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DIE

SCHIFFSMASCHINE.

DIE

SCHIFFSMASCHINE

IHRE

CONSTRUCTION, WIRKUNGSWEISE UND BEDIENUNG.

Ein Hand- und Nachschlagebuch für

Ingenieure, Offiziere der Kriegs- und Handelsmarine, Maschinisten, Studirende technischer Hochschulen, Rheder und alle Interessenten der Dampfschifffahrt.

Mit einem Atlas von 170 lithographirten Tafeln

enthaltend 1300 nach Werkstattzeichnungen ausgeführte und in den Materialfarben colorirte Figuren.

Bearbeitet von

Carl Busley.

Kaiserlicher Marine-Ingenieur,

Lehrer an der Kaiserlichen Marine-Akademie und -Schule in Kiel,

Mitglied der Königl. preuss. Prüfungs-Commission für Seedampfschiffs-Mascbiuistei^jim<hensburg.

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Zweiter Band.

Zweite unveränderte Anflage.

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KIEL

VERLAG VON LIPSIUS & TISCHER 1886.

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Alle Eechte Vorbehalten,

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Vorwort zum zweiten Bande,

Durch das wohlwollende Entgegenkommen Sr. Excellenz des Chefs der Admiralität, Herrn von Caprivi, welcher die mir von seinem Herrn Amtsvorgänger ertheilte Erlaubniss, das einschlägige Material unserer Marine benutzen und veröffentlichen zu dürfen, nicht nur uneingeschränkt aufrecht erhielt, sondern mir auch die nöthige Musse zu Tlieil werden liess, dasselbe zu sichten und zu verarbeiten, konnte der vorliegende zweite Band noch reichhaltiger mit interessanten Daten und Tabellen ausgestattet werden als der erste. Wenn hierdurch zum Theil die Vollendung des Werkes länger dauerte als vorausgesehen werden konnte, so hoffe ich doch durch den grösseren Umfang desselben, welcher den ursprünglich geplanten sehr beträchtlich überschreitet, sowie auch durch die stetig erfolgte Berücksichtigung resp. Aufnahme der bis zum heutigen Tage reichenden neuesten Erfahrungs- und Versuchsresultate bei den Abnehmern der vorhergegangenen Abtheilungen Entschuldigung und Zustimmung zu finden.

In den ersten Abschnitten dieses Bandes über die Dampf-cylinder, Uebertragungsmechanismen, Condensatoren und Pumpen haben sowohl die im Schiffsmaschinenbau immer mehr um sich greifenden Verwendungsarten des comprimirten Gussstahles, des milden Flussstahles und des Stahlgusses, als auch die einschlägigen Vorschriften der grossen Schiffs-Classificationsgesellschaften und des englischen Handelsamtes gebührende Berücksichtigung gefunden.

In Abschnitt XVI ist der Versuch gemacht, die in neuerer Zeit an Bord vielfach verwendeten Dampfstrahlapparate zusammenzufassen.

Der Abschnitt XVII konnte von der grossen Zahl der Constmctionen, welche von jedem Maschinen-Ausstattungsstück existiren, nur die bekanntesten, resp. practisch brauchbarsten aufzählen, er kann also keinen Anspruch darauf erheben, ein vollständiger Abriss derselben zu sein, sondern namentlich auch in Bezug auf die electrische Beleuchtung an Bord nur als allgemeine Uebersicht dienen. Fast dasselbe lässt sich von dem Abschnitt XVIII sagen, der die mehr oder minder gleichen Fundamente der Schiffsmaschinen zwar eingehender, die Installirung der Schiffsmaschinen aber wegen* der vielen durch System und Aufbau derselben bedingten Specialfälle nur in grossen Zügen beschreiben konnte. Manchem Constructeur wird die Zusammenstellung der Gewichte von 23 deutschen und 50 englischen Kriegsschiffsmaschinen, sowie manchem mit Baubeaufsichtigungen beauftragten Ingenieur die Mittheilung der beiden Muster-Bauspecificationen hoffentlich eine willkommene Beigabe sein.

Der den Indicator behandelnde Abschnitt XIX ist mit Rücksicht auf die vielfache Verwendbarkeit dieses Instrumentes und die lehrreichen Schlüsse, welche sich fast immer aus seinen Curven ziehen lassen, sehr ausführlich gehalten worden.

Die beiden folgenden Abschnitte XX und XXI über den Betrieb der Schiffsmaschinen und das hierfür erforderliche Inventar und Material umfassen eine ganze Reihe sowohl in den verschiedenen Kriegsmarinen als auch in der Handelsmarine erprobter Vorschriften, sowie viele wichtige Angaben, welche ausschliesslich auf practisclien Erfahrungen beruhen, so dass sie in erster Reihe das Interesse der Seeoffieiere und Maschinisten erwecken dürften.

Die letzten drei, die Propeller erläuternden Abschnitte, welche in ihrer ursprünglichen Gestalt den früheren Abschnitten entsprechend knapper gehalten umfangreichen und erweiterten Form

waren, treten in der jetzigen aus dem eigentlichen Rahmen des Buches heraus. Diese Erweiterung ist auf viellache, aus maassgebenden Kreisen an mich ergangene Wünsche vorgenommen, gegen deren Berechtigung ich mich nicht verschliessen konnte; denn in fast allen neueren Werken über

Schiftsmaschinen sind die Propeller entweder sehr kurz oder

noch aui Grund der alten, in den vierziger Jahren angestellten englischen und französischen Versuche behandelt, so dass es an einer eingehenden Würdigung der neuesten Erfahrungen beinahe vollständig gebricht. Im Abschnitt XXII sind daher zunächst alle beachtenswertheren Formeln über den Schiffswiderstand, sowie die Art und Weise ihrer Entstehung und ihr practischer Werth erörtert, wobei die Modellschleppversuche ganz besonders berücksichtigt wurden. Es folgen die Darstellung der Widerstandscurven, die Grundsätze der Propulsion und endlich eine auf den neuesten Versuchen gegründete Erörterung über den momentanen wirklichen Werth der so oft überschätzten hydraulischen Reaction. Im Abschnitt XXIII wurden die Schaufelräder, wenngleich ihre Bedeutung heute eine geringere ist als in den dreissiger und vierziger Jahren, mit Rücksicht auf ihre neuere vielfache Verwendung als Heckräder für flachgehende Dampfer doch so erschöpfend dargestellt, dass nichts Wesentliches fehlen dürfte. Der den Schrauben gewidmete Abschnitt XXIV ist endlich unter Benutzung der in den letzten Jahren in Deutschland, England, Frankreich und Amerika gewonnenen Versuchsresultate sehr eingehend durchgeführt. Die hauptsächlichsten dieser Versuche sind zum Schlüsse auszugsweise zusammengestellt, um ein möglichst vollständiges Bild von dem augenblicklichen Standpunkte unseres Wissens über die Wirkung und das Verhalten des Trägers der modernen Seeschifffahrt — des Schraubenpropellers — zu entrollen.

Die in dem Prospecte in Aussicht gestellte Aufstellung von Fragen zur Vorbereitung der Maschinisten auf die Prüfungen ist unterblieben, weil durch die inzwischen erschienenen Bücher, welche lediglich nur dem genannten Zwecke dienen, das frühere Bedürfniss für solche Fragen vollkommen befriedigt ist. Dafür ist im Anhänge, neben dem Xamen- und Sachregister, noch ein Tabellen- und Litte-raturregister eingereiht, welches letztere diejenigen Werke, Zeitschriften etc. anführt, die diesem Buche als Quellen dienten, welches aber auch von dem mit der vorliegenden Litteratur weniger Vertrauten zu seiner Orientirung benutzt werden kann.

An alle Leser dieses Buches richte ich schliesslich die ergebene Bitte, mich auf etwaige Irrthümer und Unrichtigkeiten in demselben aufmerksam zu machen, und mir auch durch Zusendung werthvoller, neuer Erfahrungen aus ihrem Wirkungskreise die für eine eventuelle dritte Auflage nöthige Unterstützung angedeihen zu lassen.

Kiel, im Juli 1886.

Der Verfasser.

Inhaltsverzeichnis des II. Bandes.

Zwölfter Abschnitt.

Dampf cylinder und ihre Ausrüstung.

Seite

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§ 69. Dampfzuleitung.

Rohrleitung-, Durchmesser, Wandstärke und Bekleidung......

Flanschentabelle nach Penn................

Compensationsvorrichtungen, Stopfbüchsen, Linsen, Trompetenrohre .

Wassersammler mit Garnitur...............

Hauptabsperrvorrichtungen, Drosselklappen, Schieber, Doppelsitz- und

Glockenventile...................

Absperrvorrichtungen der einzelnen Cylinder .........

Wechselvorrichtungen der Compoundmaschinen.........

Hülfsschieber bei Niederdruck- und Compoundmaschinen.....

Selbstthätige Abschlussventile...............

Dampfdruckreducirventile.................

§ 70. Dampf cylinder und Dampfmäntel.

Dampfcylinder-Durchmesser, Länge, schädlicher Raum und Wandstärke Cylinderdeckel, Deckelschrauben, Mann-, Schau- und Bohrlöcher .    .

Stopfbüchsen, Packung, Anziehvorrichtung .    .........

Stopfbüchsentabelle nach Seaton..............

Dampfmantel, Dampfzuführung, Herstellung und Wandstärke .    .    .

Schieberkasten, Dampfcanäle, Schieberspiegel.........

Bekleidung der Dampfcylinder...............

Schwungzapfen oscillirender Cylinder............

Receiver der Compoundmaschinen.............

Tabelle über dieHauptverliältnisse von 30Dampfcylindern unserer Marine § 71. Dampfkolben.

Kolbenkörper, Herstellung und Material...........

Kolbenliderung, Arten derselben und An Spannvorrichtungen ....

Kolbendeckel, Befestigung desselben, Sicherungsring .......

Kolbenstange, Durchmesser, Befestigung, Führungsstangen, Gleitschuhe

derselben.....................

Trunks und Trunkzapfen.................

Tabelle über die Hauptverhältnisse von 30 Dampfkolben unserer Marine Tabelle über die Hauptverhältnisse von 11 Trunks und Trunkzapfen unserer Marine...................

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Dreizehnter Abschnitt.

Uebertragungs - Mechanismen.

§ 73. Geradführungen.

Gelenkgeradführungen und feste Geradführungen .......

Traversen, ihre Verbindung mit Kolben- und Pleyelstangen .    .    .

Gleitklötze und Führungen...............

Kreuzköpfe mit einseitiger und zweiseitiger Führung......

Maudslay’s Kreuzkopf.................

74. Pleyelstangen.

Einfache Pleyelstangen.................

Durchmesser und Form des Pleyelscliaftes .........

Kopf lager und Lagerschalen..............

Tabellen über Weissmetalllegirungen...........

Kopfstücke und Pleyelkopfbolzen .............

Gegabelte Pleyelstangen ................

Pleyeiköpfe oscillirender Maschinen............

§ 75. Balanciers.

Dimensionen der Balanciers...............

Verstärkungen der Balanciers..............

Befestigung der Zapfen.................

Gelenke..................... .

Anordnung der Pumpenbalaneiers ............

§76. Wellen und Lager der Schraubenschiffsmaschinen.

Berechnung der Kurbelwelle auf Torsion und Biegung .....

Kurbelarme....................

Durchmesser der Kurbelwellen nach Board of trade und Veritas .    .    78

Herstellung der Kurbelwellen............

Zusammengesetzte und hohle Kurbelwellen.......

Contre-Gewichte.................

Drucklagerwelle.................

Massive und hohle Schraubenwellen...........

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Stevenrohr bei Doppelschrauben...........

Lager im Rudersteven...............

Druckring und Druckscheibe............

Aussenlager und ihre Schmiervorrichtungen Schwungzapfenlager oscillirender Cylinder .

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Vierzehnter Abschnitt.

Condensatoren.

§ 78. Nutzen der Condensation, Widerstandsarbeit und Arten der Condensatoren.

Ausnutzung der Dampfwärme...............

Verminderung des Gegendrucks...............

Tabellen über den Dampfverbrauch in Auspuff- und Condensations-

maschinen nach Cotterill und Voelckers .    .........

Tabelle der Kohlenersparniss bei Anwendung der Condensation nach

Schmidt .    .....................

Widerstandsarbeit der Pumpen und des Condensators......

Gegendruck des Condensators, Curve desselben.........

Compressionscurve...................

Eintheilung der Condensatoren .    ...    ........ .

7 9. E inspritzcondensatoren.

Wirkungsweise und Einrichtung des Einspritzcondensators ..... Einspritzung aus See, Einspritzrolir und Einspritzöffnung .....

Nothinjection................. .    .    .    .

Pumpen- und Warmwasserraum..............

Rohrleitung des Einspritzcondensators............

Anordnungen der Einspritzcondensatoren...........

§ 80. Oberflächencondensatoren.

Eintheilung und Wirkungsweise des Oberflächenoondensators ....

Condensatorkasten bei Handels- und-Kriegsdampfern.......

Ausströmungsraum und Einspritzung............

Kühlräume und Kühlfläche................

Bestimmung der Kühlfläche nach der Heizfläche und der Pferdestärke

Erste Tabelle über Oberflächencondensatoren.........

Bestimmung der Kühlfläche nach dem zu condensirenden Dampfgewicht Zweite Tabelle über Oberflächencondensatoren .........

Abnahme der Wirkungsfähigkeit der Kühlfläche........

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Innen- und Aussenseiten-Condensation............

Material, Dimensionen, Lage und Dichtungsmethoden der Kühlrohre .

Gegenseitiger Abstand der Kühlrohre.......... . .

Rohrwände......................

Zuführung und Leitung des Kühlwassers ...........

Lufthähne und Windkessel................

Luftpumpe, Sauge- und Druckräume derselben.........

Speisewassercysterne, Wasserstandsgläser und Schwimmer derselben .

Rohrleitung der Cysternen................

Anordnung der Oberflächen-Condensatoren..........

Gewicht und Raumbeanspruchung der Oberflächen-Condensatoren .    .

Oberflächen-Condensatoren auf Torpedobooten.........

§81. Garnitur der Condensatoren.

Eintheilung der Garnituren................

Injectionsschieber und Durchblasevorrichtung.........

Luftauslassventile und Entwässerungshähne......... .

Vacuummeter, Arten derselben, zur Nedden’s Schutzvorrichtung . . Luftpumpenausgussventile und deren verschiedene Ausführungen .    .

Schnüffelventile, Zusatzwasser und Lufthähne .........

Luftpumpen-, Sicherheits- und Rückflussventile.........

Sodavase und Sodahahn.................

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Fünfzehnter Abschnitt.

Pumpen.

§ 82. Wirkungsweise, Eintheilung und Einrichtung der Pumpen.

Arten der Pumpen...................

Einrichtung der Kolbenpumpen ..............

Saug-, Druck- und Förderhöhe.............. .

Eintheilung der Kolbenpumpen nach Wirkungsweise, Betriebskraft,

Cylinder- und Kolbenzahl...............

Pumpenkörper und Pumpenschieber.............

Metallklappen, garnirte Metallklappen, Gummiklappen......

Ventile und ihre Gewichte................

Tabelle über die erforderlichen Gewichte der Pumpenventile ....    176

Kegel-, Teller-, Kugel- und Scheiben-Ventile Saug- und Druckwindkessel und deren Zweck

§ 83, Einkolbige Pumpen.

Eintheilung der einkolbigen Pumpen .    .

Verticale, geneigte und horizontale Luftpumpen Luftpumpen mit Scheiben- und Plungerkolben

Inhalt und Durchmesser der Luftpumpen bei Einspritz- und Oberflächen-Condensatoren .................

Luftpumpen-Ausguss.........

Verticale und horizontale Circulationspumpen

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Seite

Inhalt und Durchmesser der Circulationspumpen Cylinder, Kolben- und Kolbenstange der Circulationspumpen . . . . 196 Saug- und Druck-Ventile und -Kohre der Circulationspumpen . . . 197

Combinirte Luft- und Circulationspumpen...........

Verticale und horizontale Speisepumpen...........

Inhalt und Durchmesser der Speisepumpen bei einfachen und Compound-

Maschinen .....................

Pumpenkörper, Kolben und Kolbenstange der Speisepumpen .... 203 Ventile, Ventilgehäuse, Windkessel und Rücklaufventil der Speisepumpen 204 Saug- und Druckrohre der Speisepumpen ....

Pumpenkörper und Kolben der Stonepumpen......

Wirkungsweise und Förderquantum der Stonepumpen .

Vergleich der Downton- und Stonepumpen.......

Tabelle über Downton- und Stonepumpen.......

§ 85. Centrifugalpumpen.

Zweck und Antrieb der Centrifugalpumpen.......

Vortheile und Nachtheile der Centrifugalpumpen .....

Anordnung und Wirkungsweise der Centrifugalpumpen .    .    .

Weg des Wassers in der Centrifugalpumpe und Eörderquantum derselben 224 Durchmesser der Saug- und Druckrohre der Centrifugalpumpe .    ,    .    225

Gehäuse und Schaufelräder der Centrifugalpumpe........

Breite und Durchmesser der Schaufelräder, Axen und Stopfbüchsen

derselben.....................

Lenzen mit Centrifugalpumpen...............

Tabelle über Lenzversuche mit Centrifugalpumpen.......

Horizontale Centrifugalpumpen...............

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Sechszehnter Abschnitt.

Dampfstrahlapparate.

§ 86. Injectoren.

Zweck und Eintheilung der Dampfstrahlapparate . .

Injectoren von Schau und Gresham.......

Universalinjector von Körting.........

Montage der Injectoren...........

Dampfverbrauch der Injectoren im Verhältniss zum geförderten Wasserquantum und zu einer gleichwerthigen Speisepumpe......

Werth der Injectoren als Speisepumpen ...........

Vortheile und Nachtheile der Injectoren ...........

Hydrokineter von Weir.................

. . 231 . . 232 . . 233

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Luftejectoren von Bodger und Körting, Aufstellung und Ingangsetzung

derselben.............

Verwendung der Lenzejectoren......

Wasserballast-Ejectoren .........

Lenzejectoren von Friedmann und Körting .    .

Tabelle über die Körting’schen Lenzejectoren Aufstellung und Ingangsetzung der Lenzejectoren Ascheejectoren von Robertson und Körting .    .

Versuche mit Ascheejectoren.......

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243

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§ 88. Strahlventilatoren und Gebläse.

Aörophor von Treutier und SchwarZj Versuche mit demselben .    .    .    246

Pulsionsventilatoren von Körting, Versuchsresultate Schornsteingebläse von Körting, Aufstellung und Wirkung derselben . 247 Vortheile und Nachtheile der Schornsteingebläse .....

§ 89. Strahleondensatoren.

Ejector-Condensator von Morton...........

Vorgang im Ejector-Condensator und Wirkung desselben .    .

Aufstellung und Ingangsetzung des Ejector-Condensators .    .

Versuche mit Ejector-Condensatoren von Rankine.....

Versuche mit Ejector-Condensatoren von Audenet.....

Vortheile und Nachtheile des Ejector-Condensators ....

Circulationswassersaugeapparat von Körting.......

Leistungsfähigkeit und Nachtheil dieses Apparats.....

246

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. .    250

. . 251 . . 252 . . 254 . . 255

256

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Siebenzehnter Abschnitt.

Ausstattung der Scliiffsmaschinen.

§ 90. Schmier- und Kühlvorrichtungen.

Zweck der Schmier- und Kühlvorrichtungen ..........

Schmiermittel, wie Talg, Schweinefett, vegetabilisches Oel, Mineralöl,

schwarze Seife, Räderschmiere etc.............

Talgvasen und Oelvasen................ .

Docht- und Abstreichschmiergefässe.............

Posaunenschmierrohre..................

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264

Lubricatoren von Indret und Mollerup .... Impermeatoren von Wilson und Steven & Struthers

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. . 271

Reinigung der Maschinenraumbilgen........ ...

Reinigung des verbrauchten Schmieröles .........

Oelreinigungsapparat von Köllner...........

Schmiermaterialverbrauch auf Handelsdampfern und Kriegsschiffen Tabelle über den Schmiermaterialverbrauch auf Handelsdampfern » .    276

Tabelle über den Schmiermaterialverbrauch bei den Maschinen

273

. 275

unserer Marine

277

§ 91. Communicationsmittel zwischen Commandobriicke und Maschine. Zweck und Eintheilung der Communicationsmittel ....

Seite

Sprachrohre, Mundstück und Pfeife derselben.........

Werth der Sprachrohre .    ................

Pneumatische, hydraulische und electrische Maschinen-Telegraphen

Mechanischer Maschinentelegraph von Gisborne.......

Umdrehungs-Anzeiger von Tower und Schneider.......

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285

§ 92. JRegulatoren, Hubzähler und Barometer.

Zweck und Eintheilung der Regulatoren...........

Trägheitsregulatoren..................

Centrifugalregulatoren von Westinghouse und von Jenkins & Lee . . Widerstandsregulatoren von Silver, Morton, Durham, Churchill und Allen.......................

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294

Chronometerregulatoren

298

Schwimmerregulatoren von Molinié, Larivière, Belleville und Mazeline 299 Schwimmerregulatoren von Dunlop und Coutt & Adamson .    .    .    .    301

Zweck und Einrichtung der Hubzähler .    .    .    .

Aeltere und neuere Construction der Hubzähler

302

. 303

Zweck des Barometers im Maschinenraum..........

Veränderung des atm. Druckes und Bestimmung des wirklichen

Vacuums................. ...    .

Maschinenraumuhr...................

305

306

306

§ 93. Maschinenraum-Lampen.

Eintheilung der Lampen.................

Wand- und Hängelampen für vegetabilisches Oel........

Lampen für Mineralöl..................

Einrichtung der Mineralöllampen und Versuche mit denselben .    .    .

Tabelle über Brennversuche mit Mineralöl und Rüböl in Maschinen-

raumlampeh....................

Bogenlichtlampen und Anforderungen an dieselben.......

Bogenlichtlampe von Siemens & Halske, Einrichtung und Wirkungsweise derselben...................

Ingangsetzung und Betrieb der Siemens & Halske-Bogenlichtlampen .

Werth der Bogenlichtlampen für Schiffsbeleuchtung.......

Glühlichtlampen mit unvollständigem Contact.........

Glühlichtlampen mit unvollständiger Leitungsfähigkeit und deren Arten Glühlichtlampen von Edison, Swan, Lane Fox, Maxim und Siemens .

Tabelle über die Leistungsfähigkeit der Glühlichtlampen.....

Versuche mit Glühlichtlampen in der österreichischen Marine .    .    .

Glühlichtbeleuchtung von Siemens mit einem Leitungsdraht .... Vortheile und Nachtheile der electrischen Beleuchtung......

§ 94. Maschinenraum-Einrichtungen.

Eintheilung der Einrichtungen..............

Luken und Deckfenster.................

Pavillons und Niedergänge................

Podeste, Elurplatten und Grätings.............

Treppen und Leitern ..................

Hebezeuge......................

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329

Achtzehnter Abschnitt.

Montage der Scliiffsmaschinen.

§ 95. Schiffsmaschinen-Fundamente.

Eintheilung des Fundamentes und Aufbaues der Schiffsmaschine .    . 332

Zusammensetzung des Maschinenfundamentes .........

Maschinenfundamente für Holz-, Eisen- und Stahlschiffe und deren

Einbau ......................

Werth der Grundplatten.................

Grundplatten für horizontale, verticale, schrägliegende und oscillirende

Maschinen ......................

Schiffsmaschinen ohne Grundplatten.............

Befestigung der Grundplatten bei Holz- und Eisenschiffen.....

Grundplattenbefestigungsschrauben.............

Lagerböcke bei Trunk-, direct und rückwirkenden Maschinen....

Zweck der Säulen und Ständer, Material derselben.......

Säulen für Hammer-, oscillirende und schrägliegende Maschinen . . 341

Ständer, Ausnutzung hohler Ständer...........

Absteifung hoher Schiffsmaschinen.............

§ 93. Schiffsmaschinen-Installirung.

Einsetzen und Befestigen der Unterwassertheile........

Besondere Einrichtungen der Bodenventile..........

Bestimmung des Wellenmittels bei Schraubendampfern......

Hinterer und vorderer Endpunkt der Wellenaxe ........

Verification der letzteren bei Holzschiffen...........

Ausrichten der Wellenaxe mittelst Visirlatten, Seidenschnur oder Eisendraht

Seite

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347

. 348

Fixirung der Mittelpunkte für die einzelnen Lager Bestimmung des Wellenmittels bei Raddampfern .

Bohrvorrichtung und Antrieb derselben für die Stevenrohröffnung . . 351

Bohren der Stevenrohröffnung bei Holz- und Eisenschiffen.....352

Fertigstellung der Schaftwelle für den Ablauf Aeltere und neuere Methode des Einbaues der Schraubenwellen .    . .    353

Einbau der Radwellen...... . ...........

Aufstellung horizontaler Maschinen ohne Grundplatten......

Ausrichten der Condensatoren bei denselben..........

Einbau von horizontalen Maschinen mit Grundplatten und von Hammermaschinen .....................

Einbau von Raddampfermaschinen.............

Einsetzen der beweglichen Maschinentheile, Zusammen setzen der Vierradsteuerung ..........•..........

Einbau der Rohrleitungen................

Klarmachen der Maschine zur Probefahrt...........

Anstrich der Maschine.................

350

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358

§ 97. Schiffsmaschinen- Gewichte.

Zweck und Art der Wägung.......

Zusammenstellung der Gewichte........

Bestimmung des Wassergewichtes........

Gewicht des Inventars und der Hülfsmascliinen .    .

Seite

Tabelle über die Gewichte von 50 englischen Kriegsschiffsmaschinen . 364 Zunahme des Kesselgewichts und Abnahme des Maschinengewichts bei

366

neueren Maschinen..................

367

Mittel zur Verringerung des Maschinengewichts........

367

Nachtheile zu grosser Gewichtsverminderung.........

§ 98. Scliiffsmaschinen-Specificationen.

A.    Specification für die Maschine von 5800 IIP eines Handelsschiffes

368

mit Einzelschraube .................

Gussstücke, wie Cylinder, Condensatoren, Pumpen, Grundplatten,

368

Ständer etc.....................

Schmiedestücke, wie Kolben, Pleyel-, Schieberstangen, Kreuzköpfe und

371

Steuerungstheile...................

372

Wellen, Lager und Stevenrohr. .    .............

374

Propeller und Drehvorrichtung. ..............

Hiilfspumpen, wie Pulsometer, Dampfpumpen, Waschwasserpumpen und

375

Dampffeuerspritzen ..................

Ausstattung der Maschinen, Ventile, Stopfbüchsen, Begulatoren etc. .    375

376

Telegraph, Hubzähler, Manometer und Vacuummeter ......

Schmier- und Kühlvorrichtungen und diverse Maschinenraum-

.    376

Einrichtungen ..................

377

Hebevorrichtungen, Ventilatoren, Lampen etc. ........

378

Kessel, Kesselbleche, Kesselbekleidung ...........

379

Schornsteine und Rauchfänge ..............

Sicherheits-, Absperr- und Speiseventile, Ausblasehähne, Wasser-

380

. 381

382

383

. 383

383

384

385

386

Gewicht der Maschine ...........

387

. 388

388

Dampfcylinder, Dampfmäntel und deren Garnituren Indicatorvorrichtung, Manometer und Thermometer

389

Steuerung und Stopfbüchsen........

389

Kolben- und Pleyelstangen ........ •

Lagerböcke und Lager mit Wellen......

Oberflächencondensatoren, Circulations-, Luft-, Speise- und Lenzpumpen 390

392

393

Pumpenbetriebsmaschine................ •

393

Dampf- und Handpumpen................

Ventilationsmaschinen der Maschinenräume..........

Bestimmungen über die .Rohrleitungen, deren Wandstärke, Ventile und

394

Material.....................

396

Bodenventile, Ausgussrohre, Entwässerungsvorrichtungen.....

Kesselbekleidung, Anzahl, Construction und Material der Kesselgarnitur 398 Dampfpfeife, Wassermessvorrichtung und Wassertank Rauchfänge, Schornsteine, Schornsteinmantel .    .

Seito

Ventilatoren, Aschheissvorrichtung, Lenzejector und sonstige Zubehör-stiicke......................

401 401 . . 402

Hauptdimensionen der Cylinder, Pumpen und Rohrleitungen ....    403

Bestimmungen über das Maschinengewicht..........

Garantirter Kohlenverbrauch...............

Vorschriften über die Probefahrten, Bedienung der Maschinen und

Kessel, Kohlenqualität ................

Zwölfstündige Probefahrt, Indicatordiagramme .........

Druckproben der Maschinentheile und der Kessel.....

Anstrich, Material und Ausführung der Maschinentheile .    .

405

405

406

406

Neunzehnter Abschnitt.

Der Indicator und seine Diagramme.

§ 99. Arten der Indicatoren.

Zweck des Indicators und seines Diagramms......

Eintheilung der Indicatoren ............

Indicatoren von Watt und Mac Naught.......

Indicator von Richards........■.....

Indicator von Thompson.............

Feder des Indicators und Correctur ihres Maassstabes .    .

408

408

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410

411

. . 413

Indicatoren von Crosby und Darke

415

Doppelindicatoren von Schaffer & Budenberg und deren Verwendung 416 § 100. Indicatorvorrichtungen.

Eintheilung der Indicatorvorrichtungen und Anbringung derselben am

Cylinder.............

Bewegungsübertragung auf den Papiercylinder Zwischenrollen, Schnurspanner. .....

Indicatorprüfung und Abnahme des Diagramms Notizen, welche für die Berechnung der Pferdestärke zu machen sind 421 Notizen, welche man für die Contrôle von Maschinentheilen nöthig hat 421

422

Reductions- und

418

419

420

Notizen bei wissenschaftlichen Untersuchungen . Instandhaltung und Conservirung des Indicators Indicatorschnur............

422

423

§ 101. Indicatordiagramme.

Verwendbarkeit des Indicators und Eintheilung seiner Diagramme .    423

423

Kesseldiagramme

Gute und fehlerhafte Schieberkastendiagramme, Zweck derselben , . 424

425

Exhaustrohr- und Condensatordiagramme

Diagramme bei engen Dampfcanälen ............

Diagramme bei unrichtiger Schieberstangenlänge resp. bei losem Schieber.....................

\    426

427

428

429

Diagramme bei falschen Voreilwinkeln der Excenter ....*..

Diagramme der Speisepumpen...............

Gute und fehlerhafte Diagramme von Circulationspumpen Diagramme verticaler und horizontaler Luftpumpen, in ordnungsmässigem und fehlerhaftem Zustande............. .    .

430

430

431

Kolben-Schieber-Diagramme der Coulissen- und Vierradsteuerungen . Kolben-Schieber-Diagramme der Meyer’schen und Gonzenbach’schen

Expansionssteuerung.................

Schieber-Dampf-Diagramme ................

Combinirte Steuerungs-Diagramme und deren Nutzen ......

Seite

434

435

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437

Zwanzigster Abschnitt.

Betrieb der Schiffsmaschinen.

§ 102. Bedienung der Schiffsmasclnnen.

Eintheilung der Betriebsperioden ..............

Untersuchung des Propellers und der Maschine .........

Oeffnen aller Ventile, Füllen der Schmiervorrichtungen, Cylinder-

schmierung »................... .

Amvärmen der Cylinder und des Condensators .........

Ingangsetzen der Maschine................

Ausrücken der Expansions- und Dreh Vorrichtung........

Versagen der Steuerung und der Einspritzung .........

Ueberfluthen der Cylinder und Condensatoren .........

Festgerostete Maschinenteile ......

Wahl des Füllungsgrades........

Ausführung gegebener Befehle ......

Monnaie Geräusche der Schiffsmaschinen .    .

Wirksamkeit und Unwirksamkeit der Pumpen

Unfälle bei Luftpumpen........

Ursachen des Warmlaufens der Lager und Behandlung warmer Lager 449 Veränderung der Gangart der Maschine Propeller lichten und auskuppeln .

Unregelmässige Dampferzeugung und unvollkommene Condensation .    453

Umstellen der Oberflächen- in Einspritz-Condensation Stösse im Cylinder und Schieberkasten......

Stösse in den Uebertragungsmechanismen .....

Unfälle an Schrauben und Schaufelrädern.....

o sc

441

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444

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445

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. 446

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457

Liegen unter Dampf Abstellen der Maschine, Grund für augenblickliches Abstellen .    .    . 458

Reinigen der Maschine ..............

Untersuchung der Cylinder und Nacharbeiten der Lager .    .

458

. . 459

Instandsetzung der Pumpen und Reguliren der Steuerung.....460

Besondere Instandsetzungsarbeiten und Herrichtung der Hülfsmaschinen 460 § 103. Probefahrten.

Zweck und Eintheilung der Probefahrten...........

Maschinenproben bei vertäutem Schiff............

Vorproben und Vorschriften über dieselben in der deutschen, österreichischen und englichen Marine .    ...........

Zweck der Dauerfahrten, ihre Abhaltung in der englischen und deutschen Marine......................

461 .

461

462

463

Besondere Einrichtungen und Contrôle während dieser Fahrten .    .    .    464

Meilenfahrten und ihre Ausführung in der österreichischen, englischen

und deutschen Marine .    .........

Länge der Seemeile und des Knotens der Loggleine Ermittelung der mittleren Schiffsgeschwindigkeit, Tabelle hierüber. . 469

II*

465

468

Seite

470

Ausführung der Streckenfahrten, Zusammenstellung der Resultate .    .

Tabelle über Umdrehungen, Füllungsgrad, Kohlen verbrauch etc. der

Glattdeckscorvette „Olga“....... ........

Fahrten zur Feststellung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit nach

Ryder, Roque und Lowe ...............

Tabelle über Versuche zur Feststellung der IIP mit dem Transportdampfer

,,Creuse“    . ...................

Tabelle über den Kohlenverbrauch des Transportdampfers „Tonquin“ 479 Leittabelle der französischen Panzerfregatte „Héroïne“ ....

Zweck und Ausführung von Progressivfahrten .......

Zweck und Ausführung von Kreisläufen .........

471

476

478

. . 482

. 485

488

. . 489

490

495

495

496

497

. . 498

Bestimmung des Krängungswinkels und Tabelle über die Grösse desselben 498 Grösse des Abtriftwinkels und Tabelle über die Abtriftwinkel des

500

„Thunderer“

Zeitdauer der verschiedenen Maschinenmanöver, Tabelle über dieselben 501 Fahrten mit Einspritzung bei Oberflächencondensationsmaschinen ,    .    502

Speise- und Lenzversuche. .............. .    .

Tabelle über das Förderquantum von Leckwaser bei verschiedenen Schiffsklassen....................

503

504

Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen, resp. Auskuppeln ihres Hochdruckcylinders ...........

Arbeiten mit einer Maschine bei Doppelschraubenschiffen, Tabelle hierüber 506 Rauchanalysen und Tabelle über dieselben Propellerdrehversuche ........

505

508

510

§ 104. Gefechtsbereitschaft der Schiffsmaschinen.

Sinkenlassen des Dampfdrucks, Arbeiten mit einfachen Expansionsmaschinen .....................

Klarmachen der Lenzpumpen und Feuerspritzen ........

Anbringen provisorischer Panzerungen um Maschinen-und Kesselräume 514 Gefechtsgrätings und Schutzwehr für Maschinenluken ......

Verschluss der wasserdichten Thüren; Fallthüren; hydraulische Thüren

von Riley und Coxhead .    ...............

Schutz der Heizer bei Unfällen ..............

512

514

516

517

518

519

Bereithalten von Rohrschellen, Schornsteinblechen und Lecktüchern .    520

Vorkehrungen für den angestrengtesten Gebrauch der Maschine* .    .    521

Entfernung aller Maschinenraumfenster

§ 105. Havarieen und Reparaturen der Schiffsmaschinen.

Ursachen der Havarieen und Eintheilung derselben Kurbelwellenbrüche und deren Reparatur auf „Lessing“ und „Pensacola“ 522 Schraubenwellenbrüche, Wellenkupplung von Thomson, Drucklagerbruch 524

521

Seite

Beschädigungen der Cylinder, Kolben und Schieber .......

Fahren ohne Hochdruck- resp. ohne Niederdruckcylinder bei zwei-

cylindrigen Compoundmaschinen.............

Beschädigung und Reparatur eines Dampfcylinders auf ,,Entreprenante“

Havarieen an Einspritz- und Oberflächen-Condensatoren.....

Beschädigungen der Circulations- und Luftpumpen .......

Umwandlung von Condensations- in Auspuffmaschinen......

Condensation des Dampfes bei unbrauchbarer Luftpumpe.....

Uebergang aus einem Bereitschaftszustande in den andern..... Conservirung der Maschinen der I. Reserve, Drehen der Maschine, Docken,

Kohlenausrüstung ..................

. Conservirung der Maschinen der II. und III. Reserve......

Behandlung der Schmiede- und Gusstheile, der Gummiklappen und

Packungen, der Kessel und der Propeller..........

Schutz der Maschinen gegen Kälte, Dockungsperioden ......

Lüftung der Maschinen- und Kesselräume, Schutz derselben gegen Feuersgefahr ......................

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539

Einundzwanzigster Abschnitt.

Betriebsinventar und Betriebsmaterial der Schiffsmascliinen.

§ 107. Reservetheile.

Auswahl und Eintheilung der Reservetheile....... .    .    .

Reservetheile nach Board of trade, Lloyds und Veritas ......

Reservetheile für die Maschinen der deutschen Marine......

Unterbringung und Aufbewahrung der Reservetheile .......

Conservirung der Reservetheile auf in Dienst befindlichen Schiften Unterbringung der Reservetheile und Instandsetzung derselben bei ausser

Dienst befindlichen Schiften............. •

§ 108. Werkzeuge und Utensilien.

Aufzählung der einzelnen Werkzeuge............

Aufzählung der nöthigen Utensilien .............

Vorschriften des Board of trade über mitzuführende Werkzeuge und Utensilien.....................

Unterbringung der Werkzeuge und Utensilien an Bord......

Maschinenvorraths- und Arbeitsräume ............

Vortheile besonderer Arbeitsräume.............

§ 109. Betriebsmaterial.

Materialausrüstung der Dampfer ..............

Quantität des Materials pro 100 IIP einer Schiftsmaschine.....

Qualität des Materials..................

541

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546

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551

552

Olivenöl und Biiböl, ihre Eigenschaften, Verfälschungen und Ermittelung

derselben.......•..............

Palmöl und Baumwollsamenöl, Werth derselben als Schmiermittel .    .    557

Mineralöl und seine Verfälschungen.....

Allgemeine Oelprobe..........

Verschiedene Talgarten und ihre Verfälschungen

Wischbaumwolle und Heede.......

Unterbringung des Betriebsmaterials an Bord .

555

557

558

559

559

560

Zweiundzwanzigster Abschnitt.

Propulsion.

§ 110. Widerstand der Schiffe.

Methoden zur Eeststellung des Schiffswiderstandes.......

Fahrt-, Stopp- und Schleppversuche.............

Elemente des Schiffswiderstandes..............

Form-, Beibungs-, Luft- und Wellen widerstand nach der Verdrängungstheorie ...................

Beibungs-, Wirbel- und Wellenwiderstand nach der Stromlinientheorie 566 Schiffslänge nach Scott Busseil und Froude Eintheilung der Formeln zur Berechnung des Schiffswiderstandes .    .    569

Bedeutung der Zeichen in diesen Formeln........

Formel von Campaignac, ihre Coefficienten und ihr Werth    .    .    .    .    571

Formel von Mansel, ihre Ableitung und ihr Werth Aeltere Formel von Nystrom, Werth derselben .

Formel von Tredgold und ihr Werth.....

Formel von Guède und Jay, ihre Correctur von Bertin und ihr Werth 576

Formel von Thornycroft, ihre Entstehung und ihr Werth.....577

Neuere Formel von Nystrom, Werth derselben Formel von Middendorf, ihre Coefficienten und ihr Werth    .    .    .    .    579

Formel von Biehn, ihre Anwendung auf See- und Flussdampfer, Werth

derselben.....................

Formel von Isherwood, Versuche desselben mit einer Dampfpinnasse,

mit „Lookout“ und „Dispatch“.............

Annäherungsformel von Lewicki, Werth derselben........

Tabelle über die Versuche von Isherwood..........

Formel von Bourgois und ihre Coefficienten..........

Verbesserte Coefficientenbestimmung von Antoine, Werth der älteren und neueren Formel.................

561

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591

Formel von Dupuy de Lome, Versuche desselben, Werth der Formel 592

Tabelle über Schiffswiderstände nach Dupuy de Lome......

Formel von Bankine, ihre Ableitung und ihr Werth......

Formel von Kirk, Ableitung derselben aus der vorstehenden, Coefficienten

und Werth derselben.................

Formel von Froude, Versuch mit „Greyhound“, Anwendung und Werth der Formel....................

593

594

596

598

Tabelle über die Verhältnisse der Blockmodelle von 26 Schraubendampfern 600 Tabelle über die P r ogres si vp robe fali r ten der 26 Schraubendampfer Modellschleppversuche, Ausführung derselben und erforderliche

Instrumente....................

Formel von Tideman, Tabellen seiner Constanten, Feststellung der Jff, Werth der Formel . .................

. 602

606

Seite

28) Zwei Absperrschieber werden gewöhnlich bei sol

hervor, dass sich allgemein gültige Constructionsr

G-arnitur der Dampfcylinder.

§ 76-

61) a. Das Stevenrohr umschliesst die das Schiff d

Tabelle über den Dampfverbrauch in Auspuff- und Conden-sationsmaschinen nach Voelckers.

0,1 mm. genügt, um ihn gegenüber dem reinen benetz

Pumpen,

c_ 0,8

Mehrkolbige Pumpen.

Ejectoren.

rohr in den Schmierkasten des Lagers, welcher durc

Regulatoren, Hubzähler und Barometer.

18) Durch das Abbrennen der oberen Kohle verminder

Schiffsmascliinen-Installirnng.

über die Cylinderdimensionen von den früher gegebe

genommen werden können. Die sämmtlichen bewegliche

§ 100.

Betrieb der Schiffsmaschinen,

Tabelle zur Ermittelung der Schiffsgeschwindigkeit.

Maschinenarbeit. Die directe Maschinenarbeit ist g

Tabelle über die Grösse der Krängungswinkel.

Havarieen und Reparaturen der Schiffsmaschinen.

Unterbringung 19) (j Für die Unterbringung und Conservirung der Reservetheile auf in

K =0,010 „

der gleitenden Wassertheilchen

V

§ 112.

25) II. Die Reaction mittelst Hydromotor wurde zue

g

4) b. Die Radarme sind aus flachem Schmiedeeisen h

Schrauben.

Mittel aus Ein- und Austrittssteigung. Verlegt man

Theorie der Schrauben.

43) c. Berechnung der Gesammtarheit Eg der Schraub

von verschiedenen, zwischen den erprobten Grenzen

§ 120.

24) d. Die beste Flügelform ist nach allen neueren

Cousté. Wärmeleitungscoefficient der Oberflächenco

I.

II. Taschenbücher etc.

Seite

614

Formel von Rauchfuss, Werth derselben...........

Tabelle über den Nutzeffect von Schiffsmaschinen; derselbe nach neueren

616

Untersuchungen .    .    .    •...............

§ 111. Wider standscurven.

616

Zweck und Eintheilung der Wüderstandscurven.........

Curve der indicirten Pferdestärken, Einfluss des Wellenwiderstandes

617

auf die letztere...................

620

Curve des indicirten Schubes, Zerlegung des letzteren......

Anfängliche Reibung, practische Construction der Schubcurven .    .    .    621

623

Curve des mittleren Dampfdrucks.............

623

Curve für den Slip des Propellers.............

624

Curve der Umdrehungen und der Füllungsgrade........

624

Curve der Kohlenverbräuche...............

625

Curve der Leistungscoefficienten..............

626

Vorzüge der graphischen Methode.............

§ 112. Propulsionsmethoden.

626

Arten der Propulsion ..................

627

Reaction mittelst Centrifugalpumpe und Hydromotor.......

627

628

Räder mit festen und beweglichen Schaufeln.........

Einzel- und Doppelschrauben, Vergleich derselben .......

629

Mehrfache Schrauben ..................

630

Allgemeine Grundsätze der Propulsion............

Vom Propeller bewegte Wassermasse, deren Beschleunigung und

630

Reaction.....................

632

. . 632

633

634

636

Slip der Propeller, Arten desselben.............

636

Wirklicher und scheinbarer Slip..............

637

Positiver und negativer Slip...............

638

Berechnung des wirklichen Slips..............

§ 113. Hydraulische Reaction.

639

Entwickelung und Einrichtung der Reactionsdampfer......

Nutzeffect des Reactionspropellers und der gesammten maschinellen

640

Anlage...................

641

. . 642

643

646

648

Vergleichstabelle zwischen Schrauben- und Reactions-Schwesterschiffen 650 Vergleich der Reactionsboote untereinander, ältere Ansichten über

651

hydraulische Reaction ........

Einrichtung und Wirkungsweise des Hydromotors

Ein- und Austritt des Wassers, Condensation des Dampfes im Hydromotor 653 Urtheile über den Hydromotor, Resultate der Versuche von Fleischer 655 Ausflussgeschwindigkeit, Rohrquerschnitte, Dampfeinlass, Dampf- und Wasserverbrauch des Hydromotors Hauptabmessungen und Probefahrtsresultate des Hydromotors .    .    .    658

Tabelle über die Leistungen von Reactionsschiffen.......

Vergleichstabelle zwischen „Rival“ und „Hydromotor“ ......

Vorzüge der hydraulischen Reaction, Widerlegung vermeintlicher

Vortheile....................

Kunstadlers Steuerschraube...............

Nachtheile der hydraulischen Reaction, Endurtheil über dieselbe

656

658

659

660

662

. 665

Dreiundzwanzigster Abschnitt.

Schaufelräder.

§ 114. Räder mit festen Schaufeln.

Einrichtung und Festigkeit der Räder mit festen Schaufeln .    .

Theorie der Schaufelräder von Mornay, Werth derselben .    .    .

Theorie der Schaufelräder von Marestier, Riehn’sche Coefficienten für

dieselben.....................

Theorie der Schaufelräder von Rankine nebst Ausführungen von Cotterill

Slip der Schaufelräder.................

Einfluss der Schaufelräder auf den Schiffswiderstand.......

Versuche von Tideman über diesen Einfluss ..........

. . 667 . . 668

675

677

680

681

681

Anwendung der Schaufelräder als Seiten-, Heck- und Mittelräder .    .    682

Räder mit einfachen, geraden Schaufeln .......

Räder mit horizontal und vertical getheilten Schaufeln .    .

Grekrümmte Schaufeln ..............

683

. .    685

685

Reffbare Schaufeln, Räder von Dupouy

Raddampfer unter Segel.....

§ 115. Räder mit beweglichen Schaufeln.

686

686

Schaufelrad von Buchanan, Ausführung und Fehler desselben .    .    .    687

Schaufelrad von Oldham, Bewegungsmechanismus, Wirkungsweise und

Vorzug desselben..................

Schaufelrad von Morgan, Bewegungsmechanismus, Vortheil und Nachtheil desselben...................

689

692

Modernes Schaufelrad, Construction seiner Excentricität und seines

Bewegungsmechanismus ................

Abweichungen in der Construction der modernen Räder.....

Schaufelrad von Scott Russell, dessen Unterschied von anderen Rädern

Schaufelrad von Fréminville mit justirbarer Excentricität.....

Schaufelrad von Stroudley, Vortheile und Nachtheile desselben .    .    .

Allgemeine Vortheile und Nachtheile der Räder mit beweglichen

Schaufeln.....................

Vergleich zwischen Schraube und Schaufelrad.........

Tabelle über schnelle Raddampfer........... .    .    .

§ 116. Allgemeine Constructionsverhältnisse der Schaufelräder.

Herstellung und Befestigung der Radnabe..........

Torsionsmoment der Radwelle, Durchmesser derselben......

Dimensionen unterstützter und freitragender Radarme ......

Verbindungsringe und deren Befestigung ............

695

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Seite

Verankerungen des Radgerippes..............

Entfernung der Schaufeln von einander...........

Theoretische Fläche fester und beweglicher Schaufeln......

Practische Verhältnisswerthe für die Fläche fester und beweglicher

Schaufeln.....................

Tabelle über Schaufelräder mit beweglichen Schaufeln nach Rankine .    710

Form der Schaufeln, Länge und Höhe derselben Eintauchung der Schaufeln und Tauchungswinkel Befestigung fester und beweglicher Schaufeln Material und Zusammensetzung der Schaufeln .

Maschinendrehvorrichtung der Raddampfer Grosse, Form und Träger des Radkastens Gewicht der Schaufelräder......

706

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716

717

717

717

Tabelle über die Hauptabmessungen von 15 Raddampfern ...    .718

.    .    720

Gewicht eines Schaufelrades der Yacht „Hohenzollern“ .    .

Allgemeine Constructionsdaten über Raddampfer .    .    .    .

721

Vierundzwanzigster Abschnitt.

Schrauben.

§ 117. Elemente der Schrauben.

Schraubenlinie und Steigungsdreieck...........

Sicherungsmethoden für die Befestigungsschrauben ....

Stellschrauben zum Justiren der Steigung........

Aufgekeilte Schraubenflügel.............

Oberflächenreibung der Schraube...........

Verdrängungswiderstand der Schraube..........

Stösse der Schraube Durchgehen der Schraube Gewicht der Schraube .

Practische Regel für den Schraubendurchmesser und deren Ausnahmen 744

Constante Steigung der Schrauben .    ............

Steigungsdreiecke eines Schraubenganges und eines Schraubenflügels,

Steigungswinkel...............

Peripherial veränderliche Steigung und deren Zweck .    .

Verhältniss der Eintritts- zur Austrittssteigung .....

722

724

726

730

. . 733

734

736

737

738

738

739

740

741

742

743

743

746

747

. . 748

Mittlere peripheriale Steigung......

Constructionsmethoden für die Richtlinie .    .

Radial veränderliche Steigung......

Peripherial und radial veränderliche Steigung

Mittlere Steigung .    .........

Verstellbare Steigung.........

Berechnung der Steigung .......

Practische Bestimmung der Steigung .    .    .

Günstigste Steigung nach Proude, Rigg etc. . Aufmessen der Schraube....... .

750

751

752

752

753

Apparat und Vorrichtung zum Aufmessen der Schraube

Ermittelung der Steigung.............

Darstellung der Schraube bei gegebener abgewickelter Flügelfläche .    762

„ projecirter Flügelfläche .    .    765

766

768

769

760

77

?7

77

77

Angenäherte Darstellung der Schraube .... Berechnung des Slips und zulässige Grösse desselben Gesetze über die Zunahme des Slips .....

§ 118. Theorie der Schrauben.

Zweck und Arten der Theorien.......

770

Bezeichnungen..........

Theorie von Redtenbacher......

Berechnung des Schubes der Schraube .    .

der Schubarbeit der Schraube

77

77

77

77

77

Nutzeffect der Schraube

771

773

774

778

779

780

.    782

. . 783

783

Folgerungen aus der Theorie in Bezug auf Durchmesser und Steigung

der Schraube ...    .................

Folgerungen aus der Theorie in Bezug auf die Flügelform ....    785

„    „ Umdrehungszahl .    .    786

787 787

784

>5

r,

7*

77

Werth der' Theorie von Redtenbacher-Riehn

Theorie von Rankine Berechnung der pro Secunde durch die Schraube tretenden Wassermenge 789

des Gesammtdruckes der Schraube........

der Gesammtarbeit der Schraube........

„ Centrifugalkraft der Schraube nach Cotterill .    .    .    791

Feststellung der kleinsten Flügelfläche.........

Werth der Theorie von Rankine...........

Empirische Formeln von Antoine...........

Bestimmung der Normalschraube...........

der Umdrehungszahl..........

des Schiffsweges pro Schraubenumdrehung .    .

der Schiffsgeschwindigkeit und des Slips .    .

des Leistungscoefficienten M........

Tabelle für den Coefficienten ...........

77

7?

77

AVerth der Formeln von Antoine......

Graphisches Verfahren von Froude.....

Schiffsnutzeffect, Druckverlust- und Strom-Factor Vox’bemerkungen...........

790

791

794

796

796

797

797

.    .    799

. . 801 . . 802

804

806

807

. 807

808

Seite

809

Entwurf des Diagramms für die Modellschrauben ....

811

Einführung von Normalwerthen..........

813

Gebrauch der Diagramme............

813

Abweichungen von den Normalwerthen.......

814

AVerth des Froude’schen Verfahrens.........

§ 119. Formen der Schrauben.

815

Eintheilung.................

810

817

817

818

.    . 819

. . 820

AVirkungsweise und AYrtheile derselben.......

821

Mehrfache Mangin-Schrauben...........

. 825

Griffiths-Schraube, Entstehung derselben.......

Erzeugungslinie der Griffiths-Schrauben.......

Vortheil der Griffiths-Schrauben..........

Hirsch-Schraube, Ausführung derselben.......

AVirkungsweise, Vortheile und Nachtheile der Hirsch-Schraube .    .

Thornycroft-Schraube.................

825

Parsons’sche Turbinenschraube..............

826

Ausführung der Parsons’schen Turbinenschraube.......

827

827

828

Resultate der Parsons’schen Turbinenschraube........

Thornycroft’sche Turbinenschraube............

Nabe, Steigung und Steuer-Vorrichtung..........

829

Anwendbarkeit der Turbinenschrauben...........

Verwendung der Turbinenschrauben bei Dampfern mit Einzel- und

. 829

Doppelschrauben................

830

Neueste Ausführungen der Turbinenschrauben.......

§ 120. Erfahrungen mit Schrauben.

.    830

Zweck und Eintheilung der Versuche..........

831

Erfahrungen über die Elemente der Schrauben......

.    .    831

Analyse der „Iris“-Probefahrten und Schlüsse aus denselben .    .

833

Tabelle über die Probefahrten der „Iris“ .........

834

Versuche mit Oceandampfern von Maginnis........

834

Versuche mit Torpedobooten von Yarrow.........

Tabelle über die Resultate der Oceanreisen dreier Dampfer mit

835

Einzelschrauben .    ..................

Tabelle über die Resultate der Progressivfahrten von Yarrow-

836

Torpedobooten ...................

837

Resultate der neueren Probefahrten in unserer Marine......

Tabelle über die in unserer Marine angestellten Versuche mit Schrauben 838

840

Vortheilhafteste Steigung der Schrauben...........

Tabelle über das Verhältnis der Steigung zum Durchmesser der

841

Schrauben .....................

843

Practischste Flügelzahl..................

843

Untersuchungen von Isherwood..............

Tabelle über die 8 Versuchsschrauben der Dampfbarkasse.....844

848

Tabelle über die relative Propulsionswirkung der 8 Schrauben . . . 845 Tabelle über den AViderstand der Schrauben beim Schleppen . . . 847 Beste Flügelform

Tabelle über die 7 Versuchsschrauben der Dampfyacht „Lookout“ .    .    849

Seite

Tabelle über die Resultate der Versuche mit den 7 Schrauben Erfahrungen über die Anbringung der Schrauben am Schiff . Versuche über die beste Position der Einzelschrauben .

851

850

851

Versuche über den Einfluss der Eintauchung der Schrauben . Versuche über die beste Position der Doppelschrauben .    .    .

Verschiedene Anordnungen von 2 Schrauben ......

Vorzüge des Doppelschrauben-Systems.........

Vergleichstabelle zwischen Einzel- und Doppelschraubenschiffen

Erfahrungen mit mehrfachen Schrauben........

Resultate des Versuchsbootes „Carpe“ mit 3 Schrauben Erfahrungen über das Segeln mit Schraubendamjjfern .    .

Segeln mit freischlagender, ausgekuppelter Schraube ....

852

852

854

855

850

858

Y)

r>

drehmaschine bewegter Schraube.......

Segeln mit festgestellter Schraube.......

„ gelichteter Schraube........

„ Schrauben, deren Flügel verstellbar sind . Verstellbare Schrauben von Maudslay und Bevis .    .

Erfahrungen über das Steuern von Schraubendampfern

Versuche von Reynolds.......-.    .    .    .

Versuche von Stettiner Schiffsführern......

858

859 800

und angelüfteter Schraube 800 „ durch eine Schrauben-

800

801

801

802

802

804

804

805

Untersuchungen von Maginnis.......

805

808

870

871

Anhang.

Namenregister . Sachregister Tabellenregister Litteraturregister

873

882

890

Druckfehler resp, Berichtigungen,

I. Band.

Setze :

Seite 47, die Formeln unter c) :

Statt :

1 f

Pi= [Po + pn P 4 (Pl Pp, +

P²(p ₂ +p₄ +

(Po P Pn) + Pi + P-2 +

Pn-a)

pn — l)

Pn — 1

Seite 48, die Formel vor Formel 36 :

(D- — d-) 0,966 yH. 0,492 æ

NP—

75

Seite 74, Colonne 7 die zweite Zahl von

unten: 100,00 ........

Seite 74, Zeile 5 von unten:

deutsch :

v in Metern pro Secunde . . . . Seite 363, Zeile 9 von unten :

Saugeventile b........

Seite 369, Formel unter 15) : IIP —

RM

224,5

Pi =

1 f

:ja[Po+PnPI(p, +Ps + • + ²(Pl+Pi +

(Pa + Pn)+Pl +P, P

. .NP =

Pn —

*>}

Pn —

(IP — d-) 0,966 Y H. 0,492 as

75.60

200,00

deutsch :

v in Metern pro Stunde

Saugeventile C RM 22450

IIP =

Seite 486, Formel unter 34) :

421,4

360

= 1,17

421,4

360

= 1,45 .

II. Band.

Setze :

Seite 38, Colonne 5 unter 8) : 8000 Seite 42, Zeile 2 unter 6): 0,01 d . Seite 93, Formel 175:

y^+

Seite 503, ganz unten :

Engineering vom 28. December 1883 . Seite 632, Formel 272:

Statt :

800

0.01 7o

— cm

Tr n

I) = 0,564

y<r-+p

'    n

cm.

. Engineering vom 28. Februar 1883

F V(V — v) v

rj G

SS-

F V (V²— v²)

Cb ^Cb ^

l-c

'S.

V— v

Seite 694, die beiden Formeln vor Formel

297 : V² d sin a₁ — 4 Vv sin a} d sin <x, + 3 v² sin² «j d sin — 0 4 V sin

«I

V²

sin ² «t —

Seite 784, Zeile 5 von unten: « = 33°.

3 v²

V d sin a — 4 V v sin at d sin a + 8 v ² sin ² c(₁ d sin ar = 0

. sin ² ftj

4 V V²

3~v- ~ °

Zwölfter Abschnitt.

Dampfoylinder und ihre Ausrüstung.

§ 69.

D ampfzuleitung.

1)    Auf seinem Wege von den Kesseln bis zu den Schieberkasten der einzelnen Cylinder bat der Dampf bei grösseren Schiffsmaschinen in der Regel zu passiren:

a)    die Rohrleitung,

b)    die Compensationsvorrichtungen derselben,

c)    den Wassersammler oder Separator.

d)    die Hauptabsperrvorrichtung.

e)    die Absperrvorrichtungen der einzelnen Cylinder,

f)    die Hülfsschieber.

Hierzu treten noch in besonderen Fällen:

g)    das selbstthätige Abschlussventil,

h)    das Druckreducirventil.

2)    a. Die Rohrleitung besteht bei Schiffsmaschinen fast immer aus m.hvieitung. Kupfer. Die einzelnen Rohrenden werden bei kleineren Durchmessern

mit aufgelötheten einfachen Flanschen (Taf. 105, Fig. 1), bei grösseren Durchmessern mit aufgenieteten Hals- oder Winkelflanschen (Taf. 105,

Fig. 2) versehen, welche letzteren man nach der Nietung noch mit Zinn festbrennt. Die Verbindung der einzelnen Flanschenrohre miteinander wird durch schmiedeeiserne Schrauben bewirkt, nur bei Rohrleitungen von Pumpen, welche dem Bilgewasser ausgesetzt sind, werden broncene Verbindungsschrauben angewendet, um die Zerstörung der eisernen Schrauben durch die galvanische Action beim Zutritt des Salzwassers zu vermeiden. Die Dichtung zwischen je 2 Flanschen wird entweder durch Gummipackung oder durch Drahtgaze und Graphit, oder durch Mennigekitt und zwischengelegten Bindfaden hergestellt; Flanschen in Rohrleitungen für hochgespannte Dämpfe werden neuerdings auch mit Asbestpappe verpackt. — Die nachstehende Tabelle enthält practische, für Schiffsmaschinen bestimmte Abmessungen der Flanschen kupferner Rohrleitungen.

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

Zwölfter Abschnitt. Dampfcylinder und ihre Ausrüstung.

Dampfzuleitung.

-co

Flanschentabelle | nach Penn.

Einfache Flanschen.

Halsflanschen.

Rohr

durchmesser

Flansch

durchmesser

Flanschstärke

Bolzen

durchmesser

Anzahl

der

Rohr- I Flansch-durch- durch-messer

messer

Flansch

stärke

I Länge des

Halses.

Hals

stärke

Hals

stärke

II

am

am

Bolzen, i

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mm.

Zoll engl.

mm.

Zoll engl.

mm.

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mm.

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: engl.

mm.

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Bolzen

durch

messer

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der

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mm.

mm.

Zoll

engl.

mm.

Bolzen.

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3.

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8.

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2.

3.

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Jl

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5    Vs 5 ³/s

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Bolzen in der Nähe eines Kessels werden eine Nummer stärker gewählt, als die vorstehende Tabelle angiebt.

3) Der Querschnitt der Dampfrohrleitung muss so bemessen werden, dass der dieselbe passirende Dampf eine Geschwindigkeit besitzt, welche ihn so wenig als möglich von seiner Spannung einbiissen lässt. Bei gut ausgeführten Schiffsmaschinen beträgt diese Geschwindigkeit im Mittel etwa 40 m. pro Secunde, bei kleineren und mit geringeren Füllungen arbeitenden Maschinen geht man mit derselben wohl bis auf 35 m. herunter, wohingegen man sie bei grösseren mit halber und mehr als halber Füllung arbeitenden Comptoirnd-Maschinen 'gern bis auf 50 m. steigern kann (Vergleiche unter 48.). Bei einem Cylinderdurchmesser von D in., einer Kolbengeschwindigkeit von c m. pro Secunde und einer mittleren Dampfgeschwindigkeit von 45 m. pro Secunde berechnet sich der Durchmesser des Hauptdampfrobres d auf:

Querschnitt doi' Dampfrohr-leitung.

D- c

d² =

45

m.

V^-0,t5DVi-

m.

(140)

Wandstärke dos Hauptdampf-roli res.

4) Die Wandstärke eines kupfernen Hauptdampfrohres berechnet sich aus der nachstehenden, in der englischen Admiralität gebräuchlichen, in metrisches System umgerechneten Formel :

d = 0,3175

700

cm.

(141)

worin bezeichnet:

ô die Wandstärke in cm.,

p den Dampfdruck in kg. pro qcm. Ueberdruck, d den lichten Durchmesser des Hauptdampfrohres in cm.

.Bekleidung der Rohrleitung.

5) Um den durchtretenden Dampf möglichst vor Abkühlung zu bewahren , sucht man die Bohrleitung stets so kurz als möglich herzustellen und bekleidet sie mit einer oder zwei Lagen Filz, welchen letzteren man bei grösseren Bohren zum Schutze mit Segeltuch umnäht, oder bei dünneren Bohren mit Schiemannsgarn umwickelt. Das Segeltuch sowohl als das Schiemannsgarn wird gegen eindringende Nässe gewöhnlich durch einen Oelfarben-anstrich geschützt. — Des besseren Aussehens wegen werden die grossen Dampfrohrleitungen in den Maschinenräumen über dem Filz nicht mit Segeltuch, sondern wie die Dampfcylinder mit polirten Holzstäben umgeben. Statt der Holzstäbe wählt man häufig als Schutz für den Filz ein dünnwandiges blankpolirtes Kupferrohr, oder auch wohl Eisenblech, welches kupferfarben gestrichen wird. In neuerer Zeit verwendet man zur Bekleidung der Dampfrohrleitungen auch vielfach Leroy’sche Masse (siehe § 31, 2).

6) b. Die Compensationsvorrichtunqen müssen in allen grösseren, nur aus compensations-geraden oder wenig gebogenen Rohren zusammengesetzten Leitungen eingeschaltet werden, damit sich dieselben beim Erwärmen und Erkalten ausdehnen resp. zusammenziehen können. Auch die im Schiffskörper beim Arbeiten im schweren Wetter entstehenden Bewegungen und Erschütterungen müssen namentlich in leicht gebauten Schiffen durch diese Vorkehrungen ausgeglichen werden; andernfalls übertragen sich die Spannungen auf die Flanschverbindungen und führen Undichtheiten derselben herbei, schliesslich steht noch ein Abreissen der aufgelötheten Flanschen von den Rohren zu befürchten. Rohrleitungen von kleineren Durchmessern mit Knieen resp. starken Krümmungen bedürfen keinerlei Compensatoren, da sie sich innerhalb dieser Stellen auf- resp. zusammenbiegen können.

7) Als Compensationsvorrichtungen werden angewendet :

a) Stopfbüchsen, (auf Taf. 16, 17 und 18 überall mit s bezeich- stopfl'uchsc11' net,) in denen sich das eine Rohrende frei ausdehnen kann, während es durch die Packung und den Stopfbüchsendeckel dampfdicht umschlossen wird (Taf. 105, Fig. 3). In allen längeren Rohrleitungen müssen als Compensationsvorrichtungen derartige Stopfbüchsen angebracht sein. ß) Compenscitionslinsen (Taf. 105, Fig. 4), d. h. linsenförmige Cuin₁¹-®“^₁t.ious' Erweiterungen in den Rohren, welche sich vermöge ihrer Elasticität auf- und zubiegen können. Compensationslinsen lassen sich mit Erfolg nur bei kurzen Leitungen verwenden, in langen Leitungen werden sie durch die grosse Ausdehnung zu stark beansprucht.

y) Trompetenrohre (Taf. 105, Fig. 5), deren letztes troinpeten-,|V'⁽¹“^ti:1“'°¹'¹'⁰-artiges Ende an einen festen, unverrückbaren Maschinentheil geschraubt ist und dieselben Dienste tliut wie eine Linse.

Man findet solche Rohre häufig als Exhaustrohre zwischen Cylinder und Condensator, weil es gerade bei den Compensationsvorrichtungen dieser Rohre auf gutes Dichthalten ankommt, damit das Vacuum in* den Condensatoren nicht leidet. Erhalten die Exhaustrohre als Compensationsvorrichtungen Rohrstopfbüchsen, so müssen diese besonders tief gemacht werden, um die Aufnahme genügender Packung zu gestatten.

Wassersammler.

8) c. Die Wassersamrnler haben den Zweck

das vom Dampfe aus dem Kessel etwa mitgerissene Wasser resp. das durch die Abkühlung in der Rohrleitung entstandene Condensationswasser vor dem Eintritt des Dampfes in die Cylinder möglichst abzusondern. Sie sind desshalb im Maschinenraum unmittelbar vor den Cylindern

angeordnet. Die Maschinen der Handelsdampfer versieht man gewöhnlich nicht mit Wassersammlern, trotzdem dieselben für Maschinen mit hohen Kolbengeschwindigkeiten, bei denen leicht Wasser aus den Kesseln in die Cylinder herübergerissen werden kann, unbedingt nöthig sind; indessen besitzen alle mittleren und grösseren Kriegsschiffsmaschinen derartige Vorkehrungen. Die Wassersammler (siehe Taf. 105, Fig. 6) sind cylindrische Gefässe, welche man bei kleineren und älteren Maschinen aus Gusseisen herstellte; bei grösseren dagegen aus schmiedeeisernen Blechen zusammennietete, an deren Stelle bei modernen Kriegsschiffs-maschmen der Gewichtsersparniss halber entweder Bronceguss oder Kupferbleche getreten sind. Der Durchmesser D des Wassersammlers wird etwa doppelt so gross gewählt als der Durchmesser d des Hauptdampfrohres, also D = 2 d, die Höhe h des Wassersammlers beträgt ungefähr 2 D bis 3 D. Die obere Stirnseite des vertical aufgestellten Cylinders ist meistens aufgeschraubt und dient als Deckel, während die untere calottenartig geformt und falls der ganze Wassersammler nicht gegossen ist, mit- den Seitenwänden vernietet ist. Im Innern des Wassersammlers ist eine von oben bis etwa zur halben Länge desselben reichende Trennungsplatte eingenietet, welche mindestens so tief reichen muss, dass sie das Hauptdampfrohr nach unten hin um ein Stück überragt, welches gleich dem halben Durchmesser dieses Rohres ist. In die eine der hierdurch hergestellten Kammern A mündet das Dampfrohr, welches von den Kesseln kommt, in die andere B das zum Cylinder führende Rohr. Gegen die Platte stösst der vom Kessel herbeiströmende Dampf und wird gezwungen, um dieselbe herumzugehen, hierdurch sondern sich die mitgeführten Wassertheilchen ab und fallen durch ihre Schwere, wenn der Dampf in der Kammer B emporsteigt, in den untern Raum des Wassersammlers, von wo aus das Wasser, wie unten angegeben, entfernt wird. — Ebenso wie die Dampfrohrleitung wird auch der Wassersammler in der Regel mit Filz und Holz bekleidet.

Garnitur des Wasser-sammlers.

9) Die Garnitur eines Wassersammlers setzt sich in der Regel zusammen aus :

«) einem Wasserstandsglas, damit man den Stand des Wassers im Innern beobachten kann,

ß) einem Ablasshahn resp. Ventil in der Nähe des Bodens, durch den oder das man das angesammelte Wasser entweder nach See (beim Ueberkochen der Kessel, siehe auch § 34, 41) oder in die Speisewassercysterne resp. Luftpumpenkasten (bei normalem Betriebe) entlassen kann, y) einem kleineren Entwässerungslialin an der tiefsten Stelle des Bodens, um bei höher sitzender Ablassvorrichtung die vollständige Entleerung vornehmen zu können.

d) einem Thermometer, dessen Hülse im Deckel über der Kammer B angebracht ist, und der zum Messen der Temperatur des Dampfes dient, wenn die Ueberliitzer angestellt sind, ć) einem Mannloche resp. Schlammloch im untern Theile des Dampfsammlers für vorzunehmende Reinigungen, dasselbe fällt weg, wenn der Boden losnehmbar eingerichtet ist.

10)    d. Die Hauptabsperrvorrichtung tritt hauptsächlich beim Manövriren ®„“richtungr' mit der Maschine in Function und sperrt den von den Kesseln kommenden Dampf entweder theilweise oder gänzlich von der Maschine ab, je nachdem letztere in langsamerem Tempo arbeiten oder Stillstehen soll. Jede Hauptabsperrvorrichtung kann durch ein Gestänge vom Maschinistenstande aus gehandhabt werden. Gewöhnlich wird sie unmittelbar hinter dem Wassersammler angeordnet und ihr Gehäuse ist bei grossen Maschinen auch mit Filz und Holz umkleidet. Bei der Construction der Hauptabsperrvorrichtungen hat man darauf zu achten, dass die Querschnitte innerhalb derselben, welche der Dampf zu passiren hat, nicht kleiner werden als der Querschnitt des Hauptdampfrohres. Verringert sich der Querschnitt und der durchströmende Dampf ist gezwungen, eine grössere Geschwindigkeit anzunehmen, oder vertheilt er sich, wie bei Gitterschiebern, auf mehrere kleinere Oeff-nungen, in welchen der Dampf eine grössere Reibung erfährt, als in einer einzigen grossen, so treten jedesmal mehr oder minder grosse Spannungsverluste ein. Als Hauptabsperrvorrichtungen hat man in Gebrauch :

«) Drosselklappen, ß) Gitterschieber, y) Entlastete Ventile.

Drossel klappen.

11)    a. Die Drosselklappe (Tafel 105, Fig. 9—11) ist die älteste der genannten Vorrichtungen und wurde schon von Watt angewendet.

Sie besteht aus einer einfachen Platte oder Scheibe, welche in das Dampfrohr eingeschaltet ist, deren Spindel durch die Rohrwand hindurchgeht und hier von dem Gestänge erfasst wird, mit Hülfe dessen man die Klappe öffnet und schliesst. In neuerer Zeit kommt die Drosselklappe nur noch selten zur Verwendung, da man sie für hohe Dampfspannungen, namentlich bei grossen Dimensionen, nicht so dicht herstellen kann, als dies früher bei den niedrigen Spannungen und kleineren Maschinen möglich war.

Gitterschiebor.

12)    ß) Der Gitter Schieber (Tafel 105, Fig. 15—17) verdrängte allmälig die Drosselklappe bei solchen Kriegsschiffmaschinen, deren Dampfspannung 3 kg. pro qcm. nicht überstieg. Seine Einrichtung ist die im § 63, 11 erwähnte und sein Vorzug liegt in der grossen Oeffnung, welche er bei verhältnissmässig kleiner Bewegung ergiebt. Er liât indessen den Nachtheil, dass er nach längerem Stoppen der

Maschine, wenn die Dampfspannung in den Zweigrohren der Dampfcylinder beträchtlich gesunken ist und ihn andrerseits der volle Kesseldruck fest gegen seine Gleitfläche presst, nur sehr schwer zu bewegen ist. Man hat daher vielfach vor dem Schiebergehäuse ein kleineres Rohr a mit Absperrhahn b abzweigen müssen, durch welches der Dampf bei geschlossenem Schieber hinter denselben treten und in dem genannten Falle die Dampfspannung auf beiden Seiten ziemlich ausgleichen kann, so dass der einseitige Druck auf den Schieber sich vermindert. Der Absperrhahn b dieses Zweigrohres muss dann selbstverständlich ebenfalls vom Maschinistenstande aus regulirbar sein. Auch hohle Gitterschieber mit 2 Gleitflächen sind construirt worden, in welche letztere der Dampf eintreten konnte . und so auf den Schieber nach beiden Seiten hin wirkend, denselben etwas entlastete.

Entlastete

Ventile.

Doppelsitz-

ventile.

13)    y. Entlastete Ventile sind die an den modernen Maschinen der Handels- wie der Kriegsdampfer üblichen Hauptabsperrvorrichtungen. Sie treten in 2 Constructionen auf, als:

I. Doppelsitz-Ventile und

II. Glocken-Ventile.

14)    I. Eie Doppelsitzventile (Tafel 105, Fig. 12) werden durch 2 auf eine gemeinschaftliche Spindel gesetzte Kegel- oder Scheibenventile gebildet. Der Dampf drückt gegen die obere Fläche des Ventiles a und gegen die untere des Ventiles b, so dass das Doppelsitzventil nahezu entlastet und also nur eine geringe Kraft erforderlich ist, um es zu lüften. Es bleibt nur ein Widerstand zu überwinden, welcher sich zusammensetzt : aus der Reibung im Gestänge, die niemals beseitigt werden kann; aus dem Gewicht-e des Ventiles selbst, welches man zuweilen durch ein auf das Gestänge gestecktes Contregewicht abzubalanciren sucht, und endlich aus der Differenz des Dampfdruckes, welche zwischen dem grossem Ventil und dem kleineren stattfindet.

15) Diese letztere Druckdifferenz ist immer vorhanden, weil bei der gezeichneten Einrichtung das untere Ventil stets etwas kleiner als die Sitzöffnung des oberen Ventils sein muss, um es herausnehmen zu können. Ausser der Entlastung haben diese Ventile noch den Vortheil, dass sie beim Lüften auf gleiche Höhe eine doppelt so grosse Oeffnung freigeben, als das einfache Kegelventil von demselben Durchmesser. Ein Nachtheil dieser Ventile liegt in der Ausdehnung der beide Ventile verbindenden Spindel bei der Erwärmung durch den Dampf, wodurch sich die Entfernung zwischen beiden Ventilsitzen vergrössert und das Undichtsein derselben entspringt. Bei dem gezeichneten Ventil ist, um dem erwähnten

Ueb eist ancle entgegenzutreten, das Verbindungsstück zwischen beiden Ventilkegeln aus Gusseisen hergestellt, dasselbe dehnt sich daher gleiehmässig mit dem Ventilgehäuse aus.

Glockenventile.

16)    II. Die Glockenventile sind die besten von allen bis jetzt angeführten Absperrvorrichtungen, weil sie sich vollständig entlasten lassen. Sie sind so eingerichtet, dass um die beiden mit dem Gehäuse und unter sich verbundenen Ventilsitze eine cylindrische Glocke greift, wie Tafel 105, Fig. 7 und 8 erkennen lässt. Beim Oeffnen des Ventils werden für den Dampf 2 Ausgänge frei, so dass auch hier schon ein geringes Lüften der Glocke genügt, um verhältnissmässig grosse Durchgangsöffnungen zu schaffen. — Andere Constructionen des Glockenventils sind auf Tafel 100, Fig. 1 und Tafel 102, Fig. 1 dargestellt.

Gestänge der Hauptabsperr-

Drosselklappen gewöhnlich in Hebelzügen und endigt, in einem V01Tichtuilg-

17)    Das nach dem Maschinistenstande führende Gestänge besteht bei

Handhebel, welcher sich über einen Bogen bewegt, an welchem man die Oeffnungsgrade der Klappe ablesen kann (Tafel 105, Fig. 11). Bei Gitterschiebern und entlasteten Ventilen geschieht die Ueber-tragung gewöhnlich durch Wellen und konische Bäder von einem am Maschinistenstande angebrachten Handrade aus. Die Spindeln dieser Absperrvorrichtungen sind meistens mit Schraubengewinde versehen, welches den Hebelübertragungen vorzuziehen ist, weil man durch dasselbe in der Lage ist, die Ventile fest auf ihre Sitze zu pressen. Der Grad der Oeffnung des Ventils wird entweder durch eine Mutter mit .Zeiger kenntlich gemacht, die sich auf einem Gewinde der Handradwelle über einer Scala hin- und herschiebt (siehe Tafel 105, Fig. 8) oder indem man mittelst Zahnradübertragung einen Zeiger um eine feste Scala, resp. eine bewegliche Scala um einen festen Zeiger dreht (siehe Tafel 105, Fig. 16).

18)    Nachdem der Dampf die Hauptabsperrvorrichtung passirt hat, tritt er durch Zweigrohre zu den einzelnen Cylindern. Ehe er aber in die Schieberkasten derselben gelangen kann, hat er bei allen dreicylindrigen, seltener bei den zweicylindrigen Kriegsschiffsmaschinen und nur ganz ausnahmsweise bei den Maschinen der Handelsdampfer noch zu durchströmen :

19)    e. Die Absperrvorrichtungen der einzelnen Cylinder. Dieselben unter-^s^rvorricb-scheiden sich in ihrer Construction und Anordnung von einander,zelneu Cyhmler’ je nachdem sie :

I. für einfache Expansionsmaschinen,

II. für Compoundmaschinen

zur Anwendung kommen. In unserer Marine müssen alle zu dem in Rede stehenden Zweck dienenden Ventile, Schieber oder Klappen mit Vorrichtungen versehen sein, welche sofort erkennen lassen, ob sie geöffnet oder geschlossen sind.

20)    I. Die Cylinderabsperrvorrichtungen der einfachen Expansionsmaschinen theilen sich in solche für clen Dampfeintritt und solche für den Dampfaustritt, welche sämmtlich nicht mit dem Maschinistenstande verbunden sind, sondern an Ort und Stelle gehandhabt werden müssen. Die ersteren haben den Zweck, bei Beschädigungen eines Cylinders die Dampfzuführung zu demselben zu unterbrechen, die letzteren sollen einen derartigen ausser Betrieb gesetzten Cylinder gegen den Condensator hin absperren, so dass man mit dem resp. den anderen Cylindern allein weiter arbeiten kann.

Cylinderabsperr-vorrichtungen für einfache Expansionsmaschinen.

Absperr Vorrichtungen für Dampfeintritt.

Absperrvorrichtungen für Dampfaustritt.

21)    Als Absperrvorrichtungen für den Eintritt des Dampfes in die einzelnen Cylinder hat man :

a) Drosselklappen (wie z. B. bei den Drillingsmaschinen der Panzercorvetten „Sachsen“ und „Württemberg“), welche sich in ihrer Construction von den unter 11) aufgeführten gar nicht unterscheiden.

ß) Schieber, welche namentlich zweicylindrige französische Maschinen besitzen, wie z. B. die Maschine der Panzerfregatte „Friedrich Carl“ (Tafel 99) und der Glattdeckscorvette „Augusta“ (Tafel 102).    Auf den genannten Zeichnungen

sind diese Schieber mit £ bezeichnet worden, von ihnen gilt auch das unter 12) Gesagte.

y) Entlastete Ventile, wie z. B. bei der Drillingsmaschine der Panzercorvette „Hansa“. Die Anordnung von Doppelsitzoder Glockenventilen an dieser Stelle ist selten und zwecklos, da dieselben doch nur beim Anstellen und Abstellen der Maschine geöffnet und geschlossen werden.

d) Kegelventile, welche bei allen unseren vorstehend nicht genannten Zwillings- und Drillingsmaschinen zur Anwendung gekommen sind, und die an dieser Stelle, wo es lediglich darauf ankommt, dass sie dicht schliessen, vor allen vorangeführten Vorrichtungen den Vorzug verdienen. Ihrer Construction nach gleichen sie vollständig dem auf Tafel 9, Fig. 1—3 gezeichneten Kesselabsperrventil.

22) Absperrvorrichtungen für den Austritt des Dampfes sind nur bei Drillingsmaschinen angeordnet. Der mittlere Cylinder dieser Maschinen kann seinen verbrauchten Dampf, weil blos 2 Conden-satoren vorhanden sind, nur durch den Exhaustraum des vorderen und hinteren Cylinders in diese Condensatoren entweichen lassen. Sein Exhaustraum steht daher mit dem der beiden anderen Cylinder durch kurze Bohrstutzen in Verbindung. In jeden dieser Stutzen ist gewöhnlich ein Absperrschieber eingeschaltet (Tafel 105, Fig. 13 und 14), welcher den Zweck hat bei Auskupplung des mittleren Cylinders, denselben von den Condensatoren abzustellen, weil sonst unter Umständen deren Vacuum leiden könnte. Beim Un-

Bei manchen Drillingsmaschinen fehlen diese Absperrschieber ganz, an deren Stelle sind runde volle Scheiben (blinde Flanschen) an Bord, welche vorkommenden Falls gegen eine zwischen den Verbindungsflansehen des Cylinders und des Rohrstutzens eingebaute offene Scheibe ausgewechselt werden können.

brauchbarwerden des vorderen resp. hinteren Cylinders schliesst man den vorderen resp. hinteren dieser Absperrschieber, lässt den verbrauchten Dampf des mittleren sowie des hinteren resp. vorderen Cylinders nur in den hinteren resp. vorderen Condensator gehen und schlägt ihn in demselben nieder, während man mit dem unbrauchbaren Cylinder auch den zugehörigen Condensator ganz ausser Betrieb setzt.

vorrichtungen 4 für Compound-masehinen.

zwar vornehmlich für

zur Anwendung kommen, zer-

23) II. Die Cylinderabsperrvorrichtunge der Compoundmaschinen, ebenfalls nur für Kriegsschiffe cylindrigen Maschinen derselben fallen in :

Eintrittsventile, deren jeder Cylinder eines besitzt, und in Wechselvorrichtungen, vermöge welcher man den gebrauchten Dampf des Hochdruckcylinders entweder in die Schieberkasten oder in die Exhausträume der Niederdruck cylinder leiten kann.

Die Anordnung derartiger Einrichtungen ist auf Tafel 106, Fig.

3—5 zur Anschauung gebracht.

24)    Die Eintrittsventile, durch welche der Dampf auf Erfordern jedem dè?tcompounde-Cylinder der Compoundmaschine direct aus den Kesseln zugeführt maschinen-werden kann, sind ebenso wie bei einfachen Expansionsmaschinen angeordnet, und bestehen auch wie bei diesen in gewöhnlichen Kegelventilen.

W echselvorricli -tungen der Compound-maschinen.

25)    Die Wechselvorrichtungen haben den Zweck, der an die Compoundmaschinen der Kriegsschiffe gestellten Anforderung zu genügen, dass sie im gewöhnlichen Dienst als solche, im Gefecht aber aus den § 104 angeführten Gründen mit Niederdruckdampf als einfache Expansionsmaschinen wirken sollen. Im ersteren Falle ist nur das Eintrittsventil des Hochdruckcylinders geöffnet, die der Niederdruck cylinder bleiben geschlossen, und die Wechselvorrichtungen A werden so gestellt, dass der verbrauchte Dampf des Hochdruckcylinders aus dessen Exhaustraum B nur in den Schieberkasten C der Niederdruckcylinder entweichen kann, also im letzteren noch einmal expandiren muss. Soll hingegen mit Niederdruckdampf und einfacher Expansionswirkung gefahren werden, so öffnet man die Eintrittsventile aller Cylinder, schliesst durch die Wechselvorrichtungen A die Dampfleitung zwischen dem Exhaustrauin B des Hochdruckcylinders und den Schieberkasten C der Niederdruckcylinder und öffnet die Verbindung ztvischen dem Exhaustraum B des Hochdruckcylinders und den Exhausträumen D der Niederdruckcylinder,

26)    Als Wechsel Vorrichtungen sind angeordnet:

«) ein Absperrschieber,

(?) zwei Absperrschieber, y) ein Ventil mit 2 Sitzflächen.

Wechsel mit einem Absperrschieber.

Wechsel mit zwei Absperrschiebern.

27)    Ein Absperrschieber befindet sieli z. B. an jeder Seite des Hoeli-druckcylinders der Glattdeckscorvette „Carola“. (Tafel 106, Big. 3 zeigt nur den rechts vom Hochdruckcylinder liegenden Nieder-druckcylinder, für den anderen links liegenden ist die Anordnung ganz symmetrisch). Bei der gezeichneten Stellung des Schiebers arbeitet die Maschine mit Compoundwirkung und der durch den als Receiver dienenden Bohrstutzen B in den Niederdruckschieberkasten C strömende Dampf presst den Schieber A fest gegen seine Sitzfläche, weil seine Spannung grösser ist als die im Exhaustraum I) des Niederdruckcylinders herrschende. Stellt man den Schieber indessen so, dass er die obere Oeffnung ver-schliesst, wie dies bei einfacher Expansionswirkung der Maschine erforderlich ist, dann ist der Druck im Schieberkasten C grösser als in dem jetzt mit dem Condensator durch I) in Verbindung stehenden Bohre B und der Dampf in C würde den Schieber von seiner Sitzfläche abpressen. Um dieses zu verhindern, ist die Spindel E mit dem Handrade E vorgesehen, durch welche der Schieber gegen seine Sitzfläche gedrückt werden kann.

28) Zwei Absperrschieber werden gewöhnlich bei solchen Maschinen angewendet, welche ursprünglich mit 2 kg. Ueberdruck pro qcm. als einfache Expansions-Niederdruckmaschinen arbeiteten und später in Mitteldruckcompoundmaschinen mit 2¹/₂-—3 kg. Ueberdruck pro qcm. umgewandelt wurden. Derartige Maschinen besassen als Niederdruckmaschinen bereits einen Absperrschieber A zwischen den Exhausträumen Z? des mittleren und D der Seitencylinder (siehe 22); es ist also nach dem Ausschnitte der Oeffnung G in den Niederdruckschieberkasten G nur noch, wie die Ausführung auf der gedeckten Corvette „Stein“ zeigt (Tafel 106, Eig. 4), die Einschaltung eines zweiten Absperrschiebers II erforderlich, um die Compoundwirkung zu ermöglichen. Die Dichtungsflächen dieser Schieber sind conisch gehalten, so dass sie sich selbst in ihren Gleitbahnen dicht pressen. Unzuträglichkeiten, welche beim Anstellen der Compound-resp. einfachen Expansionswirkung entstehen können, wenn aus Versehen beide Schieber gleichzeitig geschlossen resp. geöffnet werden, sucht man nicht nur durch Anbringen eines Zeigers vorzubeugen, der die Stellung des Schiebers erkennen lässt; sondern man setzt auch wohl noch auf die beiden parallelen Spindeln der Schieber 2 gleich grosse ineinander greifende Stirnräder und versieht nur die eine dieser Spindeln mit einer Dreh Vorrichtung,

dann muss sich der eine Schieber schliessen, während der andere sich öffnet und umgekehrt,

Wechsel mit einem Ventil.

Ausführung gekommen und Tafel

zur

29)    Ein Ventil mit 2 Sitzflächen, wie es an den Maschinen der Kanonenboote „Habicht“ und „Möwe“

106, Fig. 5 dargestellt ist, erscheint als die einfachste der bisher besprochenen Constructionen. Es ist leichter als ein Absperrschieber zu handhaben und lässt sich ohne eine besondere Anpressvorrichtung für alle Fälle dicht schliessen. Bei der gezeichneten Stellung des Ventils würde die Maschine mit Compoundwirkung arbeiten, hebt man das Ventil, bis der Band a desselben die obere Sitzfläche h abschliesst, dann würde die Maschine für einfache Expansionswirkung angestellt sein. Die hierbei aus dem Gehäuse hervortretende Spindel c lässt übrigens gar keinen Zweifel über die Stellung des Ventiles aufkommen, was beim Betriebe als ein entschiedener Vorzug gilt.

Vorrichtungen.

30)    Bei Mitteldruckcompoundmaschinen hat man versucht, die Eintritts- G^^see^er ventile der Niederdruckcy linder und die Wechselvorrichtungen mittelst eines gemeinschaftlichen Gestänges vom Maschinistenstande aus gleichzeitig zu bedienen, damit der Wechsel von einfacher Expansions- zu Compoundwirkung und umgekehrt, ohne Stillstand der Maschine von dem Personal der Wache anstandslos vorgenommen werden kann. Bedenkt man aber, dass eine derartige Construction ohne Complication en kaum ausführbar ist, dass auf Kriegsschiffen Hülfspersonal zum Oeffnen und Schliessen der betreffenden Ventile auf so kurze Zeit stets zur Verfügung steht, und dass man endlich doch nur von einfacher Expansions-zur Compoundwirkung, umgekehrt aber nicht übergehen kann, so leuchtet das Ueberflüssige einer solchen Einrichtung ein. Würde man bei hohem Druck von Compound- auf einfache Expansionswirkung umsetzen, so kann der in die minder fest construirten Niederdruckcylinder strömende Dampf Beschädigungen derselben herbeiführen, und ausserdem würden die für einen so grossen Consum an Hochdruckdampf nicht berechneten Kessel anfangen überzukochen. Man muss daher, ehe man diesen Betriebswechsel vornimmt, den Dampfdruck in den Kesseln bis zur festgesetzten niedrigsten Spannung sinken lassen.

Hülfsschieber.

31)    f. Die Hülfsscllieber, welche an den Maschinen der Kriegs- wie der Handelsmarine vorhanden sind, weichen in ihrer Construction und Gebrauchsweise fast gar nicht von einander ab. Man bedarf derselben nicht nur an zwei- und dreicylindrigen Compoundmaschinen, sondern auch an Zwillingsniederdruckmaschinen, während Drillingsmaschinen dieselben nicht noting haben. Die Hülfsschieber haben den Zweck, beim Manövriren entweder das Anspringen der

Maschine überhaupt zu ermöglichen oder dasselbe zu beschleunigen. Sie können durch ein vom Hauptdampfrohr oder dessen Annexen abzweigendes Rohr frischen Kesseldampf entweder vor oder hinter den Kolben irgend eines Cylinders führen, je nachdem dies die augenblickliche Kurbelstellung der stillstehenden Maschine bedingt. Alle Hülfsschieber sind so eingerichtet, dass sie vom Maschinistenstande aus mittelst Handhebel bewegt werden können. Wenn diese Handhebel practisch angebracht sind, so hat man sie stets nach der Richtung zu bewegen, nach welcher die Kurbel des Cylinders, an dem der Hülfsschieber sitzt, sich drehen soll; d. h. wenn sich die Kurbel einer Hammermaschine heben, resp. in einer horizontalen Maschine nach Steuerbord gehen soll, so muss auch der Hiilfsschieberhebel gehoben, resp. nach Steuerbord übergelegt werden. Andernfalls hat man jedesmal vor dem Gebrauche des Hülfsschiebers zu überlegen, ob der eine oder andere Canal zu öffnen ist, je nachdem die Maschine vorwärts oder rückwärts schlagen soll. — Ihrer Construction nach sind die Hülfsschieber meistens Flachschieber, bei grossen Dimensionen und bei sehr hohen Dampfspannungen thut man aber gut, sie als Kolbenschieber auszuführen, um ihnen leichte Beweglichkeit zu sichern. In der Regel giebt man dem Hülfs-schiebercanal einen Querschnitt von 0,002 der Kolbenfläche. Bei Compoundmaschinen, welche am Hochdruck- und am. Niederdruck-cylinder (siehe 36) einen Hülfsschieber besitzen, macht man beide Schieber der Einfachheit wegen gleich und legt die Niederdruckkolbenfläche bei Berechnung des Querschnittes vom Hülfsschiebercanal zu Grunde. Zuweilen werden statt der Schieber auch Hähne angewendet.

Hülfsschieber bei Zwillings-raascbinen.

32) Die Hülfsschieber der Zwillingsmaschinen, wie sie beispielsweise an allen grösseren Penn’schen Niederdrucktrunkmaschinen angebracht . sind (siehe Tafel 95, Fig. 4) treten in Function, wenn die Kurbelwelle in solcher Lage zum Stillstand gekommen ist, dass beim Angehen, nur ein Cylinder frischen Dampf erhält, während der andere, dessen Schieber auf Deckung steht, gänzlich abgesperrt ist. Die auf eine Kolbenfläche wirkende, nur 2 kg. pro qcm. Ueberdruck betragende Dampfspannung ist, wenn kein oder nur ein sehr geringes Vacuum im Condensator vorhanden ist, nicht immer im Stande, den Widerstand der Maschine zu überwinden und man lässt dann mittelst des Hülfsschiebers A (siehe Tafel 95, Fig. 2 und 4) durch den am Stirnende des Cylinders mündenden Canal B Dampf hinter den andern Kolben treten. Jeder Cylinder hat seinen eigenen Hülfsschieber, welche beide ganz nach Erfordern unabhängig von einander bewegt werden können. Man benutzt sie auch zum Anwärmen der Maschine, zum Durchblasen des Con-densators, sowie zum Einlassen von Contredampf in die Cylinder,

um die Maschine ganz plötzlich zum Stillstand zu bringen. — Da in den Drillingsmaschinen bei ganz ausgelegter Steuerung stets 2 Cylinder Dampf erhalten, so springen sie in jeder Lage an und bedürfen daher, wie schon erwähnt, der Hülfsschieber nicht.

33) Die Hülfsschieber der zweicylindrigen Compoundmaschinen sind geordnet, dass sie den zum

SO all- Hülfsschieber bei zweicylindn-

Angehen erforderlichen HülfsdamnDeu compound-

_    #    L maschinell.

an-

entweder nur in den Niederdruckcylinder, oder zuerst in den Hochdruckcylinder und falls dann die Maschine noch nicht springt, auch noch in den Niederdruckcylinder leiten. Es sind daher zu unterscheiden :

a) Zweicylindrige Compoundmaschinen mit einem Hülfsschieber am Niederdruckcylinder,

ß) Zweicylindrige Compoundmaschinen mit zwei Hülfsschiebern, von denen einer am Hoch- und einer am Niederdruckcylinder sitzt.

34) Um über die grössere Zweckmässigkeit der einen oder andern dieser beiden Constructionen ein Urtheil zu gewinnen, sei zunächst erwähnt, unter welchen der hier in Betracht zu ziehenden Bedingungen die Maschine in Gang zu bringen ist. Einmal kann sie so stehen, dass der Hochdruckschieber selbst bei ganz ausgelegter Steuerung die Canäle deckt, dann würde die Zuführung von Dampf mittelst eines Hülfsschiebers zum Hochdruckkolben die Maschine zum Angehen bringen, dasselbe liesse sich aber auch erreichen, wenn man Dampf in den Niederdruckcylinder lässt. Steht aber der Hochdruckkolben auf dem todten Punkte, so wird die Maschine nur durch Zuleitung von Dampf in den Niederdruckcylinder an-springen. — Bemerkt sei noch, dass man die erstere der vorgenannten Anordnungen gewöhnlich bei solchen Compoundmaschinen findet, deren Niederdruckcylinder nicht unter halber Füllung arbeitet, während die Anwendung zweier Hülfsschieber bei Compoundmaschinen vorgesehen wird, deren Niederdruckcylinder vor dem halben Hube abgesperrt wird.

schieber.

35) Die Anordnung eines Hülfsschiebers am Niederdruckcylinder wie ^^mpound-86 auf Tafel 92, Eig. 2 und 3 gezeichnet ist, reicht zwar in den ’XiemTuafs** meisten Fällen aus, weil der Niederdruckcylinder selten mit ge-

ringerer als halber Füllung arbeitet, hat aber den Nachtheil, dass bei hohen Spannungen, der durch den Hülfsschieber in den Niederdruckcylinder tretende Dampf leicht eine zu starke Beanspruchung des letzteren herbeiführen kann. Man muss daher in das Zweigrohr vom Hauptdampfrohr zum Hülfsschieber entweder ein Druck-reducirventil einschalten, oder die Sicherheitsventile des Nieder-druckcylinders so reguliren, dass sie im Mittel etwa bei 1,5 kg. pro qcm. Ueberdruck abblasen (siehe § 72, 3). Im letzteren Falle

hat man dann aber beim jedesmaligen Anlassen der Maschine das lästige Abblasen dieser Sicherheitsventile mit in Kauf zu nehmen.

Zweicylindrige Compound-maschinen mit zwei Hülfsschiebern.

muss.

36) Die Anwendung von zwei Hülfsschiebern, von denen einer am Hoch- und der andere am Niederdruckcylinder angebracht ist, hat den Vortheil, dass man zum Angehen der Maschine meistens nur Dampf in den Hoclidruckcylinder zu lassen braucht und nur in dem seltenen Dalle, in welchem der Hochdruckkolben auf dem todten Punkte steht, den Niederdruckcylinder zu Hülfe nehmen Gut geschulte Maschinisten werden selten noting haben, den Schieber des Niederdruckcylinders zu gebrauchen, weil sie aufpassen, dass die Hochdruckkurbel beim Stillstand der Maschine nicht auf den todten Punkt kommt. Bei zwei Hülfsschiebern ist der Hülfsschieber am Hochdruckcylinder meistens (wie Tafel 107, Big. 20 und 21 zeigt) so ausgeführt, dass er ausser den beiden nach den Cylinderenden führenden Canälen a und b noch einen dritten Canal c besitzt, welcher mit dein Receiver communicirt. So lange der Hochdruckkolben nicht auf dem todten Punkte stellt öffnet man zum Angehen der Maschine nur den Canal a oder 6; tritt indessen der vorgenannte Fall ein, so lässt man durch den Canal c Dampf in den Receiver, indem man den Schieber bis über die Mitte seiner Fläche herüberzieht. Steht nun der Niederdruckschieber nicht gerade auf Deckung, so strömt der Dampf durch den geöffneten Canal des Vertheilungsschiebers in den Niederdruckcylinder, presst auf den Kolben und die Maschine geht an. Hält aber der Niederdruckschieber zufällig die Eintrittscanäle geschlossen, so muss man noch den zweiten am Niederdruckcylinder sitzenden Hülfsschieber in Thätigkeit setzen, welcher den Dampf aus dem Receiver hinter den Niederdruckkolben leitet. Bei derartigem Arrangement wird auch am Receiver ein bei etwa

1,5 kg. pro qcm. Ueberdruck öffnendes Sicherheitsventil vorgesehen, damit das Ansammeln hochgespannten Dampfes in diesen Räumen während des Manövrirens ausgeschlossen ist. Das Anspringen der Maschine bei so geringem Druck wird wesentlich gefördert durch die § 87 beschriebenen Apparate von Rodger und von Körting, welche die Herstellung des Vacuums im Condensator beschleunigen.

Hülfsschieber bei dreicylindrigen Compoundmaschinen.

Dreicylindrige Compoundmaschinen mit einem Hülfsschieber.

37)    Die Hülfsschieber der dreicylindrigen Compoundmaschinen bestehen entweder :

«) aus einem am Hochdruckcylinder montirten Schieber, oder ß) aus 2 Schiebern, von denen einer am Hochdruckcylinder und der andere an einem der Niederdruckcylinder oder besser am Receiver sitzt.

38)    Falls die dreicylindrige' Compoundmaschine nur mit einem Hülfsschieber ausgestattet ist, wird derselbe ganz so eingerichtet, wie

unter 36) für den Hochdruckcylinder beschrieben. Durch die Canäle a und b des Hülfsschiebers (Tafel 107, Fig. 20) führt man gewöhnlich dem Hochdruckcylinder Dampf zu, und nur bei der Todlage des Hochdruckkolbens lässt man durch den Canal c Dampf in den Receiver treten. Da nun stets einer der beiden Niederdruckcylinder bei der genannten Stellung des Hochdruckkolbens nach dem Receiver hin geöffnet ist, so kann der Dampf sofort hinter einen der Niederdruckkolben gelangen und die Maschine in Betrieb setzen.

Es ist dieses die bequemste von allen derartigen Einrichtungen.

39)    Wenn zwei Hülfsschieber vorhanden sind, von denen einer immer Dreicyimdnge

y    ¹    Compound-

am Hochdruckcylinder befestigt ist, so tritt der zweite an einem m^rce¹*il^₁e.'i¹₁“it der Niederdruckcylinder oder auch am Receiver angebrachte, auch schiebe™, nur bei der Todlage des Hochdruckkolbens oder bei vermehrtem Widerstande der Maschine, zu dessen Ueberwindung der auf den Hochdruckkolben wirkende Dampf nicht ausreicht, in Gebrauch. Vortheilhafter ist es, den zweiten Hülfsschieber am Receiver anzubringen, weil man demselben dann, wie Tafel 106, Fig. 3 und 4, 6 und 7 erkennen lassen, nur einen Canal zu geben braucht, durch welchen der Dampf in den Receiver und von hier durch die Vertheilungsschieber der Niederdruckcylinder in diese gelangt. — Der an einen der Niederdruckcylinder gesetzte Hülfsschieber muss ebenso wie der des Hochdruckcylinders (Tafel 106, Fig. 5, 8 und 9) zwei zu den Cylinderenden führende Canäle besitzen, und man muss beim Angehenlassen der Maschine immer überlegen, nach welcher Richtung hin man ihn zu öffnen hat, während man den am Receiver sitzenden Hülfsschieber nur aufzureissen braucht. Auch bei den dreicylindrigen Compoundmaschinen müssen am Receiver und Niederdruckcylinder die unter 35) und 36) erwähnten Sicherheitsmaassregeln gegen hochgespannte Dämpfe getroffen werden (siehe Tafel 106, Fig. 1).

Selbsttätiges Abschluss vent il.

40)    g. Das selbstthätige Abscldussventil wird seit der Kesselexplosion auf dem „Thunderer“ vielfach als Absperrventil der Kessel auf Kriegsschiffen angewendet. Mittelst derselben will man das Entweichen des Dampfes aus den zusammenhängenden Kesseln verhüten, welches bei Explosionen oder sonstigen Beschädigungen eines der im Betriebe befindlichen Kessel eintritt. Namentlich für den Gefechtsfall ist die Anbringung derartiger Ventile von hoher Wichtigkeit, denn ein Kessel, welcher durch ein Geschoss verletzt ist, kann gefahrbringend für die Sicherheit des Schiffes werden, weil der durch den zerstörten Kessel entweichende Dampf der übrigen Kessel die Heizräume derartig anfüllt, dass es unmöglich ist, schnell die Absperrventile der einzelnen Kessel zu schliessen.

Infolge dessen kann der Dampfdruck so stark sinken, dass die Maschine zum Stillstand kommt und das Schiff dem Rammstosse des Gegners wehrlos ausgesetzt ist.

fi USLilY, die Schill’sniascliiuc,

41) Eines der einfachsten selbstthätigen Abschlussventile ist das von Ziese¹), welches Tafel 107, Fig. 2 dargestellt ist. Im geöffneten Zustande wird dieses Ventil durch die unter seinem Griffe sitzende Feder offen gehalten, welche so adjustirt ist, dass ein Ueberdruck von etwa ¹/₈ kg. pro qcm. erforderlich ist, um das Ventil auf seinen Sitz herabzupressen. Jede Veränderung des Druckes im Rohr wird daher ein Auf- und Niederschwanken des Ventils hervorbringen, indessen dasselbe nicht schliessen. Sollte aber der Kessel, auf welchem das Ventil montirt ist, auf irgend eine Weise beschädigt werden und der Druck in demselben infolge des Dampfausströmens beträchtlich sinken, so schliesst der im Dampfrohr vorhandene grössere Druck sofort das Ventil und sperrt diesen Kessel von den übrigen ab. Erleidet einer der vorderen Kessel eine Havarie, so wird das Ventil ganz in derselben Weise gegen seinen oberen Sitz gepresst und aus den hinteren Kesseln kann kein Dampf entweichen. Will man einen der Kessel ausser Betrieb stellen und deshalb von den übrigen absperren, so schiebt man die auf der Ventilspindel lose sitzende Mutter a in die ihrer Form entsprechende Aussparung b des Führungsbockes und dreht nun die Ventilspindel, deren Gewinde in die Mutter greift, so lange bis das Ventil auf seinen Sitz heruntergeschraubt ist.

Absehlussventil von Ziese.

Dampfdruck-redlich-'Ventil.

42)    Die Ziese’schen Ventile lassen sich auch so einrichten, dass man sie vom Heizraum aus handhaben kann. Sie sichern bei normalem Betriebe eine gleichmässige Dampfspannung in allen mit einander verbundenen Kesseln, und würden sich nur dann nicht selbstthätig schliessen, wenn der unmittelbar vor der Maschine liegende Tlieil des Hauptdampfrohres beschädigt werden sollte, in welchem Falle sie wie gewöhnliche Ventile zugedreht werden müssten. Die Anbringung solcher Ventile anstatt der gewöhnlichen Absperrventile ist für Kriegsschiffe sicherlich empfehlenswerth.

43)    h. Das Dampfdruckreclucirventil hat die Aufgabe, selbstthätig eine höhere Spannung des Dampfes auf eine gewünschte niedrigere zu reduciren, so dass der letztere in Maschinen verwendbar wird, welche nur für niedrige Dampfspannungen construirt sind. So findet man beispielsweise auf Kriegsschiffen mit Niederdruck-maschinen häufig einen mit Hochdruck arbeitenden Hiilfskessel, dessen Dampf eine Spannungsabnahme erfahren muss, wenn er Hiilfs-maschinen zu treiben hat, die unter normalen Verhältnissen nur durch den Dampf der Hauptkessel bewegt werden. Ein solches Druck-reducirventil von Schaffer & Budenberg zeigt Tafel 107, Fig. 1.

44)    Der Dampf, dessen Spannung verringert werden soll, tritt zwischen den Tellern des entlasteten Ventils A ein. Der Raum über und

unter diesem Ventil steht mit der Maschine in Verbindung, welcher der niedriger gespannte Dampf zugeführt wird. Man öffnet das Ventil zunächst, indem man mittelst des Handrades B und der Spindel C die Spiralfeder D zusammen presst, hierdurch ein Durchbiegen der Gummimembrane E und ein Heben der Ventilspindel F verursacht. Der durch das geöffnete Ventil A tretende Dampf drückt, wenn er den Raum im Ventilgehäuse und eventuell der Rohrleitung bis zu der in Gang zu setzenden Maschine angefüllt hat, gegen die Gummimembrane E, biegt dieselbe zurück und bewirkt dadurch den Schluss des Ventils. Die Spannung der Spiralfeder D wird so regulirt, dass sie das Ventil öffnet, sobald der gegen die Gummimembrane E wirkende Dampfdruck geringer wird, als man ihn der Maschine zuführen will. An einem an dem Ventilgehäuse befestigten Manometer liest man die erzielte verminderte Spannung des Dampfes ab und adjustirt nach demselben die Feder I). Die Röhrchen G, welche die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Manometer hersteilen, sollen das Mit-reissen von Wasser in die Röhren der Bourdon’schen Manometer verhindern, falls solche angewendet werden. — Das Reducirventil mit Gummimembran ist nur bei mittleren Drucken zu verwenden, weil diese Membran den Uebelstand besitzt, dass das Ansammeln von Condensationswasser über derselben Bedingung für ihre Haltbarkeit ist, um sie gegen die directe Einwirkung des Dampfes zu schützen. Diese Wasseransammlung ist indessen nur bei mittleren Drucken zu erwarten, bei höheren Spannungen tritt daher an Stelle der Gummimembran eine gewellte Kupferplatte, welche einen ziemlich bedeutenden Durchmesser erhalten muss, damit sie die nöthige Beweglichkeit hat.

reducirventils.

45) Die Reduction der Dampfspannung kann selbstredend nur auf dein w^u^®^_,se Wege der Drosselung geschehen, d. h. das Reducirventil muss so construirt sein, dass in demselben durch selbstthätige variable Verengung des Durchgangs, der Bewegung des seinem Verbrauchsorte zueilenden Dampfes ein Widerstand entgegengesetzt wird.

Indem der Dampf um diesen Widerstand zu überwinden sehr bedeutende Geschwindigkeiten in der Verengung annimmt, verliert er infolge der hierbei geleisteten Arbeit und der hinter der Verengung eintretenden Expansion um ein Bestimmtes an seiner Spannung, und zwar ist die daraus resultirende reducirte Spannung um so geringer, je geringer die Anfangsspannung, je grösser die Verengung und je grösser der Dampfverbrauch ist. Daraus folgt unmittelbar, dass das Reducirventil im Minimum einen solchen Durchmesser erhalten muss, dass im ungünstigsten Falle, also beim grösstmöglichsten Verbrauch und bei der geringsten Anfangsspannung die geringste Verengung, d. h. der volle Durchgang des

2*

Ventils noch genügend Dampf passiven lässt , um die gewünschte reducirte Spannung zu unterhalten.

Bestimmung des Ventildurch-messers bei vorhandenen Kesseln.

46) Bei vorhandenen Kesselanlagen lässt sich die Grösse eines einzuschaltenden Reducirventils sehr leicht empirisch ermitteln, indem man, während im Kessel die niedrigste vorkommende Spannung herrscht, den grösstmöglichsten Dampfverbrauch herstellt und dann durch ein Zeichen an der Spindel des zum An- und Abstellen der Hiilfsmaschinen dienenden Absperrventils constatirt, wie weit dasselbe offen sein muss, damit unter diesen Verhältnissen der Druck des in die Maschine tretenden Dampfes nicht unter die reducirte Spannung sinkt. Die Fläche des dem Dampf hierbei über dem Ventilsitz als freier Durchgang offen stehenden Binges ist leicht zu berechnen, und folgt aus dem oben Gesagten, dass ein Reducirventil, dessen Durchmesser einem vollen Durchgang von gleicher Fläche entspricht, vollkommen ausreichend gross sein würde. Aus practischen Gründen, hauptsächlich, weil sonst die Ventile oft so klein ausfallen, dass sie nicht mehr gut ausführbar sind, tliut man gut, ihren Durchmesser grösser als obiger Versuch ergiebt zu nehmen.

47) Man kann den Durchmesser des Reducirventiles gern doppelt so gross wählen, wie vorstehend ermittelt worden, denn da die meisten derartigen Ventile entlastete Doppelsitzventile sind, so müsste sich der Kegel eines solchen Ventils vom Durchmesser d, (siehe

§ 82, 21), beim grössten Dampfverbrauch um ca. ~ heben, wenn

O

der volle Durchgang vorhanden sein soll. Macht man nun den Durchmesser ö=2d (doppelt so gross wie nöthig), so hebt sich

der Ventilkegel um ~ lb

ß

32

.. oder bei 100 mm. Ventildurchmesser

immer noch über 3 mm. Man darf das Ventil aber nicht so weit nehmen, dass es sich selbst beim grössten Dampfverbrauch kaum 0,1 mm. hebt, solch ein Ventil bildet eine Art Dampfpfeife, giebt einen unerträglich lauten heulenden Ton von sich und ist in allen seinen Theilen einer rapiden Abnützung unterworfen.

Bestimmung des Ventildurchmessers bei Neuanlagen.

den Durchmesser des Letztem zu be-

um

gering an.

Secunde erfährt der Dampf bei continuirlicher Bewegung in den Rohren keine wesentliche Spannungsverminderung, ja bei hochgespannten Dämpfen, welche stark reducirt werden sollen, darf

48) Bei Neuanlagen muss man den zu erwartenden Dampfverbrauch, welcher das Reducirventil zu passiren hat, so genau wie nur möglich berechnen stimmen. Hierbei nehme man die Geschwindigkeit des Dampfes in der Zuleitung bei Feststellung der Weite desselben nicht zu Noch bei einer Geschwindigkeit von 100 m. pro

man noch bedeutend höher gehen. Ist d der Durchmesser einer auf diese AVeise bestimmten Zuleitung, so wird ein eingeschaltetes Reducirventil von gleichem Durchmesser, wenn keine Reduction, also auch keine Beschleunigung der Bewegung des Dampfes im Yentil stattfindet, ganz offen sein müssen, was bei Doppelsitzventilen bei ~ Hub der Fall ist. Nun treten aber bei den in der

O

Praxis am häufigsten vorkommenden Fällen, Druckdifferenzen von

4—5 kg. pro qcm. vor und hinter dem Ventil entsprechend, im Sitz des Reducirventils Geschwindigkeiten von über 600 m. pro Secunde auf und daraus folgt, dass bei solchen Reductionen jenes

Ventil, welches bei ~ Hub und 100 m. Geschwindigkeit keine Re-

duction hervorbringt, sich jetzt nur um

d 100 d i .

8 ’ 600 - TS lieM’ WaS

bei Ventilen von 100 mm. Durchmesser etwa 2 mm. ausmachen würde. AVenn so bemessene Ventile auch wohl noch leidlich gut arbeiten, so ist es doch entschieden besser, sie kleiner zu wählen, um grössere Hübe zu erzielen. Macht man den Ventildurchmesser

ö = statt d, so hebt sich ein solches Ventil um das Doppelte,

also um -

ß

24    12

8 mm. Dass man hierbei nicht zu fürchten braucht, zu kleine Ventile zu erhalten, welche nicht mehr den nöthigen Dampf liefern, wenn einmal durch Sinken der Anfangsspannung des Dampfes auch die Geschwindigkeit im Ventil geringer wird, folgt aus dem Umstande, dass schon bei geringen Druckdifferenzen vor und hinter dem Ventil von 0,5 bis 1 kg. pro qcm. immer noch Geschwindigkeiten von ca. 400 m. pro Secunde auftreten, mithin auch dann der Kegel eines Ventils vom Durchmesser d sich nicht mehr als

— ; d. h. bei 100 mm. Ventildurchmesser schon um

d 100 _

~8 ' 4ÖÖ

mehr als — =

d    d

— und der eines solchen vom Durchmesser ö = — nicht 32    2

Oo Os

16

zu heben braucht, so dass also im letztem Falle

der dem vollen Durchgang des Ventils entsprechende Maximalhub des Kegels noch gerade genügt.

ventiles.

49) Bei höheren Reductionen, wo sich die Geschwindigkeiten im Ventil^in^Abipe^¹-1 bis zu 1000 m. pro Secunde steigern, wird man gut thun, das Ventil entsprechend kleiner zu wählen, so dass bei 100 mm. Ventildurchmesser mindestens noch ein Hub von 4 mm. erhalten wird.

Bei sehr hohen Reductionen empfiehlt es sich, 2 Reducirventile hintereinander anzubringen, oder aber, bei Anwendung nur eines Ventiles diesem einen Theil der Arbeit dadurch abzunehmen zu suchen,

dass man das vor demselben befindliche Absperrventil nur wenig öffnet,

den Dampf schon vorzudrosseln, so dass er nur mit

um

einem Theil der ursprünglichen Spannung in das Reducirventil eintritt. Die Anbringung eines Absperrventils vor dem Reducir-ventil ist unbedingt nothwendig, denn ein Reducirventil kann vermöge seiner Construction nie die Function eines Absperrventils auf sich nehmen, es reducirt nur so lange als ein Verbrauch des redu-cirten Dampfes stattfindet, hört dieser auf, so lässt es allmälig den ganzen Kesseldruck durchtreten und es findet vor und hinter dem Reducirventil ein Spannungsausgleich statt, welcher auf die nur für den reducirten Druck construirte Maschine schädlich einwirken muss.

§ 70.

Dampfcylinder und Dampfmäntel.

Eintlieilung.

Dampfcylinder.

1)    An jedem grösseren Cylinder einer Schiffsmaschine kann man unterscheiden :

a)    den eigentlichen Dampfcylinder mit dem Boden,

b)    den Cylinderdeckel,

c)    die Mannlöcher, Schaulöcher und Bohrlöcher,

d)    die Stopfbüchsen,

e)    den Dampfmantel,

f)    den Schieberkasten mit den Dampfcanälen,

g)    die Bekleidung, • wozu noch kommen

h)    die Schwungzapfen bei oscillirenden Cylindern,

i)    der Receiver bei Compoundmaschinen.

2)    a. Der Dampfcylinder ist gewöhnlich aus Gusseisen gefertigt, sein Inneres wird sorgfältig ausgebohrt und dadurch eine saubere cylindrische Fläche hergestellt, gegen welche der Kolben dampfdicht arbeiten kann. Das der Kurbel zugekehrte Stirnende des Cylinders — der Cylinderboden — wird in der Regel mit ihm in einem Stück gegossen. An beiden Cylinderenden muss beim Giessen eine Aussparung stehen bleiben, welche vielfach unbearbeitet bleibt. Dieselbe hat den Zweck, am Bodenende des Cylinders ein Freilaufen des Bohrstahles beim Ausbohren zu ermöglichen, wenn Cylinder und Boden aus einem Stück bestehen, und gleichzeitig ein späteres Wiederausbohren des Cylinders zu gestatten, wenn derselbe einseitig ausgelaufen oder sonst abgenützt sein sollte. Diese Aussparung muss mindestens von 3 mm. Länge und 1 mm. Tiefe bei kleineren Cylindern, bis zu 10 und 15 mm. Länge und 3 bis 5 mm. Tiefe bei grösseren Cylindern anwachsep. Schnitte durch Dampfi

cylinder, aus welchen deren Construction vollständig zu ersehen ist, sind auf den Tafeln 66—75 und 86—94 abgehildet.

Der Cylinderboden.

cm.

Cylinderboden wird bei einer Wandstärke der Cylinderwandung von ô cm. (siebe Formel 142, 142a und 143) etwa 1,1 d -f- 0,7 stark gemacht (siehe die Schlussbemerkung unter 31J) und ausserdem, sofern er einwandig ist, an seiner äusseren Seite mit Rippen versehen, ist er doppelwandig (siehe 7), so sind die beiden AYände durch Rippen gegen einander abgesteift. Diese Rippen müssen so angeordnet sein, dass sie den Durchfluss des angesammelten Con-densationswassers möglich machen.

3)    Die Durchmesser der Dampfcylinder für eine neu zu construirende , Cy.liuder' Maschine berechnen sich nach der im Abschnitt X erläuterten

AYeise. Es ist nicht gleichgültig, in welchem Yerhältniss die Länge des Cylinders zum Durchmesser steht. Je grösser nämlich die Länge des Cylinders und die Dauer eines Kolbenhubes wird, um so stärker ist auch die Abkühlung, welche der im Cylinder arbeitende Dampf an der Oberfläche desselben erfährt. Um eine geringe Abkühlung des Dampfes anzustreben, muss man also grosse Kolben-geschvdndigkeiten und eine kleine Cylinderoberfläche anwenden.

Von allen Cylindern hat stets derjenige die kleinste Oberfläche, welcher doppelt so lang als weit ist. Eine solche Länge lässt sich aas dem § 56, 1 angeführten Cruncle höchstens hei Hocli-druckcjlinclern von Compoundmaschinen erreichen, während die meisten Dampfcylinder von Schiffsmaschinen kürzer als ihr Durchmesser sind.

Schädlicher

Kaum.

4)    Die Länge des Dampf cylinders setzt sich zusammen aus der Länge Cyimderiängc. des Kolbenhubes, der Dicke des Kolbens und dem schädlichen Raum a,n beiden Stirnenden des Cylinders. Der schädliche Raum, d. h. d3r Spielraum zwischen dem auf seinem Todpunkte stehenden Kdben und dem Cylinderdeckel resp. Cylinderboden muss nothweadig vorgesehen werden, damit bei eintretenden Lockerungen im Gestänge ein Anschlägen des Kolbens an die Stirnwände des Cylinders verhütet wird. Richtige, nicht zu grosse Abmessungen für dit Länge des schädlichen Raumes erhält man, wenn man für Lockeiungen in den Kurbelwellen-, den Pleyelkopf- und Kreuzkopflagern bei kleineren Maschinen je 1 mm. rechnet, bei grösseren bis zu je 3 mm. und hierzu die unter 2) für die Aussparungen angegebenen Längen addirt. Dieser Raum braucht selbstredend nur für diejenige Cylinderseite vorgesehen zu werden, nach welcher der Kolben hingezogen wird, während auf der Cylinderseite, nach welder der Kolben hingeschoben wird, nur ein der Aussparung des Cylinders entsprechender schädlicher Raum nöthig ist. Beispielsweise hat demnach eine grössere horizontale direct wirkende Mas3hine oder eine Hammermaschine auf der Kurbelseite 10 -f- 3.3

Cylinder-wa lidstärke.

= 19 mm., auf der andern Seite aber nur 10 mm. schädlichen Raum nöthig, wogegen bei rückwirkenden Pleyeistangen diese Zwischenräume gerade umgekehrt vorhanden sein müssen.

5) Zur Berechnung der Wandstärke der Dampfcylinder bedient man sich nach Rankine²) der für cylindrische, auf inneren Druck beanspruchte Rohre geltenden Formel

a p r

(142)

worin bedeutet :

â die Wandstärke in cm.

p den Dampfdruck in kg. pro qcm. Ueberdruck. r den Radius des Cylinders in cm.

B den Bruchmodul für cylindrische aus gutem Gusseisen gefertigte Rohre, gleich 1200 kg. pro qcm. a einen Sicherheitscoefficienten, welcher bei den practischen Ausführungen zwischen 15—20 schwankt.

Der Sicherheitscoefficient a wird so gross genommen, weil die Dampfcylinder eine solche Steifigkeit besitzen müssen, dass eine Formveränderung vollständig ausgeschlossen ist. Set:t man den Sicherheitscoefficienten als guten Mittelwerth « = 17, so wird:

^    17 p r

1200

= 0,0141 p r cm.

(142 ²)

Diese Formel liefert indessen für kleinere Cylindeidurchmesser etwas zu geringe Wandstärken, wesswegen man diese besser nach

der folgenden Formel berechnet, welche eine feste Additionscolistante besitzt und grössere Werthe ergiebt.

ö = 0,0115 p r + 1,3

Cylindenippen.

(143)

Grössere Dampfcylinder werden noch durch äussere, rings um den cylindrischen Körper laufende Rippen verstärkt. Mai ordnet dieselben in Abständen von ca. 12 ô an, macht sie 0,7t ö + 0,4 cm.

cm.

Cylinderdeckel.

hoch und ungefähr 1,5 ô -j- 0,9 cm. stark. In unserer Marine werden die Dampfcylinder bei der Maschinenabnahme einer Kaltwasserdruckprobe unterworfen, für welche bezüglich der Höhe des Druckes ähnliche Vorschriften wie für die Kessel gelten (siehe § 98).

6) b. Der gusseiserne Cylinderdeckel, dessen Wandstärke etwa ö -f- 0,6 beträgt, schliesst das der Kurbel abgewendete Stirnende dss Cylinders und ist mit einem Flansch gegen denselben geschraubt. Die Dichtung dieser Flanschverbindung wird entweder durch Asbestpappe, Gummipackung oder Mennigekitt vermittelt. Die Breite des Fknsches am Cylinderdeckel wählt man bei Stiftschrauben, welche die meisten Schiffsmaschinen-Cylinder besitzen, etwa gleich dem dreifacaenDurch-messer dieser Schrauben, bei gewöhnlichen Mutterschrarben muss

cm.

man ihn etwas breiter annehmen. Die Stärke dieses Flansches macht man gewöhnlich am Cylinder 1,4 ö -f- 0,85 cm., während der Flansch des Deckels etwas schwächer gehalten wird und etwa 1,3 ö + 0,8 cm. wird; wenn ö die Wandstärke in cm. ist. Die Anzahl der Schraubenbolzen, welche Cylinder und Deckel miteinander verbinden, berechnet sich aus der Entfernung, in welcher sie von einander stehen müssen. Diese Entfernung e soll nicht geringer sein als:

Deckel

schrauben.

e — 17

Y W Ö + 0,8

cm.

(144)

worin :

d die Wandstärke des Cylinders in cm.

p den grössten Dampfdruck im Cylinder in kg. pro qcm. Ueber-druck bezeichnet.

Beträgt der Umfang des Kreises, auf welchen die Mittelpunkte der Schraubenbolzen liegen, u cm., so giebt die Anzahl n der Schraubenbolzen, welche zum Zusammenhalten von Deckel und Cylinder nötliig sind. -— Wenn endlich noch die dem Dampfdruck ausgesetzte Fläche des Cylinderdeckels in qcm. mit F bezeichnet wird, so berechnet sich der Durchmesser der Schraubenbolzen zu :

n — (F =

4    <&

cm.

. . . . (145)

Die Spannung to der Schrauben darf im Kern des Gewindes nicht mehr als 300—350 kg. pro qcm. betragen.

Böden.

7) Mit Ausnahme ganz kleiner Maschinen erhalten alle neueren I)b¹ePckoiaundgo Dampfcylinder doppelwandige Deckel und Böden, die Hohlräume der ersteren stehen meistens durch besondere von aussen angeschraubte Kupferrohre, die der letzteren aber direct mit den Dampfmänteln der Cylinder in Verbindung, so dass sie selbst einen Theil des Dampfmantels bilden (siehe z. B. Tafel 86 und 91). Die äussere Wandung des Bodens und Deckels macht man vielfach um einige Millimeter schwächer als die innere. Bei allen grösseren Maschinen erhält der Deckel, um ihn widerstandsfähiger zu machen, eine nach aussen hin etwas gewölbte oder schwach kegelförmige Gestalt. Die Höhe eines solchen doppelwandigen mit inneren Kippen versehenen Cylinderdeckels soll man nicht kleiner als den 1,3 fachen Durchmesser der Kolbenstange wählen.

8)    c.^ Die Mannlöcher sind entweder viereckige, runde oder elliptische in Boden und Deckel des Cylinders gegossene Oeffnungen, welche durch vorgeschraubte Verschlussstücke gedichtet sind. Sie haben den Zweck, die Revision des Cylinderinneren vor und hinter dem Kolben zu ermöglichen, ohne dass man nöthig hätte, den grossen Deckel abzunehmen und nachdem wieder von neuem zu verpacken, was stets viel Zeit und Mühe kostet. Bei Trunkmaschinen und horizontalen direct wirkenden Maschinen mit durchgehenden Kolbenstangen liegen die Mannlöcher gewöhnlich im untern Theile des Bodens und Deckels. Die Verschlüsse dieser Mannlöcher enthalten sehr oft die Cylindersicherheitsventile. Bei sehr grossen Maschinen bringt man in den Mannlochverschlüssen zuweilen noch kleinere Oeffnungen

Mannlöcher.

Schaulöcher.

Bohrlöcher.

Stopfbüchsen.

Stopfbüchsen

packung.

Schaulöcher — an, welche nach Abnehmen eines

durch wenige Schrauben gehaltenen Deckels die Besichtigung des Cylinderinnern bequemer und weniger zeitraubend ermöglichen, als dies durch die grossen Mannlöcher ausführbar ist.

9)    Der mit dem Cylinder zusammengegossene Boden muss in seiner Mitte stets eine Oeffnung besitzen, durch welche die Bohrstange behufs Ausbohrens des Cylinders geführt werden kann. Die Grösse dieses Bohrloches ist selbstverständlich von dem Durchmesser der Bohrstange abhängig, soll aber nicht geringer als 0,2 des Cylinder-durclnnessers gewählt werden. Beim Vorhandensein nur einer Kolbenstange benutzt man das Bohrloch gleich als Mannloch, wie dies auf Tafel 90 und 91 zu ersehen ist. In solchen Fällen soll das Bohrloch mindestens 35 cm. oder besser 40 cm. Durchmesser besitzen. Den Flansch der Mannlöcher und der Bohrlöcher macht man etwa 0,9 ö -f- 0,5 cm. stark, die Entfernung der Dichtungsschrauben für die Verschlüsse dieser Löcher, sowie die Anzahl und der Durchmesser ihrer Schrauben berechnen sich nach den unter 6) für die Cylinderdeckel gegebenen Formeln.

begrenzt, nach

10)    d. Die Stopfbüchsen sind in allen Fällen erforderlich, in denen eine sich frei bewegende Stange oder dergleichen die Wandung eines dicht abgeschlossenen Raumes durchdringen muss. Sie kommen daher an allen Kolbenstangen, Schieberstangen, Ventilspindeln u. s. w. vor. Die Stopfbüchse besteht aus einem cy-lindrischen Gehäuse, welches rund um die Kolbenstange herum einen hohlen Raum frei lässt. Nach innen hin wird dieser Raum durch einen broncenen Ring — den Grundring aussen hin schliesst ihn der aus Bronce oder aus Gusseisen mit Broncegarnirung bestehende Stopfbüchsendeckel ab. Grundring sowohl wie Deckel sind ein wenig weiter ausgebohrt, als die Dicke der durchgeführten Kolbenstange.

11)    Den Hohlraum der Stopfbüchse füllt die Packung aus. Bei Niederdruckmaschinen bestand dieselbe früher fast nur aus Hanf oder

Baumwolle, welche Stoffe aus einzelnen Litzen zu viereckigen Flechten, die den Zwischenraum zwischen Stange und Büchse gerade ausfüllten, zusammengelegt und in Talg getränkt wurden. Für Pumpenstangen, Hahnkegel u. s. w. werden solche Flechten heute noch verwendet, indessen kann man sie bei den jetzigen Dampfspannungen und Kolbengeschwindigkeiten für Kolbenstangen nicht mehr gebrauchen, weil sie zu schnell verschleissen. Am meisten wird zur Zeit Tucks-Packung als Kolbenstangendichtung verwendet, die aus einer Gummilage, um welche in Gummi getränkte Leinwand gewickelt ist, besteht. Man hat auch Asbest- und Metallpackungen eingeführt, welche sich namentlich bei hohen Dampftemperaturen empfehlen; falls der Asbest nicht von guter Qualität ist, aber immer Besorgniss erregen, dass sie die Kolbenstangen zerkratzen. Die Metallpackungen, welche sich bisher bewährt haben, bestehen meistens aus einzelnen Halbkreisringen, von dreieckigem Querschnitt; dieselben werden, um die Dichtung herzustellen, entweder durch eine zweite, die inneren Ringe umgebende Lage von gleichen Ringen oder von Tuckspackung gegen die Kolbenstange gepresst. Namentlich bei modernen Compound-Hammermaschinen empfehlen sich die Metallpackungen, weil die Stopfbüchsen der Hochdruck-cylinder hier immer sehr bald undicht sind. Dieser Umstand erklärt sich dadurch, dass die oberen Lagen der Packung alle durch Condensation des Dampfes entstehende Feuchtigkeit in sich aufsaugen , so dass die unteren trocken laufenden Packungslagen bald hart werden und verbrennen.

Anziehvorricli-tung der Stopfbüchsen.

12) Ist die Packung eingelegt, so wird der Deckel vor die Stopfbüchse geschraubt. Man muss hierbei die Muttern aller Stopfbüchsenstifte sehr gleichmässig anziehen, damit die Packung nicht einseitig gepresst wird und starke Reibungen an der Stange hervorruft. Alle grösseren und wichtigeren Stojffbüchsendeckel erhalten desswegen besondere Anziehvorrichtungen (Tafel 107, Fig. 3 und 4), d. h. mit Zahnkränzen versehene Muttern, welche in Schnecken greifen, die auf einer gemeinschaftlichen Spindel befestigt sind, deren Drehung ein gleichmässiges Zusammenpressen der Packung herbeiführt. Bei den Trunkstopfbüchsen greifen die Zahnräder der Muttern in einen broncenen Zahnkranz, welcher über den Trunk geschoben ist und am Deckel der Stopfbüchse durch Klammern gehalten wird. Eine der Muttern steht mit einer Schnecke in Eingriff (siehe Tafel 107, Fig. 5 — 9), deren Drehung vermittelst des Zahnkranzes eine gleichmässige Bewegung aller Muttern verursacht. — Die nachfolgende Tabelle enthält gute practische Abmessungen für Dampfstopfbüchsen, in derselben ist dem englischen Originalmaass das entsprechende Metermaass beigefügt. Bei höheren Dampfspannungen als 0 kg. pro qcm. empfiehlt es sich, die Stopf-

Durchmesser

der

Stange

Durchmesser des Grundringes, resp. der

Garnirung

Durchmesser 1

Höhe

der

Stopfbüchse

Zoll

engl.

mm.

Zoll

engl.

mm.

1; Zoll engl.

mm.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Stopfbüchsen- Tabelle nach Seaton.

(Hierzu Fig. 3 u. 4 auf Tafel 107>)

Flanschender    stärke des

Stopfbüchse Grundringes

Höhe

Höhe

des

Dec-

Flanschenstärke

Durchmesser

Breite des

Breite des

Abstand der

Grundringes

des

kels

des

der

Deckels in

Deckels

Bolzen

der Mitte

Deckels an den Enden

Bolzenmittel

von einander

¹ Zoll' engl.

mm.

Zoll il engl.

mm.

!| Zoll l! engl.

mm.

Zoll engl. ■

mm.

Eisen H Bronce

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

: Zoll |j engl.

mm.

1 en°gi

mm.

Zoll

engl.

mm.

Zoll

engl.

mm.

Zoll

engl.

mm.

i Zoll engl.

mm.

14.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

I 22.

23.

24.

• 25.

20.

P PPPP ^ P P

19

22

25

28

32

35

Stopfbüchsendeckel ganz aus Bronce.

-ÏÏ -S

CO lO CO

35 j p/₁₆

38 ij l³/₄

41 !l 2

40

45

51

38 l³/₄ 51 45 2 Vie 52

tO to ŁO to

-2 -S -Ü

CO (f, co

45

51

54

57

67

274

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57

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7«

10

7b

22

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⁵/ie

25

28

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35

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274

27s

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76

82

89

95

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108

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89

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17b

17b

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48

48

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95

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51

89

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127

102

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51

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57s

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108

114

121

127

133

143

156

168

67*

57s

5³/₄

67s

6³/₄

vu

133

140

474

474

108

108

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t—⁴ i—

146

152

165

171

190

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470

114

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121

121

127

127

127

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181

87s

216

194

97₄

235

206

9³/₄

248

222

1074

260

235    11

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279

292

305

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133

133

133

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140

140

152

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57

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57

57

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13

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13

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13

13

14

14

16

16

16

19

19

22

22

22

22

22

25

25

25

25

25

25

28

28

28

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32

32

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35

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127

133

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152

175

181

190

197

203

216

229

248

260

273

298

311

324

343

356

368

büchsen und zwar namentlich die der Schieberstangen etwas tiefer zu machen als die Tabelle angiebt, damit sie mehr Packung aufnehmen können. Die Stopfbüchsen der Hoch- und Niederdruck-cylinder werden der Gleichmässigkeit Avegen in denselben Dimensionen gehalten.

Dampfmantel.

13)    e. Der Dampf mantel, dessen Zweckmässigkeit § 53, 13—21 ausführlich erläutert wurde, umgiebt die Aussen Wandungen des Dampf cylinders. Man stellt ihn her, indem man den Cylinder entweder doppelwandig giesst oder indem man eine mit dem Cy-linderboden vereinigte äussere Hülle anfertigt und in diesen den eigentlichen Arb eitscy linder einschiebt. Der freie ringförmige Raum, welcher auf diese Weise um den inneren Cylinder herum entsteht, wird zusammen mit dem hohlen Cylinderboden und Deckel mit Dampf angefüllt.

Füllung des Dampfmantels.

14)    Für die Füllung der Dampfmäntel hat man drei Methoden:

I. Man zweigt vom Hauptdampfrohr oder dessen Annexen eine Zweigrohrleitung ab, welche den Dampfmänteln frischen Kesseldampf zuführt, der nur zur Erwärmung der Cylinder-wände dient. Es ist dies die zweckmässigste und am meisten angewendete Art. Bei Compoundmasckinen leitet man den Dampf in den Mantel des Niederdruckcylinders vielfach nur mit einer Spannung, welche den Receiverdruck nicht überschreitet und schaltet dann in der zum Niederdruckcylinder abzweigenden Dampfrohrleitung der Mäntel ein Druckreducirventil ein.

II. Das zu den Cylindern führende Dampfrohr geht so an den Dampfmänteln vorbei, dass beide vollständig mit einander communi-ciren und ein Tlieil des für die Arbeit in den Cylindern bestimmten Dampfes erst die Cylinderwandungen umströmt. Diese Einrichtung ist bei vielen Mitteldruck-Compoundmaschinen der französischen Marine getroffen. Sie ist indessen nicht em-pfehlenswerth, weil sich hierdurch die Eintrittsspannung des Dampfes immer etwas verringert.

III. Die Danrpfmäntel stehen mit den Exhaustrohren der Cylinder in Verbindung und sind mit dem verbrauchten Dampfe derselben angefüllt. Diese Methode ist die unzweckmässigste und desshalb nur selten vorkommende, weil bei derselben die Temperatur im Dampfmantel geringer ist als im Dampfcylinder und daher eine Wärmeabgabe von der Cylinderwand an den Dampfmantel stattfindet. Allerdings ist es unter Umständen immer noch vortheilhafter, einen Cylinder mit einem derartig gespeisten Dampfmantel zu umgeben, als ihn ohne Dampfmantel in Betrieb zu setzen.

Vortheile der Arbeitsey linder.

15) Das Einsetzen eines Arbeitscylinders in die den Dampfmantel bildende äussere Hülle hat mancherlei Vortheile vor der Herstellung

doppelwandiger Cylinder. Zunächst verringert sich die Schwierigkeit des Giessens ganz bedeutend, ungleiche Wandstärken durch Kernverschiebungen sind sehr selten, auch die ungleichmässige Ausdehnung und Contraction beim Erwärmen und Erkalten derartig complicirter Gussstücke wird vermieden. In vielen Fällen sind grosse doppelwandige Cylinder beim Abkühlen, infolge der durch die Contraction in dem Material auftretenden Spannungen gesprungen, und durch die eingetretenen Risse wurde nicht nur die Wirksamkeit des Dampfmantels aufgehoben, sondern es traten auch grosse Dampfverluste in den Cylindern ein, weil der Dampf den Mantel durchströmen konnte.

16)    Ein anderer Vortheil der besonderen Arbeitscylinder ist der, dass man sie aus härterem und festerem Material herstellen kann als ihre Hülle oder als wenn man sie doppelwandig ausführen würde.

Die innere Cylinderfläche wird dadurch widerstandsfähiger und nutzt sich durch die Kolbenreibung nicht so schnell ah. Ist endlich ein Arbeitscylinder ausgelaufen, so kann er ohne Schwierigkeiten aus der Hülle herausgenommen und erneuert werden, während der Ersatz eines doppelwandigen Cylinders eine Demontage des grössten Theiles der Maschine erfordert, also nur mit grossem Kosten- und Zeitaufwand durchgeführt werden kann.

17)    In der Regel fertigt man die Arbeitscylinder aus hartem grauem^“^"yiinder. Gusseisen an, in neuerer Zeit hat man aber auch angefangen sie aus Krupp’schem Gussstahl, wie bei unseren Kanonenbooten ,,Habicht“ und „Möwe“ (Tafel 86 und Tafel 106, Fig. 5), oder wie in der englischen Marine aus comprimirtem Withworth-Stahl herzustellen. Die Anwendung solcher Stahlcylinder hat bis jetzt zufriedenstellende Resultate ergeben.

18)    Die meisten neueren Maschinen besitzen aus den vorstehenden Gründen Dampfmäntel, in welchen die Arbeitscylinder eingesetzt sind. In unserer Marine existiren nur 5 Maschinen mit doppelwandigen, in einem Stück gegossenen Cylindern, es sind dies „König Wilhelm“ (siehe Tafel 67), „Friedrich Carl“, „Hansa“, „Elisabeth“

(siehe Tafel 91) und „Zieten“. Aeltere, sowie alle kleineren Maschinen haben gewöhnlich Cylinder ohne Dampfmäntel.

19)    Der Arbeitscylinder wird durch einen Flansch mittelst Kopf-J®J“tSjundS! schrauben gegen den Cylinderboden geschraubt (siehe Tafel 107,

Fig. 17 und 18). Als Dichtung für diese Verbindung wird dünne Drahtgaze und Kitt benutzt. Das andere, dem Cylinderdeckel zugekehrte Ende des Arbeitscylinders ist nicht befestigt, damit sieb der letztere frei ausdehnen und zusammenziehen kann. Um die zwischen Cylinder- und Dampfmantel nöthige Dichtung zu erzielen, ist der ausgesparte Raum entweder mit Eisenkitt, — Rostkitt, —

(100 Tlieile Gussspähne, 5 Theile Salmiak, 1 Theil Schwefel) mit

Asbest, oder mit Drahttauwerk und Mennigekitt ausgefüllt. Die letztere Dichtungsmethode ist die in neuerer Zeit am meisten Verwendung findende. Zum Schutze dieser Dichtung und um das Herauskrümeln von Kitttheilchen zu vermeiden, die in den Cylinder gelangen und dort die Fläche beschädigen könnten, schliesst man die Aussparung mit einem broncenen oder schmiedeeisernen Ringe, welcher am Arbeitscylinder festgeschraubt ist. Bei kleineren Maschinen (Fig. 16) dichtet man den Arbeitscylinder auch dadurch in den Mantel ein, dass man an beiden Enden schwalbenschwanzförmige Aussparungen stehen lässt und in diese einen Bing von weichem Kupfer fest einstemmt.

Zwischenraum und Wandstärke des Arbeits-cylinders.

Schieberkasten.

20)    Der zwischen Arbeitscjdinder und Mantel verbleibende Zwischenraum, welchen der Dampf ausfüllt, beträgt etwa 22—38 mm.; unter 25 mm. geht man indessen nicht gern. .Bei doppelwandigen Cylindern muss man der Kernstücke wegen diese Distance etwas grösser nehmen, hier beträgt sie etwa 60—70 mm. -— Die Wandstärke dj der Hülle oder der Ummantelung des Cylinders berechnet man nach Formel 143, und macht dann die Wandstärke des Arbeits-cylinders, falls er aus Gusseisen besteht, etwa gleich 0,8 dj + 0,5 cm. Wird er aber aus Stahl hergestellt, so genügt eine Wandstärke von

cm.

ö₂ = 0,0095 p r

21)    f. Der Schieberkasten besitzt gewöhnlich eine rechteckige Form und ist bei kleineren Cylindern häufig mit diesen zusammengegossen, bei grösseren ist er stets an den Cylinder geschraubt. Er wird ebenso wie der Cylinder aus Gusseisen gefertigt und dient zur Aufnahme der Schieber, deren Gleitfläche er umschliesst. Die Wandstärke der Seitenwände des Schieberkastens beträgt etwa 0,65 ö + 0,4 cm. Um diese Seitenwände widerstandsfähiger zu machen, werden sie bei grösseren Maschinen durch Rippen abgesteift, welche dieselbe Stärke wie die Schieberkastenwand besitzen und etwa 2,5 mal so hoch sind. Die Entfernung ex der einzelnen Rippen von einander wählt man nicht grösser als

e₁ = 12 |/Y— d + 9,8) -

cm,

(146)

Worin bezeichnet:

ö die Wandstärke des Cylinders in cm.

p den grössten Dampfdruck im Schieberkasten in kg. pro qcm. Ueb er druck.

Dem Schieberkastendeckel giebt man eine Wandstärke von etwa 0,7 ô -fi- 0,4 cm., der Flansch desselben, mit welchem er an dem Schieberkasten befestigt ist, wird dann ö -j- 0,6 cm. stark. Dieselbe Stärke erhält der Flansch am Schieberkasten. Grössere Schieberkastendeckel werden ebenso wie die Seitenwände des Schieberkastens mit Rippen versehen, für deren Stärke und gegenseitige

Abstände die vorstehenden Regeln ebenfalls gelten. Diese Rippen müssen, wenn zweckmässig angeordnet, an der inneren Seite des Deckels sitzen. Lassen sich die Rippen an dieser Stelle wegen der Entlastungsvorrichtung der Schieber nicht gut anbringen, und besitzt der Deckel sehr grosse Dimensionen, so giebt man ihm zuweilen eine doppelte Wand, steift beide Wände durch Rippen gegeneinander ab und wölbt den Deckel noch etwas nach aussen.

22) Die Dampfcanäle sollen wie schon § 63, 7 erwähnt wurde, ein Dampfcanäle, solches Areal erhalten, dass die Geschwindigkeit des durch-passirenden Dampfes 30 m. pro Secunde nicht übersteigt. Bei einem Cylinderdurchmesser von D m. und bei c m. Kolbengeschwindigkeit soll daher der Querschnitt / des Canales werden:

If c

SO

0,026 D'²c qm.

(147)

Diese Formel gilt für solche Dampfcanäle, welche gleichzeitig als Eintritts- und Austrittscanäle dienen, für welche es daher em-pfehlenswerth ist, sie so zu dimensioniren, dass sie einen genügend grossen Querschnitt für den austretenden Dampf besitzen. — Bei Schiebern mit mehreren Eintrittscanälen (siehe § 63, 9), ebenso hei Vertheilungsschiebern, welche mit Expansionsschiebern combi-nirt sind, giebt man den Oeffnungen für den austretenden Dampf in der Schieberfläche einen nach Formel 147 festgestellten Querschnitt. Die Oeffnungen für den eintretenden Dampf erhalten dann gewöhnlich in der Schieberfläche einen kleineren Querschnitt, welcher so bemessen ist, dass die Geschwindigkeit des durch-passirenden Dampfes bis zu 50 m. in der Secunde wächst. Der Gesammtquerschnitt aller auf einer Cylinderseite liegenden Eintrittsöffnungen wird in solchen Fällen:

D~ c

fe

50

= 0,016 D~ c qm

(147 a)

so

Zuweilen kommt es vor, dass der Schieber den oder die Eintrittscanäle nicht gänzlich öffnet, dann muss aber der freie Canalquerschnitt, welcher bei der grössten Oeffnung vorhanden ist, mindestens gross sein, dass die Geschwindigkeit des durchtretenden Dampfes höchstens 60 m. pro Secunde erreicht, weil sonst zu grosse Verluste durch die eintretende Drosselung entstehen. Es wäre also der engste zulässige Querschnitt bestimmt durch:

— D² c

(I47b)

-— = 0,013 D- c qm. 60

BUS LEY, die Schiffsmaschine.

CO

23) Bei grösseren Schiffsmaschinen werden die Dampfcanäle so angeordnet, dass ihre Mündung in einer Linie mit der Stirnfläche des Cylinders liegt (siehe z. B. Tafel 86, 90 und 91). Der Cylinderboden und ebenso der Deckel werden dann mit Aussparungen, entsprechend der Grösse dieser Canäle, versehen. — Man erreicht durch diese Construction eine geringere Cylinderlänge, als wenn die Canäle seitwärts münden, und demzufolge ein geringeres Cylindergewicht. Die Wandstärke der Dampfcanäle beträgt etwa 0,6 ö + 0,3 cm. Um den schädlichen Raum möglichst zu beschränken, müssen die Dampfcanäle in jedem Falle so kurz wie nur angängig ausgeführt werden.

Schieberspiegei. 24) Die Gleitfläclie des Schiebers — der Schieberspiegel wird sauber glatt bearbeitet, insbesondere müssen die Kanten der Canäle gut gebrochen werden, damit kein scharfer Grat stehen bleibt, welcher leicht abbricht und die Schieberflächen beschädigt. Die Schieber müssen auf die Schieberfläche durch Abschaben gedichtet werden, das Einschmirgeln von Schiebern, auch wenn sie noch so rauhe Flächen haben, darf man nie dulden, weil der Schmirgel in die feinen Poren des Gusseisens eindringt und stets wieder rauhe Flächen erzeugt. Bei neueren Maschinen wird der Schieberspiegel sehr oft für sich getrennt gegossen und dann mittelst versenkter broncener Schrauben am Cylinder befestigt (Tafel 107, Fig. 12 bis 15). Die Schrauben müssen durch kleine Prisonschrauben oder Stifte gegen Losdrehen gesichert sein und ihre Köpfe mit Rücksicht auf die Gleitfläche so tief eingelassen werden, dass sie gegen dieselbe zurückstehen. Diese Vertiefungen haben einerseits das Gute, als kleine Oelreservoire zu wirken und die Schmierung der Schieber zu unterstützen, andrerseits presst der in den einzelnen kleinen Höhlungen zurückgebliebene Dampf gegen die darüber hingleitende Fläche des Schiebers und trägt auf diese Weise zur Entlastung desselben bei. Der Vortheil einer solchen besonderen Gleitplatte gegenüber den mit dem Cylinder zusammenhängenden besteht wiederum darin, dass man besseres, härteres und kostbareres Material zu denselben nehmen kann, und dass sich im Falle einer Beschädigung der Fläche die Platte leicht auswechseln lässt. Man macht die Gleitplatten gewöhnlich aus hartem dichtgefügtem Gusseisen, hat aber auch in einigen Fällen Phosphorbronce dazu verwendet. Die letztere besteht aus 90 Theilen Kupfer, 8,5 Theilen Zinn und 1,5 Theilen Phosphor. Diese Composition ist hart und ergiebt sauber glatt laufende Flächen, indessen ist es doch fraglich, ob sie für Schieberflächen gutem Gusseisen vorzuziehen ist. Die Gleitfläche des Schiebers wird über den Canälen etwa 1,2 ö -f 0,7 cm. stark, ist indessen ein aufgeschraubter Schieberspiegel vorhanden, so genügt â -f- 0,6 cm.,

während der Spiegel, wenn aus Gusseisen, ungefähr 0,8 ö -j- 0,5 cm. und wenn aus Bronce oder Stahl 0,6 ö + 0,4 cm. stark werden muss.

25)    g. Die Bekleidung der Dampf cylinder t und der Schieberkasten soll Damp^ymuier¹' die Berührung der Luft mit dem Metall verhüten und die ausgestrahlte Wärmemenge vermindern. Sowohl die Cylinder mit, wie die ohne Dampfmäntel erhalten eine Bekleidung aus einem die Wärme schlecht leitenden Stoffe, welcher in der Regel durch Filzplatten, seltener durch Schlackenwolle oder dergleichen gebildet wird. Die letztere ist auch nicht besonders empfehlenswerth, da sie durch die fortwährenden Erschütterungen in der Maschine zerstäubt und die Gefahr nahe liegt, dass der entstehende Staub auf die glatten Flächen der Lager und Führungen fallen und dieselben zerstören kann. Ueber die Bekleidungsmaterialien legt man gewöhnlich als Schutzdecke schmale, polirte Teak- oder Mahagoniholzstäbe, welche mittelst Nute und Feder aneinander und durch umgelegte blanke Messingbänder zusammengehalten werden. Wo man weniger auf das gute Aussehen der Maschine giebt, wählt man statt des Holzes Eisenblech, welches zwar die Wärme nicht so gut zurückhält wie jenes, indessen practischer ist, da es einmal eine längere Dauer besitzt und auch behufs Revision oder Erneuerung der Bekleidung leichter entfernt und wieder angebracht werden kann.

Oy lind ei⁻.

26)    h. Die Schwungzapfen der öscillirenden Cylinder dienen gleichzeitig als Axen der Cylinder und als Dampfzuführungs- resp. Abführungsrohre. Das in den äusseren, der Schiffswand zugekehrten, hohlen Zapfen eines Cylinders einmündende Dampfrohr geht, um die Lagerschalen möglichst vor der strahlenden Wärme des Dampfes zu schützen, fast bis an das Ende dieses Zapfens durch, und ist in demselben mittelst einer Stopfbüchse gedichtet. Der innere, der Schiffsmitte zugekehrte Schwungzapfen, in ähnlicher Weise ausgeführt, bildet das Exhaustrohr. Beide Schwungzapfen ruhen in Lagern des Maschinenfundamentes, deren Construction im § 77 eingehender besprochen ist. Bei öscillirenden Compoundmaschinen ist das Zuführungsrohr für den Dampf des Hochdruckcylinders im Innern des Schwungzapfens von einer besonderen Hülle umgeben und diese erst steht, wie aus Tafel 107, Fig. 10 und 11 zu ersehen ist, durch Rippen mit der äusseren Lagerfläche in Verbindung. Hierdurch soll, wie schon § 54, 21 erwähnt, die hohe Temperatur des Dampfes von den Lagern ferngehalten werden.

Die Durchmesser der Schwungzapfen des Hoch- und Niederdruck-cylinders macht man der Einfachheit wegen gleich gross, um keine verschiedenen Schwungzapfenlager zu erhalten.

zapfen.

•o

27)    Die Schwungzapfen haben den ganzen Kolbenschub aufzunehmen ^“schwun'^ und müssen desswegen genügend stark construirt werden, da sie

indessen stets einen beträchtlichen Durchmesser besitzen, so genügt es, wenn man sie auf absolute Festigkeit berechnet und sie pro qcm. mit 350 kg. belastet. Die von den Schwungzapfen zu den Schieberkasten führenden, den Cylinder gürtelförmig umgebenden Dampfcanäle müssen an der Einmündungsstelle der Schwungzapfen gehörig durch Rippen mit diesen verbunden werden. Der Grund, welcher zur Anordnung von 2 Schieberkasten bei allen grösseren oscillirenden Maschinen geführt hat, ist bereits § 65, 19 angegeben.

Stopfbüchse

oscillirender

Cylinder.

Keeeiver.

28)    Auffallend ist bei oscillirenden Cylindern noch die grosse Länge der Kolbenstangenstopfbüchse. Dieselbe erhält nämlich statt des Grundringes ein längeres broncenes Futter, welches sie in den Stand setzt, als Geradführung der sonst nicht weiter unterstützten Kolbenstange zu dienen, wie auf Tafel 93 Fig. 3 gezeichnet ist.

29)    i. Der Receiver umgiebt bei zweicylindrigen Compoundmaschinen meistens mantelförmig den Hochdruckcylinder, mit dessen äusserer Hülle er bei eingesetztem Arbeitscylinder in einem Stück gegossen ist, wie Tafel 69 und 70 erkennen lassen. Derselbe dient, wie § 53, 33 auseinandergesetzt wurde, zur Aufnahme des vom Hochdruckcylinder verbrauchten Dampfes während der Expansionsperiode des Niederdruckcylinders. Das Volumen des Receivers oder der Ueberleitungscanäle macht man wie bereits früher erwähnt, etwa gleich 1 v bis 1,5 v, wenn v das Volumen des Hochdruck-cylinders bezeichnet, und wenn die Kurbelwinkel 90 °-—120° betragen. Bei grösseren Kurbelwinkeln kann der Receiver noch bedeutend kleiner als 1 v ausfallen. Man richtet den Receiver so ein, dass der Druck in demselben etwa 1,5— 2,0 kg. pro qcm. Ueberdruck nicht überschreitet, und versieht ihn desswegen mit dem § 72, 36 besprochenen Sicherheitsventil.

30)    Die Receiver älterer Compoundmaschinen sind in der Regel sehr geräumig, die Erfahrung hat indessen gelehrt, dass das Volumen des Exhaustcanales am Hochdruckcylinder nebst dem Volumen des Verbindungsrohres von Hoch- und Niederdruckcylinder und dem Volumen des Niederdruckschieberkastens in den meisten Fällen vollkommen ausreicht, um die zwischen dem Austritt des Hoch-druckcylinders und dem Oeffnen des Niederdruckcylinders im Receiver stattfindende Compression des Dampfes zu keiner sehr fühlbaren zu machen. Neuere zweicylindrige Compoundmaschinen erhalten desswegen wie die dreicylindrigen keinen besonderen als Receiver bestimmten Raum, sondern nur ein Ueberströmungsrohr vom Hochdruck- zum Niederdruckcylinder. Auf diese Weise vermindert sich nicht nur die frühere Complicirtheit, sondern auch das Gewicht der Cylindergussstücke. Die moderne horizontale zweicylindrige Compoundmaschine gleicht daher wie z. B. auf

unsern Avisos „Blitz“ und „Pfeil“ (Tafel 72, Pig. 1 und 2), abgesehen von den verschieden grossen Oylinderdurchmessern vollständig einer Zwillingsmaschine mit dem einzigen Unterschiede, dass das Exhaustrohr des Hochdruckcylinders nicht zum Condensator, sondern zum Niederdruckcy linder führt.

ZU

31) Die umstehende Tabelle enthält die Hauptdimensionen und die für^emerk?n.geu,

'    ±    der umstellenden

Aus dieser Tabelle geht ferner

den Constructeur wichtigsten Verhältnisswerthe von 30 Dampf- Tabelle-cylindern unserer Marine, welche letzeren von bedeutenderen Schiffs-maschinen-Fabriken Deutschlands, Englands, Frankreichs und Belgiens herriihren. Unter diesen Cylindern befinden sich auch einige von älteren Maschinen, damit man ersehen kann, dass sich trotz der Steigerung der Dampfspannungen die Wandstärken und die anderen die Festigkeit bedingenden Abmessungen bei den Cylindern der modernen Maschinen gegenüber denen der alten nicht nur nicht vergrössert haben, sondern dass sie theilweise sogar beträchtlich verringert worden sind.

¹

Engineering vom 1. November 1878. Ziese’s self-acting stop-valve.

²

W. J. M. Kankine. A manual of the steam engine. London 1873.

hervor, dass sich allgemein gültige Constructionsregeln für die einzelnen Abmessungen eines Dampfcylinders auf Grund der practischen Ausführungen kaum nachweisen lassen. Selbst die aus einem und demselben Etablissement hervorgegangenen Dampfcylinder zeigen untereinander in den einzelnen Details ganz willkürliche Abweichungen. In seinem unten angeführten Werke hat es Seaton¹) zuerst versucht, bestimmte Regeln für die Ausführung der verschiedenen Wandstärken, Flanschen etc. anzugeben, welche vorstehend in metrisches System umgerechnet an den entsprechenden Stellen wiedergegeben sind. Bei dem Gebrauche dieser Regeln ist es indessen nur anzurathen, die verschiedenen nach denselben berechneten Constructionsdaten mit denen der umstehenden Tabelle zu vergleichen, da dieselben in vielen Fällen grösser und in anderen wieder kleiner ausfallen, als man sie bei neueren

Schiffsmaschinen zu wählen pflegt.

32) Das Material der, in den auf Seite 38, 39, 40 und 50, 51, 52 stehenden Tabellen, aufgeführten Cylinder, Cylinderdeckel, Schieberkasten und Deckel, sowie der Kolbenkörper, Kolbendeckel und

nichts weiter bemerkt — Gusseisen. Die

Kolbenringe ist wenn Kolbenstangen bestehen wenn nicht anders angegeben aus Schmiedeeisen, die Trunks und Trunkzapfen aus Gusseisen. — Diejenigen Details vonCylindern und Kolben, welche die verschiedenen Maschinen nicht besitzen, sind in der Tabelle durch Striche kenntlich gemacht, die letzteren haben also nicht die Bedeutung von unausgefüllten

Lücken. — Daten, welche nicht ermittelt werden konnten, sind an den betreffenden Stellen durch Punkte gekennzeichnet.

Allgemeines

Tabelle über die Hauptverhältnisse von 30 Dampfcylindern unserer Marine.

Dimensionen

Wandstärke

_ fr

Rippen

r lansclien

Laufende Nummer

Schiffs-

Narne

Erbauer

Maschinen-Typ

Projectirte indicirte Pferdekraft

Absoluter Dampfdruck

Kolbengesohwindigkeit

j! CO

ii *»

kg.p.

qcm.

m. p. Sec.

|j Construction des Dampf-j    cylinders

œ Anzahl der Dampfcylinder

Cylinder-d urchin esser

Hochdruck

g Niederdruck

Kolbenhub

Höhe des Kolbens am Bande

10 11 12

a Länge des . schädlichen £ S Baumes auf beiden Seiten zusammen genommen

g Länge des Cylinders ? zwischen Boden u. Deckel

S J Höhe des Cylinderbodens

^ j Höhe des Cylinderdeckels

des Arbeitscylinders

der Ummantelung

ILE

ii S des nicht mit Dampfmantel ° r versehenen Cylinders

K, S Zwischenraum des Dampf-¹⁻¹ ?    mantels

des

l-iodens

dès

Deckels

innere

äussere

innere'

äussere

des Schieberkastens

des Schiebei kasten-

deckels

der Dampfcanäle

der Schiebergleitfläche

der aufgeschraubten Gleitfläche

Abstand

derselben

von

einander

am Cylinder

am Schieberkasten

te

Le

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mm. mm. mm. mm. jmm. mm.

24    ‘25    26    27    28    29

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Am Am Cylinder Deckel

Am

Schieber-

kasten

Am

Schieber

kasten

deckel

mm. mm. mm.

p am Cylinder

am Schieber-3 kästen

p am Cylinder

B am Schieberkasten

Stärke

Breite

Stärke

Breite

Stärke

Breite

Stärke

1 reite

30    31    32    33    34    35    36

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2500

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3,0

2,70

2,58

33

>>

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33

2100

2700

000

3000

650

6,0

6,0

7,0

6,0

6,0

2,50

3,20

2,86

2,86

2,72

Cylind. u. Dampfm. 4 in 2 zus.gegos.;|Grupp. DampfmJ m.einges.I Arb.-Cyl J

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163,0    86,0 15,0    3,5    104,5

16,0 11,0

17,0 19,0

18

30

33

33

70,0 15,0    3,3 .    88,3 16,6 17,1

15,0 15,0 15,0 15,0

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Maudslay Forges et Chantiers Marseille Egells

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Penn

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horiz.

Masch.

800

3,0

2,90

2400

3500

3,0

3,0

2,21

2,41

Cylind. u.1 DampfmJ ® zus.gegos.'

241,3

152,4

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jj

2400

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Trunk-

masch.

1300

3,0

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Dampfm. m.einges. 4 in 2    91,01150,0

Arb.-Cyl.; G rupp- (2) | (2)

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28

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39

41

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io Friedr. d. Hr.. i7 Bisinarck-Cl. . is Sachsen-Cl. . .

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21    Kronprinz . . .

22    Marie u. Sophie

Vulcan

Egells

Egells

Vulcan

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Penn

Kgells

33

33

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5400

2500

5600

4800

8000

4800

2100

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

2,6

6,0

2,49

2,93

2,60

2,54

2,80

3,10

2,81

2,58

Cylind. uj DampfmJ zus.gegos. Dampfm. m. einges. Arb.-Cyl.

2    89,1 40,5

3    174,0 82,4 102,0

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178,2

94,0 121,0

73,41 S6,0

33

6 in 2 Grupp.

181,2

220,0

75,0

94,0

311,2 114,3

254,0

86,0

115,0

121,9

96,5

121,9

147,8 228,6

76,0

25

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35    89    30    45    30    80

22    55    20    38    18    45

23    Rhein. . .

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Tabelle über die Hauptverhältnisse etc. Fortsetzung.

Allgemeines Deckelschr. Mannlöcher Garnitur    Verhältnisswerthe

Laufende Nummer

Schiffs-

N a in e

Anzahl

3 Abstand derselben von ?    einander

Durchmesser

Anzahl

Form

Dimensionen

3 Durchmesser des Sicherheitsventils

Durchmesser des Ausblasehahns

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Ausblasehalm

Kolbenfläche

Hülfsschieber

Kolbenfläche

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32

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0,007 0,0009    0,002    H.-Druck.

H.-Druck.

HST. -Druck.

H.-Druck.

H.-Druck.

H.-Druck. 1 Arheitscy linder H.-Druck. ] aus Stahl.

H.-Druck.

H.-Druck.

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i

5    26

161 ; 29 161 1 32

26 20

30

15

230

185

rund

340

3,30 1,28

2,89 1,55

2,64 1,70

70

20

0,0003

0,002 0,0002

0,011 0,0007 0,006 0,0019    —    H.-Druck.

0,002 0,0006    0,002    { H.-Druck.

0,008 0,0016    —    H.-Druck.

0,008 0,0009 0,002! H.-Druck. 0,016 0,0009    -    ! H.-Druck.

0,006 0,0004 0,002]; H.-Druck.

0,006 0,0004 I — N

0,014

0.007

0,007

0,003

H.-Druck I H.-Druck f

Trunkdreh m .7 9cm.

50

16

iO

rund

350I 65

20

20

3,02

3,00

0,005 0,0005 0,006 0,0009 0,003 0,0003 I

-- H.-Druck. 1 Kiederdruckcyl.

— N.-Druck. j olineDampfmantel. 4*

§ 71.

Dampfkolben.

1)    Der Dampfkolben überträgt die vom Dampf im Cylinder ver- Einteilung, richtete Arbeit auf den Mechanismus der Maschine. Er besteht gewöhnlich aus folgenden Theilen :

a)    dem Kolbenkörper,

b)    der Kolbenliderung,

c)    dem Kolbendeckel,

d)    dem Sicherungsring,

e)    der Kolbenstange,

oder bei Trunkmaschinen statt der letzteren aus:

f)    den Trunks,

g)    dem Trunkzapfen.

2)    a. Der Kolbenkörper wird im Allgemeinen aus Gusseisen ge- Koibenkörp&r. fertigt und bildet eine im Innern hohle flache Scheibe, deren dem Cylinderdeckel zugekehrte Seite ähnlich wie dieser schwach gewölbt

oder kegelförmig ist, sich also der Form desselben möglichst an-schliesst, um den schädlichen Raum zu verringern. Die beiden Aussenwände des Kolbens sind durch etwa 6—12 Rippen untereinander und mit der Nabe in der Mitte verbunden. Deutsche und englische Constructeure setzen diese Rippen stets radial (Tafel 108, Fig. 2 und 8), während sie die französischen gewöhnlich so anordnen, wie Tafel 108, Fig. 13 zeigt. Für jede durch die Rippen im Kolbenkörper entstehende Abtheilung ist in der einen Kolbenfläche eine Oeffnung o zu belassen (Tafel 108, Fig.

1, 2, 4 und 8), welche man nach der Entfernung des Gusskernes durch gusseiserne oder schmiedeeiserne Pfropfen dichtet. Um das Herausfallen der konisch eingetriebenen resp. eingeschraubten Pfropfen zu verhüten, setzt man neben dieselben eine oder mehrere Prisonschrauben s.

Kolben aus Stahlguss.

3)    In England hat man in den letzten Jahren einzelne Maschinen mit Stahlkolben ausgerüstet (Tafel 109, Fig. 3 und 4). Seitdem man nämlich im Stande ist, einen festen und zähen Stahlguss herzustellen, wird das Gusseisen wegen der mit den geringen Wandstärken verknüpften grossen Gewichtsersparniss durch diesen immer mehr und mehr verdrängt. Diese Gewichtsersparniss beträgt beim Stahlkolben gegenüber dem Gusseisenkolben 30—40 °/₀.

4)    b. Die Kolbenliderung wird bei allen neueren Maschinen durchKoll;eillidermis-Metallringe hergestellt, welche etwas über dem Kolbenkörper hervorstehen und den Zweck haben, die Cylinderseiten vor und hinter

dem Kolben dampfdicht gegeneinander abzuschliessen. Die älteren Watt’schen Niederdruckmaschinen besassen als Kolbenliderung Hanf-

flechten, welche bei hohen Dampfspannungen zu schnell verschleissen und auch eine grössere Reibung verursachen als Metallringe.

Kolbenring.

Sell loss des Kolbenringes.

Anspannvorricli-tung des Kolbenringes.

5) Grosse Schiffsmaschinen haben fast nur gusseiserne Liderungsoder Kolbenringe, welche an einer Stelle aufgeschnitten sind und durch eine Anzahl von flachen Federn gegen die Cylinderfläche gepresst werden. Diese Federn sind entweder am Kolbenkörper festgeschraubt (Tafel 108, Fig. 9) oder am Kolbenring (Tafel 108, Fig. 13), oder aber sie liegen ganz lose in einzelnen, durch in den Kolbenkörper geschraubte Kopfschrauben, gebildeten Abtheilungen, welche das Ineinanderschieben der Federn verhüten (Tafel 108, Fig. 2). Ein Nachtheil dieser Construction liegt in der niemals ganz gleichen und uncontrolirbaren Spannung der Federn und der hierdurch entstehenden ungleichen Anpressung des Kolbenringes an die Cylinderwand. In neuerer Zeit hat man desshalb Kolben construirt, welche statt eines Liderungsringes deren zwei besitzen, die so aneinander liegen, als wenn ein Liderungsring in seiner halben Höhe ringsherum durchschnitten wäre. An der inneren Seite sind diese Ringe auf ihrem ganzen Umfange mit einer Aussparung versehen, gegen welche spiralförmige Stahlringe pressen, oder ein hohler Wulstring aus aufgewickeltem Stahldraht drückt. Durch die Trennung des Kolbenringes in zwei aneinander stossende, soll bei diesen Constructionen ein dichterer Abschluss gegen Kolbendeckel und Kolbenflansch bewirkt werden.

6)    Damit der Kolbenring selbst schon eine gewisse Spannung besitzt, erhält er gewöhnlich einen um 0,01 °/₀ grösseren Durchmesser als die Cylinderbohrung und wird dann schräge (Tafel 108, Fig. 3 und 7) oder 4 förmig (Tafel 108, Fig. 18) aufgeschnitten. Gerade darf man den Ring nicht durchschneiden, weil sich beim allmäligen Auslaufen des Cylinders an der Stelle, wo die Spalte läuft, eine kleine Erhöhung bilden würde. Durch die Spalte des Ringes könnte nun aber der Dampf von der einen zur anderen Kolbenseite durchtreten, dieses wird verhindert durch

7)    Das Schloss des Kolbenringes (Tafel 108, Fig. 3, 6 und 7). Dasselbe besteht in der Regel aus einer broncenen Platte, welche hinter der Spalte des Ringes festgeschraubt ist und mit einer schmalen broncenen Zunge quer durch diese Spalte hindurchtritt. Diese Zunge dichtet den Dampf gegen beide Enden des Spaltes ab und muss in dem Ringe so viel Luft haben, wie die Breite des Spaltes beträgt, damit sich der Ring ungehindert ausdehnen und zusammenziehen kann.

8)    Die meisten französischen^ Maschinen (Tafel 108, Fig. 13 und 109, Fig. 1 und 2), besitzen ein Schloss am Kolbenring, welches gleichzeitig mit einer Anspannvorrichtung für den letzteren versehen ist, Mittelst eines auf das Vierkant der Schneckenspindel a ge-

steckten Schlüssels dreht man das Schneckenrad b und schraubt hierdurch die auf der Axe c des letzteren sitzenden rechts- resp. linksgängigen Grewinde d aus den Muttern e heraus, welche ihrerseits gegen parabelförmige Stahlfedern f drücken, die sich an Vorsprünge des Kolbenringes g anlehnen und so dessen Spreizung bewirken. Das Schloss selbst ist aus den beiden Theilen A und B zusammengesetzt, welche durch 6 Kopfschrauben C mit Prisonschräub-chen D am Kolbenringe befestigt sind, und sich ineinander verschieben. Ausserdem kann auch jede einzelne Feder des Kolbenringes, wie Tafel 108, Fig. 15 zeigt, für sich allein angespannt werden.

kolben.

Als

9) Kleinere Schiffsmaschinen und Hülfsmaschinen, welche ohne Conden-J₁ji?oruu®?ring! sation arbeiten, sind häufig mit Kolben versehen, die in einem Stück gegossen, oder aus Schmiedeeisen gepresst werden.

Liderung sind in Vertiefungen ihrer Umfänge gewöhnlich mehrere Stahlringe, mitunter aber auch broncene Hinge eingelassen. Diese Ringe werden so in den Kolbenumfang eingelegt, dass die Stellen, an denen sie aufgeschnitten sind, gegen einander versetzt stehen.

Die Ringe pressen sich durch ihre eigene Federkraft gegen den Cylinderumfang und stellen infolge dessen die Dichtung her. Tritt etwas Dampf durch die Spalte des ersten Ringes, so schadet dies nicht viel, denn wenn er sich in dem Zwischenraum zwischen diesem und dem zweiten Ring verbreitet, so verliert er an seiner Spannung, geht er durch die Spalte des zweiten Ringes in den folgenden Zwischenraum, so erniedrigt sich seine Spannung wieder und er kommt schliesslich vor dem letzten Ringe mit einer niedrigeren als der Atmosphärenspannung an, so dass er am Entweichen verhindert ist. Derartige leicht herstellbare Kolben sind bei den auf Tafel 20, 22, 23, 35 und 57 gezeichneten Hülfsmaschinen zur Anwendung gekommen.

Kolbendeckel.

10)    c. Der Kolben deckel ist ein ebenfalls aus Gusseisen hergestellter, flacher Ring, welcher das Einsetzen des Kolbenringes in den Kolbenkörper ermöglicht und ihn dann in demselben festhält. Die obere und untere Kante des Kolbenringes sowohl wie die inneren Kanten des Kolbenkörpers und des Deckels, zwischen denen der Kolbenring liegt, werden ganz sauber geschabt, damit sich der Ring bei festgeschraubtem Deckel in dem Kolben verschieben kann und dabei doch dampfdicht hält.

11)    Der Deckel wird gewöhnlich auf dem Kolbenkörper durch schmiede-^oibendeckeis8 eiserne Kopfschrauben befestigt, welche in broncene Muttern

greifen (Tafel 108, Fig. 1, 2, 4 und 8), die entweder selbst in den Kolbenkörper eingeschraubt sind und durch Prisonschrauben am Herausdrehen verhindert werden, oder die in Aussparungen des Kolbenkörpers, welche ihrer Form entsprechen, eingelegt werden. Französische Constructeure lassen diese Schrauben auch

Sicherungsring.

Kolbenstange.

Durchmesser der Kolbenstange.

wolil durch den ganzen Kolben gehen (Tafel 108, Fig. 17) und schrauben von der andern Seite in den Kolbenkörper eingelassene schmiedeeiserne Muttern vor. Broncene Muttern sind den schmiedeeisernen und dem zuweilen in den gusseisernen Kolbenkörper eingeschnittenem Gewinde vorzuziehen, einmal weil die schmiedeeisernen Schrauben in den letzteren festbrennen und sich bei Revisionen nur schwer lösen lassen, welches bei broncenen Muttern nicht der Fall ist; dann aber auch, weil sich das direct in den Kolbenkörper geschnittene Gewinde bei dem häutigen Abnehmen des Deckels mit der Zeit abnützt und nicht mehr fest hält, welcher Uebelstand bei eingesetzten Muttern nicht zu befürchten ist, da man diese leicht erneuern kann. Die Stärke der Befestigungsschrauben des Deckels beträgt gewöhnlich zwischen 25 — 30 mm., steigt aber bei grösseren Kolben je nach dem Durchmesser und der Breite des Kolbendeckels bis auf 40 mm.

12)    d. Der Sicherungsring, ein aus flachem Schmiedeeisen zusannnen-geschweisster Ring, wird entweder von innen oder von aussen um die Köpfe der Befestigungsschrauben des Deckels herumgelegt, (Tafel 108, Fig. 1 und 8) soll das Losdrehen dieser Schrauben, welches durch die Vibrationen des Kolbendeckels hervorgebracht wird, verhüten. Häufig sind die vier- oder sechseckigen Köpfe der Deckelschrauben etwas in diesen Ring eingelassen. Der Sicherungsring wird vielfach durch Kopfschrauben, die in den Kolbenkörper eingeschraubt werden, auf dem letzteren festgehalten. Besser ist es, wenn der Sicherungsring durch Stiftschrauben mit viereckigem Schaft, deren Muttern durch Splinte gesichert sind, auf dem Kolbenkörper befestigt wird.

13)    e. Die Kolbenstange giebt den vom Kolben aufgenommenen Druck weiter auf den Kreuzkopf. Man fertigt sie entweder aus gutem ausgeschweisstem Schmiedeeisen oder aus Stahl. Im Allgemeinen empfiehlt es sich, die Kolbenstange aus mildem nicht zu hartem Stahl zu nehmen. Schmiedeeiserne Kolbenstangen sind selten so homogen und rein, dass sich nicht auf ihrer Oberfläche kleine Stellen bilden, welche die Stange rauh machen. Die rauhe Oberfläche der Stange feilt allmälig die Grundringe der Stopfbüchsen aus, zerstört deren Packungsmaterial und hat stets undichte Kolbenstopfbüchsen im Gefolge. Kolbenstangen aus Stahl laufen hingegen, wie die Erfahrung gelehrt hat, meistens tadellos glatt und sind daher, wo anwendbar, vorzuziehen (siehe § 73, 6).

14)    Die direct wirkenden Kolbenstangen der Schiffsmaschinen werden nur auf Zug- und Druckfestigkeit beansprucht und ihr Durchmesser d in cm. berechnet sich dann nach der Formel

wenn

dieselben angezogen sind, und

Vi

cm.

(148)

ist @ — 300 kg. pro qcm., so wird d = 0,0577 I) Yp

an.

worin :

I) den Kolbendurchmesser in cm.

p die Eintrittsspannung des Dampfes in kg. Ueberdruck pro qcm.

@ die Belastung pro qcm. Querschnittsfläche bedeutet.

Nach den Zusammenstellungen, welche der englische Board of Beanspruchung Trade von ausgeführten Constructionen der besten englischen Schiffs-maschinen-Fabrikanten gemacht hat, beträgt die angewendete Belastung der schmiedeeisernen Kolbenstangen im Mittel:

@ = 300—400 kg. pro qcm. im Kern des Gewindes der Kolbenstange (siehe 17).

© = 170—220 kg. pro qcm. im übrigen Querschnitt derselben.

Bei der Anwendung von Stahl kann man die zulässige Belastung um etwa 25 °/₀ vergrössern. — In Frankreich rechnet man nach ^e^Koiben-8 Ortolan*) die Spannung bei schmiedeeisernen Kolbenstangen, welche kürzer als 0,8 m. sind, zu 600 kg. pro qcm. und erhält dann :

der Kolbenstangen nach Board of trade.

Stangen nach Ortolan.

d = 0,0408 D Yp

15) Sobald eine schmiedeeiserne oder stählerne Kolbenstange etwa 30 mal so lang wird als ihr Durchmesser beträgt, wie dies bei Maschinen mit rückwirkenden Pleyeistangen resp. bei Kolbenstangen von Pumpen eintreten kann, welche direct am Dampfkolben befestigt sind (siehe 15), muss dieselbe auf Knickfestigkeit berechnet werden. Betrachtet man die Kolbenstange als einen an einem Ende fest eingespannten, am andern Ende freigeführten Stab, so gilt für die Tragfähigkeit derselben die Formel:

cm.

(148a)

P = 2 7t~

«J ta

Es ist aber auch:

p=

' ">

Ferner ist:

64

und E — 2000000 kg. pro qcm. für Schmiedeeisen, oder bei einer zulässigen Belastung der Kolbenstange von 200 kg. pro qcm., d. h. bei zwanzigfacher Sicherheit wird :

E = 100000

daher folgt:

d⁴

100000

Z²

*) J. A. Ortolan. Mémorial du mécanicien. Paris 1878.

d-ÿ

ïVdiŸp

100000 TC

d = 0,0534 ym y p

cm.

cm.

oder nach Ortolan:

d = 0,0573 /yDI y p

Hat man statt einer Kolbenstange deren n, so wird der Durchmesser d₁ einer jeden derselben:

cm.

( 149 a)

]/d-

' n

Verbindung der Pumpenstangen mit dem Dampf-kolben.

Befestigung der Kolbenstangen.

( 149 b)

di =

Nach Ortolan macht man ferner den Durchmesser d der Kolben-

n

stange im Kern des Gewindes :

cm.

cm

(149c)

1,25 ]/ 0,85 + 0,04

In diesen Formeln bezeichnet:

P — Belastung der Stange in kg. pro qcm.

^ ⁼⁼⁼ Dünge    n „    „ „    „    »

J — Trägheitsmoment des Stangenquerschnittes E = Elasticitätsmodul D — Cylinderdurchmesser in cm.

p = Eintrittsspannung des Dampfes in kg. pro qcm. Ueberdruck / ein Coefficient, welcher beträgt: f = 1,10 bei Maschinen bis zu 500 IIP „ = 1,20 „

„ = 1,25 „

„ = 1,50 „

„ = 1,75 „

„ == 2,00 „

Bei / = 1 ist in der Ortolan’schen Formel © = 186 kg. pro qcm. Lange Kolbenstangen aus Stahl erhalten einen Durchmesser gleich 0,8 desjenigen, der nach den obigen Formeln berechneten schmiedeeisernen Stange.

16)    Bei horizontalen Maschinen werden häufig die Luft-, sowie Speise-und Lenz-, mitunter auch die Circulationspumpen direct vom Dampf kolben aus betrieben. Die Pumpenkolbenstange ist dann gewöhnlich mit einer im Dampfkolben befestigten, den Cylinder-boden in einer Stopfbüchse durchdringenden Stange mittelst einer Muffe und Querkeilen verbunden, siehe Tafel 109, Fig. 9 und 10. Die Befestigung solcher Stangen im Dampfkolben geschieht meist in der in diesen Figuren dargestellten Weise.

17)    Die Befestigung der Kolbenstange im Dampfkolben muss äusserst solide und sicher vorgenommen werden, damit eine Lockerung des

„ von

500—800 UP

Kolbens auf der Stange ausgeschlossen ist. Man hat bei Schiffs-niaschinen hauptsächlich folgende vier Befestigungsmethoden, welche nachstehend in der Reihenfolge ihrer Häufigkeit aufgeführt sind :

a)    Die Kolbenstange verjüngt sich und durchdringt den Kolbenkörper in einer conischen Ausbohrung, welche sich ungefähr im Yerhältniss 1 : 4 zuspitzt. Das auf der Rückseite des Kolbens heraustretende Ende derselben ist mit Gewinde versehen und hierauf eine Mutter gesetzt, welche, trotzdem ein Losdrehen derselben nicht sehr zu befürchten steht, durch einen vorgeschlagenen Splint am Zurückdrehen verhindert ist. Bei horizontalen Maschinen findet man statt des Splintes auch häufig eine am Kolbenkörper befestigte, gegen eine flache Seite der Mutter gelehnte Sicherungsplatte, oder wie Fig. 11 auf Tafel 109 zeigt, eine um die Mutter gelegte schmiedeeiserne Scheibe, welche am Kolbenkörper verschraubt ist.

b)    Die Kolbenstange bleibt cylindrisch und ist mit einem auf-geschweissten Bund versehen, mit welchem sie sich gegen die Vorderseite des Kolbens legt; auf der Rückseite des Kolbens ist eine Mutter vorgeschraubt (Tafel 108, Fig. 14).

c)    Die Kolbenstange wird von der Rückseite des Kolbens aus mit einem Konus eingesetzt und an der Vorderseite ist eine in den Kolbenkörper eingelassene Mutter vorgeschraubt (Tafel 109, Fig. 14). Das Einlassen der Mutter hat den Vortheil, dass die sonst im Cylinderdeckel vorzusehende Vertiefung für die Kolbenmutter fortfällt.

Befestigungs-keile und Muttern.

d)    Die Kolbenstange geht conisch ■«lurch den Kolben hindurch und wird hinten mittelst eines Querkeiles in demselben festgehalten (Tafel 109, Fig. 13). Diese Befestigungsart kommt nur bei kleineren, aus Schmiedeeisen gepressten Kolben vor. Eine ebenfalls nur bei solchen Kolben vorkommende Befestigungsmethode zeigt endlich noch Tafel 109, Fig. 12.

Bei allen durch Muttern befestigten Kolbenstangen gilt die unter

13) angeführte, aber sich aus Gl. 149c ergebende Belastung für den Querschnitt des Gewindekernes derselben. Ist ein schmiedeeiserner Querkeil angewendet, so darf die Abscheerspannung in demselben 250— 350 kg. pro qcm. betragen, letztere Zahl aber nicht überschreiten; für Stahlkeile kann sie auf 300—450 kg. pro qcm. gesteigert werden. Den Muttern der Kolbenstangen giebt man eine Höhe gleich dem Durchmesser der Kolbenstangen im Kern des Gewindes.

Führungs-

stangen.

18) Sowohl bei horizontalen als auch bei Hammermaschinen lässt man der besseren Kolbenführung wegen die Kolbenstangen durch den Cylinderdeckel hindurch gehen. Diese Führungsstange ist in der Regel etwas schwächer gehalten als die eigentliche Kolben-

CO

Lager

für Ftihrungs-Stangen.

Führiings-stangen mit Ueberzügen.

Führungsstangen mit (fleitschuh.

Einseitige

Führungs

stangen.

stange und zum Schutze mit einer an dem Stopfbüchsendeckel befestigten Kapsel aus dünnem Messing oder Kupferblech umgeben.

19) Bei grösseren horizontalen Maschinen begnügt man sich nicht allein mit der Durchführung der Kolbenstange durch den Cylinder-deckel, sondern trifft noch besondere Vorkehrungen, um das Gewicht des Kolbens möglichst in den Stopfbüchsen zu tragen und um ein einseitiges Auslaufen des Cylinders an der unteren Fläche vermeiden (siehe § 54, 3). Zu diesem Zwecke gestaltet man die Stopfbüchse des Cylinderdeckels (siehe Tafel 109, Fig. 5) zu einem vollständigen Lager um, dessen untere Schale je nach dem Grade der Abnützung mittelst eines durch Schraube verstellbaren Keiles gehoben werden kann. Das Schutzblech wird dann dampf-dicht an den Deckel geschraubt, so dass es sich mit dem aus dem Cylinder durch das Lager tretenden Dampf anfüllen kann. Durch den Hahn a führt man das sich bildende condensirte Wasser ab und durch den Stutzen b wird das Schmiermaterial zugeleitet.

20)    Statt dieser Einrichtung hat man auch vielfach die Führungsstange des Kolbens mit einem stählernen, gusseisernen oder broncenen Ueberzug versehen, um eine grössere Tragfläche zu erzielen, und hat dann den Grundring im Deckel zu einem Traglager erweitert, wie Fig. 7 auf Tafel 109 ersehen lässt. Bei dieser Construction kann kein Dampf in das Schutzblech eintreten und dasselbe wird mit einer Oeffnung versehen, durch welche je nach der Bewegung der Führungsstange Luft ein- oder ausströmen kann. Die letzterwähnte Führung der Kolbenstange ist zwar der vorstehenden vorzuziehen, weil der Kolben besser getragen wird, indessen vermindert die trunkartige hintere Führung die Kolbenfläche.

21)    Bei Maschinen mit rückwirkenden Pleyelstangen, welche in der Regel zwei Kolbenstangen besitzen, ist häufig nur eine hintere Führungsstange in der Kolbenmitte angebracht. Dieselbe geht durch den Cylinderdeckel in einer gewöhnlichen Stopfbüchse und ist an ihrem Ende ausserhalb des Cylinders mit einem in einer Führung laufenden Gleitschuh versehen. Wenn der nöthige Raum für die Anbringung der Geradführung vorhanden ist, so erscheint diese als die practischste Construction. Sie reducirt den Kolbenquerschnitt nicht, lässt sich sehr leicht adjustiren und ist viel weniger irgend welchen Unfällen ausgesetzt, als die beiden vorgenannten.

22)    Die durchgehenden Führungsstangen des Kolbens brauchen nicht immer in der Mitte desselben zu sitzen, sondern können auch, wenn irgend welche Constructionsrücksichten dies erforderlich machen, aus der Mitte gerückt und unabhängig von der Kolbenstange seitlich in dem Kolben befestigt werden (siehe Tafel 109, Fig. 8), wie dies z. B. bei den auf Tafel 7 2, Fig. 1 und 2 dargestellten Maschinen der Avisos „Blitz“ und „Pfeil“ der Fall ist.

ZU

23)    Endlich legt man bei grösseren horizontalen Maschinen in den unteren Zwischenraum zwischen Kolbenkörper und Liderungsring statt der flachen Federn ein Passstück aus Schmiedeeisen oder Bronce (siehe Tafel 108, Fig. 2 und 8), welches mitunter ¹/₄, ja bis zu ¹js des Kolbenumfanges umspannt und den Zweck hat, beim Schleifen des Kolbens ein gleichmässiges Anliegen desselben und die Vertheilung seines Gewichts auf eine möglichst grosse Fläche zu bewirken, das einseitige Auslaufen des Cylinders also etwas einzuschränken. Aehnliche Passstücke bringt man auch bei den Kolben von schrägliegenden und oscillirenden Maschinen an. Französische Constructeure vermeiden dieses Passstück und lagern den mit 2 Ansätzen versehenen Kolbenring am unteren Ende fest in entsprechende Aussparungen des Kolbenkörpers (siehe Tafel 108, Fig. 13).

Passstücke für Dampfkolben horizontaler Maschinen.

Trunk.

Ein-

24)    f. Die Trunks, welche stets die Herstellung einer möglichst langen Pleyelstange bezwecken, werden für Hülfsmaschinen (siehe Tafel 23 und 25) meistens einseitig, für horizontale Schiffsmaschinen indessen stets zweiseitig ausgeführt (siehe Tafel 68). seifige Trunks werden mit dem Kolbenkörper in einem Stück gegossen, bei zweiseitigen giesst man nur den der Kurbel zugewendeten Trunk mit dem Kolbenkörper zusammen, während der andere an letzteren angeschraubt wird (siehe Tafel 108, Fig. 4). Es geschieht dies mittelst schmiedeeiserner Kopfschrauben, deren Muttergewinde gewöhnlich in den Kolbenkörper geschnitten ist, und welche im Allgemeinen denselben Durchmesser besitzen, wie die Schrauben des Kolbendeckels. Auch diese Schrauben sind durch einen dem Sicherheitsringe des Kolbendeckels ähnlichen Bing am Losdrehen gehindert.

Loser Trunk.

25)    Der der Kurbel abgewendete Trunk wird mit dem Kolbenkörper und dem andern Trunk desswegen nicht zusammengegossen, um für die Bearbeitung bequemere Gussstücke zu erzielen und um das unter Umständen erforderliche Auswechseln des Kolbens durch Abschrauben desselben zu erleichtern. Der Trunk erhält am Kolben dieselbe Wandstärke, wie der Kolbenkörper selbst, diese Wandstärke verjüngt sich nach den Enden zu und beträgt dort etwa 0,7 der ursprünglichen Stärke.

Trunkzapfen.

26)    g. Der Trunkzapfen ist ein gusseiserner hohler, seltener massiver, cylin-drischer Zapfen (Tafel 108, Fig. 10 bis 12), welcher in zwei flachen Lappen endigt, mit denen er am Kolbenkörper im Innern des Trunks befestigt ist. Er wird von dem Kopflager der Pleyelstange umspannt, welche die vom Kolben aufgenommene Arbeit weiter an die Kurbel giebt. In der Mitte des Kolbenkörpers ist, wie Tafel 108, Fig. 4 und 8 erkennen lassen, eine Fläche zur Aufnahme des Trunkzapfeng hergestellt, welche auf jeder Seite durch zwei oder drei bis in den angegossenen Trunk hineinreichende Kippen gestützt wird. Auf dieser

BüSLEY, die Sehiffsmaschine,

Allgemeines

Tabelle über die Hauptverhältnisse von 30 Dampfkolben unserer Marine.

Kolbenkör p

CT*

CD

CD

Laufende Nummer

Schiffs-

Name

⁰³ I 3 Cylinderdurchmesser

3 Höhe des Kolbens in der Mitte

3 Höhe des Kolbens am Rande

3 des Kolbens an der Nabe

⁰⁵ B

Wandstärke

5 des Kolbens am Rande

der Kolbennabe

§ II 00

3 des Kolbens rund 3 um die Liderung

3 Kaum zwischen Kolben und Liderungsring

Anzahl der Rippen im Kolhenkörper

Stärke der Rippen

Ganze Breite

3 Flanschbreite auf dem Kolbenkörper

Stärke am Rande

Stärke am Flansch

M j!

CO

£ ;ip Stärke zwischen beiden !    '

Deckelschrauben Kolbenring ||Kolbenstangejj Führungsstangen

Anzahl

Durchmesser

Gegenseitiger Abstand

Höhe

Stärke

Anzahl der Federn

Anzahl

Durchmesser

Durchmesser wenn massiv

3 Wandstärke des Ueber-zuges

Durchmesser wenn hohl j

innerer

äusserer

Bemerkungen.

18

to

to

03

24

25

26

27

28

29

30

1    Zieten.......

2    Stein ........

3    Carola u. Olga

4    Blitz u. Pfeil. H

71,2

152

127    28,5    22

35

25

16

163,0

125,0

150,0

210

210

210

150    40    30

150 40 30 150 40 30

90,0

211

70

70

70

20

25

25

20

18

18

152,0

211

165 30 28 165 35 28

30

35

27

27

23

23

Habicht u. Möwe ^ Ersatz Victoria -x Adler

70,0

90,0

101,5

172,0

76,0

125,0

8    König- Wilhelm . . 241,3

9    Elisabeth

152,4

110

110

206

206

160

160

332

235

30    40

30    40

25

40

14 Î 14

14

14

28

23

28    23

20    20-24 j

25    21-25

00 © 00 c* g GO

totototototo toto    to to

CO © CU CU © © CU Cl ©© OU to

102    66,5

110    70

104    70

104    70

no

no

S-S-ssgs

CO co H H rH

25

25

25

32

45

40

25    40

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26

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25

25

25

25

20

20

26

26

26

26

345

349

280

350

155

155

208

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162

288

s s 11 HS

19

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20

20

24

14

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22

22

14

14

22

22

158

150

150

160

12

12

12

16

15

23

14-18    11

16-20 21

136

136

100

68

68

100 80

160

160

125

125

! I I 1 I I SS i I

204    240 ! H Hochdruekcylinder.

204    240 I N =-■= Niederdruckcylinder.

—    —    : Ueherzüge der Kolbenstange aus

Stahl.

il Kolbenstange aus Stahl.

332

235

60KS 60KS 7OBS 70BS 38    38    41    25

55

42 I

157

90

50

83

50

16

44    431

228

25

19

212

120

175

KS

305 iBS

Kurhelseite.

Bordseite.

20

38 I 103

59

32    63

32

10

33    424

164

25

13

130

O    rH

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Friedrich Carl .    200,0

Grlattdeckscorv. Gr.

91,0

150,0

280

230

230

280

165

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30    30    65,    40

40

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435    40

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23

23

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41 und 320

200    70

160

25 :

12

25

287

25    346

111 22

111

22

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136

136

194    240

194    240

i2 Arcona . . . .

. . 164,3

i3 Hertha u. Yineta . 103,8 u Wolf-Cl. . . .

200

152

200

152

25    25    25    25    25

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34

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25

24

176    60

25

51

25

¹²

25

385    102    22

20

89,1

113

113

22 22 22 22 20

67    38    18    18

17

20    305    76,5    11,5    17

Kolbenring aus Stahl.

is Hansa........

16    Friedr. d. Grosse

17    ' Bismarck-Cl. . . .

is Sachsen-Cl.....

19    Leipzig u.Pr.Adlbt. 220,0 200

20    Kaiser u. Dtsclild. 311,2 330

21    Kronprinz.....254,0 279

22    Marie u. Sophie § I ₂²₀°°

170

200

153

160

190

203

203

170

170

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20

26

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33

360    178    23

24

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30

35

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57

32

32

32    40    32

28

35

35

41

28

28

25

36    20

48

25

50

30

51    41

37

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37    28

20

20

20

25

25

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25

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30    360    110    22

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21

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25

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15-19    12

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70

85

110

250

45

45

120

45

45

Kolbenkörper aus Schmiedeeisen. Kolbenstange aus Stahl.

22

22

15

13

13

24    1

140

140

100

50

50

100

Kolbenkörper aus Schmiedeeisen. Kolbenstange aus Stahl.

70,0

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113,0

165

130

168

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90

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Laufende Nummer

Friedrich der Grosse . Bismarck-Classe . . . .

Sachsen-Classe.....

Leipzig u. Pr. Adalbert Kaiser u. Deutschland .

Kronprinz........

Marie u. Sophie . . . .

Hansa

Wolf-Classe

Hertha u. Yineta . . . .

Arcona

Name

Schiffs-

Allgemeines

=:

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147,8

228,6

311,2

220,0

790

790

965

1143

940

181,2 I

178,1

23

e‘i

3.90,9

89,1

750

734

940

800

405

163,8 712

164,9    610

03

Cylinderdurchmesser

Durchmesser

SB

CO 05    to

to to    ©

CO

to

05

05

05

to

O'

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©

5 Flanschstärke des losen Trunks

6T

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CO

CO

CO

CO

CO

to

Anzahl auf jeder ⁰⁰    Seite

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CO

O'

co

CO

to

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Stärke

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180

200

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220

175

160

220

209

90

200

155

3 Höhe am Zapfenauflager

Rippen im Trunk

Trunk

M»

140

140

173

210

130

120

114

155

59

54

102

121

.2

Stärke des Zapfenauflagers

H-¹ M    M

to to    ©

to

to

GO

Anzahl

05 CO    tO

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GO

Durchmesser

225    250

225 : 250

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tos

II S

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324 I 150    330

432 I 232    410

176

255

185

210

270

372

168

407

300

245

240

310

281

127

200 II 241

216    165

Gegenseitiger

Abstand

Trunk

schrauben

Aeusserer Durchmesser

70

100

80

120

Innerer Durchmesser

457    216    483

340    165    415

83

83 H.-Druck. N.-Druck.

, 2    113

2=107

4 i 121

4    105

285    140    325 ! 4

318    128

76

290 j 4    72

388    170    390    4    98

274    131    242    4    85

180    66    146    4

35

229    111 I 260    4    63

241    137 I 316    4

Lagerlänge

Lappenstärke

so

Lappenbreite

Anzahl der Befestigungs- ® schrauben

>-*5

©Ï

Trunkzapfen ist massiv.

Trunkzapfen ist massiv.

63 ii Trunkzapfen ist massiv.

22

Durchmesser derselben

jr

Bemerkungen.

¹

A. E. Seaton. A manual of marine engineering. London 1883.

G-arnitur der Dampfcylinder.

53

Fläche wird der Trunkzapfen durch vier Schraubenbolzen festgehalten, deren Querschnitt ebenso wie derjenige der Pleyelstangenbolzen (siehe § 74, 10) nur mit 300—400 kg. pro qcm. belastet werden darf. Die Muttern der Trunkzapfenbolzen sind gewöhnlich durch Contremuttern und vorgeschlagene Splinte gesichert.

27) Die vorstehenden Tabellen enthalten die Dimensionen und Verhältnisse der Kolben, Trunks und Trunkzapfen, derjenigen Maschinen unserer Marine, deren Dampfcylinder in der Tabelle auf Seite 38, 39 und 40 zusammengestellt sind. Der Uebersichtlichkeit wegen sind die Kolben in derselben Reihenfolge aufgeführt, wie die zugehörigen Cylinder.

§ 72-

Garnitur der Dampfcylinder.

Eiutheilung.

1) Die Dampfcylinder der Schiffsmaschinen sind mit folgenden Gar-niturtheilen ausgerüstet :

a)    Sicherheitsventile an den Cylindern und am Receiver.

b)    Ausblasehähne.

c)    Dampfmantelhähne resp. Ventile.

d)    Entwässerungshähne der Cylinder.

°)

„ Schieberkasten.

f)    Indicatorrohre.

Cylindersieher-

heitsventile.

g)    Schmiervorrichtungen.

2)    a. Die Sicherheitsventile (Tafel 110, Fig. 1 und 2) sind an einer passenden Stelle im Boden und Deckel des Cylinders, häufig in den Mannlöchern derselben angebracht. Das infolge Ueberkochens der Kessel oder auch durch Condensation des eintretenden Dampfes in den Cylindern sich etwa ansammelnde Wasser würde, wenn es der Kolben in den schädlichen Räumen zusammenpresst, eine zu starke Beanspruchung und unter Umständen Beschädigungen der umgebenden Wandungen hervor-rufen, falls ihm das Entweichen durch die zu diesem Behufe angeordneten Sicherheitsventile nicht ermöglicht wäre.

3)    Ihrer Construction nach sind die Sicherheitsventile der Cylinder gewöhnlich Kegelventile, welche durch Spiralfedern etwas stärker belastet sind, als der bei der höchsten Eintrittsspannung des Dampfes auf ihre Sitzflächen ausgeübte Druck beträgt. Die Sicherheitsventile der Receiver gleichen denen der Cylinder in ihrer Construction vollständig, haben auch meistens dieselben Dimensionen, ihre Federn sind aber nur so hoch gespannt, dass sie etwa von

1,5 kg. bis 2 kg. pro qcm. Ueberdruck abblasen (siehe § 69, 36).

Cylindersichor-heits ventile.

Die Federn müssen so lang sein, dass sie elastisch genug sind, um die vollständige Oeffnung des Ventiles ohne beträchtliche Zunahme der Belastung bei ihrer Verkürzung zu ermöglichen. Dernurchmesser der Durchmesser des Ventiles wird bei Zwillings- und Drillings-

maschinen etwa gleich ¹f₁₉ des Cylinderdurchmessers genommen, bei Oompoundinascliinen wählt man ihn etwa ¹/₁₃ vom Durchmesser des Niederdruck cylinders und giebt den Sicherheitsventilen des Hochdruckcylinders und des Receivers dieselben Abmessungen.

Schutzkappen der Cylinder-sicherheits-ventile.

Cyliuder-

ausblasehähne.

Verschluss der Ausblasehahne.

Abfluss des ausgeblasenen Wassérs.

4)    Die Cylindersicherheitsventile sind stets mit Schutzkappen versehen, welche Verletzungen des Maschinenpersonales durch das herausgepresste heisse Wasser verhüten sollen. Diese Kappen bestehen entweder aus gusseisernen, broncenen oder kupfernen Umhüllungen, welche bei horizontalen Maschinen nur nach der Bilge zu eine Oeffnung besitzen, bei verticalen Maschinen sich hingegen nur nach solchen Stellen hin öffnen, welche dem gewöhnlichen Aufenthaltsort des Bedienungspersonales abgewendet sind.

5)    b. Die Ausblasehähne (Tafel 110, Fig. 3—5) werden ebenfalls am Boden und Deckel des Cylinders montirt und dienen hauptsächlich zur Entfernung des beim Anwärmen und Angehen der Maschine in den Cylindern sich bildenden Condensationswassers. Die Ausblasehähne eines jeden Cylinders werden durch Hahnzüge mit dein Maschinistenstande verbunden, so dass sie jederzeit schnell geöffnet resp. geschlossen werden können. Sie erhalten einen Durchmesser, welcher bei einfachen Expansionsmaschinen etwa i/₃₀ des Cylinderdurchmessers, bei Compoundmaschinen hingegen für alle Cylinder ungefähr ¹/i0 des Durchmessers vom Niederdruckcylinder beträgt.

6)    Diejenigen Dampfcylinder, welche ihren verbrauchten Dampf in den Condensator ausströmen lassen, werden vielfach mit Ausblase-liähnen versehen, deren Oeffnung durch eine Klappe geschlossen ist. Da man mittelst der Hahnzüge stets beide an die entgegengesetzten Cylinderseiten geschraubten Hähne gleichzeitig öffnet, so wird das Wasser wohl auf der unter dem Dampfdruck stehenden Seite des Kolbens ausgeblasen, auf der andern vom Vacuum beherrschten Seite Hiesst aber das Wasser nicht nur nicht ab, sondern es dringt von aussen atmosphärische Luft in den luftverdünnten Raum des Cylinders und vermehrt den Gegendruck gegen den Kolben. Diesem Uebel-stande soll durch die Anordnung der Verschlussklappen vorgebeugt werden, welche sich durch den Druck des Dampfps öffnen und das Wasser herauslassen, indessen schliessen, wenn der Druck im Cylinder kleiner ist als der Atmosphärendruck. Französische Maschinen (Tafel 110, Fig. 14 und 15) haben sehr oft Ausblasehähne, welche statt der Klappen durch kleine federbelastete Ventile geschlossen werden.

7)    Das durch die Ausblasehähne entweichende Wasser leitet man entweder in die Bilge oder in den Condensator. An neueren Maschinen ist häufig die Einrichtung getroffen, dass man es nach Belieben in die Bilge oder in den Condensator strömen lassen kann (Tafel 110, Fig. 17 und 18). Für Compoundmaschinen ist

Garnitur der Dampfcylinder.

55

es am zweckmässigsten, die Cylinderdrainagerohre mit dem Luft-pumpenraum des Condensators zu verbinden, man hat dann beim Oeffnen der Hähne nicht das lästige Entweichen des Dampfes in den Maschinenraum, und da Ueberkochen bei hochgespannten Dämpfen selten eintritt, ist auch kein Grund vorhanden, die Ausblasehähne in die Bilge ausmünden zu lassen. Ausserdem ist es besonders empfehlenswerth, wenigstens die Drainagerohre der Niederdruckcylinder von Compoundmaschinen in den Condensator zu leiten, weil man häufig durch Undichtheiten der frei in die Bilge öffnenden Hähne ein schlechtes Vacuum erhält. Bei den Niederdruckcylindern von Mitteldruckcompoundmaschinen, in welchen die Eintrittsspannung des Dampfes oft geringer als der Atmosphärendruck ist, muss man die Ausblasehähne durch Rohre mit dem Luftpumpensau geraum in Verbindung bringen, weil sich in letzterem Falle das Wasser aus dem Cylinder nicht anders entfernen lässt. An ihrer Mündung im Condensator werden diese Verbindungsrohre zuweilen mit Rückflussventilen versehen, welche ein mögliches Ueherfluthen der Cylinder vom Condensator aus verhindern sollen.

8)    c. Die Dampfmantelhähne oder Ventile dienen zum Einlassen des Da“?imentel~ Dampfes in die Mäntel und zur Abführung des condensirten Wassers aus denselben. Gewöhnlich zweigt man vom Separator

oder vom Hauptdampfrohr eine besondere Rohrleitung ab, welche den Mänteln den Dampf zuführt. Jeder Cylinder steht durch einen Absperrhahn oder ein Ventil mit dieser Rohrleitung in Verbindung, so dass der Zutritt des Dampfes in seinen Mantel beliebig regulirt werden kann. An der tiefsten Stelle des Mantels befindet sich ein Wasserablasshahn, welcher gewöhnlich in die Bilge ausmündet. Ausserdem gehen bei sorgfältigen Constructionen von dem Mantel des Cylinderdeckels, des Bodens und der Seitenwände behufs deren Entwässerung kleine Zweigrohre ab, welche sich von den einzelnen Cylindern kommend, mit einander vereinigen und durch eine gemeinschaftliche, mit Rücklaufventil (Tafel 110,

Fig. 6 und 7) versehene Rohrleitung mit der Speisewassercysterne oder dem Luftpumpendruckraum in Verbindung stehen.

Wasserstandsglas am Dampfmantel.

9)    Die Mantelausblasehähne werden im Allgemeinen mit Hahnzügen nach dem Maschinistenstande ausgerüstet, während die Einlasshähne oder Ventile nur an Ort und Stelle geöffnet oder geschlossen werden können. Einzelne Constructeure setzen bei Hammermaschinen an die Dampfmäntel, wie Tafel 110, Fig. 16 zeigt, Wasserstandsgläser, welche erkennen lassen, ob und wie viel Wasser sich in denselben angesammelt hat und die Maschinisten zum Ausblasen mahnen. Wie empfehlenswerth eine solche, bei horizontalen Maschinen leider nicht so bequem ausführbare Einrichtung ist, lässt sich aus dem unter § 53, 20 Gesagten entnehmen.

10)    d. Cylinderentwässerungshähne kommen nur an solchen Cylindern horizontaler Maschinen vor, deren Ausblasehähne aus irgend welchen Rücksichten so hoch gesetzt werden mussten, dass sich nicht alles Wasser aus denselben entfernen lässt, welches sich nach dem Abstellen der Maschine noch im Cylinder ansammelt. Die Entwässerungshähne sind an den tiefsten Stellen der Cylinderenden angebracht und besitzen viel geringere Dimensionen als die Ausblasehähne. Sie können selbstverständlich nur von ihren Plätzen aus bewegt werden.

Cylinder-

eutwässeruugs-

hähne.

Schieberkasten

entwässerungs

hähne.

Indicatorrohre.

Schmiervorrich

tungen.

11)    e. Durch die Schieberkastenentwässerungshähne entlässt man das nach der Ausserbetriebsetzung der Maschine im Schieberkasten etwa gebildete Condensationswasser. Die Hähne werden so angeordnet, dass durch dieselben alles Wasser in einem kleinen kupfernen Rohr zur Bilge fliessen kann. Auch die Exhaustcanäle der Cylinder sind meistens mit solchen Hähnen versehen.

12)    f. Die Indicatorrohre (siehe Tafel 110, Fig. 17 und 18) sind kupferne Rohre von etwa 25 mm. lichter Weite, welche von den Stirnenden des Cylinders ausgehend, sich gewöhnlich an der Seite desselben in einem Wechselhahn (Fig. 8 bis 10) vereinigen, dessen Conus mit einer Winkelbohrung versehen ist. In den oberen Theil des AVechselhahnes ist ein Gewinde geschnitten, welches durch eine Kojff sehr aube verschliessbar ist. Nach Entfernung der letzteren wird der AbsjDerrhahn des Indicators (Fig. 12 und 13) in diesem Gewinde festgeschraubt. Auf den Indicatorhahn setzt man dann den Indicator selbst. Man kann mittelst dieser Vorrichtung nach Oeffnung des Indicatorhahnes den Dampf von der einen wie der anderen Cylinderseite abwechselnd zum Indicator gelangen lassen und Diagramme von beiden Kolbenseiten nehmen.

13)    Bei Anwendung von Doppelindicatoren (siehe § 99) fehlt der Wechselhahn, an seine Stelle tritt ein Zwischenstück (Tafel 110, Fig. 11), in Avelchem sich die Kolben des Indicators bewegen. Vor dem Zwischenstück ist aber für jedes von den Stirnenden des Cylinders kommende Dampfrohr ein Absperrhahn eingeschaltet, welcher letztere zuweilen direct am Cylinder sitzt.

14)    Die Indicatorrohre müssen sorgfältig bekleidet werden, wenn die Condensation des Dampfes in denselben nicht zu gross werden soll. Das condensirte Wasser entlässt man jedesmal, ehe ein Diagramm genommen wird, durch den Indicatorhahn, dessen Kegel nur um 90° gedreht werden kann. In der einen Stellung giebt der Kegel die Durchgangsöffnung für den Dampf zum Indicator frei, während er in der anderen den Dampf durch eine kleine Winkelbohrung in die Luft entweichen lässt.

15)    g. Die Schmiervorrichtungen der Dampfcylinder sind mit denjenigen aller anderen Maschinentheile im § 90 eingehend besprochen.

--StjLp'ÇW------

Dreizehnter Abschnitt.

Uebertragungs -Mechanismen.

§ 73.

Geradführungen.

Zweck.

1)    Die Kolbenstange überträgt die vom Kolben aufgenommene Arbeit auf die Pleyelstange und diese giebt sie weiter an die Kurbelwelle.

Wie bereits § 52, 3 dargethan ist, wirkt bei der Kurbelbewegung auf den Verbindungspunkt von Kolben- und Pleyelstange der Druck P tg a senkrecht auf die Kolbenstange. Infolge desselben würde die letztere auf Biegung beansprucht und ein Festklemmen in ihrer Stopfbüchse verursacht werden, wenn man diesen Verbindungspunkt nicht durch die nachstehend beschriebenen Vorrichtungen zwänge, sich in einer geraden Bahn zu bewegen. Solche Vorrichtungen sind:

I. Gelenkgeradführungen,

II. Feste Geradführungen.

2)    I. Die Gelenkgeradführungen kommen nur noch vereinzelt an Balancier-Gele,^®”^dfuh‘ maschinen älterer Raddampfer vor, während sie für Schraubenschiffsmaschinen überhaupt nicht verwendet worden sind. Auf dieselben ist desswegen hier auch nicht weiter eingegangen wordem

es sei nur noch bemerkt, dass von der grossen Zahl der existirenden Gelenkgeradführungen nur das Watt’sche Parallelograriim und der Evans’sche Lenker im älteren Schiffsmaschinenbau Verwendung fanden.

Feste

Geradführungen.

3)    II. Die festen Geradführungen zerfallen in:

a)    Traversen,

b)    Kreuzköpfe.

Theile

der Traversen.

4)    a. Die Traversen lassen folgende einzelnen Theile unterscheiden:

a) die Traverse selbst,

/i) die Verbindung derselben mit Kolben- und Pleyelstange,

y) die Gleitklötze,

d) die Führungen.

Traverse.

5)    a. Die Travere selbst besteht in der Regel aus Schmiedeeisen, seltener aus Stahl, sie ist quer zur Richtung der Kolbenstange angeordnet und meistens rund gedreht. In der Mitte derselben

greift die Kolbenstange an, zu beiden Seiten neben dieser die gegabelte Pleyelstange und an den Enden sind die Gleitklötze aufgesteckt.

Verbindung der Traverse mit Kolben- und Pleyelstange.

Form

der Traverse.

Dimensionen der Traverse.

Berechnung des Mittelstückes a der Traverse.

6) ß. Die Verbindung der Traverse mit der Kolben- und Pleyelstange wird auf doppelte Weise hergestellt, man befestigt die Traverse:

a)    auf der Kolbenstange bei grösseren Maschinen,

b)    in den Pleyeistangenköpfen bei kleineren Maschinen.

Im Falle a) (Tafel 111, Fig. 1 — 3) wird die conisch zugespitzte Kolbenstange gewöhnlich in dem Mittelstück der Traverse fest-geschraubt, in selteneren Fällen ist auch statt der Mutter ein Querkeil durch Kolbenstange und Traverse getrieben, während die Kopflager der Pleyelstange in Zapfen auf der Traverse drehbar sind. Im Falle b) wird die Traverse in den Pleyelköpfen (siehe Tafel 111, Fig. 4—6) durch flache Keile festgehalten und dreht sich mit der Pleyelstange in dem auf die Kolbenstange aufgesetzten Kopflager. Auf den ersten Blick erscheint die letztere Methode als die bessere, weil bei derselben nur ein Lager vorhanden ist, welches sich auslaufen kann, gegen zwei bei der ersteren. Bei der Anordnung a) kann man aber in den beiden seitlichen Lagern eine grössere Lagerfläche unterbringen und sie ausserdem leichter übersehen und nachziehen als bei dem einen inneren Lager im Falle

b) möglich ist. Hierzu kommt noch, dass man im Falle b) die Kolbenstange oftmals aus Schmiedeeisen herstellen muss, weil sie an ihrem Ende eine für die Aufnahme des Kopflagers entsprechende Form besitzen soll. Im Falle a) hingegen kann man die Kolbenstange immer aus Stahl fertigen und hat dann den § 71, 13 erwähnten Vortheil.

7)    Die Form der Traverse wird durch ihre Befestigungsart wesentlich beeinflusst. Steckt sie auf der Kolbenstange, so bildet sie im Allgemeinen in der Mitte einen Cylinder, dessen Axe mit der Kolbenstangenaxe zusammenfällt. Sitzt sie in der Pleyelstange fest, so ist das Mittelstück ebenfalls wie ein Cylinder geformt, dessen Axe aber quer zur Kolbenstangenaxe gerichtet ist.

8)    Die Berechnung der Dimensionen der Traverse erfolgt nach den Gesetzen der Biegungsfestigkeit unter der Berücksichtigung, dass dieselbe in der Richtung des Kolbenschubes durch den Kolbendruck P und senkrecht hierzu durch den Kreuzkopfdruck Ptg a beansprucht wird (siehe § 52, 3). Man hat bei einer Traverse zu berechnen (Tafel 111, Fig. 1, 2 und 4):

Das mittlere Stück A, an welches die Kolbenstange greift.

Die Zapfen B für die Pleyelköpfe.

„    „ C „    „ Gleitklötze.

9)    Das Mittelstück A ist ein in der Mitte eingespannter, an den Enden belasteter Träger und berechnet sich nach der Formel:

PI

worin bezeichnet :

P den Kolben druck (berechnet nach der Eintrittsspannung des Dampfes im Cylinder) in kg.

I die Entfernung von Mitte Traverse bis zur Mitte der Zapfen B in cm.

W das Widerstandsmoment,

© die zulässige Belastung = circa 200 kg. pro qcm. für Schmiedeeisen und etwa 250—300 kg. für Stahl.

Bei der zuerst angeführten Befestigungsmethode der Kolbenstange (Tafel 111, Fig. 1) ist:

b h-

W= — 6

worin :

6=5 — d, d. h. gleich der Differenz zwischen dem äussern und inneren Durchmesser des das Mittelstück A bildenden

Cylinders in cm. ist und h die Höhe desselben in cm. bezeichnet. Es wird daher:

3 PI

<Sh-

cm.

h=y

3 PI

(150)

cm.

Bei der zuletzt genannten Befestigungsmethode der Kolbenstange (Tafel 111, Fig. 4) ist:

32

W=~ cP

worin d der Durchmesser des Zapfens A in cm. ist; und daher:

3 _____

d=y

IS P l

- = 1,72

V.

PI

cm,

(151)

7t @

10) Die Zapfen B werden stets so nahe als möglich an das Mittelstück^"^*“"“®^^ A gerückt und ihr Durchmesser ist, wenn man sie als nur vom Kolbendruck P beansprucht annimmt, durch die Formel 151 ebenfalls bestimmt. Setzt man aber voraus, dass sie durch den Kreuzkopfdruck Ptgu (siehe 15) durchgebogen werden, so muss man sie als Träger berechnen, welche in B eingespannt und in C durch

der

—belastet sind; dann wird: 2

W<&

P tg a l'

worin :

l die Entfernung von Mitte B bis Mitte C in cm. bezeichnet, so dass, wenn

71

W=^=d8 32 '

gesetzt wird, sich der Durchmesser df des Zapfens B ergiebt zu :

Berechnung der Gleitklotzzapfen

C.

d, —

l/mPuj

TV @

= 1,72

yptj

f    q

a l,

cm.

. . . . (152)

11) Die Zapfen C werden nur durch den Kreuzkopfdruck P tg a beansprucht. Man findet ihren Durchmesser d/r indem man das Stück B G der Traverse als einen Träger von gleichen Widerständen betrachtet, aus der Formel:

d.

cm.

(153)

worin:

l, und d, die Werthe von Formel 152 besitzen, und ln die Entfernung CD in cm. bezeichnet.

Gleitklötze.

12)    y. Die Gleitklötze werden auf die Zapfen C der Traverse geschoben und durch eine Scheibe mit Kopfschraube, welche in die Traverse eingeschraubt ist, auf denselben festgehalten. Für grössere Maschinen fertigt man sie aus Gusseisen und giebt ihnen zuweilen noch broncene Gleitschuhe, für kleinere Maschinen sind sie häufig auch ganz aus Bronce. Die Gleitschuhe sind fast allgemein mit Weissmetall ausgegossen. Eine sehr empfehlenswerthe Methode des Ausgiessens mit Weissmetall zeigt die Gleitfläche des Caird-schen Kreuzkopfes (Tafel 111, Fig. 10 und 11). Bei derselben steht die Weissmetallfütterung etwa 1—2 mm. vor dem Gusseisen hervor und wird in einzelnen ca. 50 mm. breiten Streifen, welche etwa 30 mm. auseinander stehen, angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen den Weissmetallfütterungen kann sich das Schmiermaterial ansammeln und gleichmässig über die ganze Fläche vertheilen.

13)    Grössere Gleitklötze, welche sich in geschlossen gegossenen Führungen bewegen, werden mit Nachspannvorrichtungen ausgeführt, wie Blatt 111, Fig. 3 zu ersehen ist, indem man zwischen den unteren Schuh und den Gleitklotz Keile legt, welche durch Schrauben von beiden Seiten des Gleitklotzes verstellbar sind. Die untere Gleitfläche jedes Gleitklotzes hat beim Vorwärtsgange

der Maschine den Kreuzkopfdruck — aufzunehmen, derselbe

Druck verpflanzt sich beim Bückwärtsgange auf die obere Gleitklotzfläche.

Führungen.

14)    ö. Die Führungen, in denen sich die Gleitklötze der Traversen be-Avegen, sind in der Regel je nach dem Aufbau der Maschine mit den Maschinenfundamenten, den Lagerböcken, den Cylinderstän-dern etc. zusammengegossen. Der leichteren und bequemeren Bearbeitung Avegen giesst man aber häufig nur die untere Führung mit dem Maschinenrahmen zusammen und < schraubt auf diese die aus Gusseisen, Schmiedeeisen oder Stahl gefertigte obere Führung.

Es geschieht dieses namentlich dann, wenn der Druck vorwiegend auf die untere Führung entfällt. Etwaige Abnützungen der bei solchen Führungen in der Regel nicht verstellbaren Gleitklötze werden durch Nachpassen der oberen Führungsschiene beseitigt. Die Gleitflächen müssen stets sauber geglättet sein, um möglichst geringe Reibungswiderstände hervorzurufen, sie werden desswegen am vorteilhaftesten, wie die Erfahrung gelehrt hat, aus Gusseisen hergestellt, welches sich nach kurzer Zeit vollkommen blank läuft.

Bruck auf die Gleitfi iiche.

15) Der Druck Ptga, welcher von den Gleitklötzen zu übertragen ist, lässt sich auf folgende Weise statt durch die Tangente des Winkels a auch durch die Länge der Pleyelstange l und den Kurbelradius r ausdrücken. Wenn in Fig. 1 auf Tafel 76 die Pleyelstange im Punkte C angreift, so wird, wie nach der Figur leicht einzusehen:

to a =

yi- — r²

und folglich:

P t(J Ci — P

yi² — r²

(154)

Ueberträgt also ein Kolben P = 40000 kg. mit einer Pleyelstange von l = 160 cm. Länge bei r — 40 cm. Kurbelradius, so wird :

40

= 10335 kg.

P tq a = 40000 —. -    _

ym²—4o²

16) Bei guten Ausführungen ist die Gleitklotzfläche, welche den vor-Gleitklotzfläche-stehend berechneten Druck beim Vorwärtsgange aufzunehmen hat, so gross, dass auf jeden qcm. derselben nur ein Druck von etwa 7 kg. entfällt; im vorliegenden Falle müssten also für jeden der beiden Gleitklötze rund 740 qcm. Gleitfläche vorhanden sein. Im äussersten Falle darf man den auf die Fläche der Gleitklötze entfallenden Druck bis auf ca. 25 kg. pro qcm. anwachsen lassen.

Bei allen Führungen hat man schliesslich für eine genügende Zuführung von Schmiermaterial Sorge zu tragen. Wenn man daher die unter 12) und 22) beschriebenen Schmierrinnen nicht anordnet, muss man in die Gleitfläche des Gleitklotzes und der Führung schlangenartig sich durchkreuzende Schmiernuten einhauen, deren Tiefe und Breite sich nach der Grösse der genannten Theile zu richten hat.

Theile

der Kreuzköpfe.

17) b. Die Kreuzköpfe lassen sich eintheilen in:

a) Kreuzköpfe mit einseitiger Führung,

ß)

„ zweiseitiger „

für 2 Kolbenstangen (Maudslay’sche Kreuzköpfe).

Dreizehnter Abschnitt, tlebertragüngs-Mechanismen.

ZD ¹

Kreuzköpfe mit einseitiger Führung.

Gleitschuh des Kreuzkopfes.

Kreuzköpfe mit zweiseitigerFüh-rung.

Führungs

platten.

18)    Die Kreuzköpfe mit einseitiger Führung (Tafel 111, Fig. 7 und 8) sind bei Schiffsmaschinen meistens so angeordnet, dass die Kolbenstange das Lager für den Traverszapfen trägt, welcher in den Pleyelköpfen befestigt ist. Dieses Lager wird ähnlich construirt, wie die Kopflager der Pleyelstangen (siehe § 74, 5—13), d. h. es ist entweder ganz aus Bronce hergestellt, oder das Ende der Kolbenstange ist nur mit Bronceschalen garnirt. Findet das letztere statt, so macht man die Lagerpfannen an ihren äusseren Flächen viereckig (Fig. 7) und nicht rund wie bei den Pleyelstangen. Die Erfahrung hat gelehrt, dass es nicht zweckmässig ist, die Kreuzkopf lager mit Weissmetall auszugiessen, da dasselbe bei allen Lagern, deren Zapfen sich nur um einen kleinen Winkel drehen, die Tendenz hat sich zu verschieben. Die Bolzen des Kreuzkopflagers macht man in der Regel aus practi-schen Rücksichten gleich den Bolzen der Pleyelkopf lager (siehe 74,14).

19)    Das untere Ende des Kreuzkopfes wird, wie Tafel 111, Fig. 7—9 zeigt, mit einem broncenen Gleitschuh versehen, welcher nach Entfernung des Riegels a unter dem Kreuzkopf vorgezogen werden kann. Etwaige Abnützungen des Gleitschuhes sucht man später durch eine Zwischenlage von dünnem Kupfer oder Messingblech zwischen Schuh und Kreuzkopf auszugleichen. Bei einseitiger Führung des Kreuzkopfes müssen die Deckschienen b b besonders stark hergestellt werden, damit sie beim Rückwärtsgange der Maschine den Kreuzkopfdruck aufnehmen können.

20)    ß. Die Kreuzköpfe mit zweiseitiger Führung finden bei Hammermaschinen vielfach Verwendung, ein solcher, von Caird in Greenock construirt, ist auf Tafel 111, Fig. 10—13 abgebildet. Die Kolbenstange trägt auch hier das Lager für den Traverszapfen der Pleyelköpfe. Die mit Weissmetall ausgefütterten Lagerpfannen sind in die entsprechend geformte Kolbenstange eingelassen und werden durch eine Deckelplatte und 2 Schraubenbolzen in derselben festgehalten. Die Festigkeit dieser Bolzen wird ebenso bemessen, wie die der Pleyelkopfbolzen (siehe § 74, 14). Die Muttern der Bolzen lassen sich mit kleinen Schneckenrädern versehen und können dann mittelst einer Schnecke und einem auf deren Axe befestigten Knarr-hebel während des Ganges der Maschine nachgezogen werden.

21)    Die aus Gusseisen gefertigten Gleitschuhe sind, wie schon unter

12) erwähnt, mit Weissmetall ausgegossen und können bei eingetretener Abnützung des letzteren durch die Keile a a wieder angepresst werden. Mit der Kolbenstange sind diese Schuhe durch die Zwischenstücke b b und die Schrauben cc so verbunden, dass sie sich nach dem Lösen der letzteren durch Anziehen der Keile a gegen die Führungen rücken lassen.

22)    Die Führungen für die Gleitschuhe sind bei den vorgenannten Kreuzköpfen in den Oylinderständern angebracht und werden häufig so aus-

geführt, class die eigentliche Gleitfläche durch eine besondere, aufgeschraubte Gussplatte hergestellt wird. Die Befestigung derselben geschieht in ähnlicher Weise, wie dies § 71, 24 für die Platte der Schieberfläche des Cylinders beschrieben wurde. Durch die Anbringung getrennter Gleitplatten werden dieselben Vortheile erzielt, wie sie für die Schieberfläche an jener Stelle bereits angeführt sind. In die Gleitflächen werden häufig quer zur Gleitrichtung Vertiefungen von etwa 1—2 mm. eingehobelt oder eingehauen, welche 25—30 mm. breit, sich in Abständen von 30—40 mm. wiederholen. Zwischen die Vertiefungen setzt sich das Schmiermaterial, wodurch die Gleitflächen einer weniger aufmerksamen Bedienung bedürfen, ohne sich warm zu laufen.

von

23)    y. Der Maudslay¹ sehe Kreuzkopf (Tafel 111, Fig. 14 und 15) wird KrMauds^y bei Maschinen mit rückwirkenden Pleyelstangen am häufigsten angewendet. Die Kolben dieser Maschinen sind mit 2 Kolbenstangen versehen, welche gegen die Mittelaxen des Cylinders diagonal versetzt sind, weil zwischen beiden Stangen in verticaler Richtung die Kurbel und in horizontaler Richtung die Welle Platz finden muss.

Hinter der Kurbelwelle werden die beiden Kolbenstangen von den Armen a des gusseisernen Kreuzkopfes aufgenommen und sind in denselben durch Muttern und Splinte befestigt. Die Arme a sind mit dem Zapfen b, um welchen die Pleyelstange greift, zusammengeschmiedet.

24)    Der Zapfen ruht in cylindrischen Ausbohrungen der Kreuzkopfgabel und kann nach Abnahme der Deckel c, welche ihn in seiner Lage festhalten, aus derselben entfernt werden. Um eine drehende Bewegung des Zapfens in der Gabel zu verhindern, setzen sich die Arme a mit einem viereckigen Rande an den Zapfen an, und dieser Rand lehnt sich zu beiden Seiten an die viereckigen Köpfe der Schrauben d, welche zu diesem Zwecke in die Kreuzköpfe geschraubt sind (siehe Fig. 16).

25)    Der Kreuzkopf läuft in einer einseitigen, auf die Condensator-untersätze besonders festgescliraubten gusseisernen Führung. Er ist mit einem broncenen, mit Weissmetall ausgefütterten Gleitschuh versehen, welcher nach Entfernung des schmiedeeisernen Riegels e herausgenommen werden kann. Eintretende Abnützungen des Gleitschuhes lassen sich durch Anziehen der beiden Schrauben/ausgleichen.

26)    In den meisten Fällen tragen die Kreuzköpfe der Maschinen mit rückwirkenden Pleyelstangen noch besondere Augen g, welche, wie beispielsweise hier gezeichnet, mit den Gabeln zusammengegossen sind. Statt dieser Augen sind zuweilen besondere Arme auf die Dampfkolbenstangen geschraubt, resp. auf denselben festgekeilt.

Beide, die Augen wie die Arme, dienen zur Aufnahme der Kolbenstangen für die Luft-, Speise- und Lenzpumpen, sowie mitunter auch für die der Circulationspumpen (siehe § 83, 5).

§ ⁷⁴-

Pleuelstangen.

Eintheilung.

Einfache

Pleyelstangen.

Pleyelschaft.

1)    Die PI eyel stan gen unterscheiden sich ihrer äusseren Gestalt nach in:

I. Einfache Pleyeistangen und II. Gegabelte „

I. Jede einfache Pleyeistange besteht aus folgenden einzelnen Theilen :

a)    dem Pleyelschafte,

b)    den Kopflagern,

c)    den Kopfstücken,

d)    den Pleyelkopfbolzen,

e)    den Sicherungen der letzteren.

2)    a. Der Pleyeischaft steht, wie § 52, 3 ausgeführt wurde, in jedem Augenblicke unter der Einwirkung der Kraft

wenn P den

Durchmesser des runden Pleyel-schaftes.

cos a

Kolbendruck und a den jeweiligen Winkel bezeichnet, den die Pleyel-stange mit der Cylinderaxe bildet. Die kurzen Pleyelschafte der Schiffsmaschinen werden immer auf absolute Festigkeit beansprucht. Pleyelschafte, welche so lang sind, dass sie auf Zerknicken beansprucht werden könnten, d. h. deren Länge gleich dem 24fachen Schaftdurchmesser ist, kommen im modernen Schiffsmaschinenbau gar nicht vor.

3) Der mittlere Durchmesser d des in der Kegel runden Schaftes der Pleyelstange berechnet sich auf absolute Festigkeit nach der Formel:

V—

¹ cos a @

pl

cm,

. (155)

worin bezeichnet:

D den Cylinderdurchmesser in cm.

p die Eintrittsspannung des Dampfes in kg. Ueberdruck pro qcm.

I die Länge der Pleyelstange in cm.

r die Länge des Kurbelradius in cm.

a den grössten Winkel, welchen Pleyelstange und Cylinderaxe miteinander umschliessen.

@ die zulässige Belastung pro qcm. Querschnittsfläche.

Die Belastung @ wird bei schmiedeeisernen Pleyelstangen zwischen 50—150 kg. pro qcm. gewählt und zwar so, dass die geringeren Belastungen bei schneller laufenden, die höheren Belastungen bei langsamer gehenden Maschinen zur Anwendung kommen. Man bemisst die Belastung so gering, um die Pleyelstange gegen alle bei gelockerten Lagern etwa eintretenden Stösse und Erschütterungen zu sichern.

4) Nur selten wird der Pleyelschaft ganz eylindrisch ausgeführt, gewöhnlich erhält er in der Mitte seinen grössten nach Formel 155 berechneten Durchmesser und verjüngt sich nach seinen Enden hin.

Fleyelstangeii.

65

Unmittelbar vor den Pleyelköpfen beträgt der Durchmesser des Pleyeischaftes dann zwischen 0,85—0,9 d. Viele Constructeure verjüngen den Pleyelscliaft von der Mitte aus nicht gleichmässig nach beiden Richtungen hin, sondern machen ihn namentlich bei Trunkmaschinen und rückwirkenden Maschinen am Kurbelzapfenlager etwa 0,9 d und am Kreuzkopf- resp. Trunkzapfenlager etwa 0,85 d. Direct wirkenden Maschinen giebt man vielfach Pleyelstangen, welche vom Kurbelzapfenlager bis zur Mitte gleich stark sind und sich erst von hier aus bis zum Kreuzkopf auf etwa 0,85 d verjüngen. Bei gegabelten Pleyelstangen verlegt man den grössten Durchmesser d des Schaftes meist an das Kurbelzapfenlager und lässt ihn von hier aus bis zur Gabel allmälig bis auf 0,85 d verlaufen (siehe Tafel 113, Fig. 1 und 2).

5)    b. Die Kopflager bestehen entweder ganz aus Bronce (Tafel 112, rieyeikopfiager. Fig. 1) oder sie sind mit dem Schafte zusammengeschmiedet und

dann nur mit broncenen Schalen garnirt (Tafel 112, Fig. 6, 9 und

11). Im ersteren Falle endet der Pleyeischaft ~J~ förmig und auf der hierdurch entstehenden Fläche ruhen die Lager. Um das Zusammenpassen der Lager zu erleichtern, ist entweder der Pleyelschaft in der Mitte seiner Kopffläche mit einer Erhöhung oder einer Vertiefung und die Lagerschale mit einer entsprechenden Vertiefung resp.

Erhöhung versehen. Im andern Falle passen die runden resp. achteckigen Lagerschalen in die cylindrisch ausgebohrten resp. achteckig ausgearbeiteten Pleyelköpfe und werden dadurch in ihrer Lage erhalten, dass die Pleyeikopfbolzen in dieselben einschneiden (siehe Fig. 9), oder dass zwischen beide Hälften des Kopflagers broncene Passstücke gelegt werden (siehe Fig. 6).

6)    Die Garnirung der Pleyelköpfe mit Lagerschalen muss im Allgemeinen als die bessere und bei grossen Maschinen, bei denen das Gewicht der broncenen Lagerpfannen eine Bolle spielt, als die billigere bezeichnet werden. Die Lagerpfannen erhalten in solchen Pleyelköpfen eine festere und solidere Unterlage als bei ganz broncenen Kopflagern, die Bolzen der Pleyelköpfe werden ferner ausschliesslich nur auf Zug beansprucht, während sie bei den ganz broncenen Kopflagern auch noch einem seitlichen Schub zu widerstehen haben, und endlich ist es weniger kostspielig, unbrauchbar gewordene Lagerschalen zu erneuern als ganze broncene Kopflager.

7)    Die Lagerschalen bestehen aus guter harter Bronce. Eine häufig Lagerschalen, angewendete Legirung für dieselbe ist: 87,5 Theile Kupfer und

12,5 Theile Zinn, eine noch härtere Legirung für sehr grosse und schwere Lager ergiebt 79 Theile Kupfer und 21 Theile Zinn. Die inneren Flächen der Lagerpfannen werden meist mit Weissmetall ausgefüttert, um die Reibung zu vermindern. Zu diesem Zwecke werden die Lagerschalen schon gleich mit Vertiefungen an ihren inneren Flächen gegossen, zwischen denen einige Rippen stehen

BUSLBÏ, die Schiffsmaschine.

bleiben. Die Lagerschalen werden so ansgebohrt, dass der Durchmesser der Bohrung etwa 1 — 2 mm. grösser ist als der Durchmesser des Zapfens beträgt, welchen dieses Lager umschliessen soll. Nach dem Ausbohren werden die Pfannen gut erwärmt und dann um einen ebenfalls angewärmten Kern herum mit Weissmetall ausgegossen. Das Weissmetall muss nach dem Erkalten tüchtig gehämmert werden, damit sich etwaige beim Ausgiessen entstandene Zwischenräume noch mit demselben füllen, hierauf wird das Lager erst nach Maass ausgebohrt. Mazeline spart bei seinen PIeyelstangen am Kurbelzapfenlager (siehe Tafel 112, Pig. 11) zuweilen die broncenen Lagerschalen und füttert die schmiedeeisernen Pley eiköpfe direct mit Weissmetall aus.

Weissmetall-] egirungei).

Flächendruck im Pleyeikopflager.

8)    Die Bestandtheile der hauptsächlichsten Arten von Weissmetall-legirungen, welche man zum Ausgiessen von Lagern benutzt, lassen die Tabellen auf der folgenden Seite erkennen.

9)    Die Lagerschalen der Pleyelköpfe werden niemals dicht aneinander gefügt. Sie werden entweder durch kleine eingesetzte Pflöcke, von denen sich zwei an jeder Seite befinden oder besser durch zwischengelegte Passstücke aus Kupfer, Bronce oder Pockholz etwa 10 mm weit auseinander gehalten. Bei eintretender Abnützung der Lagerflächen gleicht man den entstehenden Zwischenraum zwischen Lager und Zapfen durch entsprechendes Abfeilen der Pflöcke resp. der Passstücke wieder aus. Nach den in unserer Marine gemachten Erfahrungen verziehen sich die Lagerschalen, welche nur durch kleine Pflöcke auseinander gehalten werden, sehr leicht, während dieser Uebelstand bei Anwendung von Passstücken nicht zu befürchten ist. Die letzteren sind daher vorzuziehen, wenn auch das Abfeilen derselben beim Nachpassen der Lager längere Zeit in Anspruch nimmt als die Verkürzung der Pflöcke.

10) Der Flächendruck in den Pleyelkopflagern darf bei Schiffsmaschinen im max. zwischen 25-—35 kg. pro qcm. der tragenden Fläche erreichen. Bis zu der geringeren Belastung geht man bei Handelsdampfern, bis zu der höheren bei Kriegsschiffen. Die tragende Fläche des Lagers ist gleich dem Wellendurchmesser multiplicirt mit der Länge des Lagers. In der Praxis beträgt der Flächendruck in den Pleyelkopflagern gewöhnlich 15—20 kg. pro qcm. der tragenden Lagerfläche. Diese immer noch sehr hohe Belastung ist nur durch die eigenthümliche Arbeitsweise des Kurbelzapfens zu rechtfertigen. Es kommt nämlich sowohl beim Hin- wie beim Rückgang des Kolbens stets ein- und dieselbe Seite des Kurbelzapfens zur Anlage an die Lagerfläche, weil sich der Zapfen selbst stets um 180° gedreht hat, wenn die Umkehr der Druckrichtung stattfindet. Die '* arbeitende Seite des Zapfens tritt aber beim Wechsel der Druckrichtung jedesmal mit einer anderen Seite des Pleyelkopflagers in Berührung und da diese während der halben Umdrehung nicht

Xs

Tabelle über Weissmetalllegirungen nach Analysen von Prof. Himly.

Name

des

Fabrikanten

Speci-

fisches

Gewicht

Schmelz-1 punkt inj Graden C j

Bestandtheile:

Zinn

Kupfer

Queck

silber

Anti

mon

Eisen

Blei

Schwe-

fei

10

11

Penn.

Maudslay.

Forges et chantiers in Marseille.

Egells.

7,457

7,292

7,392

235

268

245

90,326

89,848

83,989

91,209

3,913

3,913

8,545

4,070

5,550

4,600

0,112

1,000

0,099

0,091

0,078

6,575

0,140

0,071

0,751

0,050

Tabelle über die bekannteren englischen Weissmetall-

legirungen.

Art

der

Legirung

Angegeben

von

Bestandtheile in Gewichtseinheiten :

Bemerkungen.

Zinn Kupfer

Anti

mon

Blei Zink Eisen

10

1 Babbits Metall

Sennett. The marine steam i engine. London 1882

2 Legirung A j B

??

??

??

16

41

63

32

0,25

3 h-*

o;

to

0,6

Die Legirungen A u. B, welche in ihren Zusammensetzungen beträchtliche Abweichungen zeigen, haben sich in der Praxis gut bewährt.

6 Fentons Metall

Seaton. A manual of marine engineering. London 1882

1,66

0,44

00

7 Legirung F

??

??

Umvin. Machine design. London 1882

20    70

Wird zum Ausgiessen von Stevenrohren, welche kein Pockholz erhalten, benutzt.

.— I Beide Legirungen ^ werden zu einer zusammengeschmolzen.

-J

?»

??

-1

11

10

??

??

15

11

??

??

37,5

25

12

??

??

66,7

22,2

11,1

18

??

??

90

?»

14

??

??

85

10

15

??

??

16    84

so fest anliegende Lagerseite im Stande war, Schmiermaterial auf-zunehmen, so arbeitet der Kurbelzapfen bei jeder Umdrehung zweimal gegen eine frisch geschmierte Fläche, wodurch trotz des grossen Flächendruckes ein Warmlaufen des Lagers vermieden wird.

Kopfstücke.

11)    c. Die Kopfstücke, welche aus demselben Material bestehen wie der Pleyelschäft, sichern die Kopflager vor zu starken Beanspruchungen seitens des Pleyelstangenschubes, dem sie wegen ihrer geringen Festigkeit nicht allein widerstehen können. Das Kopfstück ist ähnlich wie das Ende des Pleyelschaftes gestaltet. Flache Kopfstücke (Tafel 112, Fig. 1) macht man gewöhnlich so stark Avie den Durchmesser der Pleyelkopfbolzen (Formel 156).

12)    Mazeline verlängert, wie Fig. 11 auf Tafel 112 zeigt, das zur Aufnahme des Kopflagers bestimmte Pleyelstangenende und schiebt nach dem Einsetzen der äusseren Lagerschale das Kopfstück seitlich in schwalbenschAvanzförmige Nuten der Stange ein. Zwei starke mit Contremuttern versehene Stiftschrauben, welche gegen das äussere Lager pressen, gestatten das Lösen und Nachziehen desselben und zwei seitliche eingezogene kleinere Kopfschrauben halten das Kopfstück in der Pleyelstange fest.

Pleyelkopf

bolzen.

13)    d. Die Pleyelkopfbolzen halten Pleyelschäft, Lagerschalen und Kopfstück zusammen. Jedes Pleyelstangenlager besitzt 2 solcher Bolzen, deren cylindrisch gedrehte Köpfe gegen den Pleyelschäft anliegen und deren Muttern vor die Kopfstücke geschraubt werden. In die Schraubenbolzen sind unter den Köpfen Nasen eingeschlagen, welche in den Pleyelschäft eingelassen sind und das Mitdrehen der Bolzen beim Anziehen der Muttern verhindern. Französische Maschinen haben oftmals (Tafel 112, Fig. 6 und 11) Pleyelkopfbolzen mit sechseckigen Köpfen, welche wie Kopfschrauben in das Kopfstück eingeschraubt werden und keine Muttern erhalten.

Durchmesser der Pleyelkopfbolzen.

14)    Der Durchmesser d der beiden Pleyelkopfbolzen im Kern des Gewindes berechnet sich nach folgender Formel (siehe Formel 155)

I >' „

' 2 cos a

. . . (156)

cm. .

pl

2 0 yP — r~

„ stählernen

in welcher die Bezeichnungen dieselben sind, wie in Formel 154. Die zulässige Belastung für die nur auf Zug beanspruchten Bolzen wählt man etwas grösser als die der Pleyelschafte, sie beträgt geAvöhnlich : 0 = 350 kg. pro qcm. bei schmiedeeisernen Bolzen und 0 = 450 „    „

Bei Maschinen, bei welchen ein möglichst geringes Gewicht ein Haupt-erforderniss ist (Torpedoboote), kann man die vorstehenden Spannungen noch um ca. 10 °/₀ überschreiten. Bemerkt sei noch, dass bei der Güte, in Avelcher heute der milde Stahl hergestellt wird, die Lagerbolzen der Pleyeiköpfe schon häufig aus diesem Material geAvählt werden.

15)    e. Die Sicherung der Pleyeikopf holzen gegen das Losdrehen geschieht auf sehr verschiedene Weise. Am einfachsten ist es, das untere Ende der Mutter cylindrisch zu drehen, in das Kopfstück einzulassen und wie Fig. 9 auf Tafel 112 zeigt, durch dieses eine Pressschraube gegen die Mutter zu drücken, welche die letztere in ihrer Lage festhält.

Schrauben-

siclierungen.

Eine andere, oft angewendete Sicherung ist der Penn’sche Ping (Tafel 112, Fig. 5). Derselbe greift um den unteren cylindrischen Theil der Bolzenmutter und wird durch einen kleinen in das Kopfstück eingelassenen Stift in seiner Lage festgehalten. Eine durch den Ring gegen die Mutter geschraubte Pressschraube verhindert dieselbe am Drehen. Bei beiden Sicherungen schlägt man aber der Vorsicht halber vor die Mutter noch einen Splint durch den Bolzen.

16)    Bei Trunkmaschinen findet man am Pleyeikopf des Trunkzapfens häufig folgende Sicherung der Bolzen : In die Muttern sind, wie Fig. 2 und 3 auf Tafel 112 ersehen lassen, eine Anzahl von kleinen Löchern eingebohrt. Vor den Muttern liegt eine schmiedeeiserne Platte, welche durch Kopfschrauben auf den aus den Muttern hervorstehenden Lagerbolzen befestigt ist. Diese Platte enthält ebenfalls Löcher, welche mit denen der Mutter correspondiren, jedoch etwas weiter auseinanderstehen. Die Löcher in der Platte sind mit Gewinde versehen und dienen zur Aufnahme kleiner Griffschrauben, deren untere schwächere Enden in eines der gerade passenden Löcher der Bolzenmuttern eingedreht werden und dieselben festhalten. — Erwähnung verdient noch die Bolzensicherung bei den Pleyeistangen von Mazeline (Tafel 112, Fig. 11 und 15). Der Pleyelkopfbolzen, welcher mit rechtsgängigem Gewinde versehen ist, endigt in einem kleineren Schraubenschaft mit linksgängigem Gewinde. Eine auf dieses Gewinde gesetzte Mutter presst eine broncene Anzugscheibe gegen den Pleyel-kopf und verhindert so die Lösung des Bolzens.

17)    II. Gegabelte Pleyelstangen sind meistens bei direct wirkenden Schiffsmaschinen in Anwendung gekommen, damit sich, wie schon § 73, 6 angeführt, eine bequeme Verbindung zwischen Kolbenstange und Pleyeistange herstellen lässt. Der die Traverse oder den Kreuzkopfzapfen umfassende Pleyelkopf ist desswegen in 2 Theile gespalten, zwischen denen die Kolbenstange endet. Der Pleyelkopf für den Kurbelzapfen wird bei den gegabelten Pleyelstangen ebenso ausgeführt, wie vorstehend für die einfachen Pleyelstangen beschrieben ist.

18)    Die Gabel der Pleyeistange wird entweder, wie die Fig. 1—3 auf TafelGabog¹t^®⁾g^leyu1' 113 zeigen, mit Kopf lagern hergestellt, deren Detailconstructionen

sich von denen der gewöhnlichen Pleyelkopflager in Nichts unterscheiden ; oder sie besitzt nur zwei mit der Stange zusammen geschmiedete Augen, in denen die Traverse festgekeilt ist, wie auf Tafel 113, Fig. 4 und 5 dargestellt ist,

19) Die Pleyeiköpfe oscillirender Maschinen werden in derselben Weise zur Ausführung gebracht wie die Kopflager von Pleyelstangen. Das eine Kojffstück des Lagers erhält einen cylindrischen hohlen Ansatz, in welchen die Kolbenstange eingeführt und durch einen Querkeil festgehalten wird; wie Fig. 6 und 7 auf Tafel 113 erkennen lassen. Für die zulässige Belastung eines solchen Querkeils gilt das § 71, 17 Gesagte. — Der Flächendruck kann in den Pleyeikopflagern der oscillirenden Maschinen, wie überhaupt in den Kurbelzapfenlagern der Raddampfmaschinen wegen der geringeren Umdrehungsgeschwindigkeit bedeutend grösser werden, als in denen der Schraubenschiffsmaschinen. Die äusserste Grenze, bis zu welcher man den Druck pro qcm. der tragenden Lagerfiäche steigern darf, ist 50 — 60 kg.

l’leyelköpfe

oscillirender

Maschinen.

Zweck.

Eiutlieilung.

Dimensionen der Balanciers.

§ 75.

Balanciers.

1)    Die Balanciers nehmen bei indirect wirkenden Raddampfmaschinen mittelst Traversstangen die vom Kolben geleistete Arbeit auf und übertragen sie auf die Pleyelstange. Bei den Hammermaschinen der Schraubendampfer benutzt man Balanciers, um die verschiedenen Maschinenpumpen vom Kreuzkopf aus in Betrieb zu setzen.

2)    Man unterscheidet einarmige und zweiarmige, einfache und doppelte Balanciers. Einarmige Balanciers besitzen ihren Drehpunkt an einem ihrer Enden, wie z. B. bei Raddampfmaschinen, bei denen sie zuweilen unten am Fundament befestigt sind (siehe Tafel 74, Fig. 3). Zweiarmige Balanciers haben ihren Drehpunkt entweder in der Mitte und heissen dann gleicharmige, wie z. B. bei den Balanciermaschinen der grossen amerikanischen Raddampfer, oder ihr Drehpunkt liegt aus der Mitte nach einem ihrer Enden hin gerückt, wie dies bei den Pumpenbalanciers der Hammermaschinen (siehe Tafel 69, Fig. 1 und Tafel 70, Fig. 2) meistens der Fall ist, man nennt sie dann ungleicharmig. Einfache Balanciers bestehen gewöhnlich aus Gusseisen und sind in einem Stück gegossen, während doppelte Balanciers aus .zwei einfachen durch Querverstrebungen mit einander verbundenen schmiedeeisernen Balanciers zusammengesetzt sind.

3)    Die Balanciers werden als Träger, deren Befestigungspunkte mit ihren Drehpunkten zusammenfallen, und welche an ihren freien Enden belastet sind, nach der Formel berechnet:

• (157)

bh²<5

worin bezeichnet:

P

— den an jedem Ende des Balanciers wirksamen Druck in kg.

z

x die Entfernung des Querschnitts, dessen Dimensionen berechnet werden sollen, vom Ende des Balanciers in cm. b die Stärke des Balanciers in cm. h die Höhe © die zulässige Belastung in kg. pro qcm.

Das Verhältniss, in welchem die Stärke b des Balanciers zu seiner Höhe h steht, richtet sich nach seiner Länge, man geht bei gusseisernen Balanciers bis zu h — 16 b. Häufig findet man h = 10 b und erhält dann :

in cm.

3

»-V

cm.

(158)

iÖO©

Bei Doppelbalanciers wird die Stärke b₁ jedes einzelnen Balanciers

b± = 0,8 b

Die Spannung © wählt man bei Schiffsmaschinen:

für gusseiserne Balanciers zu ca. 175 kg. pro qcm. für schmiedeeiserne „

Dass man die schmiedeeisernen Balanciers nicht viel stärker belastet als die gusseisernen, geschieht mit Rücksicht auf die Sicherheit ihrer Verbindungen.

4)    Gusseiserne Balanciers erhalten in der Regel eine den Balancier rings herum begrenzende Verstärkungsrippe, sowie eine mittlere Längsrippe und entsprechend verstärkte Haben für die Aufnahme der Zapfen, an welchen das Gestänge angreift. Schmiedeeiserne Balanciers, welche aus 2 Blechen hergestellt sind, werden entweder durch die eingesetzten Zapfen selbst, oder durch zwischengenietete resp. geschraubte Verbindungsstücke zusammengehalten und verstärkt.

5)    Die Zapfen passt man sie dann um oder Hält sie durch vorgeschraubte Muttern fest. Axen und Traversen werden in den zugehörigen Haben des Balanciers festgekeilt und durch diese Keile gleichzeitig gegen Drehen gesichert. Eine in das Zapfenende eingeschraubte Kopfschraube mit vorgelegter Scheibe verhindert das Abstreifen des Balanciers von der Axe bei etwa eintretender Lockerung des Keiles. Tafel 114, Fig. 1 und 2 zeigt einen der unteren seitlichen Balanciers des Schleppdampfers „Boreas“ und Fig. 3 und 4 den Pumpenbalancier einer Hammermaschine.

6)    Die Pumpenbalanciers der Hammermaschinen stehen an einem Ende mit den Traversen der Kolbenstangen resp. mit den Kreuzköpfen durch kleine Gelenke in Verbindung. Ein solches ist auf Tafel 113, Fig. 8 und 9 gezeichnet. Es wird gewöhnlich aus 2 broncenen

„ „ 200 „ „

der

Y¹ P

stramm in die Balanciers ein und nietet Befe|t^“^ dcr

Gelenke.

Lagern gebildet, deren eines den Traverszapfen, deren anderes den Balancierzapfen umfasst. Die Lager, zuweilen innen noch mit Weissmetall ausgegossen, werden durch 2 schmiedeeiserne Bolzen zusammen und aneinander gehalten. Die Muttern der Bolzen sind wie die Pleyelkopfbolzen mit Sicherungen versehen. Bei grossen Schilfsmaschinen sind statt dieser Gelenke vollständige kleine Pleyelstangen eingeschaltet.

Anordnung der Pumpenbalanciers.

7) Das andere Ende der Pumpenbalanciers wird gewöhnlich mit einer Traverse ausgeführt, welche entweder von dem Kopf lager der Kolbenstange der Luft- resp. Circulationspumpe direct umfasst wird (bei Trunkkolben) oder welche mit dieser Stange durch Gelenke resp. kleine Pleyelstangen verbunden ist (bei vollen Kolben). In der Nähe des Drehpunktes sitzen am Balancier meistens noch die Zapfen für die Speise- und Lenzpumpenstangen. Die Kopflager dieser Stangen, welche die letztgenannten Zapfen umschliessen, bestehen zuweilen statt aus Bronce aus Gusseisen mit Weissmetallgarnirung. Näheres über das Pumpengestänge von Hammermaschinen siehe § 83.

§ 76-

Wellen und Lager der Schraubenschiffsmaschinen.

Eintlieilung.

1) Der Wellenstrang einer Schraubenschiffsmaschine zergliedert sich in:

a)    die Kurbel welle,

b)    die Drucklager-Welle,

c)    die Schraubenwellen mit ihren Kupplungen,

d)    die Schaftwelle,

e)    die Hauptwellenkupplung,

f)    das Bremsband,

g)    die Kurbelwellenlager,

h)    das Drucklager,

i)    die Schraubenwellen- oder Lauflager,

k)    das Stevenrohr.

Hierzu treten eventuell noch :

l)    das Lager im Budersteven,

m)    der Druckring,

n)    die Druckscheibe,

o)    der Heberahmen,

p)    die Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes.

Kurbelwelie.

2) a. Die Kurbelwelie wird gleichzeitig Torsions-, Biegungs- und Ab-scheerspannungen ausgesetzt, von denen die letzteren im Yerhältniss zu den beiden ersteren indessen verhältnissmässig so gering sind, dass man sie bei Berechnung der Dimensionen der Kurbelwelle gewöhnlich vernachlässigt.

3) Berechnet man die Kurhelwelle nur auf Torsion, so wird:

^,= ..........

Berechnung der ICurbelwelle auf Torsion.

(159)

worin bezeichnet:

Mt das Torsionsmoment in cmkg., d den Wellendnrchmesser in cm., die zulässige Torsionsspannung.

Dieselbe wählt man: für Schmiedeeisen gewöhnlich zwischen

und steigert sie im Maximum bei schwächeren Wellen von weniger als 25 cm. Durchmesser

bis auf.............

bei stärkeren Wellen von grösserem Durchmesser bis auf...........

für Schweissstahl bei schwächeren Wellen (wie

oben) im max. zu.......

bei stärkeren Wellen im max. zu .    .

für Grussstahf bei schwächeren Wellen (wie oben) im max. zu ....    ........

350- -400 kg. pro qcm.

650 „

550 „

.    . 750 „

.    . 650 „

850 „    „    „

bei stärkeren Wellen im max. zu .... 700 „    „    „

Legt man bei Berechnung einer schmiedeeisernen Welle, auf bessere Qualität des jetzt producirten Eisens Rücksicht nehmend, eine Spannung ©j = 650 kg. pro qcm. zu Grunde, so erhält man den Durchmesser :

3 _

d = 0,2 yMt

Es sei hierbei aber ausdrücklich darauf aufmerksam gemacht, dass diese Formel, ebenso wie die folgenden, denen die Spannung von 650 kg. pro qcm. zu Grunde gelegt ist, die kleinsten für schmiedeeiserne Kurbelwellen überhaupt noch zulässigen Dimensionen ergiebt, und dass man gut thut, wenn es nicht ganz besonders auf Gewichtsersparniss ankommt, höchstens eine Spannung von 400 kg. pro qcm. zuzulassen.

4) Hat man von einer zu construirenden einfachen Expansionsmaschine

das combinirte Tangentialdruckdiagramm resp. von einer zwei- oder momentes Mt mehrfachen Expansionsmaschine das combinirte Diagramm der Torsionsmomente gezeichnet, (siehe § 56, 11 und § 57, 4) so braucht man im ersten Falle nur den grössten Tangentialdruck in kg. mit dem Kurbelradius in cm. zu multipliciren, um das Torsionsmoment Mf zu erhalten ; im andern Falle hat man das grösste sich aus den Diagrammen ergebende Torsionsmoment als M einzusetzen. Will man diese Diagramme nicht entwerfen, so kann man das grösste Torsionsmoment je nach der Anzahl der Kurbeln auf folgende Weise bestimmen;

cm

(160)

a) für eine Welle mit einer Kurbel:

Unter Voraussetzung einer unendlich langen Pleyelstange wird der auf die Kurbel wirkende Pleyelstangenschub (siebe § 52, 13) gleich dem Maximalkolbendruck P. Zerlegt man diesen in den Tangentialdruck und Radialdruck, bei einer Stellung der Kurbel, in welcher sie mit der Horizontalen den Winkel a umscbliesst, so wird der ërstere, der hier überhaupt nur in Betracht kommt, Psina. Dieser Ausdruck nimmt seinen grössten Werth bei a — 90° an, dann Avird sin a — 1 und der grösste Tangentialdruck P, mithin das grösste Torsionsmoment:

M = P r cmkg.

b)    für eine Welle mit zwei unter 90 ⁰ zu einander stehenden Kurbeln : Zerlegt man unter Voraussetzung einer unendlich langen Pleyelstange den auf jede Kurbel wirkenden Maximalkolbendruck P, bei einer Stellung der Kurbeln, in Avelcher die eine derselben mit der Horizontalen den Winkel a einschliesst, in den Tangential -und Radialdruck ; so wird der erstere für die eine Kurbel P sin a, für die andere P cos a, mithin der gesammte Tangentialdruck :

P (sin a -j- cos a) = P j/i -f- sin 2 a

Dieser Ausdruck erreicht seinen grössten Werth bei a — 45 °, dann Avird sin 2 a = 1 und der grösste Tangentialdruck :

p y2

mithin das grösste Torsionsmoment:

Mt = j/2 P r cmkg.

c)    für eine Welle mit drei unter 120⁰ zu einander stehenden Kurbeln: Zerlegt man wieder den unter Voraussetzung einer unendlich langen Pleyelstange auf jede Kurbel Avirkenden Maximalkolbendruck P in den Tangential- und Radialdruck, Avenu eine der Kurbeln mit der Horizontalen den Winkel a umschliesst; so ist der an dieser Kurbel wirkende Tangentialdruck P sin a, der an der ZAveiten Kurbel angreifende P cos (a p 30°) und der an der dritten Kurbel wirkende Pcos (a — 30°). Der Gresammttangentialdruck Avird also:

P [« a p cos (a p 30°) p cos (a — 30°)J — P (sin a p j/3 cos a)

cos (a — 30 °) sin 30 ⁰

Der letzte Ausdruck erreicht seinen grössten Werth bei a — 30 °, daher wird der grösste Tangentialdruck:

sin 30 ⁰    0,5

mithin das grösste Torsionsmoment:

Mt — 2 P r cmkg.

d) für die Welle einer Compoundmaschine, in welcher der Maximal- EöeRtquotlcllt-kolbendruck P der einzelnen Cylinder nicht der gleiche ist, kann

IIP

aus-

man das Torsionsmoment M durch den Effectquotienten

drücken. In diesem Ausdruck bezeichnet IIP die indicirte Pferdestärke der Maschine und N die Umdrehungen derselben pro Minute.

Wie leicht abzuleiten ist, wird:

IIP

M, = P r =

= 71620 -

60.75.100 IIP

2 7t

und demnach der Durchmesser einer schmiedeeisernen Welle, bei einer wie vorhin zu 650 kg. pro qcm. angenommenen Spannung ©,

d = 8,25

IIP

cm,

(160*)

5) Berechnet man die Kurbelwelle nur auf Biegung, so wird:

Berechnung der Kurbelwelle auf Biegung.

161)

worin bezeichnet :

M das Biegungsmoment in cmkg., d den Wellendurchmesser in cm.,

© die zulässige Biegungsspannung, welche man im Allgemeinen gleich der unter 3) angegebenen Torsionsspannung setzt.

Für eine schmiedeeiserne Welle ergiebt sich unter Zugrundelegung von 650 kg. pro qcm. Spannung bei einfacher Beanspruchung auf Biegungsfestigkeit, wie dies bei den Axen von Balanciers vor-koinmt, ein Durchmesser

3 _

d = 0,25 yMb 6) Das Biegungsmoment M setzt man :

a) für eine Welle mit freigehender Kurbel zu

cm,

(162)

Bestimmung des Biegungsmomentes Mfr

Mh = P l cmkg.

wenn man mit P den grössten Kolbendruck in kg. und mit l die Entfernung des Angriffspunktes dieses Druckes vom Wellenlager in cm. bezeichnet, wobei dann angenommen ist, dass die Welle in ihrem Lager als fest eingespannt zu betrachten wäre;

b) für eine Welle mit einer zwischen 2 Lagern laufenden Kurbel

PI

cmkg.

wenn P wie oben den in der Mitte zwischen beiden Lagern angreifenden grössten Kolbendruck in kg. und l die Entfernung der beiden Lager von einander in cm. bezeichnet, unter der Annahme, dass die Welle in den Lagern als einfach unterstützt anzusehen ist;

M„=

c)    für eine Welle wie im Falle b aber mit sehr langen Lagern, in denen sie als fest eingespannt, oder als gegen Biegung innerhalb des Lagers gesichert, anzusehen ist:

PI

cmkg.

d)    für eine Welle wie im Falle b deren Lagerlänge mindestens gleich ihrem Durchmesser ist, und bei welcher die Entfernung zwischen den Lagern 10 Wellendurchmesser nicht überschreitet, setzt man häufig, weil eine Welle streng genommen weder der Annahme unter b) noch der Annahme unter c) entspricht:

Fl

Mb -    cmkg.

Berechnung der Kurhelwelle auf Torsion und Biegung.

7) Berechnet man die Kurbelwelle auf Torsion und Biegung, so kann man die vereint wirkenden Momente JA und MT in ein ideelles Moment

t    1)

verwandeln. Dieses ideelle Moment ist nach Rankine ¹) gleich einem Torsionsmoment

Kurbelarme.

M, = Ml + yMf+Wt ......

und nach Reuleaux²) gleich einem Biegungsmoment:

**=7» M. + ^yję + Mf.....

Die letztere Formel wird für numerische Rechnungen nach dem Poncelet’schen Theorem genügend genau angenähert, wenn M f> M durch :

und wenn M f> Mh durch

Mh. = 0,975 Mh -f 0,25 Mt

(163)

(164)

(164a)

(164b)

MJr = 0,625 Mh + 0,6 Mt

Hiernach berechnet sich nun der Durchmesser einer Kurbelwelle: a) nach Rankine auf:

Xh-Jb¹'¹........

bei Schmiedeeisen und 650 kg. pro qcm. Spannung

3 _

d = 0,2 ŸM ........

b) nach Reuleaux auf:

(165)

(165a)

Mh 32 d ® ’ ¹ ’ ¹ bei derselben Voraussetzung wie vorstehend:

3 _

d = 0,25 y 'Mb \ ....

8) Die Kurbelarme werden nur auf Biegung beansprucht, sie berechnen sich auf folgende Weise: Ist M das grösste Torsionsmoment in cmkg., welchem die Welle ausgesetzt ist, so ist:

(166)

(166 a)

M,

wenn r den Kurbelradius in cm. bezeichnet der grösste Tangentialdruck. Dieser wirkt auf den an der Welle befestigten resp. mit derselben ans einem Stück bestehenden Kurbelarm, welcher als Freiträger zu betrachten ist. In einer beliebigen Entfernung Z, cm. von der Mitte des Kurbelzapfens greift desswegen ein Biegungsmoment :

M = — L

& r i

an.

Bei rechteckigem Querschnitt der Kurbelarme, wie ihn die meisten Schilfsmaschinen besitzen, entsteht daher:

\-b-£e

Die Höhe h des Kurbelarmes ist durch den Durchmesser von Welle und Kurbelzapfen gegeben, die Breite desselben wird daher für Wellen aus Schmiedeeisen bei @ = 650 kg. pro qcm.

M. I

b = 0,009

cm,

(167)

r h²

Gewöhnlich sind die Kurbelarme der Schilfsmaschinen von gleichem Querschnitt, man braucht dann nur ihre Breite an der Welle festzustellen. In neuerer Zeit stellt man sie aber der Gewichts-

ersparniss wegen angenähert als Träger von gleichen Widerständen her und verjüngt ihre Breite bei constanter Höhe nach dem Kurbelzapfen hin (siehe Tafel 1J5, Eig. 19). In solchen Fällen muss man die Breite b für verschiedene Entfernungen Z₃ berechnen, und die den gefundenen Werthen von b entsprechende Curve con-struiren; oder da die practische Ausführung der Kurbelarme nach dieser Curve mit Schwierigkeiten verknüpft ist, statt derselben die Tangente des Endpunktes der Curve an der Welle einführen.

Schrauben-

schift'e.

9) Die Berechnunq der Kwbelwelle einer Schraubenschilfsmaschine führt, VerIahreî bei man nach dem Vorstehenden folgendermaassen aus: Für eine einer Kurbel-zwischen 2 Lagern liegende Kurbel erhält man das Biegungsmoment M nach 6) b, c und d ; das grösste Torsionsmoment Mt nach 4). Das im vorderen Lager laufende Wellenende wird nur auf Biegung beansprucht, dessen Durchmesser folgt also aus Formel 162). Die im hinteren Lager eingeschlossene Welle wird auf Biegung und Torsion beansprucht, ihr Durchmesser bestimmt sich daher nach den Formeln 165 oder 166. Der Kurbelzapfen erhält denselben Durchmesser wie die Welle am hinteren Lager. —

Hat man einen zweiten Cylinder mit einer ebenfalls zwischen zwei Lagern laufenden Kurbel, welche mit der ersteren verbunden ist, so muss die Welle im dritten Lager das diesem Cylinder entsprechende Biegungsmoment und das Torsionsmoment der vorderen

Aus beiden zusammen bestimmt sich das

Practische Ausführung der Kurbelwellen.

Durchmesser der Kurhelwellen nach Board of trade.

Kurbel übertragen, ideelle Moment, nach welchem der Durchmesser der dritten Lager

stelle zu berechnen ist. Das Wellenstück im vierten Lager hat dem Biegungsmoment des zweiten Cylinders und dem Torsionsmoment desselben zu widerstehen, wozu sich noch das von der ersten Kurbel zu derselben Zeit übertragene Torsionsmoment gesellt. Bei der Bildung des ideellen Momentes hat man daher beide gleichzeitig auftretende Torsionsmomente zu addircn und diese Summe mit dem Biegungsmomente nach Gleichung 163 resp. 164 zu combiniren. Das so entstandene ideelle Moment wird der

Berechnung des Wellendurchmessers im vierten Lager zu Grunde gelegt. •— Ist noch ein dritter Cylinder mit einer ganz gleichen Kurbel vorhanden, so setzt sich das ideelle Moment zur Berechnung des Wellendurchmessers im fünften Lager aus dem entsprechenden Biegungsmoment und der Summe der auf die beiden vorhergehenden Kurbeln gleichzeitig stattfindenden Torsionsmomente zusammen; während das die Welle im sechsten Lager beanspruchende ideelle Moment aus der Summe der an den drei Kurbeln gleichzeitig auftretenden Torsionsmomente und dem letzten Biegungsmoment abgeleitet werden muss.

10)    In der Praxis macht man gewöhnlich alle Kurbelzapfen und alle Wellenlager der Einfachheit wegen von gleichem Durchmesser und zwar gleich dem grössten Durchmesser. Man braucht daher nur den Durchmesser für die letzte Lagerstelle zu berechnen. In neuerer Zeit giebt man indessen zuweilen, wenn es wesentlich auf Gewichtsersparniss ankommt, dem Zapfen und den Lagerstellen der ersten Kurbel den für die zweite Lagerstelle berechneten Durchmesser. Analog erhalten dieselben bei der zweiten Kurbel den Durchmesser der vierten Lagerstelle u. s. f. Derartige Kurbelwellen von verschiedenem Durchmesser stellt man meistens nicht in einem Stück her, sondern verkuppelt sie miteinander (siehe unter 12). In ähnlicher Weise wie oben erläutert kann man auch die Kurbelarme bei den einzelnen Kurbeln je nach den von ihnen zu übertragenden Kräften verschieden stark hersteilen. Fertigt man die Kurbelwelle durchgängig von gleichem Durchmesser an, so werden auch alle Kurbelarme gleich stark, und zwar gleich dem am meisten beanspruchten.

11)    Der englische Board of trade*) berechnet die Stärke der Kurbel-und Schraubenwellen nach folgenden Formeln :

a) für einfache Hochdruck-Zwillingsmaschinen mit Condensation :

(168)

*) Instructions to Surveyors of ships appointed by the board of trade, London 1880,

b) für zweicylindrige Compoundmaschinen:

(169)

g    j/(Pî)~ + 15 d~) C

In diesen Formeln bedeutet:

£ den Durchmesser der Welle in Zollen englisch D den Durchmesser des Hochdruckcylinders in Zollen engl. d den Durchmesser des Niederdruckcylinders in Zollen engl.

P den Arbeitsdruck des Kessels in Pfd. engl, pro Q" engl.

Ueb erdrück.

C den Kurbelradius in Zollen engl.

k einen Coefficienten, welcher der auf der folgenden Seite stehenden Tabelle zu entnehmen ist.

Dieselben Formeln schreibt Bureau Yeritas für die Berech-®“⁰¹¹“⁶³⁸^'der

Kurbel wellen

„ 100° „ 110° „ 120 <» „ 130° „ 135 ⁰

nung der Kurbelwellen vor, indessen mit dem Unterschiede, dass nach Veritas-C in Fuss engl, eingesetzt ist, dass ferner in Formel 168 statt der Constante. 2 die Constante 12, und dass endlich in Formel 169 im Zähler noch ein Factor 6 steht. Statt des Coefficienten k der umstehenden Tabelle schreibt Yeritas folgende Coefficienten vor: k = 950 bei einem Kurbelwinkel von 90 0 „ = 885    „

Die nach den Yeritas Formeln berechneten Kurbelwellen haben, wie aus dem Yergleich ihrer Constanten hervorgeht, einen um etwa 10 °/₀ grösseren Durchmesser als die nach den Board of trade Formeln berechneten. Die Yeritas Formeln stimmen daher mit den guten practischen Ausführungen besser überein, weil die besseren englischen Schiffsmaschinenfirmen gewöhnlich etwas stärkere Kurbelwellen anwenden, als die Board of trade Vorschriften verlangen.

12) Die Herstellunq der Kurbelwellen ist eine sehr verschiedene. Ge-IPrsîel₁lun^der wohnlich schmiedet man sie aus Eisen oder Stahl und stellt sie für zwei- und dreicylindrige Maschinen in einem Stück her. Für Wellen von geringerem Durchmesser als 25 cm. ist dieses Verfahren auch ganz angebracht, für stärkere Wellen ist es indessen der sorgfältigeren und bequemeren Herstellung der Schmiedestücke wegen empfehlenswerther, die einzelnen Kurbeln getrennt anzufertigen und dann durch angeschmiedete Flansche mittelst starker Kupplungsbolzen miteinander zu verbinden (Tafel 115, Fig. 18—20).

Durch diese Theilung der Kurbelwelle in einzelne unter einander völlig gleiche Kurbeln wird nicht nur ihre Anfertigung billiger

Tabelle für den Coefficienten k der Formeln 168 und 169.

Winkel

zwischen den Kurb.eln

Werth

von k für Kurbel- und Schaftwellen

Werth

von k für Schraubenwellen

90°

100°

110°

2468

2279

2131

120°

2016

130°

140°

1926

1858

150°

1806

160°

1772

2880

2659

2487

2352

2248

2168

2108

2068

170°

1752

2045

180°

1746

2037

und bequemer, sondern man erzielt noch den Vortheil, dass man bei Havarien eine eventuell beschädigte Kurbel leicht gegen eine Reservekurbel austauschen kann. Bei gekuppelten Kurbelwellen mit verschiedenen Durchmessern (siehe 10) geht der letztere Vorzug allerdings wieder verloren.

Zusammengesetzte Kuvbel-wellen.

Turton ³). Sie

von

13) Kurbelwellen von mehr als 40 cm. Durchmesser hat man in neuerer Zeit nicht nur aus einzelnen Kurbeln zusammengekuppelt, sondern hat auch die einzelnen Kurbeln aus mehreren Stücken zusammengesetzt. Eine hierher gehörige Construction ist die auf Tafel 115, Fig. 16 und 17 abgebildete Kurbel ist so ausserordentlich leicht herstellbar, dass man bei derselben über die Güte des Materials und der ausgeführten Arbeit wohl kaum in einem Falle im Zweifel sein dürfte. Diese Kurbel bietet daher hauptsächlich eine gewisse Garantie gegen solche bei massiven Kurbelwellen vorkommenden Schweiss- und Schmiedefehler, welche sich selbst dem geübtesten Auge entziehen und später sehr häufig den Bruch der Welle veranlassen. Die Turton’sche Kurbel besteht aus zwei Tiegelgussstahlstücken, welche mittelst einer Schwalbenschwanzverbindung zusammengehalten werden. Die einzelnen Theile einer solchen Kurbel sind ohne Schwierigkeit auswechselbar. Eine ganze Reihe von Dampfern sind in den letzten Jahren in England mit derartigen Kurbelwellen ausgerüstet worden. — Bei der Kurbelwelle der „Arizona“,⁴) welche eine Maschine von 6630 IIP besitzt, sind die einzelnen schmiedeeisernen Kurbelarme auf die ebenfalls schmiedeeisernen Wellenstücke warm aufgezogen und dann je durch

9 runde Stahlkeile auf denselben befestigt. In die Augen der Kurbelarme sind die gussstählernen Kurbelzapfen kalt hineingelegt, als die erwärmten Arme auf die Welle geschoben wurden, sie sitzen ohne weitere Verkeilung nur durch die Contraction der Kurbelarme in denselben fest.

14) Die Schwierigkeiten, welche sich beim Schmieden sehr grosser Kurbelwellen einstellen, haben zur Herstellung hohler Wellen aus comprimirtem Gussstahl geführt. Auf Tafel 115, Fig. 10 und 11 ist eine solche Kurbel des Dampfers „City of Korne“ dargestellt. Nach Unwin ⁵) ist die Constructionseinheit — der Modul — für diese Kurbeln:

(170)

Hohle

Kurbelwellen.

-t/d⁵ —d'

d=r~Jld—¹

und beziehen sich die in der Zeichnung derselben eingetragenen Zahlen auf diesen Modul. Bei der Herstellung der Kurbel giesst man zuerst eine hohle, an beiden Enden mit Flanschen versehene Welle. Diese wird später in der Mitte durchgeschnitten und die beiden Enden derselben bilden die Lagerstellen der Kurbel. Die Kurbelarme werden zunächst in einem vollen Stück ausgeschmiedet, dann wird an jedem Ende ein kleineres Loch gebohrt und dieses durch Ausschmieden über passende Dorne allmälig erweitert, um auf solche Weise das Material so widerstandsfähig als möglich herzustellen. Nach sorgfältigem Abdrehen der Wellenenden und Ausbohren der Löcher in den Kurbelarmen werden die letzteren warm auf die ersteren aufgezogen und nach dem Erkalten mittelst zweier starker Keile auf der Welle festgehalten. Zugleich wird der ebenfalls hohle Kurbelzapfen in die warm gemachten Kurbelarme eingesetzt, indessen nicht festgekeilt, er hält sich lediglich durch das Zusammenziehen der Löcher in den Kurbelarmen beim Erkalten, wie schon bei der „Arizona“-Welle unter 13) angegeben.

C outre -Gewichte.

15) Contre-Gewichte bringt man häufig aus den unter § 56, 24 erwähnten Gründen an den Kurbeln zweicylindriger horizontaler Schiffsmaschinen an. Dieselben müssen, wenn sie vollständig ihren Zweck erfüllen sollen, ein Gewicht besitzen, welches dem der hin- und herbewegten Massen gleich ist. Die Contregewichte werden entweder massiv oder hohl aus Gusseisen hergestellt und im letzteren Falle, wie Blatt 115, Fig. 1 und 2 zeigt, mit Blei ausgegossen. Jedes Contregewicht ist mittelst eines starken, schmiedeeisernen Bügels befestigt, welcher warm um die Kurbel gelegt und angezogen wird. Die Muttern des Bügels, durch welche das Contregewicht festgehalten wird, sind in Vertiefungen eingeschlossen, die

Druck lager welle.

Schraubeu

welien.

Durchmesser der Schraubenwelle nach Board of trade und Veritas.

15 Zoll englisch (37 cm.) und mehr „

man mit Blei ausfüllt, um so das Losdrehen der Muttern zu verhüten. Um das Herausfallen des Bleies zu verhindern, spart man die Vertiefungen für die Muttern am Grunde ein wenig aus.

16)    In vielen Fällen lassen sich gar nicht so schwere Contregewichte anbringen, als zum Ausgleich der in der Maschine auftretenden Horizontalkraft nothwendig ist, eine vollkommene Gleichmässigkeit des Ganges der Maschine würde also trotz der Gewichte nicht erzielt, da dieselben ausserdem noch unbequem und vielfach hinderlich sind, auch das Lösen oder Brechen ihrer Befestigungsbügel grosse Gefahren nach sich zieht, so ist namentlich in neuerer Zeit ihre Anwendung bei horizontalen Maschinen eine weniger allgemeine geworden, während man sie aus den § 56, 25 entwickelten Gründen für verticale Maschinen überhaupt fortlässt.

17)    b. Die Drucklagerweile (Tafel 115, Fig. 14 und 15) schliesst sich meistens direct an die Kurbelwelle an. Sie ist mit mehreren kammartigen Erhöhungen versehen, denen entsprechend das Drucklager gestaltet ist. Die Drucklagerwelle überträgt den vom Propeller hervorgebrachten Druck auf das Drucklager und verhindert dessen weitere Uebertragung auf die Kurbelwelle. Der Durchmesser der Drucklagerwelle ist gleich dem der Schraubenwelle (siehe 18). Der Durchmesser und die Zahl ihrer einzelnen Ringe wird, wie unter 45) angegeben, bestimmt. Aeltere Maschinen besitzen, wie z. B. unser Aviso „Grille“, keine Drucklagerwelle und also auch kein Drucklager. Der vom Propeller erzeugte Druck wird hier nur von einem Druckring am Hintersteven und den mit Bunden versehenen Lagern der Kurbelwelle aufgenommen. Da aber bei derartigen Constructionen infolge eintretender Verschiebung der Kurbelwelle recht beträchtliche Beanspruchungen des Gestänges erzeugt werden können, so finden dieselben in neueren Maschinen keine Anwendung mehr.

18) c. Die Schraubenwellen bilden die Fortsetzung der Kurbelwelle resp. Drucklagerwelle und pflanzen die von der Maschine geleistete Arbeit auf die Schraube fort. Ihr Durchmesser berechnet sich ebenfalls nach den Formeln 160 und 160a resp. 168 und 169, nur nimmt man in der Schraubenwelle die Spannung etwas höher als in der Kurbelwelle, sie beträgt gewöhnlich zwischen 450— 500 kg. pro qcm. — Die Schraubenwelle hat nach den Board of trade Formeln 168 und 169 berechnet, einen um etwa 5 °/₀ geringeren Durchmesser als die Kurbelwelle. — Nach Veritas kann von dem

Querschnitt der nach den Formeln 168 und 169 mit den Veritas-Constanten berechneten Kurbelwelle, um den Querschnitt der Schraubenwelle zu erzielen, abgezogen werden:

12,5 °/₀ wenn die Kurbelwelle bis zu 15 Zoll englisch (37 cm.) Durchmesser

lß,0 % „

hat. In der Regel besitzen die sauber bearbeiteten Lagerstellen der Schraubenwellen einen etwas grösseren Durchmesser als die Welle selbst, so dass man die letztere an den übrigen Stellen ihrer Länge nach entweder ganz unbearbeitet lassen kann, oder sie doch nur roh überztjdrehen braucht. Die Länge der einzelnen Wellenstücke darf nicht beliebig, sondern muss so bestimmt werden, dass sich die einzelnen Wellenenden, ohne bedeutende Demontagen an der Maschine hervorzurufen, bei etwaigen Havarien aus dem Tunnel durch das Maschinenluk entfernen und durch neue ersetzen lassen.

19) Wo hohle Kurbelwellen zur Verwendung kommen, wählt man auch hohle, ebenfalls aus comprimirtem Gussstahl hergestellte Schraubenwellen. Dieselben haben den Vortheil grösserer Widerstandsfähigkeit gegenüber massiven Wellen von demselben Gewichte. Professor Greenhill ⁶) berechnet, dass die hohle Welle der „City of Rome“ von 14" engl, inneren und 25" engl, äusserem Durchmesser dasselbe Gewicht wie eine massive Welle von 20,7" Durchmesser besitzt, dass aber ihre Festigkeit eine 1,9 mal grössere als die der massiven Welle ist. Zu beachten ist aber hierbei, dass ein während des Betriebes eintretender Riss die hohle Welle in höherem Grade gefährdet als die massive. Ein, wie auf Tafel 115, Fig 3 durch R angedeutet, quer durch die Welle gehender Riss von 25 mm. Tiefe verringert die Festigkeit der hohlen Welle um ca. 6 °/₀, während die gleich schwere massive Welle hierdurch nur eine Einbusse von ca. 5 °/₀ an ihrer Festigkeit erleidet. Diese Verringerung der Widerstandsfähigkeit ist, wie vorstehendes Beispiel zeigt, nicht so bedeutend, dass dadurch die sonstigen Vortheile der hohlen Welle überschattet werden könnten.

20) Die Kupplung der einzelnen Wellenenden wird durch angeschmiedete Flanschen hergestellt, welche mittelst Bolzen fest mit einander verbunden werden (Tafel 115, Fig. 8 und 9). Der Durchmesser der Kupplungen wird so bemessen, dass die Muttern der Kupplungsbolzen gerade Platz finden. Die Stärke der Kupplung ist von dem Torsionsmoment abhängig, welches die Welle zu übertragen hat. Ist b die Stärke des Kupplungsflansches, und d der Wellendurchmesser in cm., so ist

7t db

qcm.

die Querschnittfläche der Kupplung rund um die Welle herum, und wenn in dieser Fläche die Spannung © pro qcm. herrscht, so ist das auf diese Fläche wirkende Moment:

6⁶

Hohle Sch rauhenwellen.

Wellen-

kupplungen.

Dieses Moment muss gleich dem Torsionsmoment

16

werden. Daraus folgt :

^d*<S = %d*b<&

lt)    2

b = — = 0,125 d cm

Bei den practischen Ausführungen findet man b niemals kleiner als den Bolzendurchmesser ö, vielfach aber macht man

b — 0,3 d cm.

weil sich die Festigkeit der Kupplung durch die eingebohrten Bolzenlöcher etwas vermindert.

Kupplungs

bolzen.

21) Die Kupplungsbolzen treibt man stramm in die gewöhnlich zusammen durchbohrten Löcher der beiden Kupplungsflansche ein und hält sie durch vorgeschraubte Muttern fest. Der Durchmesser ö dieser nur auf Abscheeren beanspruchten Bolzen berechnet sich, wenn M das von der Welle übertragene Torsionsmoment, n die Anzahl der Bolzen, r ihre Entfernung vom Wellenmittel und © die zulässige Spannung (siehe unter 3) bezeichnet:

M = ds ($5 = n % dä r @

¹    16    4

woraus folgt:

s=V

0,5

cm,

(172)

oder da man im Allgemeinen

r = 0,8 d

macht, so entsteht:

d = 0,56 dl/-

' n

Conisclie

Kupplungs-

bolzen.

Kupplungs

keile.

(172a)

Die Anzahl n der Bolzen bestimmt man gewöhnlich, wenn d der Wellendurchmesser in cm. ist, zu

n — 0,2 d.

22) Statt der cylindrischen Bolzen findet man zuweilen auch conische Bolzen (Tafel 115, Fig. 4), welche den Vortheil haben, dass sie sich dichter und fester eintreiben lassen und daher eine starrere Verbindung bewirken. Um die Kupplungsbolzen zu entlasten, resp. um eine zu starke Beanspruchung einzelner derselben zu verhüten, falls infolge von Abnützung oder liederlicher Arbeit nicht alle zum Tragen kommen, setzt man in die Kupplungen häufig einen Querkeil ein, welcher zur Hälfte in der einen und zur Hälfte in der andern Kupplung gelagert ist und dessen Querschnittsfläche so bemessen wird, dass ihr Widerstand dem von der Welle übertragenen Torsionsmoment ungefähr das Gleichgewicht hält.

cm,

CO

1C

23) Für die Kupplungen holder Wellen (Tafel 115, Fig. 3 und 4) gilt nach Unwin ebenfalls der in Gleichung 170 aufgeführte Modul d, auf welchen sich die in der Zeichnung eingetragenen Zahlen beziehen. Den mittleren Durchmesser <5 der conisclien Kupplungsholzen berechnet Unwin für derartige hohle Kupplungen nach der Formel :

Kupplungen hohler Wellen.

ô = 0,75

ds

(172b)

in welcher n und r dieselbe Bedeutung haben, wie in Gleichung 172, d aber den Modul (Gleichung 170) bezeichnet.

24)    d. Die Schaftwelle oder der Schraubenschaft ist das letzte im Stevenrohr gelagerte Ende der Schraubenwelle, welches die Schraube trägt. Die Schaftwelle hat nicht blos das Torsionsmoment, sondern auch wegen des Gewichtes der Schraube ein gewisses Biegungsmoment zu überwinden, welches letztere namentlich im schlechten Wetter, wenn die Schraube zum Theil aus dem Wasser taucht, beträchtlich anwachsen kann. Gewöhnlich macht man den Durch-ï?"rc]’niu₁s₁se1' de,r messer der Schaftwelle aus diesem Grunde gleich dem der Kurbel-Boai;d°ffrade welle, wie dies auch von Board of trade und Veritas vorgeschrieben ist. In neuerer Zeit haben viele transatlantische Postdampfer und grössere Kriegsschiffe, um die wiederholt vorgekommenen Wellenbrüche zu vermeiden, Schaftwellen erhalten, deren Durchmesser etwa 10 °/₀ stärker sind, als die Durchmesser ihrer Kurbelwellen. So hat z. B. die Kurbelwelle unserer Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“

45,7 cm. Durchmesser, während die Schaftwelle in der Mitte 50,8 cm. und in den Lagerstellen sogar 55,9 cm. Durchmesser besitzt.

25)    Die Stellen der Schaftwelle, welche in den Pockholzlagern des ^bafwéno'' Stevenrohres (siehe 63) laufen, überzieht man in der Regel mit broncenen Hülsen. Diese Hülsen werden bei einem Wellendurchmesser von d cm. im Mittel, 0,75 -(- 0%5 d cm. stark gemacht. Die Erfahrung hat gelehrt, dass solche von durchfliessendem Seewasser geschmierten Lagerungen sehr gut arbeiten und nur geringe Abnützungen zeigen. Indessen führt die galvanische Action zwischen den broncenen Ueberzügen und der schmiedeeisernen Welle, welche durch den Zutritt des Seewassers eingeleitet wird, an den Enden der Ueberzüge Corrosionen der Schaftwelle herbei. Um diese zu verhüten, überzieht man am besten die ganze im Stevenrohr gelagerte Schaftwelle mit einem dünnen Bronceüberzuge, der an den Lagerstellen etwas stärker ist (Tafel 120, Fig. 6), oder hüllt die Welle zwischen diesen Lagerstellen in ein Kupferrohr (Tafel 119, Fig. 6).

Das Kupferrohr wird an den Bronceüberzügen durch Kopfschrauben befestigt,* diese Verbindungsstelle muss aber ausserdem durch Verstemmen oder besser durch Verlöthen mit Zinn vollständig wasserdicht hergestellt werden, damit die Weile gegen den Zutritt des Seewassers,

cm,

Schaftwelle.

also auch gegen Corrosionen geschützt ist. DieBronceüberzüge werden entweder warm auf die Welle geschoben, oder mittelst hydraulischen Druckes aufgepresst, durch einige versenkte und mittelst Prison-schräubchen versicherte Kopfschrauben auf der Welle befestigt und gegen Losdrehen oder Verschieben gesichert. Man hat die Bronceüber-züge auch um die vorher angewärmten Schaftwellen herumgegossen, indessen ist dieses Verfahren schwieriger und desshalb nicht so empfehlenswerth als das vorerwähnte. Kleine Dampfer der Handelsmarine erhalten zuweilen der Billigkeit wegen eine glatte Schaftwelle ohne Ueberzüge, welche in gusseisernen Lagerflächen des Stevenrohres läuft, wie Fig. 1 auf Tafel 121 zeigt.

Befestigung der Schraube auf der Schaftwclle.

Propeller

kupplungen.

26) Das Ende der Schaftwelle, auf welchem die Schraube sitzt, wird conisch gedreht und spitzt sich auf 15 cm. Länge etwa um 1 cm. zu. Die Befestigung der Schraube auf der Welle wird verschieden ausgeführt. — Am häufigsten wird, nachdem die Schraube stramm auf die Welle gesetzt wurde, durch die ganze Länge der Nabe hindurch ein halb in die Welle und halb in die Nabe eingelassener Längskeil getrieben, bei grossen Schrauben findet man auch wohl zwei solcher Keile. Das letzte Ende der Schaftwelle, welches hinten aus der Nabe hervorsteht, wird mit GeAvinde versehen, welches bei rechtsgängiger Schraube linksgängig und bei linksgängiger Schraube rechtsgängig gewählt wird. Ueber dieses Gewinde schraubt man möglichts fest eine hinten geschlossene broncene Mutter, welche ein Loslösen und Zurückgehen der Schraube von dem Conus verhindern soll. Die Mutter selbst wird entweder durch ein an der Nabe der Schraube festgeschraubtes, gegen eine ihrer Seitenflächen angelehntes Passstück, oder durch einen kleinen quer durch die Welle getriebenen Keil (Tafel 119, Fig. 6) gegen Losdrehen gesichert. — Seltener (Tafel 119, Fig. 8 und 9) findet man statt der Mutter einen zum Theil in die Nabe eingelassenen Querkeil durch die Welle getrieben, welcher bei grossen Schrauben fest eingerammt wird und den Anzug der Schraube auf dem Conus beAvirkt. Dieser Keil Avird durch einen an demselben festgenieteten Bügel am Herausfallen gehindert. Die letztere Befestigungsmethode ist indessen nicht so empfehlensAverth als die erstere.

27) Die Propellerhupplungen der lüftbaren Schrauben bestehen aus Bronce und bilden den Abschluss der Schaftwelle am Hintersteven, Avie Tafel 122 Fig. 1 erkennen lässt. Die letzten in den Heberahmenlagern laufenden Wellenzapfen der Schraube sind mit der Nabe in einem Stück gegossen und der im Hintersteven gelagerte Zapfen trägt eine vorspringende Klaue, welche in einen entsprechenden Ausschnitt der auf der Schaftwelle befestigten Kupplungsmuffe einfasst. Die Kupplungsklaue wird an ihrer Vorderfläche etAvas abgeschrägt und an ihren Seitenflächen nahe dem

Umfange etwas verjüngt, um das Einführen der Schraube heim Herunterlassen des Heberahmens zu erleichtern. Die Kupplungsmuffe wird auf die Schaftwelle warm aufgezogen, nachdem die letztere im Stevenrohr eingelagert ist, und auf derselben entweder durch 4 Längskeile (Fig. 7 auf Tafel 121) oder durch 4 halb in die Welle und halb in die Kupplung gebohrte Bolzen (Fig. 4 und 5 auf Tafel 121) gegen Drehung gesichert. Ausser den Keilen hält man die Kupplung gegen Herunterstreifen, wie Fig. 6 auf Tafel 121 zeigt, auch noch durch 2 tief in die Kupplung eingeschraubte und in die Welle eingelassene broncene Schrauben fest. Kurze broncene Pfropfenschrauben verschliessen die Oeffnungen dieser Befestigungsschrauben. Der Zwischenraum zwischen Befestigungsund Verschlussschraube ist mit Blei oder Weissmetalllegirung aus-gefüllt, um das Losdrehen der Befestigungsschrauben zu verhindern. Eine runde broncene Scheibe, welche an der Kupplung festgeschraubt ist, hindert die Keile am Herausfallen und schützt die Schaftwelle gegen Corrosionen. Bei der auf Tafel 121, Fig. 4 dargestellten Kupplung ist die runde broncene Scheibe stärker gehalten und mittelst kräftigerer Schrauben an der Welle befestigt, sie schützt hier nicht bloss das Wellen ende vor Corrosionen und verhindert das Herausfallen dei’ Keilbolzen, sondern sie hintertreibt auch ein etwaiges Abstreifen der Kupplungsmuffe von der Welle, wodurch die seitlichen Befestigungsschrauben, wie sie die andere Kupplung besitzt, entbehrlich werden.

Hauptwellen

kupplung.

28)    e. Die Hauptwellenkupplung wird bei Kriegsschiffsmaschinen fast immer, bei Handelsschiffsmaschinen indessen nur selten eingebaut; sie muss in der Schraubenwelle zwischen Drucklager und Maschine angebracht werden und bildet gewöhnlich die erste Kupplung der Kurbelwelle mit der Schraubenwelle. Diese Hauptkupplung kommt in zwei Constructionen vor, wie sie auf Tafel 115, Fig. 5—7 und 21—23 gezeichnet sind.

Hauptwellenkupplung aus Schmiedeeisen.

29)    Die erstere und einfachere derselben ist wie folgt eingerichtet: Die Kurbelwelle und die Schraubenwelle stossen nicht direct aneinander, sondern man lässt zwischen den Kupplungen beider einen Baum von 10 — 15 mm frei. Hierdurch will man verhüten, dass der vom Propeller auf die Welle ausgeübte Schub bei ausgelaufenem Drucklager sich auf die Kurbelwelle überträgt, welche alsdann gegen die hinteren Kanten der Maschinenlager gepresst und deren Warmlaufen herbeiführen würde. Die Kupplung wird durch cylindrische Bolzen a zusammengehalten, welche im Flansch der Schraubenwelle festgeschraubt, im Flansch der Kurbelwelle aber beweglich sind. Die Durchmesser dieser zum Theil auf Biegung beanspruchten Bolzen macht man etwas stärker, als die Formel (172) angiebt. Einzelne dieser Bolzen b erhalten vor dem Flansch

der Kurbelwelle eine Mutter (Fig. 6), um die Kurbelwelle, falls sie gegen die Hinterkante der Maschinenlager zu hart anliegt, etwas nach hinten ziehen zu können.

Schmiervorrichtung der Kupplungs-bolzen.

Hauptwellenkupplung aus Gusseisen.

30)    Hamit sich die Bolzen im Flansch der Kurbelwelle nicht festklemmen und dann später zu geeigneter Zeit den Dienst versagen, sind sie mit Schmiervorrichtungen versehen. Eine einfache und sehr wirksame Vorrichtung dieser Art ist die in Fig. 5 und 7 dargestellte von Bourne. Dieselbe besteht aus zwei in der Mitte zusammengesetzten, die Welle ringförmig umgebenden Messingschalen, welche auf der der Kupplung abgekehrten Seite offen sind, so dass man das Oel hineingiessen kann. Durch die Centrifugal-kraft bei der Rotation der Schraubenwelle wird dann das Oel den einzelnen Bolzen durch abgehende Zweigrohre zugeführt. Eine ähnliche Schmiervorrichtung besitzen auch die Kurbelzapfen der englischen Rapidcorvette „Mercury“ ⁷), welche mit derselben sehr zufriedenstellend gearbeitet haben.

31)    Die zweite Art der Hauptwellenkupplungen (Tafel 115, Fig. 21—23) trifft man auf Kriegsschiffen mit festen Schrauben. Sollen solche Schiffe sich nur allein durch Segelführung fortbewegen, wie dies bei langen Reisen üblich ist, dann kuppelt man die Schraubenwelle von der Kurbelwelle ab, damit sich die Schraube und ihre Welle beim Vorwärtsgange des Schiffes drehen können und hierdurch den Widerstand verringern, welchen sie sonst der Bewegung entgegensetzen. In neuerer Zeit erhalten auch die mit lüftbaren Schrauben versehenen Kriegsschiffe eine solche Kupplung, wodurch man beim Unklarwerden resp. Bruch der Hebevorrichtung noch im Stande ist, die Schraube ohne Schwierigkeit von der Maschine abzukuppeln.

32)    Auch bei dieser Kupplung bleibt zwischen dem Flansch der Kurbel- und der Schraubenwelle ein Zwischenraum frei. Der Kupplungsflansch der Kurbelwelle ist wie sonst geschmiedet, der der Schraubenwelle besteht aus Gusseisen und wird meist durch 4 Keile auf derselben befestigt. Die Kupplungsbolzen a sind auf vier reducirt, diese dafür aber entsprechend stärker und beweglicher gemacht. Dieselben, aus Gusseisen, Schmiedeeisen oder am besten aus Stahl hergestellt, sind hohl und mit je einer Nute versehen, mit welcher sie über eine Feder b greifen, die in dem gusseisernen Kupplungsflansch eingetrieben ist.

33)    In den hinteren Theil der Höhlung der Kupplungsbolzen ist flaches Gewinde geschnitten, in welches eine Spindel c fasst, die mittelst eines Schlüssels an dem Vierkant d gedreht werden kann. Da die Spindel durch eine an der gusseisernen Kupplungsscheibe

Î CO

! CO

Verschieben gehindert

man

festgeschraubte broncene Hülse e am wird, so muss sich bei ihrer Drehung der Kupplungsbolzen auf derselben hin und herverschieben. Auf diese Weise kann die Bolzen schnell und leicht aus dem Flansch der Kurbelwelle herausziehen und die Schraubenwelle auskuppeln.

34)    In die broncenen Hülsen der Bolzenspindeln sind seitlich noch kleine Sicherheitsschrauben f eingesetzt, welche, fest gegen die Spindeln geschraubt, eine Drehung derselben beim Gange der Maschine und damit ein Verschieben resp. Zurückziehen der Kupplungsbolzen verhindern. Englische Constructeure setzen ausser den Kupplungsbolzen häutig noch 2 schwächere Schraubenbolzen durch die Weilenflanschen, welche in der gusseisernen Kupplungsscheibe in einem Vierkant festgehalten, gegen dieselbe mit ihrem Kopf anliegen und vor dem Kurbelwellenflansch mit Mutter und Contremutter versehen sind. Mit Hülfe dieser Bolzen soll die bei festgeklemmten Kupplungsbolzen eventuell zu weit nach vorn verschobene, also hart gegen die hintern Ränder der Maschinenlager anliegende Kurbelwelle wieder nach hinten gezogen werden. — Die vier grossen Kupplungsbolzen müssen ebenso wie die Bolzen der 29) und (30) beschriebenen Kupplung mit irgend einer Schmiervorrichtung versehen werden, damit sie stets gangbar bleiben. Diese Schmiervorrichtung (Fig. 22) besteht gewöhnlich aus einem grösseren festgestellten Schmiergefäss, von welchem ein Rohr mit Schmierbürste zu kleineren Behältern führt, die mit den Bolzen, an denen sie befestigt sind, rotiren.

Bremsband.

35)    f. Das Bremsband (Tafel 115, Fig. 21—23), hält während des Ein-resp. Auskuppelns der Schraubenwelle diese letztere mit dem Propeller fest. Es besteht aus 2 schmiedeeisernen Bügeln, welche gewöhnlich um den gusseisernen Flansch der Hauptkupplung gelegt werden. Diese Bügel sind unterhalb der Welle in einem gusseisernen, auf dem Boden des Wellentunnels verschraubten Bock charnierartig befestigt. Die oberen Enden der Bügel füttert man mit sechseckigen broncenen Büchsen aus, in welche flaches Gewinde geschnitten ist, und zwar in der des einen Bügels Rechts-, in der des andern Linksgewinde. Eine Spindel mit einem Vierkant zum Aufstecken eines Knarrhebels geht durch die Muttern der Bügel und veranlasst, falls sie gedreht wird, das Anpressen des Bremsbandes.

Kurbel

wellenlager.

36)    g. Die Kurbelwellenlager sind bei Hammermaschinen in dem Maschinenfundament, bei horizontalen Maschinen in den Hanptlagerböcken untergebracht. Für Schiffsmaschinen werden dieselben meistens so angeordnet, dass jede Kurbel von 2 Lagern begrenzt wird, zweicylin-drige Maschinen haben daher mindestens 4, dreicylindrige 6 Kurbelwellenlager. Dieselben müssen stets so getheilt sein, dass die Spalte zwischen den Lagerschalen senkrecht zur Druckrichtung steht, wess-wegen sie bei den Hammermaschinen horizontal, bei horizontalen

Dreizehnter Abschnitt. Uebertragungs-Mechanismen.

Maschinen vertical zusammengefügt werden. An einem Kurbelwellenlager lassen sich unterscheiden:

a) die Lagerschalen, ß) die Lagerdeckel, y) die Lagerbolzen.

Lagerschalen der Kurbel welle.

37) a. Die Lager schalen werden meistens aus Bronce gegossen und mit Weissmetall ausgefüttert, man giesst sie meistens so, dass sie nach der Bearbeitung in der Mitte ungefähr ¹j₉ so stark als der Durchmesser der Welle sind, welche sie umschliessen. Der in unserer Marine zu Lager schalen verwendete Bronceguss besteht aus 87 Theilen Kupfer, 10,7 Theilen Zinn und 4,3 Theilen Zink. Französische Maschinen besitzen vielfach gusseiserne mit Weissmetall garnirte Lagerschalen (Tafel 67, Fig. 2 und Tafel 116, Fig. 8 und 9). Bei Kriegsschiffsmaschinen setzt man die Lagerschalen stets so in die Lagerböcke ein, dass sich die hinteren resp. unteren Lagerschalen entfernen lassen, ohne ein Vorziehen resp. Heben der Kurbelwelle zu erfordern. Zu diesem Zwecke wird die hintere Lagerschale concen-trisch zur Welle geformt, beim Einlegen um dieselbe herum in ihre richtige Lage gedreht und beim Herausnehmen in derselben Weise entfernt. Damit sich die Schale beim Gange der Maschine nicht mitdrehen kann, lässt man entweder die runden Lagerbolzen etwas in dieselbe einschneiden ; oder man versieht die Lagerbolzen in der Mitte mit einem Vierkant, gegen welches sich ein an der Lagerschale befindlicher Ansatz lehnt (Tafel 116, Fig. 4 und 5), oder man schraubt endlich auf jeder Seite des Lagerbockes eine kleine vierkantige Platte fest, welche in eine entsprechende Aussparung des Lagerflansches eingreift (Tafel 116*, Fig. 1—3). Zuweilen wird auch die untere Lagerschale bei schrägliegenden (Tafel 116, Fig. 7) und bei Hammermaschinen (Tafel 116, Fig. 16) durch die obere Schale in ihrer Lage festgehalten.

38) Die Lagerschalen der Kurbelwellenlager sind bei den Hammermaschinen der Handelsdampfer an ihren Aussenseiten grössten-theils viereckig (Tafel 116, Fig. 14 und 15), häufig mit abgeschrägten Ecken (Tafel 116, Fig. 12 und 13); und passen fest in die ebenfalls viereckigen Ausschnitte der Lagerböcke. Sie besitzen dann zwar eine sehr solide Lagerung, können aber nur nach Entfernung der Kurbelwelle revidirt, herausgenommen und nachgearbeitet werden. Läuft daher ein solches Lager während der Reise warm, so kann man es erst im nächsten Hafen untersuchen, weil man behufs Lüftung der Kurbelwelle das ganze Gestänge der Maschine demontiren muss. Hierzu kommt noch die schlechte Erfahrung, dass derartige viereckig eingepasste Lager sich bei starker Erwärmung wegen ihrer ungleichen Metallstärken beträchtlich verziehen und infolgedessen endlich in der Mitte der Länge

nach aufreissen. Diesen schwerwiegenden Nachtheilen gegenüber kann es nicht auffallen, dass zur Zeit in England schon viele der neueren und besseren Handelsdampfermaschinen ebenso wie die der Kriegsmarine mit runden Lagerschalen hergestellt werden (Tafel 116,

Fig. 16 und 17).

Flächendruck in den Haupt-

39)    Den Flächendruch in den Hauptwellenlagern bemisst man auf 8—10 kg. pro qcm. der tragenden Lagerfläche. Im maximum darf der Druck "eiieniagem. 20 kg. pro qcm. der tragenden Fläche (siehe § 74, 10) nicht überschreiten. Man lässt daher die Flansche der Lagerschalen gern noch ein ziemliches Stück über die Lagerböcke hervorstehen, um eine möglichst grosse Lagerfläche zu erzielen. Besonders empfehlens-werth sind weit über ihre Bettungen hervorragende Lagerschalen indessen nicht, weil sie weniger fest und widerstandsfähig sind, als solche, die über ihre ganze Länge unterstützt werden.

40)    Die Lagerschalen passen niemals dicht aufeinander, sondern werden    e^.er

ebenso und aus demselben Grunde wie die Pleyelkopflager (siehe § 74, 6) durch Passstücke resp. Pflöcke auseinander gehalten. —

Um das Einpassen der Lagerschalen in den Lagerböcken zu erleichtern, liegen sie in denselben nicht über ihre ganze Länge an, sondern sind, wie dies aus den Figuren 6 und 13 auf Tafel 116 zu erkennen ist, mit Arbeitsleisten versehen. Bei den neueren grossen mit hochgespannten Dämpfen arbeitenden Schiffsmaschinen hat sich diese Methode indessen wegen des grossen auf die kleinen Flächen der Arbeitsleisten entfallenden Druckes als unpractisch herausgestellt, so dass viele Constructeure in neuerer Zeit die Lager über ihre ganze Fläche anliegen lassen. — An den Stellen, an denen die Lagerschalen zusammen stossen, müssen sie von der Welle frei gearbeitet werden, so dass zwischen dieser und dem Lager ein gewisser Spielraum bleibt. Werden die Lagerschalen warm, so dehnen sie sich aus und würden nicht blos gegen ihre Bettung, sondern auch gegen die Welle drücken, dieselbe also festkneifen, wenn sie an dieser Stelle keinen Spielraum besässen. Ausserdem dient dieser Spielraum auch zur Ansammlung des Schmiermaterials, welches an den Stellen, wo die Welle fest anliegt, abgestrichen wird.

Deckel der Wellenlager.

41)    ß. Die Lagerdeckel bestehen entweder aus Gusseisen oder Schmiedeeisen. Im ersteren Falle (Tafel 116, Fig. 4) ist die vordere resp. obere Lagerschale auch nur concentrisch um die Welle gelegt und wird im Lagerdeckel ebenfalls durch die viereckigen Lagerbolzen gegen Drehung gesichert. Die Deckel selbst werden etwas gewölbt. —

Bei schmiedeeisernen Lagerdeckeln erhalten die oberen resp. vorderen Lagerschalen eine gerade Fläche, gegen welche sich der Deckel lehnt (Tafel 116, Fig. 1,8, 14 und 16). Die Hammermaschinen der Handelsdampfer besitzen meistens derartige Lagerdeckel, es kommen aber auch flache gusseiserne (Tafel 116, Fig. 12) vor.

42)    y. Die Lagerbolzen werden bei Hammermaschinen, wie Tafel 116, Fig. 12, 14 und 16 zeigen, meistens im Maschinenfundament festgeschraubt, während sie bei horizontalen Maschinen (Fig. 1 und 4) in den Lagerböcken gewöhnlich durch Querkeile festgehalten werden. Sie müssen sich bei solchen Lagern, deren Schalen hinter der Kurbelwelle hervorgenommen werden können, falls sie zur Feststellung derselben dienen, leicht entfernen lassen, um das Drehen dieser Schalen zu gestatten. Die Muttern der Lagerbolzen versieht man im Allgemeinen mit Sicherungen, wie solche im § 74 unter 15) beschrieben sind. Renommirte Fabriken bringen auf den Muttern der Lagerbolzen eine eingravirte Gradeintheilung an, damit sich der Maschinist die Stellung einer jeden Bolzenmutter vor dem Auseinandernehmen des Lagers notiren und dasselbe beim Zusammenpassen wieder genau in seine alte Lage bringen kann. Durch diese Gradeintheilung ist er auch in der Lage beurtheilen zu können, um wie viel ein Lager schon gelöst resp. bereits angezogen wurde.

Bolzen der Wellenlager.

Drucklager.

43)    Gewöhnlich wird jedes Kurbelwellenlager durch 2 Lagerbolzen zusammen gehalten (Tafel 116, Fig. 2 und 5), bei sehr grossen Maschinen hat man auch wohl deren 4 für jedes Lager (Tafel 116, Fig. 9). Im ersteren Falle müssen die 4 Bolzen von 2 zu einer Kurbel gehörigen Lagern den vom Kolben ausgeübten Druck auszuhalten im Stande sein, so dass auf jeden Bolzen der vierte Tlieil des Kolbenschubes entfiele. In der Praxis berechnet man die Bolzen indessen vielfach so, dass jeder derselben schon dem dritten Theil dieses Druckes widerstehen kann, weil es leicht möglich ist, dass durch ungleiches Anziehen der Muttern nur drei wirklich zum Tragen kommen. Von diesem Gesichtspunkte ausgehend wird dann der Durchmesser d der Lagerbolzen :

(173)

cm.

d = 0,57 Dy

worin bezeichnet:

D den Durchmesser des Cylinders in cm., p die Eintrittsspannung des Dampfes in kg. pro qcm. Ueber-druck,

© die zulässige Spannung und zwar ist:

© = 450—500 kg. pro qcm. bei Stahlbolzen,

© = 300—350 „    „

„ Eisenbolzen.

Die kleineren Belastungen wendet man bei schwächeren, die grösseren bei stärkeren Bolzen an.

44) h. Das Drucklager muss den von der Schraube ausgeübten Schub auf das Schiff übertragen. Genau lässt sich dieser Vorwärtsdruck nicht feststellen. Nach § 17, 13 beträgt die zur Fortbewegung des Schiffes nutzbar gemachte Maschinenleistung nur zwischen 0,35—0,45 der indicirten Pferdestärke, sie steigt aber bei sehr

IIP

guten Ausführungen zuweilen bis auf 0,50. Um indessen ganz sicher zu gehen, nimmt man die nutzbar gemachte Maschinenleistung bei der Feststellung des auf das Drucklager entfallenden Druckes zu 0,66 der indicirten an. Es berechnet sich dann der auf das Schiff übertragene Druck im Maximum auf:

IIP. 0,66.75

(174)

— 50- kg.

. v y

wenn v die Schiffsgeschwindigkeit in m. pro Secunde bezeichnet. ' Die Druckfläche des Drucklagers wird nun so bemessen, dass 3,5—5 kg. des auf diese Weise bestimmten Druckes auf jeden qcm. derselben entfällt. Die grössere Belastung soll man in keinem Falle überschreiten, und bei Schleppern nur die geringere Belastung anwenden.

Grösse der Druckfläehe.

45) Nach dem Vorstehenden berechnet sich die Druckfläche Fim Mittel zu:

₄ <lcm'

Um diese Druckfläche zu erzielen, ist die Schraubenwelle mit einer Anzahl von Bingen besetzt, welche in entsprechende Vertiefungen des Drucklagers fassen. Hat nun die Drucklagerwelle d cm. Durchmesser (siehe 17) und will man n Binge anwenden, so wird der Durchmesser IJ der Binge bestimmt durch

I) = 0,564

= *(D'-d*)n

Y cP+

s I ha

Oll

(175)

Da die Binge der Drucklagerwelle nur auf Abscheeren beansprucht werden, so würden sie schon eine hinreichende Breite b besitzen, wenn sie einer Abscheerspannung @ = 100 kg. pro qcm. widerstehen könnten, wenn also :

P == n 7T d b @

wäre. Daraus ergiebt sich dann:

= 0,0032 -

cm.

(176)

n re <7 <5

In der Praxis macht man b aber meistens breiter als obige Formel angiebt, und zwar wird b etwa gleich der Binghöhe 0,4 bis 0,5 (I)—d) genommen. Der Zwischenraum zwischen den einzelnen Bingen der Drucklagerwelle beträgt bei guten practischen Ausführungen: bei Lagern mit ganz broncenen Pfannen (Tafel

HL Fig. 2).......... •

bei Lagern mit eingesetzten broncenen Bingen (Tafel 118, Fig. 5) bei Lagern mit gusseisernen mit Bronce (Tafel 118, Fig. 2) oder Weissmetall (Tafel 117,

Fig. 4) garnirten Bingen.....etwa = l—1,5 (D—d).

etwa = 0,5 (D—d)

. etwa = 0,4(D--d)

46)    Je nach der Anordnung dieser Ringe und der Flächen, gegen welche sie reiben, unterscheidet man folgende hauptsächlichsten Constructionen der Drucklager :

Eintheilung der D rucklager.

a) Drucklager mit broncenen Schalen von Penn.

ß)

y)

mit Broncegarnirungen von Ravenhill, mit beweglichen Lagerbügeln von Maudslay.

Drucklager von Penn.

47)    a. Bei dem Drucklager von Penn (Tafel 117, Fig. 1—3) sind in dem gusseisernen Lagerkörper 2 broncene Lagerschalen eingesetzt, die zur Aufnahme der Drucklagerwelle kammartig ausgebohrt sind. Mit dem Lagerdeckel ist ein langer Kasten zusammengegossen, welcher durch eine Längswand in zwei Theile getheilt ist, so dass die eine Hälfte desselben zur Aufnahme des nöthigen Schmieröles, die andere für die Zuführung von Kühlwasser benutzt werden kann. Aus diesem Schmierbehälter geht zu jedem einzelnen Wellenring ein Oel- und ein Wasserrohr. Vielfach durchbohrt man die unteren Ringe der Schalen, wie in Fig. 5 auf Tafel 118 angedeutet, um dem erwärmten Kühlwasser freien Ablauf nach aussen zu gestatten. Die Drucklager mit ganzen Schalen haben den Nachtheil, dass sie sich beim Warmlaufen eines Ringes, infolge der partialen Erwärmung und Ausdehnung häufig verziehen und dann erst recht zum Warmlaufen Veranlassung geben.

48)    An Stelle der broncenen Lagerschalen ist auch zuweilen, wie die Fig. 4 und 5 auf Tafel 117 zeigen, eine vollständige Weissmetall-garnirung getreten. Diese Methode ist aber durchaus nicht zu empfehlen, denn einmal ist es schwierig das Lager vollkommen gut mit Weissmetall auszugiessen, weil-man es zu diesem Zwecke anwärmen muss und andrerseits schmilzt das Weissmetall zu schnell, wenn ein Warmlaufen des Lagers eintritt. Bei grossen, mehr als tausendpferdigen Maschinen ist diese Construction überhaupt nicht mehr anwendbar.

Drucklager von Ravenliill.

49)    ß. Bas Drucklager von Ravenhill (Tafel 118, Fig. 1—3) ist eine wesentliche Verbesserung des Penn’schen Lagers. Da die einzelnen Ringe des Lagers aus Gusseisen hergestellt und nur mit Bronce überzogen sind, so wird es einmal viel billiger als das Penn’sche und andrerseits bleibt beim Warmlaufen eines Ringes die entstehende Erwärmung und Ausdehnung immer nur auf diesen Ring beschränkt, so dass sich das Lager viel leichter wieder abkühlen lässt, als ein Penn’sches. Ist endlich eine Broncegarnirung durch eingetretene Reibungen so beschädigt, dass sie nicht mehr benutzt werden kann, dann ersetzt man sie durch eine andere, während man bei dem vorbeschriebenen Lager eine neue Schale einsetzen müsste.

50)    Statt des in Fig. 1—3 auf Tafel 118 dargestellten Drucklagers mit broncenen Garnirungen der einzelnen Lagerkämme, welches

man hauptsächlich bei grösseren Maschinen verwendet, wrird für kleinere Maschinen das auf Tafel 117, Fig. 6—8 und auf Tafel 118, Fig. 4—6 gezeichnete Drucklager gewählt. Bei diesem sind die broncenen Garnirungen der Kämme in vollständige broncene, hufeisenförmige Lagerkämme übergegangen, die man fest in den gusseisernen Lagerkörper eintreibt. Ein solches Lager besitzt dieselben Vorzüge wie das Bavenhill'sche. Die Schmierung und Kühlung der Druckfläche ist bei diesem und dem Bavenhill’schen Lager genau wie bei dem Penn’schen angeordnet. Als besonders gut muss die Kühlvorrichtung des auf Tafel 117, Fig. 7 dargestellten Lagers angeführt werden, bei welchem die unteren Hinge der Welle beständig in Kühlwasser laufen.

von

51)    y. Das Drucklager von Maudslay (siehe Tafel 118, Fig. 7—10)Dr^auTsiay wird in neuerer Zeit ausserordentlich viel angewendet. Dasselbe besteht ausser den Lagerflächen für die Druckringe aus 2 Traglagern, einem an jedem seiner Enden. Diese letzteren sind erforderlich, weil die Welle innerhalb des Drucklagers nicht unterstützt ist. Jeder einzelne Druckring der Welle läuft bei diesem

Lager gegen einen gusseisernen, an der Druckfläche mit Weissmetall besetzten Bügel. Die einzelnen Bügel werden durch je 2 Kopfschrauben in ihrer Lage festgehalten. Die Schraubenköpfe lehnen sich gegen starke Ansätze des Lagerstuhles, und da die Schrauben in die Bügel eingeschraubt sind, so muss sich der Bügel bei einer Drehung des Schraubenkopfes auf der Welle verschieben.

Die vor die Bügel geschraubten Muttern verhindern das Lösen der Schrauben. Zwei kleinere, seitlich in jeden Bügel eingesetzte Schrauben halten denselben am Lagerstuhl fest.

52)    Jeder Bügel besitzt ein Schmiergefäss, durch welches, wie sich in Fig. 8 erkennen lässt, den Gleitflächen Oel zugeführt wird. Die Druckringe kommen mit ihrem unteren Theile nicht zur Anlage, laufen vielmehr in einem Oelbade, welches ihnen in der unteren Mulde des Lagerstuhles bereitet wird. Da man bei diesen Lagern jeden einzelnen Bügel genau justiren kann, auch die Schmierung eine vorzügliche ist, so erscheint das Warmlaufen dieser Lager fast ausgeschlossen. Erwärmt sich wirklich einmal ein Bing, so ist derselbe bald gelöst und schlimmsten Falles hätte man ihn von neuem mit Weissnietall auszugiessen.

53)    Bei den Maudslay’sclien Drucklagern ist die Anzahl der Druckringe eine geringere wie bei den Penn’schen und BavenhiH’schen, indessen ist ihre Druckfläche eine breitere. Die Maudslay’schen Lager werden mit etwa 4—8, die beiden letzteren mit etwa 6—12 Bingen ausgeführt. Bei Kriegsschiffen nimmt das Drucklager selten den ganzen Vorwärtsschub der Schraube auf, man legt meistens noch einen Druckring (siehe 71) zwischen Hintersteven

Montage des Drucklagers.

Neuere Construction des Drucklagers.

und Schraube, in neuerer Zeit erhalten auch Handelsdampfer vielfach einen solchen Ring. Haben die Schraubenwellen im Rudersteven noch ein besonderes Lager, so bringt man in diesem noch eine Druckscheibe unter (siehe 72), welche beim Rückwärtsgange der Maschine den ganzen Druck aufnehmen muss, wenn ein Maudslay’sches Drucklager zur Anwendung gekommen ist. Penn-sche, sowie Ravenhillsche Drucklager werden durch die Druckscheibe beim Rückwärtsgange nur etwas entlastet. Wenn die mit Maudslay’schem Drucklager versehenen Schraubenwellen im Rudersteven kein Lager besitzen, so muss in der Wellenleitung ein besonderes Lager zur Aufnahme des Druckes beim Rückwärtsgange vorgesehen werden. Die Welle erhält dann einen Ring, welcher gegen eines der entsprechend hergerichteten Wellenlager presst. Da niemals lange Zeit rückwärts gefahren wird, so ist diese Einrichtung vollkommen ausreichend.

54)    Das Drucklager wird gewöhnlich im Wellentunnel aufgestellt, indessen ist es zweckmässiger, dasselbe, wenn irgend angängig, im Maschinenraum zu placiren oder mit in diesen hineinzuziehen, damit es der Maschinist immer vor Augen hat und es sorgfältiger überwachen kann. Das Drucklager wird auf eine Eundamentplatte gesetzt und diese ist auf einer Plattform festgeschraubt, die ihrerseits wieder durch Bleche und Winkeleisen solide mit dem Schiffskörper verbunden wird. Die Fundamentplatte wird vorn und hinten mit starken Ansätzen versehen, durch welche Kopfschrauben gehen, vermittelst deren man das ganze Lager auf der Plattform etwas verschieben kann (siehe Tafel 118, Fig. 9). Statt der Schrauben sind zwischen dem Lagerstuhl und der Fundamentplatte auch häufig Keile eingetrieben, so dass man durch Anziehen derselben das Lager, wenn nöthig, vorrücken kann (siehe Tafel 117, Fig. 7). Um dem Lager diese Verstellbarkeit zum Ausgleich späterer Abnützungen zu bewahren, werden im Lagerstuhl die Löcher für die Befestigungsschrauben der Fundamentplatte länglich eingegossen (Tafel 117, Fig. 2).

55)    Eine besondere Erwähnung verdient noch die Art der Zusammenfügung des Lagerdeckels mit dem Lagerstuhl. Beide werden gewöhnlich nur durch 4 oder 6 Schrauben zusammengehalten, welche selbstverständlich den auf den Deckel entfallenden Schub nicht aufnehmen, sondern nur das Abheben des Deckels verhindern können. Der Schub wird vom Deckel mittelst der zwischen demselben und dem Lagerstuhl eingeschalteten, in Fig, 1 und 6 auf Tafel 117, sowie in Fig. 1 und 5 auf Tafel 118 mit a bezeichneten Angüsse resp. Zwischenstücke auf den letzteren übertragen.

56)    In neuester Zeit hat man in England Drucklager hergestellt, bei denen an Stelle der Broncegarnirungen des RavenhiH’schen Lagers

Weissmetall getreten ist, und die man, um ein Warmlaufen zu verhindern, rings herum mit Wassercanälen versehen hat, durch welche von oben nach unten beständig Kühlwasser hindurchfliesst. Die Lager haben den Uebelstand, dass man das Warmlaufen der Ringe im Innern wegen der äussern kalten Wände nicht sofort bemerkt, so dass leicht Beschädigungen der gleitenden Flächen eintreten können. Ausserdem sind diese Lager viel schwerer und bedeutend schwieriger zu giessen als die anderen Drucklager, wess-wegen sie sich in der Praxis schwerlich so einbürgern werden, als das Maudslay’sche Lager.

Tabelle über Drucklager.

Schrauben

wellenlager.

57)    Die umstehende Tabelle, welche die in der neuen Auflage des Constructeurs von Reuleaux ⁸) angeführte Tabelle vervollständigt, enthält die wissenswerthesten Angaben über eine Reihe der verschiedenartigsten Constructionen von Drucklagern unserer Kriegsschiffe.

58)    i. Die Schraubenwellen- oder Lauflager (Tafel 116, Fig. 10 und 11)

dienen zur Unterstützung der Schraubenwelle, werden aus Gusseisen gefertigt und sind in ihren unteren Hälften mit Weissmetall ausgegossen, die Lagerdeckel kommen gewöhnlich gar nicht zur Anlage und sind desswegen auch mit keinerlei Garnirungen versehen. In der Regel werden die Schraubenwellenlager mit Talg und Wasser geschmiert und erhalten grosse viereckige bis auf die Welle reichende Schmiergefässe, der in Stücken in dieselbe hineingelegte Talg schmilzt infolge der Reibung an der Welle allmälig und es genügt etwas angestelltes Kühlwasser, um die Lager kalt zu erhalten. Man hat auch Oelschmierung für die Lauflager, indessen ist diese nicht so bequem.

59)    Meistens ordnet man dicht hinter dem Drucklager das erste Schrau

benwellenlager an, damit das erstere nicht als Traglager für die Welle, sondern nur zur Aufhebung des Propellerschubes in Anspruch genommen wird. Von hier aus vertheilt man die übrigen Lauflager so, dass ihre grösste Entfernung von einander höchstens 20 Wellendurchmesser beträgt. Zuweilen liegen auch schon vor dem Drucklager ein oder zwei Lauf lager.    Jedes Lauf lager ruht

auf einem durch Erhöhung der Bodenwrangen des Schiffes hergestellten Fundament.

Stevenrohr bei Einzelschrauben.

60)    k. Das Stevenrohr wird bei Einzelschrauben auf Kriegsschiffen stets aus Bronce, auf Handelsdampfern fast nur aus Gusseisen gefertigt. An demselben lassen sich unterscheiden:

a) das eigentliche Rohr und seine Befestigung im Schiff, ß) die Lager der Schaftwelle, y) die Stopfbüchse.

Tabelle über 24 Drucklager

unserer Schraubenschiffsmaschinen.

Drucklager nach

jß

Name

Erbauer

des

der

Schiffes

Maschine

Grösste indicirte

Pferdestärke

■'s 8

M £ ÖO o

.5

*.s

cj fS

2 o « CO

pro Secunde

Durchmesser der

den Lauflagern

fl

X

<D

mm.

■S g

'Ö 3

a g

2 co

ii

|3

N

Zahl der Druckflächen

cc

Ils

111

îl%

Q O

f g

pp

f>

Druckl

in qcm.

Material der Druck-

! Durchmesser der

W ellenringe

ÄS*

Mi

Ö-§!

ill

lagers

yi

für die Auflageflächen

Schmiermittel

Bemerkungen

über die

Haltbarkeit des Drucklagers

Bemerkungen

über das

Vorhandensein eines Druckringes

mm. I

mm.

10

11

J_12 I 13

15

10

Tafel 118 Eig. 7 — 10

1 Panzer-Fregatte König Wilhelm

Maudslay, London

8325    7,579    457

63,8

7871,9

Weissmetall 613

457

Oel, die Druckringe werden mit Wasser gekühlt.

Gut gelaufen.

Ein Druckring am Hintersteven ist nicht vorhanden.

Tafel 118 Eig. 4—6

Kaiser

Penn, Greenwich

7803    7,405    458

77,0

6600,0

Bronce

572    472

do.

!!

Friedrich Carl

Société des forges et chantiers de la Méditerranée, Marseille

3503    6,749    380

61,8

11 Einge von 480 mm. und 1 Eilig von 520 mm. äusserem Durchmesser.

7436,0

Weissmetall 480

393

do.

Tafel 118 Eig. 1-3

Friedrich d. Gr.

Egells, Berlin

5076    7,337    416

72,7

5067,2

Eronce

507    420

do.

Tafel 117 Fig. 1 — 3

Preussen . .

Vulcan, Stettin

4840

7,309    425

66,6

4990,0

Bronce

510    425

do.

Tafel 118 Eig. 1 — 3 Tafel 118 Eig. 4—6 Tafel 117 Fig. 1 — 3 Tafel 118 Fig. 1 — 3 Tafel 117 Eig. 1—3 Tafel 118 Eig. 1 — 3

10

11

Panzer-Corvette * Bayern . . .

* Sachsen . . . Gedeckte Corvette Leipzig...

Blücher . . Hertha. . . Glattdecks-CorvetteFreya. . . .

Egells, Berlin Vulcan, Stettin

4886

5324

)!

do.

3860

Egells, Berlin Penn, Greenwich Egells, Berlin

3130

1397

2599

81,4

88,8

72,4

95,0

67,9

82,5

00 00

00 CO

3211,2

3978.4

4473.6 3040,0

1383.4

2956.6

Bronce

Bronce

Bronce

Bronce

Bronce

Bronce

400 330 415 330 485 405 380 310 314 263 380 312

do.

do.

do.

do.

do.

do.

Anfangs zeitweise gelaufen, als Druckring nicht angeleg en, gut gelaufen.

Hatte früher kein. Druckring und fand damals zuweilen ein Warmlaufen d. Lagers statt. Seit Einschaltung d. Druckringes gut gelaufen.

Anfangs bei Eorcirung warm, spät, gut gelaufen.

Gut gelaufen, nachdem der Druckring mit Tragen gekommen.

warm

sonst

zum

Am Hintersteven ein Druckring.

do.

do.

do.

do.

do.

Gut gelaufen.

Gut gelaufen

Gut gelaufen.

Gut gelaufen.

do.

do.

do.

do.

Tafel 118 ! in Eig. 4-6    L~‘

Olga

Vulcan, Stettin

2426

7,345    290

108,3

3417,6

Bronce

384

300

do.

Tafel 118 | i q Eig. 4- -6 i 10 Tafel 117 ¹ ii Eig. 1—3 ¹

Sophie . . . Ariadne . .

15

Augusta . .

Tafel 118 i n Eig. 4—6 [ ¹ ’ Tafel 118 I i 7 Eig. 4 — 6 I ¹ '

Aviso *Zieten

* Blitz

Egells, Berlin Egells, Berlin Mazeline, Havre Penn, Greenwich Egells, Berlin

2311

1729

1127

2323

3056

7,263    290

6,515    294

101,7

85,7

62,0

171,0 i 145,0

3 ⁰⁰ ■>

2858,4

3150,0

4810,0

3117,5

1385,8

Bronce

Bronce

Weissmetall

Bronce

Bronce

360

379

370

279

268

290

294

285

168

216

do.

do.

do.

do.

do.

Gut gelaufen.

Anfangs etwas warm gelaufen, nachdem Luft für den Eückwärtsgang gegeben worden, gut.

Gut gelaufen.

Anfangs etwas warm gelaufen, später gut.

Gut gelaufen.

Gut gelaufen.

do.

do.

do.

do.

Ein Druckring am Hintersteven ist nicht vorhanden.

do.

Tafel 117 Eig. 1 — 3

18

Panzerkanonenboot * Wespe . .

Weser, Bremen

800

5,355

172

139,0

1 Eilig von 276 mm. u. 8 Einge v. 238mm.äuss. Durchmesser.

Gut gelaufen.

Am Hintersteven einDruck-ring.

1605,5

Bronce

238

190

do.

Gut gelaufen.

do.

Tafel 117 Eig. 6—8

Tafel 117 Eig. 4 — 5

Schichau, Elbing

Möller & Hollberg,

Grabow

Vulcan, Stettin

Schicliau, Elbing

Weser, Bremen

Weser, Bremen

Die mit * bezeichneten Schiffe besitzen Doppelschrauben und beziehen sich die unter Spalte 9, 10, 12 und 13 j Maschinen zusammen angiebt.

Tafel 118 Eig. 4—6 Tafel 117 Eig. 1 — 3

19

20

21

22

23

24

Gr. Kanonenboot Möwe

795

77

Nautilus. . .

Kanonenboot Cyclop * Otter

77

Torpedoboot Jäger .

Schütze

77

586

245

150

723

519

6,110 200

5,600    183

4,543

4,346

7,220

8,936

137

62

140

95

124,7 109,3

144,0 270,0

3017,0

1077,0

Bronce

280

200

do.

Gut gelaufen.

do.

255

386

^ co co co

460,7

201,0

1569,0

617,5

Weissmetall

Pockholz

248

183

196

137

do.

do.

Gut gelaufen.

do.

Gut gelaufen. Gut gelaufen. Gut gelaufen. Gut gelaufen.

das Drucklager jeder einzelnen Schraubenwelle, während Spalte 5

Weissmetall

Bronce

Bronce

90

62

do.

300

152

153

100

do.

do.

gemachten Angaben auf

do.

do.

do.

Ein Druckring am Hinter-ISteven ist nicht vorhanden.! die Gesammtpferdestärke beider

¹

J. W. M. Rankine. Useful rules and tables. London 1867.

²

F. Reuleaux. Der Constructeur. Braunschweig 1882.

³

Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. IX. Heft. Pola 1882.

⁴

Engineering vom 3. September 1880. Crankshaft of the S. S. „Arizona.“

⁵

W. C. Unwin. The elements of machine design. London 1882.

BUSLKY, die Schiffemaschine.

⁶

The strength of shafting. Engineering vom 20. April 1883.

⁷

Engineering vom 27. October 1882.

⁸

F. Reuleaux. Der Constructeur. Braunschweig. 1882.

B USEE Y, dio Schiffsmaschine.

61) a. Das Stevenrohr umschliesst die das Schiff durchdringende Schaftwelle, es reicht vom letzten wasserdichten Schott bis an den Hintersteven und ist an beiden Enden wasserdicht eingebaut. Ist es aus Gusseisen, so wird seine Wandstärke etwa gleich 0,1 seines äusseren Durchmessers gemacht. Ausserdem wird das Rohr an seinem äusseren Umfange meistens mit rund herum laufenden Rippen versehen, deren Entfernung so bemessen wird, dass für jedes Spant, welches das Rohr durchdringt, eine Rij)pe angeordnet ist. Die Höhe der Rippen ist gewöhnlich gleich der Wandstärke des Rohres, während ihre Breite das 1,5 fache dieser Dimension beträgt (Tafel 119, Fig.

6). — Broncene Stevenrohre erhalten eine Wandstärke von etwa 0,05 ihres äusseren Durchmessers und werden ohne Rippen glatt gegossen. Der in unserer Marine für Stevenrohre in Anwendung kommende Bronceguss besteht aus 84,8 Theilen Kupfer, 9 Theilen Zinn, 5,7 Theilen Zink und 0,5 Theilen Blei. Bei Holzschiffen und Composit-schiffen (Tafel 123, Fig. 1) wird das broncene Stevenrohr häufig zur Erzielung einer grösseren Festigkeit noch mit einem aus schmiedeeisernen Blechen zusammengenieteten oder aus Stahl gegossenen Mantel umgeben. Wie Tafel 120, Fig. 6 zeigt, erhalten auch eiserne Schiffe zuweilen einen solchen Mantel des Stevenrohres. Das Stevenrohr wird vielfach so ausgeführt, dass es sich nach dem Hintersteven hin etwas verjüngt, um das Einsetzen desselben in das Schiff zu erleichtern.

Stevenrohr.

Befestigung der Stevenrohre.

62) Die Befestigung des Stevenrohres im Schiff wird auf verschiedene Weise hergestellt, die drei hauptsächlichsten Methoden sind nachstehend erklärt und durch Zeichnungen erläutert:

Bei der ersten, am meisten angewendeten Methode (siehe Tafel 119, Fig. 8—10) passt das hintere abgedrehte Ende des Stevenrohres dicht in die glatt ausgebohrte Oeff-nung des Hinterstevens. Das aus letzterem hervorragende Ende des Stevenrohres ist mit Gewinde versehen und hierüber ist eine Mutter geschraubt, welche letztere, nachdem sie fest angezogen ist, durch in den Hintersteven geschraubte Kopfschrauben am Losdrehen verhindert wird. Das vordere Ende des Stevenrohres ist gegen das letzte wasserdichte Schott geflanscht, zwischen Flansch und Schott liegt sowohl zur Dichtung als auch zur Herstellung einer gewissen Beweglichkeit gewöhnlich eine Holzscheibe.

Bei der zweiten Methode (Tafel 119, Fig. 5—7) geht das Stevenrohr nur bis an den Hintersteven, hat 2 angegossene Ansätze, deren einer oben, der andere unten am Rohr angebracht ist und wird mittelst zweier durch diese Ansätze hindurchgehender starker Bolzen mit dem Hintersteven verbunden. Zwischen Hintersteven und Stevenrohr fügt man

gewöhnlich auch eine Holzzwischenlage ein. Das vordere Ende des Stevenrohres wird, wie bei der ersten Methode, an das letzte wasserdichte Schott geflanscht.

Die dritte Methode ¹) ist auf Tafel 119, Fig. 1—4 dargestellt. Das Stevenrohr ist nach hinten etwas verjüngt und greift in eine entsprechende, beinahe durch den ganzen Hintersteven hindurch reichende Ausbohrung des letzteren. Das vordere Ende ist wie bei den beiden anderen Methoden an dem letzten wasserdichten Längsschott gedichtet. Die Befestigung des Stevenrohres wird durch 2 oder 3 starke Anker erzielt, welche von seinem vorderen Flansch ausgehend durch 2 oder 3 Spanten nach hinten reichen, und hier in einem zu diesem Zweck besonders verstärkten Schott verschraubt sind.

Scliaftwellen-

lager.

63) ß. Schaftwellenlager sind in der Regel zwei im Stevenrohr angebracht, eines am Hintersteven und das andere an der Stopfbüchse. Zuweilen fehlt, wie Tafel 119, Fig. 2 zeigt, das Lager an der Stopfbüchse, dann muss die Schaftwelle unmittelbar vor der letzteren durch ein Lauflager unterstützt werden, und ist eine solche Lagerung der Schaftwelle der mit zwei Lagern im Stevenrohr vorzuziehen. Sind zwei Lager im Stevenrohr vorhanden, so ist das dem Hintersteven zunächst liegende das wichtigere, es ist in den meisten Fällen beträchtlich länger als das an der Stopfbüchse, weil es nicht blos das Gewicht der Welle, sondern auch das Gewicht der Schraube zu tragen hat. Ist G das Gewicht der Schraube

und das halbe auf das hintere Lager entfallende Gewicht der

z

Schaftwelle in kg., und d der Durchmesser dieser Welle in cm., so findet man die Länge l des letztgenannten Lagers nach der Formel

cm.

dp

(177)

-- setzt. z

Hierin ist p der auf 1 qcm. tragender Lagerfläche (siehe § 74, 10) entfallende Druck höchstens gleich 3,5 kg. zu setzen, gewöhnlich beträgt er bei practischen Ausführungen nur 2—3 kg. Mach derselben Formel berechnet sich die Länge des Lagers an der Stopfbüchse, wenn man statt G + ™ nur

Z

aus

64) Die Lager im Stevenrohr werden aus Pockholz hergestellt. Dassteveniagcr Pockholz wird bei broncenen Stevenrohren gewöhnlich in einzelnen streifen. Streifen in die zu diesem Zwecke im Stevenrohr eingegossenen Aussparungen von schwalbenschwanzförmigem Querschnitt eingetrieben. Bei gusseisernen Stevenrohren wird diese Befestigungsmethode nur in seltenen Fällen angewendet; gebräuchlicher ist es,

in diese Rohre broncene Büchsen einzusetzen und in letzteren die Pockholzstreifen, wie vorstehend angegeben, zu befestigen. Diese Büchsen werden mit Planschen versehen (Tafel 119, Fig. 2 u. 6), so dass man sie am Hintersteven oder am Stevenrohr festschrauben kann, um das Herausschieben resp. Herumdrehen derselben zu verhüten. Die Pockholzstäbe werden in den Büchsen entweder durch kleine Pflöcke (Tafel 120, Fig. 11) oder durch angegossene Ränder resp. durch Vorgesetzte Scheiben (Tafel 119, Fig. 5 u. 6) am Herausschieben gehindert. Bei den unter 62) beschriebenen beiden letzten Methoden der Stevenrohrbefestigung steckt die broncene Büchse mit den Pockholzstäben zum Theil im Stevenrohr und zum Theil im Hintersteven.

Stevenlager aus Pockliolz-pflöcken.

Abmessungen der Pockholzstreifen.

Stopfbüchse des Stercnrohres.

65)    Eine andere, namentlich bei kleineren Schiffen empfehlenswerthe Lagerconstruction besteht darin, dass man in die Stevenrohre broncene, von viereckigen, dicht an dicht angeordneten Löchern netzartig durchbrochene Hülsen schiebt, in deren Löcher Pockholz-pflöcke eingetrieben sind. Diese Construction hat vor der vorstehenden den Vorzug, dass die Lagerfläche aus Hirnholz hergestellt werden kann und desshalb der Abnützung in geringerem Grade unterworfen ist, als eine aus Pockholzstreifen gebildete Fläche, weil die Streifen immer aus Langholz bestehen.

66)    Fertigt man die Lager aus Pockholzstreifen, so giebt man letztem je nach dem Durchmesser der Schaftwelle eine Höhe von 10 mm. bei kleineren Dimensionen, bis zu 25 mm. bei den grössten Ausführungen. Die Breite der Stäbe beträgt ungefähr das drei- bis vierfache ihrer Höhe. Die Büchsen, in denen sie eingetrieben sind, erhalten an ihren schwächsten Stellen eine Wandstärke von etwa 0,04 ihres äusseren Durchmessers. Die zwischen den einzelnen Pockholzstreifen stehen bleibenden Stege macht man ebenso stark wie die geringste Wandstärke der Büchsen. Das Pockholz muss, je nach den Dimensionen des Stevenrohres, etwa 5—10 mm. über diese Stege nach innen hineinragen, damit das Wasser durch die entstehenden Zwischenräume von hinten in die Lager des Stevenrohres eindringen kann. Es läuft von dem hinteren Lager zu dem in analoger Weise ausgeführten vorderen, und nur wie unter 63) erwähnt, kürzeren Lager. Beide Pockholzlager werden so ausgebohrt, dass die Welle etwa 2—3 mm. Luft hat, da die einzelnen Stäbe im Wasser etwas aufquellen und falls die Welle dichter eingepasst ist, gegen dieselbe pressen und sehr erhebliche Reibungswiderstände herbeiführen.

67) y. Die Stopfbüchse bildet den inneren Abschluss des Stevenrohres, sie verhindert den Eintritt des in den Pockholzlagerfugen befindlichen Wassers in das Schiff. Der Stopfbüchsendeckel besteht ,‘xus demselben Metall wie das Stevenrohr, gusseiserne Stopfbüchsen-

deckel erhalten vielfach eine Broncegarnirung. Die Anzahl der Deckelschrauben variirt von 2 bei den kleinsten bis zu etwa 8 bei den grössten Dimensionen. Die Stopfbüchse wird meistens mit Tuckspackung verpackt, selten ist ein Grundring vorhanden, so dass sich die Packung gewöhnlich direct gegen die Pockholzstäbe des hinteren Lagers lehnt. Die Stopfbüchse darf, um Reibungswiderstände zu vermeiden, nie fest angezogen werden, sie ist meistens so lose, dass das Wasser tropfenweise durch dieselbe in das Schiff tritt; nur wenn die Maschine voraussichtlich längere Zeit ausser Betrieb bleibt, zieht man die Stopfbüchse dicht an.

Külil Wasserhahn.

Stevenrohr hei Doppel-schrauhen.

68)    Oberhalb der Stopfbüchse ist an dem letzten wasserdichten Schott in der Regel ein Hahn befestigt, von welchem ein Rohr zu dem Stevenrohr hinter der Stopfbüchse führt (Tafel 119, Fig. 2). Vermöge dieser Einrichtung wird das im vorderen Stevenrohrlager angesammelte Wasser zum Theil in das Schiff abgelassen, damit von hinten frisches Wasser Zuströmen und die Lagerflächen kalt erhalten kann. Eine Zweigrohrleitung führt das durch das Stevenrohr und diesen Hahn strömende Wasser auch häufig als Kühlwasser zu den Lauflagern der Schraubenwelle.

Auf Tafel 120,

69)    Das Stevenrohr ist bei Doppelscliranben im Allgemeinen dem der Einzelschrauben ganz analog construirt, ein Unterschied tritt nur in der Anordnung desselben hervor.

Fig. 3—5 ist das Stevenrohr der Panzercorvette „Sachsen“ gezeichnet, dasselbe ist aus 2 Enden zusammengesetzt, wie dies bei der grossen Länge solcher Rohre gewöhnlich geschieht. Die Verbindung der beiden Rohrenden miteinander stellt man entweder mittelst Flanschen und Schrauben her (Tafel 120, Fig. 3), oder dadurch, dass man das eine Rohrende in das andere hineinschraubt. Das hintere Ende bildet das äussere aus dem Schiff hervorragende Stevenrohr, es ist hinten in dem an das Schiff genieteten starken schmiedeeisernen Winkel befestigt, welcher die Schraube trägt. Vorn bei der Stopfbüchse wird das Stevenrohr mit dem letzten wasserdichten Schott verschraubt. Das ganz aus Bronce bestehende Stevenrohr wird von einem zusammengenieteten schmiedeeisernen Mantel umgeben. Dieser Mantel ist vorn an dem wasserdichten Längsschott vernietet und reicht bis zu der Stelle, wo das Stevenrohr das Schiff durchdringt. Hier beginnt ein zweiter an die Schiffshaut genieteter Mantel, welcher bis zu dem winkelförmigen Schraubenträger reicht und mit letzterem verschraubt ist. In dem Stevenrohr sind meistens auch nur 2 Pockholzlager, eines am Ende des Rohres kurz vor der Schraube und eines hinter der Stopfbüchse angeordnet. Manche Constructeure, z. B. Penn bei unserem Aviso „Zieten“, ordnen dicht vor der Stelle, wo die beiden Stevenrohre miteinander verbunden werden, noch ein drittes

Lager im Kudersteven.

Druckring.

Pockholzlager an. — Bei scharfen Schiffen, hei denen die Entfernung zwischen dem Punkte, an welchem die Welle das Schiff durchdringt, bis zur Schraube ziemlich beträchtlich ausfällt, und bei denen daher ein sehr langes Stevenrohr erforderlich wird, führt man dasselbe nur bis zur Schiffshaut, wie z. B. hei unserem Aviso „Blitz“ (Tafel 120, Fig. 2). Hier endigt auch die Welle des Stevenrohres, welche durch eine broncene, warm aufgezogene, mittelst 4 starker Prisonholzen auf der Welle festgehaltene Kupplung (Tafel 115, Fig. 12 und 13) mit der Schaftwelle verbunden ist. Diese letztere wird ebenso wie die Kupplung mit einem kupfernen Schutzmantel umgeben und in dem Schraubenträger noch einmal durch ein Pockholzlager unterstützt.

70) I. Das Lager im Rudersteven (Tafel 119, Fig. 6 u. 9 und Tafel 121, Fig. 1) wird von Vielen für höchst zweckmässig gehalten, während sich Andere wiederum gar nicht mit demselben befreunden können. Die Vortheile eines solchen Lagers bestehen in der besseren Unterstützung, welche die Schraube erfährt und in der Sicherheit, dass bei eintretenden Wellenbrüchen die Schraube nicht verloren gehen kann. — Die Gegner des Ruderstevenlagers behaupten , dass die Unterstützung, welche die Schraube durch dasselbe erhält, namentlich nach den Seiten hin, nur eine geringe ist. Diese Unterstützung kann aber gefährlich werden, wenn wie vorgekommen, das Schiff mit dem am tiefsten gehenden unteren Ende des Buderstevens aufstösst und eine Durchbiegung der Schaftwelle hervorgerufen wird. Sie meinen ferner, dass ein Verlust der Schraube überhaupt nur zu befürchten sei, wenn die Welle dicht vor dem Propeller bricht, dass aber dann der Rudersteven durch die das Lager demolirende herausfallende Schraube in grosse Gefahr gebracht werden kann. Bricht die Welle im Stevenrohr, so geht die Schraube bis zum Rudersteven zurück und kann nicht fortfallen, so lange sie vom Wellenende getragen wird. Schliesslich ist es für ein Schiff, welches sich bei gebrochener Welle durch Segel fortbewegen soll, vortheilhafter, wenn es die Schraube verliert, als wenn dieselbe hinten mitdreht. — Die grösseren Schraubendampfer erhalten aber fast allgemein ein Lager im Rudersteven, dessen Construction dieselbe ist, wie die der Lager des Stevenrohres.

71) m. Der Druckring soll einen Theil des Vorwärtsschubes der Schraube direct auf den Hintersteven übertragen, und hierdurch das Drucklager etwas entlasten. Kriegsschiffe wurden schon seit Jahren immer mit einem Druckringe versehen, während man sich bei Handelsdampfern erst in den letzten Jahren zur Einführung eines Druckringes entschlossen hat. Der Druckring (Tafel 121, Fig.

8—13) besteht aus Bronce und ist aus 2 Hälften zusammengesetzt, damit man ihn bequem um die Welle herumlegen und wieder ab-

nehmen kann. In den broncenen Hing sind Pockholzpflöcke stramm eingesetzt, welche etwa 10 — 25 mm. über die Ringfläche hervorstehen. Die Pockholzpflöcke müssen so angeordnet werden, dass nur das Hirnholz zur Anlage kommt. Die Druckfläche der Pockholzpflöcke variirt bei practischen Ausführungen zwischen 0,5—0,8 qcm. pro IIP. Die Abnützung der Pockholzpflöcke des Druckringes ist sehr gering, so dass sie nur sehr selten einer Erneuerung bedürfen. Der Druckring wird entweder durch vorspringende Angüsse oder Aussparungen, welche in entsprechende Vertiefungen resp. Erhöhungen des Hinterstevens oder des Stevenrohres passen, an der Drehung verhindert. Bei den auf Tafel 121 gezeichneten Druckringen sind verschiedene Eeststellvorrichtungen derselben dargestellt.

Druckscheibe.

72) n. Die Druckscheibe (Tafel 121, Pig. 14—19) kommt nur bei Schrauben mit Heberahmen vor. Es ist eine broncene, in das hintere Heberahmenlager (siehe 76) eingesetzte Scheibe, gegen welche das Stirnende der Schraub en welle beim Rückwärtsgange der Maschine drückt. Bei kleineren Schiffen (Fig. 18 und 19) ist die Scheibe entweder einfach glatt abgedreht und etwa 20—25 mm. stark, oder sie besitzt ca. 5—6 mm. hohe, über den Scheibenrand hervorstehende Arbeitsflächen. Bei grösseren Schiffen ist die Druckscheibe entweder ähnlich wie der Druckring mit durchgehenden Pockholzstücken garnirt (Fig. 14 und 15) oder es ist nur die dem Propeller zugewendete Fläche mit Pockholzstäben ausgefüttert (Fig. 16 und 17). Auch die Druckscheibe wird gewöhnlich so ausgeführt, dass eine drehende Bewegung derselben nicht stattfinden kann.

auf Heberahmen.

73) o. Der Heberahmen ist eine Einrichtung, welche man nur

solchen Kriegsschiffen an trifft, die längere Reisen unter Segel zurücklegen müssen. Bei diesen sucht man den Widerstand, den die stillstehende Schraube der Fortbewegung des Schiffes durch die Segel entgegensetzt, dadurch zu vermeiden, dass man dieselbe ganz aus dem Wasser heraushebt. Die Schiffe erhalten zu diesem Zweck einen länglich ovalen Einbau im Heck — den Schratibenbrunnen —, welcher sich gerade über den beiden Steven befindet,

so dass man die, wie unter 27) beschrieben, mit der Schraubenwelle durch eine Kupplung verbundene Schraube in denselben hineinziehen kann. Auf Tafel 122 ist der Heberahmen eines

eisernen, auf Tafel 123 der eines Compositschiffes dargestellt.

Th eile der Hebevorrichtung.

74) Zum Heben der unten lagernden und zum Festhalten der gehobenen Schraube hat man folgende Vorrichtungen (Tafel 122):

a) den Heberahmen A und B, ß) die Heberahmenlager C, y) die Lagerstühle TJ,

ö) die Schlosshölzer E,

e) die Pallen F,

Ç) die Feststellvorrichtung der Schraube O,

Tj) den Bock zum Lichten der Schraube H,

F) die Hangerketten J.

75) a. Der Heberahmen (Tafel 122, Fig. 1 und Tafel 123, Fig. 1) füllt den oberen Baum zwischen Hinter- und Budersteven aus und besteht aus drei Theilen, den beiden Seitenstücken A (Tafel 122, Fig. 8—11) und dem oberen Querstück B, (Tafel 122, Fig. 3—5), welche sämmtlich aus Bronce gegossen sind. Die Seitenstücke haben einen 17förmigen Querschnitt und umfassen bei eisernen und broncenen Steven gewöhnlich die behobelten Führungsflächen des Hinter- und Buderstevens (Tafel 122, Fig. 7). Bei hölzernen Steven sind die Führungen aus Bronce hergestellt und an die Steven geschraubt, hier gleitet der Bahmen mitunter in den Uförmigen Führungen. Zuweilen ist das am Hintersteven gleitende Seitenstück des Heberahmens beträchtlich stärker gehalten als das dem Budersteven zugewandte. Das Querstiick B ist entweder auf oder zwischen den entsprechend geformten Seitenstücken mittelst starker broncener Schraubenbolzen befestigt. In der Mitte des Bahmenstückes sitzen zwei oder drei Bollen nebeneinander auf einem broncenen Querbolzen, welcher entweder durch eine Mutter oder einen Querkeil im Bahmen festgehalten wird. Um diese Bollen wird das Schraubenreep beim Lichten der Schraube geschoren. Innerhalb des Querstückes B werden die unter 79) erwähnten Pallen F und die Feststellvorrichtung G der Schraube untergebracht. Im oberen Theile des Querstücks sind vorn und hinten Ansätze resp. Aussparungen zur Aufnahme der Schlosshölzer E an- resp. eingegossen.

Heberalimou-

lager.

76) ß. Die Heberahmenlager C (Tafel 122, Fig. 8 und 10) setzen sich aus 2 Hälften zusammen, deren obere mit den Seitenstücken zusammengegossen wird. Die untere Lagerhälfte wird in der Begel mit 4 broncenen Schrauben an die obere geschraubt, sie hat eine halbrunde Form mit vorspringenden starken Arbeitsleisten, welche genau in den Sattel der Lagerstelle D passen. Ein mit der unteren Lagerhälfte zusammengegossener Spurzapfen hält das Heberahmenlager im Lagerstuhl fest und erleichtert mit seinem conisch zugespitzten Ende die Einführung des Heberahmens in die Lagerstühle. In der unteren Lagerhälfte liegt eine broncene halbrunde Lagerschale, welche durch die seitlich in dieselbe einschneidenden Verbindungsschrauben der beiden Lagerhälften gegen Drehung gesichert ist. Die obere Hälfte des Lagers besitzt keine besondere Lagerschale, sondern wird von dem Seitenstück des Heberahmens direct begrenzt. In die untere Lagerschale sind in derselben Weise, wie unter 64) für das Stevenrohr beschrieben,

Pockholzstäbe eingezogen, auf denen die Propelleraxe läuft. Die obere Lagerhälfte, welche das Gewicht der Schraube nicht zu tragen hat, wird meistens nur mit drei Pockholzstäben garnirt, selten giebt man derselben ebensoviel Stäbe wie der unteren.

Lagerstühle.

77)    y. Die Lagerstühle D (Tafel 122, Fig. 16 und 17) werden bei broncenen Steven mit diesen in einem Stück gefertigt, bei eisernen oder hölzernen Steven aber aus Bronce gegossen. Bei eisernen Steven werden dieLagerstühle mit starken eisernen durchgehenden Schrauben auf den Ansätzen der Steven befestigt (Tafel 122, Fig. 1), bei hölzernen Steven schraubt man sie je nach der Grösse des Schiffes mittelst 3 — 5 cm. starker und 20—35 cm. langer broncener Holzschrauben an denselben fest. Bei eisernen und hölzernen Steven wird der Lagerstuhl gewöhnlich durch einen broncenen Sattel gebildet, welcher auf einem Vorsprung des Stevens ruht. Die Lagerstühle sind mit Arbeitsleisten versehen, welche mit denen des Heberahmenlagers correspondiren. Für die Spurzapfen des Heberahmens sind in den Lagerstühlen die entsprechenden Löcher vorhanden. Der am Hintersteven befestigte Lagerstuhl ragt mit seinem vorderen zu einem Cylinder erweiterten Theil ein Stück in den Steven hinein und ist hier an seiner unteren Hälfte ebenfalls mit Pockholzstäben garnirt. Auf diesen Stäben läuft die unter 27) beschriebene Propellerkupplung. Infolge der hierdurch hergestellten Lagerfläche im Lagerstuhl und in den Heberahmenlagern kann eine Verkürzung des hinteren Stevenrohrlagers vorgenommen werden ; führt man das letztere aber wie sonst üblich aus, so wird der auf die vorgenannten Lager entfallende Flächendruck gegenüber dem sonst in Stevenrohrlagern herrschenden erheblich reducirt.

Schlosshölzer.

78)    ö. Die Schlosshölzer E sollen beim Gange der Maschine und beim Stampfen des Schiffes ein Lüften des Heberahmens und der Schraube, welche nur durch ihr Gewicht nach unten gehalten werden, verhindern. Sie bestehen gewöhnlich aus Eichenholz und sind an ihren Enden mit broncenen Schuhen versehen. Der untere, viereckige, etwas verjüngte Schuh greift in die für denselben im Querstück B des Heberahmens vorgesehene Aussparung (Tafel 122, Fig. 3). Der obere Schuh ist mit einem cylindrischen Ansatz versehen, welcher die Anspannvorrichtung aufnimmt, mit der jedes Schlossholz fest auf den Heberahmen gepresst werden kann. Diese Anspannvorrichtung kann entweder durch eine Schraubenspindel gebildet werden, welche in einem sich gegen einen Ansatz des Stevens lehnenden Bock gehalten ward, mit einem Vierkant endigt und mittelst Aufsteckschlüssels aus dem innen mit Gewinde versehenen cylindrischen Ansatz des oberen Schlossholzschuhes herausgeschraubt wird; oder sie besteht in einem quer über den Schraubenbrunnen gelagerten schmiedeeisernen Balken mit einge-

lassenen Broncemuttern (Tafel 122, Fig. 22 und 23), oder broncenen Böcken, welche mittelst Kopfschrauben an den Steven befestigt sind (Tafel 123, Fig. 3 u. 4), von denen aus Spannschrauben gegen die Schlosshölzer gepresst werden.

Pallen.

Feststellvor-richtung der Schraube.

79) €. Die Pallen F (Tafel 122, Fig. 18 und 19 und Tafel 123, Fig. 7—9) verhindern das Herunterfallen der Schraube auf die Lagerstühle, wenn beim Heben oder Niederlassen derselben das Schraubenreep reissen sollte. An jeder Seite des Schraubenbrunnens läuft in der Führung des Heberahmens ein broncener, am Steven festgeschraubter Pallkranz vom unteren bis zum oberen Ende des Brunnens entlang. Ueber diesen Kranz bewegen sich die um einen Bolzen des Heberahmenquerstücks C drehbaren, ebenfalls broncenen Pallen F. Dieselben haben die Gestalt eines Winkelhebels, dessen kurzer Schenkel die Palle bildet und dessen langer Schenkel zur Ausrückung derselben dient. Beim Lichten der Schraube wird die Palle gewöhnlich nur durch das Gewicht ihres langen Schenkels, seltener durch eine gegen diesen wirkende flache Feder oder durch ein Gummiband (Tafel 123, Fig. 7 u. 8) gegen den Pallkranz gepresst. Sowohl das Andrücken der Pallen durch Federn wie durch Gummibänder hat sich in unserer Marine nicht sonderlich bewährt, dieselben sind daher meistens entfernt, weil das Gewicht des langen Pallhebels in den meisten Fällen zum Anpressen der Palle genügt. Beim Einfieren der Schraube werden in den Augen am Ende des Pallhebels dünne Leinen befestigt, welche von Deck aus angezogen werden und das Einschnappen der Pallen verhindern. Falls das Schraubenreep reisst oder die an demselben holenden Personen nachlassen, braucht man die Pallleinen nur loszulassen und die hierdurch eingerückten Pallen halten die fallende Schraube auf. Wie auf Tafel 123 ersichtlich ist, hat man bei neueren Constructionen der grösseren Sicherheit wegen zwei Pallen auf jeder Seite des Heberahmens angebracht.

80) Ç. Die Feststellvorrichtung G (Tafel 122, Fig. 20 und 21) muss die Schraube beim Heben oder Herunterlassen im Heberahmen vertical stehend erhalten, damit sie sich auch bei Seegang bequem in den Schraubenbrunnen einführen lässt. Zu diesem Zwecke ist einer der beiden Schraubenflügel an seinem Umfange mit einem Einschnitte versehen, in welchen ein in seiner Mitte keilförmig gestalteter, im Heberahmen befestigter Hebel hineingedrückt wird. Dieser Hebel greift mit seinem gabelförmigen Ende zwischen die Ansätze einer Schraubenspindel, welche im oberen Querstück des Heberahmens ihr Muttergewinde und ihre Führung besitzt. Mittelst eines langen Aufsteckschlüssels kann diese Spindel von Deck aus gedreht, hierdurch der Hebel in den Einschnitt des Schraubenflügels gedrückt, oder aus demselben hervorgezogen werden.

81)    rj. Ein Bock zum Lichten der Schraube wird nur bei grösserer^

Bock

um Lichten der Schraube.

Schiffen angewendet, kleinere Fahrzeuge (Kanonenboote) lichten ihre Schraube gewöhnlich mit Hülfe des Besahnsbaumes. Früher wurde derselbe auch bei grösseren Schiffen vielfach zum Lichten der Schraube benutzt, wiederholt eingetretene Brüche desselben bei diesem Manöver haben indessen zur allgemeinen Einführung besonderer Böcke für diesen Zweck geführt. Ein solcher nach dem Lichten der Schraube wegnehm- und zusammenklappbarer, an Bord leicht zu verstauender, schmiedeeiserner Bock ist auf Tafel 122, Fig. 1 und 2 gezeichnet. Derselbe wird durch die an der Wand des Schraubenbrunnens befestigten Charnière gestützt und durch seitlich angeschlagene Taue abgestagt. An seinem oberen Ende trägt er einen Bolzen und 2 Bollen, über ersteren fahren die stehenden Parten der beiden Schraubenreepe nach hinten zum Heck, avo sie befestigt werden ; über die Bollen gehen die holenden Parten der Schraubenreepe nach vorn. Hat man viele Mannschaften zum Lichten der Schraube disponibel, so wird auf jedes Schraubenreep ein Seitentakel aufgeschlagen, und dann längs Deck geholt.

Kann man nur wenig Mannschaften zum Lichten der Schraube auf bieten, so wird zwischen Bock und Heberahmen ein Grien eingeschoren, dessen holende Part um das hintere Spill geschlagen wird, mit welchem man die Schraube hebt. Der auf Tafel 123,

Fig. 1 u. 2 gezeichnete Hebebock hat eine dem vorstehend beschriebenen ähnliche Einrichtung.

82)    Die beiden Hangerketten (Tafel 122, Fig. 12 und 13) besitzen Hang°rketten-etwa 15—20 mm. starke Glieder und sind an den Längswänden

des Schraubenbrunnens befestigt. Jede Hangerkette besteht aus 2 Enden, welche mittelst einer Spannvorrichtung mit Links- und Bechtsgewinde mit einander verbunden werden können. Nach dem Lichten der Schraube werden die vorher gelösten Hangerketten unterhalb des Heberahmenquerstückes B resp. der Schraubenaxe zusammengeschraubt. Die Hangerketten dienen bei gedeckten Cor-vetten mit Campagne oder sonst genügender Oberdeckshöhe, bei denen man die Schraube vielfach im Schraubenbrunnen hängen lässt, zum Festhalten der ganz aus dem Wasser gezogenen Schraube.

Sie sind alsdann mit je einem Auflagerstück (Tafel 122, Fig. 14 und 15) versehen, auf denen das obere Querstück B des Heberahmens ruht. Gewöhnlich hebt man aber die Schraube so weit, dass das Querstück B des Heberahmens über Deck ragt, und schiebt unter dasselbe quer über den Schraubenbrunnen 2 starke Balken, an welchen dann die Schraube mitBahmen hängt. Bei niedrig-bordigen Fahrzeugen (Kanonenbooten) muss man die Schraube, um sie ganz aus dem Wasser zu bringen, zuAveilen so hoch heben, dass ihre Axe über Deck ragt, sie Avird dann in ähnlicher Weise abgestützt,

wie vorstehend beschrieben. In den beiden letzten Fällen dienen die unter der Schraubenaxe zusammengespannten Hangerketten nur als Sicherheitsvorrichtungen.

Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes.

83) p. Die Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes ist in einzelnen Fällen bei grossen schweren Panzerfregatten zur Ausführung gekommen und hat den Zweck, die Drehung der nicht lüftbaren Schraube nebst dem ausgekuppelten letzten Wellenende beim Segeln des Schiffes zu erleichtern. Auf Tafel 120, Fig. 6 bis 10 ist die von Penn für unsere Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“ construirte Vorrichtung dieser Art gezeichnet. An die Schraubennabe ist hinten eine aus Bronce gegossene Haube geschraubt, welche in einem hohlen an beiden Enden mit Bunden versehenen Zapfen endigt. Um diesen Zapfen greift ein aus 2 Hälften zusammengesetzter Bügel, dessen untere Hälfte ähnlich wie ein Heberahmenlager mit Pockholzstäben garnirt ist. Die obere Hälfte des Bügels ist durch einen Querkeil mit einer broncenen Zugstange verbunden. Letztere, durch einen am Budersteven befestigten schmiedeeisernen, mit Bronce ausgefütterten Bock geführt, durchdringt die Aussen-haut des Schiffes in einer Stopfbüchse und endet mit einer Spindel. Die Spindel wird von einem auf dem Zwischendeck ruhenden Bock gehalten, auf dem sie sich mittelst Mutter und Contremutter stützt. Zieht man die Muttern an, so lüftet man das hintere Wellenende und hebt es von seinen Lagerstellen im Stevenrohr ab.

84)    Im Innern des Schiffes ist die Grundplatte des Drucklagers an ihrem hinteren Ende mit einem angegossenen Rahmen versehen. In diesem Rahmen bewegt sich an jeder Seite der darüber liegenden Schraubenwelle je ein gusseiserner Schlitten (Tafel 120, Fig. 8—10). Mittelst Schraubenspindeln, welche in broncenen Muttern laufen, die in dem Rahmen der Grundplatte befestigt sind, lassen sich die Schlitten gegen die Welle schieben und von derselben fortziehen. Die Schlitten besitzen Aussparungen, in denen in broncenen Lagern schmiedeeiserne Rollen untergebracht sind. Schiebt man die Schlitten mit Hülfe der Schraubenspindeln gegen die Welle, so pressen sich die Rollen unter die letztere und heben sie von ihren Auflagerflächen im Stevenrohr und Drucklager ab.

85)    Die Welle wird unmittelbar vor dem Drucklager ausgekuj^pelt und das ganze hintere Wellenende mit der Schraube wird nur noch von dem Bügel der Zugstange am Rudersteven und den beiden Rollen im Tunnel getragen. Hierdurch ist die beträchtliche gleitende Reibung der Welle im Stevenrohr und Drucklager zum Theil in rollende Reibung und zum andern Theil in die geringe Zapfenreibung in dem Bügel umgewandelt. Infolge dieser verminderten Reibung wird die Schraube beim Segeln leichter zum Drehen gebracht, und hierdurch der Widerstand, den sie sonst

durch ihren Stillstand der Fortbewegung des Schiffes entgegensetzt, verringert. Die Welle hat im Stevenrohr ungefähr 2—3 mm. Luft, und wird etwa so weit angelüftet, dass sie leicht gegen die obere Lagerfläche des Stevenrohres anliegt. Schleppversuche, welche mit der Panzerfregatte „Kaiser“ angestellt wurden, haben ergeben, dass die ausgekuppelte aber nicht gelüftete Welle mit der Schraube erst bei 6 sm. Fahrt des Schiffes in Drehung kommt, dass sie sich aber schon bei 3,5 sm. Schiffsgeschwindigkeit dreht, wenn sie angelüftet ist. Durch diese Versuche dürfte die Zweckmässigkeit der Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes bei grossen und schweren Schiffen erwiesen sein.

§ 77.

Wellen und Lager der Raddampfmaschinen.

Bintheilung.

Kurbelwelle.

1)    Die Welle der meisten grösseren modernen Raddampfer ist so zusammengesetzt, dass sich an derselben die nachstehend aufgeführten Theile unterscheiden lassen:

a)    die Kurbelwelle,

b)    die Radwellen,

c)    die Entkupplungsvorrichtung,

d)    die Stopfbüchsen,

e)    die Kurbelwellenlager,

f)    die Radwellenlager.

Der Besprechung dieser Uebertragungsmechanismen sind hier noch angefügt:

g)    die Schwungzapfenlager oscillirender Cylinder.

2)    Eine Raddampfmaschine besitzt gewöhnlich 2 Cylinder und ihre Welle besteht dann in der Regel aus 3 Theilen, einer mittleren Kurbelwelle und 2 äusseren Radwellen (siehe Tafel 73; Fig. 1), welche sämmtlich aus demselben Material — Schmiedeeisen oder Stahl — hergestellt werden. Die Verbindung der drei Wellen miteinander geschieht durch die Kurbelzapfen, in welche die Pleyelstangen der beiden Cylinder eingreifen.

3)    a. Die mittlere oder Kurbelwelle der Raddampfmaschinen bewegt mittelst ihrer Kurbelkröpfung die Luftpumpen. Zu beiden Seiten der die Mitte der ganzen Welle bildenden Luftpumpenkurbel sind Kurbelwellenlager angeordnet. Auf die aus diesen Lagern hervorstehenden Enden der Kurbelwelle sind schmiedeeiserne Kurbelarme (6r auf Tafel 114, Fig. 10 und 11 resp. E auf Tafel 124, Fig. 2) warm aufgezogen. Viele Constructeure ziehen diese Kurbelarme nur warm auf, ohne dieselben festzukeilen ; andere treiben nach

dem Aufziehen einen oder zwei kräftige Keile zwischen Welle und Kurbel; noch andere bohren, wie hier gezeichnet, Löcher halb in die Welle und halb in die Kurbel und treiben dann Stahlbolzen in dieselben ein, welche die Stelle von Keilen vertreten.

Verbindung der Kurbelwelle mit den Kadwellen.

Zweck der getheilten Kadwellen.

Durchmesser der Kurbelwelle.

4) Jeder dieser Kurbelarme trägt einen conisch eingesetzten Zapfen F, welcher entweder durch einen Querkeil (Tafel 114, Fig. 10 und 11) oder durch eine Mutter (Tafel 124, Fig. 2) festgehalten wird. Diese Zapfen F bilden die Kurbelzapfen der beiden Dampf-cylinder. Den schmiedeeisernen Kurbelarmen stehen entweder ganz gleiche schmiedeeiserne Kurbelarme oder häufiger gusseiserne Scheiben (B auf Tafel 114 und C auf Tafel 124) gegenüber, deren Befestigung auf den Badwellen in derselben Weise wie die der Kurbelarme auf der Kurbelwelle bewirkt wird. Die Scheiben sind mit Augen (F auf Tafel 114 und D auf Tafel 124) versehen, welche mit broncenen Futtern garnirt sind. Die freien Enden der Kurbelzapfen F greifen lose in diese Futter ein und stellen hierdurch die Verbindung der Kurbelwelle mit den beiden Radwellen her.

Raddampfers

beiden äusseren Radwellen. Arbeitet das Schiff in bewegtem Wasser, so dass das eine Rad ganz austaucht, dann muss die Kurbelwelle das ganze durch den Cylinder dieses Rades erzeugte Torsionsmoment übertragen und hat ausserdem noch bei jeder Umdrehung zweimal dem ganzen Biegungsmoment desselben zu widerstehen.

6) Für die Berechnung des Durchmessers d der Kurbelwelle bedient man sich der Formeln 163 bis 166. In demselben würde M das grösste von einem Kolben der zweicylindrigen Maschine erzeugte

stets stärker sein, als die

5) Die vorstehend beschriebene Construction der Kurbeln verleiht der ganzen Welle eine gewisse Beweglichkeit, welche bei starken Erschütterungen und etwas weichem Schiffskörper sehr erwünscht ist. Ausserdem erzielt man durch dieselbe eine möglichst gleich-massige Beanspruchung der ganzen Welle, weil der von den Kurbelzapfen ausgeübte Druck stets rechtwinklig zu den auf den beiden äusseren Wellen sitzenden Kurbeln steht. Bewegt sich das Schiff in ruhigem Wasser, so vertheilt sich ferner die von jedem Cylinder geleistete Arbeit nahezu gleichmässig auf die beiden Bäder, und das auf jede Radwelle entfallende Biegungsmoment überschreitet niemals die Hälfte desjenigen, welches von ihrem zugehörigen Cylinder erzeugt wird. Stehen die Dampfkolben nahe ihren todten Punkten, so nimmt zwar das Biegungsmoment seinen grössten Werth an, wird dann aber fast gänzlich von dem Kurbelarm aufgenommen, in welchem der Kurbelzapfen befestigt ist. Mit Rücksicht hierauf muss der mittlere Theil der Welle des die Kurbelwelle

Torsionsmoment und M das von diesem Kolben gleichzeitig hervorgebrachte Biegungsmoment bedeuten.

Durchmesser der Kurbelzapfen.

7) Die Kurbelzapfen, welche nur einem Biegungsmomente zu widerstehen brauchen, können bedeutend schwächer gehalten werden, als die auf Biegung und Torsion beanspruchte Kurbelwelle. Ist M das grösste Torsionsmoment in cmkg., so ist bei einem Kurbelradius von r cm.

M.

— h9-

der grösste Pleyeistangenschub. Bei einer freien Länge des Kurbelzapfens von /. cm. ist das auf denselben wirkende Biegungsmoment :

Mt k

cmkg.

und nach der Formel :

wird demnach der Durchmesser des Kurbelzapfens:

r @

worin für die zulässige Spannung <8 nach § 76, 3 der entsprechende Werth einzusetzen wäre.

8)    Die Berechnung der Kurbelarme resp. der gusseisernen Scheiben geschieht in derselben Weise wie § 76, 8 für die Kurbelarme der Schraubenwellen hergeleitet wurde. Abweichend von den Kurbeln der Schraubenschiffsmaschinen, bei denen man meistens die Höhe h constant lässt und die Breite b variirt, führt man die Kurbeln der Badwellen meistens so aus, dass die Breite b constant bleibt und die Höhe h (Tafel 114, Fig. 10 und 11) sich von der Welle nach dem Zapfen hin mit dem abnehmenden Biegungsmoment vermindert.

9)    Die Länge n der Nabe des Kurbelarmes resp. der gusseisernen Scheibe macht man ungefähr gleich dem Durchmesser d der Kurbelwelle. Die Wandstärke w dieser Nabe findet man folgen-dermaassen: Am Kurbelzapfen greift das grösste Torsionsmoment Mf cmkg. an, dasselbe übt auf diesen Zapfen bei einem Kurbelradius von r cm. einen Druck von

0 = 1,73

cm.

(178)

Kurbelarme.

Nabe des Kurbelarmes.

T hg'

aus.

Am Umfange der Welle wirkt das Torsionsmoment : — Mt cmkg.

2/

Der hieraus entspringende Druck

d~ kg-

2 M

presst gegen den Keil oder den Stahlbolzen, mit welchem der Kurbelarm auf der Welle festgehalten wird. Der auf den gegenüberliegenden Querschnitt der Nabe entfallende Druck wird mithin:

Kurbelring.

Zweck der ICurbelringe.

und daher :

2 M. M

B = ~d

( -7) kg-

M<( -7)

cm.

(179)

n ©

Für © ist hierin ein, nach § 76, 3 zu wählender, entsprechender Werth einzusetzen.

10) Der Druck

2 M.

rri _ t

~ ~d~

bestimmt den Querschnitt q des Keiles oder des Stahlbolzens, welcher die Kurbel festhalten soll, und zwar wird:

2 M,

Fertigt man den Keil aus Stahl, so kann man ihn mit 700 kg. pro qcm. belasten und dann wird:

q = 0,003 ~

d

Kommen zwei Keile zur Verwendung, so liefert q den gemeinschaftlichen Querschnitt beider.

11)    Bei der auf Tafel 114, Fig. 9 bis 11 abgebildeten Kurbel ist das Auge E nicht mit der Scheibe B in einem Stück gegossen, wie dies mit dem Auge D und der Scheibe C bei der auf Tafel 124, Fig. 1 bis 4 gezeichneten Kurbel der Fall ist. Vielmehr ist die Scheibe B an ihrem Umfange sauber abgedreht und dann über dieselbe der mit dem Auge E versehene kräftige schmiedeeiserne Kurbelring C geschoben. Um ein seitliches Abgleiten des Kurbelringes zu verhüten, blieb am Scheibenumfang ein kleiner Band stehen, während nach dem Aufschieben desselben von der andern Seite ein flacher schmiedeeiserner Bing D vorgeschraubt wurde. Durch den Keil H ist der Kurbelring C gegen Drehung gesichert.

12)    Diese von Penn ersonnene Construction verdankt ihre Entstehung den früheren alten Bädercorvetten, welche so eingerichtet werden mussten, dass man beim Segeln die Bäder auskuppeln konnte, da-

qcm.

|_L

er»

mit sich dieselben lose mitdrehten und auf diese AVeise den AVider-stand verringerten. Zu diesem Beliufe schlug man den Keil II zwischen Scheibe B und King C heraus und erstere rotirte dann bei der Drehung des Schaufelrades in dem Ringe C, ohne den Kurbelzapfen und die Mittelwelle A mitzunehmen. Heute, wo kein Raddampfer mehr gebaut wird, der auf Segelführung allein angewiesen sein soll, wo dieselben vielmehr nur noch als Passagierdampfer für kurze Fahrten, als Schlepper und Flussdampfer Verwendung finden, ist die Penn’sche Kurbelconstruction, wenn auch nicht gerade als überflüssig, so doch als eine grosse Vorsichtsmaassregel anzusehen.

Ead wellen.

13)    b. Die Radwellen, gewöhnlich aus Schmiedeeisen, seltener aus Stahl gefertigt, werden das erste Mal unmittelbar hinter den Scheiben B gelagert, durchdringen die Schiffswand in einer Stopfbüchse (siehe 20) und tragen jenseits derselben das frei aufgehängte Schaufelrad. Nur in seltenen Fällen wird das Schaufelrad nicht frei getragen und ist in dem den Radkasten nach aussen hin begrenzenden Träger noch einmal unterstützt. Gewöhnlich sind daher die Radwellen im Radkasten unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Schiff zum zweiten Mal gelagert, mitunter besitzen sie aber auch bei sehr breiten Dampfern ein zweites Lager in der Maschine. An einer der beiden Radwellen wird im Radkasten dicht an der Schiffsseite die Maschinendrehvorrichtung, bestehend aus Schneckenrad, Schnecke und Knarrhebel angebracht.

Durchmesser der Ead well en in den Lagcrstellen.

14)    Da die Radwellen, wie unter 5) erwähnt, nur das grösste Torsionsmoment ihres zugehörigen Cylinders Mf und das halbe Biegungsmoment 0,5 Mh zu übertragen haben, so sind bei Berechnung ihres Durchmessers die Gleichungen 163 resp. 164 für das ideelle Moment dahin zu verändern, dass gesetzt wird; entweder:

M.

ti

0,5 M + ]/0,25 Ml + M'l

oder

(180)

.1/

bi

7,o Mt+%yo,2SM; + M<

Für die Berechnung des Durchmessers der Radwellen nimmt man dieselben Spannungen an, wie sie § 76, 18 für Schraubenwellen angegeben wurden.

1 5) Der letzte das Rad frei tragende Theil der AV eile hat, ausser d e    s

von ihm zu überwindenden Torsionsmoment, einem sehr beträcht-dorkei₁tra?f'lrten liehen, von dem Gewicht des Rades und der Reaction des AArassers gegen die Schaufeln herrührenden Biegungsmoment zu widerstehen.

Dieses Biegungsmoment findet man folgendermaassen : Der vom AVasser auf die Schaufeln ausgeübte Druck ist gleich dem grössten

Torsionsmoment dividirt durch die Entfernung q des Angriffspunktes dieses Druckes von der Radaxe. Statt dieser theoretisch schwierig bestimmbaren Entfernung führt man practisch hei festen Schaufeln den Abstand des Schaufelmittelpunktes von der Radaxe, hei beweglichen Schaufeln den Abstand der Schaufelaxen von der Radaxe ein. Mithin ist:

kg.

der Druck des Wassers gegen die Schaufeln. Wiegt nun das Rad G kg. und liegt sein Mittelpunkt L cm. von dem äusseren Radwellenlager, so ist das die Radwelle beanspruchende Biegungsmoment :

u;-

—' -J- 6r j L emkg.

Das ideelle Moment wird daher nach Gl. 163: oder nach Gl. 164

»i

*L

Hieraus berechnet sich nun nach den Formeln 165 und 166 der Durchmesser der freilaufenden Radwellen. Derselbe ist in vielen Fällen grösser als der Durchmesser der Kurbelwelle.

Eutkupplungs-

vorrichtung.

16) c. Die Entkupplungsvorrichtung wird vielfach bei Schleppern eingebaut, um die Manövrirfähigkeit des Schiffes zu erhöhen (siehe § 54, 22). Durch diese Vorrichtung ist man in der Lage, die sonst zwischen beiden Schaufelrädern bestehende Verbindung aufzuheben und dieselben unabhängig von einander zu machen, so dass jedes Rad durch die zugehörige Maschinenkurbel für sich bewegt werden kann.

1 7) Zu diesem Zwecke wird die bereits unter 3)—4) beschriebene, auf Tafel 124, Fig. 1—4 gezeichnete Kurbelconstruction gewählt. Dieselbe unterscheidet sich von der Penn’sehen Kurbel nur dadurch, dass der gusseisernen Scheibe C der schmiedeeiserne Kurbelring fehlt, und dass diese Scheibe zwar auch durch starke Keile gegen Drehung gesichert ist, aber sich auf der Welle mittelst einer Kupplungsvorrichtung verschieben lässt. Während der Fahrt des Schiffes ist die Scheibe C so weit vorgerückt, dass der Zapfen F in das Auge JJ einfasst, wodurch beide Schaufelräder miteinander verbunden sind. Beim Manövriren mit dem Schiffe wird die Scheibe C durch die Kupplungsvorrichtung zurückgeschoben, und der Kurbelzapfen tritt aus dem Auge D heraus. Die an diesen

Zapfen greifende Pleyelstange bewegt dann nur die ausgekuppelte Radwelle mit dem einen Schaufelrade. Die Mittelwelle bleibt mit der anderen Rad welle und deren Schaufelrade verbunden, da für diese Kurbel keine Entkupplungsvorrichtung vorgesehen wird. Man kann nun entweder mit dem einen Schaufelrade vorwärts arbeiten und das andere still stehen lassen, oder dieses auch gleichzeitig rückwärts bewegen und auf solche Weise kurze Wendungen des Schiffes herbeiführen.

18) Bei zweicylindrigen Raddampfmaschinen ist das Manövriren mit^¹“^'™^™^ den entkuppelten Rädern sehr schwierig, weil jeder Cylinder seine Eäderu-eigene Kurbel bewegt. Bleibt einer der Kolben auf dem todten Punkte stehen, so springt die betreffende Maschine nicht an und man muss erst einkuppeln, um sie wieder in Gang zu bekommen.

Derartige Maschinen müssen daher mit einer gusseisernen Schaufel versehen werden, welche den Stillstand des Kolbens auf dem todten Punkte verhindert. Ebenso ist das Wiedereinkuppeln der Schaufelräder sehr erschwert, weil eine grosse Geschicklichkeit dazu gehört, eine der beiden Maschinen so zu dirigiren, dass bei ihrem Stillstände der Kurbelzapfen F gerade vor dem Auge D stehen bleibt, um das Aufstreifen des letzteren zu gestatten. Grosse Raddampfmaschinen mit Entkupplungsvorrichtungen werden desshalb auch mit Handschiebern versehen, weil sich mit ihren schweren und unhandlichen Steuerungen solche Manöver gar nicht ausführen lassen.

19)    Neuere mit Entkupplungsvorriclitungen versehene Raddampf-maschinen bestehen desswegen aus 2 Paar Cylindern, von denen die Pleyeistangen je eines Paares in eine für beide gemeinsame Kurbel greifen. Bei den unter 90 ⁰ zu einander gestellten Cy-lindern einer Maschine kann niemals eine Todlage eintreten, sie werden unter allen Umständen manövriren und gestatten ein leichteres Einkuppeln der Schaufelräder (siehe § 54, 22).

Badwelleu-

Stopfbüchsen.

20)    d. Die Stopfbüchsen der Radwelle (Tafel 114, Eig. 5 — 8) stellen den wasserdichten Abschluss derselben bei der Durchdringung des Schiffskörpers her. Man fertigt diese Stopfbüchsen aus Gusseisen und setzt sie ebenso wie ihre Deckel der bequemeren Montage und Demontage wegen aus 2 Hälften zusammen. Als Packungsmaterial verwendet man Hanf oder Tuckspackung. Bezüglich des Anziehens dieser Stopfbüchsen gilt dasselbe, welches § 76, 67 über die Stopfbüchse des Stevenrohres gesagt wurde. Bei kleineren Raddampfern kommen häufig als Abschluss der Radwelle keine Stopfbüchsen zur Anwendung, vielmehr begnügt man sich bei denselben mit der Anbringung einer an dem Schiff befestigten Ledermanschette, siehe Tafel 124, Eig. 12 und 13.

21)    e. Die Kurbehvellenlaqer der Raddampfer werden in ähnlicher Weise Kmbeiweiien-wie die unter § 76, 36—43 beschriebenen der Schraubenschiffe

ausgeführt. Gewöhnlich sind 4 dieser Lager vorhanden, von denen je 2 eine Kurbel begrenzen. Sie werden in den Querträgern des oberen Maschinenrahmens (siehe Tafel 73, Fig. 1) untergebracht, bestehen aus bron eenen mit Weissmetall ausgegossenen Schalen und gusseisernen Lagerdeckeln, und werden durch 2 Lagerbolzen, deren Muttern mit Sicherungen versehen sind, zusammengehalten (siehe Tafel 124, Fig. 7 und 8). Bezüglich der Theilung dieser Lager und ihrer Zwischenlagen gilt das für die Kurbelwellenlager der Schraubenschiffe § 76, 40 Gesagte ebenfalls. Der Flächendruck in den Kurbelwellenlagern muss so bemessen werden, dass er 40 kg. pro qcm. der tragenden Fläche (Product aus Wellendurchmesser und Lagerlänge) niemals übersteigt. Den eingedrehten Lagerstellen der Kurbel- und Radwellen giebt man überstehende Bunde, damit sich dieselben beim Schlingern des Schiffes nicht verschieben (siehe Tafel 73, Fig. 1).

Radwellcn-

lager.

Aussenlager.

Schmierung der Aussenlager.

22)    f. Die Radwellenlager, welche innerhalb des Schiffes eingebaut sind, unterscheiden sich in ihrer Construction von den Kurbelwellenlagern nicht. Besondere Erwähnung verdienen nur die im Radkasten untergebrachten Aussenlager, welche, auf schmiedeeisernen mit dem Schiffskörper vernieteten Consolen ruhend, neben dem Schiffe befestigt sind. Dieselben erhalten häufig gar keine Lagerschalen, sondern werden nur mit Pockholzstäben garnirt, oder man giebt ihnen, wie Tafel 124, Fig. 9 und 10 gezeichnet ist, Unterschalen aus Bronce und versieht nur den Lagerdeckel mit Pockholzstreifen. Wenn die Radwellen aussen nur in Pockholzlagern laufen, so ist es nöthig, dass man sie an den Lagerstellen mit einem Bronceüberzug versieht.

23)    Die Aussenlager der Radwellen müssen bei freigetragenen Schaufelrädern bedeutend breiter als die Kurbelwellenlager gemacht werden, damit der auf dieselben entfallende Flächendruck nicht zu gross wird. Radwellen, welche im äusseren Radkastenträger noch einmal gelagert sind, bedürfen derartiger besonders breiter Aussenlager nicht.

24)    Die Schmierung der Aussenlager wird durch das Wasser her-gestellt, welches die Schaufeln mit emporreissen, und das von oben durch seine Schwere herniederfällt. Zur Aufnahme dieses Wassers ist an den Lagerdeckel ein geräumiger viereckiger Kasten angegossen, von dem eine längliche Oeffnung durch den Deckel nach der Welle geht. Sehr häufig bringt man auch im Innern jedes Radkastens an der Schiffswand einen nach oben hin offenen Tank an, in dem sich das von den Schaufeln mitgerissene Wasser sammelt, und durch ein Rohr dem Radwellenlager zugeführt werden kann. Gewöhnlich zweigt sich dann von diesem Rohr noch die in das Schiff hineinführende Kühlrohrleitung für die übrigen Lager ab.

25) g. Die Schwung zapfenlag er der oscillirenden Cylinder (Tafel 124, ^gör^^cfufren¹-"' Fig. 5 und 6) werden auf die Fundamentplatte geschraubt und bestehen aus einem gusseisernen Untertheil und Obertheil, welche von den gleichzeitig als Befestigungsschrauben dienenden Lagerbolzen zusammen gehalten werden. Die tragende Fläche der Schwungzapfenlager muss so gross sein, dass der auf dieselbe entfallende Flächendruck nicht grösser als 25 kg. pro qcm. wird. Da der Durchmesser des Schwungzapfenlagers von der Weite des Exhaustrohres abhängt, so erhält man im Allgemeinen eine genügend grosse Lagerfläche, wenn man die Länge des Lagers etwa gleich 0,33 bis 0,5 des Lagerdurchmessers macht. Diese Lager erhalten bei grossen Dimensionen keine herausnehmbaren Schalen, sondern werden ähnlich wie Excenterbügel mit festgeschraubten broncenen Futtern ausgelegt. Die Futter werden durch viele in die gusseisernen Lagerkörper verschraubte Kopfschrauben mit versenkten Köpfen festgehalten. Das untere Lagerfutter ist häufig mit Weissmetall ausgegossen, welches die Köpfe der Befestigungsschrauben desselben deckt, so dass einmal eine glatte Fläche entsteht, dann aber auch die Schrauben am Herausdrehen gehindert sind. Sollen die Lager revidirt resp. nachgearbeitet werden, so muss man den Cylinder abstützen und den ganzen unteren Lagerstuhl unter demselben hervorziehen.

der Cylinder.

Vierzehnter Abschnitt.

Oondensatoren.

§ 78.

Nutzen der Condensation, Widerstandsarbeit und Arten der

Oondensatoren.

Nutzen der Condensation.

Hessare Ausnützung der Dampfwänne.

1)    Die ökonomischen Vortheile der Condensationsmaschinen gegenüber den Auspuffmaschinen basiren hauptsächlich:

a)    auf der besseren Ausnützung der im Dampfe enthaltenen Wärme,

b)    auf der Verminderung des Gegendrucks.

2)    a. Die bessere Ausnützung der im Dampf enthaltenen Wärme begründet sich folgendertnaassen : Die Auspuffmaschinen entlassen ihren verbrauchten Dampf mit etwa 1,2—1,25 kg. pro qcm. Spannung und einer Temperatur von ungefähr 105° C. Die Condensationsmaschinen hingegen verarbeiten ihn bis auf 0,2—0,25 kg. pro qcm. Spannung und bis zu einer Temperatur von etwa 60 ⁰ C.

3)    Nach § 7, 11 ist die vom Dampfe geleistete äussere Arbeit gleich dem Wärmegewicht multiplicirt mit dem Temperaturgefälle. Bei derselben Anfangsspannung, also auch Anfangstemperatur, wird das Temperaturgefälle in einer Condensationsmaschine stets grösser als in einer Auspuffmaschine. Setzt man z. B. eine Anfangs-spannung von 5 kg. pro qcm., mithin eine Anfangstemperatur von 150° C. voraus, so entsteht in der Auspuffmaschine ein Temperaturgefälle von :

150 °—105° = 45 ⁰

in der Condensationsmaschine von :

150°—60° = 90⁰

so dass sich die Temperaturgefälle, also auch die Leistungen beider Maschinen verhalten wie:

90

45

fco

d. h.

in dem vorerwähnten speciellen Falle würde die Condensationsmaschine theoretisch die doppelte Arbeit der Auspuffmaschine erzeugen können.

4) b. Die Verminderung des Gegendrucks in einer Condensations- ^cs'oegon-8 maschine gegenüber einer Auspuffmaschine fällt sofort in die Augen, wenn man das Indicatordiagramm auf Tafel 80, Fig. 11 betrachtet, bei welchem angenommen wurde, dass Eintrittsspannung und Füllungsgrad beim Arbeiten mit und ohne Condensation dieselben bleiben.

drucks.

5) Arbeitet die Maschine ohne Condensation, so liegt die Gegendrucklinie in dem Diagramm oberhalb der atmosphärischen, entsprechend der Ueberdruckspannung des entweichenden Dampfes Yo.n 0,2—0,25 kg. pro qcm. Wird der Dampf condensirt, so fällt

die Gegendrucklinie unter die atmosphärische und liegt nur ungefähr so weit von der Linie des absoluten Vacuums entfernt, wie im ersten Falle von der atmosphärischen. Es vergrössert sich daher die Fläche des Diagramms AB C D bei Anwendung der Condensation

um

das einfach schraffirte untere Stück C D E F

und in derselben Weise wächst auch die geleistete Arbeit.

Tabelle von Cotterill.

Tabelle von Voelckers.

6)    Da nun in beiden Fällen dasselbe Anfangsvolumen des Dampfes verbraucht wurde, in der Auspuffmaschine nach dem Indicatordiagramm aber weniger Arbeit leistete als in der Condensations-maschine, so folgt, dass die erstere nicht so ökonomisch ist, als die letztere. Cotterill²) hat das Gewicht des Dampfes berechnet, welches in der Auspuffmaschine und in der Condensationsmaschine pro IP und Stunde bei verschiedenen Dampfspannungen und demselben Füllungsgrade unter Ausserachtlassung aller Verluste etc. verbraucht wird. Diese Werthe sind in der umstehenden Tabelle einander gegenüber gestellt, so dass sich die Vortheile der Condensation deutlich erkennen lassen. — Die Tabelle ist unter der Voraussetzung berechnet, dass den Kesseln der Condensationsmaschine das Speisewasser aus dem Condensator mit 40 ⁰ C., denen der Auspuffmaschine aus einem vom entweichenden Dampf durchströmten Speisewasservorwärmer mit 100° C Temperatur zugeführt wird. Selbstverständlich haben die angegebenen Zahlen der Tabelle nur einen relativen Werth, aus denselben geht aber ausserdem hervor, dass der durch Condensation des Dampfes erzielbare Vortheil bei niedrig gespanntem Dampfe ein viel grösserer als bei hochgespanntem ist.

7)    Eine andere Tabelle dieser Art ist von Voelckers³) berechnet worden, welche für verschiedene Füllungsgrade einen Gegendruck von 1,096 kg. pro qcm. für die Auspuffmaschine und von 0,175 kg. pro qcm. für die Condensationsmaschine, sowie eine für beide

Tabelle über den Dampfverbrauch in Auspuff- und Conden-sationsniascliinen nach Cotterill.

Eintrittspannung in kg. pro qcm.

Temperatur des Dampfes in Graden C.

119,57

142,82 157,94

169,46

Dampfverbrauch per ip u. Stunde in kg.

in der Auspuffmaschine

in der Condensationsmaschine

22,86

5,08

11,24 j 8,57

4,17    8,76

7,21

3,49

Maschinen gleich hohe Eintrittsspannung von 4,385 kg. pro qcm., voraussetzt. Auch die Leistung der beiden Maschinen ist bei allen Füllungsgraden als gleich angenommen worden, wesswegen die Dimensionen der Dampfcylinder mit abnehmendem Füllungsgrade wachsend gedacht sind. In dieser Tabelle stellen sich die Dampfverbräuche pro IP und Stunde folgendermaassen :

¹

W. H. MAW. Recent practice in marine engineering. London 1888.

²

CottKRILL. Notes on the théorie of the steam engine, London 1871,

³

Voelckers. Der Indicator. Berlin 1878.

Tabelle über den Dampfverbrauch in Auspuff- und Conden-sationsmaschinen nach Voelckers.

Füllungsgrad €.

0,966

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4 0,33

0,25

0,2 0,15 0,725

0,1

Dampfverbrauch pro ip u. Stunde in kg. in der

Auspuff

maschine

Condensations-

maschine

°

i>~    co'

Cl    Ol

24,3

20,6

22,8

21,5

20,3

19,3

18,8

18,6

18,7 19,8

19,3

18,1

17,0

16,0

15,4

14,6

14,2 13,8

cT    c<r

<M    i—<

13,6

8)    Aus dieser Tabelle lässt sich gleichzeitig ersehen, dass die Auspuffmaschine bei 0,25 Füllung ihren vortheilhaftesten Füllungsgrad erreicht hat, weil sich die Dampfverbräuche bei geringeren Füllungsgraden wieder vergrössern (siehe § 25, 7).

Tabelle von Schmidt.

9)    Mit der Abnahme des Dampfverbrauches verringert sich auch der Kohlenverbrauch der Maschine und da man bei Schiffsmaschinen niemals, wie dies wohl bei stationären Maschinenanlagen vorkommt, um das zur Condensation erforderliche Einspritz- resp. Kühlwasser verlegen ist, so empfiehlt es sich stets, die Schiffsmaschinen mit Condensation zu versehen. Wie gross die Kohlenersparniss in der Condensationsmaschine bei niederen Dampfspannungen gegenüber der Auspuffmaschine werden kann, zeigt folgende kleine, von Schmidt ¹) berechnete Tabelle. Dieselbe setzt für gleiche Füllungsgrade gleiche Leistungen voraus und giebt die bei der Conden-

sationsmaschine erzielte Kohlenersparniss in Procenten des für die Auspuffmaschine eintretenden Kohlenverbrauchs.

Tabelle der Kolilenersparniss bei Anwendung der Condensation

nach Schmidt.

Füllungsgrad e.

0,5

0,33

0,25

0,2

Eintrittsspannung j)    =    1,5    kg.    pro qcm,

Die eingeklammerten Zahlen besitzen keinen practischen Werth,

Aveil die Dampfspannung in den betreffenden Fällen bei den angenommenen Füllungsgraden in der Auspuffmaschine unter den Atmosphärendruck sinkt.

10)    Wenn eine Condensationsmaschine und eine Auspuffmaschine gleiche indicirte Pferdestärke besitzen, so wird die effective Pferdestärke Pumpen-bei der ersteren kleiner als bei der letzteren und zAvar um so viel als die zur Betreibung der Luftpumpen und eventuell der Kühlwasserpumpe erforderliche Arbeit ausmacht. Diese zur Bewegung der Pumpen in einer Condensationsmaschine aufzuwendende Arbeit beträgt im Allgemeinen etwa 7 °/₀ der indicirten Pferdestärke, ist also gegenüber der durch die Condensation erzielten grösseren Ausnützung des Dampfes verhältnissmässig gering.

11)    Ausser der Widerstandsarbeit der Pumpen tritt bei Condensations-maschinen noch die Widerstandsarbeit des Condensators auf, hervorgebracht durch die erst allmälig erfolgende Condensation des ausströmenden Dampfes und den im Condensator herrschenden Gegendruck. In dem Diagramm auf Tafel 80, Fig. 11 stellt die gekreuzt schraffirte Fläche die Widerstandsarbeit des Condensators, die einfach und gekreuzt schraffirte Fläche zusammen die Widerstandsarbeit in einer unter gleichen Verhältnissen arbeitenden Auspuffmaschine dar. Die Widerstandsarbeit des Condensators beträgt hiernach etAva nur den sechsten Tlieil von derjenigen einer Auspuffmaschine.

12)    Der im Condensator auftretende Gegendruck entsteht einerseitsa®^“‘*™2orJe8 durch nicht condensirten Dampf, dessen Spannung der Condensator-temperatur, Avelche seine Sättigungstemperatur bildet, entspricht; andrerseits durch Luft, die zum Tlieil durch undichte Flanschverbindungen oder Kolbenstangen-Stopfbüchsen oder mit dem InjectionsAvasser eintritt.

34

26

20

16

41

33

26

21

(46)

(50)

38

31

26

(42)

35

30

AViderstands-arbeit der

Widerstands-arbeit des Condensators.

13)    Mit der Vergrösserung des im Cylinder noch verbleibenden hinter dem Kolben befindlichen Dampfvolumens lind der um sich greifenden Condensation nimmt der Gegendruck, welcher unmittelbar nach dem Beginn der Ausströmung am grössten ist, ab. Die Verminderung der Dampfspannung im Cylinder während des Ausströmens nach dem Condensator und die hierauf beginnende Abnahme des Gegendrucks lässt sich im Indicatordiagramm mit einer für die Praxis ausreichenden Genauigkeit durch eine Parabel veranschaulichen, die man durch folgende Construction erhält :

Abnahme des Gegendrucks.

Construction der Gegendruek-Curve.

V w.

14)    Fig. 12 auf Tafel 80, MPRSN sei ein theoretisches Indicatordiagramm, V W die atmosphärische Linie, M N die Nulllinie ; X Y die Gegendrucklinie ; R S die nach § 6, 9 construirte Expansionslinie und A der Punkt, in welchem die Ausströmung beginnt. Um 0, den Mittelpunkt von V W schlage man mit O W den Kreisbogen CWD, dessen durch A gehende Begrenzungssehne CI) _[_ auf V W steht, theile diesen Bogen in eine Anzahl gleicher Theile und ziehe aus den einzelnen Theilpunkten Parallelen zu C TJ. Hierauf ziehe man A F parallel zu V W und schlage um B mit dem beliebig gewählten Stück B E, welches grösser als A B sein muss, den Bogen E F. Durch F und B lege man einen Kreis mit einem auf 4 5 in G liegenden Mittelpunkte, theile E B in dieselbe Anzahl gleicher Theile wie den Bogen C L>, schlage aus jedem Theil-punkte von E B einen Kreisbogen um B und ziehe aus den Schnittpunkten dieser Kreisbögen auf dem Kreise F B Parallelen zu Die Schnittpunkte dieser horizontalen Parallelen mit den correspondi-renden aus den Theilpunkten des Kreises CWD gezogenen verticalen Parallelen ergeben in L, II., III. etc. Punkte der gesuchten Parabel.

Compressions-

Curve.

15)    Häufig wird auch die durch die Compression entstehende Curve über K X durch den Parabelbogen von B bis IV. ersetzt. Dieses Verfahren stützt sich auf die folgenden Ausführungen : Das beim Beginn der Compression im Cylinder vorhandene Gemisch von Wasser-dämpfen und Luft besitzt höchstwahrscheinlich dieselbe Zusammensetzung, wie das zu dieser Zeit im Condensator sich aufhaltende. Nun ist die Spannung der Wasserdämpfe von der Cylinder-temperatur abhängig, von der man annimmt, dass sie bei der Compression in ähnlicher Weise steigt wie die Temperatur des Condensators nach der Ausströmung des Dampfes abnimmt.

Eintlieilung der Condensatoren.

16)    Für Schiffsmaschinen gelangen folgende drei Arten von Condensatoren zur Verwendung:

a)    Einspritz- oder nasse Condensatoren,

b)    Oberflächen- oder trockene Condensatoren,

c)    Strahl- oder Ejectorcondensatoren.

Die beiden ersteren sind in den folgenden Paragraphen, die letzteren im § 89 eingehender besprochen,

§ 79.

Einspritzcondensatoren.

1)    Während noch vor 2 Jahrzehnten fast alle Schiffsmaschinen mit QW¹® fftridie

⁷    .    .    Abnahme der

Einspritzcondensation arbeiteten, haben die im 8 37, 23, 31 und Einspritz-32 erwähnten Umstände dahin geführt, dass zur Zeit nur in ganz seltenen Fällen Einspritzcondensatoren für Seedampfer zur Ausführung gelangen. Sie sind daher nachstehend auch weniger ausführlich als die Oberfhichencondensatoren behandelt.

condensators.

2)    Der Einspritzcondensator (Tafel 125) zerfällt in folgende drei Räume :

I. den Oondensationsraum A,

II. den Pumpenraum B,

III. den Warmwasserraum C.

Der aus den Cylindern entweichende Dampf tritt durch die Exhaustrohre in den Condensationsraum A und wird dort durch Zuführung von kaltem Wasser niedergeschlagen. Die Conden-sationsproducte, bestehend aus dem zugeführten Wasser, dem nicht condensirten Dampf und etwas atmosphärischer Luft, welche dem Einspritzwasser mechanisch beigemengt ist, gelangen aus dem Condensationsraum A durch die Saugewirkung der Luftpumpe in den Pumpenraum B und werden von hier aus in den Warmwasser raum C gedrückt. Häufig bezeichnet man den Condensationsraum auch als den Tal ftp u mp en sau g er au m und den Warmwasser-raum als Tjuftpumpendruckraum oder Ausgussraum.

des

3)    Der Einspritzcondensator hat bei horizontalen Maschinen gewöhn-lieh die Form eines viereckigen Kastens und wird aus Gusseisen condensators. hergestellt. Da er nur dem Druck der äusseren Atmosphäre zu widerstehen braucht, so sind seine Wandungen entsprechend schwach gehalten und bei kleineren Condensatoren etwa 2 cm., bei den grössten etwa 3 cm. stark. Die flachen Wände werden meistens

durch innere Rippen oder bei sehr grossen Dimensionen des Condensators durch Anker versteift. Die Flanschen der Condensatoren macht man ca. l¹/₄ mal so stark als die Wandungen. —

Bei Hammermaschinen hat man den Einspritzcondensator häufig in die mit den Pumpen verbundenen Cylinderständer verlegt, eine viel Raum ersparende und auch sonst an sich ganz gute Anordnung, die nur den einen Fehler besitzt, dass bei eintretender Abrostung der inneren Fläche die Querschnitte der Ständer so geschwächt werden können, dass daraus Gefahren für den Betrieb der Maschine entstehen. •

4)    Der Condensationsraum A besass bei den ersten AVatt’schen Maschinen einen etwa t/₈ des Cylindervolumens betragenden Rauminhalt. Bei

den jetzigen practischen Ausführungen variirt derselbe zwischen ]/₄ — V₂ des Volumens des oder der Cylinder, welche gleichzeitig ihren Dampf in denselben entlassen. Bei schnell gehenden Maschinen ist er auch noch grösser als ¹j₂ dieses Volumens. Je grösser man den Condensationsraum macht, um so besser ist im Allgemeinen das Vacuum, um so länger hält sich dasselbe und um so gleich-massiger arbeitet die Luftpumpe. Französische Schraubenschiffsmaschinen weisen Condensationsräume auf, welche gleich dem Inhalt des in denselben ausmündenden Cylinders und zuweilen noch grösser als dieser sind. Diese grossen Condensatoren wiegen und kosten zwar mehr als kleine, haben aber ausserdem noch den Vorzug, dass sie nicht so schnell die Cylinder überfluthen als letztere, falls es vergessen wird, die Einspritzung zu schliessen.

5)    Mit dem Condensationsraum stellen in Verbindung (Tafel 125, Fig. 3 und 4)

a)    die Exhaustrohre (6,6),

b)    die gewöhnliche Einspritzung aus See. (1 und 2),

c)    die Notheinspritzung aus der Bilge. (3 und 4).

Exhaustrohre.

Einspritzung aus See.

6)    a. Die Exhaustrohre (6,6), welche den Dampf von den Cylindern in die Condensatoren leiten, erhalten im Allgemeinen einen Querschnitt von 1,5 qcm. pro indicirte Pferdestärke. Gewöhnlich werden die Exhaustrohre vom Cylinder nach dem Condensator hin geneigt ausgeführt, damit das in den meistens unbekleideten Rohren sich absetzende Condensationswasser nicht in die Cylinder zurückfliessen kann. Wegen der in diesen Rohren in Folge der ungleichen Erwärmung eintretenden Ausdehnungen und Contractionen werden sie in der Regel mit Compensationsvorrichtungen versehen, indem man sie trompetenartig erweitert am Condensator münden lässt (siehe § 69, 7).

sitzt bei guten Ausführungen zunächst ein Hahn oder

7)    b. Für die Einspritzung aus See ist an der Schiffswand ein besonderes Bodenventil (1), bestehend in einem Kingstonventil oder einem Hahn vorhanden. Die Oeffnung des Ventiles nach der See hin ist durch ein Sieb geschlossen, damit das Eindringen im Wasser schwimmender Körper in die Rohrleitung und den Condensator verhindert wird. An dem Bodenventil — dem Injections-kingston

Schieber (2), welcher das Absperren der Rohrleitung noch gestattet, falls das Kingstonventil undicht oder beschädigt ist. Von diesem Hahn oder Schieber führt ein kupfernes Rohr zu einer am Condensator befestigten Absperrvorrichtung, welche bei grossen Maschinen gewöhnlich durch einen einfachen oder besser durch einen Gitterschieber, bei kleineren durch einen Hahn hergestellt wird. Den Gitterschieher hat man gewählt, weil er sich (siehe § 63, 11) schnell öffnen und schliessen lässt. Der Einspritzschieber (Tafel 125, Fig. 5 und 6) oder der Einspritzhalm werden stets

so angebracht, dass sie vom Maschinistenstande aus geöffnet und geschlossen werden können. Der Hebel oder das Handrad, mit welchem man den Einspritzschieber oder Einspritzhahn bewegt, steht mit einer Scala in Verbindung, die den Oeffnungsgrad der Einspritzung erkennen lässt. Nach dem Zeiger des Vacuummeters wird an dieser Scala das Einspritzwasserquantum regulirt, indem man stets darnach trachtet, für die höchste erreichbare Luftleere eine möglichst geringe Wassermenge einzuspritzen. Je kleiner die eingespritzte Wassermenge ist, um so geringer stellt sich die Arbeit der Luftpumpe, um so grösser ist daher die Nutzarbeit der Maschine.

8) Der Durchmesser d des Ein spritzrohr es berechnet sich, wenn das¹^^“¹^⁸®^®8 Einspritzwasserquantum W. pro kg. Dampf nach Gl. 42 bestimmt wurde, auf folgende Weise: Bei einem stündlichen Dampfverbrauch von D kg. (Gl. 40) gebraucht man pro Secunde :

D W.

l

3600. 1000

Einspritzwasser. Dieses Quantum muss gleich dem Querschnitt des Rohres

D W.

3600

¹ hi- =

cbm.

7V

— d² qm., multiplicirt mit der Geschwindigkeit v des 4

in der Secunde durchströmenden Wassers sein. Bezeichnet man den Ueberdruck der Atmosphäre über die im Condensator herrschende Luftleere, in Metern Wassersäule ausgedrückt, mit H und den Abstand der Oeffnung der Einspritzvorrichtung von der Wasserlinie in Metern mit //, so ist:

v = y-2 g (77 + h)

und demnach:

D W.

3600000

►ted S

,r- y 2 g (H+ h)

3600000 re y2 g (TI + h)

m. — 0,0283

DW.

X

y (hi + h)

cm.

(182)

In der vorstehenden Formel sind die in den Krümmungen des Rohres stattfindenden Reibungen nicht berücksichtigt, weil man in der Praxis den Durchmesser d des Einspritzrohres der Sicherheit wegen bis ungefähr doppelt so gross wählt, wie Gl. 182 an-giebt. Nimmt man unter Berücksichtigung dieser Widerstände die Geschwindigkeit des in den Condensator von der See strömenden Einspritzwassers, wie dies gewöhnlich geschieht bei flach gehenden Dampfern zu rund 8 m., bei tief

„    10 m.

an, so ergiebt sich der Durchmesser des Einspritzrohres im ersten Falle zu

d = 0,02 ]/ D W. cm.

. (182a)

im zweiten zu

cm.

d = 0,019 Y D W.

Einspritz-

tfffnmig.

9) Das Einspritzrohr setzt sich noch hinter der Absperrvorrichtung fort und geht in den Condensationsraum, in welchem es dicht unterhalb und quer vor der Einmündung des Exhaustrohres endigt. Das Ende des Einspritzrohres ist geschlossen, das vor dem Ex-haustrohr liegende Stück desselben wird entweder an seiner oberen Hälfte mit Schlitzen versehen oder siebartig durchlöchert. Im ersteren Falle tritt das Einspritzwasser in breiten Streifen aus dem Rohr und schlägt den in den Condensator strömenden Dampf hauptsächlich durch seine Abkühlung an der Oberfläche dieser Wasserstreifen nieder, im andern Falle tritt das zugeführte Wasser in einzelnen fein vertheilten Strahlen aus, und führt durch seine innige Vermischung mit dem aus den Cylindern kommenden Dampf eine schnelle Condensation herbei. Der gesammte Querschnitt aller Ausströmungsöffnungen des Einspritzrohres muss wegen der beim Ausfluss des Wassers aus der dünnen Rohrwand stattfindenden

Contraction mindestens 1,5 mal so gross sein als der Querschnitt des Einspritzrohres. Bei grösseren Condensatoren theilt man häufig das Einspritzrohr hinter dem Kingston und bringt 2 Einspritzschieber mit je einer Brause am Condensator an, um eine bessere Vertheilung des Einspritzwassers zu erzielen.

Nothinjection.

10) c. Die Nothinjection aus der Bilge (Tafel 125, Fig. 3 und 4) wird in Thätig-keit gesetzt, wenn das Schiff so viel Wasser macht, dass die sonst vorhandenen Lenzpumpen nicht mehr zur Bewältigung der eintretenden Wassermassen ausreichen. Für diesen, bei den früheren hölzernen Raddanqrfern gar nicht so ungewöhnlichen Fall ist am Condensationsraum entweder ein besonderes nach der Bilge führendes Einspritzrohr mit eigener Brause und Absperrvorrichtung angebracht, oder es zweigt sich von dem aus der See kommenden Einspritz-rohr ein nach der Bilge führendes, durch Ventil, Schieber oder Hahn (3) absperrbares Zweigrohr ab. Das in die Bilge geführte Rohr endigt in einem nach allen Seiten hin siebartig durchlöcherten Saugekorb, welcher die Unreinheiten der Bilge von dem Rohr fern halten muss. In Eisen- und Compositschiften macht man diesen Saugekorb nicht aus Kupfer, sondern, um die galvanische Action zu verhüten, besser aus verzinktem Eisen. Unmittelbar über dem Saugekorb ist ein Fussventil (4), bestehend in einer Gummischeibe oder einer mit Leder besetzten broncenen Klappe (Tafel 125, Fig. 7 und 8) eingeschaltet. Dasselbe ist stets geschlossen und öffnet sich erst, wenn der Druck über demselben bei seiner Verbindung mit dem Condensntor geringer wird nls rler Atmosphären-

Êinspritzcondensatoreii.

l-¹-

IC

05

druck. Das Fussventil soll das Eindringen von Wasser in das Schiff verhüten, welches entweder durch den geöffneten Einspritzschieber aus dem Condensator oder aus der See zutreten kann, falls unachtsamer Weise die Verbindung des Nothinjections- und Seeinjectionsrohres nicht abgeschlossen ist. Tritt die ISTothinjection in Wirksamkeit, so wird die Seeinjection abgestellt. Beim Angehen der Maschine mit der Nothinjection strömt das Wasser nicht wie bei der Seeinjection von selbst in den Condensator, sondern muss erst durch die Luftpumpe angesaugt werden. Den Querschnitt des Notliinjectionsrohres bemisst man etwas kleiner als den der Seeinjection, gewöhnlich beträgt er mit Rücksicht auf die kürzere und weniger Kniee enthaltende Rohrleitung nur 0,66 der letzteren. — Bei Schiffen mit Wasserballast kann man die Bilgeinjection auch zum Auspumpen des Ballastwassers kurz vor dem Einlaufen des Schiffes in den Hafen benutzen.

11)    Der Pumpenraum B liegt entweder seitlich von dem Condensations- PumPenraum-raum oder (Tafel 125, Fig. 1 und 2) unter demselben. In dem Pumpenraum befindet sich die Luftpumpe, welche § 83, 2—21 näher beschrieben ist. Eine mit den Saugeventilen der Luftpumpe besetzte Wand trennt den Pumpenraum vom Condensationsraum.

Die Condensationsproducte gelangen durch diese Saugeventile in den Pumpenraum und werden von hier durch die Druckventile, welche an der trennenden Wand zwischen Pumpenraum und Warm wasserraum C befestigt sind, in den letzteren befördert.

Warm wasserraum.

12)    Der Warmwasserraum C ist gewöhnlich seitlich neben dem Condensationsraum und über dem Pumpenraum angeordnet. Der Condensationsraum wird vielfach auf Kosten des Warmwasserraums

vergrössert, indem man die beide Räume trennende Wand aus der Mitte nach dem Warmwasserraum verschiebt (Tafel 125, Fig. 1). In den Warmwasserraum münden (Tafel 125, Fig. 3 und 4):

d) das Saugerohr der Maschinenspeisepumpe (10);

e)    das Rücklaufrohr „    „    „

f)    das Ausgussrohr der Luftpumpe (7).

» (12);

Speisepumpen.

13)    d. Das Saugerohr der Maschinenspeisepumpe (10) mündet dicht überde/j3™j£n_ den Druckventilen der Luftpumpe und führt der Speisepumpe das zur Speisung der Kessel erforderliche Wasser zu. Die Temperatur des aus dem Warmwasserraum gesaugten Speisewassers beträgt im Mittel etwa 40 ⁰ C. und sein Salzgehalt ist nur unwesentlich geringer als der des Einspritzwassers (siehe § 20, 5).

Eückl aufventil der Maschinen

14)    e. Das Rücklaufventil der Maschinenspeisepumpe (12) bringt das von der Speisepumpe angesaugte, indessen für die Speisung der Kessel speisePumPen-nicht verwendete Wasser wieder in den Warm wasserraum zurück

teile § 83, 50).

15) f. Bas Ausgussrohr der Luftpumpe (7) leitet das nicht zur Speisung der Kessel verwendete Wasser aus dem Warm wasserraum über Bord und zwar mündet es bei Handelsdampfern meistens über, bei Kriegsschiffen unter der Wasserlinie. Das Ausgussrohr wird in der Kegel auch mit einer Compensationsvorrichtung versehen, welche meistens durch eine am Condensator befestigte Kohrstopfbüchse gebildet wird. An der Schiffswand endigt das Ausgussrohr in einem sich nach aussen öffnenden Ventil, welches gewöhnlich durch sein eigenes Gewicht resp. durch dieses und den darauf lastenden Wasserdruck geschlossen gehalten wird.

Ausgussrohr der Luftpumpe.

Luftpumpen-

ausgussventil.

Anordnung des Einspritz-Condensators.

Unzuträglichkeiten gemeinschaftlicher Condensatoren.

16)    Dieses Luftpumpenausgussventil (Tafel 130, Big. 5 und 6) wird mit einer kräftigen Spindel hergestellt, welche durch den Deckel des Gehäuses geht und oben einen Handgriff trägt. Ist die Maschine ausser Betrieb, so wird eine Spannschraube gegen den Griff geschraubt und hierdurch das Ventil fest auf seinen Sitz gepresst, damit kein Wasser von aussen in den Condensator eindringen kann. Beim Betriebe der Maschine wird das Ventil, damit es von dem austretenden Wasser nicht gehoben zu werden braucht, dicht unter den Deckel des Ventilgehäuses aufgezogen und in dieser Lage durch einen quer durch die Ventilspindel gesteckten Keil festgehalten. Zur Unterstützung des Keiles sind an dem Deckel des Ventiles 2 kleine Böcke gegossen. Durch eine kleine Kette wird der Keil mit diesen Böcken verbunden, damit er nicht verloren gehen kann.

17)    Die Anordnung des Einspritzcondensators wird im Allgemeinen derartig vorgenommen, dass man bei Zwillingsmaschinen jedem Cylinder einen besonderen Condensator giebt und diese symmetrisch nebeneinander stellt. Jeder Condensator hat sein eigenes Exhaustrohr, seine See- und Bilgeinjection, zuweilen auch (siehe 9) zwei See-injectionen, seine Luftpumpe und seinen Warm wasserraum. Bei kleineren Einspritzcondensatoren vereinigt man die Ausgüsse beider zu einem gemeinsamen Ausgussrohr (Tafel 125, Eig. 4), während bei grösseren jeder sein eigenes Ausgussrohr erhält.

18)    Die Anordnung je eines Condensators für jeden Cylinder ist unbedingt nothwendig, da die Vereinigung beider Condensatoren zu einem einzigen folgende Unzuträglichkeiten im Gefolge hat:

a) Es tritt eine Vermehrung des Gegendruckes ein, weil man den vereinigten Condensationsraum gewöhnlich nicht so gross macht, als die getrennten Condensationsräume zusammengenommen sein würden. Diese Erhöhung des Gegendruckes wird besonders bemerkbar, wenn der Condensator nur durch eine Luftpumpe entleert wird, denn so wie diese saugt oder drückt, also den Condensationsraum vergrössert oder verkleinert, werden sich bei jeder halben oder ganzen Umdrehung,

je nachdem die Pumpe doppelt oder einfach wirkend ist, Schwankungen am Vacuummeter einstellen.

b) Im Anfang der Ausströmung des Dampfes aus dem einen Cylinder ist der Gegendruck im Condensator ein grösserer als im andern Cylinder, dessen Kolben schon im Rückgänge begriffen ist. Der Gegendruck im letzteren Cylinder kann sich daher sehr leicht erhöhen, weil der in demselben noch eingeschlossene Dampf am Austreten verhindert wird.

Einspritz-

eondensatoren

19) Drillingsmaschinen erhalten immer nur 2 Einspritzcondensatoren,

einen für den vorderen, den anderen für den hinteren Cylinder. bei I)rl!lings'

⁷    maschmen.

Der verbrauchte Dampf des mittleren Cylinders muss sich wie bereits § 69, 22 erwähnt, auf die beiden Condensatoren vertheilen, indem er durch die Exhausträume der beiden anderen Cylinder strömt. Diese durch den Raummangel bedingte und eine grössere Einfachheit im Aufbau der Maschine herbeiführende Construction hat indessen folgende Uebelstände:

a)    Der austretende Dampf, welcher bei allen drei Cylindern mit einander communicirt, wird bei jeder Schwankung der Luftleere im einen oder anderen Condensator stets dahin strömen, wo er den geringsten Gegendruck findet. Da nun dieser Condensator allein nicht im Stande ist, den ganzen verbrauchten Dampf schnell zu condensiren, so erhöht sich sein Gegendruck wieder. Während dieser Zeit hat sich der Gegendruck in dem andern Condensator wesentlich verringert und aller Dampf strömt nun wieder diesem zu. Bei solchen fortwährenden Fluctuationen ist die Luftleere in beiden Condensatoren eine kleinere, als sie sein würde, wenn jeder Cylinder seinen eigenen Condensator besässe.

b)    Wollte man die Erwärmung des Condensators, welcher momentan den grössten Gegendruck zeigt, durch vermehrte Einspritzung vermeiden, so kann man ihm leicht so viel Wasser zuführen, dass die Luftpumpe nicht mehr im Stande ist, ihn zu entleeren. Das einzig wirksame Mittel bleibt in solchen Fällen, dass man die Condensationsräume der beiden Einspritzcondensatoren durch ein möglichst weites Rohr mit einander verbindet.

§. 80.

Oberflächencondensatoren.

Oberfiächen-

condensators.

1) Der erste Oberflächencondensator ist im Jahre 1831 von Hall^^^f^ construirt worden. Seit der Zeit sind in England verschiedene Patente, unter anderen 1838 auch an Humphrys, ertheilt worden, aus denen sich allmälig der moderne Oberflächencondensator entwickelt hat. Die Noth Wendigkeit eines Oberflächencondensators

co

to

Vierzehnter Abschnitt. Condensatoreîl.

Eiutheilung.

Wirkungsweise.

für Seedampfschiffe, deren Maschinen hochgespannte Dämpfe verarbeiten, ist (§ 37, 23) klar gelegt worden. Die Oekonomie, welche durch einen Oberflächencondensator gegenüber einem Einspritzcon-densator aus den unter § 37, 31 angeführten Gründen erzielt wird, wurde dort im Mittel zu 10—15 °/₀ angegeben, gute und umsichtige Maschinisten können dieselbe aber bis auf 20 °/₀ steigern.

2)    Ein Oberflächencondensator (Tafel 126—129), enthält folgende Räume :

I. den Einströmungsraum A,

II. den Kühlraum B,

III.    den Luftpumpensaugeraum C,

IV.    den Luftpumpenraum I),

V. den Luftpumpendruckraum (die Cysternę) E.

3)    Die Wirkungsweise eines Oberfiächencondensators ist kurz folgende: Der von den Cylindern kommende verbrauchte Dampf tritt in den Einströmungsraum A und gelangt von hier in den Kühlraum

Der Kühlraum wird von einer grossen Zahl kleiner dünnwandiger Rohre durchzogen. Lässt man den Dampf durch die Rohre gehen, so muss man die Aussenseiten derselben mit dem zugeführten Kühlwasser umgeben, der Dampf condensirt sich an der inneren Seite der Rohre und man hat die Innenseitencondensation ; führt man den Dampf durch die Zwischenräume der Rohre, dann lässt man das Wasser in dem Innern der Rohre circuliren und die Condensation des Dampfes findet an der äusseren Seite der Rohre statt, es entsteht die Aussenseitencondensation. In beiden Eällen, welche unter 26) näher erörtert sind, wird dem in den Kühlraum gelangenden Dampfe durch seine Berührung mit der von den Rohren gebildeten, vom Circulationswasser beständig gekühlten Fläche allmälig die ihm noch inne wohnende Wärme entzogen und seine Condensation herbeigeführt. Da der Dampf während seiner Condensation von dem Kühlwasser geschieden ist, so bildet sich destillirtes oder süsses Wasser aus demselben. Ausser

B.

diesem Condensationswasser gelangen die nicht condensirten Dämpfe und die zum Theil im Dampfe selbst enthaltene, zum Tlieil durch Undichtheiten eingedrungene Luft in den Saugeraum C der Luft-Von hier aus schafft die Luftpumpe D diese Conden-

pumpe.

sationsproducte in den Luftpumpendruckraum oder in die Cysterne E, aus welch letzterem Raum die Speisepumpe dieselben wieder in den Kessel pumpt.

Condensator-kasten der Handelsdampfer.

4) Der Condensatorkasten, welcher die Räume A, B und C umschliesst, wird bei den Maschinen der Handelsdampfer, wie Tafel 70 erkennen lässt, gewöhnlich mit den hinteren Cylinderständern in einem Stück gegossen. Ein derartiges Arrangement erspart Raum und Gewicht, ist aber aus dem schon unter § 79, 3 erwähnten Grunde für

Oberflächencondensatoren noch weniger zulässig als für Einspritz-condensatoren, weil bei ersteren die inneren Wände des (Kondensators, in Folge der durch die Kühlrohre hervorgebrachten galvanischen Action stärker corrodiren. Einzelne gute Firmen wie Caird & Co. in Greenock haben desswegen auch, entgegen der grossen Mehrzahl der übrigen, den Condensator stets getrennt von den Cylinderständern angeordnet.

Condensatorkasten der

5)    Bei Kriegsschiffsmaschinen wird der Condensatorkasten fast immer für sich getrennt ausgeführt. Bei älteren Maschinen besteht er Kriegsschiffe, aus Gusseisen, bei neueren wird der den Kühlraum B umschliessende

Theil desselben der grösseren Dauerhaftigkeit undGewichtsersparniss wegen häufig aus Bronceguss oder Muntz Metall (siehe 38) hergestellt (Tafel 128, Fig. 2). In einzelnen Fällen wie bei Torpedobooten, wo es wesentlich auf Gewichtsersparniss und weniger auf die entstehenden Kosten ankommt, hat man den cylindrischen Condensatorkasten auch aus gewalzten Messingblechen zusammengenietet und in den Käthen verlöthet (Tafel 129, Fig. 4). — Bei horizontaler oder etwas geneigter Lage der Condensatorrohre hat der Condensatorkasten gewöhnlich die Form eines Parallelepipedons, bei verticalen Bohren macht man ihn häufig der grösseren Festigkeit wegen elliptisch oder cylindrisch. Die grossen flachen Wände der Condensatorkasten müssen durch angegossene Kippen versteift werden, welche man entweder nach innen hineinragen oder nach aussen hervorstehen lässt. Geht bei derartigen Condensatoren das Wasser um die Bohre herum, so dass die Wände des Kühlraumes einem gewissen inneren Druck widerstehen müssen, dann steift man die gegenüberliegenden Wände auch noch gegenseitig durch Anker ab (Tafel 126, Fig. 1). In unserer und in der englischen Marine werden die Condensatoren bei der Abnahme der Maschinen einem Kaltwasserdruck von 2 kg. pro qcm. Ueber-druck ausgesetzt, wonach die Wandstärken bemessen werden müssen.

6)    Meistens besteht der Condensatorkasten aus drei mittelst Flanschen aneinander geschraubten und durch die Bohrwände von einander geschiedenen Theilen. In den ersten Theil mündet das Exhaustrohr, der mittlere Theil umschliesst den Kühlraum und der dritte Theil stellt die Verbindung zwischen Kühlraum und Luftpumpe her. Seltener sind alle drei Theile zusammengegossen, obgleich man dann 2 Flanschverbindungen weniger hat, durch deren Undichtheiten Luft in den Condensator dringen könnte, weil es bei solchen Gussstücken oft recht schwierig ist, die Flächen zu bearbeiten, gegen welche die Bohrwände geschraubt werden müssen. In beiden Fällen, wenn der Condensatorkasten aus einzelnen Theilen besteht, oder wenn er im Ganzen gegossen ist, müssen die den Bohrwänden parallelen Wände mit grossen abnehmbaren Deckeln versehen werden, damit man die Bohre ein-§etzen? yęrpacken und während des Betriebes untersuchen kann.

7)    In die Deckel der Condensatoren sind gewöhnlich noch wieder kleinere Mann- und Schlammlöcher eingeschnitten, damit man behufs Untersuchung der Rohre nicht den schweren Deckel loszumachen und zu entfernen braucht. Namentlich müssen die Deckel derjenigen Condensatoren, bei denen der Dampf durch die Rohre geht und deren innere Rohrwandflächen sich mit den Schmiermaterialrückständen der Cylinder überziehen, mit Mannlöchern versehen werden, um nach Oeffnen derselben die Fetttheile entfernen zu können. Die Mannlöcher besitzen entweder eine viereckige oder elliptische Form, bezüglich ihrer constructiven Ausführung gelten dieselben Regeln, wie sie in § 70, 9 für die Mannlöcher der Cylinder angegeben sind. — Ausser dem Exhaustrohr münden in den Einströmungsraum noch die Abführungsrohre für den verbrauchten Dampf einiger Hülfsmaschinen, welche wie Circulationspumpen-maschine und Umsteuerungsmaschine während des Ganges der Hauptmaschine im Betriebe sind. Den Durchmesser der einzelnen Exhaustrohre bemisst man nach der § 79, 6 angeführten Regel.

Mann- und Schlammlöcher des Condensator-kastens.

Ausströmungs

raum.

Einspritzung.

8)    I. Der Ausströmungsraum A muss ausreichend gross genug sein, um den verbrauchten Dampf aufzunehmen und ihn in den Kühlraum überzuführen. Da die Geschwindigkeit des Dampfes sich verringert, wenn er in die Kühlrohre tritt, so würde sich bei zu kleinem Einströmungsraum der Gegendruck im Cylinder vermehren. Ausserdem muss man den Einströmungsraum vor den Rohrmündungen derartig anordnen, dass der aus dem Exhaustrohr kommende Dampf sich mit Leichtigkeit über alle Rohre vertheilen kann (Tafel 128, Fig. 2).

9)    Unmittelbar unter resp. hinter der Mündung des Exhaustrohres der Hauptmaschine ist im Einströmungsraum ein nach § 79, 9 ausgeführtes Kupferrohr angebracht. Dieses Rohr führt zu einem am Condensator befestigten Schieber oder Hahn, welcher vom Maschinistenstande aus verstellbar ist. Yon dem Schieber oder Hahn geht gewöhnlich eine Rohrleitung zu einem Stutzen am Saugekingston der Circulationspumpen, ist vor demselben aber noch durch ein Ventil oder einen Schieber absperrbar. Diese Einrichtung hat den Zweck, als Einspritzung zu dienen, wenn der Oberflächencondensator als Einspritzcondensator in Gebrauch genommen werden muss. Alle Oberflächencondensatoren sind mit einer derartigen Einrichtung versehen, damit man sie in Einspritz-condensatoren umwandeln kann, wenn

1) die Wärmeleitungsfähigkeit der Rohre durch mitgerissene Fetttheile seitens des Dampfes, und abgesetzten Kesselstein seitens des Circulationswassers so verringert ist, dass, die Condensation des Dampfes nicht mehr schnell genug erfolgt, das eintretende Vacuum also zu gering wird; oder wenn

2)    die Packungen der Küklrohre undicht sind, so dass sich dem condensirenden Dampf zu viel Wasser aus dem Kühlraum zugesellt, und hierdurch die Temperatur des Speisewassers zu sehr herabzieht; endlich wenn

3)    mehrere Kühlrohre zerbrochen und das Circulationswasser sich in den Luftpumpensaugeraum ergiesst, so dass die Luftpumpe nicht mehr im Stande ist, es aus demselben zu entfernen.

10)    Bei dem auf Tafel 129, Fig. 2 gezeichneten Oberflächenconden-sator lässt sich der unter den Kühlrohren gelegene Schieber s öffnen, wenn mit Einspritzcondensation gefahren werden muss, wodurch man erreicht, dass die Circulationspumpe F nach Schliessung ihres Saugekingstons ebenfalls aus dem Kühlraum saugt und die Luftpumpe unterstützt. Es ist dies eine höchst practische und vielfach ausgeführte Anordnung. — Auch eine Bilge-injection wird in neuerer Zeit bei Oberflächencondensatoren vielfach vorgesehen, damit man nicht nur die Circulationspumpen, sondern auch die Luftpumpen erforderlichen Falles zum Lenzen benutzen kann.

Kühlraum.

Kühlfläche.

11)    II Der Kühlraum B (Tafel 126, Fig. 1 und Tafel 128, Fig. 2) umsehliesst die Kühlfläche und die Passage für das Circulationswasser, seine Anordnung ist vollständig von dem zu Gebote stehenden Raum und der Lage der Rohre abhängig. Liegt der Condensator in den Cylinderständern, so sind die Rohre gewöhnlich horizontal angeordnet und der Kühlraum ist stets lang und schmal, während er bei getrennt ausgeführten Condensatoren mit ähnlicher Rohranordnung eine mehr cubische Form hat. Bei verticalen Kühlrohren ist er ebenso wie der Conclensatorkasten meistens elliptisch oder cylindrisch. Das Volumen des Kühlraumes muss hinreichend gross genug sein, um den zu condensirenden Dampf schnell aufnehmen zu können. Bei Innenseiten-condensation ist dieses Volumen gleich dem Inhalte sämmtlicher Kühlrohre, bei Aussenseitencondensation gleich den zwischen den Rohren verbleibenden Zwischenräumen. Nimmt man beispielsweise den Rohrdurchmesser zu 20 mm. an, und die gegenseitigen Abstände der Rohre von Mitte zu Mitte zu 30—35 mm., dann beträgt der freie Raum zwischen den Rohren etwa 0,66—0,75 des ganzen von den Rohren eingenommenen Raumes oder 0,5 bis 0,66 des ganzen Gondensatorvolumens. Dieser Letztere hat etwa 0,030 — 0,038 cbm. Rauminhalt pro qm. Kühlfläche, wenn man die für die Circulation des Kühlwassers etwa vorhandenen Kammern in das Condensatorvolumen einschliesst.

12)    Die Kühlfläche, welche den zu condensirenden Dampf vom Kühlwasser trennt und an der sich der Dampf niederschlägt, muss von einem guten Wärmeleiter gebildet werden und so dünn sein,

dass der Wärmeaustausch zwischen Dampf und Kühlwasser schnell genug vor sich geht. Ausserdem aber muss diese Wand dem Druck des durchströmenden Kühlwassers widerstehen können, welchen man heim Construiren auf etwa 1 kg. pro qcm. veranschlagt, wenngleich er im Betriebe unter gewöhnlichen Verhältnissen nur etwa halb so gross wird. Den vorstehenden Bedingungen entsprechen am besten dünne metallene Bohre, die durch ihre cylindrische Gestalt die grösste Widerstandsfähigkeit besitzen und vermöge ihres kleinen Durchmessers auf einem verhältnissmässig beschränkten Raum die Unterbringung einer beträchtlichen Fläche ermöglichen. Bei Kühlrohren von 17,5 mm. äusserem Durchmesser, wie sie in unserer Marine verwendet werden, rechnet man auf einen cbm. Bohrbündel oder Inhalt des Kühlraumes 70 qm. Kühlfläche bei Innenseitencondensation, und 76 qm. Kühlfläche bei Aussenseitencondensation.

Grösse

der Kühlfläche.

Bestimmung der Kühlfläche nach der Heizfläche.

Bestimmung der Kühlfläche nach der indicirten Pferdestärke.

13)    Die Grösse der Kühlfläche hat man bestimmt:

a)    nach der Heizfläche,

b)    nach der indicirten Pferdestärke,

c)    nach dem Dampfverbrauch.

14)    Nach der Heizfläche hat man in der ersten Zeit des Bestehens der Oberflächencondensation die Grösse der Kühlfläche festgestellt, und zwar machte man beide Flächen gleich gross. Alsbald erkannte man aber, dass man mit einer viel geringeren Kühlfläche auskommen könne. Erstens sind nämlich die Kühlrohre nicht halb so stark als die Feuerrohre und nur etwa ein Zehntel so stark als die anderen feuerberührten Wände des Kessels, wodurch ihre Wärmedurchlässigkeit eine viel grössere als die jener ist, und zweitens wird das Wärmeleitungsvermögen der Kühlfläche durch Fetttheile, welche sich aus dem Dampf, und Niederschläge, welche sich aus dem Kühlwasser absetzen, lange nicht so stark beeinflusst, wie dasjenige der Heizfläche, welche mit Buss und Flugasche einerseits und mit Kesselstein und Salz andrerseits in kurzer Frist überzogen wird. In neuerer Zeit hat man das Verhältniss zwischen Kühlfläche und Heizfläche, wie die nebenstehende, zum Theil dem Werke von Ledieu entnommene, zum Theil nach den directen Angaben der Fabrikanten zusammengestellte Tabelle zeigt, immer mehr und mehr reducirt und gegenwärtig macht man die Kühlfläche nur noch zwischen 0,4 bis 0,5 der Heizfläche.

15)    Berechnet man die Kühlfläche nach der indicirten Pferdestärke der Maschine, so findet man sie bei den heutigen Ausführungen zwischen 0,15 — 0,25 qm. pro IIP schwankend. Seaton lässt in sehr verständiger Weise die Grösse der Kühlfläche von der Spannupg des zu condensirenden Dampfes abhängig sein, und giebt für eine Kühlwassertemperatur von ca, 15° C. folgende Daten;

Jls

N ame

Ite Talbelle ülber Olberflaełiencondensatoren.

Kühlfläche

Kühlfläche

Eingeführtes Kühlwasser in cbm. pro Stunde und

Anzahl

Kostfläche

Heizfläche

der Circu-lationen

Weg des

Kühlwassers

Art der

pro qm. Rostfläche

pro qm. Kühlfläche

des Kiihl-

wassers

I. Deutsche Ausführungen.

zum

Condensation

Dampf

Egells

Flensburg Möller & Holberg Schichau

18,2

19,0

13,8

15,8

0,66

0,46

0,52

0,45

30,0

42,0

35,0

20,0

1,64

2,21

2,53

1,26

1 mal

2und3mal

2 mal

2 mal

entgegengesetzt

entgegengesetzt

entgegengesetzt

entgegengesetzt

Innenseiten

Aussenseiten

Innenseiten

Aussenseiten

Yulcan

18,1

0,65

30,0

1,65

2 mal

entgegengesetzt

Innenseiten

Weser

18,0

0,50

46,0

2,55

2 mal

entgegengesetzt

Aussenseiten

Caird

18,8

Eider

15,4

II. Englische Ausführungen.

0,77    30,0    1,59 j 2 mal

3 mal

entgegengesetzt

Aussenseiten

0,55

33,0

2,14

entgegenges etzt

Aussenseiten

Humphrys

Maudslay

Kapier

Penn

19,4

14,4

20,7

21,5

0,75

0,57

0,70

0,80

39,0

2,01

2 mal

entgegengesetzt

Innenseiten

54,0

3,85

2 mal

entgegengesetzt

Innenseiten

31,0

1,50

2 mal

entgegengesetzt

Innenseiten

44,0

2,04

1 mal

entgegengesetzt | Innenseiten

Ciotat

24,0

Claparède

Creuzot

Farcot Forges et chantiers Indret

22,0

19,0

16,3

14,0

13,3

III. Französische Ausführungen.

1 mal

1 mal

2 mal

0,60

0,56

0,52

50,0

48,0

35,0

8,06

3,42

2,63

entgegengesetzt

entgegengesetzt

entgegengesetzt

Innenseiten

Innenseiten

Aussenseiten

2 mal

2 mal

3und4mal

entgegenges etzt

[ entgegengesetzt lod. gieichlaufd. J entgegengesetzt lod. gleichlaufd.

Innenseiten

Aussenseiten

Aussenseiten

IT. Mittel werthe *) aus allen Ausführungen.

21,4    0,78    44,5    2,08

17,0    0,61    37,6    2,21

0,51

1 mal

2 mal

entgegengesetzt Innenseiten entgegengesetzt j

Innen- und Aussenseiten

15,9

36,6

2,30

3 und 4mal

entgegengesetzt

Aussenseiten

gestellt.

*) Die Mittel werthe sind nach der Anzahl der Çirçulationen des Kühlwassers aus allen Ausführungen zusammen

Endspannung 2,00 kg. pro qcm. absolut: 0,28 qm. Kühlfläche pro IIP

0,23 „

0,21 „

0,18 „

0,17 „

0,15 „

0,14 g

Diese Werthe sollen für Schiffe, welche ausschliesslich in den Tropen fahren, um etwa 20 °/₀ ; für Schiffe, welche nur Reisen durch oder in die Tropen unternehmen, um etwa 10 °/₀ vergrössert werden. Für Schiffe, welche sich beständig in nördlichen Breiten auf halten, ist eine Verringerung der Werthe um 10 °/₀ statthaft.

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55 '

55

55

55

55

55

55    55

55

55

55

55

55

55

55

55

Feststellung der Kühlfläche nach dem Gewicht des zu condonsiren-den Dampfes.

16) Am richtigsten ist es jedenfalls, wenn man die Grösse der Kühlfläche nach dem Gewichte und der Spannung des zu condensiren-den Dampfes bestimmt. Man geht hierbei von den Versuchen Peclet’s aus, welcher fand, dass der Wärmeleitungscoefficient des metallisch reinen Kupfers 19,11 Cal. beträgt, wenn dessen Fläche bei dem Condensationsprocesse fortwährend gerieben wird, so dass sich keine stagnirende dünne Wasserschicht bilden kann. — Unter dem Wärmeleitungscoefficienten ist hier diejenige Zahl verstanden, welche angiebt, wie viel Calorien in einer Secunde für 1⁰ C. Temperaturunterschied durch eine 1 mm. starke Wand von 1 qm. Fläche hindurch gehen können. — In Folge der stattfindenden Benetzung des Metalles bilden sich aber in Wirklichkeit zu beiden Seiten der Condensatorrohre solche stagnirende dünne Wasserschichten. Da nun erfahrungsmässig die Wandstärke der Rohre, sofern sie 1 r/₂—2 mm. nicht überschreitet, wegen des grossen Leitungsvermögens des Metalles nicht in Betracht kommt, so wird das hindurchtretende Wärmequantum, d. h. der wirkliche Leitungs-coefficient K der Rohre wesentlich von der äusseren Leitungsfähigkeit des Wassers abhängen.

Wärmeleitungs-coefficient K der Condensator-rohre.

17) Bezeichnet:

T die Temperatur des sich condensirenden Dampfes, des Kühlwassers, der Rohre,

a den äusseren Wärmeleitungscoefficienten des Wassers, so ist die pro Secunde abgegebene Wärmemenge:

vom Dampf im Innern der Rohre an das umgebende Kühlwasser :

55

55

55

K(T — t) Cal.

von der dünnen Wasserschicht im Innern der Rohre an die Rohrwand :

a (T — x) Cal.

von der Rohrwand an die dünne Wasserschicht an der äusseren Oberfläche der Rohre a (x — t) Cal.

Aus

folgt :

und in Folge des beständig stattfindenden Wärmeausgleiches ist: K (T— t) = a (T — x) — a (x — t) Cal. a (T — x) — a (x — t)

. T+t

d. li. die Temperatur des Rohres ist gleich der mittleren Temperatur des Dampfes und des Wassers. Substituirt man diesen Werth für x in die obige Gleichung, so entsteht:

K(T—t) = a{r

T+t\_ (T+t 2 ) a \ 2

und daraus folgt:

K=“- Cal.

2

d. h. der wirkliche Leitungscoefficient der Rohre ist gleich der Hälfte des äusseren Leitungscoefficienten des Wassers. Da nun der Leitungscoefficient der Condensatorrohre K nach den Versuchen von Thomas und Laurens 1,6 Cal. beträgt, so stellt sich der äussere Leitungscoefficient des Wassers auf 3,2 Cal.

18) Der practische Wärmeleitungscoefficient K(j eines Oberflächen-

condensators ist noch geringer als jener der kupfernen Rohre, condensators. Nimmt man an, dass die Condensation des Dampfes ganz gleich-massig während des ganzen Kolbenhubes vor sich geht, dass die Temperatur des Condensators stets gleich der Temperatur des abfliessenden warmen Condensationswassers bleibt, dass ferner die mittlere Temperatur des Kühlwassers immer gleich der halben Summe aus den Temperaturen des eintretenden und austretenden Circulationswassers ist, und bezeichnet man mit:

T die Temperatur des Condensators, t „    „    „ Kühlwassers beim Eintritt,

t, »    „    „    .    ».    » Austritt,

q das Gewicht des pro Secunde condensirenden Dampfes in kg.

J die Dampfwärme des condensirenden Dampfes in Cal.

Q das Gewicht des pro kg. condensirenden Dampfes zugeführte Kühlwasser in kg.

F die pro kg. in der Secunde condensirenden Dampfes vorhandene Kühlfläche in qm.

dann ist zunächst die von 1 kg. Dampf abgegebene Wärme gleich der in das Kühlwasser übergegangenen:

I.

J— T = Q (t' — t) Cal.

q kg. Dampf geben an das Kühlwasser eine Wärmemenge von q (J — T) Cal. ab, welche in Folge der Temperaturdifferenz zwischen der Condensatortemperatur T und der mittleren Kühlwasser-t + t

temperatur—^—— in einer Secunde durch die Kühlfläche hindurch

z

geht. Man hat daher:

II.

t -j- t\

’—) = q(J-T)

Cal.

Ferner ist:

t — t

t + Fr~

Setzt man diesen letzteren Werth in die Gleichung I ein, so entsteht :

J— T

folglich und

t. +1

2 Q(T— t) — (J— T)

Substituirt man diesen Werth in die Gleichung II und zieht Kq heraus, so erhält man:

Cal.

2 Q (J— T)

⁰ F [2 Q(T— t) — (J— T)]

\^± __ JL]

L J—T 2Q\

Cal.

(183)

Practischer Werth des W ärmeleitungs-coeffieienten eines Ober-flächen-Condensators

19) Nach Versuchen, welche von Bisbec auf dem Transportdampfer „ Dives “ ausgeführt wurden, hat der französische Marineingenieur Audenet den Coefficienten Kq — 0,4M4 bestimmt. Den absoluten Werth von Kq kann man angenähert feststellen, wenn man annimmt, dass die Condensation des Dampfes vor sich geht, während die Kurbelwelle sich um BO ⁰ dreht und in dieser Zeit auch das pro Kolbenhub geförderte Wasser durch die Rohre circulirt. In diesem Falle wird also der ganze während eines Kolbenlaufes ausströmende Dampf in 0,333 der Zeit condensirt, welche der ganze Hub beansprucht. Der Leitungscoefficient wird dann dreimal grösser und es entsteht K = 0,4444.3 —1,332 gegen 1,6 wie ihn Thomas und Laurens gefunden. Würden alle Theile der Kühlfläche gleiche Wirkungsfähigkeit besitzen, so würde sich der

practisclie Leitungscoefficient des Condensators nach dem Vorstehenden im max. stellen auf:

1,6.0,333 = 0,533.

aber auch nicht mehr absolut

Dies ist aber eine Zahl, welche hei den wenigsten Condensatoren erreicht wird, so dass der Condensator auf dem Transportdampfer „Dives“ schon zu den besseren Ausführungen gehört. Während des Betriebes vermindert sich, wie unter 25) gezeigt worden ist, dieser Leitungscoefficient durch die Niederschläge auf den Kühlrohren noch ganz beträchtlich. Im Allgemeinen wird man daher kaum fehlgehen, wenn man den beim gewöhnlichen Betriebe eines noch nicht verunreinigten reinen Condensators auftretenden, practischen Leitungscoefficienten rechnet zu :

Ko = 0,35.

20) Die Grösse der zur Condensation von 1 kg. Dampf in der SecundeGpssue der K.ül11'

'    oi    flache pro kg.

erforderlichen Kühlfläche berechnet sich nach Gleichung (183) zu:    nach

°    \ J    Rechnung.

(184)

*.[

T—t il

Jq\

qm.

Setzt man hierin:

Ko = 0,35, T = 40 °, t — 15°, J = 595 Cal. (siehe § 19, 1) und Q — 55,5 kg. (siehe Gl. 43), so erhält man als brauchbaren Mittelwerth für F:

0,35 [

40 — 15

595 — 40    2.55,5,

= rund 80 qm.

21) Sieht man den durch das Indicatordiagramm nachgewiesenen

Grösse der Kühlfläche pro kg.

resultaten.

Dampfverbrauch (siehe § 18, 6) als die im Condensator niederzu- Probefahrt^ schlagende Dampfmenge an, so ergiebt sich unter Zugrundelegung der forcirten Probefahrten umstehend aufgeführter Maschinen folgende mittlere Grösse der Kühlfläche pro kg. in der Secunde zu condensirenden Dampfes :

bei einmaliger Circulation des Kühlwassers : 86,3 qm. Kühlfläche

„ zweimaliger „ dreimaliger

22) Nach den practischen Ausführungen von 6 der besten englischen⁰™^®^"“-upd ebensovielen französischen Schiffsmaschinenbauern giebt Ledieu pr^/SChae°n für die pro kg. in der Secunde zu condensirenden Dampfes er- Ausführungen. forderliche Kühlfläche und Kühlwassermenge folgende Mittel-

76,2 „

72,5 „ .

werthe an:

112,5 qm. Kühlfläche, bei 54,8 kg. Kühlwasser und lmal. Circulation desselb. 85,6 „

7L7 „

55

„ 44,7 „

55 37,8 „

55

J5 2    „

5?

55

„ 3 und 4 mal. „

55

Nach

IM

Tafel

und

Bigur

i Tafel 127 u. 128

Tafel 126

Tafel 66 Fi g. lu.2

Tafel 71 Big. 3

Tafel 129 Big. 4

A 11 g e meines

Name

Name

System

des

des

der

Erbauers

Schiffes

Maschine

Egells

Möller & Holberg

Schichau

Vulcan

Weser

Tafel 126 Maudslay

Tafel 67 Big. 3 u. 4

Tafel 68 Big. 1

Penn

Indret

Ute Tabelle über Ober flächencondensatoren.

Dampfverbrauch Kühlfläche Condensator-

Einrichtung

Gewicht

i|

pro IIP

j u. Stunde nach

dem

IIP illndicator-

diagramm

in

pro

gesammte

Secunde I

i! in den msge- U

i! Conden-

sammt

[ satoren

in

kg.

I;

qm.

pro kg. in der Se-

cunde zu | der

j{ Conden-satoren

condensi-renden Dampfes j|

::

Anzahl

Material

des

Art der

Lage

Conden-

sator-

kastens

Conden-

sation

qm.

10

11

12

13

der

Bohre

14

A. In Deutschland erbaute Schiffsmaschinen.

Anzahl

der

Circulati-onen des Kühlwassers

Luftleere im Condensator

pro qcm.

in

kg.

der Condensatoren und Luftpumpenkasten inch

Wasser in

der Condensatoren und Luft-pumpon-kasten inch Wasser pro IIP in j

der Condensatoren und Luftpumpenkasten inch Wasser pro qm. I Kühl-! fläche in

der Condensatoren und Luftpumpenkasten inch Was-

Bemerkungen.

kg.

kg-

ilL

in°/₀des Gesammt- ! maschinen-gewichts

ser

15

16

17

18

19

20

21

Drillings-

Blücher Niederdruck- 2990 Maschine

9,20    7,64

538,76    70,5

Gusseisen

¹ Innenseiten

vertical

1 mal

0,91    37106    12,41

68,88

8,2

Freya

2118

10,40

6,12 i 481,80    78,7

gegen die Horizontale geneigt

0,82    26708    12,61

55,41

5,9

Bei allen Condensatoren ist Dampf und Kühlwasser entgegenlaufend, mit Ausnahme von C 2, wo es gleichlaufend ist.

Nautilus

Ulan

Möwe

Olga

Ting-Yuen

Basilisk

Schütze

Elisabeth

König

Wilhelm

Kaiser

Zieten

Dires

Zwillings-Niederdruck- 496 Maschine

Zwillings-Hochdruck- 781 Maschine

Drei-Cylinder-Compound-Maschine

11,30

8,30

875

7,30

1,55

1,80

1,77

145,58    93,9

161,60

154,00

90,0

87,0

Bronco

Aussen-

seiten

horizontal

2 mal

0,83

0,65

0,88

12697

15580

6183

25,60

19,94

7,06

87,20

96,41

40,01

11,4

9,0

6,9

2394

7,50

4,98    503,04    101,0

Inn en-seiten

vertical

1 mal

0,92

28680

11,98

57,00

4,8

2Drei-Cylind.-Compound- 7230 Maschinen

2 Zwillings-Hochdruck- 700 Maschinen

Zwei-Cylind.-Compound-Maschine

Drill ings-Niederdruck-Maschine

Zwillings-

Niederdruck-

Maschine

2 Zwillings-Hochdruck-Maschinen

Dreicylindr.

Woolf’sche

Maschine

509

1933

8325

7695

2323

617

7,60

8,80

10,70

10,20

10,35

9,70

10,18

8,87

15,26    1200,00    78,6

1,74    154,38    88,7

53,34    35,3

Gusseisen

Aussen-s eiten

horizontal

2 mal

0,90

0,95

Bronce

1 mal

0,85

99100

15590

1951

13,70

82,58

9,7

22,95

100,97

10,2

Der Condensatorkasten bildet zugleich das Gerüst für die ganze Maschine, daher das grosse Gewicht.

3,83

36,57

Der Condensator hat keine g 7 [j Circulationspumpe, sondern di-’ J, recten natürlichen Durchlauf des

Wassers.

B. In England erbaute

5,47

23,93

20,55

6,58

1,52

549,59

1677,20

1341,36

400,40

100,4

70,0

65,3

60,8

die

Gusseisen

JJ

Bronce

Innen- Segfn

Horizontale geneigt

seiten

1 mal

0,92

0,96

39404

20,38

71,69

9,6

124049

14,90

73,91

10,9

vertical

2 mal

0,97

127136

17,58

94,80

11,8

Aussen-

seiten

horizontal

jj

0,90

15281

6,57

38,16

5,5

C. In Frankreich erbaute Schiffsmaschinen.

117,61    77,3

Gusseisen

Aussen-

seiten

horizontal 3 mal

0,82

8354

13,54

71,68

5,0

n Tafel 129 * Big. 1

Internet

1784

8,24

4,09

336,60    82,3

jj

jj

0,77

17055

9,56

49,33

4,8

Suffren

In den unter Columne 17 ver-zeichneten Gewichten der französischen Maschinen ist das Gewicht des Duftpumpenkastens mit Wasser nicht enthalten, daher das verhältnissmässig geringe Gewicht.

4181

10,65

12,37

GO

ro

Ol

jj

jj

0,75

42980

10,28

59,74

6,4

23) Wie bereits unter 19) erwähnt wurde, sinkt der Werth des practischen Wärmeleitungscoefficienten des Condensators ganz beträchtlich, wenn die Kühlrohre erst mit einer Schicht von Niederschlägen bedeckt sind. Nimmt man nach Cousté²) den Wärmeleitungscoefficienten der durch Niederschlag gebildeten Schicht zu 0,14 Cal. an, und behält die früheren Bezeichnungen und Werthe bei (siehe 17), wozu noch

Abnahme des Wärmeleitungs-coefficienten.

y die Temperatur des Niederschlages, z die Stärke    „    „    „

Kn den Wärmeleitungscoefficienten des mit einem Niederschlage bedeckten Rohres

bedeuten mögen, so bestimmt sich der letztere unter der Voraus-setzungj dass sich der Niederschlag im Innern der Rohre befindet, auf folgende Weise: Aus der inneren benetzenden Wasserschicht der Rohre geht ein Wärmequantum pro Secunde und pro qm. von

3,2 (T — y) Cal.

in den Niederschlag. Aus der Schicht des Niederschlages treten in die Rohre je nach der Stärke z desselben

—(y — x) Cal.

Aus den Rohren passiren endlich in die äussere benetzende Wasserschicht und somit in das Kühlwasser:

3,2 (x — t) Cal.

Die durch das ganze System hindurchtretende Wärme K (T— t) Cal.

muss wegen des stattfindenden Wärmeausgleiches werden:

0 Î4

Kn(T — t) = 3,2 (T — y) — —— (y — x) = 3,2 (x — t) Cal.

z

24) Für 1 ⁰ C. Temperaturdifferenz ist

T— t = l\ T=l + t

demnach wird :

0 14

Kn⁼³>²(¹ + t—y) =    = 3,2 (x ~ o

Hieraus folgt zunächst:

3,2(1 -M — y) = 3,2 (x - t) 1 + £ — y — x — t 1 + 2t = x + y

x Ą- y —1

Setzt man diesen Werth in die rechte Seite der obigen Gleichung ein, so entsteht:

3,2

demnach ist nun:

°^(y-x) = Kn J (* — y + ¹) = Kn

3,2

oder :

0,14    0,14

-y--x

z * z

3,2 — 3,2 y + 3,2 x = 2 K

0,14

Multiplicirt man die obere Gleichung mit 3,2 die untere mit -4— und addirt beide, so kommt:

3,2.0,14

und daraus entsteht:

3,2.0,14

~ (3,2

2.0J4\ z J

0,448

Cal

(185)

3,2 z -f- 0,28

als wirklicher Wärmeleitungscoefficient der mit einem Niederschlage bedeckten Kühlrohre. Wenn der Niederschlag sich auf der äusseren Seite der Rohre befindet, so gestaltet sich der Wärmeleitungscoefficient ganz ebenso, wie bei der Annahme der Incrustation an der inneren Seite.

25) Setzt man in die Formel 185 der Reihe nach verschiedene Werthe Verringerten für die Stärke des Niederschlages z ein, so ergiebt sich folgendes^^™⁶^^⁸' Resultat: Der Wärmeleitungscoefficient der Rohre beträgt:

a)    bei reinem fortwährend abgeriebenem Metall .    .

b)    „

c)

„    „ indessen benetzten    „    ... Kn—

„ mitNiederschlag von 0,1 mm. Stärke bedecktem Metall Kn=

. At-= 19,11 Cal. 1,60 „

CM IO

0,74 „

„ K- °>⁴⁹ »

» Kn= 0,24 „ „ K =

„ Kn= 0,067 „

0,13 „

1 „

2 „

Aus dieser Zusammenstellung ist deutlich ersichtlich, in wie bedeutendem Maasse der Wärmeleitungscoefficient der Rohre von ihrer Reinheit abhängig ist. Schon der dünne Ueberzug von

¹

Gr. Schmidt. Theorie der Dampfmaschinen. Leipzig 1861.

²

Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences. Vol. 66.

0,1 mm. genügt, um ihn gegenüber dem reinen benetzten Metall auf mehr als die Hälfte herabzuziehen.

Innen- und Aussenseiten-Condensation.

26)    Die Frage, ob man Innen- oder Aussenseiten-Condensation (siehe 3) anwenden soll, ist wiederholt erörtert ivorden. In den Kriegsmarinen wird mit Vorliebe die Innenseitencondensation zur Anwendung gebracht, hingegen besitzen die Handelsdampfer meistens Aussenseitencondensation. Die erstere wählt man ausserdem gern bei yerticalen Rohren, während man bei horizontalen oder wenig geneigten der letzteren den Vorzug giebt. In unserer Marine haben nur die Maschinen der Panzerkanonenboote der „Wespe“-Classe, der Torpedoboote der „Schütze“-Classe, der Avisos „Zieten“ „Blitz“, „Pfeil“ und der Kanonenboote „Habicht“ und „Möwe“, Aussenseitencondensation, alle übrigen besitzen Innenseitencondensation. Im Allgemeinen muss man zugeben, dass die Aussenseitencondensation grössere practische Vortheile aufzuweisen hat, als die Innenseitencondensation, wie die nachstehende Zusammenstellung beweist.

Vortheile der Innenseiten-Condensation.

27)    Bei der Innenseitencondensation hat man folgende Vortheile :

1)    Die Aussenwände des Condensators werden von dem Kühlwasser benetzt, eine Wärmeausstrahlung des Dampfes nach dem Maschinenraum hin, welche die Temperatur in demselben steigert, findet nicht statt.

2)    Die flachen Condensatorwände sind nur dem Druck des Kühlwassers ausgesetzt, können also dünner sein, als wenn sie den luftleeren Raum umschlössen.

3)    Die vom Dampf mitgerissenen Fetttheile lagern sich meistens schon an der dem Exhaustrohr am nächsten liegenden Rohrwand ab, dringen fast gar nicht in die Rohre ein, und bedecken dieselben daher nur in geringem Grade.

Vortheile der Aussenseitencondensation.

28)    Bei der Aussenseitencondensation treten die nachstehenden Vorzüge auf :

1)    Die von dem zu condensirenden Dampf berührte Fläche ist eine grössere.

2)    Die auf den Rohren sich ablagernden Rückstände der Cylinder-schmiermittel lassen sich durch Sodaauflösungen leicht entfernen, und erschweren oder verhindern bei Reparaturen das Herausnehmen der Rohre nicht, wie dies eine auf den Rohren abgesetzte Schicht von Niederschlägen aus dem Kühlwasser thun würde.

3)    Die im Inneren der Rohre auftretenden Kühlwasserniederschläge lassen sich entfernen, ohne ein Herausnehmen der Rohre zu benöthigen.

4)    Die Circulation des Kiitilwassers ist eine bessere und giebigere, man braucht keine Scheidewände und hat auch die Bildung von Luftsäcken im Kühlwasserraum nicht zu befürchten.

aus-

5)    Der Condensator kann kleiner werden, weil die Dampfkammer fortfällt, welche bei Innenseitencondensation vor der Bohrwand nöthig ist.

6)    Die Kühlrohre können schwächer sein, weil sie innerem Druck besser widerstehen.

7)    Die im Kühlraume enthaltene Wassermenge besitzt ein geringeres Gewicht.

8)    Die Corrosion der gusseisernen Aussenwände des Conden-satorkastens in Folge der galvanischen Action des Kühlwassers ist ausgeschlossen.

Material der Kiihlrohre.

29)    Die Kühlrohre fertigte man für die ersten Oberflächencondensatoren aus Kupfer. Man fand indessen bald, dass die aus den Schmiermaterialrückständen der Cylinder entstehenden Säuren mit den kupfernen Kühlrohren lösliche Verbindungen eingingen, welche mit dem Speisewasser in die Kessel gelangend eine schnelle Zerstörung der äusseren Wandungen der letzteren hervorriefen. Hierauf wurden die Kupferrohre verzinnt, wodurch sich die schon an und für sich recht beträchtlichen Kosten für dieselben steigerten und das für den Condensator erforderliche Anlagecapital noch vermehrten. In neuerer Zeit verwendet man mit bestem Erfolge gezogene Messingrohre, welche ebenfalls einen hohen Wärmeleitungs-coefficienten besitzen, und deren galvanische Action auf die umgebenden Condensatorwände nur gering ist. Um diese letztere ebenso wie die Bildung von Kupfersalzen durch die Fettsäuren ganz zu vermeiden, werden die messingenen Condensatorrohre in unserer Marine innen und aussen verzinnt.

gg Legirung der Kühlrohre.

30)    Die Legirung der messingenen Kühlrohre besteht meistens aus

Theilen Kupfer und 32 Theilen Zink. Unsere Admiralität schreibt ebenso wie die englische 70 Theile Kupfer für ihre Bohre vor, in England müssen dieselben ausserdem noch einem Druck von 21 kg. pro qcm. widerstehen.    Bei der Abnahme der Kühlrohre

werden einige Kilogramme derselben eingeschmolzen und ihre Legirung durch Zusatz von Zink allmälig dahin abgeändert, dass sie nur noch 62 Theile Kupfer enthält. Hierauf wird das flüssige Metall in einen Ingot gegossen und ausgewalzt. Aus dem so erhaltenen Blech werden Probestreifen geschnitten und diese müssen bei der Zähigkeitsprobe eine Festigkeit von 3780 kg. pro qcm. besitzen.

Dimensionen der Kühlrohre.

31)    Die Dimensionen der Kühlrohre halten sich ungefähr in folgenden Grenzen. Der äussere Durchmesser der Kühlrohre variirt zwischen 17—22 mm. und zwar wählt man die kleineren Durchmesser im

Allgemeinen bei kleineren Condensatoren. In der Handelsmarine sind 19—20 mm. Rohre am gebräuchlichsten, in unserer Marine ist ihr Durchmesser auf 17,5 mm. normirt. Die Wandstärke derselben schwankt je nach ihrem Durchmesser zwischen 0,75 bis

1,5 mm. und zwar wird die kleinere Wandstärke bei kleineren Durchmessern angewendet. Für die 17,5 mm. Rohre der Condensatoren unserer Marine ist 0,8 mm. Wandstärke vorgeschrieben. Bei verticaler Lage sind die Rohre etwa 1—2 m. lang, bei horizontaler oder etwas geneigter Lage 3—4 m. und darüber. Sehr lange Rohre müssen zwischen den Rohrwänden durch eingeschaltete Zwischenplatten unterstützt werden, weil sie sich sonst durchbiegen und endlich vollständig aus den Rohrwänden herausfallen. Im Allgemeinen soll die freie Länge des Rohres 100 Durchmesser nicht überschreiten.

Lage der Kühlrohre.

32) Die Lage der Kühlrohre richtet sich gewöhnlich, nach dem Raum, in welchem der Condensator untergebracht tverden muss, nach der Anordnung der Maschine und nach der Verwendung von Innen- oder Aussenseitencondensation. Bei Innenseitencondensation sind verticale Rohre am vortheilhaftesten, weil die Condensations-producte alsdann am leichtesten und bequemsten abfliessen können. Verticale Rohre müssen aber an ihrem oberen Ende etwas erweitert oder umgebörtelt werden, damit sie nicht durch die Rohrwände hindurchrutschen. Man verschraubt sie auch aus demselben Grunde an ihrem unteren Ende mit den auf Tafel 129, Fig. 12 und 13 gezeichneten Muttern, welche ein Anlehnen des Rohres gegen ihren inneren vorstehenden Rand gestatten. AVegen des leichteren Abflusses der Condensationsproducte ist es als zweckmässig ebenfalls zu empfehlen, die Rohre von Innenseitenconden-satoren nicht genau horizontal, sondern etwas geneigt einzusetzen, wie dies Fig. 1 auf Tafel 126 zeigt. Für Aussenseitencondensation ist die Lage der Rohre ohne Einfluss auf den Condensationsprocess.

Dichtung der Kühlrohre.

33) Die Dichtung der Kühlrohre in den Rohrwänden würde sich am einfachsten gestalten, wenn man die Condensatorrohre nach Art der Feuerrohre eindichtete und auf das Herausziehen und AViederein-setzen derselben behufs Reinigung von vorn herein verzichtete. Die mit dieser Rohrdichtungsmethode angestellten Versuche misslangen indessen sämmtlich wegen der AVeichheit der Rohrwände und Rohre, welche das Aufweiten der letzteren unmöglich machte. Zur Zeit sind folgende Dichtungsmethoden¹) in Gebrauch:

Holzi'inge.

a) Die mittelst Holzringen (Tafel 129, Fig. 8 und 9), eine zuerst in Amerika von Alten und darauf von Horn in England angewendete Construction, welche im erstgenannten Lande

noch jetzt sehr beliebt ist. Die Ringe fertigt man aus weichem Holz und giebt ihnen einen etwa 3 mm. grösseren Durchmesser, als die Oeffnung um das Rohr herum besitzt, welche sie ver-schliessen sollen. Die Länge der Ringe macht man gleich dem doppelten Rohrdurchmesser. Ehe man die Ringe einsetzt, trocknet man sie und drückt sie in einer Presse so stark zusammen, dass sie sich ohne Schwierigkeiten in die Oeffnungen treiben lassen, welche sie auszufüllen bestimmt sind. Kommen diese Ringe später mit dem Kühlwasser in Berührung, so quellen sie auf und stellen einen dichten Verschluss her.

Baumwoll-

schnur.

b)    Die augenblicklich am meisten angewandte Dichtungsart ist die auf Tafel 129, Fig. 10 bis 13 gezeichnete von Humphrys.

Nachdem die Löcher in die Rohrwand gebohrt sind, werden sie bis zu einer Tiefe von ²/₃ der Wandstärke um 6—8 mm. erweitert und in diese Erweiterung wird Gewinde geschnitten.

Man legt nun um das Rohr herum als Packung ein Stück Baumwollschnur, welche häufig noch in Leinöl getränkt wird, und schraubt darüber eine Rohrmutter. Trotzdem diese Methode die theuerste von allen ist, hat sie doch die grösste Verbreitung gefunden. — Mazeline verwendet statt der Baumwollenschnur in Leinen eingelegte Gummiringe, welche die zum Verpacken der Rohre erforderliche Zeit wesentlich abkürzen.

Gummiplatten.

c)    Namentlich bei den Ausführungen von Creuzot findet man eine Gummiplatte (Tafel 129, Fig. 14) über die Kühlrohre gestreift, welche durch eine vorgeschraubte broncene, mit vorspringenden Ringen für jedes Rohr versehene Platte fest gegen die Rohrwand gepresst wird. Diese auch in England von Bennett angewendete Methode hat den Uebelstand, dass um die Leckage eines Rohres zu beseitigen, die Packung aller Rohre losgenommen werden muss.

d)    Seltener sind nach dem Verfahren von Winton in die Rohr-Gummischuur-wand broncene Muttern, wie Tafel 129, Fig. 15 zeigt, dicht eingeschraubt, in diese Muttern kleine Aussparungen eingedreht und in die letzteren eine mit Leinen umwickelte Gummischnur gelegt. Steckt man das Rohr in die Muttern, so comprimirt man die Gummischnur, welche die Dichtung herstellt. Die Muttern erhalten aussen einen kleinen Rand, welcher das Herausrutschen verticaler Rohre verhindern soll.

e)    Bei Aussenseitencondensatoren erweitert man die in die Rohr- Gummiringe, wand gebohrten Löcher in derselben Weise, wie unter b) angegeben, und legt um das Rohr herum zwei stramm in die Aussparungen passende Gummiringe von rechteckigem Querschnitt (Tafel 129, Fig. 16 u. 17). Durch den Druck des Circu-

lationswassers werden die Gummiringe fest in die Vertiefung der Rohrwand eingepresst und hierdurch die Dichtung erzielt. Diese höchst einfache Methode ist in England von Spencer, in Frankreich von Simons & Co. eingeführt worden.

Gummi-

niansclietten.

f)    Die vorstehende Art der Rohrdichtung ist von Marshall (Tafel 129, Fig. 18 und 19) dahin abgeändert, dass statt der Gummiringe eine Gummimanschette, nach Art der Kolbenmanschetten von Pumpen, in die Vertiefung der Rohrwand um das Rohr herumgelegt wird. Der Druck des durch die Rohre gehenden Kühlwassers presst die kleinen Manschetten auseinander und diese selbst fest gegen die Rohre.

Gummi-

seheiben.

g)    Eine wenig empfehlenswertlie Methode ist die letzte durch Fig. 20 dargestellte. Die Rohrwände sind an ihren inneren Seiten mit Vertiefungen versehen, in welche eine Gummischeibe gelegt wird. Gegen diese Scheibe presst ein um das Kühlrohr gelötheter Wulst von Zinn, welcher letzterer so angeordnet wird, dass er an beiden Enden des Rohres gleichzeitig leicht gegen beide Rohrwände drückt, wenn diese in ihrer richtigen Lage festgeschraubt sind. Durch die Ausdehnung des Rohres beim Betriebe der Maschine pressen die Zinnwülste noch fester gegen die Gummischeiben und stellen eine gute Dichtung her. — Das Einsetzen der Rohrwände hat bei diesem System, weil alle Rohre mit einem Male in ihre Löcher eingeführt werden müssen, grosse Schwierigkeiten.

Abwendbarkeit der Dichtungsmethoden.

34)    Von den vorstehenden Dichtungsmethoden lassen sich die unter

a) und b) aufgeführten soavoM für Innenseiten- wie für Aussen-seitencondensation verwenden. Die Methoden c) ; d) ; e) und f) sind nur bei Aussenseitencondensation, die Methode g) nur bei Innenseitencondensation anwendbar, Aveil der Dampf nicht mit den Gummidichtungen in Berührung kommen darf. Die von dem ausströmenden Dampf mitgeführten Fetttheilchen zerstören nämlich die Gummipackungen und die in Folge deren Zersetzung entstehenden schwefelhaltigen Verbindungen greifen die Rohrenden an.

Abstand der Kühlrohre von einander.

35)    Der gegenseitige Abstand der Kühlrohre ist von der Methode ihrer Dichtung in den Rohrwänden abhängig. Die Erweiterungen um die Rohrlöcher in den Rohrwänden, Avelche zur Aufnahme der Packung dienen, haben meistens einen um 6 bis 8 mm. grösseren Durchmesser als das Kiihlrohr. Man ordnet die Rohre geAvöhn-lich in Zickzackstellung an und zwar so, dass die kleinste Entfernung zAAÜschen der Erweiterung zweier Rohre bei Anwendung von Baumwollschniiren als Packungsmaterial etwa 3 bis 4 mm. beträgt, z. B. : Ein Condensatorrohr hat 17,5 mm. äusseren Durchmesser = 8,75 mm. Radius, hierzu kommt die Erweiterung in

der Rohrwand um das Rohr herum mit 3 mm. und der kleinste Zwischenraum bis zur benachbarten Erweiterung mit 3—4 mm., dann die benachbarte Erweiterung mit 3 mm., der benachbarte Rohrradius mit 8,75 mm., also gegenseitiger mittlerer Abstand zweier Rohre ca. 27—28 mm.

36)    Verwendet man die unter 33 a) erwähnten Holzringe als Rohrdichtung, so kann man wohl die Erweiterungen um das Rohr herum etwas kleiner nehmen als bei Baumwollpackung, muss dafür aber den Zwischenraum zweier benachbarten Erweiterungen vergrössern, damit die über die Rohrwand innen und aussen hervorquellenden Holzringe, wie Tafel 129, Fig. 8 und 9 gezeichnet, nebeneinander Platz haben. Der Abstand der einzelnen Kiihlrohre bleibt daher ziemlich derselbe, wie für Baumwoll-packung angegeben. Nur bei Verwendung von Gummiplatten als Rohrdichtung (33 c) kann man die Kühlrohre beträchtlich enger aneinander rücken, so dass man mit Rohren von 17,5 mm. äusserem Durchmesser einen Minimalabstand derselben von 23—24 mm. erreichen kann.

Kohrwände.

37)    Die Rohrwände werden meistens aus Bronce hergestellt, bei älteren Ausführungen findet man wohl auch gusseiserne Rohrwände. Bei messingenen verzinnten Kühlrohren kann man sowohl Bronce als auch Gusseisen für die Rohrwand verwenden, bei kupfernen Kühlrohren muss man die Rohrwand aus Bronce machen. Die broncenen Rohrwände werden entweder gleich in der richtigen Grösse oder aber in neuerer Zeit auch vielfach kleiner gegossen und dann auf ihre richtige Grösse ausgewalzt, weil gewalzte Platten zäher und widerstandsfähiger sind als gegossene. Die Wandstärke der gusseisernen Rohrwände schwankt bei den selten vorkommenden Ausführungen zwischen 45—60 mm. ; diejenige broncener Rohrwände in unserer Marine bei Verwendung von Baumwollschnur und einem äusseren Rohrdurchmesser von 17,5—22 mm. zwischen 20—26 mm. Bei allen Dichtungsmethoden, bei denen die Packung in die Rohrwand eingelassen ist, also bei den Methoden 33 b, c, e und f, kann man schwächere Rohrwände anordnen als bei Holzringen (33 a), bei welchen man die broncenen Rohrwände bis zu 30 mm. stark macht. Es begründet sich dies dadurch, dass im ersten Falle die um die Rohre herum nicht ganz durchbohrten Platten bei kleinerer Wandstärke dieselbe Festigkeit besitzen, als die ganz durchbohrten mit grösserer Wandstärke versehenen Platten im zweiten Fall.

38)    Die Rohrwände werden auf beiden Seiten glatt behobelt, dann genau über einander gelegt und nun die Löcher für die Rohre durch beide Platten zusammen gebohrt. Nach dem Einbohren der Löcher schraubt man die Platten auseinander und fräst in jede derselben die Erweiterungen für die Packung. Bei grösseren Conden-satoren müssen die Rohrwände durch Anker a (Tafel 128, Fig. 2 und 3) gegenseitig abgesteift werden, welche man entweder aus Bronce oder besser, wie in unserer Marine vorgeschrieben, aus Muntz-Metall (3 Theile Kupfer, 2 Theile Zink) herstellt. — Wenn die Condensatoren so construirt sind, dass die Rohrwände den Abschluss zwischen dem Kühlraum B und dem Vorgesetzten Einströmungsraum A einerseits, sowie dem Luftpumpensaugeraum C andrerseits bilden, und durch die Flanschenschrauben dieser drei Condensatortheile festgehalten werden, so muss man die Rohrwände, wie Tafel 128, Fig. 2 erkennen lässt, durch broncene Kopfschrauben ß oder durch Schrauben mit eingelassenen Köpfen (Tafel 126, Fig 10) zunächst an dem Condensatorkasten befestigen, damit sie bei Wegnahme der Kammern B und C in ihrer Position verbleiben. Die Flanschenschrauben, welche die Rohrwand mit dem Condensatorkasten verbinden, macht man meistens auch aus Bronce und falls man dieselben, wie auf Tafel 129, Fig. 7 gezeichnet ist, auf beiden Seiten mit Muttern und mit einem Bund versieht, so kann man sie gleichzeitig zum Festhalten der Rohrwand benutzen und spart die Kopfschrauben ß.

Zuführung des Kühlwassers.

39) Das Kühlwasser, dessen Quantität unter § 19, 6 berechnet worden ist, wird dem Condensator durch die Circulationspumpe zugeführt. Man kann die Zuführung des Kühlwassers derartig anordnen, dass es die Circulationspumpe, wie bei den Condensatoren auf Tafel 126 und 127, in den Kühlraum drückt, oder dass es, wie bei den Condensatoren auf Tafel 129, Fig. 1 u. 2, aus der See in den Condensator hineinläuft und aus demselben durch die Circulationspumpe gesaugt wird. Die letztere Methode verdient den Vorzug vor der ersteren, weil bei derselben die Stösse vermieden werden, welche durch den wechselnden resp. schnelleren Gang der Circulationspumpe eintreten, wenn das Wasser durch den Condensator gedrückt wird. Ferner ist der Druck im Condensator ein geringerer, wenn das Kühlwasser aus demselben gesaugt wird, als wenn es in denselben gedrückt wird, im letzeren Falle beträgt der Druck im Condensator im Allgemeinen etwa 0,5 kg. pro qcm. Ueberdruck.

Gegenströmung.

40) Da für die günstigste Ausbeutung der Maschinenarbeit eine möglichste Entlastung der Circulationspumpe anzustreben ist, so sucht man stets ein Minimum von Kühlwasser in den Condensator zu pumpen und wendet desshalb meistens das Princip der Gegenströmung an. Nach demselben geht das Wasser in entgegengesetzter Richtung durch den Condensator als der Dampf. Tritt dieser z. B. bei verticalen Rohren (Tafel 128, Fig. 2) oben ein und fliesst unten condensirt ab, so führt man unten das Kühlwasser zu und lässt es oben austreten. Auf diese Weise kommt der heisseste Dampf mit dem am meisten angewärmten Kühlwasser

in Berührung und die am meisten abgekühlten Condensations-producte treffen mit dem kältesten Kühlwasser zusammen, so dass die Temperaturdifferenz zwischen beiden und folglich auch der Wärmeaustausch nahezu gleich gross bleibt, wesswegen die ganze Kühlfläche einen gleichmässigen Wirkungsgrad besitzt.

41)    Man lässt aber auch das Kühlwasser in gleichem Sinne mit demGleicllströmung-Dampf circuliren. Bei dem Condensator auf Tafel 129, Fig. 1 tritt dasselbe ebenso wie der Dampf oben ein und geht mit diesem zusammen allmälig in die unteren Theile des Kühlraumes. Bei dieser Methode hält man die oberen Bohrreihen kühler als bei der erstangeführten, der Dampf condensirt in Folge dessen schneller und der Gegendruck in den Cylindern verringert sich in kürzerer Zeit. Man muss aber bei solchem Arrangement für eine grössere Kühlfläche und ein grösseres Kühlwasserquantum in der Nähe des Exhaustrohres sorgen und wird dann immer noch eine höhere mittlere Condensatortemperatur besitzen, als bei der erstangeführten Methode der Kühlwasserzuführung.

Anzahl der Circulationen.

42)    In der Praxis rechnet man den vom Wasser zwischen oder in den Kühlrohren entlang zurückzulegenden Weg auf etwa 6 m. Kann man diesen Weg nicht durch einmalige Circulation des Kühlwassers erreichen, so muss man es zwei- oder mehrere Male circuliren lassen, oder aber dasselbe längere Zeit im Condensator zurückhalten, falls man nicht ganz beträchtliche Mengen von Kiihlwasser zuführen will. — Bei Innenseitencondensation erreicht man zwei-oder mehrmalige Circulation des Kühlwassers um die Bohre herum sehr leicht, indem man zwischen den beiden Bohrwänden noch eine oder mehrere mit entsprechenden Oeffnungen für den Durchtritt des Wassers versehene Scheidewände anordnet, wie z. B. auf unseren Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“ (Tafel 68,

Fig. 1) und den Panzercorvetten „Sachsen“ und „Württemberg“, bei welchen eine zweimalige Circulation stattfindet. Die Conden-satoren der gedeckten Corvetten der „Bismarck“-Classe haben, wie Tafel 128, Fig. 2 zeigt, nur eine einmalige Circulation, das Wasser tritt unten ein und oben durch die Canalöffnungen wieder aus. — Bei Aussenseitencondensation muss man, falls mehrmalige Circulation erreicht werden soll, an den Condensatorwänden Trennungsrippen anbringen, welche sich dicht gegen die Bohrwände legen, so dass das eintretende Kühlwasser gezwungen wird, je nach der Anzahl der angestellten Circulationen immer nur eine Gruppe von Bohren zu durchströmen (Tafel 129, Fig. 1 und 2).

43)    Aus dem sich im Condensator allmälig anwärmenden Kühlwasser Lwiudkessèï1<i scheidet sich die Luft aus, welche es vorher absorbirt enthielt, oder die ihm mechanisch beigemengt war. Für die Abführung dieser Luft hat man besonders Sorge zu tragen, damit sich nicht

im Innern des Condensators an irgend einer Stelle Luftsäcke bilden. Man setzt daher bei Innenseitencondensation häufig auf den oberen Theil des Condensatorkastens einen oder mehrere Hähne, welche zur Abführung solcher sich etwa festsetzender Luft bestimmt sind (siehe § 81, 17). Bei Aussenseitencondensation giebt man den Condensatordeckeln meistens doppelte Wände, deren Zwischenraum, wie Tafel 129, Fig. 1 und 2 ersehen lassen, dem eintretenden Kühlwasser als Windkessel dient.

Luftpumpen

saugeraum.

Luftpumpe.

Luftpumpen-

clruckraum.

Wasserstands

glas.

44)    III. Der Luftpumpemaugeraum C (Tafel 126, Fig. 1) nimmt die abfliessenden Condensationsproducte auf und führt sie der Luftpumpe zu. Von der letzteren ist er durch eine oder mehrere Wände getrennt, in denen die Saugeventile derselben untergebracht sind. Gewöhnlich ist dieser Baum mit dem Luftpumpenkasten in einem Stück gegossen und aus Gusseisen gefertigt. In England hat man in neuerer Zeit den Boden und die Wände des Luft-pumpensaugeraums ebenso wie die des ganzen Luftpumpenkastens, um sie vor den schädlichen Einwirkungen des condensirten Wassers zu schützen, mit gutem Portlanclcement ausgestrichen und diese Schutzdecke im Boden bis zu 13 mm. stark gemacht, eine Vorsichtsmaassregel, welche sich gut bewährt haben soll. — In den Luftpumpensaugeraum münden bei Mitteldruckcompoundmaschinen die Entwässerungsrohre der Niederdruckcylinder (siehe § 72, 7).

45)    IV. Die Luftpumpe D (Tafel 126, Fig. 1 und 2 und Tafel 127, Fig. 3) saugt die Condensationsproducte aus dem Baum C und drückt sie in den Druckraum oder die Cysternę E. Die Construction der Luftpumpe und ihrer Details, sowie die Berechnung und Anordnung derselben ist im § 83 eingehend erläutert.

46)    V. Der Luftpumpendruckraum oder die Cysterne E (Tafel 127, Fig.

1) nimmt die von der Luftpumpe geförderten Condensationsproducte auf. Wenn es das übrige Maschinenarrangement irgend zulässt, macht man ihn stets so geräumig, dass sich das Condensations-wasser in demselben ansammeln und von hier aus durch die Speisepumpen wieder in den Kessel zurück gedrückt werden kann. Der Luftpumpendruckraum wird in der Kegel ebenfalls mit dem Luftpumpenkasten zusammengegossen, unmittelbar an demselben sind bei vielen Maschinen die Speisepumpen befestigt. Von dem Luftpumpendruckraum führt das Ausgussrohr der Luftpumpe nach aussenbord, welches nur beim Fahren mit Einspritzung zur Benutzung gelangt.

47)    Wie bereits § 20, 7 und § 37, 30 erwähnt wurde, reicht das reine condensirte Wasser wegen der in der Maschine auftretenden Dampfverluste nicht zur Speisung der Kessel aus, so dass durch eine besondere Vorrichtung (siehe § 81, 16) eine Quantität See-

wasser

das Zusatzwasser — zugeführt werde» muss, um die

fehlende Wassermenge zu ersetzen. Die Zusatzwassermenge, weiche erforderlich wird, richtet sich nach dem im Luftpumpendruckraum vorhandenen Wasserquantum. So lange dort so viel Wasser angesammelt ist, dass die Speisepumpen hinlänglich versorgt sind, braucht man nur wenig Zusatzwasser anzustellen ; wird das Wasser im Luftpumpendruckraum knapp, so muss mehr ZusatzAvasser eingeführt werden. Um den Maschinisten in den Stand zu setzen, das Zusatzwasserquantum je nach Bedarf reguliren zu können, wird an dem Luftpumpendruckraum meistens ein Wasserstandsglas angebracht, welches den jeweiligen Wasserstand in demselben ersehen lässt.

Sehwimmer.

48) Ein solches Wasserstandsglas lässt sich aber nur selten so anordnen, dass es vom Maschinistenstande aus beobachtet werden kann, wesswegen man an Stelle desselben häufig Schwimmer in die Luftpumpendruckräume einbaut. Die Einrichtung eines derartigen Schwimmers ist aus Tafel 127, Fig. 1, 2 und 3 deutlich zu ersehen. Auf dem Boden des Luftpumpendruckraumes sind die beiden aus Kupferblech bestehenden Halb cylinder a befestigt, welche als Führungen für den aus demselben Material gefertigten Schwimmer b dienen. Mittelst des Charnières c und des Hebels d kann der je nach dem Wasserstande auf- und niedersteigende Schwimmer die Welle e in Drehung versetzen, und damit letzteres um so leichter bewerkstelligt wird, ist das Gewicht des Schwimmers durch das auf der Welle e befestigte Contregewicht / abbalancirt.    Die Welle e ist in einer Stopfbüchse durch den

Luftpumpenkasten geführt und bewegt ausserhalb desselben mittelst Hebelverbindung die nach dem Maschinistenstande geleitete Stange g, welche mit einer Scala versehen ist. Nach dem Stande der Scalentheile zu der Führung i derselben kann der Maschinist die Lage des Schwimmers und also auch die Höhe des Wasserstandes im Luftpumpendruckraum beurtheilen. Auf der Welle e sitzt noch die in die Speisepumpensaugeleitung eingeschaltete Drosselklappe h, welche sich beim tiefsten Stande des Schwimmers schliesst, um das Eindringen von Luft in die Speisepumpen und so auch in die Kessel (siehe § 34, 54) beim Freiliegen des Saugesiebes zu vermeiden. Mit Hülfe der an dem Führungsbock i der Stange g angebrachten Stellschraube kann man auch den Schwimmer feststellen und die Drosselklappe geschlossen halten, wenn die Speisepumpe Avährend des Ganges der Maschine abgestellt werden soll.

49) Der Luftpumpendruckraum lässt sich nicht immer, namentlich bei SpcCjSe““r' Maschinen mit rückwirkenden Pleyelstangen, so gross ausführen, dass er die Condensationsproducte und das Zusatzwasser zusammen aufnehmen kann. In solchen Fällen ordnet man in der Nähe des-

selben einen besonderen, gewöhnlich aus schmiedeeisernen Blechen zusammengenieteten Tank — eine Cysterne — an, welche durch ein Rohr mit dem Luftpumpendruckraum in Verbindung steht und in der sich das für die Speisung der Kessel nöthige Wasserquantum ansammeln kann. Hat die Maschine 2 Condensatoren, so findet man auch häufig 2 solcher Cysternen, trotzdem es zweckmässiger ist, für beide Condensatoren, wie z. B. auf der gedeckten Corvette „Elisabeth“ und der Panzerfregatte „König Wilhelm“ nur eine gemeinschaftliche Cysterne anzuordnen. Bei den meisten unserer anderen mit 2 Cysternen versehenen Schiffen, wie z. B. auf „Hansa“, „Preussen“ etc., haben beide Cysternen nachträglich durch ein Rohr verbunden werden müssen ; damit man im Stande ist, mit jeder der beiden Maschinenspeisepumpen aus beiden Cysternen zu saugen. Die neueren Bauvorschriften der englischen Admiralität ordnen die Aufstellung von besonderen Cysternen an, in denen Zinkplatten anzubringen sind (§ 37, 41).

Kohrleitung der Cysterne.

Luftpumpen-

druckrohr.

Dampfmantel

entwässerungs

rohr.

50)    In die Cysterne münden in der Regel folgende Rohre (Tafel 126, Fig. 4 und 5) :

a) das Luftpumpendruckrohr, ß) die Dampfmantelentwässerungsrohre, y) das Separatorentwässerungsrohr, ö) das Zusatzwasserrohr,

e) das Ueberlaufrohr,

Q das Luftrohr, y) das Entwässerungsrohr, if) das Speisepumpensaugerohr,

l) das Speisepumpenüberlaufrohr.

51)    a. Das Luftpumpendruckrohr führt wie schon erwähnt die Con-densationsproducte in die Cysterne. Bei älteren Maschinen sind an den Mündungen dieser Rohre im Innern der Cysterne Doppelspitzventile mit Schwimmern (Tafel 126, Fig. 4—7) angebracht, welche sich schliessen, wenn die Cysterne fast ganz gefüllt ist. Diese Ventile haben hauptsächlich den Zweck, ein Ueberfluthen der Cysterne zu verhindern, wenn mit Einspritzung gefahren wird, wenn also die Luftpumpe viel mehr Wasser in dieselbe hineindrücken würde, als die Speisepumpe fortschaffen kann.

52)    ß. Die Dampfmantelentwässerungsrohre leiten das aus den Dampfmänteln geblasene condensirte Wasser in die Cysterne. Ist die Dampfmanteldrainageleitung direct am Dampfmantel durch einen Hahn absperrbar, so bringt man als Abschluss dieser Rohrleitung an der Cysterne ein Rückflussventil an, um ein Zurücktreten des Wassers in die Mäntel zu verhindern. Bei älteren Constructionen können die Dampfmantelentwässerungsrohre nicht direct am Dampf-

mantel, sondern gewöhnlich erst an ihrer Einmündungsstelle an der Cysterne abgeschlossen werden. Diese Absperrvorrichtung wird dann durch einen Hahn bewirkt, der mit einem Rückfluss-ventil combinirt ist (Tafel 126, Eig. 8 und 9).

53)    y. Das Separatorentwässerunqsrohr bringt das im Separator an- Separator-

gesammelte, von der Condensation des Dampfes in der Dampf- rohr-rohrleitung herrührende Wasser zur Cysterne.    Bei neueren

Maschinen hat man vielfach auf die Anbringung eines solchen Rohres verzichtet und führt das Wasser des Wassersammlers direct in die See (siehe § 69, 9). Jedenfalls muss man stets neben dem zur Cysterne führenden Rohr ein in die See geleitetes directes Entwässerungsrohr am Separator anbringen, durch welches man denselben beim Ueberkochen der Kessel entleeren kann.

Zusatzwasser

rohr.

54)    ö. Das Zusatzwasserrohr entnimmt das zur Speisung erforderlich werdende Seewasser aus demjenigen Theile des Condensatorkühl-raums, in welchem das Kühlwasser unmittelbar vor dem Austritt am meisten angewärmt ist. Gewöhnlich ist das Zusatzwasserrohr nur am Condensator mittelst eines vom Maschinistenstande regulir-baren Hahnes absperrbar und mündet in die Decke der Cysterne.

Ein an der Cysterne angebrachtes Wasserstandsglas lässt in jedem Augenblicke den in derselben herrschenden Wasserstand erkennen, damit der Maschinist hiernach das erforderliche Wasserquantum zuführen kann (siehe 47).

Ueberlaufrohr.

55)    e. Das Ueberlaufrohr verhindert eine vollständige Füllung der Cysterne, es führt von dem normalen Wasserstande durch das Innere derselben direct in die Bilge und kann nicht abgeschlossen werden. Das Ueberlaufrohr kommt nur beim Fahren mit Einspritzung in Function, wenn die Luftpumpe grosse Wassermassen in die Cysterne wirft. Es kann aber auch bei Oberflächencondensation in Gebrauch kommen, wenn zu viel Zusatzwasser angestellt ist, oder wenn die Verschlüsse des Luftpumpenausgussrohres undicht sind und das durch dieselben eindringende Leckwasser mit in die Cysterne gepresst wird.

Luftrohr.

56)    Ç. Das Luftrohr lässt die Luft abzielien, welche aus dem in die Cysterne tretenden Wasser noch entweicht, und leitet dieselbe von der Decke der Cysterne in die Bilge. Vielfach ist dieses Rohr durch einen an der Cysterne befestigten Schieber oder Hahn ver-schliessbar gemacht.

57)    -rj. Das Entwässerungsrohr sitzt am Boden der Cysterne und dient Entw5“e™ng8-zum Entleeren derselben, wenn die Maschine ausser Betrieb gesetzt wird. Das durch dieses Rohr tretende Wasser fliesst in die

Bilge. Ein an der Cysterne festgeschraubter Hahn verschliesst das Rohr während des Ganges der Maschine.

58)    A. Die Speisepumpensaugerohre, durch welche die Speisepumpen das Wasser aus der Cysterne entnehmen, sind von derselben durch Schieber absperrbar, damit man jede Speisepumpe während des Ganges der Maschine ausser Betrieb setzen kann. Bei neueren Con-structionen hat man zuweilen die an den Druckrohrmündungen der Luftpumpen vorhandenen Schwimmerventile fortgelassen und statt deren ähnliche Ventile an den Mündungen der Speisepumpensaugerohre im Innern der Cysterne angeordnet. Diese Ventile schliessen sich, wenn zu wenig Wasser in derselben vorhanden ist, und das Eindringen von Luft in die Speisepumpen — also auch in die Kessel — zu befürchten ist. Diese Vorsichtsmaassregel wird auch durch die unter 48) beschriebene Drosselklappe erreicht.

Speisepumpen

saugerohr.

Speisepumpen

überlaufrohr.

Anordnung des Oberflächen-condensators.

59)    i. Das Speisepumpenüberlaufrohr führt die durch das Speisepumpenrücklaufventil (siehe § 83, 50) tretende, nicht benutzte Speisewassermenge in die Cysterne zurück.

Gunsten der Aufstellung getrennter Con-

zu

60)    Die Anordnung des Oberfiächencondensators erfolgt in ähnlicher Weise wie die des Einspritzcondensators ; alles was bei diesem (§ 79, 18 und 19) densatoren angeführt wurde, behält auch für Oberflächenconden-satoren seine Gültigkeit. In der Handelsmarine hat man indessen früher bei Zwillingsniederdruckmaschinen fast immer einen gemeinschaftlichen Condensator angewendet, während man diesen Maschinen in der Kriegsmarine vielfach getrennte Condensatoren gab, z. B. (Tafel 68, Fig. 1 und 2) unseren Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“. Hingegen besitzen die Hochdruckzwillingsmaschinen unseres Avisos „Zieten“ und unserer Panzerkanonenboote der „Wespe“-Classe je einen gemeinschaftlichen Condensator, letzterer ist Tafel 71, Fig. 3 und 4 dargestellt. Tafel 129, Fig. 2 zeigt den gemeinschaftlichen Oberflächencondensator der Zwillingsniederdruckmaschine der englischen Sloop „Dryad“ von Kapier. — Die dreicylindrigen Niederdruckmaschinen erhalten in unserer Marine ebenso wie die dreicylindrigen Compoundmaschinen stets 2 getrennte Condensatoren. Bei den ersteren muss sich der verbrauchte Dampf des mittleren Cylinders durch die Exhausträume der beiden andern Cylinder hindurch auf beide Condensatoren vertheilen, bei den letzteren hat jeder Niederdruckcylinder seinen eigenen Condensator. Derartige getrennte Condensatoren dreicylindriger Maschinen sind im Arrangement auf Tafel 66, Tafel 67 Fig. 3 u. 4 und 68, Fig. 3 u. 4, sowie detaillirt auf Tafel 126, 127 u. 128 dargestellt. Die dreicylindrigen Compoundmaschinen der Handelsmarine werden in der Regel nur mit einem gemeinschaftlichen Condensator ausgeführt, wie ihn Tafel 129, Fig. 3 zeigt. Aber auch den dreicylindrigen

Compound- und Woolf sehen Maschinen der Kriegsschiffe giebt man, wie Tafel 129, Fig. 1 erkennen lässt, gemeinschaftliche Con-densatoren. Der dort abgebildete Condensator der dreicylindrigen Woolf’sehen Maschine der französischen Gdattdeckscorvette „In-fernet“ hat 2 Luftpumpen DD und eine Circulationspumpe F.

61)    Wenn man sich trotz der unter 8 79, 18 und 19 aufgeführten Gewicht und

y    0/0    Kaumbeanspru-

Mängel häufig zur Aufstellung gemeinschaftlicher Condensatorench’{"®adt®rre®°n' entschlossen hat, so liegt der Hauptgrund hierfür in der beträchtlichen Gewichts- und Raumersparniss. Auf Grund der Tabelle auf Seite 142 kann man bei Verwendung von Gusseisen für Condensator- und Luftpumpenkasten im Allgemeinen pro qm. Kühlfläche veranschlagen :

bei gemeinschaftlichen Condensatoren : das Gewicht inch Wasser auf ca. 50 kg. u. den Raum auf ca. 0,030 cbm.

bei getrennten Condensatoren: das Gewicht inch Wasser auf ca. 75 kg. u. den Raum auf ca. 0,035 cbm.

bei getrennten Condensatoren aus Bronce mit gusseisernem Luftpumpenkasten: das Gewicht inch Wasser auf ca.

45 kg. u. den Raum auf ca. 0,035 cbm.

Condensatoren der Torpedoboote.

62)    Die Condensatoren der Torpedoboote (Tafel 129, Fig. 4) erhalten vielfach keine Circulationspumpe, sondern werden dicht an die Schiffswand in der Längsrichtung des Schiffes gelagert, damit das durch ein weites Rohr zugeführte Seewasser in Folge der Geschwindigkeit des Bootes durch dieselben direct hindurchfliessen kann. An der Oeffnung für den Zufluss des Circulationswassers sind einige schaufelförmige Bleche angebracht, welche das an der Bordseite vorbeiströmende Wasser zum Eintritt in den Condensator zwingen. Das Wasser passirt einen Absperrschieber, hierauf die Kühlrohre und gelangt durch einen zweiten Absperrschieber wieder in die See zurück. Um eine Erwärmung des Condensators beim Stillliegen des Bootes zu verhüten, ist im Austrittsrohr des Kühlwassers ein Körting’scher Dampfstrahlapparat (siehe § 89, 14) aufgestellt, welcher alsdann die Circulation des Kühlwassers bewirkt. Der Condensator ist auch mit einer Einspritzvorrichtung versehen. Am oberen Umfange ist auf dem Condensator ein Sicherheitsventil angebracht, durch -welches zu hohe Spannungen innerhalb desselben vermieden werden sollen. Solche Spannungen können entstehen, wenn man beim Stillstände der Maschine, um das Abblasen der Kessel - Sicherheitsventile zu vermeiden, den erzeugten Dampf in den Condensator entlässt, und derselbe dort, in Folge zu geringer vom Dampfstrahlapparat zugeführter Kiihl-wassermengen, nicht schnell genug condensirt.

§ 81.

Garnitur der Condensâtoren.

Eintheilung.

Injections

schieber.

Durchblase

vorrichtung.

1) Als Garniturtheile findet man an Einspritz- und Oberflächenconden-satoren (siehe Tafel 126, 127 und 129, Fig 1):

a)    den Injectionsschieber oder Hahn,

b)    die Durchblasevorrichtung,

c)    das Luftauslassventil,

d)    die Entwässerungshähne,

e)    das Vacuummeter.

Hierzu treten die für die Luftpumpe erforderlichen Garnituren:

f)    das Luftpumpenausgussventil,

g)    die Schnüffelventile,

wozu sich bei Oberflächencondensatoren noch gesellen:

h)    der Zusatzwasserhahn,

i)    der Lufthahn für das Circulationswasser,

k)    das Luftpumpensicherheitsventil,

l)    die Luftpumpenrückflussventile oder -Schieber,

m) die Sodavase oder der Sodahahn.

2)    a. Die Injectionsschieber oder Hähne werden bei Einspritz- und Oberflächencondensatoren ganz gleich ausgeführt und zwar in der Weise, wie § 79, 7 beschrieben ist. Auf Tafel 125, Fig. 5 und 6 ist ein einfacher Injectionsschieber von Penn gezeichnet, auf Tafel 130, Fig. 28 und 29 ein Gitterinjectionsschieber von Egells. Die Figuren 30 bis 32 lassen auch die Construction der Scala erkennen, welche den Oeffnungsgrad des Schiebers angiebt. Nur bei älteren oder kleineren Condensatoren findet man noch Injectionshähne, welche ähnlich wie der auf Tafel 9, Fig. 8 und 9 abgebildete Salzhahn mit einer Scala versehen sind. Die empfehlenswerthesten Absperrvorrichtungen für die Injectionsrohre sind die Gitterschieber, welche sich am leichtesten und schnellsten öffnen und schliessen lassen. In allen Fällen müssen die Injectionsschieber oder Hähne so angeordnet sein, dass sie vom Maschinistenstande aus gehand-liabt werden können, weil man dieselben vor dem Angehen der Maschine öffnen und nach dem Anhalten derselben schliessen muss. Die freie Durchgangsöffnung des Injectionsschiebers oder Hahnes muss ebenso gross sein, wie der nach Gleichung 182 zu berechnende Querschnitt des Injectionsrohres.

3)    b. Die Durchblasevorrichtung dient zum An wärmen des Conden-sators und zur Entfernung der Luft aus dem Condensator, zwecks schnellerer Herstellung des Vacuums beim Angehen der Maschine, welches letztere das schnelle und präcise Manövriren namentlich bei Compoundmaschinen in hohem Grade beeinflusst. Die Durch-

blasevorrichtung besteht gewöhnlich aus einem vom Hauptdampfrohr oder dessen Annexen sich abzweigenden Dampfrohr mit Absperrvorrichtung, welches in den Einströmungsraum des Condensators führt. Unmittelbar vor dem Angehen der Maschine öffnet man diese Absperrvorrichtung, der Dampf strömt von den Kesseln in den Condensator und verdrängt die Luft aus demselben, indem er ihn anfüllt. Das bereits beim Oeffnen der Bodenventile in den Condensator geströmte Kühlwasser condensirt diesen Dampf sofort, so dass beim Anspringen der Maschine ein Vacuum vorhanden ist. Ausserdem benutzt man die Durchblasevorrichtung des Condensators auch zum An wärmen desselben (siehe § 102). In neuerer Zeit verwendet man statt der Durchblasevorrichtung, welche die Luft aus dem Condensator drückt, vielfach Dampfstrahlapparate (siehe § 87, 3—6), welche die Luft aus dem Condensator saugen.

Luftauslass

ventil.

4)    c. Das Luftauslassventil (Tafel 130, Fig. 21, 22 und 23 und Tafel 127, Fig. 1) muss die in Folge des Durchblasens' aus dem Condensator verdrängte Luft entweichen lassen. Es ist ein gewöhnlich am Luftpumpensaugeraum sitzendes Ventil, welches durch sein eigenes Gewicht und den Atmosphärendruck geschlossen gehalten wird. Ventil und Sitz bestehen aus Bronce, das Gehäuse entweder auch aus Bronce oder aus Gusseisen. Mittelst einer über dem Ventil angebrachten Stellschraube kann man den Hub dieses Ventiles reguliren, oder es eventuell ganz feststellen. Uebersteigt die im Innern des Condensators herrschende Spannung in Folge des durchgeblasenen Dampfes den Atmosphärendruck, so öffnet sich das Ventil und die Luft nebst einem Theil des Dampfes kann entweichen. Hierbei entströmt dem Ventil gewöhnlich auch etwas heisses, von dem bereits condensirten Dampfe herrührendes Wasser, welches durch die an dem Ventilkörper angegossene Kappe aufgefangen, am Umherspritzen gehindert und so für das Maschinenpersonal unschädlich gemacht wird.

5)    An Drillingsmaschinen und Zwillingsmaschinen, welche mit Mitteloder Hochdruck arbeiten, hat man vielfach die Durchblasevorrichtung und ebenso auch das Luftauslassventil fortgelassen, weil diese Maschinen auch ohne ein vorher erzeugtes Vacuum anspringen. Bei den älteren mit niedrigen Dampfspannungen arbeitenden Schiffsmaschinen waren beide Garniturtheile indessen ein unbedingtes Erforderniss, und bei Compoundmaschinen hat man, wie schon erwähnt, des besseren Anspringens der Maschine wegen, beide wieder eingeführt. Wenn auch eine Durchblasevorrichtung nicht vorgesehen wird, sollte man doch stets ein solches Luftauslassventil anordnen. Bei Einspritzcondensatoren mit undichten Ausguss- und Luftpumpenventilen, sowie bei Oberflächencondensatoren mit undichten

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

Kühlrohren verhütet es heim Stillstände der Maschine ein Ueber-fluthen des Condensators und macht das Uebertreten des Wassers in die Cylinder unmöglich, indem es sich in Folge des hydrostatischen Druckes im Condensator öffnet und das eingedrungene Wasser in die Bilge abfliessen lässt. Aus diesem Grunde ist es auch empfehlenswert!], das Ventil nur während des Ganges der Maschine festzustellen und nach dem Stillstände derselben stets die Stellschraube zu lösen.

Entwässerungs

hähne.

V acuummeter.

Arten der Vacuummeter.

6) d. Die Entwässerungshähne befreien nach dem Stillstände der Maschine und dem Abschliessen der Aussenbordsventile sämmtliche Bäume des Condensators von dem in demselben zurückgebliebenen Wasser. Das Ablassen des Wassers ist erforderlich, um Oxydationen der gusseisernen Wände zu verhüten und um die Vornahme von Arbeiten an den einzelnen Theilen des Condensators zu ermöglichen. Im Winter kann das in einzelnen Bäumen zurückgebliebene Wasser durch Gefrieren, wobei es sich stark ausdehnt, das Zerspringen der Wandungen verursachen. Vorrichtungen zum Entwässern resp. Austrocknen des Condensators sind daher ein Haupterforderniss, und man ordnet gewöhnlich an der tiefsten Stelle des Kühl- resp. Einspritzraumes, sowie des Luftpumpen-sauge- und Druckraumes je einen Entwässerungshahn an. Ebenso erhalten sämmtliche, dem Condensator Wasser zuführende oder demselben Wasser entnehmende Bohre an ihren tiefsten Stellen Entwässerungsschrauben. Behufs Einsetzung dieser Schrauben löthet man bei Kupferrohren auf die betreffende Stelle einen broncenen Verstärkungsbund, in welchen man das Gewinde einschneidet. Als Dichtung legt man unter den Schraubenkopf eine Bleischeibe oder eine in Mennigekitt getauchte Hanfschnur. Die Entwässerungsschrauben fertigt man aus Bronce.

7)    e. Das Vacuummeter zeigt die im Condensator herrschende Luftleere an. Es soll durch eine Bohrleitung möglichst mit dem Theil des Einspritz- resp. Kühlraumes in Verbindung stehen, in welchem der aus den Cylindern entwichene Dampf am vollkommensten conden-sirt ist und wo demgemäss auch die grösste Luftleere herrscht (Tafel 127, Fig. 1). Gewöhnlich bringt man das Vacuummeter am Maschinistenstande oder doch in der Nähe desselben an, so dass seine Scala mit Leichtigkeit zu übersehen ist. In unserer Marine sind die Vacuummeter nach kg. pro qcm. scalirt, und zwar geht diese Scala bis 1,03 kg., weil die vollständige Luftleere gleich 1 Atm. = 1,0334 kg. pro qcm. ist (siehe § 8, 8).

8)    Die auf Schiffen in Gebrauch befindlichen Vacuummeter sind ebenso wie die Manometer (siehe § 29, 13) meistens Bourdon’sche Federvacuummeter, seltener Plattenfedervacuummeter und nur noch

auf ganz alten Fahrzeugen Quecksilbervacuummeter. Bei den Bourdon-Vacuummetern verursacht die Luftleere, welche im Innern des aus hartgezogener Metallcomposition bestehenden, dünnen, spiralförmig gewundenen Rohres von elliptischem Querschnitt herrscht, ein Flachwerden dieser Querschnittsform, in Folge des auf die flachen Seitenwände wirkenden grösseren Ueberdrucks der Atmosphäre. Hierdurch tritt eine Verkürzung des Krümmungsradius des spiralförmigen Rohres ein und es biegt sich zusammen. Ein dem unter § 29,14 beschriebenen Mechanismus der Manometer ganz gleicher überträgt die je nach der Luftleere grössere oder geringere Zusammenbiegung der Röhre auf den Zeiger des Vacuummeters.

Doppelzeiger

vacuummeter.

9) In unserer Marine sind ebenso wie bei den Manometern auch Doppelzeigervacuummeter eingeführt. Dieselben bestehen aus zwei vollständigen und von einander unabhängigen hintereinander liegenden Vacuummeterwerken, von welchen die Zeigerwelle des einen durch die Zeigerwelle des andern hindurchgeht (siehe Fig. 11 und 12 auf Tafel 130). Von diesen Vacuummetern kann man mit Sicherheit annehmen, dass ihre beiden Werke richtig functioniren, so lange ihre Zeiger in ihren Stellungen nicht wesentlich von einander abweichen, denn es ist unwahrscheinlich, dass im Falle eines Schadhaftwerdens beide Federn resp. Werke genau denselben Fehler haben. Derartige Vacuummeter controliren sich also selbst und noch dazu auf die übersichtlichste Weise, ihre Einführung ist daher um so mehr zu empfehlen, als sich der Preis derselben nur um ein Drittel höher stellt wie der des einfachen Vacuummeters.

Zur Nedden’s Schutzvor-

10) Die Schutzvorrichtung von zur Nedden für Manometer (Tafel 130,

Fig. 12) und Vacuummeter (Fig. 11) hat den Zweck, die in nchtuilg-den Kesseln resp. Ćondensatoren herrschenden Druckschwankungen ohne Stoss auf den Mechanismus der Manometer und Vacuummeter zu übertragen und dieselben vor schneller Zerstörung zu schützen. Diese Schutzvorrichtung besteht im Wesentlichen aus den zwei Behältern A und B, welche durch eine feine Oeffnung miteinander communiciren. Die Schutzvorrichtungen werden mit ihrem unteren Gewinde D direct auf das Gefäss oder die Leitung geschraubt, deren innerer Druck oder inneres Vacuum gemessen werden soll. Entstehen in den gewöhnlichen Manometer- und Vacuummeterleitungen Druckschwankungen, so übertragen sich dieselben direct auf die Manometer resp. Vacuummeter und versetzen deren Zeiger in mehr oder minder stark vibrirende Bewegung.

Ist in eine solche Leitung aber eine Schutzvorrichtung eingeschaltet, so wird bei jeder in der Leitung vorkommenden Druckvermehrung oder Verminderung zwischen den Behältern A und B eine Druckdifferenz vorhanden sein und es wird der eingeschlossene Dampf durch die freie Oeffnung C nur langsam von B nach A oder um-

gekehrt von A nach B überströmen, bis in den beiden Behältern gleicher Druck resp. gleiches Vacuum eingetreten ist. Auf diese Weise wird die Dauer der Stosswirkung verlängert, der Stoss wird in elastischer Form auf das Manometer oder Vacuummeter übertragen und diese Instrumente werden somit weniger beansprucht, als wenn sie direct mit dem Kessel resp. dem Condensator in Verbindung ständen.

11) In unserer Marine sind die zur Nedden’schen Schutzvorrichtungen eingeführt und haben die mit denselben gewonnenen Resultate sehr befriedigt, so dass eine allgemeine Einführung derselben auch in der Handelsmarine um so mehr anzurathen ist, als sie die Lebensdauer der Manometer und Vacuummeter beträchtlich verlängern und die an denselben häufig vorkommenden Reparaturen in Fortfall bringen, wodurch ihre geringen AnschafFungskosten reichlich aufgewogen werden. Von den auf Tafel 130 abgebildeten beiden Schutzvorrichtungen ist die in Fig. 12 dargestellte für Manometer bestimmt, weil ihr Wassersack die letzteren gegen die schädlichen Einwirkungen der Hitze schützt, während Fig. 11 für Vacuummeter, bei denen eine wesentlich hohe Temperatur ausgeschlossen ist, construirt wurde.

Egells.

Luftpumpen aus- ^2) f. Das Luftpumpenausqussventil, wie es für Einspritzcondensatoren zur Ausführung gelangte, ist bereits unter § 79, 16 beschrieben worden. Bei Oberflächencondensatoren wird es meistens so eingerichtet, dass es gleichzeitig als Sicherheitsventil für die Luftpumpe dient. In den Kriegsmarinen fertigt man das Ventil mit Gehäuse meistens aus Bronce, in der Handelsmarine besteht das Gehäuse aus Gusseisen und nur der Sitz mit Ventil aus Bronce. Bei Kriegsschiffen mündet der Luftpumpenausguss gewöhnlich unter Wasser aus, bei Handelsdampfern liegt er fast ausnahmslos über Wasser. Das auf Tafel 130, Fig. 3 und 4 abgebildete Ventil von Egells wird im gewöhnlichen Zustande, wenn die Einspritzung nicht angestellt ist, durch sein Gewicht, durch das stets über demselben stehende, in dem als Ventilgehäuse dienenden Ausguss frei eintretende    Seewasser, sowie durch    die Spiralfeder a geschlossen

gehalten.    Werden Kühlrohre im    Condensator    leck, oder    ist aus

Versehen    zu viel Zusatzwasser    angestellt    oder ist    endlich

das Ausgussventil selbst undicht, so dass die Luftpumpe ausnahmsweise grosse Wasserquantitäten zu fördern hat und das Wasser in den ganz gefüllten Luftpumpendruckraum wirft, so treten    heftige Stösse in der    Luftpumpe    und starke    Bean

spruchungen des Luftpumpenkastens auf, welche ein Zerspringen desselben zur Folge haben können. In allen solchen Fällen, in denen der Druck im Luftpumpendruckraum, also auch im Ausgussrohr der Luftpumpe stärker ist als der auf dem Ausgussventil

lastende, wird die Spiralfeder desselben zusammengepresst, das Yentil hebt sich und das Wasser kann entweichen. Soll mit Einspritzung gefahren werden, so schlägt man den Keil b aus der Ventilspindel heraus, wodurch das Widerlager c der Spiralfeder seinen Halt verliert, zieht das Ventil an dem Handgriff d hoch und steckt in das aus der Traverse e hervorragende zweite Keilloch f der Ventilspindel einen Keil, der das Ventil in dieser Lage festhält. — In den Ausguss der Luftpumpe mündet noch gewöhnlich das Circulationspumpendruckrohr, welches meistens durch einen Schieber absperrbar ist, und das Druckrohr der Maschinenlenzpumpen, welches durch ein Ventil von dem Ausguss abgeschlossen wird. Wenn Centrifugalpumpen als Circulations-pumpen verwendet werden, ist in einzelnen Fällen auch das Lenzdruckrohr derselben in diesen Ausguss hineingeleitet und ebenfalls mit einem Absperrschieber vor demselben versehen.

ScMchau.

13)    Sehr einfache Ausgussventile (Tafel 130, Fig. 7—10) hat Schichau^ssvTnniVcTn" auf unseren grossen Kanonenbooten „Habicht“ und „Möwe“ angebracht. Dieselben, für über der Wasserlinie liegende Ausgüsse gewiss sehr practisch, haben sich aber hei diesen Maschinen, wo sie unter Wasser liegen, nicht bewährt, weil sie nicht sonderlich dicht hielten, so dass sie schliesslich entfernt werden mussten.

Die Gehäuse dieser Ventile bestehen aus Bronce, die Ventile selbst werden durch Gummiklappen gebildet, welche in der Mitte durch die Klappenfänger festgehalten und durch eine in einer Rosette endigenden Spindel auf ihren Sitz gepresst werden. Eine Klaue a, welche mit dem Contregewicht b auf der Welle c befestigt ist, drückt die Ventilspindel gegen die Klappe, so lange mit Oberflächencondensation gefahren wird. In allen unter 12) angeführten Fällen, in denen das Ventil durch den im Luftpumpenausgussrohr herrschenden Ueberdruck gehoben werden soll, tritt das Gewicht an Stelle der Spiralfeder, indem es das Oeffnen der Klappe gestattet und dieselbe gleich darauf wieder schliesst. Muss die Einspritzung angestellt werden, so legt man das Gewicht mit Hülfe des für diesen Zweck vorgesehenen Handgriffes um 1800 herum und entlastet hierdurch die Ventilklappe, welche nun durch das von der Luftpumpe herausgeworfene Wasser offen gehalten wird.

14)    Die in unserer Marine gemachte Erfahrung hat gelehrt, dass die gufSiTom’ auf Tafel 130, Fig. 3 und 4 abgebildeten grossen Kegelventile Vulcan-

von

Egells auf die Dauer nicht viel besser dicht halten als die zuletzt besprochenen Gummiklappenventile von Schichau, namentlich werden sie bald undicht, wenn sie wiederholt als Sicherheitsventil der Luftpumpe in Function kommen. Am besten haben sich die auf Tafel 130, Fig. 1 und 2 dargestellten Luftpumpen-

ausgussventile vom Vulcan bewährt, bei denen in das Ventil ein Gummiring eingelassen ist, der gegen einen Wulst der Sitzfläche gepresst wird. Diese Ventile sind aber nur bei unter Wasser liegenden Ausgüssen anwendbar.

Schnüffelventile.

Zusatzwasser

hahn.

Lufthalm.

15)    g. Die Schnüffelventile, welche man an dem Saugeraum der Luftpumpe an einer leicht zugänglichen Stelle (Tafel 126, Dig. 2) anbringt, sollen während der Saugewirkung der Luftpumpe etwas Luft in dieselbe eintreten lassen. Die zugeführte Luft verhindert als elastisches Medium den beim Hubwechsel eintretenden Stoss des in Folge seiner Trägheit in gleicher Richtung weiter fliessenden Wassers gegen den Kolben. Schnüffelventile hat nicht nur die Luftpumpe allein, sondern auch die Dampfpumpen (siehe Tafel 56, Fig. 1 und 2) und die Kolbencirculationspumpen erhalten dieselben, und zwar namentlich bei höheren Kolbengeschwindigkeiten. Die Schnüffelventile (Tafel 130, Fig. 17 und 18) sind kleinere broncene Ventile, welche sich bei der Saugewirkung der Pumpe öffnen und die Luft, mit welcher sie direct in Verbindung stehen, in dieselbe eintreten lassen. Bei der Druckwirkung der Pumpe schliessen sie sich und verhindern das Herausspritzen des Wassers. Ueber dem Ventil ist eine Spindel mit Handgriff und Gegenmutter angebracht, mittelst welcher man den Hub des Ventils begrenzen und das zuzuführende Luftquantum reguliren, eventuell auch die Ventile ganz ausser Function setzen kann.

16)    h. Durch den Zusatzwasserhahn entnimmt man das zur Ergänzung des Speisewasserquantums dem Condensationswasser des Oberflächen-condensators noch zuzuführende Seewasser (siehe § 80, 47) aus demjenigen Theile des Kühlraumes, in dem es am meisten angewärmt ist. Bei Condensatoren mit besonderen Speisewassercysternen leitet man das Zusatzwasser in diese, bei Condensatoren ohne eine solche Cysternę lässt man es in den Einströmungsraum gehen, damit es sich beim Durchfliessen des Condensators erwärmen kann und nicht die Temperatur des Speisewassers erniedrigt, wie solches der Fall ist, wenn es erst im Luftpumpendruckraum zugesetzt wird. Der Zusatzwasserhahn muss stets so angeordnet werden, dass er womöglich vom Maschinistenstande aus regulirt werden kann oder doch von demselben leicht zu erreichen ist. Der Zusatzwasserhahn (Tafel 130, Fig. 19 und 20) wird ähnlich wie der Salzhahn auf Tafel 9, Fig. 8 und 9 mit einer Scala für den Oeffnungsgrad versehen.

17) i. Der Lufthahn für das Circulationswasser befindet sich auf der höchsten Stelle des von dem letzteren durchströmten Baumes (Tafel 129, Fig. 1). Man öffnet ihn von Zeit zu Zeit, um die sich aus dem angewärmten Kühlwasser ausscheidende Luft entweichen zu lassen (siehe § 80, 43). — Bei Einspritz-condensatoren muss man einen Lufthahn auf dem Deckel des

Luftpumpendruckraumes anbringen, damit die aus dem Einspritzwasser frei werdende Luft abgeführt werden kann. Bei Ober-fiächencondensatoren ist dieser Hahn nicht absolut nöthig, da das vom Zusatzwasser eingeführte Luftquantum im Verhältnis zu dem vom Einspritzwasser herrührenden nur sehr gering ist. Wie bereits § 80, 56 erwähnt, sind die Speisewassercysternen stets mit einem solchen Luftauslasshahn oder Schieber versehen.

18)    k. Das Luftpumpensicherheitsventil (Tafel 130, Fig. 13 bis 16) mussgio^^e"“P®“'il an den Luftpumpendruckräumen derjenigen Oberflächenconden-

satoren vorhanden sein, deren Luftpumpenausgüsse durch Schieber oder nicht selbstthätige Ventile gegen die See abgeschlossen sind.

Treten im Luftpumpenkasten solcher Condensatoren aus den unter

12) entwickelten Ursachen stärkere Beanspruchungen in Folge grösserer zusammengepresster Wassermassen auf, dann öffnet sich das mit einer Spiralfeder belastete Sicherheitsventil und lässt so lange Wasser in die Bilge ausströmen, bis die normale Spannung wieder hergestellt ist. Die Luftpumpensicherheitsventile haben gewöhnlich einen Querschnitt von 0,03 bis 0,05 des Luftpumpenquerschnitts oder einen Durchmesser von ¹/₅ bis J/₄ des Luftpumpendurchmessers. Man findet sie nur an älteren Condensatoren, die neueren Condensatoren erhalten fast allgemein selbstthätige Luftpumpenausgussventile, welche den Vorzug haben, dass sie das durchgepresste Wasser sofort in die See und nicht erst in die Bilge entlassen. Von den beiden auf Tafel 130 abgebildeten Luftpumpensicherheitsventilen verdient das mit Schutzkappe versehene vom Vulcan den Vorzug, weil es das Maschinenpersonal vor dem herausspritzenden heissen Wasser schützt.

19)    1. Die Luftpumpenrückflussventile sind nur bei den horizontalen Luftpumpen der Oberflächencondensatoren erforderlich. Sie sind, wie Tafel 126, Fig. 1 erkennen lässt, so an der Luftpumpe angebracht, dass sie sich bei der Sauge Wirkung derselben öffnen und das ihnen durch eine Bohrleitung aus dem Luftpumpendruckraum zugeführte Wasser in den Pumpenraum gelangen lassen. Bei guten Ausführungen hat man die Bückflussventile aus Gummiklappen hergestellt. Die vom Bückflussventil zum Luftpumpendruckraum führende Kohrleitung ist an dem letzteren durch ein Ventil, einen Schieber oder Hahn verschliessbar. Wenn die Oberflächenconden-sation im Betriebe ist, fördern die Luftpumpen gewöhnlich so wenig Wasser, dass der obere Theil des horizontal geführten Kolbens aus demselben hervorragt. Die am oberen Kolbenumfange trocken laufende Hanfliderung verschleisst in Folge dessen sehr schnell und der Luftpumpenkolben wird undicht. Um diesen Uebelstand zu vermeiden, lässt man mit Hülfe der Absperrvorrichtung am Luftpumpendruckraum durch die Bückflussventile immer so viel

Wasser in die Luftpumpe zurücktreten, dass deren Kolben stets vollständig vom Wasser bedeckt ist. Wenn mit Einspritzung gefahren wird, schliesst man die Absperrvorrichtung der Rückfluss-leitung am Luftpumpendruckraum, weil die Luftpumpe dann genug Wasser zu fördern hat. Tafel 130, Eig. 24 und 25 und Taf. 131 Eig. 7 zeigen ein Luftpumpenrückflussventil, welches höchst zweckmässig mit seinem Absperrventil vom Luftpumpendruckraum com-binirt ist. — Bei den verticalen Luftpumpen der Oberflächenconden-satoren steht bei jedem Hube mindestens so viel Wasser über dem Kolben, dass die Hanfliderung von demselben angefeuchtet wird, wodurch Bückflussventile entbehrlich werden.

Sodavase.

Sodahalm.

20) m. Die Sodavase, welche man gewöhnlich möglichst dicht über dem Eintritt des verbrauchten Dampfes in den Condensator anordnet, soll das Einführen von Sodalösung behufs Neutralisirung der Eettsäuren des Speisewassers (siehe § 37, 39) und Auswaschens der Conden-satorrohre gestatten. Die Sodavase ist ein wie ein Schmiergefäss gestalteter, mit Deckel versehener Behälter, welcher durch einen in seinem unteren Theile angebrachten Hahn mit dem Condensator in Verbindung gebracht werden kann. Oeffnet man diesen Hahn, so fliesst die Sodalösung in den Condensator, geht mit dem Dampf zusammen durch die Rohre, resp. um dieselben herum, reinigt sie von den Eetttheilen und macht das Speisewasser alkalisch. — Die Maschinen unserer Marine besitzen nur einen auf dem oberen Theile des Condensators sitzenden Sodahahn (Tafel 130, Eig. 26 und 27), mit welchem ein Schlauch öder Rohrstück verschraubt ist. Das Ende dieses Schlauches oder Rohres bringt man in ein Gefäss, welches die Sodalösung enthält, die dann von der Luftleere im Condensator aufgesaugt wird.

Fünfzehnter Abschnitt.

¹

X. P. Bitbgh. A practical treatise on the condensation of steam. London 1871,

Pumpen,

§ 82.

Wirkungsweise, Eintheilung und Einrichtung der Pumpen.

Arten

der Pumpen.

1)    Alle Wasserhebevorrichtungen, welche bei ihrem Betriebe die Wirkung des Atmosphärendrucks auf den luftverdünnten Baum ausnützen, nennt man Pumpen. Je nach der Art und Weise, wie der luftverdünnte Baum erzeugt wird, kann man die an Bord von Schiffen vorkommenden Pumpen eintheilen in:

a)    Kolbenpumpen, wenn der luftverdünnte Baum durch die Bewegung eines dichtschliessenden Kolbens in einem Cylinder entsteht.

b)    Centrifugalpumpen, wenn der luftverdünnte Baum durch schnelle Botation eines Schaufelrades in einem geschlossenen Gehäuse bewirkt wird.

c)    Dampf Strahlpumpen, wenn der luftverdünnte Baum durch einen mit grosser Geschwindigkeit aus engen Düsen tretenden Dampfstrahl hervorgebracht wird.

d)    Pulsometer, wenn der luftverdünnte Baum durch Condensation des Dampfes eintritt.

2)    Von den vorstehend genannten Pumpen sind im Folgenden zunächst nur die Kolbenpumpen behandelt. Die Centrifugalpumpen sind im § 85, die Dampfstrahlpumpen im § 86 und § 87 und die Pulsometer im § 51 näher besprochen.

3)    Eine Kolbenpumpe besteht aus einem Cylinder — dem Pumpenkörper Kolbenpumpe. — mit einem darin beweglichen luftdicht schliessenden Kolben,

einem Bohr, welches das Wasser zuführt — dem Saugerohr — und einem Bohr, welches das Wasser abführt — dem Druckrohr. Bewegt man den Kolben in der leeren Pumpe von einem Ende des Cylinders zum andern, so presst derselbe auf der einen Kolbenseite die Luft aus der Pumpe heraus, während er auf der anderen eine Luftverdünnung bewirkt. Der Atmosphärendruck, welcher auf der Wasserfläche lastet, zu der das Saugerohr der Pumpe führt, drückt daher das Wasser in den luftverdünnten Pumpenraum oder

Da durch

mit anderen Worten: die Pumpe saugt das Wasser an. den Atmosphärendruck in ein vollkommen luftleeres Rohr eine 10,334 m. hohe Wassersäule hineingepresst wird, so kann eine

Kolbenpumpe mit sauber gedichtetem Kolben im Maximum etwa 10 m. hoch saugen.

Pumpenventile.

Ventilkasten.

Saugehöhe.

Druckhöhe.

4) Bewegt man, nachdem sich die Pumpe mit Wasser gefüllt hat, den Kolben in entgegengesetzter Richtung, so würde er das Wasser wieder aus der Pumpe herauspressen, wenn nicht an der Mündung des Saugerohres in der Pumpe ein Ventil — das Saugeventil — angebracht wäre, welches sich durch den vom Kolben ausgeübten Druck schliesst. Das jetzt im Pumpencylinder eingeschlossene Wasserquantum drückt der Kolben in das Druckrohr, welches es an seinen Bestimmungsort leitet. Ein an der Mündung des Druckrohres in die Pumpe eingeschaltetes Ventil — das Druckventil — verhindert das Zurückfliessen des Wassers aus dem Druckrohr in

die Pumpe, wenn der Kolben wieder zur Saugewirkung übergeht.

5)    Wie aus der vorstehend beschriebenen Anordnung von Sauge- und Druckventil hervorgeht, kann Wasser, welches unter einem bestimmten Druck stehend, durch das Saugerohr in die Pumpe tritt, durch dieselbe hindurch in das Druckrohr fliessen, umgekehrt kann aber bei dichtschliessenden Ventilen niemals Wasser aus dem Druckrohr durch die Pumpe in das Saugerohr gelangen. Statt die Ventile unmittelbar an dem Pumpenkörper unterzubringen, kann man sie in einem gemeinschaftlichen Gehäuse — dem Ventilkasten — vereinigt, neben der Pumpe anordnen. Das Druckventil kann bei einfach wirkenden Pumpen auch in den Pumpenkolben verlegt werden.

6)    Unter Saugehöhe einer Pumpe versteht man die senkrechte Entfernung von der Oberfläche des anzusaugenden Wassers bis zur höchsten Stellung des Pumpenkolbens. — Unter Druckhöhe einer Pumpe versteht man die senkrechte Entfernung vom tiefsten Stande des Pumpenkolbens bis zur Wasseroberfläche des Behälters, in den das Druckrohr mündet. Liegt also an Bord ein Pumpenausguss unter Wasser, so ist der Abstand desselben von der Wasserlinie zu der übrigen Druckhöhe zu addiren. — Viele Pumpen müssen das Wasser in Räume fördern, in denen ein bestimmter Druck herrscht, wie z. B. die Speisepumpen der Kessel. In solchen Fällen wird der auf dem Wasser lastende Dampfdruck in hydrostatischen Druck umgerechnet, d. h. man denkt sich an die Stelle des Dampfdruckes eine Wassersäule von solcher Höhe, dass sie demselben das Gleichgewicht hält, und zwar entspricht ein Druck von 1 kg. pro qcm. einer Wassersäule von 10 m. Höhe. Dieser hydrostatische Druck muss bei derartigen Pumpen der senkrechten Entfernung vom tiefsten Stande des Pumpenkolbens bis

zur Wasseroberfläche des Behälters, in den das Druckrohr mündet, zugerechnet werden, um die wirkliche Druckhöhe zu ergeben. Die Summe aus Saugehöhe und Druckhöhe liefert die Förderhöhe der Pumpe.

Förderhöhe.

Eintheilung der Kolbenpumpen.

7)    Die Kolbenpumpen unterscheidet man gewöhnlich:

I. nach ihrer Wirkungsweise,

II.

„ Betriebskraft,

III.

„ Cylinderzahl,

IV. „

„ Kolbenzahl.

8)    I. Nach ihrer Wirkungsweise zerfallen die Kolbenpumpen in :

a)    einfach wirkende,

b)    doppelt wirkende; oder auch in:

c)    Saugepumpen,

d)    Druckpumpen.

Einfach wirkende Pumpen.

a.    Eine einfach wirkende Pumpe ist eine solche, welche bei jedem Kolbenspiel (Hin- und Rückgang) den Inhalt ihres Pumpencylinders fördert. Die einfach wirkenden Pumpen haben nur ein Sauge-und ein Druckventil nöthig. Zu denselben rechnen:

a) Die Pumpen mit durchbrochenem oder Ventilkolben (Tafel 136). Bei diesen tritt das beim Aufgange des Kolbens angesaugte Wasser während des Kolbenniederganges durch das im Kolben sitzende Druckventil und wird beim nächsten Kolbenhübe aus der Pumpe gedrückt. Die Pumpe ist also nur während eines Kolbenhubes wirksam und vermittelt während des darauffolgenden Hubes den Uebertritt des Wassers aus dem Saugeraum in den Druckraum. Die Bewegung des Wassers findet im Sauge- und Druckrohr gleichzeitig statt und dasselbe lastet stets mit seinem ganzen Druck auf dem Kolben.

g Plungerpumpen.

ß) Die Plungerpumpen (Tafel 133) besitzen keinen an

Wandungen des Pumpencylinders dicht schliessenden Kolben, sondern nur eine starke Kolbenstange, welche die Stelle des Kolbens vertritt. Beim Hingange des Plungerkolbens saugt die Pumpe, beim Rückgänge desselben wird das in den Pumpencylinder eingedrungene Wasser herausgepresst. Die Bewegung des Wassers findet im Sauge- und Druckrohr abwechselnd statt.

Doppelt wirkende Pumpen.

b.    Eine doppelt wirkende Pumpe ist eine solche, welche bei jedem Kolbenspiel den doppelten Inhalt ihres Pumpencylinders fördert. Die doppeltwirkenden Pumpen besitzen einen geschlossenen Kolben, dessen eine Seite saugend und dessen andere Seite gleichzeitig drückend wirkt. Sie erfordern 2 Sauge- und 2 Druckventile, je eines für jede Cylinderseite.

c.    Eine Saugepumpe fördert das Wasser nur durch ihre Saugewirkung und giesst es dicht über dem höchsten Stande ihres Kolbens aus. Die meisten Pumpen mit geringen Förderhöhen sind Saugepumpen.

Saugepumpen.

Druckpumpen.

Einfach saugende, doppelt drückende Pumpen.

Maschinen

pumpen.

Handpumpen.

Dampfpumpen.

Ein- und mehrcylindrige Pumpen.

d.    Bei einer Druckpumpe fiiesst das Wasser durch den hydrostatischen Druck in dieselbe und wird von dem Kolben auf die gewünschte Höhe gedrückt. — Die meisten an Bord yorkommenden Pumpen sind Sauge- und Druckpumpen, welche sowohl saugend wie drückend wirken. Die Luftpumpen einiger Schiffsmaschinen (siehe Tafel 131, Fig. 2) besitzen Trunkkolben, dessen Querschnitt nahezu oder genau halb so gross als der Kolbenquerschnitt ist. Diese Pumpen saugen beim Aufgange des Kolbens und pressen schon beim Niedergange desselben die Hälfte des Wassers in Folge des Trunk-yolumens in die Druckrohre, den Best fördern sie dann beim nächsten Aufgange. Solche Pumpen nennt man einfach saugende und doppelt drückende.

9) II. Nach ihrer Betriebskraft theilt man die Kolbenpumpen ein in:

e)    Maschinenpumpen,

f)    Handpumpen,

g)    Dampfpumpen.

6. Maschinenpumpen nennt man diejenigen, welche entweder zum Betriebe der Schiffsmaschine selbst erforderlich sind und mit derselben ein Ganzes bilden, wie Luft-, Circulations- und Speisepumpen, oder welche mit der Schiffsmaschine in Verbindung stehen, wie die Lenzpumpen.

f.    Handpumpen werden mittelst Kurbeln oder Hebel durch Menschenkraft bewegt, wie die meisten der an Bord befindlichen kleineren Pumpen. Sie sind mitunter so eingerichtet, dass sie wenn erforderlich durch Dampf kraft in Gang gesetzt werden können.

g.    Dampfpumpen sind Pumpen mit besonderen zu ihrem ausschliesslichen Betriebe bestimmten Dampfmaschinen, wie die Dampfspeise-, Dampflenz- und Ballastpumpen.

10) III. Nach ihrer Cylinderzahl zergliedern sich die Kolbenpumpen in

h)    eincylindrige Pumpen,

i)    zweicylindrige „

h.    Eincylindrige Pumpen sind die meisten der an Bord aufgestellten.

i.    Zweicylindrige Pumpen kommen nur als Handpumpen in Maschinenräumen vor (Tafel 134); sie ersetzen hier eine eincylindrige doppelt wirkende Pumpe. Mehr als zwei Cylinder giebt man den auf Schiffen gebräuchlichen Pumpen fast nie. Eine zwei- oder mehr-cylindrige Pumpe hat ein für alle Pumpencylinder gemeinschaftliches Sauge- und Druckrohr,

11)    IV. Nach ihrer Kolbenzahl classificirt man die Pumpen als:

Ein- und mehrkolbige Pumpen.

k)    einkolbige Pumpen,

l)    mehrkolbige „

k.    Zu den einkolbigen Pumpen zählen alle mit der Schiffsmaschine verbundenen Pumpen, sowie die meisten der zu anderen Zwecken auf dem Schiffe befindlichen, welche im § 83 besprochen sind.

l.    Mehrkolbige Pumpen sind die im § 84 näher beschriebenen Downton- und Stone-Pumpen.

Einrichtung der Kolbenpumpen.

12)    Die vollständige Einrichtung einer Kolbenpumpe umfasst :

I. den Pumpenkörper mit Kolben,

II. die Abschlussvorrichtungen der Sauge- und Druckrohre,

III. die Windkessel.

13)    I Der Pumpenkörper und der Kolben sind in ihrer Form, ihrem 1>un'penkol'per-Material und ihren Dimensionen so vollkommen von dem Zweck der Pumpen abhängig, dass sich Allgemeines über dieselben kaum sagen lässt, speciell ist ihrer im § 83 bei den einzelnen Pumpen Erwähnung geschehen.

Abschluss-Vorrichtungen der Bohre.

14)    II Die Abschlussvorrichtungen der Sauge- und Druckrohre bestehen aus :

a)    Schiebern,

b)    Klappen,

c)    Ventilen.

Schieber.

•G

15) a. Einen Schieber verwendet man vielfach bei Dampfpumpen (Tafel 54, Fig. 2 und Tafel 132, Fig. 6) statt zweier Sauge- und Druckventile, und bewegt denselben von der Kurbelwelle gemeinschaftlich mit dem Schieber des Dampfcylinders. Die Anwendung eines Schiebers hat zunächst sehr viel Bestechendes, erstens ist er einfacher als ein Ventilkasten mit 4 Ventilen, also auch billiger; zweitens gestattet er eine horizontale oder verticale Aufstellung der Pumpe, während man sich bei Ventilen von vornherein für die eine oder andere Aufstellungsart entscheiden muss, und drittens wird durch denselben das klappernde Geräusch vermieden, welches bei Ventilen stets zu Tage tritt. Gegen die Verwendung von Schiebern spricht aber der Umstand, dass sie nicht selbstthätig wirken wie die Ventile. Beim Hub Wechsel des Pumpenkolbens hat das angesaugte in die Pumpe geströmte Wasser vermöge seiner Trägheit das Bestreben, die angenommene Bewegungsrichtung beizubehalten und da es vollkommen unelastisch ist, müsste es gegen den rücklaufenden Kolben stossen. Dieser Stoss wird nun bei Ventilen dadurch gemildert, dass zwischen Hubwechsel und Schluss des Saugeventils stets eine gewisse Zeit vergeht, während welcher etwas Wasser aus der Pumpe zurücktreten kann, wodurch die mangelnde Elasti-cität ersetzt wird. Nimmt man einen Schieber statt der Ventile,

so muss man demselben eine negative Deckung (siehe § 62, 12) geben, damit er den Saugecanal beim Hubwechsel noch einige Zeit offen hält, um etwas Wasser aus der Pumpe zurücktreten zu lassen. Hierzu kommt bei Flachschiebern der Reibungsverlust, weil sie nicht entlastet sind, und bei Kolbenschiebern das baldige Undichtwerden in Folge der eintretenden Abnützung.

Klappen.

Keine

Metallklappen.

Garnirte

MetaKklappen.

16) b. Klappen kann man mit Vortheil nur bei kleineren Druckhöhen und geringeren Durchgangsgeschwindigkeiten des Wassers anwenden. Es giebt :

a) reine Metallklappen, ß) garnirte „    ,

y) Gummiklappen.

17) a. Die reinen Metallklappen (Gusseisen oder Bronce) (Tafel 132, Fig. 7 und 8) haben eine festliegende Drehaxe, an welcher die von ihnen verschlossene Durchgangsöffnung bei ihrer Erhebung entweder ganz oder doch nahezu abgesperrt bleibt, so dass das durchtretende Wasser nicht an ihrem ganzen Umfange austreten kann. Man hat bei denselben darauf zu achten, dass sie womöglich senkrecht auf die Abschlussfläche zuschlagen, was sich nur erreichen lässt, wenn die Axe in der Ebene der Abschlussfläche liegt und nicht wie gewöhnlich über derselben. Bezeichnet man mit d mm. den Durchmesser eines Kreises, dessen Inhalt gleich dem Querschnitt der Durchgangsöffnung ist, so macht man die Sitzbreite s der Klappe in mm.

nach Fink:

. (186)

s = 1,4 yä

nach Reuleaux : s — 4 + y'd,

Das unter 21) über die Gewichte der Ventile Gesagte gilt auch für die Gewichte dieser Klappen. Der Eröffnungswinkel der Klappen muss etwa 30 ⁰—40 ⁰ betragen, um einen grösseren Ausschlag zu vermeiden, sind Hubbegrenzungen anzuordnen.

18) ß. Garnirte Metallklappen (Tafel 132, Fig. 9 und 10) bestehen gewöhnlich aus einer metallenen Beschwerungsplatte mit einer darunter liegenden Dichtungsscheibe aus Leder oder Gummi. Das zu diesen Klappen verwendete Kernleder muss, ehe es mit Kupfernieten so an der Beschwerungsplatte befestigt wird, dass seine rauhe Seite die Dichtungsfläche bildet, einige Zeit in heisses Wasser und darauf einige Zeit in heisses Oel gelegt werden, damit es möglichst viel Fettstoff in sich aufnehmen kann. Diese garnirten Metallklappen werden an der Durchgangsöffnung meistens so befestigt, dass man die Dichtungsscheibe über den Rand der Durchgangsöffnung hervorstehen lässt und sie dann mittelst einer übergelegten metallenen Leiste festschraubt. Bei einfacheren Con-

structionen benutzt man, wie Tafel 132, Fig. 9 ersehen lässt, die Dichtungsscheibe der Klappe gleichzeitig als Flanschendichtung und hält sie durch die Flanschenschrauben fest. Die Beweglichkeit der Klappe findet in beiden Fällen durch die Biegung des Dichtungsmaterials statt. Der Eröffnungswinkel ist bei diesen Klappen derselbe als bei den Metallklappen, nur ihre Sitzbreite s wählt man etwas grösser, um den Flächendruck etwas zu vermindern.

19) Nach Fink¹) empfiehlt es sich

die Klappen nicht senkrecht, sondern geneigt zur Kohraxe anzuordnen, weil dann der Eröffnungs-winkel ein kleinerer werden kann. Liegt die Abschlussfläche der Klappe unter 45 ⁰ zur Bohraxe, so genügt ein Eröffnungswinkel von 32 °, und liegt die Abschlussfläche unter 30 ⁰ zur Bohraxe, so genügt ein Eröffnungswinkel von 22,5 °. Die vorangeführten Eröffnungswinkel gelten für rechteckige Klappen, welche in der Bichtung ihrer Drehaxe doppelt so lang als in der andern Bich-tung sind. Bei allen anderen Klappenformen erhält man grössere Eröffnungswinkel, welche namentlich gross bei quadratischen

Klappen ausfallen.

die

20) y. Gummiklappen (Tafel 132, Fig. 11 und 12) finden namentlich GummiklaPPen-als Luftpumpenventile Verwendung, werden aber auch bei Niederdruckmaschinen als Speisepumpenventile benutzt. Die Gummiklappe bedeckt einen rosettenartig durchbrochenen Sitz,

Gräting — in dessem Mittelpunkt sie durch den Klappenfänger festgehalten wird. Der Klappenfänger hat die Form einer kugelförmigen Schale mit durchbrochenen Seitenwänden und dient zur Hubbegrenzung der geöffneten Klappe. Seitdem man die Dampf-cylinder mit Mineralöl schmiert (siehe § 37, 40) sind die Gummiventile der Luftpumpen einer ausserordentlich schnellen Zerstörung durch die von denselben mit in den Condensator gerissenen Fett-theilchen unterworfen. Trotz aller Versuche, widerstandsfähigere

Gummiklappen zu fabriciren, ist es bisher nicht gelungen, diesen

Man hat nur gefunden, dass den Klappen verwendete Gummi ist,

um so

Ventile.

Uebelstand gänzlich zu beseitigen, je reiner der zu grösser ihre Dauer wird.

21) c. Ventile wählt man bei allen Pumpen mit beträchtlichen Druckhöhen und grösseren Durchgangsgeschwindigkeiten des Wassers. Die Hubhöhe des Ventiles muss so bemessen werden, dass der Cylindermantel, den es im geöffneten Zustande für das durchströmende Wasser frei lässt, einen Flächeninhalt gleich dem Querschnitt des Ventiles hat. Dieser Cylindermantel besitzt einen Durchmesser gleich dem Ventildurchmesser d und eine Höhe gleich der Hubhöhe des Ventiles h, so dass folgt:

7t d h = — d² k-i

Bei einem Hube gleich 0,25 d muss aber das durch das Ventil tretende Wasser eine sehr scharfe Krümmung durchfliessen und desswegen macht man den Hub der Ventile meistens um die Hälfte höher als die Gieichheit der Querschnitte bedingt. Es wird also meistens h = 0,375 d oder = 0,75 r, wenn r der Radius des Ventilquerschnittes ist. Von grosser Wichtigkeit auf den baldigen Schluss der Ventile beim Hubwechsel des Kolbens ist das Gewicht derselben. Vergeht eine längere Zeit zwischen dem Hubwechsel und dem Schluss der Ventile, so wird das zurücktretende Wasserquantum zu gross (siehe 15) und der Nutzeffect der Pumpe verringert sich. Die nachstehende Tabelle von Fink giebt je nach der Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers durch die Ventile das Ventilgewicht pro qcm. Ventilquerschnitt an. Die letzte Columne enthält die Wassersäulenhöhe, welche dem Ventilgewicht entspricht, die also gleichzeitig die Widerstandshöhe für den Durchgang des Wassers durch das Ventil ist.

Tabelle über die erforderlichen Gewichte der Pumpenventile.

Ventilgewicht pro qcm. Ventilquerschnitt in

Mittlere Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers in

Widerstandshöhe des das Ventil passirenden Wassers in

m.

kg.

m.

0,007

0,012

0,019

0,029

0,042

0,058

0,075

0,068

0,119

0,187

0,292

0,422

0,577

0,750

0,60

0,80

1,00

1,25 1,50 1,75

2,00

Ueber zwei Meter Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers durch die Ventile soll man möglichst nicht gehen, da die Widerstandshöhe bei noch höheren Geschwindigkeiten zu schnell wächst. Schliesslich hat man bei der Construction des Ventilkastens darauf zu achten, dass der Abfluss oberhalb jedes Ventils genügend hoch über den Ventilscheitel gelegt wird, d. h. dass die auf Tafel 132, Fig. 21 mit a bezeichnete Strecke hoch genug ausfällt, damit nicht der Rückstrom das Ventil offen hält, welcher Fehler sehr häufig vorkommt.

22)    Der Form nach tlieilt man die verschiedenen Pumpenventile in:

Eintheiiung der Ventile.

<5) Kegelventile,

e) Tellerventile,

Ç) Kugelventile, rj) Scheibenventile.

Grössere Pumpen mit sehr weiten Rohren besitzen auch Ring- und Glockenventile, derartige Constructionen sind aber bei Schiffspumpen ungewöhnlich und sind hier desshalb auch nicht weiter berücksichtigt worden.

Kegelventile.

23)    d. Die Kegelventile (Tafel 132, Fig. 13 und 14) haben die für die Durchgangsbewegung des Wassers günstigste Form, sie werden gewöhnlich aus Bronce mit 3 oder 4 Führungsrippen hergestellt. Der besseren Führung wegen sind die Rippen an ihrem Umfange meistens etwas verbreitert. Die Sitzbreite dieser Ventile wählt man ebenfalls nach Gl. 186. Die Projection des Spiegelringes (siehe Tafel 132, Fig. 21) erhält nach Reuleaux eine Breite b = s — 4 mm., in Folge dessen werden kleine Ventile schärfer conisch als grosse. Bei gusseisernen Ventilkasten wird der Ventilsitz aus Bronce gefertigt, an seiner äusseren Mantelfläche etwas conisch gedreht und dann stramm in die für ihn ausgebohrte Oeffnung eingetrieben. Eine noch bessere Eindichtungsmethode für den Ventilsitz ist die, dass man die äussere Mantelfläche desselben etwas vertieft, um diese Vertiefung in Mennige getauchten Bindfaden wickelt und nun den Ventilsitz stramm in den Ventilkasten eintreibt.

Tellerventile.

Kugelventile.

24)    g. Die Tellerventile (Tafel 132, Fig. 15 und 16) werden meistens mit Führungsstiften ausgeführt. Der Ventilsitz trägt in der Mitte die durch Rippen mit seinem Mantel verbundene Führung. Die Anwendung der Tellerventile ist namentlich bei schnell gehenden Pumpen eine häufigere als die der Kegelventile, weil ihre Sitzflächen sich weniger schnell abnützen, wenngleich sie das Wasser nicht so bequem hindurch lassen als die Kegelventile.

25)    £. Die Kugelventile (Tafel 132, Fig. 17 und 18) lassen sich nur bei kleineren Rohrdimensionen anwenden. Bei grösseren Rohrdurchmessern werden massive Kugelventile zu schwer, weil ihr Gewicht mit dem Kubus, der Ventilquerschnitt aber nur mit dem Quadrat des Durchmessers wächst; man muss in solchen Fällen schon hohle Kugeln nehmen, was man in der Praxis nicht gern thut. Die Kugelventile ändern erfahrungsmässig beständig ihre Lage zur Sitzfläche und halten in Folge dessen recht gut dicht, nützen sich aber sehr schnell ab. Die Sitzbreite und die Projection des Spiegelringes macht man wie bei den Kegel Ventilen. Den Durchmesser der Ventilkugel bestimmt man dadurch, dass man auf der Mitte der im Schnitt gezeichneten Sitzfläche des

12

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

Ventiles Lothe errichtet, deren Schnittpunkt den Mittelpunkt der Kugel liefert. Bei Kugelventilen soll das Abflussrohr besonders hoch über dem Ventil liegen, wegen der grossen Höhe, die das Ventil selbst besitzt (siehe unter 21) die Schlussbemerkung).

Scheibenventile.

26)    rj. Die Scheibenventile (Tafel 56, Fig. 3 und Tafel 132, Fig. 19 und 20) treten bei hohem Druck meistens an die Stelle der Gummiklappen. Bei den Speisepumpen der Hochdruckkessel hat man in neuerer Zeit solche Ventile aus Bronce mit Pockholz-garnirung eingeführt. Durch die Pockholzgarnirung soll das Geräusch, welches die Ventile namentlich bei schnellerem Gange der Pumpen verursachen, gemildert werden. Die Scheibenventile sind über einen Stift gestreift, der ihnen als Führung dient und lehnen sich gegen einen ebenfalls scheibenartigen Hubbegrenzer. Auch die gegen diesen Hubbegrenzer schlagende Fläche des Ventils ist mit Pockholz gefüttert.

Ersatz der Luftpumpenklappen.

27)    Man hat versucht, die Gummiklappen der Luftpumpen durch Scheibenventile zu ersetzen, um so die Kosten zu verringern, welche die ersteren durch ihre häufig nothwendig werdende Auswechselung verursachen, indessen ohne sonderlichen Erfolg. Am besten haben sich hierbei noch Scheibenventile aus Hartgummi bewährt. Versuche, die Gummiklappen durch dünne phosphorbroncene zungenartige Klappen zu ersetzen, sind mehr oder minder misslungen, weil es zu schwierig ist, die für dieselben erforderlichen Klappenfänger so anzuordnen, dass sich die Klappen im geöffneten Zustande überall gleichmässig an dieselben anschmiegen ; Anlässe zu Brüchen derselben also niemals ausgeschlossen sind.

Zugänglichkeit der Ventile.

28)    Bei allen Pumpenventilen oder Klappen muss man dafür Sorge tragen, dass sie möglichst zugänglich sind, damit man sie sofort nachsehen kann, falls sie sich festgeklemmt haben oder sonst wie in Unordnung gerathen. Gewöhnlich sind daher die Deckel der Ventilkasten leicht abnehmbar und werden häufig nur durch einen Bügel mit Spannschraube niedergehalten. Am vortheilhaftesten sind solche Constructionen, bei denen jedes Ventil für sich allein zugänglich ist, während man gewöhnlich erst nach Herausnehmen des Druckventils an das Saugeventil gelangt.

Windkessel.

29)    III. Die Windkessel der Kolbenpumpen haben den Zweck, den Gang der Pumpen dadurch, dass sie die Wasserbewegung in der Bohrleitung reguliren, zu einem möglichst gleiclimässigen und stossfreien zu machen. Die Windkessel der Pumpen werden aus Gusseisen, Bronce oder Kupfer hergestellt und zwar muss jeder Windkessel, ehe er in Betrieb genommen wird, einer Kaltwasserdruckprobe unterworfen werden, um seine Dichtigkeit zu con-statiren. Man hat an den Pumpen:

a)    Saugewindkessel,

b)    Druckwindkessel.

Sauge

windkessel.

30)    a. Saugewindkessel sind nur bei langen Saugeleitungen und grossen Kolbengeschwindigkeiten der Pumpen erforderlich, sie kommen desshalb bei den an Bord aufgestellten Pumpen selten vor. Noth-wendig können sie zuweilen bei Ballast- und Bilgepumpen mit langen Saugeleitungen werden. Um eine gleichmässige Bewegung des Wassers in der Saugeleitung und damit zugleich einen stoss-freien Gang des Pumpenkolbens zu erzielen, muss die Weite der Saugerohre ihrer Länge proportional sein, so dass man bei langen Leitungen einen grossen Bohrdurchmesser erhält. Bringt man aber dicht vor der Pumpe einen Saugewindkessel an, welcher theilweise mit Wasser gefüllt ist, so kann sich der Pumpenkolben, da die jetzt in Betracht kommende Bohrlänge sehr klein ist, ver-hältnissmässig schnell bewegen und das Wasser in die Pumpe eintreten. Hierdurch erfolgt eine Luftverdünnung im Windkessel und das Wasser im Saugerohr setzt sich allmälig in Bewegung.

Je grösser man nun den Saugewindkessel macht, um so langsamer nimmt die Spannung in demselben ab und in um so stetigerer Bewegung bleibt das Wasser in den Saugerohren, so dass eine Beduction ihres Querschnitts gegenüber einer Leitung ohne Saugewindkessel unbedenklich vorgenommen werden kann. In der Praxis macht man den Inhalt des Saugewindkessels etwa gleich dem Inhalt der Pumpe.

Druck-

windkessel.

31)    b. Der Druckwindkessel einer Pumpe soll:

a) den Wasserschlag in der Druckrohrleitung beseitigen, ß) eine geringere Inanspruchnahme der Betriebstheile bewirken, y) einen möglichst gleichmässigen Abfluss des Wassers aus den Druckrohren ermöglichen.

32)    a. Der Wasserschlag in den Druckrohrleitungen der Pumpen ent- wasserschlag, steht dadurch, dass der Kolben einer mit Kurbel versehenen

Pumpe in der ersten Hälfte des Hubes beschleunigend auf das Wasser wirkt. In der zweiten Hubhälfte, wenn er selbst sich verzögernd bewegt, kann er aber das einmal in Bewegung versetzte Wasser nicht zurückhalten, so dass die Verzögerung desselben nur mit Hülfe der zu überwindenden Druckhöhe und des äusseren Luftdruckes erfolgen kann. Sind diese Widerstände nicht im Stande, die Bewegung des Wassers in dem Maasse zu hemmen, wie es die Kolbenbewegung bedingt, dann findet eine Trennung statt, das Wasser eilt voraus und macht in Folge des entstandenen luftverdünnten Baumes, bald nachdem der Kolben den todten Punkt passirt hat, eine Bückbewegung, durch welche beim Wiederzusammentreffen der getrennt gewesenen Wassermassen ein Stoss — der Wasser schlag — entsteht. Derselbe tritt an denjenigen

12*

Stellen der Druckrohrleitung auf, wo die aufsteigende Bewegung des Wassers in eine mehr oder minder horizontale übergeht. — Hat man in die Druckrohrleitung unmittelbar hinter der Pumpe einen Windkessel eingeschaltet, so wird die in demselben eingeschlossene Luft in der ersten Hubhälfte durch die beschleunigte Bewegung des in den Windkessel tretenden Wassers comprimirt und verringert die Geschwindigkeit desselben, wird nun in der zweiten Hubhälfte die Bewegung des Wassers verzögert, so expandirt die Luft im Windkessel und vergrössert die Geschwindigkeit des Wassers; oder mit andern Worten: Die im Windkessel eingeschlossene Luft sorgt für eine gleichmässige Geschwindigkeit des Wassers im Druckrohr. Wenn man nur den Wasserschlag vermeiden will, so ist ein Windkessel nicht immer absolut nöthig, denn man kann durch Einsaugen von Luft in die Pumpe mittelst der Schnüffelventile (§ 81, 15) den Wasserschlag zuweilen beseitigen.

Inansprucli-nahme der Betriebstheile.

Gleichmässiger

Ausfluss.

33) ß. Die geringere Inanspruchnahme der Betriehstheile der Pumpe in Polge der Einschaltung eines Windkessels erklärt sich dadurch, dass wie vorstehend erläutert die Bewegung des Wassers im Druckrohr unabhängig von der Kolbenbewegung ist. Während durch die im Beginn des Kolbenhubes eintretende Beschleunigung des Wassers in einer Druckrohrleitung ohne Windkessel leicht ein Druck eintreten kann, welcher den mittleren Druck in derselben um das zehnfache übersteigt, beträgt dieser Maximaldruck in einer Druckrohrleitung mit Windkessel nur das zwei- bis dreifache des mittleren Drucks. Hieraus erklärt es sich, warum man bei langen Druckrohrleitungen stets einen Windkessel haben muss, und warum bei Undichtheiten desselben oder bei Absorption der in demselben eingeschlossenen Luft nicht selten Beschädigungen in der Leitung oder an der Pumpe auftreten. Da nun die Luft im Druckwindkessel durch das vorbeifliessende Wasser allmälig absorbirt wird, so muss man von der Pumpe beständig etwas Luft durch die Schnüffelventile mitsaugen lassen, um das absorbirte Luftquantum zu ersetzen. Beim Saugewindkessel ist diese Vorsicht nicht nöthig, weil das Wasser die unter atmosphärischem Druck absorbirte Luft bei geringerem Druck theilweise wieder entweichen lässt.

34) y. Der gleichmässige Ausfluss des Wassers aus dem Druckrohr lässt sich bei genügend grossem Windkessel erreichen. Da das Wasser, wie bereits ausgeführt, entsprechend der Bewegung des Pumpenkolbens dem Windkessel zugeführt wird, aber mit einem anderen Bewegungsgesetz aus demselben entweicht, so muss zeitweise Wasser in und ebenso aus dem Windkessel treten. Je kleiner der Windkessel ist, um so weniger Wasser kann er aufnehmen, um so stärker wechseln also der Druck in demselben und die Ge-

schwindigkeit in den Rohren. Der Druckwindkessel erhält bei Schiffsmaschinen im Allgemeinen einen Inhalt: für einfach wirkende Pumpen gleich dem 1,5—2 fachen Pumpeninhalt,

für doppelt wirkende Pumpen gleich dem 1 — 1,5 fachen Pumpeninhalt.

Nach Fink soll der Inhalt der Druckwindkessel hei einfach wirkenden Pumpen gleich dem 4fachen Pumpeninhalt, hei doppelt wirkenden gleich dem 1,6 fachen Pumpeninhalt sein.

Kohren.

35) Sind in der Sauge- oder Druckrohrleitung einer Pumpe, derenfbsperrvorrhh' Gang von dem der Maschine nicht unabhängig gemacht werden kann, irgend welche Absperrvorrichtungen eingeschaltet, so soll man eine Veränderung ihres Förderquantums nur durch grösseres oder geringeres Schliessen der Absperrvorrichtungen in der Saugeleitung zu erreichen suchen. Die Absperrvorrichtungen im Druckrohr dürfen erst nach dem Stillstände der Pumpe geschlossen werden.

§ 83.

Einkolbige Pumpen.

Eintheilung.

Luftpumpen.

1)    Die verschiedenen zum Betriebe einer Schiffsmaschine gehörigen Pumpen sind nachstehend in folgender Reihenfolge besprochen :

a)    Die Luftpumpen,

b)    die Circulationspumpen,

c)    die Speisepumpen,

d)    die Lenzpumpen,

e)    die Handpumpe,

f)    die Dampfpumpe.

2)    a. Die Luftpumpen (Tafel 131) werden in den allermeisten Fällen durch das Maschinengestänge in einer oder der anderen nachstehend näher beschriebenen Weise bewegt, und je nach dem Maschinentyp in drei verschiedenen Aufstellungsarten angetroffen. Diese sind:

a) vertical, ß) geneigt, y) horizontal.

In allerneuester Zeit hat man auch bei einzelnen Maschinen z. B. auf Torpedobooten die Luftpumpe, wie dies seit langem schon für die Circulationspumpe der Fall war, durch eine besondere Dampfmaschine betrieben, indessen sind die Meinungen darüber noch sehr getheilt, ob diese für die Circulationspumpe gewiss sehr zweckmässige Einrichtung ebenso empfehlenswerth für die Luftpumpe ist. —

Die Anzahl der Luftpumpen richtet sich meistens nach der Anzahl der Condensatoren, indem man in der Regel jedem Condensator eine besondere Luftpumpe giebt. Ordnet man nur einen sehr grossen Condensator für die ganze Maschine an, so hat man auch wohl in seltenen Fällen 2 Luftpumpen für denselben vorgesehen (Tafel 129, Fig. 1).

Verticale

Luftpumpen.

3) a. Verticale Luftpumpen haben die meisten Hammermaschinen der Schraubenschiffe und die Raddampfmaschinen. Eine Luftpumpe dieser Art für den Transportdampfer „Rhein“ mit einer Maschine von 200 IIP zeigt Tafel 131, Fig. 1—4. Bei Hammermaschinen ist sie gewöhnlich am Condensator befestigt und wird mittelst Balancier von einem der Cylinderkreuzköpfe bewegt (§ 75, 6). Bei Raddampfmaschinen wird sie entweder mittelst eines Excenters von der Kurbelwelle aus in Betrieb gesetzt, oder wie bei oscillirenden Maschinen von der mittleren Kurbel der Radwelle (siehe § 77, 3). Die verticalen Luftpumpen der Hammermaschinen' besitzen gewöhnlich einen Kolben mit Kolbenstange, welche letztere mittelst einer Traverse und Gelenken mit dem Pumpenbalancier verbunden ist, wie die Tafel 69, Fig. 1 und Tafel 70, Fig. 2 erkennen lassen. Die verticalen Luftpumpen der Raddampfmaschinen werden häufig mit Trunkkolben ausgeführt (Tafel 74, Fig. 1), an derem Grunde das Charnier für die Pleyeistange der Pumpe befestigt ist. Alle verticalen Luftpumpen haben Ventilkolben, die erstgenannten mit Kolbenstangen sind einfach wirkend, die letztgenannten mit Trunkkolben einfach saugend und doppelt drückend. Die verticalen Luftpumpen erhalten ausser den Kolbenventilen gewöhnlich noch besondere Druckventile und sind in dieser Beziehung viel practischer als die horizontalen Luftpumpen, weil ihre Ventile durch das auf denselben ruhende "Wasser stets geschlossen gehalten werden, auch ihre Kolben viel besser dicht halten als die der horizontalen Luftpumpen und vor allem kein Rückflusswasser (siehe § 81, 19) nöthig haben. Der Wirkungsgrad der verticalen Luftpumpe ist daher im Allgemeinen ein grösserer als bei jeder anderen Aufstellung, man rechnet ihn im Mittel zu 0,5 ; d. h. die Pumpe fördert nur die Hälfte des Wasserquantums, welches sie ihren Dimensionen nach theoretisch fördern müsste. Man hat bei verticalen Luftpumpen besonders darauf zu achten, dass die schädlichen Räume — die Zwischenräume zwischen dem tiefsten Stande des Kolbens und den Saugeventilen, sowie dem höchsten Stande desselben und den Druckventilen — möglichst klein ausfallen ; und zwar ist hierauf besonders bei den Luftpumpen der Oberflächencondensatoren zu achten, welche an sich nur wenig Wasser fördern. Sind die schädlichen Räume besonders klein, so kann der Wirkungsgrad der Luftpumpe bei gut schliessenden Kolben und Ventilen bis auf

0,6 steigen; während er bei grossen schädlichen Räumen und nicht besonders schliessenden Ventilen aber auch bis auf 0,4 fallen kann.

Geneigte

Luftpumpen.

4)    ß. Die geneigten Luftpumpen findet man nur bei Raddampfmaschinen wie Tafel 73, Fig. 1 angedeutet, sie haben in der Regel Ventilkolben mit Trunk und sind daher auch einfach saugend und doppelt drückend. Ihre Bewegung erhalten sie von der Kurbelwelle entweder durch eine besondere Kurbel und Pleyeistange oder durch Excenter und Excenterstange. Sie halten in Betreff ihres Wirkungsgrades die Mitte zwischen verticalen und horizontalen Luftpumpen. Wenn es sonst das Maschinenarrangement irgend gestattet, ist es stets zweckmässiger, die Luftpumpen vertical zu stellen, als sie geneigt zu legen.

Horizontale

Luftpumpen.

5)    y. Die horizontalen Luftpumpen kommen vornehmlich bei horizontalen Schraubenschiffsmaschinen zur Verwendung. Sie werden entweder direct von einem der Dampfcylinderkolben oder von den Kreuzköpfen derselben bewegt (siehe § 73, 26). Meistens haben sie geschlossene Kolben und sind daher doppelt wirkend. Ihr Wirkungsgrad ist ein ziemlich geringer, erstens wegen der beträchtlichen schädlichen Räume, die sich in Folge der Ventilanordnung nicht vermeiden lassen, zweitens wegen der nicht immer vom Wasser bedeckten und desshalb weniger gut schliessenden Ventile und drittens wegen des trotz des Rückflusswassers zuweilen trocken laufenden Kolbens. Bei den besten horizontalen Luftpumpen kann man den Wirkungsgrad nur auf 0,5 annehmen, bei schlechteren ist er gar nur 0,3, im Mittel wird er in der Praxis zu 0,35 gerechnet. Die horizontalen Luftpumpen kommen in zwei Construc-tionen vor:

I. mit Scheibenkolben,

II. „ Plungerkolben.

6)    Die horizontalen Luftpumpen mit Scheibenlcolben sind die gebräuch-^^“^^ lieberen. Der Kolben arbeitet in einem gewöhnlich aus Bronce-

guss hergestellten Cylinder, in welchem er durch irgend eine Liderung eingedichtet ist. Mittelst einer durch eine Stopfbüchse nach aussen geführten Kolbenstange steht er wie schon erwähnt mit dem Kreuzkopf oder direct mit dem Dampf kolben in Verbindung, hat also denselben Hub wie dieser. Eine Luftpumpe dieser Art ist auf Tafel 131, Fig. 7—14 gezeichnet, dieselbe gehört der Panzer-corvette „Sachsen“ an, deren beide Maschinen zusammen 4 solcher Pumpen besitzen und 5400 Pferdestärken indiciren.

7)    Die horizontalen Luftpumpen mit Plungerkolben (Tafel 131, Fig. 1 b^^g'rkoibwl!* bis 17) bestehen aus einem grossen holden Kolben, welcher sich

in einer Stopfbüchse in der die beiden Pumpenseiten scheidenden Wand bewegt. Ein Pumpencylinder existirt bei dieser Construction nicht, da man die Stopfbüchse als solchen nicht ansehen kann.

Man hat bei dieser Construction den Vortheil, dass man die Ventile bequemer unterbringen, d. h. sie alle horizontal placiren kann, was bei Luftpumpen mit Scheibenkolben nicht immer möglich ist. Ferner wird die ganze Anlage billiger, weil die Stopfbüchse leichter hergestellt und eingesetzt ist, als ein Pumpencylinder. Endlich kann man die Stopfbüchse verpacken ohne den Kolben zu entfernen, während ein Scheibenkolben behufs Erneuerung seiner Liderung stets herausgenommen werden muss. Dagegen consumirt ein Plungerkolben zu seinem Betriebe eine grössere Arbeit, verursacht in Folge seines Gewichts ein baldiges Auslaufen der Stopfbüchse an ihrem unteren Umfange und schliesst dann nicht mehr dicht. Endlich beansprucht er wegen seiner Grösse, sofern sein Hub gleich dem der Dampf kolben ist, an der Vorder- und Hinterfront des Condensators einen grösseren Baum, der bei kleineren Maschinen nicht immer zu beschaffen ist. Im Ganzen und Grossen ist daher die erstere Construction als die solidere vorzuziehen.

Theoretischer Inhalt der Luftpumpe bei Einspritz-Condensatoren.

8) Den Inhalt der Luftpumpe bezieht man meistens auf den Cylinder-inhalt und berechnet ihn für Einspritzcondensation auf folgende Weise. Bezeichnet :

V das vom Kolben im Dampfcylinder beschriebene Volumen, m das Verhältniss des schädlichen Baumes zu diesem Volumen, gewöhnlich nimmt man m = 0,05 an ; y das Gewicht von 1 cbm. Dampf, welcher bei der Emission den Cylinder und den schädlichen Baum anfüllt, wobei der ungünstigste Fall vorausgesetzt ist, nach welchem der austretende Dampf 1 kg. pro qcm. Spannung hat, mithin y = 0,571 kg. wird ; pa die Atmosphärenspannung = 1,0334 kg. pr. qcm. a die im Condensator herrschende, einer Temperatur von 40° C.

entsprechende Dampfspannung = 0,07 kg. pro qcm. t die Temperatur des Einspritzwassers = 15 ⁰ C.

= 40° C.

„ Condensators

a den Ausdehnungscoefficienten der Luft =0,00375; so ist das Gewicht des pro Kolbenhub in den Condensator tretenden Dampfes und folglich auch das Gewicht des daraus entstehenden Condensationswassers

V (1 —j— m) y kg.

und da 1 kg. Wasser einen Baum von 0,001 cbm. einnimmt, so ist das Volumen dieses Wassers

■ (W?)

V = 0,001 V (1 -f- m) y chm.........

oder nach Einsetzung der oben angegebenen Zahlenwerthe :

V = 0,001 V(1 + 0,05) 0,571 chm.

Condensationswasser.

V = 0,0006 V chm.

Zu diesem ’Wasservolumen tritt das nach Gleichung 42 festgestellte Einspritzwasserquantum W., welches man pro kg. zu condensiren-den Dampfes als allgemeinen Mittelwerth zu 27,0 kg. rechnet. Das Gewicht des erforderlichen Einspritzwassers ist also:

V (1 + m) y W. kg.

und sein Volumen wird:

(188)

F" ■ = 0,001 V (1 -\- m) y W. cbm. . ,

oder nach den angenommenen Zahlenwerthen :

V = 0,001 V(1 + 0,05) 0,571.27 cbm.

Einspritzwasser.

V — 0,0162 V cbm. u

Dieses Volumen Seewasser V , welches als Einspritzwasser in den Condensator dringt, hat beim Atmosphärendruck pa und der Temperatur t etwa 0,05 seines Volumens an atmosphärischer Luft ab-sorbirt. Beim Eintritt des Seewassers in den Condensator entweicht diese absorbirte Luft und vergrössert in Folge der niedrigeren Condensatorspannung a und der höheren Temperatur t nach dem Gay-Lussac-Mariotte’schen Gesetz (§ 6, 10) ihr Volumen. Diese Volumenvergrösserung beträgt :

cbm.

V,„ — °’05 V„ -*)[* + “ (K - Ą

oder nach Einsetzung des oben gefundenen Werthes für V :

Vff/ = 0,05 0,001 V(1 -f- m) y W — 1^    + a (tß — t)j cbm. (189)

Dies ergiebt durch Einführung der Zahlenwerthe : V/ff = 0,05 [0,00t V(l + 0,05) 0,571.27 ^

1-^0,00375(40—15) j Luft.

1,0334

0,07

V — 0,0122 V cbm. in

Die Luftpumpe muss nun einen solchen Inhalt besitzen, dass sie das bei jedem Kolbenhübe in den Condensator dringende Condensations-wasser, Einspritzwasser und die aus dem letzteren entweichende Luft fortschaffen kann ; ihr theoretischer Inhalt wäre demnach :

V=V + V + V

l    t ¹ rt ' in

Vz = V (0,0006 + 0,0162 + 0,0122)

(190)

Vl = 0,029 V oder rund 0,03 V

Practischer Inhalt der ein-

9) Ist die Luftpumpe einfach wirkend, so macht sie bei jeder

Maschinenumdrehung einen Hub, sie muss daher mit jedem HubeJ^J^^“^ die Condensationsproducte von 2 Cylinderhüben entfernen, ihr Condensatoren. Inhalt muss also doppelt so gross wie der vorstehende werden, also :

V = 0,06 V

Die einfach wirkenden Luftpumpen sind meistens vertical aufgestellt und besitzen nach 3) einen mittleren Wirkungsgrad von 0,5 ; sie müssen daher, um alle Condensationsproducte entfernen zu können, einen Inhalt haben :

V = 0,12 V oder rund ¹/₈ V

0,06 ¹ ■ ~ÖJ

Practischer Inhalt der doppelt wirkenden Luftpumpe bei Einspritz-Condensatoren.

Inhalt

der Luftpumpe bei Oberflächen-Condensatoren.

10)    Eine doppelt wirkende Luftpumpe macht bei jeder Maschinenumdrehung 2 Hübe, schafft also auch mit jedem Hube die Condensationsproducte eines Cylinderhubes ; da nun aber die doppelt wirkenden Luftpumpen horizontal angeordnet sind, und solche nach

5)

nur einen mittleren Wirkungsgrad von 0,35 haben, so muss die doppelt wirkende Luftpumpe einen Inhalt erhalten:

V= 0,086 V oder rund ¹/₁₂ V.

0,03

ÖJ5

Das vorstehend für den denkbar ungünstigsten Eall berechnete Luftpumpenvolumen ist sowohl für die einfach, wie für die doppelt wirkende das grösste überhaupt erforderliche.

11)    Bei Oberflächencondensatoren hat die Luftpumpe nur das Conden-sationswasser zu fördern, ihr Inhalt könnte daher, wenn das Zusatzwasser in ihren Druckraum oder in die Speisewassercysterne geleitet wird, noch geringer sein als derjenige der Speisepumpe. Man will aber den Oberflächencondensator, wenn die unter § 80, 9 angegebenen Eälle eintreten, als Einspritzcondensator benutzen und muss desswegen den Inhalt der Luftpumpe ebenso gross wählen wie es für einen Einspritzcondensator erforderlich wäre. Kriegsschiffsmaschinen, welche in der Action bei nothwendig gewordener Anstellung der Einspritzung nichts von ihrer Leistungsfähigkeit ein-büssen dürfen, erhalten stets so grosse Luftpumpen, dass dieselben selbst dann noch ausreichen, wenn beim Gebrauche der Einspritzcon-densation die Maximalleistung der Maschine entwickelt werden muss. In früheren Jahren wurden auch die Maschinen der Handelsdampfer mit Luftpumpen von demselben Inhalt versehen, in neuerer Zeit macht man sie bei den grossen transatlantischen Postdampfern nur etwas grösser als für die Oberflächencondensation absolut nothwendig ist, indessen beträchtlich kleiner als sie für Einspritz-condensation sein müssten. Man geht hierbei von der Ansicht aus, dass es unzweckmässig ist, von der stets mit „Voll Dampf“ und Oberflächencondensation arbeitenden Maschine eine nur für den Nothfall angeordnete viel zu grosse Luftpumpe bewegen zu lassen, die einen beträchtlichen Theil der Maschinenarbeit consumirt. Tritt der bisher nur ganz selten vorgekommene Nothfall ein, dass man mit Einspritzung fahren muss, so will man dann lieber entsprechend dem unzulänglichen Luftpumpeninhalt eine Einbusse an Maschinenleistung und demgemäss auch an Schiffsgeschwindigkeit

erleiden. Aus den vorstehenden Gründen haben z. B. ²) die beiden Luftpumpen der zweicylindrigen Compoundmaschine von 3558 IIP des neuen Postdampfers „Tartar“ der nach dem Cap fahrenden

27,26

Union-Steamship-Company zusammen nur ein Volumen von

desjenigen des Niederdruckcylinders.

12) Nach Seaton wählt man in England das Verhältniss des Cylinder-

Inhalt

der Luftpumpe

Luft-

inhalts zum Luftpumpen- resp. Circulationspumpeninhalt je nachn^füej^sgce^en-der Art der Condensation und dem Maschinensystem ungefähr so, wie die umstehende Tabelle angiebt. Für Compoundmaschinen ist das Verhältniss des Niederdruckcylinderinhalts zum pumpen- resp. Circulationspumpeninhalt angegeben.

13) Der Durchmesser der Luftpumpe ist nach Feststellung ihres In-derULuf^>umpe. halts leicht gefunden. Die horizontalen Luftpumpen erhalten gewöhnlich einen Hub gleich dem der Dampfkolben = Hm., hat also die Luftpumpe ein Volumen von Vl cbm., so wird:

fcciL^

d² =

d,=V

1,13

m.

(191)

7t II

Den Hub der verticalen Luftpumpen macht man in der Regel gleich dem halben Hube der Dampfkolben und erhält daher für diese einen Durchmesser von:

ä,-V

(191a)

= 1,6

m.

7t 0,5 H

14) Der Luftpumpenkörper ist bei verticalen Luftpumpen von nicht zu Luftpumpen-grossen Dimensionen gewöhnlich aus Bronceguss hergestellt und am Maschinenfundament resp. am Condensator befestigt, seine Wandstärke schwankt je nach dem Durchmesser zwischen 15 bis 25 mm. Bei grösseren Ausführungen zieht man es vor, den Pumpenkörper aus Gusseisen zu fertigen und in denselben einen broncenen Arbeitscylinder einzusetzen. Bei horizontalen Luftpumpen mit Scheibenkolben, bei denen der Luftpumpencylinder mitten im gusseisernen Luftpumpenkasten liegt, wird stets ein broncener Arbeitscylinder eingeschoben, dessen Wandstärke je nach seinem Durchmesser zwischen 13 bis 22 mm. schwankt. Der Mantel des Arbeitscylinders wird an seinen beiden Enden und gewöhnlich auch in der Mitte mit Yerstärkungsrippen versehen, welche sich gegen Arbeitsleisten des Pumpenkörpers lehnen. Vielfach bohrt man diese zur Aufnahme des Pumpencylinders dienen

>5

>5

C<

Oberflächen

Einspritzung

Art der Condensation

Doppelt wirkend

Einfach wirkend

Doppelt wirkend

Einfach wirkend

Art der Luft-resp. Circulationspumpe

7Î

Compoundmaschine

£ = 0,33 bis 0,2

Einfache Expansionsmaschine £ = 0,66 bis 0,5

Compoundmaschine

JJ

J)

£ = 0,33 bis 0,2

£ = 0,66 bis 0,5

£ = 0,33 bis 0,2

£ = 0,66 bis 0,5

£ = 0,33 bis 0,2

Einfache Expansionsmaschine e = 0,66 bis 0,5

System der Maschine

24 bis 28

19 bis 24

13 bis 16

15 bis 18

12 bis 15

8 bis 10

16 bis 19

10 bis 13

10 bis 12

6 bis 8

Luftpumpeninhalt

Cylinderinhalt

46 bis 56

36 bis 46

25 bis 30

25 bis 30

20 bis 25

13 bis 16

Circulationspumpeninhalt

Cylinderinhalt

labeile über den Inhalt der Luft- und Circulationspumpen.

den ringförmigen Arbeitsleisten etwas conisch ans und macht auch die Rippen des Arbeitscylinders schwach conisch, damit man dem letzteren beim Einsetzen noch etwas Anzug geben kann. Bei horizontalen Luftpumpen mit broncenen Luftpumpenkasten, welche bei grösseren Maschinen ihrer bedeutenden Kosten -wegen nur in seltenen Fällen verwendet werden, giesst man den Pumpencylinder mit dem Luftpumpenkasten zusammen. Einige in Indret erbaute französische Maschinen besitzen horizontale Luftpumpen mit Plungerkolben, deren kurze gusseiserne Cylinder, wie Tafel 129,

Fig. 1 zeigt, mit Pockholzstäben garnirt sind.

15)    Das Einsetzen des Arbeitscylinders in den Pumpenkörper geschieht auf verschiedene Weise. Am einfachsten ist es, wenn man denselben fest in den Pumpenkörper eintreibt und dann die Stirnenden umnietet, wie dies bei horizontalen Luftpumpen üblich und auf Tafel 126, Fig. 2 gezeichnet ist. Man giebt aber auch dem Arbeitscylinder einen Flansch und schraubt diesen mit broncenen Kopfschrauben gegen eine für denselben im Pumpencylinder angebrachte Wand (Tafel 124, Fig. 2). Endlich wird der Arbeitscylinder gewöhnlich in den Pumpenkasten stramm eingesetzt und dann an den Stirnseiten mittelst 3 oder mehr halb im ersteren, halb im letzteren sitzenden broncenen Schrauben in demselben festgehalten (Tafel 131, Fig. 9).

16)    Der Luftpumpendeckel bestellt bei gusseisernen Pumpenkasten aus Luae"kefen' Gfusseisen, bei broncenen aus Bronce, er wird durch Stiftschrauben

an der Pumpe befestigt. Die im Deckel sitzende Stopfbüchse für die Kolbenstange wird häufig wie die Stopfbüchsendeckel der Dampfkolbenstangen mit Anziehvorrichtung ausgeführt (siehe § 70,

12). Bei verticalen Luftpumpen bringt man im Boden gewöhnlich ein Schlammloch an, bei horizontalen wird der Deckelseite gegenüber im Luftpumpenkasten eine Oeffnung freigelassen, welche ebenso gross wie die Deckel Öffnung ist, damit man den Luft-pumpencylinder eindichten kann. Diese Oeffnung wird durch einen vorgeschraubten Deckel verschlossen und später zur Revision und Reinigung der Luftpumpe benutzt.

17)    Der Luftpumpenkolben (Tafel 131, Fig. 13 und 14) wird aus Bronce Lu^"“Pei1' gegossen, er bildet bei den unter 6) beschriebenen horizontalen Luftpumpen eine hohle Scheibe, von durchgängig gleicher Wandstärke,

deren flache Wände je nach seinem Durchmesser durch 4 bis 8 Rippen abgesteift sind. Bei den unter 7) erwähnten Luftpumpen ist er ein hohler geschlossener Cylinder (Tafel 131, Fig. 15) und bei den unter 3) und 4) genannten meistens eine Scheibe mit angegossenem resp. angesetztem einseitigen Trunk (Tafel 131, Fig. 2).

Seine Liderung besteht in der Regel aus viereckigen Hanfflechten,

welche in die am Umfange der Kolbenscheibe angebrachte Vertiefung eingelegt werden. Bei kleineren Luftpumpen wird die Hanfpackung nur in die Aussparung des Kolbens eingepresst, bei grösseren ist eine Anziehvorricbtung für dieselbe vorhanden, so dass sie, wenn verschlissen, nachgespannt werden kann. Der Kolben ist in solchen Fällen mit einem Deckel versehen, welcher mittelst Kopfschrauben oder im Kolben sitzender Stiftschrauben und Muttern am Kolbenkörper festgehalten wird. Nur vereinzelt hat man die Luftpumpenkolben ähnlich wie die Dampfkolben mit broncenen Liderungsringen ausgerüstet. Kleinere verticale Luftpumpenkolben laufen häufig ohne jede Liderung zufriedenstellend.

Kolbenstange der Luftpumpe.

Luftpumpen

ventile.

18) Die Kolbenstange der Luftpumpe besteht gewöhnlich aus Bronce (90 Theile Kupfer und 10 Theile Zinn), oder aus Muntz-Metall (siehe § 80, 38), von denen das letztere seiner grossen "Weichheit und desshalb schnelleren Verschleisses wegen nicht so zu empfehlen ist, als das erstere. In den neueren Bauvorschriften der englischen Admiralität wird für Luftpumpenkolbenstangen stets Bronce vorgesehen. Starke und besonders lange Kolbenstangen fertigt man aus Schmiedeeisen oder Stahl und versieht sie mit einem broncenen Ueberzuge. Die Kolbenstange ist in den Kolben entweder mit einem schwachen Conus oder auch nur einfach cylin-drisch eingesetzt und wird durch eine vorgeschraubte Mutter festgehalten. Seltener ist die Befestigung mit umgekehrtem Conus und in den Kolben eingelassener Mutter, wie Tafel 109, Fig. 14 für Dampf kolben zeigt. Die Art der Verbindung der horizontalen Luftpumpenkolbenstangen mit der für diesen Zweck vorgesehenen Stange des Dampfkolbens ist bereits § 71, 17 beschrieben. — Die Pleyelstangen verticaler Luftpumpen mit Trunkkolben bestehen aus Schmiedeeisen oder Stahl, sie besitzen an ihren Enden ein Auge, welches in ein am Boden des Trunks befindliches Charnier eingreift (Tafel 131, Fig. 2 und 3). Dieses Charnier wird gewöhnlich so eingerichtet, dass es sich durch Wasser schmiert, weil die hohlen Plunger selten frei von Wasser sind und sich ausserdem nur schwierig entleeren lassen. Man um-giebt die Charnierbolzen zu diesem Zwecke mit Broncehülsen und füttert das Auge der Pleyelstangen mit Pockholz aus. Zuweilen wird das Auge auch mit Fenton’s Metall (siehe § 74, 8) garnirt und der Fisenbolzen dann nicht mit einer Broncehülse versehen.

19) Die Ventile der Luftpumpe werden in der Pegel, wie bereits § 82, 20 näher beschrieben, aus Gummiklappen gebildet, welche entweder rund (Tafel 131, Fig. 10) oder rechteckig (Tafel 131, Fig. 15—17) sein können. Damit die Luftqmmpe im Stande ist, aus dem Condensator zu saugen, .in welchem die Spannung nur selten mehr als 0,2 kg. pro qcm. beträgt, muss innerhalb derselben

ein noch geringerer Druck erzeugt oder sonst für einen bequemen Wasserzufluss gesorgt werden. Die Saugeventile muss man daher möglichst an der tiefsten Stelle des Luftpumpenkastens anordnen, damit das Wasser aus dem Condensator zu ihnen hinfliessen kann. Sie müssen sich ausserdem schon bei dem geringsten Ueberdruck im Condensator gegenüber dem in der Pumpe herrschenden Druck öffnen, und desswegen bringt man sie gern an verticalen (Tafel 131, Fig. 7) oder etwas geneigten Wänden an. Am besten ist es jedoch, wenn man sie, wie bei den horizontalen Luftpumpen der Einspritzcondensatoren so an die obere Wand des Pumpenkastens befestigen kann, dass sie von dem auf derselben angesammelten Wasser aufgedrückt werden (Tafel 131, Fig 15). Um den Saugeklappen die zum schnellen Schluss bei der Druckwirkung der Pumpe nöthige Elasticität zu bewahren, giebt man ihnen die in Tafel 131, Fig. 6 gezeichnete gekrümmte Form und setzt sie so ein, dass der hochstehende Land der Klappe fest gegen den Ventilsitz presst. Die Druckventile der Luftpumpe müssen möglichst in horizontalen Wänden untergebracht werden und wenn dies nicht zu erreichen ist, soll dafür Sorge getragen werden, dass sie stets von Wasser bedeckt sind, damit sie nicht im undichten Zustande Luft in die Pumpe eintreten lassen. Der Ausguss der Druckventile in die Cjsterne muss ein möglichst directer mit Vermeidung aller Biegungen und Winkel sein und endlich sollen die Druckventile wenn irgend erreichbar am höchsten Punkte der Pumpe untergebracht werden, damit alle in die letztere eingedrungene Luft und der etwa nicht condensirte Dampf durch die geöffneten Ventile entweichen kann. — Rechteckige Gummiklappen versieht man zuweilen an ihren Rändern mit Messingstreifen, damit sie beim Anschlägen an den Klappenfänger nicht zu schnell ver-schleissen (Tafel 131, Fig. 15).

V entilsitze der Luftpumpe.

20) Die broncenen Ventilsitze werden entweder zu mehreren in einer Platte vereinigt gegossen, und diese dann mittelst Stiftschrauben im Condensator befestigt, oder einzeln an den gusseisernen Wänden des Pumpenkastens befestigt. Ist das letztere der Fall, so wird jeder Ventilsitz, wie Tafel 131, Fig. 5 zeigt, durch einen Bügel mit Spannschraube, welche letztere noch den Klappenfänger trägt, an seiner Stelle fesbgehalten. An der unteren Seite werden die Ventilsitze mit einer kleinen Vertiefung versehen, in welche man behufs Herstellung der Dichtung einen Gummiring einlegt. Der Gesammtquerschnitt der Ventile soll eigentlich so gross sein, dass das bei der Einspritzcondensation von der Luftpumpe geförderte Wasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 m. pro Secunde hindurchtritt. Bei neueren Maschinen ist dieser Querschnitt in der Regel ein viel kleinerer. Nach den bei den forcirten Probe-

fahrten von 30 unserer neuesten Kriegsschiffsmaschinen erreichten Kolbengeschwindigkeiten und den vorhandenen Yentilquerschnitten der Luftpumpen tritt das Wasser durchschnittlich mit einer Geschwindigkeit durch die

Saugeventile von 4,5—5,0 m. Druckventile „    3,5 —4,0 m.

Man wird daher nicht fehlgreifen, wenn man annimmt, dass das Wasser beim gewöhnlichen Betriebe durch die Saugeventile mit einer Geschwindigkeit bis zu 4 m. pro Secunde und durch die Druckventile mit einer solchen bis zu 3 m. pro Secunde hindurchtritt. Ist c die Geschwindigkeit des Luftpumpenkolbens in m. pro Secunde und dx der Luftpumpendurchmesser in cm., so wird im Allgemeinen der Querschnitt der Saugeventile qs und der der Druckventile qd

(192)

qs rund 0,20 dx ² c qcm. qd rund 0,25 dx ² c qcm.

Die’Kolbenventile bei einfach wirkenden Luftpumpen müssen denselben Durchmesser wie die Saugeventile erhalten. Alle Sauge-und Druckventile müssen behufs Auswechselung leicht zugänglich sein und sind desswegen im Condensatorkasten an passender Stelle durch Deckel dicht verschraubbare Oeffnungen anzubringen.

Luftpumpen-

ausguss.

21) Der Luftpumpenausguss wird häufig mit einem Windkessel versehen ; ist derselbe nicht vorhanden, so muss man an der höchsten Stelle der Cysterne entweder wie § 80, 56 angegeben ein Luft-rolir anbringen oder mindestens einen Lufthahn auf derselben anordnen. Namentlich bei Einspritzcondensatoren ist ein solcher Lufthahn bei fehlendem Windkessel unentbehrlich, weil aus dem Einspritzwasser bei seiner Erwärmung eine beträchtliche Menge Luft entweicht. Hat das Luftpunqjenausgussrohr keine bedeutenderen Krümmungen, so bemisst man seinen Durchmesser ungefähr derartig, dass die Geschwindigkeit des durchtretenden Wassers beinahe gleich der in den Druckventilen ist. Sind grössere Kniee im Rohr, so wählt man die Geschwindigkeit des Wassers in denselben wegen der grösseren Reibungswiderstände etwas kleiner und macht den Rohrdurchmesser grösser. Bei unseren im letzten Jahrzehnt erbauten Niederdruck-Kriegsschiffsmaschinen schwankt die Wassergeschwindigkeit im Ausgussrohre der Luftpumpe zwischen 2 bis 3 m. und steigt bei unseren neuesten Compound-maschinen, unter der Annahme, dass beim Gebrauche der Ein-spritzcondensation dieselbe Kolbengeschwindigkeit erreicht würde wie bei der forcirten Probefahrt mit der Oberflächencondensation, auf etwa 5 m. Bei den Luftpumpen der Oberflächencondensatoren, welche nur bei Benutzung der Einspritzung, also im Ausnahme-

falle, die Condensationsproducte durch ihre Ausgussrohre fördern, pflegt man auch so hohe Wassergeschwindigkeiten zu Grunde zu legen und erhält dann den Durchmesser d des Luftpumpenausgussrohres zu

(193)

cm.

d = 0,45 dl j/ c

wenn dx der Luftpumpendurchmesser in cm. und c die Kolbengeschwindigkeit der Luftpumpe in m. bezeichnet. Hat der Luftpumpenausguss keinen Windkessel, so muss man dem Ausgussrohr einen um etwa 10 °/₀ grösseren Durchmesser geben. — In der französischen Marine giebt man seit 1867 den Ausgussrohren der direct vom Dampfkolben bewegten horizontalen Luftpumpen bei Maschinen von 2,3 bis 2,4 m. Kolbengeschwindigkeit einen Querschnitt von 0,25 der Luftpumpenkolbenfläche.

Circulations

pumpen.

Verticale

Circulations

pumpen.

22)    b. Die Circulationspumpen werden entweder als Kolbenpumpen, oder als Centrifugalpumpen, oder seltener als Rotationspumpen ausgeführt. Im ersteren Falle stehen sie mit der Maschine durch ein Gestänge in Verbindung und werden von dieser bewegt, in den beiden letzteren Fällen treibt sie in der Regel eine besondere kleine Dampfmaschine. Auf die nur ausnahmsweise vorkommenden Circulationsrotationspumpen ist hier nicht weiter gerücksichtigt, die Girculationscentrifugalpumpen sind im § 85 eingehender behandelt, während nachstehend nur die Circulationskolbenpumpen specieller besprochen werden. Dieselben kommen in 2 Aufstellungsarten vor, als verticale und horizontale Circulationspumpen.

23)    Die verticalen Circulationspumpen sind meistens einfach wirkend und in ihrer Construction den verticalen Luftpumpen vollständig gleich, nur bei ganz kleinen Maschinen sind sie zuweilen als Plungerpumpen ausgeführt. Wenn man den einfach wirkenden Circulationspumpen einen genügend grossen Windkessel giebt, um einen gleichmässigen Durchfluss des Wassers durch den Condensator zu ermöglichen; wenn man ferner eine Verbindung zwischen ihrem Druckraum und Saugeraum herstellt, um die durch das zufliessende Wasser verursachten Stösse von ihrem Innern abzuhalten; und endlich noch Schnüffelventile (siehe § 81, 15) an ihren Pumpenkörpern vorsieht, um etwa doch noch auftretende Stösse möglichst abzuschwächen; so kann man dieselben bis zu Maschinen von 500—600 IIP anwenden. Als genügend grosser Windkessel ist hier ein solcher zu bezeichnen, dessen Inhalt etwa gleich dem doppelten Inhalt der Pumpe ist, was bei der stets nur kurzen Rohrleitung und geringen Förderhöhe in den meisten Fällen ausreicht. Bei grösseren Maschinen muss man doppelt wirkende Circulationspumpen verwenden, weil sonst die, infolge des stets etwas ungleichmässigen Wasserdurchflusses der einfach wirkenden

13

BUSIiEY, die Schiffsmasehine.

Pumpe hervorgerufenen Beanspruchungen der Bohrverbindungen und bewegten Theile der Pumpen zu bedeutend werden.

24)    Die verticalen Girculationspumpen ordnet man meistens bei Hammermaschinen an. Gewöhnlich wird mittelst Balancier von dem einen Kreuzkopf die Luftpumpe und von dem anderen die Circulationspumpe in Betrieb gesetzt, wobei man entweder beide Pumpen einfach wirkend oder nur die Circulationspumpe doppelt wirkend ausführt. Mitunter stehen auch beide Pumpen nebeneinander und werden mittelst Balancier von einem der Kreuzköpfe gemeinschaftlich bewegt, auch in diesem Falle sind beide entweder einfach wirkend, oder die Circulationspumpe allein ist doppelt wirkend.

Horizontale

Circulations

pumpen.

Anordnung der Circulationspumpen.

25)    Die horizontalen Circulationspumpen macht man stets doppelt wirkend und bewegt sie bei horizontalen direct wirkenden Maschinen und Trunkmaschinen fast immer direct von einem der Maschinenkolben ähnlich wie die Luftpumpen. Bei Maschinen mit rückwirkenden Pleyelstangen ist die Kolbenstange der Circulationspumpe wie die der übrigen Pumpen am Kreuzkopf befestigt. Einzelne Constructeure haben auch für Hammermaschinen in einzelnen Fällen horizontale Circulationspumpen vorgesehen und sie dann von einem am vorderen Ende der Maschinenwelle angebrachten Kurbelzapfen aus betrieben. Die meisten doppelt wirkenden Circulationspumpen haben geschlossene Kolben, doch findet man namentlich bei französischen Maschinen auch solche mit Plungerkolben. Das, was über die Yortheile und Nachtheile dieser Pumpenarten unter 7) bei den Luftpumpen angeführt ist, gilt auch für die Circulationspumpen.

26)    Hat eine Maschine einen Condensator, so giebt man derselben gewöhnlich nur eine Circulationspumpe, hat sie 2 Condensatoren, so werden 2 Circulationspumpen, für jeden Condensator eine angeordnet. Die Circulationspumpen können das Wasser, wie früher erwähnt, durch den Condensator saugen, oder es in denselben drücken, die erstere Methode ist, wie § 80, 39 auseinandergesetzt wurde, vorzuziehen. Man hat auch für jeden Condensator 2 Circulationspumpen angeordnet, von denen die eine das Wasser in den Condensator drückt und die andere es heraussaugt, und durch ein derartiges Arrangement eine beträchtliche Druckverminderung im Kühlraum des Condensators erzielt. Zuweilen werden die Circulationspumpen auch so eingerichtet (siehe § 80,

10), dass sie nach Absperrung ihres Saugekingstons und Oeffnung eines Schiebers aus dem Kühlraum saugen und als Luftpumpen dienen können, falls die Einspritzung in Betrieb genommen werden muss. Man kann bei solchem Arrangement sehr kleine Luft-

pumpen anwenden, muss aber dafür sorgen, dass der zum Kühlraum führende Schieber stets gut dicht ist, damit nicht zu viel Wasser durch denselben in den luftleeren Kaum strömt.

Inhalt der Circulations-pumpe.

27) Der Inhalt der Circulationspumpe wird ebenso wie der der Luftpumpe auf den Cylinderinhalt bezogen, weil die erforderliche Kühlwassermenge von dem aus dem Cylinder tretenden Dampfquantum abhängig ist. Nach Gleichung 187) nimmt das vom verbrauchten Dampf eines Huhes herrührende Condensationswasser einen Raum von

0,001 V (1 -f- m) y chm.

ein. Nach Gl. 43 sind zur Condensation von 1 kg. Dampf im Oherflächencondensator Wx kg. Kühlwasser erforderlich oder zur Bildung von 1 cbm. Condensationswasser müssen Wy cbm. Kühlwasser durch den Condensator gepumpt werden. Folglich sind zur Condensation des verbrauchten Dampfes eines Cylinderhubes erforderlich :

F = 0,001 V (1 -f- m) y Wx cbm.

(194)

Kühlwasser.

Gl. 43 ein, so entsteht:

Setzt man hierin die Zahlenwerthe von 8) resp.

V = 0,0006.55,5 V= 0,0333 V chm.

Inhalt der einfach wirkenden Circula tions-pumpe.

28)    Dieses Wasserquantum muss die Circulationspumpe pro Hub durch den Condensator fördern. Ist die Pumpe einfach wirkend, so muss sie bei jedem Hube so viel Circulationswasser schaffen, dass sich der Dampf von 2 Cylinderhüben condensiren kann, ihr Inhalt muss also doppelt so gross, mithin

V = 0,0333 V. 2 = 0,0666 V chm.

werden. Nimmt man den Wirkungsgrad der Circulationspumpe zu 0,8 an, so muss sie einen Inhalt erhalten:

V = 0,083 V oder rund */₁₂ V.

_ 0,0666

¹

C. Fink. Construction der Kolben- und Centrifugalpumpen. Berlin 1872.

²

Engineering vom 9. November 1883. Compound-Engines of the S, S. „Tartar“,

c_ 0,8

Circulations

pumpe.

29)    Die doppeltwirkende Circulationspumpe macht bei jeder Maschinen-i^aitder^aop-umdrehung 2 Hübe, schafft also auch mit jedem Huhe so viel Kühlwasser als zur Condensation des verbrauchten Dampfes einer Cylinderseite erforderlich ist. Nimmt man deren Wirkungsgrad ebenfalls zu 0,8 an, so muss dieselbe einen Inhalt besitzen von

V — 0,041 V oder rund */₂₅ V.

_ 0,0333

0,8

Der vorstehend für den ungünstigsten Fall (in welchem die Spannung des zu condensirenden Dampfes noch 1 kg. pro qcm. beträgt) berechnete Circulationspumpeninhalt ist sowohl für die einfach wirkenden wie für die doppelt wirkenden derselben der grösste überhaupt erforderliche.

13*

30)    Die Tabelle auf Seite 188 giebt das ungefähre Verhältniss an, in welchem der Inhalt der Circulationspumpe zum Cylinderinhalt steht und zwar ist für Compoundmaschinen der Inhalt des Nieder-druckcylinders zu Grunde gelegt. Für Dampfer, welche in höheren Breiten fahren, kann man die grösseren Verhältnisszahlen nehmen, für Dampfer, welche durch oder in die Tropen gehen, wähle man die kleineren Yerhältnisswerthe.

Inhalt der Circulationspumpe nach englischen Ausführungen.

Durchmesser der Circulationspumpe.

31)    Der Durchmesser der Circulationspumpe bestimmt sich, wenn der Inhalt V derselben in cbm. bekannt ist, genau in derselben Weise, wie dies unter 13) für die Luftpumpe abgeleitet wurde. Ist H m. der Hub der Pumpe, so ist ihr Durchmesser allgemein:

m.

Die horizontalen Circulationspumpen, mit Ausnahme der durch besondere Kurbelzapfen am vorderen Wellenende und der durch Excenter bewegten, haben den Hub der Dampfkolben H m. Die verticalen Circulationspumpen der Hammermaschinen, welche durch Balanciers vom Kreuzkopf aus in Betrieb gesetzt werden, besitzen

pp

meistens einen Hub = — m. ; so dass der Durchmesser der Cir-

2 ’

culationspumpe wird :

V

m.

im ersten Palle d = 1,13

c    pp

im zweiten „

m.

dc — 1,6

Cylinder

der Circulationspumpe.

Circulations-pu mp en ko Iben.

32)    Der Cylinder der Circulationspumpe wird bei kleineren Maschinen mit dem ganzen Pumpenkasten aus Bronce hergestellt. Bei grösseren Dimensionen fertigt man nur den Arbeitscylinder aus Bronce und setzt diesen in gleicher Weise, wie unter 15) für die Luftpumpen beschrieben, in den Pumpenkörper ein. Maschinen mit Plungerluftpumpen, deren Cylinder mit Pockholz ausgefüttert sind, besitzen auch ganz gleichartig construirte Circulationspumpen (siehe 14). Cylinderdeckel, Stopfbüchse, Mann- resp. Schlammlochöffnungen der Circulationspumpe werden denen der Luftpumpe entsprechend (siehe 16) angeordnet.

33)    Der Circulationspumpen kolben wird, wenn einfach wirkend, genau so ausgeführt, wie der Luftpumpenkolben, d. h. mit Hanf gelidert. Ist er doppelt wirkend, so stellt man ihn als einfache Scheibe aus Bronce her und giebt ihm broncene Liderungsringe. Man hat auch Kolben angefertigt, welche als Liderung einen Pockholz-

• ring besitzen, bestehend aus dicht zusammengesetzten und im Kolbenkörper durch schwalbenschwanzartige Vertiefungen festgehaltenen kleinen Stücken, welche dem Cylinderumfange ihre

Stirnseite zudreliten. Da Bronce und Pockliolz unter Seewasserschmierung sehr gut zusammen läuft, so haben sich diese Kolben ebenso wie die in Pockliolzfütterungen laufenden Luftpumpenplungerkolben sehr gut bewährt. Indessen quillt das Pockholz im Wasser immer etwas auf, wesswegen man den Kolben mit viel Luft ein-setzen muss. — Die Erfahrung hat inzwischen gelehrt, dass eine

Liderung der Circulationspumpenkolben nicht absolut erforderlich , »

ist, weil bei der grossen Kolbengeschwindigkeit der neueren Maschinen das Wasser fast gar keine Zeit hat, von einer zur anderen Kolbenseite durchzufliessen. Man erreicht meistens schon einen ganz dichten Verschluss, wenn man in den Umfang des Circulationspumpenkolbens einige Vertiefungen eindreht, in welche sich im Anfänge etwas Wasser setzt, welches fortwährend vom Kolben mitgenommen, den dichten Abschluss herstellt und ausserdem als Schmiermaterial dient. Bei schnelllaufenden Schiffsmaschinen ist es daher empfehlenswerth, schon um eine Verminderung der Reibung zu erzielen, die Circulationspumpenkolben ohne Liderung einzubauen.

34)    Die Kolbenstanqe der Circulations pumpe wird aus demselben MateriaL K°Pens,ta“ge

z    ^    Li    der Circulations-

und in derselben Stärke hergestellt, wie die der Luftpumpe, sie pumpe, wird auch in derselben Weise im Kolben befestigt, damit man, was sich bei horizontalen Maschinen fast immer erreichen lässt, für beide nur eine Reservestange nöthig hat.

Yentile

er Circulationspumpe.

35)    Die Ventile der Circulât ionsp?impe werden wie bei der Luftpumped aus Gummiklappen gebildet. Man muss bei den Klappen der Circulationspumpe besonders darauf halten, dass sie aus wirklich reinem Gummi bestehen, welcher frei von den sonst üblichen Beimengungen ist. Stark verunreinigte Gummiklappen sind nämlich specifisch leichter als das Seewasser, so dass sie in demselben auf-schwimmen und folglich nicht dicht halten. — Den Querschnitt der Ventile wählt man bei den Circulationspumpen derartig, dass die Geschwindigkeit des durchtretenden Wassers nicht viel über 2 m. pro Secunde beträgt. Man kann die Wassergeschwindigkeit wohl steigern, um einen kleineren Ventilquerschnitt zu erhalten, hat dann aber zu gewärtigen, dass die Gummiklappen sehr schnell ver-schleissen, ausserdem aber erhöht sich der Widerstand der Pumpe bei grösseren Wassergeschwindigkeiten recht beträchtlich. Bei einer Wassergeschwindigkeit von 2,25 m. pro Secunde, einem Durchmesser des Circulationspumpenkolbens von dß cm. und einer Geschwindigkeit desselben von c m. pro Secunde, berechnet sich der Querschnitt qc der Sauge- und Druckventile der Circulationspumpe zu

(195)

qc = 0,35 cC c qcm.

36)    Die Sauge- und Druckrohre der Circulationspumpe macht man, wenn, die letztere doppelt wirkend ist, in der Regel gleich weit, ist die Pumpe einfach wirkend, so kann das Saugerohr einen bis zu 25 °/(> kleineren Durchmesser als das Druckrohr erhalten. Die Geschwindigkeit des Wassers in den Sauge- und Druckrohren doppelt wirkender Circulationspumpen normirt man bei längeren Leitungen mit vielen Krümmungen auf etwa 2,5 m. pro Secunde, bei kürzeren Leitungen ohne scharfe Kniee auf etwa 3 m. pro Secunde. Unter Zugrundelegung dieser letzteren Geschwindigkeit ergiebt sich für einen Durchmesser von d cm. der Circulationspumpe bei einer Kolbengeschwindigkeit derselben von c m. pro Secunde der Durchmesser ihres Sauge- und Druckrohres

Sauge-

und Druckrohre der Circulationspumpe.

(196)

cm.

d — 0,57 dß j/c

Combinirte Luft-und Circulationspumpen.

Speisepumpen.

37)    Combinirte Luft- und Circulationspumpen, d. h. Kolbenpumpen mit geschlossenem Kolben, deren eine Kolbenseite als einfach wirkende Luftpumpe dient, während die andere Kolbenseite eine einfach wirkende Circulationspumpe darstellt, sind namentlich in Jndret für einige Maschinen der französischen Marine construirt worden. So z. B. sind unter anderen die Maschinen der Panzerfregatte „Friedland“, der Avisos „Hugon“ und „Beautemps-Baupre“ mit einer derartig combinirten horizontalen Plunger - Pumpe (siehe

7) pro Condensator ausgerüstet. Man spart durch eine solche Ausführung sowohl an Raum wie an Gewicht, wodurch sich auch der Preis der Maschine verringert. Indessen ist bei den vorgenannten französischen Maschinen das durch die combinirte Pumpe bedingte Arrangement der Cysterne ein so ungünstiges, dass ein vollkommen regelmässiger Betrieb der Speisepumpen nicht unter allen Umständen gesichert ist, wesswegen die Franzosen selbst die Anordnung combinirter Luft- und Circulationspumpen für die Kriegsmarine als nicht empfehlenswerth ausgeben.

38) c. Die Speisepumpen (Tafel 132 und 133) sind in der Regel einfach wirkende Plungerpumpen, welche bei Hammermaschinen und den meisten Raddampfmaschinen vertical, bei horizontalen und schrägliegenden Schraubenschiffsmaschinen in der Regel horizontal und bei oscillirenden Maschinen gewöhnlich schrägliegend aufgestellt werden. Bei letzteren Maschinen (siehe Tafel *7 3, Fig. 1) ist seitlich am Dampfcylinder ein Zapfen befestigt, von welchem aus eine Pleyelstange zu einem Charnier am Ende des hohlen Trunkkolbens der schräg neben dem Cylinder liegenden Speisepumpe führt. Die schwingende Bewegung des Cylinders wird auf diese Weise zum Betriebe der Speisepumpe ausgenutzt. — Man giebt allen Schiffsmaschinen bis herunter zu den kleinsten 2 unter sich unabhängige Maschinenspeisepumpen.

beiden Seiten der Luftpumpe angeordnet,

39) Die verticalen Speisepumpen der Hammermaschinen werden durch denselben Balancier betrieben, welcher die Luft- resp. Circulations-pumpe in Gang setzt (Tafel 69, Fig. 2). In den meisten Fällen sind die Speisepumpen zu die Pleyeistange ihres hohlen, oben offenen Plungerkolbens fasst in einen seitlich am

Verticale Speisepumpe» _

Balancier sitzenden, auf irgend eine, der auf Tafel 114, Fig. 3 und 4 gezeichneten, Art befestigten Zapfen. Man bringt zuweilen auch nur eine Speisepumpe direct an der Luftpumpe an und setzt die andere durch den von dem Kreuzkopf des anderen Dampfcylinders bewegten Balancier in Betrieb, um zwei nacheinander und nicht gleichzeitig wirkende Pumpen zu erhalten. Hat man nur an einem Cylinder einen Balancier, welcher alle Pumpen in Bewegung bringt, so kann man nacheinander arbeitende Speisepumpen dadurch herstellen, dass man die eine Pumpe von einem vor dem Drehpunkt sitzenden Zapfen des Balanciers und die andere von einem hinter demselben befestigten Zapfen bewegt. Nacheinander wirkende Speisepumpen haben den Vortheil, dass sie eine engere Rohrleitung benöthigen als gleichzeitig wirkende und dass das von ihnen geförderte Wasser gleichmässiger und stossfreier durch die Rohre tritt. Bei schrägliegenden Raddampfmaschinen werden die verticalen Speisepumpen meistens durch besondere Excenter von der Kurbelwelle, bei Raddampfmaschinen mit Balanciers werden sie von diesen mittelst Traversen bewegt.

Horizontale

Speisepumpen.

40) Die horizontalen Speisepumpen der horizontalen Maschinen erhalten ihre Bewegung durch eine entweder vom Dampfkolben oder vom Kreuzkopf ausgehende Stange. Vorzuziehen ist die letztere Methode, bei welcher man einerseits die Stopfbüchse im Cylinderboden für die durchzuführende Kolbenstange spart, und bei welcher man andrerseits eine kürzere also auch schwächere Stange verwenden kann. Gewöhnlich wird die Speisepumpe auf oder neben der Cysterne angebracht, so dass ihre Saugeleitung so kurz als möglich ausfällt. Wie Tafel 133 zeigt, werden die horizontalen Speisepumpen in der Regel mit den Lenzpumpen combinirt ausgeführt, und zwar so, dass die der Kurbelwelle zunächst liegende Pumpe die Lenzpumpe, die der Bordwand zugekehrte aber die Speisepumpe ist. Bei den horizontalen Speisepumpen ist der Plungerkolben geschlossen und die Kolbenstange starr mit demselben verbunden. Die Pumpen haben bei diesem Arrangement einen dem Kolbenhübe der Dampfcylinder gleichen Hub. In vielen Fällen liegen die Speisepumpen auch vor der Maschinenwelle und werden von dieser mittelst eines Zapfens oder Excenters in Gang gesetzt (Tafel 41, Fig. 8 und 9). Bei schrägliegenden Schraubenschiffsmaschinen (siehe Tafel 71, Fig. 3 und 4) werden die horizontal gelagerten Pumpen häufig durch Excenter von der Kurbelwelle aus betrieben.

Ist W das nach

Inhalt der Speisepumpe nach dem Speisewasser-quantum.

41) Der Inhalt der Speisepumpe berechnet sich, nach dem Speisewasserquantum , welches sie zu fördern hat.

Gl. 48 bestimmte, für die ganze Maschine benöthigte Speisewasserquantum in kg. pro Stunde, dessen Berechnung der durch Gl. 40 gegebene Dampfverbrauch zu Grunde liegt; ist ferner H der Hub der Pumpe in m., N die Anzahl der Umdrehungen der Maschine pro Minute, oder da die Speisepumpe in der Hegel einfach wirkend ist, auch die Anzahl der Hübe pro Minute, ist endlich d der gesuchte Pumpendurchmesser in m., so muss sein:

= — d ² H N cbm.

1000.60    4 s

wenn die Pumpe ohne jeden Effectverlust arbeitet. In der Praxis rechnet man den Wirkungsgrad der Speisepumpe, wegen der etwa 40 ⁰ betragenden Temperatur des anzusaugenden Speisewassers, meistens nur zu 0,75. Es wird daher:

cbm.

7t d ² H N

S

1000.60    4.0,7 5~

Damit man in der Lage ist, bei tiefgesunkenem Wasserstand im Kessel, welcher durch Unaufmerksamkeit beim Speisen, durch Ueberkochen oder durch ein plötzliches Leck eintreten kann, das Aufspeisen auf den normalen Wasserstand zur Vermeidung von Gefahren (Wassermangel) mit möglichster Beschleunigung zu bewirken, macht man die Speisepumpe bei Einspritzcondensations-maschinen so gross, dass sie das doppelte des nöthigen Speisewassers schaffen kann. Es wird also:

7t d ² UN

S

1000.60    4.0,75

cbm.

und demnach:

d _ V__

s n 1000.SOHN der Durchmesser der Speisepumpe bei Einspritzcondensations-maschinen. Bei Compoundmaschinen, wo W, so lange mit Ober-flächencondensation gefahren wird Speisepumpe, falls die Einspritzung in Gebrauch genommen werden muss, kaum ausreichen. Bei diesen macht man die Pumpe häufig so gross, dass sie das dreifache des bei Oberflächencondensation erforderlichen Speisewasserquantums fördern kann. Hier wird also :

2 W 4.0,75

= 0,0056

yw

HN

m.

. . . . (197)

nur

gering ist, würde die

i / 3 Ws 4.0,75 d* ⁼ 7t 1000. 60 HN

Eine Speisepumpe von dem vorstehend berechneten Durchmesser würde ausreichen, um das für alle Kessel erforderliche Speise-

= 0,0069

yz

HN

m.

. . . (197a)

42) Man pflegt auch den Inhalt der Speisepumpe F auf den Inhalt*“^j t^ e-des Dampfcylinders V zu beziehen. Legt man die unter 8) fürCylinder'Inhalt-

die Luftpumpe gemachten Annahmen zu Grunde, so ist das pro Hub des Dampfcylinders aus dem verbrauchten Dampfe entstandene Condensationswasser :

0,0006 V cbm.

Bei einer einfachen Expansionsmaschine ohne Dampfmäntel treten zu diesem nutzbaren Dampfverbrauch noch die nach § 18, 14 mit etwa 50 °/₀ zu veranschlagenden Dampfverluste, so dass das erforderliche Speisewasser wächst auf :

0,0009 V cbm.

Ausser diesem Wasserquantum hat die Speisepumpe die auszublasende Salzwassermenge zu fördern, welche bei Einspritzconden-sation bei 3,5 °/₀ Salzgehalt des Seewassers und 9 °/₀ Salzgehalt des Kesselwassers nach § 20, 6 pro kg. verdampfenden Wassers 0,58 kg. beträgt. Das gesammte Förderquantum der Speisepumpe wird daher:

(0,0009 + 0,0009 . 0,58) V= 0,00142 V cbm.

Nimmt man den Wirkungsgrad der Speisepumpe wieder zu 0,75 an, so wird ihr Inhalt:

V = 0,0019 V oder rund = 0,002 V cbm.

0,00142 0,75~

Da die Speisepumpe nur einfach wirkend ist, also mit einem Hube das für 2 Cylinderfüllungen nöthige Speisewasser schaffen soll, so muss ihr Inhalt doppelt so gross wie vorstehend angegeben werden, mithin :

(198)

zu schaffen. Man ordnet stets 2 solcher Speisepumpen an, damit, falls eine derselben Beschädigungen erleidet, die andere noch vollständig genügt, und eine Verringerung der Maschinenleistung während des Stillstandes dieser Pumpe nicht einzutreten braucht.

Speisepumpen zusammen das vierfache, bei Compoundmaschinen häufig sogar das sechsfache des nöthigen Speisewassers schaffen. Die Bauspecificationen unserer Marine schreiben Maschinenspeisepumpe im Stande sein muss, bei voller Kraft der Maschine das für alle Kessel erforderliche Speisewasser allein fördern.

wasser

Bei Einspritzcondensationsmaschinen können daher die

vor

dass jede

zu

V — 0,004 V = —— V cbm. s    250

Hat, wie hier vorausgesetzt wurde, nicht jeder Cylinder seine

Speisepumpe, sondern sind wie bei den Drillingsmaschinen nur

2 Speisepumpen für die drei Cylinder vorhanden, so muss jede

derselben noch um die Hälfte grösser werden und ihr Inhalt ist dann

V = 0,006 V

166

V cbm.

(198 a)

Die practischen Ausführungen unserer Kriegsschiffsmaschinen zeigen Speisepumpen, deren Inhalt im Mittel beträgt:

bei Zwillingsmaschinen ca. 0,005 V —

inhalts,

bei Drillingsmaschinen ca. 0,006 V = inhalts.

-!-r des Cylinder-200 ¹⁷

des Cylinder-

166

Inhalt der Speise- 43) Bei einer modernen mit Oberflächencondensation arbeitenden Com-

pumpe bei    '

Compound-

maschinell.

poundmaschine kann der Inhalt der Speisepumpe F beträchtlich kleiner werden. Bezeichnet hier V den Inhalt des Niederdruck-cylinders, so ist ebenfalls wie früher:

0,0006 V cbm.

das aus dem nutzbaren Dampf entstandene Condensationswasser. Für eine mit Dampfmänteln versehene Compoundmaschine kann man den Dampfverlust nach § 18, 14 höchstens auf etwa 33 l/s °/0 des nutzbaren veranschlagen, mithin wird das pro Kolbenhub erforderliche Speisewasserquantum

0,0008 V cbm.

Hierzu tritt nun noch die geringe auszublasende Salzwassermenge, welche sich bei 0,5 °/₀ Salzgehalt des Speisewassers und 9 °/₀ Salzgehalt des Kesselwassers nach § 20, 8 auf 0,06 kg. pro kg. verdampften Wassers stellt. Das von der Speisepumpe zu fördernde Wasserquantum wird demnach :

(0,0008 + 0,0008.0,06) V= 0,00085 V cbm. und ihr Inhalt, wenn wiederum ein Wirkungsgrad von 0,75 vorausgesetzt wird:

0,00085

0,75

0,00113 V rund -J— V.

880

(198b)

Bei einer zweicylindrigen Compoundmaschine mit 2 Speisepumpen würde dies schon der Inhalt jeder einzelnen Pumpe sein. Bei einer dreicylindrigen Compoundmaschine mit 2 einfach wirkenden Speisepumpen muss jede derselben den doppelten Inhalt besitzen

(198c)

Da die Speisepumpen bei so geringem Inhalt etwas unzulänglich sind, wenn die Einspritzung benutzt werden muss, so macht man ihren Inhalt im Allgemeinen:

440

V = 0,00226 V rund 4- V.

bei zweicylindrigen Compoundmaschinen:

¹ V 400

bei dreicylindrigen Compoundmaschinen:

1

V = —— V s 200

unter V den Inhalt eines Niederdruckcylinders verstanden.

Die in

44)    Der Speisepumpenkörper besteht in der Handelsmarine gewöhnlich Speikörp™pen' aus Gusseisen, in der Kriegsmarine hingegen aus Bronce, unserer Marine für Pumpenkörper gebräuchliche Broncelegirung besteht aus 85 Theilen Kupfer, 8,5 Theilen Zinn, 4,3 Theilen Zink und 2,2 Theilen Blei. Die gusseisernen Pumpencylinder werden stets mit broncenen Grundringen und broncener Garnirung des Stopfbüchsendeckels ausgeführt, um einen Ersatz dieser Theile, falls sie ausgelaufen sind, zu erleichtern und um die gewöhnlich stattfindende Reibung zu vermindern. Grosse broncene Speisepumpen besitzen aus dem ersteren Grunde auch sehr häufig derartige Ringe.

Speisepumpen

kolben.

45)    Der Kolben der Speisepumpe ist, wie schon erwähnt, fast immer ein Plungerkolben, welcher bei kleineren Maschinen vielfach aus Gusseisen besteht. Grössere Maschinen besitzen broncene Plungerkolben, gleichgültig ob dieselben offen oder geschlossen sind.

Seltener findet man gusseiserne Plungerkolben mit broncenen Ueberzügen.

46)    Die Kolbenstange der Speisepumpe besteht hei broncenen geschlosse-d0^g¹pbe®gep^®ei nen Plungern gewöhnlich auch aus Bronce und ist mit denselben meistens in einem Stück gegossen. Bei hohlen Plungern verticaler Pumpen stellt man die Pleyeistange aus Schmiedeeisen her und befestigt sie in derselben Weise, wie dies unter 18) bereits für

nur

die Luftpumpe beschrieben ist. Die Spannung @ in der Kolbenstange der Speisepumpe bemisst man sehr niedrig, gewöhnlich auf etwa 100 kg. pro qcm., wenn dieselbe aus Schmiedeeisen, und auf etwa 90 kg., wenn sie aus Bronce besteht. Bezeichnet man den Durchmesser des Pumpenkolbens in cm. mit dg und den Ueber-druck im Kessel mit p* kg. pro qcm., so berechnet sich der Durchmesser d der Speisepumpenkolbenstange, falls dieselbe aus Schmiedeeisen ist, auf

%d*100 = %d*p <    4    4 s

d = 0,100 dsY Py

und falls dieselbe aus Bronce ist, auf d = 0,106 dg Ypy

cm

(199)

(199a)

47) Die Ventile der Speisepumpe werden, wie Tafel 133, Fig. 6 und 7 erkennen lassen, bei Niederdruck- und Mitteldruckmaschinen gewöhnlich aus Gummiklappen gebildet. Hochdruckmaschinen giebt man häufig Bronceventile, welche entweder Kegel- oder Tellerventile sind. Die Legirung des zu Ventilen und Ventilsitzen verwendeten Broncegusses ist in unserer Marine dieselbe, wie die im § 76, 37 für Lagerschalen angegebene. Die Tellerventile (Tafel 132, Fig. 1) verdienen hier entschieden den Vorzug, weil sich, wie schon § 82, 24 erwähnt, ihre Sitzflächen nicht so schnell abnutzen, wie die der Kegelventile. Auch Kugelventile hat man bei den Speisepumpen der Hochdruckmaschinen zur Anwendung gebracht, mit denselben aber die § 82, 25 angeführte Erfahrung des zwar guten Dichthaltens, aber des gleichzeitigen schnellen Verschleisses gemacht. Alle Bronceventile haben den Nachtheil, dass sie in Folge ihrer schnell aufeinander folgenden Hübe ein mehr oder minder starkes Geräusch verursachen. Um dieses Geräusch zu vermeiden, hat man in neuerer Zeit versucht, die Bronceventile auch bei Hochdruckmaschinen durch Gummiklappen zu ersetzen. Im Allgemeinen war man mit den Resultaten, die sich hierbei herausstellten, nicht sehr zufrieden, weil man nur in solchen Fällen, wo die Gummiklappen dick genug waren und ausserdem den Einflüssen des fettigen Speisewassers widerstehen konnten, brauchbare Ventile mit denselben erzielte. So wurden beispielsweise die zuerst aus Gummiklappen bestehenden Speisepumpenventile unserer Kanonenboote „Habicht“ und „Möwe“ bei den Probefahrten trotz ihrer beträchtlichen Stärke so fest auf ihre Sitze niedergepresst, dass die über den freien Querschnittsstellen der Sitzgrätings liegenden Theile der Gummiklappen beinahe vollständig herausgelocht wurden. Die für Hochdruckmaschinen gebräuchlichsten Speisepumpenventile sind momentan broncene mit Pockholz garnirte Scheibenventile, welche bereits im § 82, 26 besprochen und auf Tafel 56, Fig. 3 und Tafel 133 Fig. 4 dargestellt sind.

Y entile

der Speisepumpe.

Ventilgehäuse der Speisepumpen.

48)    Die Ventil g eliäuse der Speisepumpen werden in der Regel von dem Pumpenkörper getrennt ausgeführt und so an denselben geschraubt, dass die Ventile leicht zugänglich sind. Man stellt die Ventilgehäuse aus demselben Material her wie den Pumpenkörper, besteht dieser aber aus Gusseisen, so versieht man sie mit broncenen Ventilsitzen. An dem Ventilgehäuse bringt man in der Regel (die Bauspecificationen unserer Marine schreiben es vor) einen kleinen Hahn an, durch welchen man das nöthige Wasserquantum zum Messen des Salzgehalts des Speisewassers entnehmen kann.

Windkessel der Speisepumpe.

49)    Auf dem Ventilgehäuse, am besten unmittelbar über dem Druckventil oder gleich neben dem Ventilgehäuse muss jede Speisepumpe einen Windkessel besitzen, dessen Inhalt man gleich dem l¹^- bis

zu den § 82, 31 aufgeführten Zwecken an, sondern benutzt ihn vielfach gleichzeitig als Luftextractor (siehe § 29, 12), so dass eine derartige besondere Einrichtung überflüssig wird. Man ordnet zu diesem Zwecke innerhalb des

2 fachen Pumpeninhalt macht. Bei neueren Maschinen bringt man diesen Windkessel nicht blos

Windkessels an der Mündung des Druckrohres ein feines Sieb an, welches das ein tretende Wasser in dünnen Strahlen durchdringen muss, wobei die in demselben enthaltene Luft frei wird und sich

im oberen Theile des Windkessels ansammelt.

Kücklaufventil der Speisepumpe.

50)    In der Druckrohrleitung der Speisepumpen, möglichst nahe dem Ventilgehäuse muss ein Rücklaufventil (Tafel 133, Eig. 4, 6 und 7) eingeschaltet werden. Da sich die Speisepumpen der Schiffsmaschinen gewöhnlich nicht auskuppeln lassen, trotzdem dies sehr wünschenswerth wäre, so drücken sie beim Gange der Maschine das Wasser auch dann noch in die Speiserohrleitung, wenn alle Speiseventile der Kessel geschlossen sind. Der hierdurch in der Speiserohrleitung hervorgerufene beträchtliche Druck führt zunächst zu Lockerungen an den Verbindungsstellen der einzelnen Rohre, verursacht das Abreissen der aufgelötheten Flanschen und kann schliesslich ein Platzen der Rohre herbeifuhren. Diesen Uebel-ständen soll das Rücklaufventil entgegenarbeiten, indem es bei zu hohem Druck in der Speiserohrleitung das zuviel geförderte Wasser bei Condensationsmaschinen wieder in die Cysterne und bei Auspuffmaschinen nach See zurücktreten lässt. Das Rücklaufventil ist ein durch eine Feder belastetes broncenes Kegelventil, dessen

. Durchmesser nach den Ausführungen unserer Marinemaschinen meistens gleich dem Durchmesser des Druckventiles ist. Die Belastung des Rückflussventiles macht man ungefähr gleich dem 1J/₂-fachen Arbeitsdruck des Kessels, wodurch eine hinreichende Sicherheit in der Rohrleitung erzielt wird, da man die letzteren in der Kriegsmarine bei Niederdruckmaschinen vor deren Abnahme einem Kaltwasserdruck gleich dem doppelten Arbeitsdruck des Kessels unterwirft. Bei Hochdruckmascliinen prüft man in unserer Marine die Speiserohrleitung mit einem Kaltwasserdruck, welcher den Ueberdruck des Dampfes im Kessel um 5 kg. pro qcm. übersteigt.

Wenn die beiden Speisepumpen der Schiffsmaschine nach einander wirken, so bedürfen beide nur eines gemeinschaftlichen Rücklauf-ventiles, wie Tafel 125, Fig. 3 und 4 gezeichnet ist, wirken sie aber gleichzeitig, so muss jede Pumpe ihr eigenes Rücklaufventil erhalten ; meistens giebt man aber jeder Pumpe ein Rücklauf- . ventil, auch wenn sie nicht gleichzeitig wirken.

Saugend Druckrohre

51)    Die Sauge- und Druckrohre der Speisepumpe erhalten einen solchenu Durchmesser, dass die Geschwindigkeit des dieselben pa@sirendenderSpeisepumpe-Wassers hei grösseren Pumpen 2,5 m. und bei kleineren 2 m. pro

Secunde nicht überschreitet. Beim gewöhnlichen Betriebe der Maschine ist das die Rohre durchfliessende Wasserquantum sehr viel geringer, als die Speisepumpen schaffen können, so dass die Geschwindigkeit des Wassers in den Rohren selten mehr als die Hälfte der oben angegebenen beträgt. Man giebt den Rohren aber einen so grossen Durchmesser, damit sie bei voller Thätigkeit der Speisepumpen weit genug sind. Hat man 2 nach einander wirkende Speisepumpen an der Maschine, so braucht das die beiden Zweigrohre aufnehmende gemeinschaftliche Druckrohr keinen grösseren Durchmesser als die Zweigrohre zu besitzen. Wirken die beiden Pumpen aber gleichzeitig, so muss das gemeinschaftliche Druckrohr beinahe den doppelten Querschnitt der einzelnen Zweigrohre haben, und zwar kann der Querschnitt des gemeinschaftlichen Rohres etwas kleiner als der doppelte der einzelnen werden, weil der Reibungswiderstand des Wassers in dem gemeinschaftlichen Rohr kleiner ist, als er in den zwei einzelnen Rohren zusammen sein würde. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Reibung des Wassers in den Rohren von deren innerer Oberfläche abhängig ist und diese einfach mit dem Durchmesser wächst; während der Querschnitt mit dem Quadrat des Durchmessers zunimmt. In der Praxis giebt man daher diesem gemeinschaftlichen Rohr 0,8 des Querschnitts beider Zweigrohre oder 1,265 des Durchmessers eines Zweigrohres! Bezeichnet man nun mit:

dg den Durchmesser der Speisepumpen in cm. c die Kolbengeschwindigkeit derselben in m. so wird der Durchmesser d jedes Speisepumpensauge- oder Druckrohres bei nach einander wirkenden Pumpen unter der Annahme von 2 m. pro Secunde Geschwindigkeit des Wassers in den Rohren:

(200)

c cm

d= 0,7 ds y

Bei gleichzeitig wirkenden Pumpen wird der Durchmesser dg des gemeinschaftlichen Speiserohres unter der Annahme von ebenfalls 2 m. pro Secunde Wassergeschwindigkeit:

(200 a)

cm.

dg — 0,88 dg y c

In unserer Marine sind die Zweigrohre der einzelnen Speisepumpen mit Absperrvorrichtungen gegen das Hauptrohr versehen, damit jede Pumpe, falls sie reparaturbedürftig wird, von der Hauptleitung abgeschlossen werden kann.

Lenzpumpe».

52) d. Die Lenzpumpen (Tafel 132, Fig. 1 und 133, Fig. 1, 2 und 3) saugen bei Kriegsschiffsmaschinen meistens nur aus der Maschinenraumbilge, bei Maschinen englischer Passagierdampfer müssen sie nach den Vorschriften des Board of trade auch aus den Räumen vor und hinter der Maschine saugen können. Sie werden bei den meisten Schiffsmaschinen genau so ausgeführt wie die Speisepumpen,

die Art ihres Arrangements und ihres Antriebes ist daher dieselbe wie unter 38) bis 40) für die Speisepumpen beschrieben ist. In der Kriegsmarine fertigt man die Lenzpumpen gewöhnlich aus Bronce, in der Handelsmarine aus Gusseisen, man giebt aber im letzteren Falle ihren Stopfbüchsen eine Ausfütterung und einen Grundring aus Weissmetall oder Bronce. — Der Inhalt der Lenzpumpen ist bei einfachen Expansionsmaschinen fast immer gleich dem Inhalt der Speisepumpen ; bei Compoundmaschinen, deren Speisepumpen man wie unter 43) erwähnt, beträchtlich kleiner ausführt, als die der einfachen Expansionsmaschinen, macht man die Lenzpumpen häufig etwas grösser. Obgleich ein bestimmtes Maass für den Inhalt Vb der Lenzpumpe nicht besteht, wird derselbe im Allgemeinen gewählt:

Inhalt

der Lenzpumpe.

v.-

— V cbm

(201)

worin V den Inhalt eines Cylinders bei einfachen Expansionsmaschinen und den Inhalt des Nieder druck cylinders bei Compoundmaschinen bedeutet.

53)    Die Ventile der Lenzpumpe werden entweder durch Gummiklappen oder besser durch Bronceventile gebildet. Da diese Ventile infolge der Unreinigkeiten des Bilgewassers häufig unklar werden, so müssen sie leicht zugänglich sein, um sie bequem und schnell reinigen zu können. Zu diesem Zwecke werden die Deckel der Ventilgehäuse entweder durch einen unter den Flansch des Gehäuses greifenden schmiedeeisernen Bügel mit Pressschraube (Tafel 133, Fig. 8), welche letztere den Deckel auf den Flansch drückt; oder durch 2 am Ventilgehäuse mit Charnieren befestigte Schrauben, die in Ausschnitte des Deckels greifen, befestigt. In der Hegel führt man die Ventilgehäuse der Lenzpumpen gleich denen der Speisepumpen aus. Der Windkessel der Lenzpumpen ist meistens ebenso gross wie jener der Speisepumpen, namentlich wenn beide aus Eisenoder Bronceguss bestehen, in welchem Falle für beide dasselbe Modell benutzt wird.

54)    Die Sauaerohre der Lenzpumpen werden an ihrer Ausmündungs-, Saugerohre

J    iJ    JT 1    o der Lenzpumpen.

stelle in der Bilge mit Saugesieben versehen. Die Saugesiebe bilden einen unten auf die Schiffswand stossenden, das Saugerohr umgebenden, oben geschlossenen Cylinder, welcher an seinem Umfange und seiner Decke siebartig durchlöchert ist. Die Saugesiebe haben den Zweck, alle grösseren in der Bilge etwa vorhandenen Schmutz-theile von den Ventilen der Lenzpumpen fern zu halten. Das Material, aus welchem man die Saugesiebe fertigt, ist bereits § 79, 10 angegeben. — Die Druckrohre der Lenzpumpen mündend entweder für sich getrennt und durch ein Ventil oder einen Hahn an der Bordwand abgesperrt unter oder über Wasser, vielfach

350

Ventile

der Lenzpumpe.

Druckrohre er Lenzpumpen,

führen sie aber auch in den Ausgusskasten der Luftpumpe an der Schiffswand. Es kommt in Ausnahmefällen vor, dass die Lenzdruckrohre durch die Kohlenbunker geführt werden, sie müssen dann wie alle anderen die Bunker etwa passirenden Pumpenrohre auf das Sorgfältigste mit starken Schutzblechen umkleidet werden. Wenn es irgend vermeidbar ist, lässt man keine Rohre durch die Bunker gehen.

Anordnung der Lenzpumpe nach Board of trade.

55) Nach den Vorschriften des englischen Board of trade¹) muss eine der Maschinenlenzpumpen so eingerichtet sein, dass sie bei Feuersgefahr aus See saugt und in die verschiedenen Decks spritzt. Man schaltet, um dies zu erreichen, in das Saugerohr der Lenzpumpe einen Dreiwegehahn ein, dessen Conus nach der Pumpe zu offen ist und nur eine Bohrung hat, sodass die Pumpe entweder nur mit der See oder nur mit der Bilge in Verbindung steht und ein Ueber-fluthen des Schiffes ausgeschlossen ist. Da sich Hähne in sehr grossen Rohren nicht mehr gut anbringen lassen, so muss man bei diesen ein Ventil oder einen Schieber wählen, hat dann aber stets über dem Saugesieb des Bilgerohres ein Fussventil anzuordnen, um den directen Eintritt des Wassers aus See in das Schiff unmöglich zu machen (siehe § 79, 10). Wenn irgend angängig, ist die Anbringung eines Hahnes dem eines Ventiles oder Schiebers vorzuziehen, weil Ventile oder Schieber, falls Schmutztheile während ihrer Oeffnung in dieselben gedrungen sind, sich nicht wieder dicht schliessen lassen ; während der Hahnkegel beim Zudrehen diese Schmutztheile zerschneidet und daher dichter schliesst als das Ventil oder der Schieber.

Handpumpe.

56)    e. Die Handpumpe findet fast nur auf Kriegsschiffen Verwendung, Handelsdampfer sind nur sehr selten mit einer solchen Pumpe ausgerüstet. Die Maschinenhandpumpe ist im Masehinenraum aufgestellt und zwar gewöhnlich vor dem vorderen Ende der Welle, so dass sie bei grösseren Maschinen durch diese in Betrieb gesetzt werden kann. Bei kleineren Maschinen steht sie an irgend einem ihre Unterbringung gestattendem Ort des Maschinenraumes und ist nur mittelst Hand zu bewegen.

Antrieb

der Handpumpe durch die Maschine.

57)    Der Antrieb der Handpumpen durch die Maschine geschieht, wie auf Tafel 134 und 135 gezeichnet ist, auf folgende Weise: An das vordere Ende der Maschinenkurbelwelle ist eine gusseiserne, mit einer Schlittenführung versehene Scheibe geschraubt. In der Führung bewegt sich ein schmiedeeiserner prismatischer ' Schlitten, welcher den Kurbelzapfen der zur Pumpe führenden Pleyelstange trägt. Mittelst einer Schraubenspindel ist der Schlitten in der Führung verschiebbar, so dass sich der Zapfen excentrisch zur Mitte der Kurbelwelle stellen lässt. Je nachdem man diese

Excentricität grösser oder geringer wählt, lässt sich der Hub der Pumpe der jeweiligen Umdrehungszahl der Maschine anpassen und damit ihr Förderquantum reguliren. Will man die Pumpe ausser Betrieb setzen, so stellt man den Zapfen in die Mitte der Kurbelwelle. Damit man die Pumpe während des Ganges der Maschine in und ausser Betrieb setzen kann, endigt die Schraubenspindel des Schlittens in einem Ansatz mit 4 kurzen Flügeln, gegen die man mit einem Hammer schlägt und so die Drehung der Spindel bewirkt. Es giebt auch Maschinenhandpumpen, bei denen die Pleyelstange von dem Kurbelzapfen ausklinkbar ist. — Die Pleyel-stange der Pumpe greift stets an einen Hebel, durch welchen die Pumpe entweder direct (Tafel 135) oder von dessen Welle aus sie indirect, durch Balancier (Tafel 134) oder Hebel in Gang gesetzt wird.

A ntrieb

der Handpumpe

58)    Der Antrieb der Handpumpe durch die Hand, welcher nur beim Stillstände der Maschine vorkommt, geschieht entweder durch einendurch die Hand-Hebelsarm (Tafel 134) oder durch 2 schmiedeeiserne nach beiden

Seiten hin verlängerte auf die Pumpenwelle aufzusteckende Arme (Tafel 135, Fig. 4 und 5). Diese Arme tragen an ihrem Ende breite Oesen, durch welche man quer zu den Armen hölzerne runde Stangen für den Angriff der die Pumpe bewegenden Personen steckt.

Zweck

⁷der Handpumpe.

59)    Die Handpumpe muss vielen Zwecken dienen, sie saugt aus See aus der Bilge und aus den Kesseln und drückt nach See, nach Deck und in die Kessel. Man kann die Handpumpe also benutzen:

a)    Zum Lenzen, sie saugt aus der Bilge und drückt nach See.

Zu diesem Zweck wird die Handpumpe meistens nur beim Stillstände der Maschine verwendet, oder wenn die Maschinenlenzpumpen unklar sind, oder wenn das Schiff so viel Wasser macht, dass es die Maschinenlenzpumpen nicht schaffen können.

Bei Schiffen mit Drainagerohr und Sammeltänk saugt die Maschinenhandpumpe auch aus dem letzteren.

b)    Zum Deckwaschen, sie saugt aus See und drückt an Deck.

Hierzu wird die Handpumpe nur selten benutzt, gewöhnlich nur, wenn die Schiffspumpen reparirt werden. Man kann mit der Handpumpe auch warmes Wasser zum Deckwaschen pumpen, wenn man sie aus den kurz vorher ausser Betrieb gekommenen Kesseln saugen lässt.

c)    Zum Feuerspritzen, sie saugt aus See und spritzt in die betreffenden Decks, wenn keine besondere Dampfpumpe zum Feuerspritzen vorhanden ist, was indessen auf Kriegsschiffen stets der Fall ist, so dass sie auf diesen nur bei grosser Gefahr für den obengenannten Zweck gebraucht wird.

d)    Zum Kesselspeisen, sie saugt aus See und drückt in die Kessel, wozu sie indessen nur im Mothfall kommt, wenn die Maschinen-

14

13 US LEY, die Schiffsmaschine.

Speisepumpen und die Dampfpumpe betriebsunfähig sind. Die Handpumpe dient aber vielfach zum Aufpumpen der Kessel, wenn dieselben durch Auflaufen aus der See nicht bis zum normalen Wasserstand gefüllt werden (siehe § 34, 3). e) Zum Kesselentleeren, sie saugt aus den Kesseln und drückt nach See, um das in den ausser Betrieb zu stellenden Kesseln enthaltene Wasser über Bord zu schaffen (siehe § 34, 49), in der Begel geschieht dies aber nur bei kleineren Kesseln, während man zum Entleeren grösserer die Dampfpumpe benutzt.

60) Ihrer Construction nach ist die Handpumpe entweder: eincylindrig, einfach wirkend, oder

oder

Einth eilang der Handpumpen.

zweicylindrig, „    „    ,

eincylindrig, doppelt wirkend.

Eincyiindrige    Eincylindriqe, einfach wirkende Pumpen sind gewöhnlich nur für

Handpumpe.

den Handgebrauch eingerichtet und kommen nur bei kleineren Schiffen vor. Sie bestehen auf Handelsdampfern aus Gusseisen, bei Kriegsschiffen aus Bronce. Bei kleineren Dimensionen sind es häufig Plungerpumpen, bei grösseren Dimensionen haben sie offene Cylinder und geschlossene Kolben mit Hanfliderung. Die Ventile dieser Pumpen sind ausnahmslos broncene Kegel- oder Tellerventile.

Zweicylindrige, einfach wirkende Handpumpe.

62) Zweicylindrige, einfach wirkende Pumpen, von denen eine auf Tafel 134 für die Maschine von 2400 IIP unserer gedeckten Corvette „Elisabeth“ von Maudslay dargestellt ist, findet man an Bord vieler Kriegsschiffe. Die Pumpe besteht aus einem gusseisernen Gestell mit den beiden auf dem letzteren festgeschraubten bronce-nen Pumpencylindern. Die Kolben sind auch aus Bronce und mit Hanfliderung versehen. Die Ventile der Pumpen sind broncene Tellerventile, welche zur Verminderung des Geräusches auf ihrem Rücken Gummischeiben tragen, mit denen sie gegen ihren Hubbegrenzer schlagen. Das aus den Druckventilen fliessende Wasser passirt erst den mittleren zwischen den beiden Pumpen liegenden grossen gusseisernen Cylinder, welcher als Windkessel dient, ehe es in die Druckrohre gelangt. Seitlich neben den beiden Pumpen liegt das mit dem unteren Theile des Windkessels in Verbindung stehende Ueberlaufventil, welches indirect durch ein Gewicht belastet ist.

63) Vor der Pumpe in ihrem gusseisernen Unterbau sind 2 Wechselhähne eingeschaltet, deren Hahnkegel aus Bronce hergestellt sind und sich in gusseisernen Gehäusen mit Broncefütterungen bewegen. Die Hahnkegel haben 2 Oeffnungen, die Gehäuse deren drei, alle Oeffnungen stehen unter 120° zu einander. Von den Oeffnungen des Hahngehäuses ist eine mit dem zur Pumpe führenden Rohr A

in V erbindung (siehe Tafel 134, Fig. 5); eine andere commnnicirt mit dem Canal a, der zu den Saugeventilen der beiden einfach wirkenden Pumpen führt ; die letzte mit dem Canal b, der von den beiden Druckventilen kommt. Ganz symmetrisch ist der zweite Hahn construirt. Die Schlüssel beider Hähne sind gekuppelt (siehe Fig. 6) und die beiden Hähne so zu einander gestellt, dass (wie in Fig. 5 gezeichnet) der Hahn I die Verbindung zwischen seinem Zuführungsrohr A und dem Saugecanal a herstellt, wenn der Hahn II die Communication zwischen seinem Zuführungsrohr B und dem Druckcanal b offen hält. Beide Pumpen saugen nun durch den Hahn I und drücken durch den Hahn II. Dreht man die Hahnkegel um 120°, welche Drehung die gekuppelten Schlüssel gerade zulassen, so stellt Hahn I die Verbindung des Rohres A mit den Druckventilen und Hahn II die des Rohres B mit den Saugeventilen her, die Pumpen saugen durch Hahn II und drücken durch Hahn I. In den Hahn I mündet das zum Handpumpensaugekingston führende Rohr, in den Hahn II das Druckrohr. Saugen die Pumpen durch Hahn I, so fördern sie Seewasser in das Druckrohr, welches entweder nach Deck zum Feuerspritzen oder Deckwaschen, oder durch ein Zweigrohr in die Kessel gespeist werden kann. Dreht man die Wechselhähne um 120°, so saugt die Pumpe aus dem früheren Druckrohr durch Hahn II, für welchen Zweck das Druckrohr absperrbare Zweigrohre zur Bilge zum Lenzen, sowie auch zum Kesselentleeren hat.

Das geförderte Wasser wird dann durch Hahn I und das frühere Saugerohr durch dessen Kingston in die See gedrückt.

wirkende

Handpumpe.

64) Eincylindrige, doppelt loirkende Pumpen, wie Tafel 135 eine für die T:: 1 oppen1 g°’ Maschine von 8000 IIP der Panzerfregatte „Kaiser“ von Penn darstellt, sind compendiöser und leichter als die vorstehend beschriebenen und werden desshalb häufig bei neueren Maschinen aufgestellt. Der Gewichtsersparniss wegen ist die ganze Pumpe aus Bronce hergestellt. Der Pumpenkolben ist mit Hanfliderung versehen. Die Pumpe besitzt einen Saugehahn, in welchen sämmt-liche Saugerohre münden, und einen Druckhahn, von dem alle Druckrohre abgehen. Der Saugehahn ist an der einen Seite der Pumpe neben den Saugeventilen und der Druckhahn an der anderen Seite neben den Druckventilen angebracht. Die Hähne, deren Conus nach der Pumpe hin offen ist, haben nur je eine Bohrung, welche so gestellt werden muss, dass sie mit dem Rohr communicirt, aus dem die Pumpe saugen, resp. in das sie drücken soll. Seitlich sind in die Ventilkasten durch Deckel verschlossene Oeffnungen eingeschnitten, mittelst deren man die aus Gummiklappen bestehenden Ventile revidiren kann. Der Deckel am Druckventilkasten trägt das indirect belastete Ueber-laufventil, welches das durch tretende Wasser frei in die Bilge

14*

ansgiesst. Dieses Ventil hat bei seinem geringen Durchmesser hauptsächlich den Zweck, Stösse in der Druckrohrleitung auszugleichen, weil ein Windkessel an der Pumpe nicht vorhanden ist.

Dampfpumpe.

Veutilkasten der Dampfpumpe.

Reglemen-tarische Dampfpumpen.

65)    f. Die Dampfpumpe, von welcher Tafel 54, 55 und 56 einige Con-structionsbeispiele enthalten, wird in unserer Marine nur zum Kesselspeisen, Feuerspritzen und zum Entleeren der Kessel benutzt. Saugerohre nach der Bilge besitzt sie nicht, das Lenzen übernimmt die Handpumpe, soweit es die Maschinenlenzpumpen nicht besorgen. Panzerschiffe mit Drainageeinrichtung werden mit besonderer Dampflenzpumpe ausgerüstet (siehe § 51, 6). In der Handelsmarine muss die Dampfpumpe ausser den oben angeführten noch alle § 49, 21 aufgezählten Functionen übernehmen.

66)    Die Dampfpumpe wird auf Kriegsschiffen fast immer im Heizraum untergebracht, auf Handelsdampfern montirt man sie häufig im Maschinenraum, damit man sie sofort bei der Hand hat, um sie zum Durchpumpen durch den Condensator, zum Lenzen u. s. w. anzustellen. Man benutzt in solchen Fällen, wie bereits § 49, 16 angeführt, die Dampfmaschinen der Pumpe nach Auskupplung ihres Pumpencylinders vielfach zum Drehen der Schiffsmaschine.

67)    Zuweilen haben Handelsdampfer nur eine Dampfpumpe, welche gleichzeitig als Speisepumpe und Ballastpumpe dient. Die Saugeleitung der Ballastpumpe steht in der Kegel mit einem Ventilkasten in Verbindung, von welchem die Saugerohre nach den einzelnen Abtheilungen des Wasserballastraumes führen. Jedes in diesen Kasten mündende Saugerohr ist mit einem Absperrventil versehen, dessen Deckel die Bezeichnung der Abtheilung trägt, zu welcher das Kohr gehört. Derartige, alle Absperrventile enthaltende Kasten schaltet man zuweilen auch in die Saugeleitung der Maschinenlenzpumpen, oder falls besondere Dampflenzpumpen für die Abtheilungen oberhalb des doppelten Bodens resp. oberhalb des Wasserballastraumes vorhanden sind, in die Saugerohre dieser ein. Solche Ventilkasten werden möglichst im Maschinenraum über den Flurplatten angebracht, damit die Maschinisten nach Erfordern das Lenzen aller Käume anordnen können, ohne sich von ihrem Posten fort zu begeben.

68)    In der französischen Marine werden auf allen Schiffen ganz gleich construirte, reglementarisch festgestellte Dampfpumpen eingebaut, von denen 4 Grössen existiren. Diese Pumpen werden nach der indicirten Pferdestärke der Maschinen derartig vertheilt, dass die stärksten Maschinen mehrere Dampfpumpen der grössten Dimension und die schwächsten Maschinen eine solche der kleinsten Dimension erhalten. Diese Einrichtung hat den im Kriegsfälle grossen Vortheil, dass die Schiffe nach einem Gefecht ihre eventuell havarirten

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69,62' Spritzversuch 59,67,j Pumpversuch

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Spritzversuch

Pumpversuch

Spritzversuch

Pumpversuch

Spritzversuch

Pumpversuch

Spritzversuch

Pumpversuch

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82,530

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35,36 1,445 30,00

10.30    1,724 7,25

38,29 2,069 35,00 9,30,3,298 7,25

22,62 1,489 27,50

16.90    2,380 7,50

44,54 1,069 33,20 12,24,1,698 7,25

46,00 1,385 24,20 27,00 1,542 8,00

26,60’ 2,065 21,50 17,20 2,234 8,50

23,5o'1,170 27,70 13,172,760 5,00

37,10 2,170 24,05

5,50

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7,58

2,50

29,25 58,00 1,00 97,0 l,46oll9,80 3s 93,22 1,00 13,2 1,460 26,90

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11 Blitz

Pumpen auf einer der Marinewerften sofort gegen andere vorräthig gehaltene auswechseln können.

Dampfpumpen.

Leistungsfähig- 59) Dfe Dampfpumpen werden so gross construirt, dass sie etwa das zwei- bis dreifache Wasserquantum fördern, welches zum Speisen aller Kessel bei vollem Betriebe erforderlich ist. In der Tabelle auf Seite 213 sind die in unserer Marine mit Dampfpumpen erreichten Resultate, bezüglich ihrer Wirksamkeit als Feuerspritze und ihrer sonstigen Leistungsfähigkeit zusammengestellt. Die letztere wurde durch einen Pumpversuch ermittelt, welcher derart vorgenommen wurde, dass das Wasser aus See gesaugt, in den Druckrohren bis zum Oberdeck gedrückt und dann in Schläuchen bis zu einem vorher ausgemessenen Baum geleitet wurde. Die Tabelle lässt erkennen, dass der Nutzeffect der Pumpen bei einer ungefähren Geschwindigkeit des Wassers in den Bohren von etwa 2 m. am grössten ist, und dass er bei grösseren Wassergeschwindigkeiten wieder sinkt.

§ 84.

¹

Instructions to surveyors of ships appointed by the board of trade 1880.

Mehrkolbige Pumpen.

Zweck.

Eintheilung.

Downton-

pumpen.

1)    Die mehrkolbigen Pumpen sind speciell für den Schiffsgebrauch construirt, sie sind sehr compendiös, beanspruchen also wenig Baum und behindern den Verkehr in den Decks, in denen sie aufgestellt sind, nur in geringem Grade. Man findet die mehrkolbigen Pumpen hauptsächlich auf grösseren Kriegsschiffen und transatlantischen Postdampfern und benutzt sie hier zum Lenzen, Deckwaschen und Feuerspritzen. Die grossen englischen Passagierdampfer müssen nach den Vorschriften des Board of trade für jede grössere Abtheilung eine Pumpe besitzen, welche von den oberen Decks aus bedient werden kann, welcher Vorschrift gewöhnlich durch Aufstellen von mehrkolbigen Pumpen nachgekommen wird.

2)    Die bekanntesten und gebräuchlichsten, nach ihren Erfindern benannten mehrkolbigen Pumpen sind :

a)    Downtonpumpen,

b)    Stonepumpen.

3)    a. Die Downtonpumpen (Tafel 136) sind entweder dreikolbige oder seltener zweikolbige einfach wirkende Pumpen. Im ersteren Falle ist die Kurbelwelle dreifach gekröpft und bewegt die einzelnen Pumpenkolben mittelst Kurbelschleifen. Sie erhält ihren Antrieb durch Handkurbeln, welche zu beiden Seiten der Pumpe auf die hervorstehenden conischen Enden der Welle aufgesteckt sind, und mittelst Keil und vorgeschraubter Mutter festgehalten werden. Statt der Handkurbel ist sehr häufig ein gleichzeitig als Schwungrad dienendes Handrad vorhanden, in welches wie Figur 1 zeigt,

11,4 cm. (4¹/₂// engl.) Cyliuderdurchmesser, die man an Bord grösserer Schiffe lediglich zum Pumpen von Frischwasser aus den oder in die Wassertanks benutzt, werden durch diese Handkurbeln bewegt.

eine Kurbelstange mittelst Querkeil befestigt werden kann. Kleinere Downtonpumpen bis zu

nur

4) Grössere Downtonpumpen von 17,8 cm. (7" engl.) resp. 23,0 cm. (9" engl.) Cylinderdurchmesser, wie sie auf Kreuzern resp. Schlachtschiffen zur Verwendung gelangen, bedürfen bei längerem Betriebe eines grösseren Kraftaufwandes als die wenigen Leute zu leisten vermögen, welche man an zwei Handkurbeln unterbringen kann. Man hat daher auf diesen Schiffen die Handkurbeln verlängert und mit einer Kröpfung versehen, so dass eine zweiarmige Kurbel

entsteht, und diese an ihrem Ende auf irgend eine Weise fest gelagert. Die 17,8 cm. in Kreuzern aufgestellten Downtonpumpen können auf diese Weise gleichzeitig von 10—20 Personen bedient werden. Die 23 cm. Downtonpumpen stehen bei Panzerschiffen im Zwischendeck, sie besitzen mehrere in wegnehmbaren Stützen gelagerte lange Handkurbeln, welche sich an Stellen, wo es im Zwischendeck an dem nöthigen Kaum gebricht, mittelst conischer Kader und verticaler Wellen in das Batteriedeck fortpflanzen, so dass man im Fall der Noth bis zu 50 Personen an eine Pumpe stellen kann, um die Ausdauer des Einzelnen möglichst zu verlängern.

5)    Die grössten auf Panzerschiffen befindlichen Downtonpumpen von

30,5 cm. (12" engl.) Durchmesser können zuweilen ausser durch die Mannschaft auch einzeln durch eine besondere kleine Dampfmaschine betrieben werden. Auf einigen russischen Panzerschiffen und italienischen Kreuzern sind die einzelnen, meistens 17,8 cm. Downtonpumpen mittelst einer Transmission und ausrückbarer conischer Kader untereinander und mit einer Dampfmaschine verbunden, so dass man sie einzeln und zusammen entweder durch Dampf, oder mittelst der ausserdem vorhandenen Handkurbeln durch die Mannschaft in Gang setzen kann.

Downtonpumpe.

Quer durch das obere

6)    Die Pumpenkörper der Downtonpumpen werden ganz aus Bronce- PumPde₁körper guss hergestellt. Die in unserer Marine für Pumpenkörper gebräuchliche Broncelegirung ist bereits § 83, 44 angegeben. Mittelst eines am unteren Ende des Pumpenkörpers angegossenen Flansches wird die Pumpe entweder mit einer auf das Deck des Schiffes gelegten Aufklotzung (Tafel 136, Fig. 1) oder mit einer gusseisernen Fundamentplatte (Tafel 137, Fig. 1) verbunden, welche letztere dann auf dem Schiffsdeck befestigt ist.

Ende des Pumpenkörpers ist die schmiedeeiserne verzinnte Kurbelwelle gesteckt. Die Lager der Kurbelwelle (Tafel 136, Fig. 2) sind durch 4 Schrauben am Pumpenkörper befestigt und durch Stopfbüchsen gedichtet. Durch einen Deckel wird der Pumpen-

körper nach oben hin abgeschlossen. — Der Ausguss ist, wie Tafel 137, Fig. 1 zeigt, für Downton- und Stonepumpen der gleiche. Die untere Oeffnung des Ausgussstutzens ist zum Anschrauben von Schläuchen eingerichtet, die obere kann ein Steigrohr nach den oberen Decks aufnehmen. — Die oberhalb des Ausgusses angeordnete Erweiterung des Pumpenkörpers dient bei Downton-und Stonepumpen als Windkessel.

Kolb eu der

Downtonpumpe.

Bewegung der Kolben in der Downtonpumpe.

Saugeleitung

der

Downtonpumpe.

7) Die Pumpenkolben bestehen aus Bronce, ihre Liderung wird durch Ledermanschetten gebildet, welche nach Abschrauben eines um den Kolbenkörper gelegten Bronceringes ausgewechselt werden können (Tafel 136, Eig. 10). Sämmtliche Kolben der Downtonpumpe sind durchbrochen, als Kolbenventile dienen mit Leder garnirte Metallklappen (Tafel 136, Fig. 12 und 13). Die Klappen bewegen sich in Haltern (Tafel 137, Fig. 8), welche in eine schwalbenschwanzförmige Aussparung des Kolbenkörpers eingreifen und mit einer versenkten Kopfschraube an demselben befestigt sind. Die Kolbenstangen bestehen auch aus Bronce, sie verjüngen sich innerhalb des Kolbenkörpers und werden durch vorgeschraubte Muttern in demselben festgehalten. Ein quer durch die Kolbenstangenmutter geschlagener Splint sichert dieselbe gegen Losdrehen. Durch den mittelsten Kolben geht die Stange des untersten Kolbens, durch den oberen die des mittelsten und untersten. Die Dichtung der durchgehenden Kolbenstangen in den Kolbenkörpern ist durch Lederscheiben hergestellt, welche durch übergeschraubte Platten angepresst werden (Tafel 136, Fig. 9 und 10).

8)    Die Bewegung der Kolben wird durch die unter 120⁰ zu einander stehenden Kurbelzapfen der Welle mittelst Kurbelschleifen vermittelt. Die Kurbelzapfen (Tafel 136, Fig. 8) sind erweiterte Bogendreiecke und die Kurbelschleifen haben die auf Tafel 136, Fig. 3—5 gezeichnete Form, der Zweck dieser Construction ist unter 13) erläutert. Die Kurbelschleifen laufen in seitlichen Führungen, welche im Innern des Pumpenkörpers angebracht sind. Bei kleineren Pumpen sind die Kolbenstangen mit den Kurbelsöhleifen in einem Stück gegossen, bei grösseren Pumpen sind die ersteren in die letzteren eingesetzt.

9)    Das Saugerohr der Downtonpumpe mündet in das untere Ende des Pumpenkörpers und geht von hier unter Deck entlang zu der mittleren Oeffnung einer broncenen Wechselplatte. Um diese mittlere Oeffnung liegen kreisförmig 3—6 andere, durch aufgeschraubte Deckel verschlossene Oeffnungen, welche die nach den verschiedenen wasserdichten Abtheilungen des Schiffes resp. nach dem Kingstonventil abgehenden Saugerohre verschliessen. Durch ein Kohrknie mit Ventil — dem Schwanenhals — können die einzelnen am Umfange der Wechselplatte liegenden Saugerohre mit dem mittleren

Pumpe führenden Saugerohre verbunden werden. Zu diesem Zwecke wird der Schwanenhals so auf die aus der Wechselplatte hervorragenden Rohrstutzen geschraubt, dass das Ventil über dem Saugerohre am Umfange der Wechselplatte steht. Das Ventil dient als Fussventil der Pumpe, es soll bei Ausserbetriebsetzung der Pumpe das in derselben vorhandene Wasser zurückhalten.

zur

Das in der Pumpe zurückbleibende Wasser verhindert das Eintrocknen und Undichtwerden der Kolbenmanschetten und ledernen Dichtungsscheiben und sichert die jederzeitige Gebrauchsfähigkeit der Pumpe.

Fussventil.

Rund um

10)    Das Fussventil wird durch eine Metallplatte mit lederner Dichtungsscheibe gebildet. Der Deckel des Ventilgehäuses ist in das letztere eingeschraubt, so dass er behufs Revision des Ventiles leicht entfernt werden kann. Bei langen verticalen Saugerohren schaltet man unten vor der Stelle, wo sich die letzten horizontalen Rohrenden abzweigen, häufig noch ein Fussventil ein, um auch in den Steigerohren das Wasser zurückzuhalten, damit die Pumpe stets klar zum Lenzen ist. Man führt meistens alle Steigrohre vertical nach unten und ordnet die Fussventile auf einem an einer Schottwand befestigten Consol nebeneinander an. die Oeffnungen der Saugerohre muss mit deutlichen grossen Buchstaben in die Wechselplatte die Bezeichnung der wasserdichten Abtheilung, resp. des Kingstonventils eingravirt werden, zu dem das betreffende Rohr führt.

11)    Von den unteren Fussventilen gehen die Bilgesaugerohre zu den j^oppefboden? an den tiefsten Stellen der Bilgen angebrachten Sammelkasten und

endigen innerhalb derselben in Saugekörben. — Die auf Panzerschiffen nach den wasserdichten Abtheilungen des Doppelbodens führenden Saugerohre der Downtonpumpen theilen sich unterhalb der Fussventile in je 2—4 zu den einzelnen Zellen laufende Rohre. Jedes dieser Zweigrohre ist unmittelbar vor seiner Einmündung in den Doppelboden noch mit einem Niederschraubventil versehen, -welches gewöhnlich geschlossen gehalten wird. Nur wenn die betreffende Zelle gelenzt -werden soll, löst man das Ventil, welches so eingerichtet ist, dass es sich frei auf seiner Spindel bewegen, mithin beim Stillstände der Pumpe das Zurückfliessen des Wassers aus der Rohrleitung in die Zelle verhindern kann.

Damit sich die Zellen des Doppelbodens wenn erforderlich ganz füllen oder eventl. ausspülen lassen, kann man auch das Niederschraubventil ganz hoch schrauben, so dass die Rohrleitung vollständig geöffnet ist. Entfernt man das Fussventil des Steigerohres, so kann man mit den Downtonpumpen aus See saugen und das geförderte Wasser mittelst eines Schlauches in die Wechselplatten-

Öffnung desjenigen Saugerohres leiten, dessen Abtheilung man füllen oder spülen will.

Wirkungsweise

der

Downtonpumpe.

12) Die Wirkungsweise der Downtonpumpe ist die einer dreicylindrigen einfach wirkenden Pumpe, sie wird durch das Diagramm (Tafel 136, Fig. 14) leicht verständlich. Bewegt sich der untere Kolben nach oben, so sind seine Klappen geschlossen und er saugt das Wasser an. Hat dieser Kolben ungefähr seinen höchsten Stand erreicht, so fängt der mittlere Kolben an, sich nach oben zu bewegen und saugt das Wasser durch die jetzt geöffneten Klappen des unteren Kolbens. Ist auch der mittlere Kolben an das Ende seines Hubes nach oben hin angelangt, so kann der nun aufsteigende obere Kolben durch die geöffneten Klappen des mittleren und unteren Kolbens saugen. Sobald der obere Kolben seine höchste Stellung erreicht, beginnt der untere Kolben, welcher inzwischen seinen Niedergang angetreten hatte, einen neuen Aufgang, indessen sich der mittlere Kolben nach abwärts bewegt. Während des Aufsteigens des unteren und mittleren Kolbens sinkt der obere Kolben und lässt das von den erstgenannten Kolben gehobene Wasser durch seine geöffneten Klappen ausfliessen.

13)    Das erweiterte Bogendreieck, welches den Querschnitt des Kurbelzapfens bildet, gleitet während der oberen Kurbelpositionen in der Kurbelschleife und führt hierdurch einen Stillstand der einzelnen Kolben in ihrer höchsten Stellung herbei. Die hierdurch in der Bewegung jedes Kolbens eintretende Pause hat eine Dauer von etwa ¹/₆ Umdrehung der Kurbel, sie bewirkt, dass die einzelnen Kolben, wie das Diagramm erkennen lässt, nach einander zur Wirkung kommen, sie steigen während etwa ¹/₃ Umdrehung der Kurbel mit geschlossenen Klappen auf, saugen von unten und drücken nach oben, stehen während der anderen ²/₃ Umdrehung still, oder gehen mit geöffneten Klappen herunter und lassen das von dem oberen Kolben angesaugte resp. von dem unteren Kolben gehobene Wasser hindurchtreten. In der unteren Stellung der Kolben findet der Hubwechsel ohne Pause statt.

14)    Bei einer gewöhnlichen Kurbelschleife, wie sie die Stonepumpe (Tafel 137) besitzt, ist der Kolbenhub gleich dem Durchmesser des Kurbelkreises gleich 2 r m. Bei der Kurbelschleife der Downtonpumpe fällt der Kolbenhub um ein Geringes kürzer als der Durchmesser des Kurbelkreises aus, und zwar, wie die Construction der einzelnen Kolbenstellungen I., II., III. u. s. w. für die verschiedenen Kurbel Positionen 1, 2, 3 u. s. w. ergiebt (Tafel 136, Fig. 15), um etwa 0,03 dieses Durchmessers kürzer. Der Kolbenhub der Downtonpumpe beträgt mithin ;

1,97 r m,

15) Das Förderquantum der Downtonpumpe berechnet sich daher wie Förderquantum folgt : Bezeichnet d den Durchmesser des Pumpencylinders in m.,-Dowiltonpuinpe-A die Anzahl Umdrehungen der Kurbel pro Minute, so schaffen die drei Kolben pro Stunde, wenn alle Verluste ausser Acht gelassen werden :

Wd = 3 . — d².1,97 r. N. 60 = 278,5 d² r N cbm.

Nach Versuchen, welche auf der Kaiserlichen Werft in Kiel angestellt wurden, lässt sich mit Downton- und Stonepumpen, wenn sie sich in bestem Zustande befinden und nur eine kurze Rohrleitung besitzen, ein Nutzeffect von im Mittel 95 °/₀ erreichen, Man rechnet indessen bei Kolbenpumpen, namentlich bei solchen mit längeren Leitungen und vielen Krümmungen, wie sie bei den an Bord aufgestellten Pumpen gewöhnlich Vorkommen, der Reibungswiderstände und eintretenden Undichtheiten wegen, den Nutzeffect beträchtlich niedriger und veranschlagt ihn meistens zu 80 °/₀. Demnach beträgt das stündliche Förderquantum einer Downton-pumpe :

W. = 0,8.278,5 d² r N = 222,8 d² r N cbm.

(202)

16)    b. Die Stonepumpen (Tafel 137), welche in derselben Weise wie stonepumpen. die Downtonpumpen an Bord aufgestellt, benutzt und in Betrieb

gesetzt werden (siehe 1—5) verdrängen die letzteren in neuerer Zeit immer mehr und mehr. Die Kurbelwellen der Stonepumpen sind nur zweifach gekröpft und die beiden Kurbelzapfen stehen unter 180° zu einander. Um jeden Kurbelzapfen, welcher den gewöhnlichen runden Querschnitt besitzt, ist ein broncener Ring gelegt. Dieser Ring sitzt lose auf dem Zapfen und kann, falls er sich in der Kurbelschleife, die ihn umfasst, abgelaufen hat, erneuert werden. Die Kurbelschleifen bewegen sich ebenso, wie die der Downtonpumpen in seitlichen Führungen. Mit den Kurbelschleifen sind die Kolbenstangen verbunden, von denen eine die Kolben A und C, die andere die Kolben G und B trägt. Die Kolbenstangenbefestigung ist durch eine vorgeschraubte Mutter mit durchgehendem Splint hergestellt (Fig. 7).

17)    Die Kolben der Stonepumpe bestehen aus Bronceguss und haben Ledermanschetten als Kolbenliderung. Zwei Kolben, der oberste und der unterste sind durchbrochen, wie die Kolben der Downtonpumpen, die Manschetten werden bei denselben genau so wie bei jenen eingesetzt und festgehalten (siehe 7). Die beiden mittleren vollen Kolben sind mit aufgeschraubten Deckeln versehen (Tafel 137, Fig. 5), welche die Ledermanschetten Zusammenhalten. Die Charnière der Klappen sind beim obersten Kolben G ebenso wie bei den Kolben der Downtonpumpen eingerichtet; beim untersten

C, ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, wegen der einseitig angreifenden Kolbenstange eine etwas andere Construction angewendet.

Pumpenkörper

der

Stonepurnpe.

Wirkungsweise

der

Stonepurnpe.

Förderquantum

der

Stonepurnpe.

18)    Der Pumpenkörper hat die Grundform der Downtonpumpe und ist mit den seitlichen Canälen D und H versehen. Im Canal H sind die beiden Ventilklappen E und F untergebracht, welche nach Abheben des Deckels J zugänglich sind. Vier mit Charnieren versehene Schrauben halten diesen Deckel am Pumpenkörper fest und gestatten ein schnelles Abnehmen desselben. Der untere Plansch des Pumpenkörpers dient zur Befestigung des nach der Wechselplatte führenden Saugerohres. Wechselplatte, Schwanenhals und Arrangement der Saugerohrleitung ist genau so, wie bei der Downtonpumpe (siehe 9—11).

19)    Die Wirkungsweise der Stonepurnpe ergiebt sich aus dem Vorgänge während einer Umdrehung. In der ersten Hälfte der Umdrehung bewegen sich die Kolben A und B gegeneinander, hierbei saugt Kolben B durch den Kolben C, Kolben A durch den Kolben C und den Canal D. Gleichzeitig drücken beide das vor ihnen befindliche Wasser durch die Druckklappe F in den Ausguss der Pumpe. In derselben Zeit steigt Kolben G nach oben und saugt ebenfalls durch Kolben C und Canal D, während er das beim vorhergehenden Hube angesaugte Wasser hebt, so dass es ab-fliessen kann. Der Kolben C geht mit geöffneten Klappen aus seiner höchsten in seine tiefste Stellung. — Während der zweiten Hälfte der Umdrehung rücken A und B auseinander. Beide saugen durch den Canal H und das Saugeventil E, drücken aber gleichzeitig das in der ersten Umdrehungshälfte angesaugte Wasser zur Pumpe heraus. Kolben A drückt dieses Wasser direct durch den mit geöffneten Klappen herniedersteigenden Kolben G, während Kolben B dasselbe erst durch den Canal D und dann durch den Kolben G presst. Der aufsteigende Kolben C saugt direct und fördert das bei der früheren Umdrehung angesaugte Wasser ebenfalls durch den Canal D und den Kolben G.

20)    Aus dem Vorstehenden folgt, wie auch schon die Construction der Kolben ersehen lässt, dass die beiden Kolben A und B doppelt wirkend, hingegen die beiden Kolben C und G einfach wirkend sind. Letztere beiden ersetzen in ihrer Gesammtheit einen doppelt wirkenden Kolben, so dass die Stonepurnpe einer dreicylindrigen doppelt wirkenden Pumpe gleichzuachten ist.

21)    Das Förderquantrim der Stonepurnpe pro Stunde berechnet sich daher, wenn die unter 14) und 15) angenommenen Bezeichnungen beibehalten werden und alle Verluste unberücksichtigt bleiben, zu:

W =3.2.

d². 2 r. N. 60 = 565,5 d² r N cbm.

Stonepumpen ergiebt sich, dass die erstere bei gleichem Durch- stonepumpe. messer und gleichem Hube unter sonst gleichen Verhältnissen nur 49 °/₀ von der Leistungsfähigkeit der letzteren besitzt, in demselben Maasse ist aber auch ihr Kraftbedarf ein geringerer. Man kann also bei demselben Kraftbedarf dasselbe Förderquantum, welches eine Downtonpumpe innerhalb einer bestimmten Zeit liefert, durch eine Stonepumpe von geringeren Dimensionen und, wie die untenstehende Tabelle zeigt, auch geringerem Gewicht erzielen. Dieser letztere Umstand, verbunden mit der grösseren Einfachheit ihres Bewegungsmechanismus, dessen geringerer Abnützung und leichteren Wiederherstellbarkeit, ist der Grund für die immer mehr um sich greifende Einführung der Stonepumpen und das allmälige Verschwinden der Downtonpumpen.

22) Aus einem Vergleich der Förderquanta der Downton- und der Vergieich der

Downton- und

Rechnet man den Nutzeffect der Pumpe wieder so stellt sich das stündliche Förderquantum auf:

Wgt = 0,8.565,5 d² r N = 452,4 d² r N cbm.

zu

80 °/₀ (siehe 15),

(203)

Tabelle über Downton- und Stonepumpen.

Bezeichnung

der

Durchmesser

der

Pumpe

Kolbenhub

Pumpe

Zoll

engl.

mm.

Zoll

engl.

mm.

Ungefähre Ungefähres    Gewicht

fTörder- der Pumpe drehungs- quantum excl. Wech-zahl pro    pro Stunde    selplatte

Um-

Bemerkungen

Minute

in Tonnen

in kg.

Downtonpumpe

230

114

40

744

178

90

40

304

Stonepumpe

ii

k-k _**    __^

~uT~

114

178

140

114

82

114

111

102

165

787

417

257

Die in Columne 6 angegebene Umdrehungszahl lässt sich erfährungs-mässig bei ausreichender Bedienungsmannschaft andauernd innehalten.

23) Die vorstehende Tabelle enthält die mittleren Förderquanta, Tabelle über

/    _    Dowton- und

welche die auf unseren Schiffen aufgestellten Downton- und Stone- stonepumpen. pumpen bei andauerndem Betriebe mit ungefährer Innehaltung der angegebenen Umdrehungszahl zu leisten im Stande sind. Aus der Tabelle geht ferner hervor, wie beträchtlich die Gewichtsabnahme der Stonepumpen bei gleichbleibendem Förderquantum gegenüber der Downtonpumpe ist, oder wie viel höher sich bei etwa gleich-- bleibendem Gewichte die Leistungsfähigkeit der ersteren Pumpe gegenüber der letzteren stellt.

§ 85.

Centrifugalpumpen.

Zweck der Centrifugalpumpen.

Antrieb der Centrifugalpumpen.

Vortheile der Centrifugalpumpen.

1) Die an Bord moderner Dampfschiffe aufgestellten Centrifugalpumpen sind entweder im Maschinenraum oder in den oberen Decks an passenden Stellen untergebracht. Die Centrifugalpumpen in den Maschinenräumen, welche man auf allen grösseren und neueren. Dampfern antrifft, dienen in erster Reihe als Circulations-pumpen der Oberflächencondensatoren, in zweiter Reihe werden sie zum Lenzen des Schiffes bei eintretenden Leckagen verwendet. In den oberen Decks placirte Centrifugalpumpen findet man nur auf grossen Schleppdampfern, welche gegebenen Falls, wie unser Schlepper „Norder“ als Bergungsdampfer fungiren müssen. Die Centrifugalpumpen dieser Dampfer haben den Zweck, ein längsseits geschlepptes, in sinkendem Zustande befindliches Schiff während des Einbugsirens flott zu erhalten, resp. ein gesunkenes Schiff auszupumpen und zu heben. Derartige Centrifugalpumpen saugen aus weiten Gummischläuchen mit eingelegten Drahtspiralen, welche man in die mit Wasser gefüllten Abtheilungen des längsseit liegenden beschädigten Schiffes führt.

2)    Sowohl die Centrifugalpumpen der Maschinenräume, als auch diejenigen der Bergungsdampfer werden durch besondere Dampfmaschinen getrieben, deren Kurbelwelle mit der Axe der Centrifuge direct verbunden ist. Diese Dampfmaschinen entnehmen ihren Dampf den Hauptkesseln, bei Bergungsdampfern aber mitunter einem besonderen Hülfskessel. Der verbrauchte Dampf derselben kann entweder in den Condensator oder in die Abblaserohre der Kesselsicherheitsventile geleitet werden.

3)    Die Vortheile, welche die Einführung der Centrifugalpumpen mit besonderen Dampfmaschinen als Circulationspumpen für Oberflächencondensatoren bewirkten, sind folgende :

a)    Die Geschwindigkeit des der Centrifugalpumpe entströmenden, den Condensator passirenden Wassers ist eine gleich-massigere als bei einer Kolbenpumpe, welche letztere das Wasser stossweise in den Condensator drückt, und dadurch fortwährende Erschütterungen hervorruft, die namentlich auf die Dichtungen der Kühlrohre in den Rohrwänden schädlich einwirken.

b)    Man braucht die Dampfpumpe nicht für das Durchpumpen des Condensators während des Stillstandes der Maschine einzurichten, weil man fortwährend die Centrifugalpumpe benutzen kann.

c)    Die Kühlwassermenge lässt sich mit einer durch besondere Dampfmaschine getriebenen Centrifugalpumpe viel leichter reguliren, als mit einer von pumpe.

der Maschine bewegten Kolben-

d)    Die Spannung im Kühlraum des Condensators ist bei einer Centrifugalpumpe, welche das Wasser durch denselben drückt, geringer als bei einer in gleicher Weise arbeitenden Kolbenpumpe.

e)    Hierzu treten die allgemeinen Vorzüge der Centrifugalpumpen vor den Kolbenpumpen, dass sie keine Ventile und Liderungen besitzen, daher weniger leicht in Unordnung gerathen und seltener Reparaturen erfordern.

Nachtlieile der Centrifugalpumpen.

Die Nachtheile, welche bei Verwendung von Centrifugalpumpen als Circulationspumpen statt der Kolbenpumpen auftreten und die in einem geringeren Nutzeffect, einem grösseren Raumerforderniss und einer aufmerksameren Bedienung während ihres Betriebes bestehen, kommen den vorstehend aufgeführten Vorzügen gegenüber kaum in Betracht.

Anordnung er Centrifugalpumpen.

4)    Die Anordnung der als Circulationspumpen dienenden Centrifugal-d pumpen ist eine verschiedene. In den meisten Bällen besitzt jeder Condensator eine Centrifugalpumpe, welche das Kühlwasser direct aus See saugt und durch den Kühlraum in die See drückt.

Seltener kommt es vor, dass die Pumpe das Wasser durch den Condensator aus See saugt und dann direct in die See drückt.

Einige englische Constructeure, unter ihnen Penn, haben zuweilen auch 2 Centrifugalpumpen für jeden Condensator angeordnet, von denen die eine das Wasser aus See saugt und in den Condensator drückt, während die andere aus dem Condensator saugt und in die See drückt. Diese Anordnung bezweckt eine Verminderung des Druckes im Kühlraum und eine Steigerung des Nutzeffectes der Pumpen. Trotzdem sich bei der Aufstellung von 2 Pumpen für jeden Condensator ihre Dimensionen verringern und sie sich daher zuweilen besser unterbringen lassen als eine grosse, so ist ihre Anwendung doch nicht zu empfehlen, weil sie zu ihrem Betriebe mehr Arbeit erfordern als eine einzige Pumpe.

5)    Die Centrifugalpumpen (Tafel 52 und 53) bestehen aus einem schnell rotirenden, in einem Gehäuse eingeschlossenen Schaufelrade, in welches das Wasser in der Nähe der Axe ein- und an der äusseren Peripherie austritt. Das Gehäuse ist an seinem Umfange entweder concentrisch zum Schaufelrade geformt (Tafel 52) oder mit einer spiralförmigen Erweiterung versehen, welche in das Druckrohr ausläuft (Tafel 53).

pumpen.

6)    Die Wirkungsweise der Centrifugalpumpen beruht auf dem Principe,d^ircentrif^gai dass ein sich kreisförmig bewegender Körper der Einwirkung zweier

Kräfte ausgesetzt ist. Die eine derselben — die Centrifugalkraft — würde ihn in jedem Augenblicke in der Richtung der Tangente des Kreises fortschleudern, in welchem der Körper sich bewegt, wenn nicht die andere — die Centripetalkraft — vorhanden wäre, welche den Körper in der Richtung des Radius nach einwärts zu ziehen suchte. Beide Kräfte sind einander gleich und wirken entgegengesetzt, die Centripetalkraft steht senkrecht zur Bewegungsrichtung und bewirkt eine Ablenkung des Körpers von der letzteren, so dass er sich erst tangential fortbewegen kann, wenn die Centripetalkraft ihn nicht mehr beeinflusst. So lange beide Kräfte einander gleich sind, bleibt die Bahn des Körpers ein Kreis, überwiegt die eine Kraft die andere, so wird die Bahn des Körpers eine Spirale.

7)    Setzt man eine stillstehende, mit Wasser gefüllte Centrifugalpumpe allmälig in Rotation, so werden die Wassertheilchen sich zunächst kreisförmig bewegen und die Pumpe fördert kein Wasser. Steigert man darauf die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schaufelrades mehr und mehr, so wird die Centrifugalkraft der Wassertheilchen grösser als ihre Centripetalkraft, sie bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn von der Axe des Schaufelrades, wo sie eintreten, bis zum Umfange desselben, wo sie austreten, und die Pumpe fördert Wasser. In Folge des Vorrückens der Wassertheilchen von der Axe des Schaufelrades nach dessen Umfange sinkt der Wasserdruck an der Axe unter den Atmosphärendruck, so dass der über dem Saugerohr der Pumpe lastende Luftdruck das Wasser in dasselbe hineinpressen kann.

Saugewirkuug der Centrifugalpumpen.

Weg des Wassers in der Centrifugalpumpe.

8)    Die in der Centrifugalpumpe eintretende Luftverdünnung ist eine geringere als in einer guten Kolbenpumpe, daher wird auch die Saugehöhe der Centrifugalpumpe eine kleinere als die der Kolbenpumpe. Während gute Kolbenpumpen Saugehöhen bis zu 10 m. besitzen (siehe § 82, 3), saugen Centrifugalpumpen im Mittel nur 6 m. hoch. Kur besonders für Saugewirkung construirte Centrifugalpumpen, wie die von J. & H. Gwynne in London weisen Saugehöhen bis zu 7 m. auf.

9)    Die Wirkung der Centrifugalpumpe wird eine vortheilhaftere, wenn die tangentiale Geschwindigkeit der Wassertheilchen innerhalb derselben nach aussen hin zunimmt. Diese Zunahme der Geschwindigkeit wählt man meistens proportional dem Radius des Schaufelrades. Der Weg der Wassertheilchen in der Pumpe wird dann eine archimedische Spirale, deren Construction im § 119 angegeben ist. Giebt man nun auch den Schaufeln die Form einer archimedischen Spirale, so verringern sich die in der Pumpe auftretenden Reibungswiderstände sehr beträchtlich, weil die Wassertheilchen in jedem Augenblicke an der Schaufelfläche entlang gleiten.

10) Das Förderquantum einer Centrifugalpumpe berechnet sich aufd^rr<cJXi"ugai-folgende Weise; wenn:    pumpe.

r den inneren Radius des Schaufelrades in m., b die mittlere Breite einer Schaufel in m., v die mittlere radiale Geschwindigkeit des Wassers im Schaufelrade in m. pro Secunde bezeichnet.

Die Oeffnung, welche das aus dem Saugerohr in das Schaufelrad einströmende Wasser passirt, bildet einen Cylindermantel, dessen Radius r und dessen Höhe b ist, dessen Fläche also

2 7t r b qm.

besitzt. Da sich das Wasser durch diese Oeffnung mit einer Geschwindigkeit von v m. pro Secunde bewegt, so beträgt das Förderquantum pro Stunde, wenn alle Verluste ausser Acht gelassen werden :

W = 3600.2 rc r b v = 22620 r b v cbm.

C

Den Nutzeffect der Centrifugalpumpen rechnet man im Allgemeinen zu 60 °j₀ und da die Circulationspumpen verhältnissmässig kurze Rohrleitungen besitzen, so ist dieser Effect auch immer zu erreichen. Die mittlere radiale Geschwindigkeit v stellt sich bei einer Geschwindigkeit von etwa 2—2,5 m. in den Sauge- und Druckrohren, wie sie das Wasser besitzen soll, auf 0,35 — 0,45 m. pro Secunde. Setzt man als guten Mittelwerth v = 0,4, so ergiebt sich das stündliche Förderquantum der Centrifugalpumpe pro Stunde zu :

Wc = 0,6.22620 rb 0,4= 5430 r b cbm.

(204)

pumpe

Ausnahmefall setzt man dann aber eine grössere Umdrehungszahl des Schaufelrades und dementsprechend eine grössere radiale Geschwindigkeit v des Wassers in der Pumpe voraus, welche man bis zu 0,55 m. pro Secunde steigert.

11) Construirt man eine Centrifugalpumpe, welche als Circulations-pumpe benutzt werden soll, so muss man sie so gross machen, dass sie im Stande ist, das für beide Condensatoren erforderliche Kühlwasser (siehe Gl. 43) zu liefern, wenn die andere Centrifugal-unbrauchbar werden sollte (siehe § 49, 20).; Für diesen

12) Die Durchmesser der Sauge- und Druckrohre der Centrifugalpumpe

wählt man so gross, dass die Geschwindigkeit des Wassers in den- Cep^^ue«a1' selben wie schon erwähnt, rund 2 m. beträgt. Ist WXi das pro Secunde erforderliche Kühlwasserquantum in cbm., dann wird der Durchmesser d des Sauge- und Druckrohres:

= 0,8

Vw„

m.

(205)

Bei der Maximalleistung der Maschine, sowie beim Arbeiten mit einer Circulationspumpe kann die Geschwindigkeit des Wassers in den Rohren bis auf 3 m. pro Secunde gesteigert werden.

Gehäuse der Centrifugal-pumpe.

13)    Das Gehäuse der Centrifugalpumpe besteht bei älteren Kriegsschiffsmaschinen und allen Handelsdampfermaschinen aus Gusseisen (Tafel 52), bei neueren Kriegsschiffsmaschinen giesst man es aber der grösseren Dauerhaftigkeit und Leichtigkeit wegen aus Bronce (Tafel 53). Der innere Durchmesser der Pumpe 2 r muss etwas grösser als der Durchmesser d des Saugerohres werden, weil das aus dem Saugerohre in die Pumpe tretende Wasser seine Bewegungsrichtung ändern muss, diese Aenderung aber nicht plötzlich erfolgen kann. Gewöhnlich macht man 2 r — 1,2 d, also r = 0,6 d, unter d den Durchmesser des Saugerohres verstanden.

■ Schaufelräder.

Schaufelräder mit parallelen Seitenwänden.

14)    Die Schaufelräder fertigt man aus Bronce oder noch besser aus Kupferblech, um sie so dünn wie möglich zu halten, weil sie den freien Querschnitt in der Pumpe und somit auch das Förderquantum derselben verringern. In der Regel giebt man den Schaufelrädern 6 Schaufeln, nur ganz kleine Pumpen erhalten deren 4. Ganz dünne aus Bronce oder Kupferblech gefertigte Schaufelräder muss man mit parallelen Seitenwänden versehen, damit sie die nöthige Festigkeit erhalten. Solche Schaufelräder theilt man häufig noch durch eine Mittelwand in zwei Hälften, deren jede ihre eigene Zuflussöffnung besitzt, wie Tafel 52 und 53 erkennen lassen. Die Gehäuse dieser Pumpen sind ebenso wie die Schaufelräder in der Nähe der Radaxe mit vorspringenden Arbeitsleisten versehen, welche sauber abgedreht werden, so dass sie sich dicht nebeneinander bewegen können und den Eintrittsraum der Pumpe vom Austrittsraum trennen. Derartige Schaufelräder erfahren aber einen grösseren Reibungswiderstand als solche ohne parallele Seitenwände und sind desswegen weniger empfehlenswerth als die letzteren.

Schaufelbreite.

15) Damit das in die Pumpe durch den Querschnitt r²?t eingedrungene Wasser ungehindert in das Schaufelrad fliessen kann, muss die innere Oeffnung desselben :

2 7t rh — r² rt

sein; woraus folgt:

b = r-

Da nun aber die Schaufeldicken einen Theil des freien Querschnitts fortnehmen, so wählt man meistens die mittlere Schaufelbreite b etwas grösser und macht dieselbe zwischen 0,5 r—0,6 r. Bei Schaufelrädern mit parallelen Seitenwänden und einer Mittelwand muss jede Radhälfte diese Breite besitzen, die ganze Radbreite wird hier: b = 1,0 r—1,2 r.

16)    Den äusseren Radius R des Schaufelrades nimmt man im All-Durolimessei‘des

#    .    Schaufelrades.

gemeinen gleich 2 r. Seltener geht man bis R = 3r, weil dann schon zu grosse Unregelmässigkeiten in der Bewegung der Wasser-theilchen eintreten. Führt man R kleiner aus als 2r, so erhält man zu grosse Umdrehungszahlen.

Axen der Schaufelräder.

17)    Die Axen der Schaufelräder wählt man aus Bronce oder Schmiedeeisen, oder aus Stahl, und versieht die letzteren mit broncenen Ueberzügen. — Die Lager der Schaufelaxen werden bei gusseisernen Pumpengehäusen durch broncene Futter (Tafel 52), bei broncenen Gehäusen durch Pockholzfutter (Tafel 53) gebildet, und demgemäss entweder mit Oel oder Wasser geschmiert. Die Schaufelradaxe ist an der äusseren Seite des Pumpengehäuses durch einen vorgeschraubten Deckel, von der inneren Seite durch eine Stopfbüchse abgedichtet. Diese Stopfbüchse muss gut ver-l^^^axe1 packt gehalten werden und dicht schliessen, wenn die Centrifugal-pumpe aus der Bilge saugen soll. Eine geringe Undichtheit der Stopfbüchse gestattet der äusseren Luft den Eintritt in die Pumpe, es entsteht eine Luftansammlung an der Axe des Schaufelrades, während das specifisch schwerere Wasser nach aussen geschleudert wird und die Pumpe hört auf zu wirken.

Lenzrohre der Centrifugalpumpen.

18)    Die Lenzrohre der Centrifugalpumpen endigen in der Bilge mit Saugekörben und einem darüber liegenden Fussventil. Sie sind ebenso wie die Lenzdruckrohre durch Absperrschieber von den Saugerohren aus See resp. den Druckrohren in den Condensator absperrbar. Um Verwechselungen vorzubeugen und um im Noth-falle die Centrifugalpumpen schnell zum Lenzen anstellen zu können, sind die Absperrschieber in den Rohrleitungen derselbenAbsperrsohieber-von Egells auf den gedeckten Corvetten der „Bismarck“-Classe derartig angeordnet worden, dass alle in die Circulationsleitung eingeschalteten Schieber mit Handrädern (siehe Tafel 130, Fig. 34), alle zur Lenzrohrleitung gehörigen dagegen mit Handgriffen (siehe Tafel 134, Fig. 33) versehen sind. Muss bei einem plötzlich entstehenden Leck mit der Centrifugalpumpe gelenzt werden, so hat man ohne weitere Ueberlegung nur die mit Handrädern ausgeführten Schieber zu schliessen und die mit Handgriffen versehenen zu öffnen. Ob die Schieber geöffnet oder geschlossen, resp. wie weit sie geöffnet oder geschlossen sind, erkennt man an der Spindel der Schieber. Liegt das Gewinde derselben ganz frei, so ist der Schieber geschlossen ; ist es dagegen ganz von der Hülse des Schiebers umgeben, so öffnet der letztere. Diese Einrichtung der Absperrschieber ist eine sehr practische und höchst empfehlenswerthe.

Lenzen mit Centrifugalpumpen.

19)    Beim Lenzen mit den Centrifugalpumpen hat man zunächst die Luft aus denselben und aus der Saugeleitung zu entfernen. Liegen die Pumpen unter der Wasserlinie und besitzt die Saugerohrleitung

MMMMM

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Laufende Nummer

Sachsen . . . Württeinbg. Leipzig . . . Bayern. . . . Bismarck.. Blücher .. . Bneisenan . Moltke .... Stosch ....

Stein.....

Olga......

Marie.....

Blitz.....

Möwe.....

Schiffes

des

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Allgemeines

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Minuten

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___“o "ot    '© 'o    'o    o    ‘ct    *0    'bi    "©

Secunden

I Zeitdauer ! des Versuchs

Anzahl

0,160 0,140

0,230 0,210

0,230 0,240

0,270 0,238

0,300 0,250

0,270 0,232i

0,49710,314!

0,310 0,300

0,300 0,300

I m.

m.

Durchmesser

Hub

Z³

g.

to

to

to

to

to

to to

to

to

_ Anzahl der Centrifugal-

0°    -j

pumpenrader

0,320

0,600

0,700

0,700

0,700

0,760

1,110

0,800

0,800

Durchmesser der Centri-fugalpumpenräder

10,1201

0,250

10,210

0,300

0,315

0,210

CC

0,310

|05l‘0

0,210!

0,315

0,300

0,380

0,250

0,310

0,340 0,360 0,314 0,314

10,340

0,36 o|

Durchmesser de> Saugerohres

Durchmesser des Druckrohres

Centrifugalpumpe

p:

1,40

1,46

2,60

2,85

2,52

2,025

2,60

2,20

2,41

2,40

2,32

3,55

1,56

1,80

Saughöhe

1,40

1,97

1,60

0,45

1,00

2,13

1,80

1,16

2,10

2,40

2,38

0,80

2,81

3,10

13

Druckhöhe

2,80

3,43

4,23

3,30

3,52

4,15

4,40

3,36

4,50

4,80

4,70

4,35

4,37

4,90

Gesammthöhe

Förderhöhe

S3

5,8    43,5

7,9    261,0

39,0    390,0

24,7    704,7

33,7    357,4

133,1    442,0

17,9    166,1

104,0 499,2

106,4 I 514,3

23,7    273,8

36,0    518,4

34,9    523,5

30,7    477,4

49,6 1006,9

g in der angegebenen Zeit in

ss

Ton-

pro Stunde in

Förder

quantum

2,00 1,00 260,0 0,919 45,7

2,00 1,00 247,0 1,071 52,9 [j 7,73

1,58    1,00    211,0    0,847    96,6

2,00    1,00    343,3    0,782    31,5

2,00    1,00    350,0

2,00    1,00    400,0

2,00    0,22    337,0

2,00    0,13    332,5

2,00    l,00j    385,0

1,90    1,00    324,5

4,92    1,00    433,0    2,160    80,5

3,60    1 00    370,0    0,866    24,8

3,00    0,25    325,0    0,870    10,9

7,00    1,00    420    —    —

Iff

Dampfüberdruck im Kessel

Oeffnung des Dampf-zulassventils

Umdrehungen pro Minute

•-+5

w *§ *ö j>rMittlerer auf den Kol- o ° 3 o® ben wirkender Druck ~

0,27

6,11    24,6

10,7*1

12,3*

!6,6*j

14,3*!

M»

S3

1,07

8,59 I 10,7 j 2,76

3,13!)

0,96²)

3,31 I 30,3 I 1,47

4,65

1,27

6,80

3,54

2,75    125,71    0,61

9,03    28,9    1,91

4,80    33,7f    1,01

8,57    51,6f    1,89

6,08    50,0t    1,84

9,50 I 20,8 I 1,60

1,4e¹)

1,34²)

16,22 I 16,8 I 1,81

14,6

; Die mit * bezeichneten Zahlen in Columne 21 I 0 22 ! Seben die effectiven ’ j, Pferdestärken der Ma-0,24— schinen an, welche nach 0,27 ! dem Pumpenversuch bei 0,26 — ; abgekuppelten Pumpen ! durch den Promy’schen I Zaum gemessen wurden. j Die mit t bezeichneten [Zahlen in Columne 23 ! geben den Nutzeffect der i Pumpe gegenüber der effectiven Leistung der Dampfmaschinen an, während die anderen Zahlen derselben Columne den N utzeffect der Pumpe gegenüber der indicirten Leistung der Dampfmaschine drücken.

Die unter 1, 2 u. 4 genannten Schiffe besitzen 0,27 j ² Centrifugalpumpen j von der angeführten 0,12 il Leistungsfähigkeit.

*) Saugerohr.

!    ²) Druckrohr.

0,66

0,50

0,29 —

0,45

0,27

0,25

Anzahl der indicirten Pferdestärken

Anzahl der Pferdestärken ^ entsprechend dem geförder-¹⁰ ten Wasser u. der Gesammt-förderhöhe

DO

CD

55

g Nutzeffect in Procenten

hi

S3

x    Geschwindigkeit

S ® ^ B des Wassers in den

2    ®    ■    T> 1-    ®

Kohren

25

26

kg.

pro

qcm.

Vacuum im Saugerohr

II

i;

aus-

Bemerkungen.

derselben ein Fussventil, so kann man durch das geöffnete Saugekingston und den zugehörigen Absperrschieber die Lenzsaugeleitung und die Pumpen mit Wasser füllen. Die aus Rohrleitung und Pumpe verdrängte Luft entlässt man aus einem an der obersten Stelle des Pumpengehäuses angebrachten kleinen Hahn (Tafel 53). Entweicht Wasser aus diesem Hahn, so lässt man die Dampfmaschine allmälig angehen, öffnet mit der grösser werdenden Ge-schwindigkeit der Schaufelräder den Absperrschieber in der Lenzdruckrohrleitung mehr und mehr und schliesst in demselben Verhältniss den Absperrschieber am Saugekingston. Ist die Centri-fugalpumpe in dieser Weise in Betrieb gesetzt, so wird sie stets tadellos saugen, wenn nicht Undichtheiten in der Lenzsaugerohrleitung vorhanden sind.

20)    Falls die Centrifugalpumpen über Wasser liegen, wie diejenigen der Bergungsdampfer, schraubt man auf dieselben an Stelle des vorerwähnten Lufthahnes (Tafel 53) einen Luftejector von Rodger oder Körting (siehe § 87) und entfernt auf diese Weise die Luft aus denselben und ihren Rohrleitungen. Die Centrifugalpumpen von Gnynne sind statt eines Luftejectors gewöhnlich mit einem kleinen Exhaustor versehen, welcher mittelst eines Riementriebes bewegt wird.

Tabelle über Centrifugalpumpen.

21)    Sollen die Centrifugalpumpen beim Lenzen stets ihre grösste Leistungsfähigkeit besitzen, so hat man darauf zu achten, dass ein genügender Wasserabfluss vorhanden ist. Lenzt man mit den Pumpen eine einzelne vollgelaufene Abtheilung, so kann das Wasser unter Umständen durch die Speigatten und Oeffnungen in den Bodenwrangen nicht so schnell zufliessen, als es die Pumpe fortschafft und es bildet sich dann über dem Saugesieb derselben eine muldenartige Vertiefung im Wasser. Erst wenn die Wasseroberfläche über dem Saugesieb horizontal bleibt, ist der Zufluss des Wassers ein genügender, und dann erst ist die Pumpe im Stande, ihre Maximalleistung zu entwickeln.

22) . Die vorstehende Tabelle enthält die Resultate von Lenzversuchen,

welche auf verschiedenen Schiffen unserer Marine seitens der Kaiserlichen Werften angestellt wurden. Die abweichenden Angaben in dem Förderquantum und dem Nutzeffect der Pumpen haben ihren Grund in der verschiedenen Länge der Rohrleitungen, in ungenügendem Wasserzufluss, Undichtheiten in den Rohren u. s. w. Die Tabelle zeigt daher, wie ausserordentlich die Leistungsfähigkeit der Centrifugalpumpen durch derartige Nebenumstände beeinflusst wird.

Horizontale

Centrifugal

pumpen.

23)    Namentlich um der schlechten Saugewirkung der Centrifugalpumpen entgegen zu treten und ihre Leistungsfähigkeit nach Möglichkeit zu heben, hat Eider die Centrifugalpumpen auf den englischen

Panzern „Inflexible“ und „Nelson“ tief unten in die Bilge gelegt und ihre Schaufelräder horizontal angeordnet. Die verticale Axe ist bis zu einer Plattform hochgeführt, auf welcher die horizontale Dampfmaschine der Pumpe steht. Die Plattform liegt so hoch, dass bereits die ganze Schiffsmaschine unter Wasser stehen müsste, ehe dasselbe zu den Cy lindern der Centrifugalpumpenmaschine treten könnte. Diese Anordnung der Centrifugalpumpe hat ausserdem den Vortheil, dass bei schwereren Beschädigungen des Schiffskörpers im Maschinenraum nach Schliessung der wasserdichten Schotten die Centrifugalpumpen noch arbeiten können, wenn sich die Schiffsmaschine schon unter Wasser befindet. Wenn die Dampfrohrleitung unbeschädigt bleibt, könnte man die Centrifugalpumpen allerdings auch bei der gewöhnlichen Aufstellungsart, in solchen Nothfällen, in denen ihre Dampfmaschinen zum Theil oder ganz im Wasser liegen, in Betrieb setzen. Es wäre aber wohl sehr zweifelhaft, ob bei der massenhaften Condensation des Dampfes in den vom Wasser umflossenen Cylindern und bei dem Widerstande, den das letztere der Bewegung des Gestänges entgegensetzt, noch die zum wirkungsvollen Gange der Pumpe erforderliche hohe Umdrehungszahl erreicht werden könnte, welche bei der Elder’schen Ausführung immer zu erwarten steht.

-C<5^fTv90-

Sechszehnter Abschnitt.

Dampfstrahlapparate,

§ 86.

Injector en.

Zweck.

1)    Die Dampf Strahlapparate, um deren Vervollkommnung und vielseitige Verwendbarkeit sich die Gebr. Körting in Hannover grosse Verdienste erworben haben, werden bei modernen Schiffsmaschinen zu den verschiedensten Zwecken benutzt. Sie basiren sämmtlich auf dem Umstand, dass ein aus einer düsenförmigen Oeffnung mit grosser Geschwindigkeit ausströmender Dampfstrahl auf das diese Oeffnung umgebende Medium — sei es nun Luft, Wasser oder Asche — eine mitreissende Wirkung äussert, und dasselbe je nach den Verhältnissen in mehr oder minder grosser Menge, mehr oder minder weit mit fortführt.

2)    Die auf Schiffen gebräuchlichen Dampfstrahlapparate zerfallen in: Emtheilung-

I Injectoren zum Speisen der Kessel,

II. Ejectoren zum Ueberbordschaffen von Luft, Wasser oder Asche.

III.    Ventilatoren und Gebläse ; erstere zum Einpressen frischer Luft in die Schiffsräume oder Absaugen verdorbener Luft aus denselben; letztere zur Herstellung künstlichen Zuges für die Kessel.

IV.    Condensatoren ohne Luftpumpen oder Ejectorcondensatoren, um den verbrauchten Dampf von Hülfsmaschinen niederzuschlagen.

Injectoren.

3)    Die Injectoren theilt man ein in: nicht saugende, einfach saugende und doppelt saugende. Von den verschiedenen Systemen der nicht saugenden Injectoren ist nur das in unserer Marine zur Anwendung gekommene von Schau angeführt. Von den einfach saugenden, nach ihrem Erfinder Giffarische Injectoren benannten, welche von den verschiedenen Fabrikanten in den Details abweichend von einander ausgeführt werden, sind hier nur die für die Schiffskessel beliebtesten von Gresham beschrieben. Von den doppelt saugenden oder Universalinjectoren existirt nur eine Ausführung, die

ihrer Erfinder, der Gehr. Körting. Nachstehend sind also besprochen :

a) Die nicht saugenden Injectoren von Schau,

b) „

einfach „    „ oder Giffard’schen Injectoren von Gresham.

c)    die doppelt saugenden oder Universalinjectoren von Körting. Denselben ist am Schlüsse dieses Paragraphen noch zugefügt:

d)    der Hydrokineter von Weir.

Schau (Tafel 138, Fig. 5—7)

Injector von Schau.

Injector von Gresham.

4) a. Der nicht saugende Injector von

wird auf Dampfschiffen unterhalb der Wasserlinie montirt und mit einer nach See führenden Zuflussleitung versehen, damit das Wasser durch den hydrostatischen Druck in denselben einströmen kann. Der durch ein Absperrventil in die Düsen des Injectors tretende Dampfstrahl braucht das Wasser nur in den Kessel zu befördern. Die Düse, welche das vom Injector fortgedrückte Wasser aufnimmt, ist kurz vor ihrer engsten Stelle mit mehreren Löchern versehen; durch die Löcher entweicht das Schlabberwasser oder die vom Injector etwa mitgerissene Luft in eine die Düse umgebende Kammer. Ein an die Kammer geschraubtes Luftventil vermittelt den Austritt des Ueberlaufwassers resp. der Luft in’s Freie. Fig. 7 auf Tafel 138 zeigt die Anordnung eines Injectors von Schau als zweite Speisevorrichtung bei einigen Hülfskesseln unserer Schlachtschiffe. — Um den Injector in Gang zu setzen öffnet man zuerst langsam die Absperrvorrichtung für den Wasserzufluss und darauf ebenfalls langsam das Dampfventil und regulirt schliesslich den Wasserzufluss so lange, bis aus dem Luftventil kein Wasser mehr entweicht. Die nichtsaugenden Injectoren functioniren mit ganz geringen Dampfspannungen, sie können sogar für Kessel, welche mit Dampfspannungen unter 5 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten, mittelst des verbrauchten Dampfes einer Auspuffmaschine betrieben werden. Sie machen auf diese Weise die Wärme nutzbar, die sonst mit dem Auspuffdampfe verloren geht, und ersetzen, indem sie das geförderte Wasser, dessen Temperatur 20° C. nicht übersteigen darf, auf 70°—90° C. erhöhen, einen Vorwärmer und eine Speisepumpe.

5) b. Der einfach saugende Injector von Gresham (Tafel 138, Fig.

ver-

8—10) kann oberhalb der Wasserlinie angeordnet werden. Der Dampfzutritt ist durch eine Spindel regulirbar, welche den Querschnitt der Dampfausströmungsdüse verengen und eventuell schliessen kann. Auch die vom Injector zu fördernde Wassermenge lässt sich beliebig verändern. Zu diesem Zweck ist die Düse, welche das angesaugte Wasser aufnimmt, innerhalb des Injectors schiebbar gemacht, so dass sie sich gegen die Dampfdüse bewegen, oder von derselben entfernen kann, also eine Verringerung resp. Vergrösserung des Querschnitts für das zwischen beiden Düsen

durchtretende Wasser zulässt. Die Düse erhält ihre Beweglichkeit durch eine seitlich angebrachte zahnstangenartige Ausarbeitung, in deren Zähne ein Stirnrad greift, welches durch ein Handrad gedreht wird. Dieses Handrad besitzt an seinem Umfange eine gerade untere Fläche, die mit einer Scala versehen ist. Die Verdrehung der Scala gegen einen mit dem Injector zusammengegossenen Stift zeigt den Grad der Verschiebung der Wasserdüse gegen die Dampfdüse und damit die freie Querschnittsöffnung für das geförderte Wasser an. Das Schlabberwasser und die Luft entweichen durch seitliche Oeffnungen der Wasserdüse in das Ueberlaufrohr. Tafel 138, Fig. 10 lässt das Arrangement eines Gresham’schen Injectors für den Kessel eines Dampfbeibootes erkennen.

Luftventil der Injectoren.

6)    Die saugenden Injectoren erfahren eine Steigerung ihrer Sauge-und Leistungsfähigkeit, wenn man sie mit einem Luftventil versieht, welches der Injector von Gresham nicht, wohl aber der nicht saugende von Schau besitzt. Durch dieses Ventil wird gleichzeitig die Einführung von Luft in den Kessel vermieden. Saugende Injectoren ohne Luftventil saugen je nach ihrer Grösse 1,5—2 m. hoch, solche mit Luftventil können bei entsprechender Dimensionirung der Düsen bis zu 6 m. hoch saugen. — Will man einen saugenden Injector in Betrieb setzen, so dreht man die Spindel, welche die Dampfdüse verschliesst, langsam zurück, bis etwas Wasser aus dem Ueberlaufrohr resp. Luftventil abläuft ; dies ist das Zeichen, dass der Injector ansaugt. Hierauf wird die Spindel ein wenig schneller zurückgedreht bis der Injector speist, und dann regulirt man sie bis kein Wasser mehr abläuft. Bei den gewöhnlichen saugenden Injectoren darf die Temperatur des anzusaugenden Wassers nicht über 30° C. steigen. — In Deutschland werden namentlich von Schaffer & Budenberg in Buckau-Magdeburg sehr gute Injectoren gefertigt, welche für Kesselspannungen von 1—8 kg. pro qcm. Ueberdruck sicher functioniren und je nach ihrer Grösse 0,12—9 cbm. Speisewasser pro Stunde schaffen.

Universal-injector von Körting.

7)    c. Der Univ er salinjector von Körting (Tafel 139) besteht aus zwei in einem Gehäuse nebeneinander liegenden Injectoren, welche derart mit einander in Verbindung stehen, dass der Druckraum des ersten Injectors mit dem Condensationsraum des zweiten Injectors communicirt. Der erste Injector saugt das Wasser an und führt es unter einem gewissen Druck dem zweiten Injector zu, welcher es dann unter entsprechender Druckvermehrung in den Kessel treibt.

des

8)    Die innere Einrichtung eines Körting’’sehen Universalinjectors ist aufEin^F:₍^1 Tafel 139, Fig. 1 ersichtlich. Der aus dem Kessel kommende injectors. Dampf tritt in eine Kammer mit zwei Ventilen, einem kleineren

A und einem grösseren B. Beide Ventile können mittelst eines Handhebels gehoben werden, dessen Axe auf einem excentrischen Zaj)fen einen zweiarmigen Hebel trägt, welcher mit beiden Ventilen in Verbindung steht (Fig. 1 und 6). In Folge dieser Hebelanordnung öffnet das kleine Ventil A beim Anstellen des Injectors etwas früher als das grosse B. Der aus dem Ventil A durch die Düse strömende Dampfstrahl saugt das Wasser durch die Oeff-nungen C und D (Fig 3) an und leitet es in die Kammer E. Von E aus fliesst das Wasser durch die Seitencanäle F und G (Fig. 5) bei H in die Düsenöffnung des zweiten Dampfventiles B (Fig. 2) und wird nun durch den zweiten Injector J, die Kammer K und das Ventil L in den Kessel gepresst. — Beide Kammern E und K stehen mit einem Ablasshahn M in Verbindung, dessen Kegel durch einen Hahnzug von dem Handhebel der beiden Dampfventile derartig gedreht wird, dass er den Hahn M schliesst, wenn die Ventile A und B ganz geöffnet sind. — Ein Luftventil und Ueberlaufrohr besitzen diese Injectoren nicht. Auf Tafel 139, Fig. 8 ist die Anordnung von 2 Universalinjecforen, welche je

5,2 cbm. Speisewasser pro Stunde liefern, an Bord unseres Torpedofahrzeuges „Ulan“ dargestellt. Diese Injectoren ersetzen hier die ausser den Maschinenspeisepumpen erforderliche zweite Speisevorrichtung und haben bisher stets tadellos functionirt. Jeder Injector speist zwei auf einer Schiffsseite liegende Kessel.

Ingangsetzung des Universal-injectors.

9) Die Ingangsetzung des Universalinjectors erfolgt dadurch, dass man zuerst durch eine geringe Bewegung des Handhebels nach der am Injector markirten Richtung (Fig. 7) das kleine Ventil A hebt. Das Wasser wird jetzt angesaugt und durch die Kammer E sowie den noch nicht geschlossenen Hahn M in’s Freie getrieben. Bei weiterer Fortbewegung des Handhebels schliesst der Hahn M die Kammer E ab, wodurch das angesaugte Wasser gezwungen wird, die Seitencanäle F und G zu passiren und unter Druck in die Düsenöffnung H zu treten. Nachdem es die Düse J und die Kammer K durchströmt hat, gelangt es durch den noch nicht ganz geschlossenen Hahn M ebenfalls in’s Freie. Erst wenn der Handhebel soweit übergelegt ist, dass sich das grosse Ventil B vollständig geöffnet hat, wird der Hahn M abgeschlossen und das Wasser durch das Ventil L in den Kessel gedrückt.

10) Die Universalinjectoren saugen bei Dampfspannungen von 2—5 kg. pro qcm. Ueberdruck Wasser von 60° C. noch etwa 2 m. hoch. Sie haben vor den Giffard’schen Injectoren den Vorzug, dass sie weder einer Regulirung des Dampfes noch des Wassers bedürfen, sondern sofort nach dem Umlegen des Handhebels arbeiten. Während des Speisens verlieren sie kein Schlabberwasser und fördern auch keine Luft mit in die Kessel. Die Gebr. Körting

in Hannover fertigen Universalinjectoren, welche bei 4 kg. pro qcm. Ueberdruck des Dampfes 0,46 bis 35 cbm. Speisewasser pro Stunde liefern.

11)    Bei der Montage von Injectoren hat man darauf zu achten, dass das ^jictoren61 Dampfzuführungsrohr den Dampf so hoch als möglich aus dem Kessel entnimmt, um das Ąlitreissen von Wassertheilchen zu verhüten. Die

Sauge- und Druckrohrleitungen dürfen keine scharfen Krümmungen enthalten. Das Verpacken der Kohrleitungen muss vorsichtig besorgt werden, damit das Dichtungsmaterial nicht durch Vorstehen den Durchgang verengt. Bei grösseren Saugehöhen muss das Saugerohr vollkommen dicht sein, die Einschaltung eines Fuss-ventils ist ausgeschlossen. Die Mündung des Saugerohres an der Schiffswand muss mit einem Sieb versehen sein, dessen Löcher den vierfachen Querschnitt des Saugerohres besitzen sollen. Dieses Sieb hat das Eindringen von Unreinigkeiten in die Düsen des Injectors zu verhindern.

12)    Das Verhältniss des Dampf Verbrauchs eines Injectors zu dem von /i'7imI)i|mi,ifvcl'¹>raucłl

y    J    der Injectoren

im Verhältniss zum Wasserquantum.

geförderten Wasser quantum bestimmt sich auf folgende Weise, wenn bezeichnet :

g das Gewicht des pro Secunde in den Injector tretenden Dampfes in kg.,

Q das Gewicht des pro Secunde in den Injector tretenden Wassers in kg.,

J die Dampfwärme,

t die Temperatur des den Injector verlassenden Wassers, t die Temperatur des angesaugten Wassers.

Der in den Injector tretende Dampf besitzt eine Wärmemenge von

g J Cal.

Das von ihm angesaugte Wasser enthält:

Q tf Cal.

Diese Wärmemenge muss gleich derjenigen sein, welche das aus dem Injector tretende Gemisch von Dampf und Wasser in sich birgt. Diese letztere Wärmemenge ist aber:

(Q -f- g) t Cal.

daher wird:

gJ+ Qtf = (Q + g)t g(J—t) = Q(t — tf)

(206)

9    ¹ ~~ t,

Q    J — t ‘ ’ •

Setzt man hierin:

./= 610 Cal., entsprechend einem Dampfdruck von 6 kg. pro qcm.,

t — 50 ⁰ C. und t = 13 ⁰ C.,

so erhält man:

50 — 13    37    1

Q 610 — 50    560    15

d. h. man würde in diesem speciellen Falle, welchen man im Allgemeinen als normal ansehen kann, 15 kg. Wasser durch 1 kg. Dampf mittelst des Injectors in den Kessel speisen können.

Dampfverbrauch der Injectoren im Verhältniss zu Speisepumpen.

AVerth des Injectors als Speisepumpe.

13) Das Verhältniss des Dampf Verbrauchs eines Injectors zu demjenigen einer gleichwerthigen Speisepumpe lässt sich überschläglich feststellen wie folgt: Vorstehend wurde nachgewiesen, dass mit 1 kg. Dampf

15    kg. Wasser mittelst des Injectors in den Kessel gespeist werden können. Wenn nun dem Kessel 15 kg. Dampf entnommen werden und in der Maschine eine Arbeit von 15 x mk. verrichten, so muss man zum Ersatz derselben wieder 15 kg. Wasser in den Kessel speisen, wozu, wie vorausgesetzt, 1 kg. Dampf erforderlich ist. Hieraus folgt, dass zur Verrichtung einer Arbeit von 15 x mk.

16    kg. Dampf erforderlich sind, oder dass die pro kg. Dampf

verrichtete Arbeit

x mk. — 0,06 der pro

~ x mk. beträgt, ~

kg. Dampf geleisteten Arbeit ist durch die Speisung mit dem Injector verbraucht worden. Hiergegen absorbiren die Maschinenspeisepumpen erfahrungsmässig sowohl bei Auspuffmaschinen als auch bei Condensationsmaschinen im Mittel nur ungefähr 0,01 der Maschinenleistung, oder der vom Dampfe geleisteten Arbeit, d. li. sechsmal weniger als im ersten Falle. Daraus folgt nun: „Der Dampf verbrauch eines Injectors ist etwa sechsmal so gross als derjenige einer Speisepumpe, welche in der Zeiteinheit dasselbe Wasser quantum fördert.“ Selbstredend kann das Verhältniss des Dampfverbrauchs eines Injectors zu demjenigen einer Speisepumpe unter ungünstigeren Verhältnissen ein viel grösseres werden. Der Injector, lediglich als Mittel zur Wasserförderung angesehen, ist demnach ein höchst unvollkommener Apparat.

14) Bedenkt man aber, dass der in den Injector tretende Dampf innerhalb desselben condensirt und seine hierbei freiwerdende

latente Wärme an das angesaugte Wasser abgiebt, wodurch sich dessen Temperatur von tf ⁰ auf t⁰ C. erhöht, so findet man, dass 1 kg. in den Kessel gespeistes Wasser zu seiner Verdampfung nöthig hat

I — t Cal.

wenn es durch die Pumpe, hingegen nur

X — t Cal.

wenn es durch den Injector zugeführt Avurde, wobei X die zur Dampferzeugung nöthige Wärmemenge (§ 9, 3) bezeichnet. Nach dem

Vorstehenden ergiebt sich die in einer Maschine unter gleichen Verhältnissen durch 1 kg. Dampf verrichtete Arbeit zu

0,99 x mk.

wenn die Speisung durch eine Pumpe besorgt wird, und zu

0,94 x mk.

wenn die Speisung durch einen Injector besorgt wird. Folglich leistet jede Wärmeeinheit, welche zur Bildung von 1 kg. Dampf erforderlich war, in der Maschine eine Arbeit von :

mk.

0,99 x

wenn man mit der Pumpe speist, und von:

mk.

0,94 x

wenn man mit dem Injector speist. Somit verhält sich: L 0,99 x (X — t)

L' 0,94 x (X — tf)

Nach Gl. 206 war

J— t 15

setzt man hierin statt der Dampfwärme J, da es sich ja nur um eine Ueberschlagsrechnung handelt, die Gesammtwärme X, so folgt :

15 (t — tf) = X — t l6t = X+ 15 t 16 (X — t) = 15 (X — t)

15

X — t = — (X — tf) = 0,94 (X — tf)

Substituirt man diesen Werth in die Gleichung für

bi

, so folgt:

= 0,99 oder rund 1    .... (207)

0,99 x(X — tf) 0,94

0,94 x (X — tf)

d. h. durch eine Wärmeeinheit oder auch durch 1 kg. Steinkohlen wird in einer Dampfmaschine dieselbe Arbeitsmenge erzeugt, gleichgültig ob ihre Kessel mit einer Speisepumpe oder einem Injector gespeist werden. In Bezug auf ökonomischen Betrieb steht daher der Injector einer Speisepumpe keineswegs nach.

15) Recapitulirt man das Vorstehende noch einmal, so lässt sich sagen, dass alle Dampfstrahlapparate, welche nur zur Förderung von Wassermassen dienen, unvortheilhafter als eine Dampfpumpe

Vortheile der Injectoren.

Nachthoile der Injectoren.

Hydrokineter von Weir.

arbeiten ; dass sie der letzteren aber "leichkommen, wenn man die durch die Condensation des Betriebsdampfes hervorgerufene Erwärmung des Wassers wie bei dem Injector ausnutzen kann.

16)    Die Vortheile eines Injectors gegenüber einer Dampfspeisepumpe bestehen, da er nicht ökonomischer arbeitet als diese, nur in seiner compendiöseren Gestalt, welche eine bequeme Unterbringung desselben an Bord ermöglicht, und den geringeren Kosten, welche seine Beschaffung und Aufstellung verursacht.

17)    Die Nachtheile der Injectoren gegenüber guten Dampfspeisepumpen sind hauptsächlich folgende :

a)    Sie versagen sehr leicht beim Schlingern des Schiffes, weil innerhalb derselben heberartige Wirkungen auftreten können.

b)    Sie functioniren beim Ueberkochen der Kessel nicht.

c)    Sie verstopfen sich bei kleineren Dimensionen leicht durch Salztheilchen, die von dem im Dampfe enthaltenen Wasser zwischen den Düsen abgelagert werden.

d)    Sie führen den Kesseln, falls sie eine grössere Saugehöhe besitzen, eine beträchtliche Menge atmosphärischer Luft zu, welche nicht nur für die Erhaltung der Kessel direct schädlich ist (siehe § 34, 54), sondern ausserdem noch eine Erniedrigung des Vacuums im Condensator um beinahe 0,1 kg. pro qcm. herbeiführen kann, wenn sie in denselben mit dem verbrauchten Dampfe der Cylinder gelangt.

18)    Die vorstehend aufgeführten schwerwiegenden Nachtheile der Injectoren haben es hauptsächlich bewirkt, dass sie auf Schiffen nur in verhältnissmässig geringer Zahl eingeführt worden sind. Die grössere Sicherheit, welche eine Dampfpumpe gewährt, wird die Anwendung der Injectoren mit wenigen Ausnahmen zweifelsohne immer nur auf Hiilfskessel und Dampfbeibootskessel beschränken.

19)    d. Der Hydrokineter von Weir (Tafel 138, Fig. 1—4) sitzt im Innern des Kessels an einer Seitenwand desselben ungefähr in gleicher Höhe mit der Mitte der Feuerungen. Der aus Bronce-guss hergestellte Apparat besteht aus einem am Kessel befestigten Kniestück mit Düse, einem darüber geschraubten Mantel mit einer zweiten Düse und einem hierüber gesetzten Gehäuse mit der Austrittsöffnung. Der calottenartig geformte Mantel, ebenso wie das cylindrische Gehäuse werden durch lauter einzelne Hippen gebildet, so dass ihre Seitenwände vollständig durchbrochen sind. Ein an der Kesselwand montirtes Dampfabsperrventil sperrt den aus dem Hülfskessel kommenden Dampf von dem Apparate ab. Tritt der Dampf in den Apparat, so durchströmt er dessen beide Düsen, zwingt das den Hydrokineter umgebende Wasser, durch die Spalten

des Gehäuses zu fliessen und seiner Bewegung durch die Austrittsöffnung zu folgen, wodurch eine namhafte Circulation des in den unteren Kesselparthien befindlichen Wassers hervorgerufen wird. Durch die Condensation des Betriebsdampfes wird das in Bewegung versetzte Kesselwasser gleichzeitig angewärmt. Die vom Hydro-kineter hervorgerufene Circulation und Erwärmung des Wassers im unteren Theile der Kessel (siehe § 34, 3) wo es sonst auch bei langsamen Anheizen noch lange Zeit auf niedriger Temperatur erhalten wird, trägt zur Schonung der Kessel ausserordentlich bei (siehe § 36, 7). Wie gross die durch den Hydrokineter eventuell herbeigeführte Brennmaterialersparniss beim Anheizen der Kessel ausfällt, kann nicht angegeben werden, da diesbezügliche Versuche bisher nicht angestellt wurden.

§ 87.

Ejectoren.

1)    Die in den Maschinen- und Kesselräumen der Kriegs- und Handels- Eintheiluns-dampfer in Betrieb befindlichen Ejectoren theilt man ein in :

a)    Luftejectoren,

b)    Lenzejectoren,

c)    Ascheejectoren.

2)    a. Die Luftejectoren setzt man auf die Condensatoren grosser Com- Luftejectoren. poundmaschinen, sie haben den Zweck, vor dem Angehen der Maschine einen luftverdünnten Raum im Condensator herzustellen und das Anspringen der Maschine zu erleichtern (siehe § 69, 36).

Eür die Compoundmaschinen von Kriegsschiffen, überhaupt für Compoundmaschinen, mit welchen viel manövrirt wird, d. h. oft gestoppt und wieder angegangen wird, • ist die Anbringung eines Luftejectors an dem Condensator höchst empfehlenswert!]. — Es giebt zwei verschiedene Arten von Luftejectoren, und zwar die von Rodger und von Körting.

von

3)    Der Luftejector von Rodger ¹) (Tafel 140, Fig. 8—10) ist aufLuftj^₍^⁰e¹ Handelsdampfern vielfach im Gebrauch, er enthält eine broncene Düse, welche durch ein Absperrventil und eine Rohrleitung mit dem Hauptdampfrohr in Verbindung gebracht werden kann. An die Düse ist ein gusseisernes Auswurfrohr geschraubt, welches entweder oberhalb der Wasserlinie ins Freie führt, oder in den Schornstein mündet. Der die Düse ringförmig umgebende, erweiterte Raum communicirt mit einem Rückflussventil, welches entweder an dem Condensator befestigt (siehe Fig. 10) oder mittelst

eines zwischengeschalteten Kniees dicht vor dem Condensator an dem Exhaustrohr der Dampfcylinder montirt wird. Die letztere Anordnung verdient entschieden den Vorzug, da sie den Ejector in den Stand setzt, etwa durch undichte Schieber in den Condensator übertretenden Dampf sofort zu entfernen.

Aufstellung des Luftejectors.

Ingangsetzung

des

Luftejectors.

Luftejector von Körting.

4)    Während das Bückflussventil, welches sich schliesst, wenn das Vacuum im Condensator grösser ist, als das von dem Ejector hergestellte, direct am Condensator oder dem Exhaustrohr sitzen muss, braucht der Ejector nicht unmittelbar mit dem Ventil verbunden zu sein. Man kann den Ejector vielmehr an die Bordwand, oder einen anderen passenden Platz verlegen, und ein Bohr zwischen denselben und das Bückflussventil einschalten. Wie man aber auch den Ejector einbauen mag, stets muss man dafür Sorge tragen, dass in dem Auswurfrohr keine scharfen Kniee Vorkommen und dass dasselbe an keiner Stelle eine Ansammlung von etwaigem Condensationswasser gestattet.

5)    Die Ingangsetzung des Ejectors erfolgt etwa 3 Minuten vor dem Angehen der Maschine durch Oeffnung seines Dampfabsperrventils. Allmälig stellt der Ejector im Condensator ein Vacuum von 0,4—0,6 kg. pro qcm. her und die Maschine ist dann klar zum Angehen. Nachdem die Maschine in Bewegung ist, schliesst man das Dampfventil, womit man sich indessen nicht sehr zu beeilen braucht, weil das im Condensatoj inzwischen eingetretene grössere Vacuum das Bückflussventil geschlossen hält.

6)    Der Luftejector von Körting (Tafel 140, Eig. 6 und 7) ist in unserer Marine eingeführt, er besitzt zwei broncene Düsen und eine in die erste derselben hineinragende Spindel, mit welcher der Dampfzutritt regulirt, resp. abgesperrt wird. Die Düsen liegen in einem gusseisernen Gehäuse, in welches das Dampfrohr und das zum Condensator führende Luftrohr einmünden. In das Gehäuse ist das ebenfalls aus Gusseisen hergestellte Auswurfrohr eingeschraubt. Der Körting’sche Ejector hat eine stärkere Sauge- und Druckwirkung als derjenige von Bodger. Mittelst desselben lässt sich im Condensator ein Vacuum bis zu 0,8 kg. pro qcm. hersteilen, gegen 0,6 bei dem Apparat von Bodger. Das Luftauswurfrohr des Körting’schen Luftejectors kann auch, wie Eig. 6 zeigt, unter der Wasserlinie münden und braucht nicht über derselben ins Freie geführt zu werden. Bei dem auf Tafel 140 gezeichneten Luftejector geht das Auswurfrohr in das Ausgussrohr der Circu-lationspumpen, von welchem es durch ein nach dem Abstellen des Apparates selbstschliessendes Ventil abgesperrt wird. Die Körting-schen Luftejectoren werden in 10 verschiedenen Grössen angefertigt und saugen pro Stunde von 40 cbm. bis zu 1200 cbm.

Luft. — Kleinere Luftejectoren benutzt man, wie bereits § 85, 20 angeführt, zum Entfernen der Luft aus den Saugeleitungen von Centrifugalpumpen, welche über der Wasserlinie liegen, um diese Pumpen zum Ansaugen zu bringen.

7)    b. Die Lenzejectoren dienen zur Fortschaffung des in der Bilge an- lenzejectoren. gesammelten Wassers, sowie bei Beschädigungen des Schiffes zur Bewältigung des eindringenden Leckwassers, sie ersetzen also die Dampflenzpumpen resp. machen dieselben entbehrlich. Die Lenzejectoren sind wegen ihres grossen Dampfverbrauchs gegenüber den Dampflenzpumpen in hohem Grade unökonomisch (siehe § 86,

13). Sie haben indessen vor den Pumpen den Vortheil, dass sie momentan grosse Mengen Wasser aus dem Schiffe entfernen; und unter Umständen bei Havarien des Schiffskörpers das in das Schiff fliessende Wasser bis zur Verstopfung des Lecks bewältigen oder doch auf einem bestimmten Niveau halten können.

der

8)    Für einen andauernden Betrieb eignen sich die Lenzejectoren nicht,lenzejectoren da die Dampfspannung in den Kesseln, falls die letzteren gleichzeitig die Maschine und den Ejector zu treiben haben, wegen des beträchtlichen Dampfconsums allmälig sinkt. Für die unausgesetzte Förderung grosser in das Schiff eindringender Wassermassen sind die Centrifugalpumpen viel geeigneter als die Ejectoren. Die letzteren lassen sich aber so bequem in der Bilge unterbringen, versagen niemals wenn man sie richtig anordnet, verursachen keine Reparaturen und sind zum Verbrauche überschüssigen Dampfes, welcher sonst durch die Sicherheitsventile entweichen müsste (siehe § 34,

10, 41 und 42) so vorzüglich geeignet, dass ihre Unterbringung an Bord nur zu empfehlen ist. Die Lenzejectoren sind namentlich sehr bequem, wenn es sich um die Verarbeitung des in den Kesseln noch vorhandenen Dampfes bei der Ankunft im Hafen u. s. w. handelt, indem sie mittelst desselben selbst noch bei ganz geringen Spannungen (bis zu 0,5 kg. pro qcm. Ueberdruck) die Bilge entleeren.

Wasserballast-

Ejeetoren.

9)    Aus den vorstehenden Gründen werden nicht nur Handelsdampfer sondern auch Kriegsschiffe mit Lenzejectoren versehen. Man findet dieselben auf Panzern, Kreuzern, Torpedobooten und selbst auf Dampf beibooten. Einzelne Handelsdampfer sind auch mit Ejectoren zum Ueberbordschaffen des Wasserballastes ausgerüstet, wodurch eine Ballastpumpe gespart wird. Von den verschiedenen Construc-tionen, in denen, diese Apparate Vorkommen, sind hier nur die Lenzejectoren von Friedmann und Körting besprochen.

10) Die Lenzejectoren von Friedmann sind die ältesten Apparate dieserLe^®c^°arimvon Art und in der österreichischen sowie französischen Marine in Gebrauch. Der Friedmann’sche Ejector besteht aus einem guss-

16

BüSLEY, di« Schiffsmaschine.

eisernen oder broncenen Gehäuse, in welchem 8—10 dicht hintereinander liegende broncene Düsen angebracht sind, deren innerer Durchmesser sich vom Dampfeintrittsrohr bis zum Auswurfrohr allmälig vergrössert. Der von den Kesseln kommende Dampf geht zuerst durch die engste dieser Düsen und saugt in dem Zwischenräume zwischen dieser und der zweiten Düse ein Quantum Bilgewasser an. Das Gemisch von Dampf und Wasser geht durch die zweite Düse, saugt wieder Wasser an, u. s. f. Das aussenbords oberhalb der Wasserlinie mündende Ausflussrohr ist durch eine Klappe an seiner Mündung verschliessbar. Versuche, welche in der französischen Marine angestellt wurden, haben ergeben, dass ein Friedmann’scher Ejector, dessen Dampfdüse 31 mm. Durchmesser besass, 40—45 Tonnen Wasser in der Stunde bei 8 m. Druckhöhe aus dem Schiffe entfernte, wobei sich die Temperatur des geförderten Wassers von 16 ⁰ C. auf 55 ⁰—56 ⁰ erhöhte. Die französische Panzercorvette „La Galissonnière“ besitzt einen Fried-mann’schen Ejector mit einem Förderquantum von 250 Tonnen pro Stunde. Friedmann liefert seine Lenzejectoren in 10 Grössen von 4,5 bis 300 Tonnen Förderquantum pro Stunde.

Lenzejecto Körting.

r von

Leistung der Lenzejectoren.

11) Die Lenzejectoren von Körting (Tafel 140, Fig. 1 und 2) sind in unserer, in der englischen, russischen und holländischen Marine eingeführt. Das gusseiserne oder broncene Gehäuse des Apparates umschliesst nur eine broncene Düse, durch welche der Betriebsdampf tritt. Das an der Mündung dieser Düse angesaugte Bilgewasser gelangt sofort in das Auswurfrohr, welches unmittelbar an seiner Mündung in der Schiffswand, gleichgültig ob es über oder unter der Wasserlinie mündet, durch ein Ausgussventil (siehe Tafel 130, Fig. 5 und 6) abgeschlossen wird. Beim Betriebe des Kör-ting’schen Ejectors mit Niederdruckdampf lässt man das Auswurfrohr meistens über der Wasserlinie münden, bei Mittel- und Hochdruckdampf kann das gehobene Wasser unter der Wasserlinie abfliessen. Man kann auch bei niedrig gespanntem Betriebsdampf, falls die Druckhöhe nicht zu gross wird, das Auswurfrohr des Ejectors unter Wasser münden lassen; die Leistungsfähigkeit des Apparates leidet indessen darunter.

12) Die Körting’schen Ejectoren werden in 11 Grössen hergestellt, deren Leistungsfähigkeit, wie die nebenstehende Tabelle zeigt, zwischen 1,2 bis 300 Tonnen Wasser pro Stunde schwankt. Das in der Tabelle angegebene Lieferquantuni verringert sich, wie verschiedene in unserer Marine angestellte Versuche gezeigt haben, stets um einige Procente, wenn die Auswurfrohrleitung etwas lang ist und mehrere Krümmungen aufweist. Die grössten in unserer Marine angewendeten Ejectoren hat die Panzerfregatte „Kronprinz“, dieselben (es sind ihrer 2 an Bord) schaffen je 300 Tonnen

Wasser pro Stunde, mit einer Betriebsdampfspannung von 2 kg. pro qcm. TTeberdruck, ihre Auswurfrohre münden oberhalb der Wasserlinie aus.

Tabelle über die Körting’schen Lenzejectoren.

Nummer

des

Apparates

Lieferquantum pro Stunde in Tonnen

Kleinster Durchmesser in mm.

des

Aufgestellt an Bord

Dampfrohres

Auswurfrohres

von:

1,2

20

25

Dampfbeibooten

2,7

25

30

Kleineren Torpedobooten

4,5

30

40

Grösseren Torpedobooten

7,5

40

50

Torpedofahrzeugen

10,0

40

50

Kleinen Kanonenbooten

15,0

50

60

Panzerkanonenbooten

30,0

60

80

Grossen Kanonenbooten

77*

60,0

80

120

Glattdeckscorvetten

10

100,0

125,0

300,0

100

125

150

150

170

200

Gedeckten Corvetten

Panzercorvetten

Panzerfregatten.

Aufstellung der ? Lenzejectoren.

13)    Die Aufstellung der Lenzejectoren an Bord muss derartig erfolgen dass sie das Bilgewasser nicht anzusaugen brauchen, sondern dass dasselbe von selbst in den Apparat hineinfliesst. Man legt den Lenzejector daher möglichst an die tiefste Stelle der Bilge, am besten in den Wellentunnel, und placirt ihn, falls die Bilge hoch genug ist, vollständig unter den Flurplattenbelag. Unmittelbar an den Apparat ist ein Saugesieb geschraubt, welches (siehe § 79, 10) entweder aus Kupfer- oder verzinktem Eisenblech besteht (Tafel 140, Fig. 1). Das Dampfrohr ist am Kessel durch ein Ventil ab-sperrbar. Das Ausgussrohr muss so wenig wie möglich gebogen sein, sind Kniee in demselben unvermeidlich, so müssen dieselben mit recht grossem Radius ausgeführt werden. Bei oberhalb der Wasserlinie ausmündenden Ausgussrohren wählt man den Abstand der Oeffnung in der Schiffswand vom Wasserspiegel etwa gleich 30 cm.

Lenzejectoren.

14)    Die Ingangsetzung des Lenzejectors erfolgt durch langsames Oeffnen Ingan|setzung des Dampfabsperrventiles, nachdem vorher das Ausgussventil resp. beim Friedmann’schen Ejector die Verschlussklappe ganz geöffnet wurde. Falls der Apparat nicht sofort anspringt, ist dies ein Zeichen, dass sein Saugesieb verstopft ist. Man braucht dann nur das Ausgussventil oder die Verschlussklappe für kurze Zeit

16*

zu schliessen, um den in den Apparat eingedrungenen Dampf zu zwingen, sich durch die OefFnungen des Saugesiebes einen Ausgang zu bahnen und dadurch dessen Reinigung zu bewirken. Wenn man mit dem Apparat nur die Bilge lenzt, deren Wasser durch Kohlen- und Aschestückchen etc. immer etwas verunreinigt ist, so muss man, nachdem der Ejector etwa 8—10 Minuten in Thätig-keit war, die Ausgussöffnung 2—3 Minuten lang verschliessen, um das Saugesieb und dessen nächste Umgebung zu reinigen. Gerade die Möglichkeit der sofortigen Reinigung des Saugesiebes, selbst wenn die Bilge nicht mehr zugänglich sein sollte, ist einer der grössten Vorzüge der Lenzejectoren gegenüber den Lenzpumpen.

Ascheejectoren.

Ascheej ector von Kobertson.

Ascheejector von Körting.

15)    c. Die Ascheejectoren benutzt man zum Ueberbordschaffen der in den Heizräumen angesammelten Asche. Die Verunreinigung, welche die oberen Decks alle 4 Stunden erfahren, wenn die Asche aus dem Heizraum mit der Hand oder durch eine Dampfaschwinde gehoben und bis zur Aschschütte an der Bordseite transportirt wird (siehe § 33, 12), führt auf Kriegsschiffen und Passagierdampfern, namentlich aber auf den schönen eleganten Yachten der Staatsoberhäupter zu grossen Unzuträglichkeiten. Diesem Uebelstande begegnen die Ascheejectoren, weil sie die Asche durch einen Dampfstrahl aus dem Heizraum direct über Bord blasen. Die bekannteren, wirklich in Gebrauch genommenen Ascheejectoren sind von Robertson resp. von Körting ausgeführt.

16)    Der Ascheejector von Robertson wird von einem verticalen, im Heizraum befestigten gusseisernen Rohr umschlossen. Seitlich mündet in das Ejectorrohr ein durch einen Hahn absperrbares Dampfrohr. Der durch diesen Hahn gelassene Dampf tritt im Innern des Ejectorrohres am Umfange einer nach oben gerichteten Düse aus, und verursacht innerhalb der Düse eine Luftverdünnung. Ein Schieber sperrt die Düse unten gegen das mit einem Einwurf für die Asche endigende Ejectorrohr ab. Oeffnet man diesen Schieber, so wird die Luft im unteren Theile des Ejectorrohres durch die Luftverdünnung in der Düse angesaugt und die dort hineingeschüttete Asche mitgerissen. Luft und Asche werden darauf gemeinschaftlich von dem Dampfstrahl durch das in grossem Bogen nach der Schiffswand führende und etwa 1 m. über der Wasserlinie mündende Auswurfrohr nach aussenbords befördert. Das Auswurfrohr ist an der Schiffswand durch eine Klappe oder einen Schieber verschliessbar, um im schlechten Wetter dem Seewasser den Eintritt zu verwehren.

17) Der Ascheejector von Körting (Tafel 140, Fig. 3 und 4) ist bedeutend zweckmässiger eingerichtet als der Robertson’sche, er wird ebenfalls im Heizraum aufgestellt und setzt sich aus einem Düsenapparat und einem Rohrkrümmer mit Aufnahmeschale für

die Asche zusammen. Der aus dem Kessel kommende Dampf tritt in das obere Ende des Düsenapparates ein, passirt hier drei hinter einander liegende, sich allmälig erweiternde Düsen und' saugt durch die Zwischenräume dieser Düsen, wie Eig. 4 erkennen lässt, Luft an, um sein Volumen zu vergrössern. Das Gemisch von Dampf und Luft passirt die untere Krümmung des Rohres und streicht mit grosser Geschwindigkeit an der Einwurfschale für die Asche vorbei, alle durch die Oeffnung dieser Schale in das Einwurfrohr hineinfallende Asche- und Schlackenstückchen mit sich fortreissend und über Bord befördernd.

Yersuohe mit Ascheejectoren.

18) Die an Bord der Kaiserlichen Yacht „Hohenzollern“ aufgestellten Körting’schen Ascheejectoren haben mit einem Betriebsdampf von 2 kg. pro qcm. Ueberdruckspannung gut functionirt und in der Asche enthaltene faustgrosse Schlackenstücke anstandslos befördert. Trotzdem die Wirkung der Körting’schen Ascheejectoren eine energischere ist, als die der Robertson’schen, so gebrauchen sie doch noch eine so beträchtliche Menge an Dampf, dass die Dampfspannung in den Kesseln beim gleichzeitigen Betriebe der Schiffsmaschine merklich sinkt. Dieser Dampfverbrauch ist so gross, dass er gegenüber demjenigen einer Dampfaschwinde von gleicher Leistungsfähigkeit fact als Verschwendung bezeichnet werden muss. Hierzu kommt nun noch, dass die Förderung der Asche mittelst des Ejectors nur langsam von statten geht, und dass die letzteren während des Betriebes ein ausserordentlich unangenehmes und überaus lautes Geräusch verursachen. Dieser letztere Uebelstand verbietet in den meisten Fällen die Aufstellung von Ascheejectoren an Bord von solchen Schiffen, auf denen man sie zur Erzielung einer möglichst grossen Sauberkeit trotz des grossen Dampfverbrauchs dennoch verwenden würde. Nach allem Angeführten haben also die bis jetzt construirten Ascheejectoren wenig Aussicht auf allgemeine Verwendung in der Kriegs- und Handelsmarine.

§ 88.

Strahlventilatoren und Gebläse.

Strahlen-

ventilatoren.

1) Als Strahlventilatoreri sind hier diejenigen Apparate zusammengefasst, welche entweder durch einen Dampfstrahl oder durch einen Strahl comprimirter Luft getrieben, zur Ventilation der Maschinen- und Kesselräume dienen. Unter Gehläse sind JDampf-strahlschornsteingebläse verstanden. Demgemäss sind nachstehend behandelt :

a) durch Dampfstrahl betriebene Aërophore von Treutier & Schwarz.

b)    Durch compriinirte Luft betriebene Pulsionsventilatoren von Körting.

c)    Durch Dampfstrahl betriebene Schornsteingebläse von Körting.

Aërophor von Treutier & Schwarz.

Abführung des Betriebsdampfes.

Versuchs

resultate.

Bulsions-ventilatoren von Körting.

2)    a. Die Aërophore von Treutier fy Schwarz sind, soweit sie zur Ventilation der Schiffsräume dienen und durch Wasserstrahl in Gang gesetzt werden, schon im § 50, 31 bis 35 besprochen. Es wären hier nur noch die bei den Probefahrten unseres Aviso „Blitz“ im Herbste 1883 mit Aörophoren, welche durch Dampfstrahl betrieben wurden, erreichten Resultate nachzutragen (siehe § 50, 34).

3)    Auf dem genannten Schiffe waren zur Ventilation des Maschinenraumes zwei Aërophore von 520 mm. aufgestellt, welche nach der Tabelle unter § 50, 35 je 3000 cbm. Luft pro Stunde fördern sollten, wenn sie mittelst Wasserstrahl von 6—7 kg. pro qcm. Ueberdruck Spannung betrieben würden. Statt Wasser strömte bei den Versuchen aus den Düsen d, e, f (Tafel 63, Fig. 7) Dampf von 5 kg. pro qcm. Ueberdruck Spannung, welcher den Hauptkesseln direct entnommen war, gegen das Rad C. Die Aërophore saugten also die im Maschinenraum entstandene heisse Luft ab, welche sich durch frische Luft ergänzte, die in das geöffnete Maschinenluk einströmte.

4)    Die zuerst geplante Abführung des verbrauchten Betriebsdampfes durch das Ventilationsrohr stellte sich als weniger zweckmässig heraus, wie seine Condensation. Infolge dessen wurde den Aörophoren durch die Circulationspumpe des Destillirapparates das zur Condensation nöthige Seewasser zugeführt, dasselbe lief später mit dem entstehenden Condensationswasser in die Bilge ab, von wo es die Maschinenlenzpumpen über Bord förderten.

5)    Von den beiden Aörophoren stand einer durch ein Rohr von 0,2 qm. Querschnitt direct mit dem Maschinenraum in Verbindung, der andere saugte durch eine Zweigrohrleitung von etwa 4 m. Länge und einem etwas geringerem Querschnitt. Während eines vierstündigen Betriebes förderte der erstere 5088 cbm., der andere 3990 cbm. Luft im Mittel pro Stunde. — Mit Rücksicht auf das § 50, 34 Gesagte, dass der Betrieb mit Wasserstrahl billiger als mit Dampfstrahl ist, sei hier noch bemerkt, dass die Aërophore mit Wasserstrahl ausserdem viel geräuschloser arbeiten als mit Dampfstrahl, mithin ersterer stets vorzuziehen ist. Will man aber keine besondere Dampfpumpe für die Aërophore an Bord aufstellen, so zeigt der Versuch auf dem „Blitz“, dass sie auch mit Dampfstrahl sehr gute Betriebsresultate liefern.

6)    b. Pulsionsventilatoren, welche durch comprimirte Luft getrieben werden, sind versuchsweise für den Maschinenraum unseres Kanonenbootes „Albatross“ aufgestellt worden (Tafel 141, Fig. 3 — 5). Um dem nur massig ventilirten Maschinenraum dieses Fahrzeuges mehr

Luft zuzuführen, wurde das Deck an einer passenden Stelle durchschnitten und auf dasselbe ein Ventilator mit drehbarem Kopf gestellt. In dem unteren Raum des Ventilatorrohres ordnete man einen Körting’schen Pulsionsventilator an. Derselbe (Fig. 3) besteht aus 4 broncenen und einer gusseisernen Düse, deren Zwischenräume mit dem oberen Ende des Ventilatorrohres com-municiren.

Versuche mit Pulsions-ventilatoren.

7) Zum Betriebe der Ventilatoren kann Dampf oder comprimirte Luft dienen, ersterer lässt sich aber nur bei Aspiration, nicht aber bei Pulsion gebrauchen, weil im letzteren Falle der ganze Betriebsdampf mit in den zu ventilirenden Raum eindringen würde. Comprimirte Luft hingegen lässt sich in beiden Fällen verwenden. Zur Erzeugung derselben wurden auf die Dampfcylinder der Circulationspumpen zwei Luftcompressionscylinder (Fig. 5) gesetzt, deren Kolben mittelst durchgeführter Kolbenstangen direct von den Dampfkolben bewegt wurden. Die comprimirte Luft, deren Spannung ungefähr 0,75 kg. pro qcm. Ueberdruck betrug, wurde durch die Düsen des Apparates geleitet, saugte durch den Ventilatorkopf frische Luft an und presste sie in den Maschinenraum. Die Wirkung der Pulsionsventilatoren war eine wenig energische, auch konnten sie nicht andauernd im Betriebe erhalten werden, weil der Lärm, welchen sie verursachten, jede mündliche Verständigung im Maschinenraum zur Unmöglichkeit machte. Durch die fast geräuschlos und ökonomischer arbeitenden und dabei viel wirksameren Aërophore ist den Pulsionsventilatoren eine derartige Concurrenz erwachsen, dass in unserer Marine von weiteren Versuchen zur Verwendung derselben wohl Abstand genommen werden dürfte.

Körting (Tafel 141, Fig. 1 und 2)

Schornstein-gebläse von

8) c. Das Schornsteingebläse von

ist zur Erzeugung künstlichen Zuges (siehe § 29) sowohl auf Korting-Kriegsschiffen als auch auf Handelsdampfern in Anwendung gekommen, weil es wirkungsvoller als die gewöhnliche Schornstein-

durchblasevorrichtung ist. broncene Düse, durch welche der den Kesseln entnommene Dampf

Das Schornsteingebläse enthält eine

strömt, und vier darüber liegende sich erweiternde Mischungsdüsen, welche das Gemisch aus Dampf und mitgerissenen Heizgasen passirt. Ueber der letzten Mischungsdüse steht ein aus dünnem Eisenblech hergestellter Druckconus, der die Heizgase aus dem Schornstein leitet.

9) Die Aufstellung der Schornsteingebläse erfolgt bei Fahrzeugen mitdesAg^®¹r¹₁Jl”|in_ umlegbaren Schornsteinen, wie bei unseren Kanonenbooten der gebläses-„Albatross“- und „Wolf“-Classe derartig, dass der Düsenapparat in dem unteren festen Theil des Schornsteines montirt ist, während

der Druckconus im oberen umlegbaren Theil befestigt wird. In Telescopschornsteinen ist das Gebläse so angeordnet, dass der Düsenapparat in dem feststehenden Schornsteinuntersatz verschraubt ist, und der im oberen beweglichen Schornsteintheil be-befindliche Druckconus sich mit demselben einschieben und aus-ziehen lässt. — Wenn man das Gebläse im Schornsteinuntersatz gehörig befestigt, und auf den Flansch der letzten Mischungsdüse den Druckconus festschraubt, so bedarf man keines Schornsteins, sondern kann den Druckconus selbst als Schornstein benutzen. — Bei allen Schornsteinen mit eingesetztem Druckconus muss derselbe oben und unten gegen die Schornsteinwände vollkommen abgedichtet werden, damit kein Zurücktreten der ausgestossenen Gase zu den Düsen möglich ist, und der Apparat nur aus dem unteren Schornsteinraum saugt.

Wirkung des Schornsteingebläses.

Vortheile der Schornsteingebläse.

Nachtheile der Schornsteingebläse.

10)    Die Wirkung des Schornsteingebläses äussert sich durch die Er-theilung einer grösseren Geschwindigkeit an die den Schornstein passirenden Heizgase, wodurch ein schnelleres Nachströmen der Luft durch die Bosten, mit einem Worte also ein besserer Zug verursacht wird. Die Anbringung von Schornsteingebläsen ist also überall da zu empfehlen, wo der natürliche Zug wegen zu niedrigen Schornsteins, wegen mangelhafter Luftzuführung in den Heizraum u. s. w. zu gering ausfällt.

11)    Die Vortheile, welche die Schornsteingebläse mit allen anderen künstlichen Zugerzeugern gemein haben, bestehen darin, dass sie in den Tropen bei absoluter Windstille oder beim Dampfen mit dem Winde den Zug in den Feuern aufrecht erhalten. Infolge dieses verbesserten Zuges strömt mehr Luft von oben in den Heizraum, derselbe ist besser ventilirt und die Heizer leiden weniger unter der Hitze. Da der grössere Zug eine bessere Verbrennung einleitet, so brauchen die Feuer weniger bearbeitet zu werden, wodurch die Heizer ausserdem noch etwas entlastet werden. Hierzu kommt nun speciell für das Körting’sche Gebläse noch als günstiger Umstand, dass es bei Fahrten mit natürlichem Zuge, wenn es also nicht benutzt wird, den Zugquerschnitt im Schornstein nicht sonderlich beeinträchtigt, also auch die Leistung der Kessel nicht verringert. Dieses Besultat ist durch eine ganze Beihe von Vergleichsprobefahrten mit natürlichem Zuge bei eingesetztem und herausgenommenem Gebläse auf verschiedenen Schiffen unserer Marine erhalten worden.

12)    Die Nachtheile des Körting’schen Gebläses liegen in seinem grossen Dampfconsum und dem Geräusch, welches es verursacht. Wie im § 29 bereits nachgewiesen wurde, kann sich der Dampfverbrauch einer Schornsteindurchblasevorrichtung bis auf ³/ö des g⁰’

sammten Dampfconsums der Maschine steigern. Auf einigen unserer Kanonenboote, deren Kessel nicht sehr grosse Dampfräume besitzen, ist der durch den gleichzeitigen Betrieb der Maschine und des Körting’schen Schornsteingebläses hervorgerufene Dampfverbrauch so beträchtlich, dass er eine sofortige Spannungsabnahme im Kessel und infolge derselben ein mehr oder minder heftiges Ueberkochen veranlasst. Bei den in unserer Marine an-gestellten Versuchen, das Körting’sche Schornsteingebläse auf grossen Corvetten mit Telescopschornsteinen einzuführen, verursachte dasselbe bei seiner Ingangsetzung, durch die Vibrationen der grossen und dünnen Wandflächen des Schornsteins ein Geräusch, welches für die im Heizraum beschäftigten Personen geradezu unerträglich war, so dass von der Ausrüstung dieser Schiffe mit Schornsteingebläsen Abstand genommen werden musste. ■— Aehn-liche Erfahrungen, wie die vorstehend entwickelten in unserer Marine festgestellten, hat auch der Norddeutsche Lloyd in Bremen mit den Körting’schen Schornsteingebläsen gemacht. Zieht man schliesslich noch in Betracht, dass die Resultate der künstlichen Zugerzeugung, welche durch comprimirte Luft, die in geschlossene Aschfälle oder in neuester Zeit auch in geschlossene Heizräume gepresst wird, sowohl hinsichtlich ihrer Oekonomie als auch ihrer Steigerung der Kesselkraft denjenigen, welche sich durch Schornsteingebläse erreichen lassen, ganz bedeutend überlegen sind; so dürfte man keinen Fehlschluss thun, wenn man annimmt, dass mit der in Aussicht stehenden Anordnung geschlossener Heizräume die Schornsteingebläse auf Dampfern allmälig verschwinden werden.

§ 89.

Strahlcondensatoren.

Strahl-

condensatoren.

1) Strahl- oder Ejectorcondensatoren benutzt man an Bord nur bei Hülfs-maschinen zur Verdichtung des verbrauchten Dampfes, moderne Schiffsmaschinen werden aus denselben Gründen, aus denen man ihnen keine Einspritzcondensatoren giebt, nicht mit derartigen Condensatoren versehen. Die ersten Ejectorcondensatoren sind in den sechziger Jahren in Glasgow von Barclay und Morton construct, später wurden sie auch in Deutschland von Nagel & Kamp in Hamburg und von Körting in Hannover in etwas anderer, von der englischen abweichenden Gestalt hergestellt. In unserer Marine hat nur der bekannteste von allen Ejectorcondensatoren, der Morton’sche, Eingang gefunden, welcher desshalb auch nur allein eingehender behandelt ist. Am Schlüsse dieses Para-

graphen ist dann noch ein Dampfstrahlapparat von Körting beschrieben, welcher bei den Condensatoren von Torpedobooten die Circulationspumpe ersetzt.

Ejectorcondensator von Morton.

Vorgang im Ejectorcondensator.

Wirkung des Ejectorcondensators.

2) Der Ejectorcondensator von Morton (Tafel 142, Fig. 1) ist ein dem Giffard-Injector sehr ähnlicher Apparat, er besitzt wie dieser ein gusseisernes Gehäuse und broncene Düsen. Eine lange dünne mit Gewinde versehene und durch ein Handrad regulirbare Spindel A verschliesst die erste dieser Düsen B, welche ihrerseits auch wieder durch eine äussere am Gehäuse angebrachte Schraubenspindel mit schmiedeeisernem Handgriff in der mit dem Gehäuse fest verschraubten Düse E hin- und herverschoben werden kann. Das Innere der Düse B communicirt durch mehrere runde Löcher C mit dem Stutzen D, zu welchem ein von den Kesseln kommendes kleines Dampfrohr führt. Die Düse E ist von einer zweiten festen Düse F umgeben, der zwischen beiden befindliche Kaum steht mit dem Rohr G in Verbindung, durch welches das zur Condensation des Dampfes erforderliche Wasser eintreten kann. Ueber die Düse F ist das Druckrohr H des Apparates geschoben, welches die Verbindung des Düsenapparates mit dem Abflussrohr herstellt. Wie die Zeichnung ersehen lässt, ist auch das Druckrohr H so eingerichtet, dass es verstellt werden kann, zu welchem Zwecke es an seinen beiden Enden stopfbüchsenartig eingedichtet ist. Der aus den Cylindern strömende Dampf gelangt durch das Rohr J in den Zwischenraum der Düse F und des Druckrohres H, woselbst er condensirt wird.

3) Der Vorgang im Ejectorcondensator ist folgender : Durch Zurückschrauben der Spindel A kann frischer vom Kessel durch das Rohr D in die Düse B gelangter Dampf aus derselben ausströmen, und in dem Zwischenraum der Düsen B und F eine Luftverdünnung erzeugen. Infolge derselben wird das Wasser aus dem Rohre G angesaugt und tritt durch die Düse F. Dieser Wasserstrahl reisst zunächst den aus den Dampfcylindern durch das Rohr J entweichenden, verbrauchten Dampf mit. Bei seiner Berührung mit dem Wasser condensirt der Dampf und es entsteht in dem Raume zwischen F und H eine Luftleere. Wenn die letztere bald nach der Ingangsetzung des Apparates eine constante geworden ist, kann man den Hülfsdampf durch Verschluss der Düse B mittelst der Spindel A abstellen. Die Luftleere saugt dann gleichzeitig den verbrauchten Dampf und das für denselben erforderliche Condensationswasser an. Die Condensationsproducte werden durch das Rohr H in die Cysterne gedrückt.

4) Die Wirkung des Ejectorcondensators erklärt Rankine in nachstehender Weise: Bei jedem Einspritzcondensator strömt das kalte Wasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 13—14 m, oder sq

herum in den luftleeren Raum. Der verbrauchte Dampf kommt meistens von den Cylindern mit noch grösserer Geschwindigkeit an. Im Condensator wird nun die schnelle Bewegung des Dampfes und des Wassers vollständig gehemmt und die lebendige Kraft derselben dadurch verbraucht, dass sie die in dem Condensator enthaltene Flüssigkeit in Wallung bringt und sich schliesslich in Wärme umsetzt. Aus diesem Grunde ist die Anordnung einer Luftpumpe erforderlich, um die Condensationsproducte aus dem Condensator zu entfernen. Der Widerstand, den eine gut construirte und gut functionirende Luftpumpe der Bewegung entgegensetzt, wurde durch Versuche festgestellt, welche ergaben, dass derselbe etwa einem Gegendruck von 0,04 kg. pro qcm. Kolbenfläche gleichkommt. Die zum Betriebe der Luftpumpe aufzuwendende Arbeit geht im Einspritzcon-densator durch die Vernichtung der lebendigen Kraft des in den luftleeren Raum tretenden Dampf- und Wasserstrahles verloren. Im Ejectorcondensator erleidet die Bewegung dieser Strahlen keine Störung und ihre lebendige Kraft ist ausreichend, um alle Condensationsproducte ohne Hülfe einer Pumpe aus dem Condensator in die Cysterne zu befördern, wodurch die zum Betriebe einer Luftpumpe erforderliche Arbeit gespart wird.

5) Die Aufstellung des Ejectorcondensators erfolgt am besten unterhalb^eSctorco?den-S der Wasserlinie, so dass das zur Condensation erforderliche Wasser sators-von selbst in denselben fliesst. Der Apparat functionirt dann sicherer als wenn das Wasser zuerst durch den Hülfsdampf und später durch das Vacuum an gesaugt werden muss. Kann man den Apparat so anordnen, wie dies bei stationären Maschinen möglich ist, dass das Wasser aus einem ca. 5 m. höher gelegenen Bassin mit etwa 0,5 kg. pro qcm. Ueberdruck in die Düsen strömt, so kann man von der Anordnung einer Hülfsdampfvorrichtung gänzlich absehen. Die Condensationsproducte, bestehend aus Wasser,

Dampf und Luft führt der Ejector zwar ohne Hülfe einer Luftpumpe in die Cysterne, wirkt aber bedeutend energischer, wenn man ihn so anordnen kann, dass die Condensationsproducte freien Abfluss zur Cysterne haben, und nicht bis zu derselben gehoben werden müssen. Den Ejectorcondensator stellt man, wenn irgend angängig vertical, und so, dass er tiefer liegt als die Cylinder der Maschine, damit die letzteren nicht so leicht überfluthet werden können (siehe 9 und 14). Aus demselben Grunde müssen Maschinen, welche unregelmässig arbeiten und oft angehalten werden, im Exhaustrohr ein Rückschlagventil erhalten, ebenso solche Maschinen, bei denen aus localen Verhältnissen der Condensator höher als die Cylinder liegt. — Etwaige im Auswurfrohr erforderliche Kniee müssen mit sehr grossem Radius von mindestens drei Rohrdurch-messern ausgeführt werden.

6) Der auf Tafel 142, Fig. 2 gezeichnete Ejectorcondensator dient zur Herstellung- des Vacuums in den Cylindern der Centrifugal-pumpenmascliine auf unserer Panzercorvette „Hansa“, falls diese Punrpen während des Stillstandes der Schiffsmaschine zum Lenzen benutzt werden. Der geringe Kesseldruck von 3 kg. pro qcm. ergiebt nur beim Gange der Schiffsmaschine, wenn der verbrauchte Dampf der Centrifugalpumpenmaschine in den Oberflächenconden-sator tritt, einen zum Betriebe der Pumpe ausreichend grossen mittleren Druck. Müsste die Centrifugalpumpenmaschine beim Stillstände der Schiffsmaschine ohne Condensation arbeiten, so würde sie die Pumpe nicht mit der erforderlichen hohen Umdrehungszahl bewegen können. Es ist desswegen für jeden Dampfcylinder ein Ejectorcondensator vorgesehen, welcher etwa 2 m. unterhalb der Wasserlinie liegt. Das zur Condensation nöthige Wasser strömt durch ein an jedem Ende mit Absperrhähnen versehenes Eohr, vom Cirçulationspumpensaugekingston in den Apparat. Die Conden-sationsproducte werden durch ein Bohr mit Absperrventil in die Circulationspumpe geleitet und von hier in die See gedrückt.

Ingangsetzung des Ejector-condensators.

Versuche mit Ejectorconden-satoren von Bankine.

7) Die Ingangsetzung des Ejectorcondensators findet kurz vor dem Gebrauche der Dampfmaschine statt. Man öffnet die Düse B durch Zurückschrauben der Spindel A, damit der durch D eintretende Kesseldampf dem durch das Bohr G zufliessenden Wasser die nöthige Abflussgeschwindigkeit in der Düse F ertheilt. Zeigt hierauf das mit dem Condensationsraume zwischen der Düse F und dem Ausgussrohre H in Verbindung stehende Vacuummeter eine genügende Luftleere an, so kann die Dampfmaschine in Betrieb gesetzt werden. Hat die letztere ihre normale Umdrehungszahl oder ihren Beharrungszustand erreicht, so schliesst man den Hülfsdampf ab und regulirt den Wasserzufluss durch Verschieben der Spindel A resp. der Düse B. Je nach der Füllung der Dampfcylinder kann man ferner den Condensationsraum vergrössern oder verringern, indem man die Lage des Druckrohres H zur Düse F verändert. Endlich lassen sich noch die äusserste Spitze der Düse F und die grösste Verengung des Bohres H, falls dies erforderlich sein sollte, gegen engere resp. weitere gleichartige Theile austauschen. Die Oeffnung der Düse F muss aber im Allgemeinen ungefähr denselben Querschnitt behalten, den der Injectionsscliieber eines für dieselbe Dampfmaschine construirten

Einspritzcondensators besitzen müsste, d. i. nach Bankine etwa —Î—

-    '    250

der effectiven Kolbenfläche.

8) Die Leistungsfähigkeit des- Ejectorcondensators ist im Jahre 1868 von Bankine an einer Zwillingsmaschine untersucht worden. Die bei

dem besten dieser Versuche beobachteten Dampfspannungen, Temperaturen etc. sind nachstehend zusammengestellt:

3,42 kg. pro qcm.

Absolute Kesselspannung

•    • M⁷ » »

•    • 0,76 „ „

.    .    0,30 „    ,,

0,83 „    „

Luftleere im Condensator nach dem Vacuum-meter ............

Temperatur des Dampfes beim Austritt aus dem

Ol CO

8°

8,84 m.

Cylinder.............

13,16 m. pro Sec.

Temperatur des abfliessenden Condensationswassers „ des zugeführten kalten Wassers . Geschwindigkeit des durch die Düse strömenden kalten Wassers

Druckhöhe, welche dieser Geschwindigkeit entspricht ..............

Saugehöhe, um welche das Wasser bis zum Ejector

1,60 m. 10,44 m. 5,41 kg. 0,75 IIP. 1,98 m. 28,00 IIP.

gehoben werden musste........

Gesammthöhe.............

Mittleres zugeführtes Wasserquantum pro Secunde Zum Fortschaffen des Wassers erforderliche Arbeit:

Kolbengeschwindigkeit pro Secunde.....

Indicirte Pferdestärke der Maschine.....

1,13 IIP.

Arbeit, welche durch den Fortfall der Luftpumpe mit dem Ejectorcondensator gespart wurde, unter Voraussetzung, dass zum Betriebe derselben > ein Druck auf den Dampf kolben von 0,04 kg. pro qcm. erforderlich ist.

Nach diesen Versuchen stellt sich der mittlere Gegendruck vor dem Kolben auf etwa 0,21 bis 0,31 kg. pro qcm., d. h. im Allgemeinen nicht schlechter wie bei einem Einspritzcondensator. Nimmt man ferner mit Rankine an, dass der auf den Dampfkolben reducirte Widerstand der Luftpumpe 0,04 kg. pro qcm. beträgt, so ergiebt sich die durch den Fortfall der Luftpumpe eintretende Arbeitsersparniss bei einem Ejectorcondensator gegenüber einem Einspritzcondensator zu rund 4 °/₀ der indicirten Pferdestärke. — Wie die Versuche weiter zeigten, musste der Ejectorcondensator eine Arbeit von 0,75 IIP leisten, um das erforderliche Wasser zu heben und mit der Geschwindigkeit von 13,16 m. pro Secunde durch die Düsen zu pressen. Diese Arbeit bildet den grössten Theil derjenigen, welche in einem Einspritzcondensator verloren geht und daher die Anordnung einer Luftpumpe erforderlich macht. — Der Ejectorcondensator musste das kalte Wasser

1,60 in. hoch ansangen, und die Gesammtförderhöhe des Wassers, aus dessen Geschwindigkeit in der Düse berechnet, stellt sich etwas höher als die dem Atmosphärendrucke entsprechende Wassersäule, nämlich 10,44 m. gegen 10,34 m., welche Erscheinung sich durch den Stoss des Dampfes erklärt, der den Atmosphärendruck bei der Beschleunigung des Wasserstrahles unterstützt. Auf Grund der vorstehend mitgetheilten Versuche stellt Rankine endlich folgende Sätze auf:

Besultat des Versuchs.

Versuche mit Ej ectorconden-satoren von Audenet.

Erster Versuch.

Zweiter Versuch.

a)    Die Wirkung eines Ejectorcondensators ist mindestens ebenso zufriedenstellend, als die eines Einspritzcondensators mit seiner Luftpumpe.

b)    Beim Betriebe des Ejectorcondensators wird diejenige Arbeit gespart, welche man beim Einspritzcondensator zur Ingangsetzung der Luftpumpe verbraucht.

9) Auch der französische Marineingenieur Audenet hat mit dem Ejectorcondensator von Morton Versuche angestellt, welche indessen nicht so günstige Resultate ergeben haben als die Rankine’schen. Bei dem ersten dieser an der schrägliegenden, zweicylindrigen Maschine des Schleppers „Chastan“ vorgenommenen Versuche betrug die Kesselspannung 3,2 kg. pro qcm. Das Injectionswasser wurde aus See entnommen und das Condensationswasser durch ein Rohr fortgedrückt, dessen Mündung 15 cm. über der Wasserlinie lag. Das durch den Condensator hergestellte Vacuum liess sich bei ganz geöffneter Hülfsdampfvorrichtung des Apparates nur auf 0,625 kg. pro qcm. bringen, während bei einer Oeffnung desselben von 0,2 eine Luftleere von 0,618 kg. pro qcm. eintrat. Weiter konnte die Hülfsdampfvorrichtung überhaupt nicht geschlossen werden, weil dann schon nach einer Minute das Vacuum gefallen war, so dass das eingetretene Wasser vom Atmosphärendruck in die Cylinder getrieben wurde. Nachdem festgestellt war, dass diese mittel-massigen Resultate durch die ungünstig gewählten Dimensionen der Düsen erzeugt wurden, deren Durchmesser resp. 22,5; 25 und 26 mm. betrugen, wechselte man dieselben gegen solche von 17, 19 und 21 mm. aus und nahm nun einen zweiten Versuch vor.

10) Bei diesem zweiten Versuche sollte zunächst untersucht werden, welche geringste Spannung der zu condensirende Dampf annehmen kann, resp. welches grösste Vacuum sich erreichen lässt, wenn der Ejectorcondensator ohne Hülfsdampfvorrichtung arbeitet. Man brachte daher nach Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Ejectorcondensator und den Dampfcylindern an dem Flansch des früheren Exhaustrohres ein Rohr an, welches directen Dampf in den Condensator führte. Hierauf wurde der Apparat mittelst der Hülfsdampfvorrichtung in Betrieb gesetzt, indem man gleichzeitig eine so grosse Menge Dampf durch das Exhaustrohr ein-

führte, dass ein gleichmässiger Abfluss des Wassers erzielt wurde.

Nachdem der Ejectorcondensator in Gang war, schloss man die Hülfsdampfvorrichtung ab und ermittelte nun durch langsame Drosselung des in das Exhaustrohr eingelassenen Dampfes mittelst directer Messung die Spannung, welche der zu condensirende Dampf besitzen musste, um den Apparat im Betriebe zu erhalten.

Diese Spannung stellte sich auf 0,63 bis 0,69 kg. pro qcm., so dass nur eine Luftleere von 0,4 bis 0,34 kg. pro qcm. entstand.

11) Bei einem dritten Versuche mit Düsen von resp. 17, 19 undDritter Versuch-19 mm. condensirte der Apparat wieder den Dampf der Maschine.

Bei demselben brauchte man die Hülfsdampfvorrichtung nur zur Ingangsetzung des Ejectorcondensators, während er später ohne dieselbe arbeitete. Auch jetzt war die entstehende Luftleere nur eine höchst massige, wie die nachstehende Zusammenstellung der Resultate zeigt :

Absoluter Dampfdruck im Kessel in kg. pro gern.

Luftleere im Exhaust- Temperatur des Conden- Temperatur des Injec-rohr in kg. pro qcm. sationswassers in Grad. G. tionswassers in Graden C.

Iß

0,44

44

0,43

49

0,40

52

iß io

rH T—I T—*

Resultate der Versuche.

12) Audenet gesteht seihst zu, dass die Resultate dieser Versuche nicht denjenigen entsprechen, welche von einem gut wirkenden Morton’schen Ejectorcondensator zu erwarten sind. Er ist aber trotzdem der Meinung, dass man ohne beständige Anwendung der Hülfsdampfvorrichtung mit Morton’s Ejectorcondensator kein so hohes Vacuum erzielen könne, als mit einem Einspritzcondensator. — Hierzu wäre noch zu bemerken, dass es so scheint, als wenn der von Audenet benutzte Ejectorcondensator nicht ein von Morton selbst bezogener, sondern ein nach dem Original in Frankreich construirter war.

wenn man seine vortheiie des

Ejectorconden- ' sators.

13) Die Vortheile des Ejectorcondensators bestehen

Leistungsfähigkeit trotz der Rankine’schen Versuche auf Grund

derjenigen von Audenet nur gleich der eines Einspritzcondensators setzt, in seinem geringen Gewicht und dem kleinen Raum, welchen er dem Einspritzcondensator gegenüber beansprucht, wodurch er mit Bequemlichkeit überall untergebracht werden kann. Ein fernerer Vortheil ist der, dass man ihn zur Vergrösserung der Leistung an bereits im Betriebe befindlichen Maschinen anbringen kann, ohne dieselben irgend welchen Umbauten unterwerfen zu müssen. Bei kleineren Maschinen kann daher ein Einspritzcondensator schon seiner grösseren Herstellungskosten wegen

Dem Ober-

Nachtheil des Ejectorconden-sators.

nicht mit einem Ejectorcondensator coneurriren. flächencondensator gegenüber ist dem Ejectorcondensator nur der Eortfall der Luftpumpe anzurechnen, im Uebrigen besitzt er alle Nachtheile des Einspritzcondensators, wie dieselben unter § 37, 23, 31 und 32 nachgewiesen worden sind, so dass seine Verwendbarkeit für neuere Schiffsmaschinen überhaupt nicht in Frage kommt. — Als ein Nachtheil des Ejectorcondensators muss endlich noch die Möglichkeit des Ueberfluthens der Dampfcylinder bezeichnet werden, die durch irgend einen unvorhergesehenen Zwischenfall hervorgerufen werden kann, welcher die Geschwindigkeit des die

Zur Vermeidung

Düsen passirenden Wasserstrahles auf hebt, derartiger Zwischenfälle kann man zwar ein Rückschlagventil im Exhaustrohr oder eine Hülfsdampfvorrichtung anordnen, indessen

Circulation s-wassersauge-apparat von Körting.

14)

leistet das Ventil dem vorbeiströmenden Dampfe stets einen gewissen Widerstand und erhöht, wenn auch nur wenig, den Gegendruck im Cylinder. Die Hülfsdampfvorrichtung hingegen, mittelst welcher dem Wasserstrahl sofort wieder die nöthige Geschwindigkeit ertheilt werden kann, führt durch ihre Ingangsetzung stets eine Vergrösse-rung des Dampfverbrauchs herbei, wodurch sie die Oekonomie des Apparates vermindert.

Der Körting’sehe Circulationswassersaugeapparat für die Oberflächen-condensatoren von Torpedobooten (Tafel 142, Fig. 3 und 4) hat, wie bereits § 80, 62 erwähnt wurde, den Zweck, während des Stillstandes der Maschine eine Erwärmung des Condensators zu verhüten. Er ist im Austrittsrohr für das Circulationswasser an-

gebracht, welches letztere beim Gange der Maschine infolge der Geschwindigkeit des Bootes durch den Condensator (siehe Tafel 129, Fig. 4) getrieben wird. Beim Stillstände der Maschine lässt man Dampf vom Kessel in die broncene Düse des Saugeapparates (Tafel 142, Fig. 3) treten, durch dessen Ausflussgeschwindigkeit das Seewasser angesaugt wird und mit dem sich condensirenden Dampfe die andern drei, ebenfalls broncenen Mischungsdüsen pas-sirt. Das durch das Austrittsrohr in die See gedrückte Wasser ergänzt sich durch anderes, welches durch das Circulationswasser-eintrittsröhr und die Condensatorrohre zufliesst. Die auf diese Weise eingeleitete Circulation erhält den Condensator kühl.

Ł eistungsfähig-keit des Apparates.

15) Der Apparat hat hauptsächlich zu functioniren, wenn das Torpedoboot aus schnellster Fahrt seine Maschine stoppt, um den Torpedo abzusenden. Damit die Maschine, wenn dies geschehen, sofort wieder mit voller Kraft angehen kann, muss die forcirte Dampferzeugung während ihres Stillstandes dieselbe bleiben, als sie vordem war. Der erzeugte Dampf darf aber nicht durch die Kesselsicherheitsventile entweichen, weil der Feind durch das entstehende Geräusch z. B. des Nachts auf die Nähe des Bootes aufmerksam gemacht

würde. Man leitet daher in solchen Momenten allen im Kessel entstehenden Dampf, nm die normale Spannung nicht zu überschreiten, in den Condensator und schlägt ihn dort nieder. Der Saugeapparat muss aus vorstehendem Grunde so viel Wasser fördern können, als zur Condensation alles im Kessel erzeugten Dampfes nöthig ist. Diesem Erforderniss hat der gezeichnete Apparat noch gerade genügt.

16) Als ein Nachtheil des Apparates ist indessen der grosse Dampfverbrauch zu bezeichnen, welcher hei forcirter Thätigkeit eintritt. Der verbrauchte Dampf des Apparates wird als Speisewasser nicht wieder gewonnen und dieser Verlust muss durch Zusatz recht beträchtlicher Mengen Seewassers zum Speisewasser ausgeglichen werden. Für die Erhaltung der Torpedobootskessel ist ein grösserer Salzgehalt des Speisewassers aber nichts weniger als erwünscht. Man hat, um denselben bei gewöhnlichem Betriebe zu umgehen, schon versucht, Tanks mit Frischwasser an Bord einzubauen, aus denen das nöthige Zusatzwasser entnommen werden kann. Em-pfehlenswerther als der Dampfstrahlsaugeapparat ist daher eine Centrifugalpumpe mit eigener Dampfmaschine für die Herbeischaffung des Circulationswassers. Der Dampfverbrauch derselben ist ein beträchtlich geringerer und lässt sich durch Ableitung in den Condensator als Speisewasser wieder gewinnen. Wahrscheinlich wird auch ein Mehrgewicht der Maschinenanlage durch Anordnung einer solchen Pumpe unter völliger Aufgabe der natürlichen Circulation kaum entstehen, weil die für die letztere erforderlichen weiten Zu- und Abflussrohre mit ihren grossen Schiebern durch solche von kleineren Dimensionen ersetzt werden können. Der Kraftbedarf einer beständig arbeitenden Centrifugalpumpe ist so gering, dass er kaum in Betracht kommt, weil er höchstens 1 °/₀ der Maschinenleistung erreicht.

-cQvfa'Qz-

17

Nachtheil des Apparates.

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

Siebenzehnter Abschnitt.

Ausstattung der Schiffsmaschinen.

§ 90.

Schmier- und Kühlvorrichtungen.

Zweck

der Schmiervorrichtungen.

1) Selbst ganz blank polirte Flächen von Maschinenteilen enthalten noch gewisse Unebenheiten, welche unter dem Vergrösserungsglase sichtbar werden. Legt man zwei Maschinenteile mit ihren glatten Flächen zusammen, so pressen sich ihre Erhöhungen und Vertiefungen mehr oder minder fest in einander, je nach dem Grade der Weichheit, welchen die beiden Metalle besitzen. Wird einer von beiden Maschinenteilen gegen den andern bewegt, so entsteht infolge der ineinandergreifenden Flächen ein gewisser Widerstand — die Reibung. Die zur Ueberwindung der Reibung aufgebotene Kraft trennt zwar beide Flächen, löst aber, indem sie die gegenseitigen Einpressungen derselben gewaltsam auseinander reisst, einzelne kleine Theilchen von beiden Flächen ab und leitet auf diese Weise die Abnützung ein. Die Reibung sowohl wie die Abnützung erfahren eine beträchtliche Verminderung, wenn man zwischen die beiden gegeneinander gleitenden Flächen Schmiermaterialien bringt, welche die kleinen Unebenheiten der Flächen ausfüllen und ein festes Ineinandergreifen derselben verhindern.

Zweck der Kühlvorrichtungen.

2)    Zwei Körper, welche sich andauernd gegeneinander reiben, erwärmen sich allmälig und können unter Umständen eine so grosse Temperatursteigerung erfahren, dass leichtflüssige Metalle (Weiss-metalllegirungen) ihren Schmelzpunkt erreichen. Zur Verhütung einer so bedeutenden Temperaturerhöhung seitens solcher Maschinen-theile, welche trotz der angewendeten Schmiermittel warm laufen, dienen die Kühlvorrichtungen, vermittelst deren man Wasser aus See zu den betreffenden Maschinentheilen leitet und auf dieselben strömen lässt.

Schmiermittel.

3)    Die Schmiermittel, deren man sich bei Schiffsmaschinen bedient, lassen sich in folgende Gruppen theilen:

I. Reine Fettstoffe:

a) Animalische : Die verschiedenen Arten von Talg und Schweinefett,

b)    Vegetabilische: Rüböl, Olivenöl etc.

c)    Mineralische: Cranes-Oel, Manhattan-Oel etc.

II. Mischungen:

d)    Schwarze Seife (Kaliseife),

e)    Räderschmiere.

III. Seewasser.

Nachstehend ist nur angegeben, zu welchen Zwecken man die vorangeführten Schmiermittel benutzt, und welchen practischen Werth sie besitzen. Im § 109 sind ihre sonstigen Eigenschaften, ihre Kennzeichen und ihre Verfälschungen eingehender erörtert.

4) Talg, und

Talg.

zwar vornehmlich Rindertalg, findet sowohl in geschmolzenem als auch in festem Zustande Verwendung. — Der geschmolzene Talg bildete früher fast ausschliesslich das Schmiermaterial für die Schieber, Kolben, Kolbenstangen etc., überhaupt für alle mit dem Dampfe in Berührung kommende Maschinen-theile. Seitdem sich aber mit der Einführung der Oberflächen-condensatoren die schädlichen Einflüsse der aus dem Talg entstehenden Fettsäuren auf die Kesselwände fühlbar machten (siehe § 37, 35), ist derselbe als Schmiermaterial für Maschinentheile? welche sich in dampferfüllten Räumen bewegen, durch Mineralöle ersetzt worden. Nur bei älteren Einspritzcondensationsmaschinen, sowie bei Auspuffmaschinen hat man heute noch die Schmierung der Cylinder mit flüssigem Talg beibehalten. Auch die Schwungzapfenlager oscillirender Maschinen werden meistens mit flüssigem Talg geschmiert. Der zur Schmierung benutzte Talg wird im festen Zustande in dünnwandige Gefässe gelegt, welche man auf oder neben die Cylinder placirt, damit die von letzteren ausgestrahlte Wärme das Schmelzen desselben bewirkt. — Fester Talg dient als Schmiermittel für die Radwellenaussenlager (siehe § 77,

22), welche nicht mit Pockholzstäben garnirt sind. Ferner verwendet man denselben bei den Lauflagern der Schraubenwellen grösserer Dampfer (siehe § 76, 58). Endlich werden alle Hahnkegel mit Talg eingefettet.

5)    Schweinefett kann im flüssigen Zustande mit Vortheil überall da Schweinefett, angewendet werden, wo man geschmolzenen Talg benutzt. Die Schmierung mit Schweinefett ist selten, weil sie viel theurer ist,

als die Talgschmierung, hat aber, wo sie aus irgend welchen Gründen in Gebrauch kam, sehr gute Resultate ergeben. Im Uebrigen theilt das Schweinefett mit dem Talg die aus der Fettsäurebildung erwachsenden Nachtheile.

6)    Rüböl oder Olivenöl, gewöhnlich Maschinenöl genannt, bildet das Maschinenöl. Schmiermaterial für alle Lager, Führungen und Gelenke. Das

Rüböl kommt vielfach mit Leinöl oder geringeren Mineralölen, das Olivenöl mit Mohnöl und Nussöl verfälscht in den Handel und

enthält oft Säuren in so grosser Menge, dass dieselben die Flächen der damit geschmierten Maschinentheile angreifen. Im Allgemeinen ist das Olivenöl dem Rüböl vorzuziehen, weil es geringere Neigung hat, an der Luft klebrig zu werden.

Mineralöl.

Schwarze Seife.

Eäderschmiere.

Seewasser.

7)    Cranes-Oel oder Manhattan-Oel u. s. w. werden, wie bereits unter 4) erwähnt, bei Oberflächencondensationsmaschinen zur Schmierung der Cylinder verwendet. Das helle, klare, dünnflüssige Cranes-Oel erfreut sich von allen Mineralölen im Allgemeinen des grössten Beifalles. Wenig empfehlensw-erth ist das dickflüssige, dunkelfarbige Manhattan-Oel, welches häufig stark mit Unreinheiten durchsetzt ist und dann die blanken Maschinentheile (Kolbenstangen) mit einem braunen Ueberzuge bedeckt.

8)    Schwarze Seife (Kaliseife) wird in Frankreich zuweilen zum Schmieren der Radwellenaussenlager und zwar mit gutem Erfolge gebraucht. Man ist auf langen Reisen nur gezwungen, alle 2 oder 3 Tage einmal zu stoppen, um die Schmierbüchsen der Lager wieder frisch zu füllen.

9)    Räderschiniere besteht in unserer Marine dem Glewichte nach aus : 55 Theilen Holzkohlentheer, 17 Theilen schwarzer Seife, 8 Theilen Wachs und 5 Theilen Graphit; nach Ledieu empfiehlt sich auch eine Mischung aus 10 Theilen Talg, 5 Theilen schwarzer Seife und 1 Theil Graphit. Man streicht diese Mischung auf die Zähne von Bädern, um deren Abnützung zu verringern. In unserer Marine wird dieselbe allen mit Vierradsteueruug versehenen Schiffen behufs Schmierung der Steuerungsräder mitgegeben. Rathsam ist es, die Räderschmiere nicht zu häufig und auch nicht zu reichlich zu erneuern.

Die Luftpumpenkolben mit Hanfliderung

10) Seewasser schmiert, wie die Erfahrung gezeigt hat, die mit Pock-holz ausgefütterten Stevenrohrlager (§ 76, 68) und Radwellen-aussenlager in ausreichender Weise, macht aber wegen der Cor-rosionen, die es an den eisernen Wellen infolge des durch die Lagerbronce eingeleiteten galvanischen Stromes hervorruft, einen Bronce- oder Kupferüberzug der Wellen (siehe § 76, 25 und § 77, 22) erforderlich, werden in gleicher Weise nur durch das von der Luftpumpe geförderte Wasser, eventuell unter Zuhülfenahme von rückfliessendem Wasser (§ 81, 19) geschmiert. — Bei allen grösseren, mit hohen Kolbengeschwindigkeiten arbeitenden Maschinen schmiert man die Pleÿelkopf-, Kurbelwellen und Drucklager, sowie mitunter auch die Kreuzkopfführungen mit Oel und Seewasser. Das letztere wird durch die Kühlrohre herbeigeschafft und strömt entweder in dünnen Strahlen über die betreffenden Lager resp. Flächen aus oder es wird denselben ebenso wie das Oel direct zugeführt. Man erzielt hierdurch einerseits eine sehr fühlbare Ersparniss an Schmieröl und andrerseits werden diejenigen Lager und Flächen,

welche Neigung zeigen, warm zu laufen, durch das beständig zu-fliessende Wasser kalt erhalten.

Schmier

vorrichtungen.

11)    Die Schmiervorrichtungen zerfallen je nach ihrer Wirkungsweise in:

I. Gewöhnliche Schmiervorrichtungen,

II. Lubricatoren,

III. Impermeatoren.

Gewöhnliche

Schmier

vorrichtungen.

12)    I. Die gewöhnlichen Schmiervorrichtungen lassen sich wieder eintheilen in:

a)    Einfache Schmiervasen,

b)    Dochtschmiergefässe,

c)    Abstreichschmiergefässe,

d)    Posaunenschmierrohre.

Die Schmiergefässe werden in der Pegel aus Bronce gegossen und blank bearbeitet. Diejenigen Fabriken, welche Gewicht auf das gute Aussehen der von ihnen gelieferten Maschinen legen, bemühen sich auch den Schmier g efäs sen gefällige Formen zu geben.

Einfache

Schmiervasen.

13)    a. Einfache Schmiervasen sind nur für die Schmierung von Dampf-cylindern in Gebrauch, sie sind an ihrem unteren Ende gewöhnlich mit Gewinde versehen und werden direct in die gusseiserne Wandung des Cylinders bei horizontalen Maschinen resp. in den Cylinderdeckel bei verticalen, schrägliegenden und oscillirenden Maschinen eingeschraubt. Sie unterscheiden sich in offene oder Talgvasen und in verschliesshare oder Oelvasen.

14)    Die Talgvasen (Tafel 143, Fig. 14) findet man nur noch hei alte- Taigvasen. ren Schiffsmaschinen, namentlich bei Raddampfmaschinen mit geringen Kolbengeschwindigkeiten. In das zuweilen mehr schalenförmige als cylindrische Gefäss wird der feste Talg gelegt, schmilzt durch die Wärmeausstrahlung des Cylinders in demselben

und wird dann in den Cylinder gelassen. Zu diesem Zwecke schraubt man die Verschlussschraube, welche an ihrem Ende eine kleine Ventilfläche trägt, etwas aus ihrem Sitz heraus, so dass ihre innere Winkelbohrung mit der Vase communicirt und der Talg durch die letztere abfliessen kann. Die Vase wird nur geöffnet, wenn die betreffende Cylinderseite mit dem Condensator in Verbindung steht, das Vacuum also den Talg ansaugt. So lange sich der Dampf an dieser Cylinderseite aufhält, muss die Vase geschlossen werden, weil derselbe den Talg aus der offenen Vase herausbläst. Eine wesentliche Verbesserung haben die Talgvasen erfahren, als man statt der Verschlussschraube einen Absperrhahn mit grossem hohlen Kegel anordnete, welcher nur ein Bohrloch besass. Brachte man dieses Loch mit dem Inhalt der Vase in Verbindung, so ergoss sich der flüssige Talg in .die Höhlung des Kegels und eine Drehung des letzteren um 1800 führte ihn in den Cylinder, von welchem die Vase gleichzeitig abgesperrt wurde. Bei der. Rückdrehung konnte nur das geringe

Dampfquantum, welches die Kegelhöhlung anfüllte, in die Vase austreten und verursachte hier nur ein leichtes Aufspritzen des flüssigen Talgs ; ein Herausschleudern desselben trat nicht mehr ein. Durch diese Talgvasen Hess sich der Cylinder jederzeit schmieren, man brauchte den Eintritt des Vacuums nicht mehr abzuwarten.

Oelvassn.

r oclitschmier-gefässe.

15)    Die Oelvasen werden für die Cylinder kleinerer Maschinen vorgesehen. Auf Tafel 143, Fig. 13 jst die Oelvase einer Dampfbeibootsmaschine gezeichnet, welche während der Füllung durch einen Hahn vom Cylinder und während ihrer Entleerung durch eine Verschlussschraube nach aussen hin abgesperrt werden kann. Oeffnet man den Hahn nur wenig, so kann der Inhalt der Vase

' nur langsam in den Cylinder abfliessen. Bei Vasen von grossen Dimensionen muss die Verschlussschraube mit Packung versehen werden. — Eine andere, namentlich für grössere Maschinen und hohe Dampfspannungen empfehlenswerthe Oelvase zeigt Tafel 143, Fig. 12. Der mit Handrad versehene Deckel schraubt sich auf eine Spindel, welche ihrerseits in der Schmiervase fest verschraubt ist. Ein in den oberen Rand der Vase eingelegter Gummiring ermöglicht einen vollkommen dichten Abschluss des Deckels. Durch die seitlich eingesetzte Spindel mit Handrad öffnet und schliesst man die zum Cylinder führende Bohrung, resp. regulirt durch dieselbe den Zufluss des Schmiermaterials.

16)    b. Die Dochtschmier ge fasse werden hauptsächlich bei Lagern angewendet, man benutzt sie aber auch bei Kolbenstangen und Führungen. Die Gefässe, welche zur Aufnahme des Schmieröles und der Dochte dienen, sind, wie die Figuren 4, 7, 9 und 13 auf Tafel 116 erkennen lassen, bei den Kurbelwellenlagern gewöhnlich entweder mit dem Lagerkörper oder mit dem Lagerdeckel in einem Stück gegossen. Bei Lagern von Hammermaschinen mit schmiedeeisernen Kopfstücken pflegt man auf die letzteren messingene Kasten zu setzen, welche die Schmierdochte enthalten. Kur in seltenen Fällen schraubt man broncene Schmiervasen auf die Lagerdeckel, wie dies z. B. bei den auf Tafel 124, Fig. 5 und 7 dargestellten Kurbelwellenlagern geschehen ist. Drucklager (siehe Tafel 117 und 118) und vielfach auch Kurbelwellenlager erhalten Schmierkasten, welche durch eine Längswand in zwei Hälften geschieden sind, deren eine, wie bereits § 76, 47 angeführt, das Schmieröl, deren andere das Kühlwasser aufnimmt. — Zur Schmierung der Kolbenstangen stellt man die Stopfbüchsendeckel horizontaler Stangen (siehe Tafel 144, Fig. 18) mit eingegossenen Schmiergefassen her, während diejenigen verticaler Stangen mit schalenförmig erweiterten Rändern behufs Aufnahme von Schmiermaterial versehen werden. Für die Führungsstangen

horizontaler Kolben werden, wie Tafel 109, Fig. 5, 7 und 8 ersehen lassen, meistens besondere Schmiergefässe angebracht.

17)    Die Schmiergefässe, welche zur Aufnahme von Dochten bestimmt sind, werden zur Abhaltung von Schmutz und Staub durch Deckel verschlossen gehalten. Sie sind in ihrem Innern mit einem oder mehreren Schmierrohren versehen. Bestehen die Gefässe aus Bronce, so sind diese Rohre mit ihnen zusammen gegossen (Tafel 144, Big. 19), bestehen sie aus Gusseisen, so werden in der Regel Kupferrohre in dieselben gesetzt (Tafel 116, Fig. 6), wenn nicht gleich beim Guss Schmiercanäle vorgesehen wurden (Tafel 116, Fig. 9 und 13). In jedes Schmierrohr steckt man einen aus Wollen- oder Baumwollfäden zusammengesetzten Docht, welcher an einem Kupferdraht befestigt ist (Tafel 144, Fig. 20), dessen Enden um den Rand des Rohres herumgebogen sind, so dass ein Herabgleiten des Dochtes auf das Lager verhindert wird. Der Docht hängt aus dem Rohr heraus und endigt in dem dieses Rohr umgebenden Schmieröl. Vermöge seiner Capillarität saugt er dasselbe an und leitet es in das Rohr, in welchem es infolge seiner Schwere aus dem Docht abtropft und auf die zu schmierende Fläche fällt. Da die Dochte fortwährend ganz gleichmässig schmieren, so muss man dieselben bei längerem Stillstände der Maschine aus den Schmierrohren herausnehmen, um eine Verschwendung von Schmiermaterial zu verhüten.

Abstreich-

schmiergefässe.

18)    c. Die Abstreichschmiergefässe wählt man für bewegte Maschinenteile, denen man während des Ganges der Maschine auf andere Weise kein Schmiermaterial zuführen kann. Solche Abstreich-schmiergefässe erhalten die Kopf lager der Pleyeistangen, die Bolzen der Hauptwellenkupplungen (Tafel 115, Fig. 22) u. s. w. Auf Tafel 144, Fig. 1 ist eine Schmiervorrichtung mit Abstreich-gefäss für ein Kurbelzapfenlager zur Darstellung gebracht. Dieselbe besteht aus 2 Schmiergefässen, einem feststehenden A und einem auf dem Pleyelkopf sitzenden und mit diesem sich bewegenden C. Die (Fig. 4 und 5) an einem Lagerbock befestigte Schmiervase A kann durch einen Deckel verschlossen werden und enthält ein kleines Sieb aus Kupfer- oder Messingblech, welches beim Gange der Maschine, wenn der Deckel abgenommen ist, das Eindringen von gröberen Unreinheiten in das Schmieröl verhindert. In den Boden der Schmiervase ist ein kleiner Hahn geschraubt, von welchem ein Kupferrohr zu einer Bürste führt. Die letztere ist in einer Gabel festgeklemmt, welche an dem Halter der Schmiervase A verschraubt ist. Gegen die Bürste streicht bei jeder Umdrehung der Maschine die nach Abnahme des Deckels aus dem Schmiergefäss C hervorstehende Lippe. Das in der Bürste angesammelte Oel wird durch dieselbe abgestrichen und gelangt durch ein zweites

Sieb in das Gefäss C. Das Sieb hält nicht allein Unreinheiten von dem in C enthaltenen Oel fern, sondern verhindert auch, dass dasselbe infolge der Bewegung seines Behälters herausgeschleudert wird. Zwei Kupferrohre führen das Oel aus der Schmiervase C zu der inneren Fläche der Lagerschalen, über die es sich innerhalb der eingehauenen Schmiernuten gleichmässig verbreitet. — Durch grössere oder geringere Oeffnung des Hahnes im Gefässe A kann man je nach dem Grange der Maschine und der etwa vorhandenen Neigung des Lagers zum Warmlaufen mehr oder weniger Schmieröl anstellen. Statt des Défasses A mit Hahn ist auch zuweilen ein Dochtschmiergefäss angeordnety bei welchem indessen die Oelzuführung nicht so gut regulirt werden kann, als beim ersteren.

Posaunen-

sclimierrohro.

19) d. Die Posaunenschmierrohre treten häufig an Stelle von Abstreich-schmiergefässen. Sie kommen bei Trunkzapfen horizontaler und Kreuzkopfzapfen verticaler Maschinen vor. Eine Trunkzapfenschmiervorrichtung mit Posaunenrohren, wie sie in unserer Marine eingeführt ist, zeigt Tafel 144, Eig. 1. Ein Schmiergefäss A mit Hahn ist an der Kurbelseite des Cylinders befestigt, von welchem ein Kupferrohr das herauströpfelnde Oel zu dem broncenen Bassin D leitet. Das Bassin D wird von einem schmiedeeisernen Halter getragen und besitzt an der Seite einen hohlen cylindrischen Zapfen, welcher von dem broncenen Kopf des Posaunenrohres E umschlossen wird, und das Oel aus D nach E gelangen lässt (siehe Fig. 7 und 8). Das Abstreifen des Rohres von dem Zapfen verhindert eine vorgeschraubte Mutter. Das dünnere Ende E des Posaunenrohres bewegt sich in dem weiteren Kupferrohre F. Das letztere endet oben mit einer broncenen Hülse, deren oberer etwas vertiefter Rand das zur Ueberwindung der in dem Posaunenrohr entstehenden gleitenden Reibung erforderliche Schmiermaterial aufnimmt. Unten ist das Posaunenrohr mit dem Bassin G in derselben Weise wie oben mit dem Bassin D verbunden. Das Bassin G, welches am Trunk festgeschraubt ist, nimmt das durch das Posaunenrohr getretene Oel auf und von hier führt es ein im Innern des Trunks angebrachtes Kupferrohr zu dem am Pleyel-kopf befestigten Schmierbassin H. Beim Gange der Maschine drehen sich die Enden der Rohre E und F um die Zapfen der Bassins D und G und je nachdem der Trunk aus dem Cylinder heraustritt oder in denselben hineingeht, ziehen sich die Posaunenrohre auseinander oder schieben sich ineinander. Wie Tafel 144, Fig. 2 ersehen lässt, ist für jede Seite des Trunkzapfenlagers eine solche Vorrichtung vorhanden, ausserdem sind an der Bordseite des Cylinders noch ein oder zwei Abstreichschmiergefässe angeordnet.

20)    Mittelst der Posaun enrohre kann dem Trunkzapfenlager im Falle des Warmlaufens auch Kühlwasser zugeführt werden. Man braucht nur die mit der Kühlrohrleitung in Verbindung stehenden Hähne K zu öffnen, durch welche das Wasser in das Bassin D und dann auf demselben Wege wie das Oel zum Lager tritt.

21)    Die Kreuzkopfzapfen der Hammermaschinen erhalten vielfach Posaunenschmierrohre von ganz gleicher Construction wie die oben beschriebenen. Die Oelbasśins, in welche die Posaunenrohre an den Kreuzkopflagern münden, sind in der Pegel noch mit einem zweiten Kupferrohr versehen, welches an der Pleyeistange entlang nach unten zum Kurhelzapfenlager geführt ist. Bei einer solchen Einrichtung ist man im Stande, von einem festen Schmiergefäss A aus beide Pleyelkopflager zu schmieren.

Lubricatoren.

22)    II. Die Lubricatoren führen eine Schmiermaterialersparniss gegenüber den vorstehend besprochenen Schmiervorrichtungen herbei, welche sich folgendermaassen begründet. Während den Beibungs-flächen durch die Dochtschmiergefässe stets die gleiche Menge von Schmieröl zufliesst, gleichgültig ob die Umdrehungszahl eine hohe oder eine niedrige ist, kann man schon mittelst der Abstreichgefässe den Oelverbrauch durch grössere oder geringere Oeffnung des Hahnes der Gangart der Maschine Bechnung tragend reguliren. Die Abstreichgefässe haben aber noch den Uebelstand, dass man, um eine Oelersparniss zu erzielen, bei jedem einzelnen derselben den Absperrhahn öffnen oder schliessen muss, je nachdem man die Maschine schneller oder langsamer laufen lässt. Die Lubricatoren hingegen schmieren die einzelnen Maschinentheile automatisch bei grosser Geschwindigkeit derselben mehr, bei geringerer weniger. Wiederholt hat man es daher versucht, die gewöhnlichen Schmiervorrichtungen durch Lubricatoren zu ersetzen, hat auch mit einzelnen solcher Constructionen, namentlich zum Schmieren der Kurbelwellenlager gute Besultate erzielt, ist aber wegen der Be-paraturen, denen die kleinen Mechanismen der Lubricatoren namentlich bei hohen Umdrehungszahlen im Laufe der Zeit unterworfen werden müssen, immer wieder zu den alten einfachen Schmiervorrichtungen zurückgekommen.

23)    In neuerer Zeit verwendet man die Lubricatoren vielfach zum Schmieren der Dampfcylinder, wenn dieselben der Oberflächen-condensation wegen (siehe § 37, 40) mit Mineralöl geschmiert werden. Von den verschiedenen Apparaten dieser Art ist hier nur ein in der französischen Marine mit Vortheil angewendeter Lubricator von Indret und der Lubricator von Mollerup erwähnt, welcher in den letzten 2 Jahren von Dänemark aus in der deutschen Handelsmarine Eingang gefunden hat. Beide Apparate be-

Lubricator von Indret.

Lubricator von Mollerup.

ruhen auf dem Princip der Dampfschmierung, d. h. sie leiten das Schmieröl in das Dampfrohr der Maschine, von welchem es mit dem Dampfe zu den reibenden Flächen der Schieber und Kolben gelangt.

24) Der Lubricator von Indret²) ist eigentlich nur eine kleine Dampfpumpe. Die Enden des Dampfcylinders derselben stehen durch Rohre mit den Stirnseiten desjenigen Cylinders der Maschine in Verbindung, dessen Schieber und Kolben geschmiert werden soll, bei Woolf sehen und Compoundmaschinen hat nur der Hochdruckcylinder einen solchen Lubricator. Der Kolben des Lubricatordampfcylinders bewegt sich also genau so, wie der Kolben im Maschinencylinder. Er steht direct mit dem Kolben einer kleinen Plungerpumpe in Verbindung, welche das zur Schmierung nöthige Oel in das Dampfrohr drückt. Diese Pumpe hat kein Saugeventil, vielmehr tritt das Oel durch ein Kupferrohr mit Absperrhahn aus einem Bassin direct in den Pumpencylinder durch Löcher, welche zu diesem Zwecke etwa in der halben Höhe des Kolbenhubes rings am Pumpenumfange eingebohrt sind. Die Menge des von der Pumpe pro Hub zu fördernden Oeles wird durch den Absperrhahn im Zuflussrohr regulirt, und durch das am Boden des Pumpencylinders befindliche Druckventil in ein zum Hochdruckschieberkasten führendes Kupferrohr gepresst. Da die Pumpe genau so arbeitet, wie der Dampfkolben der Maschine, ausserdem aber noch der Oelzufluss regulirt werden kann, so sind mit diesem Lubricator auf einigen Maschinen neuerer französischer Kreuzer sehr gute Resultate erreicht worden.

25) Der Lubricator von Mollerup³) (Tafel 143, Eig. 8—11) wird, wie aus den Zeichnungen hervorgeht, im Wesentlichen durch einen Cylinder gebildet, welcher mit einem verschliessbaren Fülltrichter versehen ist und durch das Rohr A mit dem Dampfrohre der Schiffsmaschine unmittelbar vor dessen Einmündung in den Schieberkasten in Verbindung steht. In diesem Cylinder befindet sich der durch eine Stopfbüchse abgedichtete hohle Plungerkolben B, dessen oberes Ende als Mutter für die Schraube C dient. Die Schraube dreht sich in einem Halslager des auf dem Cylinder D befindlichen Ständers, welches eine Längsverschiebung derselben nicht gestattet. An ihrem oberen Ende trägt die Schraube C ein Schneckenrad E, in welches die mittelst eines Knarrhebels F bewegte Schnecke G eingreift. Der Knarrhebel steht bei Hammermaschinen durch Stangen mit der Kolbenstange eines Cylinders in Verbindung. Bei dem auf Tafel 143, Fig. 8 dargestellten Arrangement, welches einer oscillirenden Maschine entnommen wurde, wird

er vom Schwungzapfen des Cylinders bewegt. Je nach der Stellung des Klobens II auf dem Knarrhebel F fasst der Sperrhaken desselben mehr oder weniger Zähne des Sperrrades J und veranlasst hierdurch eine grössere oder geringere Drehung der Schraube G.

26) Durch die Umdrehung der Schraube C wird der Stempel B in dem Cylinder I) niedergetrieben, so dass bei jedem Kolbenhübe des Dampfcylinders eine genau abzumessende Menge Oel in die Dampfleitung gedrückt wird. Der Stempel B ist nicht mit einer Küthe versehen, sondern wird an der Drehung mit der Schraube C nur durch die Reibung in der Stopfbüchse des Cylinders D verhindert, damit keine Beschädigung der Vorrichtung eintreten kann, sobald die äusserste untere Stellung des Stempels B erreicht ist, und der Bund K an das Gewinde desselben stösst.

27)    Soll der Cylinder D wieder neu mit Oel gefüllt werden, so wird die Schnecke G, deren eines Axlager verschiebbar angeordnet ist während sich das andere drehen kann, ausser Eingriff mit dem Schneckenrade E gebracht, der Hahn L am Hauptdampfrohr zugedreht, der Fülltrichter geöffnet und der Kolben B mittelst Drehung an dem Handgriffe M in die Höhe geschraubt, wodurch das Ansaugen von Oel aus dem Trichter in den Cylinder B erfolgt. Für Maschinen mit geringen Umdrehungszahlen sind die Mollerup’schen Lubricatoren ganz empfehlenswerth, da sie sehr einfach und zweckmässig construirt sind und sich äusserst bequem reguliren lassen. Bei Maschinen mit hohen Umdrehungszahlen steht indessen eine schnelle Abnützung der Gelenkverbindungen des Knarrhebels und des Sperrrades zu befürchten.

28)    III. Die Impermeatoren dienen nur zur Dampfschmierung, sieImpermeatoren-unterscheiden sich von den Lubricatoren dadurch, dass sie keine bewegten Theile besitzen, vielmehr das durch Condensation des Dampfes entstandene Wasser benutzen, um das Schmieröl aus

ihrem Innern in das Hauptdampfrohr zu drücken. Auch von diesen Apparaten giebt es eine ganze Reihe der verschiedenartigsten Constructionen, von denen nachstehend nur der ältere Impermeator von Wilson, welcher theilweise auch in unserer Marine benutzt wird, und der neuere von Steven & Struthers, welcher auf sehr vielen grösseren transatlantischen Dampfern in Gebrauch ist, besprochen sind.

29) Der Impermeator von

Wilson (Tafel 143, Fig. 6 und 7) ist ein impesmeator cylindrisches aus Bronceguss hergestelltes Gefäss, welches mittelst eines eingeschliffenen Deckels mit Bügel und Spannschraube dampfdicht verschlossen werden kann. Quer durch dieses Gefäss geht ein hohler Hahnkegel, in dessen Gehäuse nach oben hin drei Kupferrohre von verschiedener Länge befestigt sind, während nach

unten ein Canal a führt, der mit einem eingeschraubten, siebartig durchlöcherten Broncerohr im Hauptdampfrohr endigt. Der Hahnkegel hat verschiedene Bohrungen, so dass man jedes der drei Kupferrohre einzeln mit dem in das Hauptdampfrohr reichenden Canal a in Verbindung setzen, resp. dieselben sämmtlich von jenem absperren kann. Die verschiedenen Hahnstellungen sind durch einen kleinen Zeiger am Hahnkegel und eine Scala auf dem Umfange des (refasses ersichtlich gemacht. — Der Impermeator soll etwa 3—6 m. vor der Maschine auf das Hauptdampfrohr geschraubt werden.

30) Die Füllung des Wilson’schen Impermeators geschieht nach dem Schliessen des Hahns durch den geöffneten Deckel. Ist der letztere wieder dampfdicht geschlossen, so öffnet man den Hahn und stellt ihn so, dass der Zeiger desselben auf der mit 1 markirten Stellung steht, dann kommt das mittlere und längste der drei Kupferrohre mit dem Canal a in Verbindung. Der Dampf tritt aus dem Hauptdampfrohr in den oberen Theil des Gefässes und das Oel fliesst bis zum Band des längsten Bohres ab. Nun condensirt der Dampf an dem Deckel und der Wandung des Apparates, das Conden-sationswasser sinkt nach unten und drängt eine gleiche Menge Oel über den Band des Bohres, zu dem Sieb im Innern des Hauptdampfrohres, von wo es durch den vorbeiströmenden Dampf mit in den Schieberkasten gerissen wird. Stellt man den Zeiger des Hahnes auf die Position 2, so communicirt das Kupferrohr von mittlerer Länge mit dem Canal a, und es fliesst nun zunächst das Oel bis zum Bande dieses Bohres ab. Da jetzt der Dampfraum über dem Oel, also auch die dem Dampf sich bietende Oberfläche grösser wird, so condensirt sich mehr Dampf und der Apparat schmiert stärker. Gebraucht man noch mehr Schmieröl, so stellt man den Hahn auf die Position 3. Bei ausreichender Grösse des Apparates genügt die Stellung des Hahnes auf Position

1. — Ist der Apparat leer, welches man an dem seitlich angebrachten Glase erkennen kann, so öffnet man nach Schliessen des Hahnes das kleine. Ventil b, um das im Innern des Gefässes angesammelte Condensationswasser durch ein Kupferrohr in die Bilge abzulassen. — Die Wilson’schen Impermeatoren, welche in unserer Marine in Gebrauch sind, haben sich gut bewährt.

Impermeator von Steren & Struthers.

31) Der Impermeator von Steven Sf Struthers (Tafel 143, Fig. 1—5) besteht aus einem Oelbehälter, in dessen Decke drei durch Ventile absperrbare Bohre münden. Das Bohr a steht durch einen Hahn mit dem Hauptdampfrohr vor der Drosselklappe resp. dem Hauptabsperrventil in Verbindung, es enthält eine Spirale, in welcher sich der Dampf condensirt und dann durch das geöffnete Ventil b und das Bohr c bis auf den Boden des Gefässes fliesst, Das

condensirte Wasser presst das Oel durch die Bohrung d und das Ventil e in das Glasrohr /, aus welchem es durch das mittlere Rohr g nach Passiren eines Absperrhahns in das Hauptdampfrohr gelangt und vom Dampf in den Cylinder mitgenommen wird. Ehe man den Apparat in Gebrauch nimmt, füllt man das Glasrohr mit condensirtem Wasser, indem man das Ventil h des dritten Rohres i öffnet und die Ventile b und e schliesst. Ist noch nicht genug Wasser condensirt, so muss man die Füllschraube k aus der Spirale herausschrauben und durch diese die Spirale mit Wasser füllen. — Will man das Glasrohr / reinigen, so öffnet man nur das Ventil h, nachdem man e vorher geschlossen hat.

32)    Ist das Glasrohr / mit Wasser gefüllt, so wird das Ventil h geschlossen und die Ventile b und e werden geöffnet. Das conden-i sirte Wasser presst nun das Oel durch das mit Wasser gefüllte Glasrohr, wie oben beschrieben in das Hauptdampfrohr. Innerhalb des Glasrohres ist eine feine Nadel eingeschaltet, welche wie Fig. 4 zeigt, befestigt ist. Dieselbe soll dem das Wasser passiren-den Oeltropfen das Aufsteigen erleichtern. Durch Regulirung des Ventiles e kann man den Durchtritt des Oeles durch das Glasrohr derart bemessen, dass im min. pro Minute nur ein Tropfen hindurchgeht, welchen man im" max. bis zu einem fortlaufend durch-passirenden Strom anwachsen lassen kann. Der Maschinist kann also je nach Bedarf bald viel bald wenig Oel anstellen und in dieser ausserordentlich leichten und schnellen Regulirbarkeit des Oelzuflusses besteht der Hauptvortheil der Steven & Struther’schen Impermeatoren, wodurch sie allen andern ähnlichen Apparaten bedeutend überlegen sind.

33)    Um den Apparat mit Oel zu füllen, schliesst man die drei Ventile b, e und h, öffnet das unten am Boden des Gefässes sitzende Entwässerungsventil l und das Luftventil m und entfernt das angesammelte Condensationswasser durch das Entwässerungsrohr in die Bilge. Dann schliesst man das Entwässerungsventil und öffnet das Ventil n des Füllrohres. Ist das Gefäss mit Oel gefüllt, so entweichen endlich einige Tropfen desselben durch das geöffnete Luftventil m. Man schliesst dann die Ventile m und n, füllt das Glasrohr f mit Wasser, öffnet das Ventil b und regulirt darauf den Oelzufluss durch das Ventil e.

34)    Der Impermeator wird gewöhnlich in der Nähe des Maschinistenstandes angebracht, damit er von dem wachthabenden Maschinisten jederzeit beobachtet werden kann. Der auf der Kesselseite des Hauptabsperrventiles, resp. der Drosselklappe sitzende Absperrhahn des Rohres a muss für den gezeichneten Apparat eine Bohrung von 10 mm. haben. Der Hahn, welcher das Oelrohr g abschliesst, hat 13 mm. Bohrung, ebenso muss das Oelrohr selbst

mindestens 13 mm. inneren Durchmesser besitzen, es darf nicht horizontal laufen, sondern muss stets aufsteigend angeordnet werden, damit die Oeltropfen in dem mit Wasser gefüllten Rohre frei emporsteigen können. Falls sich das Rohr g nicht ohne Biegungen hersteilen lässt, muss man dieselben mit möglichst grossem Radius ausführen. Die Spirale soll mindestens 1,25 m. höher liegen als der höchste Punkt des Oelrohres g. — Die Impermeatoren von Steven & Struthers sind einfach und solide construirt, leicht zu handhaben und keinen Störungen ausgesetzt, sie sind aus dem unter 32) erwähnten Grunde die brauchbarsten und desswegen auch beliebtesten von allen die Dampfschmierung bezweckenden Apparaten.

Kühl-

vorrichtungen.

Kühlrohre der Kurbelwellenlager.

Kühlvorrichtung der Trunkzapfen.

35)    Die Kühlvorrichtungen werden durch dünne Kupferrohre gebildet, welche den einzelnen Maschinentheilen das zu ihrer Kühlung erforderliche Seewasser zuführen. Sie sondern sich als Zweigrohre von einer Hauptrohrleitung ab, von welcher jedes einzelne Rohr mittelst eines Hahnes abgesperrt werden kann. Die Hauptkühlrohrleitung mündet entweder in das Gehäuse eines Kingstonventils oder sie steht, die Schiffswand durchdringend, direct mit der See in Verbindung. In beiden Fällen kann sie durch ein Ventil oder einen Hahn nach aussenbords hin abgeschlossen werden. Die Zweigrohre der Hauptkühlrohrleitung versorgen hauptsächlich die einzelnen Kurbelwellenlager, sowie zuweilen das Drucklager und die Lauflager, ferner die Pleyelkopflager, die Excenter und die verschiedenen Gleitbahnen der Geradführungen mit Seewasser.

36)    Auf Tafel 144, Fig. 1—3 sind die wichtigsten Kühlrohre einer horizontalen Maschine dargestellt. Von dem Hauptrohr a, welches oberhalb der Kurbelwelle und parallel zu derselben durch die ganze Maschine geleitet ist, zweigt sich für jedes Kurbel wellenlager ein kurzes Rohr b ab, welches sich in die beiden Arme c und d theilt. Der Arm c des Rohres endet am Rande des Kurbelwellenlagers in der Mitte der Kurbelwelle, ebenso ist- das von dem Arm d ausgehende mittlere Rohr II angeordnet. Durch beide Rohre lässt man Kühlwasser auf die Welle treten, wenn dieselbe im Wellenlager warm geworden ist. Das Rohr III des Armes d geht in den Zwischenraum beider Lagerschalen an den ausgesparten Passstücken vorbei, es ist am Ende geschlossen und auf seiner ganzen Länge innerhalb des Lagers siebartig durchbohrt. Beim Warmlaufen des Lagers dient es ebenfalls zur Herbeischaffung von Kühlwasser, sonst aber benutzt man es, um mit Oel- und Wasserschmierung zu arbeiten (siehe 10). Endlich führt das Rohr I des Armes d zu den unter 20) erwähnten kleinen Hähnen K, durch welche das zusammen mit dem Schmieröl in die Bassins D tretende Kühlwasser zu dem Trunkzapfen gelangt. — Häufig leitet man auch das zu jedem Kurbelwellenlager laufende Zweig-

¹

Engineering vom 17. September 1880. Rodger’s condenser exhauster.

²

A. Ledieu. Les nouvelles machines marines. Tome II. Paris 1879.

³

DlNGLElCS Polytechnisches Journal vom 17. October 1883.

rohr in den Schmierkasten des Lagers, welcher durch eine Scheidewand in 2 Hälften getheilt ist, deren eine als Oelgefäss, deren andere als Wasserbassin dient. Von dem letzteren fliesst das Kühlwasser durch in den Lagerkörper gebohrte Löcher (siehe Tafel 116, Fig. 4) zur Lagerfläche.

Kühlrohre der Kurbelzapfenlager.

37)    Dicht neben dem Rohr b trennt sich das kurze Zweigrohr g von der Hauptkühlrohrleitung a, dasselbe ist, soweit es über die Kurbel reicht, an seiner unteren Seite mit Löchern versehen, aus denen das zur Kühlung des warmgelaufenen Kurbelzapfenlagers erforderliche Wasser in grosser Menge nach unten strömt. Ausser diesem Rohre g sind für jede Kurbel auf dem Hauptkühlrohre a die beiden Rohre e und / befestigt, deren Mündungen so angeordnet werden, dass das aus denselben entweichende Kühlwasser die Ränder des Kurbelzapfenlagers trifft. Man benutzt die letzteren Rohre, wenn die Kurbelzapfenlager mit Oel- und Wasserschmierung laufen sollen, resp. wenn dieselben eine leichte Neigung zum Warmlaufen zeigen, um das letztere durch eine geringere Menge Kühlwasser hinten an zu halten. Die Absperrhähne aller einzelnen Rohre müssen so angebracht sein, dass sie bequem zu erreichen sind.

Kühlrohre der Druck- und Lauflager.

38)    Die Kühlrohrleitung des Drucklagers und der Lauflager ist in der Regel nicht mit derjenigen der Maschinenlager verbunden, sondern kommt von dem § 76, 68 erwähnten, am Stevenrohr befestigten Hahn. Für jedes Lauflager ist ein, auf Tafel 144, Fig. 16 und 17 gezeichneter Rohrstutzen mit Absperrhahn von der im Wellentunnel entlang geführten Kühlrohrleitung abgezweigt. Denjenigen Lauf lagern, welche, wie § 76, 58 angeführt, mit Talg geschmiert werden, wird durch diesen Rohrstutzen beständig Seewasser zugeführt, dessen Menge man durch den Absperrhahn reguliren kann. . Will man das Kühlwasser beim Auf füllen der Schmierkasten mit Talg resp. behufs Revision der Welle für kurze Zeit abstellen, so braucht man nur den horizontalen Arm des Rohrstutzens um 90 ⁰ zu drehen, damit sich die in dem Conus befindliche Oeffnung schliessen kann. Eine ganz gleiche Kühlvorrichtung (Tafel 144, Fig. 14 und 15) besitzt das Drucklager, dessen Schmierkasten, wie Fig. 3 und 6 auf Tafel 118 zeigen, in 2 Hälften für Oel und Wasser getheilt ist, oder welchem man besser 2 getrennte Schmierkasten (Tafel 117, Fig. 8) giebt.

Kühlrohre der Gleitbahnen.

39)    Für die Kreuzkopfgleitbahnen horizontaler Maschinen ordnet man zur Seite der Gleitfläche in deren Längsrichtung ein mit Löchern versehenes, am Ende geschlossenes Kühlrohr an, von welchem aus man die Fläche überflutlien kann. Bei zweiseitigen Führungen erhält nur diejenige eine Kühlvorrichtung, welche beim Vorwärtsgange den Kreuzkopfdruck (siehe § 52, 7—9) aufzunehmen hat. Für die Kreuzkopfgleitbahnen von Hammermaschinen werden

häufig dadurch besondere Kühlvorrichtungen hergestellt, dass man an dem Cylinderständer entlang ein Kühlrohr nach oben leitet, dort quer über die Gleitbahn führt, am Ende verschliesst und an der unteren Seite, soweit es über die Gleitbahn reicht, mit eingebohrten Löchern versieht, aus welchen man das Wasser beim Warmwerden der Führungen treten und auf der Gleitfläche her-unterfliessen lässt.

Auffangen des verbrauchten Schmieröles.

40)    Um den Abfluss des aus den Pleyelkopflagern herausgeschleuderten, oder von den Gleitbahnen herunterleckenden Oeles in die Bilge zu verhindern, bringt man an grösseren Schiffsmaschinen Vorrichtungen zum Auffangen dieses Oeles an. Das trotz dieser Vorsichtsmaassregeln dennoch in die Bilge gelangende verbrauchte Schmiermaterial schwimmt oben auf dem Bilgewasser, so dass es nur bei ganz niedrigem Wasserstande in der Bilge zu den Saugekörben der Lenzpumpen tritt und von diesen angesaugt werden kann. Es überzieht die innere Schiffshaut mit einem dünnen sich allmälig unter Einfluss des Bilgewassers zersetzenden Ueberzug, welcher einen Eäulnissgeruch verbreitet und hierdurch namentlich in tropischen Gegenden auf den Gesundheitszustand- der an Bord befindlichen Mannschaft schädlich wirken kann.

Reinigung der Maschinen-raumbilge.

41)    Zur Vermeidung eines derartigen Vorkommnisses sind daher besondere Vorsichtsmaassregeln zu beobachten. Nach der in unserer Marine gültigen Vorschrift*) muss die Maschinenraumbilge zur Verseifung der Fettstoffe von Zeit zu Zeit mit heisser Sodalauge übergossen werden. Hierauf erfolgt eine gründliche mechanische Reinigung der Schiffswand und dann wird die Bilge zur Desinfection noch mit Chlorzinklösung ausgespült. Empfehlenswerther als die letztere ist indessen die zur Desinfection auf preussischen Seeschiffen vorgeschriebene Sublimatlösung, **) welche durch Auflösung von 1 kg. Sublimat (Hydrargyrum bichloratum) in 20 kg. Wasser hergestellt und in solcher Menge in die Bilge geleite! werden muss, dass auf 1 Tonne Bilgewasser etwa 1 kg. Sublimat kommt.

Abtropfgefasse. 42) Da der Ablauf des Oeles namentlich an den Kurbelzapfenlagern am stärksten ist, so hat man die Aussparungen im Maschinenfundament, in denen sich die Kurbeln bewegen, mit festeingebauten Abtropfsclialen versehen. Dieselben sind entweder aus Kupferoder Messingblech hergestellt und in unserer Marine bei grösseren Maschinen durch eine Kupferrohrleitung unter sich und mit einer kleinen Handpumpe in Verbindung, mittelst welcher das aufgefangene verbrauchte Oel entfernt werden kann. Für die Kurbeln

'    *) Sanitäts-Dienstreglement an Bord. Beilage N. Vorschriften bei der Desinfection

des Kielraums.

**) Preussische Ministerial-Verordnung vom 11. Juli 1883. Instruction zur Désinfection von Seeschiffen.

CM '

Ml'

CO

oscillirender Maschinen schraubt man vorn und hinten an den die Kurbelwellenlager umschliessenden Kähmen, Oelfänger, welche die Gestalt eines oben offenen b haben und den grössten Theil des sonst im Maschinenraum herumgeschleuderten Oeles auffangen. — Die Kreuzkopfgleitbahnen von Hammermaschinen erhalten vielfach an ihrem unteren Ende, die von horizontalen Maschinen an beiden Enden viereckige Oelkasten, in denen sich das ablaufende resp. abgestrichene, verbrauchte Oel ansammeln kann.

Keinigung des verbrauchten Schmieröles.

43)    In neuester Zeit ist man bestrebt, an möglichst vielen Stellen der Maschine, soweit sich dies mit der Zugänglichkeit der einzelnen Theile verbinden lässt, Oelfänger für das verbrauchte Oel anzuordnen. Das aufgefangene Oel wird in dem unten näher beschriebenen Apparate gereinigt und kann wie neues Oel wieder zum Schmieren verwandt werden. Bei einer derartigen augenblicklich auch in unserer Marine in Erprobung befindlichen Einrichtung braucht man auf grosse Oekonomie beim Schmieren der Maschinentheile nicht zu achten, weil das etwa zu viel verbrauchte resp. vergeudete Oel nur zum kleinsten Theile verloren geht. Das Warmlaufen der Lager wird sich bei reichlichem Oelzufluss vermindern und von der aus Sparsamkeitsrücksichten eingeführten Oel- und Seewasserschmierung, bei welcher erfahrungsmässig eine schnellere Abnützung der gleitenden Eläcben eintritt als bei der reinen Oel-schmierung kann Abstand genommen werden.

Koellner in Neumühlen (Tafel 145, Oeiremigungs-.

'    .Apparat von

Koellner.

44)    Der Oelreinigungsapparat von Fig. 1—3) ist ein gusseiserner viereckiger Kasten, welcher den Aufnahmeraum A für das zu reinigende Oel, die Filterkammern B B und den Sammelraum für das gereinigte Oel C umschliesst. Der Aufnahmeraum A ist oben durch einen aufgeschraubten Deckel dicht verschlossen, ebenso kann der im Deckel befestigte Fülltrichter durch einen Hahn gegen den Apparat abgesperrt werden, damit beim Schlingern des Schiffes im Seegang das im Baume A befindliche Oel nicht ausfliessen kann. Ein dicht unterhalb des Deckels sitzender Probirhahn D lässt die Füllung des Raumes A erkennen. Statt desselben kann auch besser ein vom Boden bis

zum

bahnen an der Seite des Apparates angebracht werden, so dass man den Stand des Oeles im Innern in jedem Augenblicke übersehen kann. Unterhalb des Deckels liegt im Raume A das Siebblech E, welches die gröbsten im Abtropföl enthaltenen Unreinheiten, die eventuell den Hahn F verstopfen könnten, auf hält. In den Aufnahmeraum ist das Dampfrohr G geleitet, welches sich

Deckel der Kammer A reichendes Glasrohr mit Abfluss-

von

dem Hauptdampfrohr der Maschine abzweigt, durch den Hahn H den Dampf empfängt und ihn durch den Hahn J entlässt. Das Dampfrohr dient zur Erwärmung des meistens sehr

dickflüssigen, theils verseiften, theils mit Wasser vermischten Oeles. Je nach der Consistenz des Oeles ist es, um dünnflüssiger, also für die Filtration geeigneter zu zu erwärmen. Die hierzu erforderliche Dampfmenge wird durch den Hahn J regulirt, H bleibt stets ganz geöffnet, während J zur Herstellung höherer Temperaturen mehr, zur Erzielung niedriger weniger Dampf entweichen lässt. Der Boden des Baumes A ist vertieft, an der tiefsten Stelle sitzt der Ablasshahn F, durch den man das aus dem Oel geschiedene Wasser und die groben, nach unten gesunkenen Unreinigkeiten entfernen kann. An der Seite des Apparates ist ein kleines Schlammloch angebracht, durch welches man den Aufnahmeraum nach zwei- bis dreimonatlichem Betriebe reinigen muss.

werden, auf 60 ⁰ C. bis 100 ⁰ C.

45) Durch den Druck der im hohen Schenkel des Baumes A eingeschlossenen Oelsäule wird das Oel durch die Filterkammern BB gepresst. Diese Kammern sind mit Twist, welcher aus reinen, weissen, gut durchgezupften Baumwollabfällen oder Watte bestehen muss, dicht und ohne Zwischenräume vollgestopft. Mittelst der Pressschrauben K kann die Lagerung des Twistes regulirt werden. Durchfliesst das Oel die Filterkammern zu langsam, so ist der Twist zu fest eingedrückt, wird das filtrirte Oel nicht ordentlich klar, so liegt der Twist zu lose im Apparat oder ist zu lange im Gebrauch. Ist das Erstere der Fall, so muss er zusammengepresst werden, tritt das letztere ein, so ist er zu erneuern. Nach der Füllung der Filterkammern mit frischem Twist ist es vortheilhaft, zunächst reineres Oel einzufüllen, ehe man stärker verunreinigtes hineinbringt. Gewöhnlich braucht man erst eine Erneuerung des Twistes vorzunehmen, wenn pro kg. desselben 100 kg. Oel durch die Filterkammern geflossen sind.

46)    Das aus der ersten Filterkammer tretende Oel gelangt, über das kleine Weissblechstückchen L tretend, in die zweite Filterkammer. Dieses Blechstückchen leitet das Oel in die Mitte der Filterkammer, während es sonst unmittelbar an der Scheidewand beider Kammern nach unten sickern und die zweite Filterkammer nur einseitig durchdringen würde. Nach Abnahme des durch eine Spannschraube mit Handrad festgehaltenen Deckels der Filterkammern kann man an dem über das Blechstück L fliessenden Oel auch erkennen, ob es schon ganz rein oder noch schmutzig ist, ob also der Twist in der ersten Filterkammer gelockert oder zusammengedrückt werden muss.

47)    Das in dem Sammelraum C angesammelte gereinigte Oel, dessen Menge und Farbe durch das Oèlstandsglas M beobachtet werden kann, wird behufs neuer Verwendung durch den Hahn N entnommen. Durch das die Bäume C und B verbindende kleine

Rohr 0 kann die Luft aus C entweichen, wenn das filtrirte Oel in diesen Raum tritt. — Etwa 3 — 6 Stunden nach dem Aufftillen des Raumes A mit Abtropföl kann man das erste filtrirte Oel durch den Hahn N entnehmen. Ist das aufgefangene Oel nicht sehr stark verunreinigt, so ergiebt die Filtration im günstigsten Falle nur einen Gewichtsverlust von etwa 2 °/₀. Bei stärkeren Verunreinigungen resp. bei theilweise verseiftem Oel verringert sich die procentuale Ausbeute an gereinigtem Oel. — Das durch den Apparat gereinigte Oel kann immer wieder zum Schmieren verwendet werden, da es durch die Filtration eine Verminderung seines Fettgehaltes nicht erfährt. Auf der Oelprobirmaschine an-gestellte Versuche haben gezeigt, dass es dieselbe Schmierfähigkeit besitzt als das ungebrauchte frische Oel, nur verliert sich die helle Farbe desselben und es wird immer dunkler, je öfter man es reinigt. Die bisher von Koellner in 6 verschiedenen Grössen gefertigten Apparate liefern täglich zwischen 3—75 kg. gereinigtes Oel. — Bei den unbedeutenden Kosten des Apparates, der geringen Aufmerksamkeit, welche man demselben zu widmen braucht, und den grossen, unter 43) angeführten Vortheilen, welche die Oel-reinigung gewährt, dürfte sich die Einführung desselben namentlich auf Dampfern mit grossen Maschinen, die sehr lange Reisen zurücklegen müssen, sicherlich bezahlt machen.

43) Die Tabelle auf Seite 276 lässt den Schmiermaterialverbrauch Schmiermate-in den Maschinen von neueren Handelsdampfern erkennen. Es der Handels-

x    #    dampfer.

ist schwierig, aus den angegebenen Werthen einen allgemein gültigen Mittelwerth zu bilden, weil Lager, welche mit Weissmetall ausgefüttert sind, weniger Oel nöthig haben als solche, die nur aus Bronce bestehen, und weil ferner kleinere Maschinen verhält-nissmässig mehr Schmiermaterial erfordern als grössere. Ungefähr lässt sich indessen aus der Tabelle entnehmen, dass man bei den modernen einfachen Compoundhammermaschinen der Handelsdampfer, auf welche sich die Werthe beziehen, etwa 0,001 kg. Schmiermaterial pro IIP und Stunde verbraucht, während man vor 20 Jahren nach den Angaben von Ledieu ¹) bei den früheren Niederdruckmaschinen im Mittel etwa 0,0025 kg. Schmiermaterial nöthig hatte.

der Kriegsschiffe.

dampfer.

brochenen und niemals lange andauernden Betrieb, infolge dessen eine häufigere Entleerung resp. Nachfüllung aller Schmiergefässe nothwendig ist, welche stets mehr oder minder grosse Oelverluste

49) Die grossen und complicirten horizontalen resp. Trunk-Maschinen der Kriegsschiffe verbrauchen, wie die Tabelle auf Seite 277 zeigt, beträchtlich mehr Schmiermaterial als diejenigen der Handels-Zunächst begründet sich dies durch ihren oft unter-

bedingt; ferner durch den Umstand, dass diese Maschinen fast nie mit voller, sondern meistens nur mit sehr geringer Kraft zu arbeiten haben, der Oelverbrauch aber, wie aus 22) hervorgehen dürfte, nicht proportional der Kraftabnahme, sondern bedeutend langsamer als diese sinkt. Die Tabelle für die Handelsdampfer enthält ausserdem nur den Schmiermaterialverbrauch für die im Betriebe befindliche Schiffsmaschine, während die Tabelle für die Kriegsschiffe nicht nur diesen, sondern auch den Verbrauch an

rn.

Schmiermaterialverbranch auf Handelsdampfe

Tabelle über den

Bemer

kungen.

13

Nur unter No. 6 ist das beste Resultat aufgeführt , welches die betreffende Rhederei bisher erzielt hat. Die übrigen No.

enthalten die von den einzelnen Rhedereien festgestellten Mittel-werthe.

Schmiermaterialverbrauch pro IIP und Stunde im Mittel in kg.

Schmiermaterialverhrauch in 24 Stunden in kg.

Ungefähre IIP der

Maschinen

Schiffs

gattung

Rhederei

in

Summa

Talg

Mineral-

öl

Maschi

nenöl

in Summa

Mineralöl i Talg

Maschi

nenöl

12

10

0,0009l|

0,0008010,00011

110—120

13,5—14,5

5000—550096—106

Schnell

dampfer

Norddeutscher

Lloyd

in Bremen

0,00104’!

0,00105

10,00078

0,00007

0,00013 0,00084

0,00070

;o,00273

0,00021

0,00004 0,00164

|0,00012

jo,000921

50—62,5

5,7-7,2

44—45

2000—2500

Passagier

dampfer

0,00014

0,00091

15—20

2-2,5

13—17,5

600—800

Fracht

dampfer

0,000011

0,00070

45,5-50,5

4,5

1,0

40—45

2600—2700¹

Passagier

dampfer

Hamburg-Amerika-nischePacketfahrt-Actien-Gesellschaft

in Hamburg

0,00004

0,00067

15-16,25

2,5

0,5-0,75

12—13

750—800

Fracht

dampfer

jO,00005

;0,00017

0,00065

,0,00235

6,5-8,25

16,7—21,8

1,5

10,25    0,00160

II

0,5—0,75

1,2-1,3

9ll—9

14—19

0,25

10

450

240—340

260

Fracht

dampfer

Fraclit-

dampfer

Fracht

dampfer

Flensburger

DanipfsehifFfalirts-

Gesellschaft

von 1869

Sartori & Berger in Kiel

Lange, Gebr.

in Neumühlen

Tabelle über den Schmiermaterial-Verbrauch bei den Maschinen unserer Marine.

Bemerkungen.

15

Die nicht mit Bemerkungen versehenen Maschinen besitzen Ober-flächen-Condensatoren.

Einspritzcondensator.

Einspritzcondensator.

Einspritzcondensator.

Einspritzcondensator.

Schmiermaterialverbrauch pro IIP

und Stunde im Mittel in kg.

Schmiermaterialverbrauch in 24 Stunden im Mittel in kg.

TI X

Summa

14

00 CM    SO    COCO    COWOOOTfN(M»CCOiOCOQO^©i

COt>    OD    l>r—!    îo T O a iß O    O    CO H CT CO GO CD H 0

O’—¹    O    T-1    OO^OOO    —    ^^OOO^^^

O O    ©    O ©^    ©^ o <o ©^ ©^ O    ©^    ©^ O ©^ O ©^ ©^ ©^ ©^

o' cT    o"    o' o'    cT o' o' o' o" o'    o"    o o' o o o" o*' o o

Talg

13

0,0009

0,0008

0,0083

0,0005

0,0002

0,0009

0,0005

0,0005

0,0029

0,0002

0,0003

0,0043

0,0005

0,0033

0,0011

0,0020

0,0002

0,0046

Maschi- Mineral-nenöl öl

in

Summa

Talg

Maschi- Mineral-nenöl öl

na pan A\. xaxuo'Bqoaq aą)a0Avx9}łij^ uanaqaSaS -un ajp uauap ut ‘uap -un}sjduin(x aap xllBZ';V xqoiadsxua ueSun -qaapuiQ napuaqaxsaoA uop aqoxaAV ‘j/j aaoxWK

ainuiję oad iqnzsSuuqaap -uij aaaxxxiui aaiinjaśupj

Art der Maschine

Schifls-

0 lU S JJ

leuiamj^ epuajiverj

12

11

10 II

0,0025 0,0013 0,0137 j 0,0026

0,007710,0011

0,0093

0,0084

0,0048

0,0042

0,0092

0,0078

0,0041

0,0038

0,0086 0,0014 0,0100 0,0062 0,0070    —

0,0050 0,0010 0,0050    —

0,0073 0,0004 0,0124 0,0023 0,0100 0,0014 10,0118 —

0,0029

0,0008

0,0012

0,0011

0,0012

0,0008

O    O    CO Ol OCMaOOlOCOOOCMGOO^Ot^T-i

ia ~ co    o r- oodOt^t^OT-H^co^coco^oco

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§§ 2 S§3SSE:ggSgggS§§g§5SS

CCCOrHr-trHrH    rH rH

(M <M ci œ œ ooicooot^T-i--⁴ œœo®ffiO)®H 1—I Tf    i—I i—l    (M ^ (M (M n « io r-H Tt 05 t>

5000

1000

009

700

009

1300

800

800

800

009

400

450

300

230

500

300

300

100

350

80

ig S 53 §Sg.ig5S§î55;î§SgSSî§S§

Drilhngsmaschine mit rückwirkender Pleyelstange Zwillings-Trunkmaschine

Drillings-Trunkm ascliine

Zvvillings-Trunkmaschine Zwillingsmaschine mit rückwirkender Pleyelstange Zwei Drillings-Trunk-maschinen

Drillings-Trunkmaschine

Drillingsmaschine mit rückwirkender Pleyelstange Zwillings-Trunkmaschine Direct wirkende dreicylindr. Compoundmaschine Drillings-Trunkmaschine

Zwillings-Trunkmaschine Zwei direct wirkende zwei-cylindrige Compoundmaschinen Zwillings-Trunkmaschine Direct wirkende dreicylindr. Compoundmaschine Zwillings-Trunkmaschine Zwei direct wirkende Zwillingsmaschinen

Zwillings-Trunkmaschine

König Wilhelm . . . Kaiser u.Deutschld. Friedrich d. Grosse

und Preussen.....

Kronprinz.......

Friedrich Carl.... Sachsen-Classe.. . .

Hansa...........

Leipzig u.Pr.Adalb. Bismarck-Classe . .

Elisabeth........

Hertha und Vineta. Carola und Olga . . Ariadne und Luise.

Nymphe.........

Blitz...........

Grille...........

Habicht und Möwe Albatross u.Nautilus

Wespe-Classe.....

Cyclop..........

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©rH Ol CO^iOCOI>00©© rH »—¹ H rH »—•* rH r—I r—I i—t rH Ol

Schmiermaterial für den Betrieb der Hiilfsmaschinen (Dampfsteuerapparat, Dampf beibootsmaschine, Dampfpumpe des Destillir-apparats etc.), sowie für die Oonservirung der Hauptmaschine und aller Hülfsmaschinen einschliesst.

§ 91.

Commmiicationsmittel zwischen Oommandobrücke und

Maschine.

Zweck und Eintheilung.

1) Mit den immer grösser werdenden Dimensionen der Schiffe und Maschinen und ihrer immer mehr gesteigerten Gfeschwindigkeit musste auch eine Erhöhung ihrer Manövrirfähigkeit sowohl in der Handels- wie in der Kriegsmarine gefordert werden. Auf dem Schiffe trat an die Stelle des Handruders der Dampfsteuerapparat und in der Maschine wurde die Handumsteuerung durch die Umsteuerungsmaschine ersetzt. Bei der Schnelligkeit, mit welcher infolge dieser Vorrichtungen die Ausführung dem gegebenen Befehle auf dem Eusse folgte, genügte es nicht mehr, dass die Apparate, welche die Befehle von der Brücke zur Maschine übermittelten, sicher und correct functionirten, sie mussten noch mit Repetireinrichtungen versehen werden, aus denen man erkennen konnte, ob der Befehl auch richtig verstanden sei. — Für die gewaltigen modernen Schlachtschiffe befriedigten aber auch diese Apparate nicht, es stellte sich vielmehr das Bedürfniss heraus, den Commandirenden mit solchen Hiilfsmitteln zu umgeben, aus denen er sich sofort überzeugen kann, dass seine Befehle nicht blos richtig verstanden und repetirt, sondern auch richtig und ohne Zeitverlust ausgeführt werden. Somit entstanden denn folgende Categorieen von Communicationsmitteln zwischen der Oommandobrücke und der Maschine:

I. Apparate für die Befehlsübermittelung:

a)    Sprachrohre,

b)    Maschinenraumtelegraphen.

II. Apparate für die Contrôle der Maschinenbewegung :

c)    Rotationsrichtungsanzeiger,

d)    Umdrehungsanzeiger.

Sprachrohre.

2) a. Die Sprachrohre bestehen aus etwa 25 — 30 mm. lichten Durchmesser besitzenden Rohren, welche von Weissblech oder Messingblech gefertigt sind und deren einzelne Enden mit Zinn aneinander gelöthet werden. Sprachrohrleitungen, welche eine grössere Widerstandsfähigkeit besitzen sollen, setzt man aus kupfernen oder schmiedeeisernen Rohren zusammen, welche letzteren durch aufgeschraubte Muffen miteinander verbunden werden. Diese Rohrleitungen werden

im Schiffe unter den Decks und an den Schottwänden an solchen Stellen entlang geführt, an denen sie nicht leicht Beschädigungen ausgesetzt sind. Müssen sie ausnahmsweise an einer exponirten Stelle vorbeigeführt werden, so werden sie an derselben mit einem Schutzmantel aus Holz oder Eisenblech umgeben.

Mundstück und Pfeife des

3)    Die Sprachrohre oder richtiger die Communicationsrohre pflanzen ein in dieselben hineingesprochenes Wort auf längere Entfernungen Sprachrohres, ungeschwächt fort, weil durch die Reflexion der Schallwellen an den Seiten des Rohres deren seitliche Ausbreitung gehindert wird.

An ihren beiden Enden sind die Sprachrohre mit neusilbernen Mundstücken versehen, wie ein solches auf Tafel 146, Eig. 9 bis 12 gezeichnet ist. Die Oeffnung des Mundstückes wird durch eine ebenfalls aus Neusilber hergestellte kleine Pfeife geschlossen gehalten, welche mittelst einer kleinen Kette an dem Mundstück befestigt ist (Fig. 11 und 12 auf Tafel 146). Diese Pfeife dient zum Avertiren. Ehe man spricht, bläst man in das Rohr, nachdem vorher die Pfeife herausgenommen war. Die das Ende des Sprachrohres verschliessende Pfeife wird durch den Luftstrom zum Tönen gebracht und hierdurch die Aufmerksamkeit desjenigen erregt, mit welchem gesprochen werden soll.

Ueckel des Mundstücks.

4)    Da es zuweilen vorkommt, dass man namentlich in der Maschine bei den dort herrschenden Geräuschen den Avertirungspfiff nur undeutlich vernimmt, so ist unmittelbar vor der Pfeife eine kleine Oeffnung a freigelassen, durch welche ein Tlieil der in das Sprachrohr geblasenen Luft entweicht und den kleinen leichten Deckel b öffnet. Der geöffnete Deckel b ist daher ein Zeichen, dass gepfiffen worden ist. Der Avertirungspfiff muss sofort zurückgegeben werden und man hält sich bereit zum Hören, ohne noch einmal Rückfragen anzustellen.

Werth des Sprachrohres.

5)    Die Befehlsertheilung mit Hülfe eines Sprachrohres ist eine sehr langsame und ausserdem eine sehr unsichere, so dass die Sprachrohre bei modernen Kriegs- und Handelsdampfern neben den Telegraphen nur deśshalb eingebaut werden, um bei Beschädigungen der letzteren als Nothbelielf dienen zu können.

Maschinenraum-

Telegraphen.

6)    b. Die Maschinenraumtelegraphen kommen auf allen grösseren Dampfern zur Verwendung, sie zerfallen in

«) pneumatische resp. hydraulische Telegraphen, ß) electrische Telegraphen, y) mechanische Telegraphen.

Pneumatische

Telegraphen.

7)    a. Die pneumatischen Telegraphen sind ähnlich eingerichtet, wie die pneumatischen Klingeln in Gebäuden. Ein luftdicht verschlossenes Rohr führt von der Brücke zur Maschine. Mittelst eines auf der Brücke angebrachten Mechanismus comprimirt man die Luft in dem oberen Ende des Rohres. Diese Compression pflanzt sich

durch das ganze Rohr fort, bis sie am Ende desselben eine in einer kleinen Kammer befindliche gewellte Platte durchbiegt, deren Durchbiegung mittelst Hebel etc. auf einen Zeiger übertragen wird, welcher sich über der Scala mit den Commandoworten bewegt. Gleichzeitig mit dem Zeiger wird auch eine Klingel in Bewegung gesetzt, um die Maschinisten zu avertiren. Das Repetiren der Befehle von der Maschine geschieht entweder durch ein Sprachrohr oder durch einen ganz gleichen Apparat, der die Compressions-vorrichtung für die Luft in der Maschine und den Zeiger mit Scala auf der Commandobrücke trägt. Die pneumatischen Telegraphen haben den Fehler, dass sie schon bei geringen Undichtheiten des Uebertragungsrohres mangelhaft functioniren, wesswegen sie als zu unsicher und zu empfindlich weniger in Aufnahme gekommen sind. — Die Ausdehnungen, welche die Rohre durch die hohe Temperatur in den Maschinenräumen erlitten und welche störend auf den Gang der pneumatischen Telegraphen einwirkten, suchte män dadurch unschädlich zu machen, dass man die Rohre statt mit Luft mit Wasser füllte und so entstanden die hydraulischen Telegraphen. Das Wasser wird in dem Leitungsrohre mittelst einer kleinen Druckpumpe comprimirt und wirkt auf einen Apparat, der einem Manometer ähnlich ist. Aber auch diese Telegraphen sind noch sehr unvollkommen und wenig in Gebrauch.

Hydraulische

Telegraphen.

Electrische

Telegraphen.

Mechanische

Telegraphen.

Gisborne’s M aschinenraum-Telegraph.

8)    ß. Electrische Telegraphen sind wiederholt eingeführt worden, konnten sich aber keine allgemeine Verbreitung verschaffen, weil die zu ihrem Betriebe erforderlichen Batterien zu zerbrechlich sind, und deren Instandhaltung auf langen Reisen mit mancherlei Schwierigkeiten verknüpft ist. Es lässt sich indessen wohl annehmen, dass bei den Fortschritten auf dem Gebiete der Elec-tricität und den immer wiederholten Versuchen, electrische Telegraphen in verbesserter Form im Laufe der Zeit alle anderen Maschinenraumtelegraphen verdrängen werden, weil sie die Befehle am schnellsten und correctesten übermitteln.

9)    y. Die mechanischen Telegraphen sind momentan sowohl für Handelsdampfer wie auch für Kriegsschiffe noch die practischsten. Einer der besten mechanischen Maschinenraumtelegraphen ist der in der englischen Marine hauptsächlich gebräuchliche und mit einigen Aenderungen auch in unserer Marine reglementarisch eingeführte nachstehend näher beschriebene von Gisborne in Liverpool.

10) Der Gisborne¹ sehe Maschinenraumtelegraph (Tafel 146, Fig. 1—8) besteht aus 2 Signalapparaten, deren einer (Fig. 1—3) auf der Commandobrücke aufgestellt ist, deren anderer (Fig. 4—6) sich im Maschinenraum befindet. Jeder dieser Apparate enthält eine Signalscheibe, über welche sich zwei Zeiger bewegen, von denen einer direct die Befehle von der Brücke zur Maschine übermittelt,

während der andere dieselben von der Maschine zur Brücke repetirt.

Eine Glocke mit Schlagwerk ist an jedem Apparat angebracht, sie dient zur Avertirung des Personals.

11)    Der Apparat auf der Commandobrücke ruht in einer broncenen a<frPBrückef Säule und ist nach oben hin halbkreisförmig abgeschlossen. Der Umfang dieses Halbkreises ist, wie Eig. 2 erkennen lässt, mit Milchglasstückchen besetzt, welche die Commandos in schwarzen Buchstaben tragen und die halbe Breite des Umfanges einnehmen.

Die andere halbe Breite wird durch die in Fig. 1 gerade gezeichneten, in Wirklichkeit aber halbrund gebogenen Glasstücke ausgefüllt, welche die Bewegungsrichtung angeben. Ueber dem Halbkreis bewegt sich ein Handgriff A mit einer kleinen Schleppfeder B, die ihn in den einzelnen, den Commandos entsprechenden Lagen festhält. Der Apparat wird so auf die Brücke gestellt, dass die Scala für „Vorwärts“ dem Buge des Schiffes zugekehrt ist. Der commandirende Officier bewegt daher den Handgriff A stets nach der Richtung, welche er durch die Maschine dem Schiffe zu geben wünscht. Seitlich sind an dem Handgriff A die beiden Zeiger C C geschraubt, welche sich über ebenfalls auf Milchglas geschriebene Scalen bewegen, die beide Seitenwände des durch den Halbkreis gebildeten Raumes abschliessen. Diese Scalen dienen zum Repetiren der Befehle aus der Maschine mittelst der Zeiger D D, sie sind so angeordnet, dass sie vom commandirenden Officier von beiden Seiten der Brücke aus beobachtet werden können. Nachts wird das Innere des Apparates durch 2 Laternen erleuchtet, so dass auch dann die einzelnen Commandos lesbar bleiben.

Apparat in der Maschine.

12)    Die Uebertragung des Commandos nach der Maschine geschieht durch die lose auf ihrer Axe sitzende Scheibe E, an welcher der Handgriff A verschraubt ist. Eine um den Rand dieser Scheibe gelegte, aus Kupferplättchen bestehende und an der Stelle x festgenietete Kette steht durch kupferne Leitungsdrähte mit der Kette der auf ihrer Axe festgekeilten Scheibe F des Apparates im Maschinenraum (Fig. 4) in Verbindung. Eine Drehung der Scheibe E verursacht eine Drehung der Scheibe F und des mit dieser verbundenen Zeigers G, welcher die Commandos auf einer broncenen Scheibe mit schwarzen Lettern (Fig. 5) im Maschinenraum anzeigt. Der Apparat im Maschinenraum ist am Maschinistenstande so angebracht, dass der Maschinist die Scala stets vor Augen hat, Nachts wird dieselbe besonders beleuchtet. Die Kupferdrähte, welche die Transmission von der Scheibe E bis zur Scheibe F vermitteln, werden an passenden Stellen mit Spannschrauben versehen, welche zeitweise nachgespannt werden müssen, weil sich die kupfernen Ketten allmälig recken. An allen Stellen, wo die Transmission Biegungen zu überwinden bat, sind in die

Kupferdrähte kurze Kettenstücke eingeschaltet, welche über Leitrollen (Fig. 7 und 8) laufen. Diese Art der Transmission hat sich selbst bei sehr langen Leitungen, wenn von vornherein genau justirt und stets sorgfältig nachgespannt, gut bewährt ; kleine, indessen unwesentliche Differenzen im Stande des Commando- und Repetirzeigers können natürlich Vorkommen.

Repetir-

Vorrichtung.

Schlagwerk.

Rotationsrich-

tungs-Anzeiger.

13)    Die Repetirvorrichtung von der Maschine nach der Brücke ist ähnlich wie die Befehlsübermittelung eingerichtet. Durch den Handgriff H bewegt man die lose Scheibe J. Die Scheibe J dreht mit Hülfe der Transmission die fest mit den Zeigern D D verbundene Scheibe L des Apparates auf der Brücke so lange, bis der Repetirzeiger K auf demselben Felde steht wie der Com-mandozeiger G (Fig. 4).

14)    Das Schlagwerk wird beim Apparat in der Maschine durch die Scheibe F, beim Apparat auf der Brücke durch die Scheibe L in Thätigkeit gesetzt. Zu dem Zwecke sind die Ränder dieser Scheiben mit 7 kleinen eingeschraubten Stiften y besetzt, entsprechend den Zwischenräumen der 8 Commandos. Die einzelnen Stifte drücken gegen den zweiarmigen Hebel M, dieser wirkt mittelst der Zugstangen N und 0 je nach der Drehungsrichtung der Scheiben F und L auf den zweiarmigen Hebel P ein, welcher den durch die Spiralfeder R gespannten Schlaghebel S zum Ausschlag bringt. Sobald der Handgriff A auf der Brücke von dem einen Commandofeld zum andern bewegt wird, geht auch der Zeiger G in der Maschine von einem Felde zum andern und beim Wechsel der beiden Felder ertönt ein Glockensignal. Dasselbe findet auf der Brücke bei der BeAvegung des Repetirzeigers statt. — Grosse Damj)fer mit 2 Commandobrücken erhalten für jede Brücke einen besonderen Maschinenraumtelegraphen, welche beide in der Maschine nebeneinander befestigt Averden. Doppelschraubenschiffe mit getrennten Maschinenräumen müssen für jeden Masçhinenraum einen Telegraphen haben ; sind bei solchen Schiffen noch ZAvei Commandobrücken vorhanden, so gelangen zusammen 4 Maschinenraumtelegraphen zur Aufstellung.

15) c. Die Rotationsrichtungs-Anzeiger (Tafel 145, Fig. 4 und 5) sind höchst einfache Apparate. Mittelst einer aus schmiedeeisernen Rohren von etAva 25 mm. äusserem Durchmesser hergestellten Wellenleitung und broncenen conischen Rädern Avird die Bewegung der Maschinemvelle nach der Commandobrücke auf einen Zeiger übertragen. Der Zeiger bewegt sich vor einer broncenen Scheibe, in welcher die Bezeichnungen „Voraus“ und „Zurück“ mit den entsprechenden Pfeilen eingeschnitten sind. Hinter der Scheibe ist Milchglas eingesetzt, damit man auch im Dunkeln, wenn die Scheibe von innen durch eine Laterne beleuchtet Avird, die Be-

wegung des Zeigers erkennen kann. — Der Zeiger dreht sich, wenn die Maschine in Gang gesetzt wird, und Drehungssinne derselben links oder rechts herum, die Durchmesser der conischen Räder an der Wellenleitung alle einander gleich, wie dies in der Regel geschieht, so kann man auch nach dem Zeiger die Umdrehungen der Maschine zählen, da derselbe genau wie diese rotirt. Der commandirende Officier kann daher nach dem Rotationsrichtungsanzeiger nicht nur den Drehungssinn der Maschine erkennen, er kann auch nach demselben die Zeit bestimmen, welche zwischen der Ertheilung des Befehles und dem Angehen der Maschine verstreicht, und endlich ist er in der Lage, mittelst desselben die Umdrehungszahl der Maschine zu beobachten.

zwar je nach dem Macht man

Umdrehungs-

Anzeiger.

16)    d. Die Umdrehungsanzeiger zeigen direct die Umdrehungszahl der Maschinenwelle pro Minute an, sind also für die Feststellung der Maschinengeschwindigkeit viel empfehlenswerther als die vorerwähnten Rotationsrichtungsanzeiger. Die Umdrehungsanzeiger werden wie die Maschinenraumtelegraphen stets paarweise angeordnet, und zwar steht ein solcher Apparat auf der Commandobriicke, während ein zweiter im Maschinenraum in der Nähe des Maschinistenstandes befestigt ist. DopjDelschraubenschiffe müssen für jede Maschine einen Umdrehungsanzeiger auf der Brücke besitzen, da die beiden Maschinen fast nie ganz gleiche Umdrehungen machen.

Schiffe mit 2 Commandobrücken erhalten gewöhnlich nur auf der hinteren Brücke Umdrehungsanzeiger.

17)    Man hat in den letzten Jahren eine ganze Reihe von Umdrehungs- Eiutheiluiig-anzeigern construirt, welche entweder auf dem Zusammenarbeiten

zur

keitsmesser u. s. w.

eines von der Maschine bewegten Rädergetriebes und eines durch eine Uhr regulirten Schaltwerkes, oder auf der Wirkung der Cen-trifugalkraft beruhen. Die letzteren lassen sich in 2 Classen theilen, je nachdem sie die Centrifugalkraft fester oder flüssiger Körper benutzen. Die Erfinder haben ihren Apparaten gewöhnlich besondere Namen beigelegt, so sind die zur ersten Art gehörigen, genannt worden von Mensing Gyrometer d. h. Umdrehungsmesser, von Jac-quemier Cinémomètre, d. h. Bewegungsmesser, von Garnier Véloci-mètre d. h. Schnelligkeitsmesser ; Buss, Sombart & Co. nennen ihren zweiten Art zählenden Apparat Tachometer, d. h. Geschwindigln unserer Marine sind folgende Apparate

eingeführt und hier näher besprochen worden :

a) Der Umdrehungsanzeiger von Mensing,

ß) » y) » S) „

„ Buss, Sombart & Co.,

„ Tower,

„ Schneider.

Erwähnt sei hier aber, dass in unserer Marine noch Versuche

mit den in der französischen Marine gebräuchlichen Apparaten von

Jacquemier*) und von Valessie**), welche beide zu den Apparaten der ersteren Categorie zählen, angestellt werden sollen. Eine Beschreibung dieser höchst sinnreichen, indessen complicirteren Apparate, würde hier, wenn sie verständlich sein sollte, zu viel Kaum beanspruchen, wesswegen auf die unten angegebenen Quellen verwiesen wird.

Umdrehungs-Anzeiger von Mousing.

Umdrehungs-Anzeiger von Buss, Sombart <fe Co.

18) or. Der Umdrehungsanzeiger von Mensing, ein Apparat der ersten Art, ist hauptsächlich wegen seiner Complicirtheit nicht in allgemeinen Gebrauch gekommen. Er enthielt neben dem von der Maschine bewegten Rädergetriebe eine Uhr für die Regulirung des Gesperres und als letzteres functionirten Electromagnete, welche durch eine Batterie Bunsen’scher Elemente bewegt wurden. Von diesem Apparat gilt daher dasselbe, was schon unter 8) von den electrischen Maschinenraumetelegraphen gesagt worden ist. Hierzu kam noch, dass der Apparat die Umdrehungszahl nicht continuir-licli sondern nur in Intervallen von einer Minute angab, eine Unterbrechung, die sich für das practische Bedürfniss als zu lang erwies. Versuchsweise in unserer Marine benutzte Mensing’sche Umdrehungsanzeiger sollen jetzt durch die obenerwähnten französischen Apparate ersetzt werden, welche die Umdrehungszahl in Intervallen von 2 Se-cunden angeben und statt der electrischen Gesperre mechanisch angetriebene Schaltwerke besitzen. Principiell sind die Apparate der ersten Art allen nachstehend angeführten vorzuziehen, weil sie eine grössere Genauigkeit besitzen und ihren Zeiger jedesmal feststellen, also ein bequemes Ablesen der Umdrehungszahl ermöglichen.

19) ß. Der Umdrehungsanzeiger von Buss, Sombart Sf Co. (Tafel 147, Eig. 1 — 3) gehört zur zweiten Art der Umdrehungsanzeiger, welche die Centrifugalkraft fester Körper ausnützen. Mittelst Räderübertragung wird von der Maschinenwelle aus ein eigen-thümlich geformtes Centrifugalpendel in Bewegung versetzt. Die beiden Körper dieses Centrifugalpendels sind durch eine kräftige Spiralblattfeder miteinander verbunden (Fig. 2), welche der Centrifugalkraft der Pendelgewichte das Gleichgewicht zu halten hat. Der Ausschlag der Pendel wird durch die gabelförmige Stange A auf das Zeigerwerk B übertragen, welches sich in dem die Scala tragenden Gehäuse C befindet. Die Uebersetzung von der Maschinenwelle auf die Tachometerspindel muss derartig gewählt werden, dass die letztere 250—1000 Umdrehungen pro Minute macht. Die Scala des Tachometers ist, wie Fig. 1 erkennen lässt, mit einer doppelten Zahlenreihe versehen, von denen sich die äusseren auf die Umdrehungen der Tachometerspindel, die inneren auf die Umdrehungen der Maschinenwelle beziehen. Das Umsetzungsverhält-

*) M. Jacquemiek. Cinémomètre. Revue maritime et coloniale. August 1878.

**) M. Valessie. Compteur differential, indicateur de la vitesse. Comptes rendus hebdomadaires des séances de lAcadérpie des sciences vom 3. Juni 1878.

niss zwischen der Maschinenwelle und der Tachometerspindel ist bei den Apparaten in unserer Marine wie 1 : 12,5 gewählt.

20)    Der auf Tafel 147 gezeichnete Apparat ist im Maschinenraum Aufstellung, untergebracht, der Apparat an Deck steht vertical auf einem Fuss, welcher in Fig. 3 punktirt gezeichnet ist, der Fuss X des horizontalen Apparates mit den beiden Lagerarmen fällt bei demselben selbstverständlich fort. Die horizontalen und verticalen Apparate stimmen in ihrer Construction vollkommen überein, sie lassen sich in den Lagern D beliebig drehen und mittelst der Schraube E in jeder Lage feststellen, so dass man die Scala in eine solche Stellung bringen kann, wie es für die Sichtbarkeit derselben am angemessensten erscheint.

Betrieb.

21)    Beim Betriebe müssen die Tachometer immer gut mit Sohmier-material versehen werden, die Wellen und Lager sind stündlich zu schmieren ; die inneren Theile des Pendelmechanismus werden nach Herausnahme der Schrauben FF wöchentlich einmal mit Oel versehen, die Zapfen G G, welche die Pendel mit der Zugstange A verbinden, dürfen aber nur wenig geölt werden. Allmonatlich müssen auch die Zapfen der Radaxen des Zeigerwerks mit Knochenöl geschmiert werden, während man für die übrigen Theile des Apparates Maschinenöl verwendet. Zu diesen Zapfenlagern gelangt man nach dem Losschrauben des Bügels H und Wegnahme des Deckels J.

22)    Die Tachometer von Buss, Sombart & Co. haben sich nach den ^suiute!" bisherigen Erfahrungen in unserer Marine bei höheren Umdrehungszahlen (etwa von 60 ab) dann gut bewährt, wenn der Antrieb derselben statt durch Räder mittelst Riemen hergestellt wurde. Bei niedrigeren Umdrehungszahlen markirt sich aber schon die geringste Unregelmässigkeit im Kurbelkreise durch ein solches Schwanken

des Zeigers über 4 bis 5 Theilstriche, dass ein richtiges Ablesen der wirklich gemachten Umdrehungszahl gar nicht möglich ist. Ausserdem hat sich das Gferäusch, welches durch die Räderübersetzungen entsteht, auf der Commandobrücke als lästig erwiesen.

zur

Die Tachometer werden daher wahrscheinlich (die Versuche sind Zeit noch nicht abgeschlossen) nicht für unsere Schiffsmaschinen, wohl aber für die dynamo-electrischen Maschinen zur Erzeugung electrischen Lichtes eingeführt werden, welche letztere aus dem § 48, 64 erwähnten Grunde eine bestimmte Umdrehungszahl nicht überschreiten dürfen.

Tower (Tafel 148) ist ein Apparat pndrehimgs-

v    '    1 r    Anzeiger von

der zweiten Art, welche die Centrifugalbewegung des Wassers ausnützen.

aufgestellte Centrifugalpumpe (Fig. 14 und 15) wird durch Zahnradübertragung von der Maschinenwelle aus in Betrieb gesetzt.

23) y. Der Umdrehungsanzeiger von

Eine kleine, im Maschinenraum oder Wellentunnel

Tower.

In die Pumpe mündet an der Axe das Saugerohr A und an der Peripherie das Druckrohr B, beide bestehen aus Kupfer und besitzen 10 mm. lichten Durchmesser. Sie laufen parallel nebeneinander von dem Maschinenraum nach der Commandobrücke, im ersteren sowohl wie auf der letzteren sind in diese Rohre Scalen (Fig. 1 und 5) eingeschaltet, welche die Umdrehungszahl der Maschine angeben. Während des Betriebes müssen die Centrifugalpumpe, die Rohre A und B und die Gehäuse der Scalen vollständig mit Wasser angefüllt sein. Um letzteres zu ermöglichen, ist an dem höchsten Punkte der Rohre (auf der Commando-brücke) ein kleiner Wassertank C angebracht und mit einer Druckpumpe D, welche aus einem eisernen Behälter E saugt, ausgerüstet (siehe Fig. 2 und 3). Der Wasserstand in den Tanks C und E ist an seitlich eingesetzten Wasserstandsgläsern a a zu erkennen. (Fig. 2 und 4).

Wirkungsweise.

24)    Die Wirkungsweise des Towed sehen Umdrehungsanzeigers ist folgende : Beim Stillstände der Centrifugalpumpe ist der Druck in den beiden Rohren A und B gleich gross. Durch die Bewegung der Centrifugalpumpe wird der Druck in dem Saugerohr A verringert, im Druckrohr B hingegen vergrössert. Die hierdurch hervorgebrachte Differenz des Druckes in beiden Rohren vergrössert sich bei schnellerem Gange der Maschine und verkleinert sich bei langsamerem Gange derselben. Die Druckdifferenz wird nun durch die Rohre A und B in das Innere der Scalengehäuse übertragen und hierdurch wird das Zeigerwerk derselben, wie unten näher beschrieben, bewegt. Da die einer gewissen Gangart der Maschine entsprechende Druckdifferenz in allen Tlieilen der Rohre A und B, welche auf gleicher Höhe liegen, immer dieselbe ist, so kann man die Scalen an jeder beliebigen Stelle dieser Rohre anbringen.

Zeigerwerk.

25)    Das Zeigerwerk ist in einem broncenen Gehäuse eingesühlossen, dessen Vorderwand durch eine 20 mm. starke Glasscheibe gebildet wird. In dem Gehäuse liegt eine gewellte Platte, wie bei Plattenfedermanometern. Die eine Seite dieser Platte steht mit dem Druckrohr B, die andere mit dem Saugerohr A in Verbindung. Infolge des Ueberdruckes im Rohre B wird die Platte eine Durchbiegung erleiden, welche sich von dem in die Mitte derselben eingefügten Broncestück h, mittelst der Schraube c auf die kleine flache Messingfeder d überträgt. An die Feder d ist die Zugstange e befestigt, welche bei jeder Durchbiegung der Platte den Zahnquadranten / in eine Drehung versetzt, die dieser auf das kleine Stirnrad g der Zeigerwelle fortpflanzt. Die kleine Spiralfeder h drückt den Zeiger beim Nachlassen des Ueberdruckes auf Null zurück. Das ganze Zeigerwerk ist aus Bronce hergestellt, weil alle Theile desselben stets von Wasser umgeben sind.

26)    Das Zeigergehäuse besitzt an seiner höchsten Stelle ein durch einé ZeigergeLäuse. kleine Spiralfeder geschlossenes Ventil F (Fig. 5, 6 und 7).

Beim Füllen des Gehäuses mit Wasser vor der Inbetriebsetzung des Umdrehungsanzeigers muss das Ventil durch Niederdrücken des Knopfes i geöffnet werden, damit die im Gehäuse eingeschlossene Luft entweichen kann. Das Ventil ist an seinem Rande mit einem Zahnkranz versehen, welcher, wie Fig. 7 zeigt, in Zähne eingreift, die in den Umfang der Scalenscheibe eingefräst sind. Durch Drehung des Knopfes i kann man daher die Scala im Anfänge so justiren, dass die Stellung des Zeigers der durch Nachzählen bestimmten Umdrehungszahl der Maschine pro Minute entspricht.

Ist die Scala richtig eingestellt, so wird die Kopfschraube k niedergeschraubt, hierdurch die Feder l fest gegen den Knopf i gedrückt, so dass ein Drehen desselben mit der Hand nicht mehr möglich ist, und gleichzeitig das Ventil F geschlossen.

Druckpumpe.

27)    Die Druckpumpe D (Fig. 12 und 13) saugt durch das Rohr G aus dem Tank E und presst das geförderte Wasser durch das Rohr J zu dem Hahn H (siehe Fig. 16). Stellt man den Apparat in Betrieb, so bringt man den Hahn H in die Fig. 18 gezeichnete Position, drückt das Wasser aus E durch das Saugerohr A und die Centrifugalpumpe in das Druckrohr B, zurück zum Hahn II und von hier durch das Rohr A₁ in den kleinen Tank C, bis dieser mit Wasser gefüllt ist. Durch diese Manipulation werden die Luftbläschen aus den Rohren und der Centrifugalpumpe entfernt. Beim Betriebe des Umdrehungsanzeigers stellt man den Hahn H in die Position Fig. 19, dann steht die Druckpumpe durch das Rohr J und das Rohr K mit dem Tank C in Verbindung und das etwa durch das Rohr A₁ aus dem letzteren gesaugte Wasser kann leicht durch einige Hübe des Kolbens von D ersetzt werden.

Füllung des Apparates.

con-

für kalte Klimata wichtig, schwerer gefriert.

28)    Die Füllung des Apparates geschieht durch eine Mischung von 1 Theil Glycerin und 16 Theilen Wasser, welche tüchtig geschüttelt werden muss, um ordentlich gemischt zu sein. Man kann auch reines Wasser allein zum Betriebe benutzen, indessen ist die genannte Mischung vorzuziehen, weil sie den Apparat besser servirt, und, was

Man füllt den Tank E durch das Rohr L bis zum höchsten Wasserstande, stellt den Hahn H in die Position Fig. 18 und bewegt die Druckpumpe D so lange, bis C mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser sinkt hierbei im Tank E sehr schnell und muss fortwährend nachgefüllt werden. Die Ventile F der Scalengehäuse werden geöffnet, damit die Luft aus denselben entweichen kann.

Ist das Gehäuse ganz mit Wasser gefüllt, so wird F geschlossen.

Schliesslich wird der Tank C, falls er sich wieder entleert haben sollte, nochmals mit der Druckpumpe D ganz voll gepumpt, der

Hahn H in die Position Pig. 19 gedreht und der Apparat ist zum Betriebe klar.

Betrieb.

29)    Beim Betriebe hat man nur darauf zu achten, dass der Tank C nicht unter den niedrigsten Wasserstand gefüllt ist, damit die Centrifugalpumpe keine Luft ansaugt, und dass die Lager derselben von Zeit zu Zeit geschmiert werden. Sinkt das Wasser häufiger in kurzer Zeit in C. so dass ein oftmaliges Aufpumpen aus E durch die Pumpe D erforderlich wird, so ist dies ein Zeichen, dass entweder eine Verbindung der Kupferrohre oder die Stopfbüchsenpackung an der Axe der Centrifugalpumpe undicht ist. Weitere Störungen im Betriebe kommen selten vor. Die Tower’schen Umdrehungsanzeiger sind namentlich in der englischen Marine in Gebrauch und auch in der unsrigen versuchsweise eingeführt. Die bedeutenden Kosten dieser Apparate und ihre ver-hältnissmässig grosse Complicirtheit gegenüber den nachstehend beschriebenen haben indessen dahin geführt, das sie jetzt nicht weiter beschafft werden.

Umdrehungs-Anzeiger von Schneider.

30)    ö. Der Umdrehungsanzeiger von Schneider (Tafel 147, Pig. 4 u. 5) beruht ebenso wie die Apparate von Dietze*) und von Dr. Braun**) auf der Beeinflussung der Steigehöhe einer Flüssigkeit durch die Centrifugalkraft, er ist also auch ein Apparat der zweiten Art. Bei dem Schneider’schen Apparat bilden zwei Gefässe A und B mit kreisrundem Querschnitt, von denen das innere mit einem Rand auf der oberen Innenkante des äusseren Gefässes ruht, die Umfassung der aus einem Gemisch von 1 Theil Glycerin und 5 Theilen Wasser bestehenden Schwungmasse. Die Communication beider Gefässe ist durch Löcher im Auflagerand und im Boden des inneren Gefässes hergestellt. In der gemeinschaftlichen Axe beider Gefässe läuft in 2 verstellbaren Körnern die Rotations-axe C, an welcher sich unten ein vier- oder mehrflügeliger Propeller D und oben ein Zahnrad E befindet. In dieses Zahnrad greift das zweite horizontal gelagerte Zahnrad F ein, welches gleichzeitig als Schnurscheibe dient. Auf der Flüssigkeit im inneren Gefässe ruht eine Korkkugel S als Schwimmer. Von diesem führt eine Zahnstange H in das Zeigergehäuse, und steht dort mit einem Zahnrädchen in Eingriff, welches den Zeiger Z bewegt.

■Wirkungsweise. 31) jjie Wirkungsweise des Schneider’schen Umdrehungsanzeigers ist eine sehr einfache. Hat man die Gefässe A und B soweit mit Wasser gefüllt, dass der Zeiger Z auf Null steht, so legt man um die obere Schnurscheibe eine Schnur, welche für den Apparat im Maschinenraum mit einer an der Maschinenwelle befestigten

*) Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Decemberheft 188.1. Die Mess-, Control- und Itegistrir-Apparate auf der Hygiene-Ausstellung zu Berlin.

**) Wochenschrift des Vereins deutscher Ingenieure vom 17. Februar 1883. Seite 55.

Schnurscheibe von gleicher Grösse in Verbindung gebracht wird. Für den Antrieb des Apparates auf der Commandobrücke wird in unserer Marine eine Schnurscheibe auf die Wellenleitung der Rotationsrichtungsanzeiger gesteckt. Beim Betriebe findet nun im inneren Gefässe B eine Niveaubewegung der inneren Flüssigkeitssäule nach unten statt und zwischen den Wandungen beider Gefässe eine solche nach oben. Der ersteren leistet der Schwimmer Folge, wodurch diese Bewegung auf den Zeiger übertragen wird. Da nun jede Höhendifferenz beider Flüssigkeitssäulen stets einer bestimmten Geschwindigkeit entspricht, so wird durch den jedesmaligen Stand des Zeigers die der Bewegung innewohnende Geschwindigkeit angezpigt.

Füllen des Apparates.

des

Worth des Apparates.

man

32) Das Füllen des Apparates geschieht durch ein in der oberen Platte P angebrachtes Füllloch «7, welches gewöhnlich durch einen Schieber L mit Befestigungsschraube verschlossen gehalten wird. Ferner dreht man den Anschlagstift G des Zeigers durch den am hinteren Zeigergehäuse sitzenden Knopf R um eine halbe Umdrehung zurück und schraubt gleichzeitig den Regulirkolben K ganz hinein, um möglichst wenig Luft im Apparat zu haben. Hierauf giesst man die Flüssigkeit durch das Füllloch langsam in den Apparat, damit die in demselben eingeschlossene Luft vollständig entweichen kann. Nachdem so viel Flüssigkeit eingefüllt ist, dass der Zeiger auf Null steht, schraubt man den Regulirkolben K nach unten und giesst nun tropfenweise noch etwas Flüssigkeit zu, bis der Zeiger abermals auf Null steht. Nun wird der Apparat regulirt, indem man unter Erschüttern desselben durch Schläge mit der Hand den Regulirkolben soweit hineinschraubt, dass der Zeiger genau auf den rotlien Strich zeigt. Ist dies geschehen, so wird der Anschlagestift des Zeigers wieder auf Null gedreht. Der Apparat kann auch während des Ganges regulirt werden, indem durcli Auf- und Abschrauben des Kolbens den Zeiger auf die

durch Nachzählen ermittelte Umdrehungszahl der Maschine einstellt. 33) Das Entleeren des Apparates geschieht durch Abschrauben des Cylinderdeckels X und Herausziehen des Kolbens K. Auf dieselbe Weise wird auch die beim Füllen etwa zu viel in den Apparat gegossene Flüssigkeit entfernt. Es ist empfehlenswertb, den Apparat

indem man von oben so lange

alle 6 Monate einmal zu reinigen reines Wasser durchgiesst, bis dasselbe unten rein herausfliesst.

34) Die Umdrehungsanzeiger von Schneider sind äusserst einfach in ihrer Construction, sehr leicht und bequem aufzustellen und ohne

Schwierigkeiten in Betrieb billigsten von allen hier aufgeführten Apparaten und haben sich bei den auf unseren Schiffen angestellten Versuchen als Umdrehungs

zu setzen. Sie sind ausserdem die

19

anzeiger für die Schiffsmaschinen am besten bewährt.

BUSLKY, die Schiffsmaschine.

35) Auf Tafel 149 ist die Anordnung aller bisher besprochenen Com-municationsmittel zwischen Commandobrücke und Maschine an Bord eines modernen Panzerschiffes dargestellt. Alle für diese Apparate erforderlichen Leitungen sind so gelegt, dass sie sich möglichst unterhalb der Wasserlinie und so weit als angängig im Panzerschutz resp. innerhalb des Schornsteinumbaues befinden, um gegen feindliche Projectile geschützt zu sein.

Arrangement der Communi-cationsmittel.

Zweck.

Eintheilung.

§ 92.

¹

A. Ledieu. Traité élémentaire des appareils à vapeur de navigation. Tome II. Paris 1865.

Regulatoren, Hubzähler und Barometer.

1) Die Regulatoren der Schiffsmaschinen stehen durch ein Gestänge mit der Drosselklappe*) in Verbindung und bewirken durch grössere oder geringere Oeffnung derselben einen stärkeren resp. schwächeren Dampfzufluss zu den Ojdindern, also auch einen schnelleren resp. langsameren Gang der Maschine. Namentlich die Maschinen der Schraubendampfer arbeiten bei bewegter See mehr oder minder unruhig, sie gehen langsamer, wenn das Hinterschiff mit der Schraube tief in einen Wellenberg taucht, und laufen schneller, sobald die Schraube in ein Wellenthal tritt. Zur Vermeidung der hierdurch innerhalb der Maschine auftretenden Stösse und Erschütterungen, sowie zur Herstellung eines möglichst gleich-massigen Ganges derselben stattet man sie daher vielfach mit einem Regulator aus. Bei gutem Wetter resp. bei glatter See wird der Regulator häufig ausser Betrieb gesetzt, weil alsdann der von der Maschine zu überwindende Widerstand ziemlich derselbe bleibt, so dass auch ohne Regulator fortdauernd die gleiche Umdrehungszahl innegehalten werden kann. Aus diesem Grunde und weil der Werth der meisten Regulatoren im schlechten Wetter auch nur ein sehr zweifelhafter ist, sind die Schiffsmaschinen unserer Marine sämmtlich nicht mit Regulatoren versehen.

2) Sämmtliche Regulatoren lassen sich eintheilen:

I. Nach ihrem Gleichgewichtszustände in:

1)    Statische Regulatoren, welche bei jeder Geschwindigkeit ins Gleichgewicht kommen,

2)    Astatische Regulatoren, welche nur bei einer Geschwindigkeit, für welche sie gerade eingerichtet sind, ins Gleichgewicht kommen.

II. Nach ihrer Wirksamkeit in:

A. solche, welche den ruhigen Gang der Maschine wieder hersteilen, wenn derselbe gestört worden ist,

*) Unter Drosselklappe ist im Folgenden stets ganz allgemein die Hauptabsperrvorrichtung (siehe § 69, 10—17) verstanden.

B. solche, welche derartige Störungen von vornherein zu vermeiden suchen.

III. Nach ihrem Impulse, in solche, welche basiren auf: a) der Trägheit einer Schwungmasse — Trägheits-Regulatoren, h) der Centrifugalkraft zweier schwerer Körper — Centrifugal-regulatoren,

c)    dem Widerstande, den ein Flügelrad in Luft oder Wasser erfährt — Widerstandsregulatoren,

d)    dem gleichmässigen Gange eines Uhrwerks oder einer anderen Maschine — Chronometerregulatoren,

e)    einer pneumatischen oder hydrostatischenWirkung — Schwimmerregulatoren.

3)    Von den unter III. genannten sind die unter a) und c) aufgeführten statische, die unter d) und e) astatische und die unter b) theils statische, theils astatische Regulatoren. Im Folgenden sind diejenigen Regulatoren, welche sich für Schiffsmaschinen nicht eignen, nur ganz kurz erwähnt unter Darlegung der Gründe, welche ihre Anwendbarkeit an Bord verbieten. Von den übrigen zahlreichen Constructionen der für Schiffsmaschinen zulässigen Regulatoren konnten um Weitschweifigkeiten zu vermeiden nur die gebräuchlicheren eingehender besprochen werden.

4)    a. Die Trägheitsregulatoren, weirdie die Trägheit eines Schwungrades auf die Bewegung der Drosselklajape übertragen, sind nur in geringer Zahl (Poncelet, Miller & Knills) construit worden, weil sie nur für kleinere Maschinen Anwendung finden können.

Die Wirkungsweise dieser Regulatoren ist folgende : Ein Schwungrad wird auf irgend eine Weise von der Maschinenwelle aus bewegt und hat bei ruhigem Gange ebenso wie die letztere eine gleich-massige Geschwindigkeit. Geht die Maschine plötzlich schneller herum, so wird das Schwungrad vermöge seiner Trägheit zunächst noch in der alten Geschwindigkeit beharren und es entsteht zwischen Maschinenwelle und Schwungrad eine gewisse Winkelverschiebung, welche vermittelst Federn oder Schrauben auf ein Hebelwerk und durch dieses auf die Drosselklappe so einwirkt, dass sich der Oeff-

gsgrad derselben verringert. Bei genügend grosser Schwungmasse haben diese Regulatoren im Allgemeinen die nöthige Empfindlichkeit und Wirksamkeit, die letztere kommt aber leider erst dann zur Geltung

(schnellere oder langsamere) Gangart angenommen hat. Für Schiffsmaschinen sind derartige Regulatoren ausserdem nicht gut anwendbar, weil die Erschütterungen des Schiffskörpers auf die Schwungmasse von Einfluss sind.

5)    b. Die Centrifugalregulatoren sind die ältesten und verbreitetsten, weil die stationären Maschinen ausschliesslich mit denselben ver- Emulatoren.

Trägheits-Regulatoren .

nun

wenn

die Maschine bereits eine unruhige

Aeltere

Centrifugal-

19*

sehen werden. Schon Watt hat den ersten Regulator dieser Art construirt und seitdem sind sie mannigfach verbessert und verändert in vielen Constructionen ausgeführt worden, von denen die neueren die von Buss, Porter und Proell sind. Im Allgemeinen bestehen die Centrifugal-Regulatoren aus 2 Armen, welche je mit einer schweren Kugel armirt und auf irgend eine Weise mit einer verticalen Stange verbunden sind, um deren Axe sie rotiren können. Die verticale Stange wird von der Maschinenwelle bewegt, dreht sich diese plötzlich schneller herum, so rotiren die Kugeln schneller, fliegen infolge der Centrifugalkraft auseinander und übertragen die letztgenannte Bewegung mittelst Hebelverbindungen auf die Drosselklappe, indem sie deren Oeffnung verkleinern. Bei langsamerem Gange der Maschine nähern sich die Kugeln ihrer Rotationsaxe und vergrössern hierdurch die Oeffnung der Drosselklappe. Neuere Centrifugalregulatoren stationärer Maschinen sind so eingerichtet, dass sie auf die Expansionsschieber einwirken und so direct den Füllungsgrad der Maschine ändern. Nach dem Vorstehenden gehören die Centrifugalregulatoren daher zu denjenigen Regulatoren, welche erst zur Wirksamkeit gelangen, wenn bereits eine Störung in dem gleichmässigen Gange der Maschine eingetreten ist.

Neuere

Centiifugal-

Regulatoren.

6) So lange man die Drosselklappe durch die Centrifugalregulatoren direct bewegte, mussten die beiden rotirenden Körper namentlich bei grösseren Maschinen, um die erforderliche Wirkungsfähigkeit zu erzielen, ein so beträchtliches Gewicht besitzen, dass die Schwere derselben, wenn ihre Rotationsaxe nicht genau vertical stand, die Empfindlichkeit des Regulators störend beeinflusste. Von der Verwendung der Centrifugalregulatoren für Schiffsmaschinen musste daher Abstand genommen werden, weil die Bewegungen des Schiffes die Innehaltung einer genauen verticalen Rotationsaxe ausschlossen. — In neuerer Zeit hat man indessen die Wirkung des Regulators dadurch erhöht, dass man die Drosselklappe nicht mehr direct sondern indirect von demselben bewegen liess, indem man den Regulator mit dem Schieber eines kleinen Dampfcylinders verband, dessen Kolben je nach Erfordern das Oeffnen oder Schliessen der Drosselklappe übernahm. Wegen der verhältnissmässig geringen Arbeit, welche die Bewegung des kleinen Dampfschiebers erforderte, konnten die rotirenden Körper der Centrifugalregulatoren derartig verkleinert werden, dass die Einwirkung der Schwerkraft auf ihren Gang practisch ohne Bedeutung blieb, wodurch dieselben auch für Schiffsmaschinen verwendbar wurden.

Regulator von W estinghouse.

7) Der Regulator von Westinghouse*) (Tafel 150, Fig. 3—5) gehört zu der vorerwähnten Classe der Regulatoren. Er wird durch die

Scheibe A mittelst eines Hanfseiles von der Maschinenwelle aus bewegt, und zwar so, dass A etwa 250 Umdrehungen pro Minute macht. Wird die Geschwindigkeit der Maschine grösser und überschreitet A die festgesetzte Umdrehungszahl, so fliegen die Gewichte B auseinander und veranlassen den kleinen Kolben C, die von ihm verschlossene Oeffnung frei zu geben, wodurch eine Verbindung zwischen dem Rohr F, der oberen Seite des Ventiles D und dem Condensator hergestellt wird. Die nun oberhalb D eintretende Luftleere öffnet das Ventil sofort und bringt hierdurch die Rückseite des Kolbens G durch das vorher verschlossene Rohr E ebenfalls mit dem Condensator in Connex. Zwischen den beiden Kolben G und J befindet sich Kesseldampf, der durch das Rohr H zugeführt wird. Mittelst desselben Rohres kann auch etwas Dampf durch das Ventil P hinter den Kolben G geleitet werden, so dass die Kolben im Gleichgewicht sind. Sobald jetzt der Raum L hinter dem Kolben G mit dem Condensator communicirt, werden beide Kolben infolge des auf G einwirkenden grösseren Ueber-druckes nach L hin bewegt. Die an den Hebel der Drosselklappe greifende Stange K schliesst die letztere entsprechend, und der Dampfzufluss zur Maschine verringert sich. Erreicht die Maschine wieder ihre gewöhnliche Umdrehungszahl, so gehen die Gewichte B in ihre alte Position zurück, der Kolben C sperrt die Verbindung mit F ab, das Ventil I) schliesst sich, der durch P in den Raum X allmälig eintretende Dampf treibt beide Kolben und die Stange K nach der Cylinderfront zurück, die Drosselklappe öffnet sich und der Dampf gelangt wieder zur Maschine. — Der Regulator von Westinghouse arbeitet geräuschlos, besitzt eine grosse Empfindlichkeit und kommt schnell zur Wirkung, welche letztere Eigenschaft er vornehmlich den geringen Reibungswiderständen verdanken hat, welche innerhalb desselben auftreten. Anspannen der Spiralfedern mittelst der Schrauben M und N kann man den Regulator für jede Maschinengeschwindigkeit einstellen. Die Feder bei M wird gewöhnlich vor dem Angehen der Maschine gespannt, die bei N dient zur späteren genauen Justirung. Vom kleineren Dampfcylinder führt das Entwässerungsrohr 0 Bilge oder zum Condensator.

zu

Durch

zur

Jenkins $ Lee*) ist in seiner allgemeinen Ein-Begutor

von

Lee.

8) Der Regulator von

richtung dem vorstehenden sehr ähnlich. Ein kleiner Centrifugal-ventilator wirkt auf die Ventile (2 Einlass- und 2 Auslass-) eines verticalen Dampfcylinders derartig ein, dass sich das obere Einlass- und untere Auslassventil (und umgekehrt) gleichzeitig öffnen oder schliessen. Da die Einlassventile mit dem Kessel, die Aus-

lassventile mit dem Condensator communiciren, so muss sich der Kolben im Cylinder verschieben, dessen Stange durch ein Hebelwerk mit der Drosselklappe in Verbindung steht. Der Regulator von Jenkins & Lee ist besonders für zweicylindrige Compoundmaschinen construirt worden und verändert die Dampfzuführung beider Cylinder. Zu diesem Zwecke ist an die Kolbenstange, welche die den Dampf vom Hochdruckcylinder absperrende Drosselklappe bewegt, noch ein Ventil angeschlossen, das zwischen den Stirnflächen des Niederdruckcylinders sitzend, mit dessen beiden Enden durch Rohre verbunden ist. Die Hebelübertragung zwischen der Kolbenstange und dem Ventil ist eine solche, dass bei geschlossener Drosselklappe, also bei der Absperrung des Dampfes vom Hochdruckcylinder, das Ventil geöffnet ist und beide Seiten des Niederdruckcylinders in Connex miteinander bringt, wodurch der Niederdruckkolben ins Gleichgewicht kommt. Der auf mehreren Gilattdeckscorvetten der vereinigten Staaten Marine und einer Reihe von Handelsdampfern angebrachte Regulator soll sich recht gut bewährt haben.

cy lindern.

KHü!fsdampf-mt ^ie mit Hülfsdampfcylinder n verbundenen Regulatoren werden jetzt fast für alle neueren und grösseren, mit hohen Dampfspannungen und grossen Kolbengeschwindigkeiten arbeitenden Schiffsmaschinen ausgeführt, weil sie gegenüber den älteren Regulatoren mit directer Bewegung der Drosselklappe folgende Vortheile besitzen :

1)    Die Dimensionen des Regulators werden wesentlich kleiner, weil er nur den kleinen Hülfscylinder zu steuern hat.

2)    Die Arbeit, welche der Antrieb eines indirect wirkenden Regulators erfordert, ist sehr klein im Verhältniss zu derjenigen, welche durch den Antrieb eines direct wirkenden verloren geht. Dieser Arbeitsersparniss gegenüber kommt der geringe Dampfverbrauch im Hülfscylinder kaum in Betracht.

3)    Der Regulator ist empfindlicher und wirkt schneller.

4)    Es können nicht blos die bis dahin für Schiffsmaschinen allein brauchbaren, unter 10) näher besprochenen Widerstandsregulatoren, sondern, wie schon unter 6) auseinandergesetzt ist, auch die Centrifugalventilatoren für diese Maschinen benutzt Averden.

5)    Der Hauptfehler aller direct wirkenden Regulatoren, die Unbeweglichkeit der Drosselklappe bei fest verpackter Stopfbüchse infolge der zu schwachen Einwirkung des Regulators ist behoben, seitdem dieselbe von einem Danvpfkolben verstellt wird.

Widerstands-

Begulatoren.

10) c. Die Widerstandsregulatoren waren bis zur Einführung der Regulatoren mit Hiilfsdampf die einzigen, welche an Bord Verwendung finden konnten. Ihre allgemeine Einrichtung ist folgende: Von der Maschinen-

CM

CD

IO

welle wird ein Flügelrad angetrieben, welches sich entweder in der Luft oder in einem geschlossenen, mit Wasser gefüllten Gehäuse dreht, resp. welches fest steht und um das sich dann das mit Wasser gefüllte Gehäuse bewegt. Hat die Maschinenwelle eine gleichmässige Geschwindigkeit, so geht auch das Flügelrad resp. das Gehäuse ruhig herum. Einer plötzlichen, durch schnellere Gangart der Maschine hervorgerufenen Vergrösserung der Umdrehungszahl des Flügelrades resp. des Gehäuses setzt sich der Widerstand der Luft resp. des Wassers entgegen und es entsteht nun ähnlich wie bei den Trägheitsregulatoren eine gewisse Winkelverschiebung zwischen dem Flügelrade resp. dem Gehäuse und der Antriebscheibe. Diese Verschiebung überträgt sich durch Zahnsegmente oder Schraubengewinde und Federn auf das Gestänge der Drosselklappe. Hiernach gleichen die Widerstandsregulatoren auch nur die im Gange der Maschine eingetretenen Störungen aus, verhindern können sie dieselben nicht.

Silver (Tafel 151, Fig. 8 und 9) ist einer der Reg"l^ ältesten Widerstandsregulatoren und wurde früher bei Schiffsmaschinen mit directer Wirkung auf die Drosselklappe vielfach benutzt, in neuerer Zeit hat man ihn auch mit Hülfsdampf construct. Mittelst der Schnurscheibe A, welche durch ein Hanfseil

11) Der Regulator von

von

von der Maschinenwelle angetrieben wird, dreht sich die Axe B. Auf der Axe B ist das Kreuzstück C befestigt, dessen Zapfen je ein Zahnsegment D tragen. Die beiden Zahnsegmente greifen in das conische Rad E ein, welches mit dem Flügelrade F in

Das Flügelrad F sitzt lose auf der

einem Stück gegossen ist.

Welle B, es lehnt sich einerseits gegen die broncene Hülse G, deren Länge so bemessen ist, dass die Zähne von E und D sich nicht gegenseitig klemmen können, einer constanten Umdrehungszahl, so dreht sich auch die Welle B und das auf derselben befestigte Kreuzstück C gleichmässig herum. Die mit C um B rotirenden Zahnsegmente D D nöthigen durch

Rotation. Bei plötzlicher

Arbeitet die Maschine mit

ihren Eingriff in E das Flügelrad F zur Steigerung der Umdrehungszahl der Maschinen welle dreht sich auch B schneller und überträgt die Bewegung auf F. Infolge des Widerstandes, den die Flügel H, deren 4—6 vorhanden sind, in der Luft erfahren, kann das Flügelrad F seine Umdrehungsgeschwindigkeit nicht momentan vergrössern, sondern behält nächst noch seine frühere Geschwindigkeit bei. eintretende Winkelverschiebung zwischen dem Flügelrade F und der Welle B überträgt sich durch die Zahnsegmente DD, welche sich gegeneinander bewegen, auf die Zugstangen J J, deren Charnière mit den Segmenten D die in Fig. 9 punktirt gezeichnete Lage annehmen. Es entsteht dann eine Verschiebung der Hülse K

zu-

Die hierdurch

Regulator von Meriton.

Regulator von Durham.

auf der Welle B, welche einen Ausschlag des Hebels L verursacht, der sich durch die Stange M auf die Drosselklappe fortpflanzt. Um eine stossweise Uebertragung der Geschwindigkeitsänderungen auf die Drosselklappe zu vermeiden, muss die Hülse K bei ihrer Verschiebung eine Spiralfeder oder auch zwei entgegengesetzt gewundene Spiralfedern zusammenpressen. Bei dem auf Tafel 151 gezeichneten Regulator lehnen sich die beiden Federn R R gegen die auf die broncene Hülse N geschraubte Mutter 0. Die Hülse N wird durch den Keil P gezwungen, die Bewegungen der Welle B mitzumachen; sie ist in die beiden Enden N und A⁷¹ getheilt, welche so weit auseinander stehen, wie sich die Hülse K im Maximum verschiebt. Um dem ganzen System eine noch grössere Elasticität zu verleihen, ward die Hülse N durch die Feder Q gegen den Keil P gepresst, so dass bei starken Stössen gleichzeitig mit der Compression der Federn R R ein geringes Ausweichen der Mutter 0 nach dem Kreuzstück C hin möglich ist. Der Rückgang der Hülse K wird durch Einschaltung der als Puffer wirkenden Gummischeibe *S ebenfalls zu einem stossfreien gemacht. Der zwischen dieser Scheibe und dem Lager eingeschaltete Stellring T ermöglicht eine genaue Justirung der Hülse K. — Der Regulator von Silver hat sich von den Regulatoren älterer Construction noch am besten bewährt ; steht er mit einem Hülfscylinder in Verbindung, so besitzt er auch die für moderne Maschinen geforderte Empfindlichkeit und schnelle Wirkung. — Der Regulator von Meriton unterscheidet sich von dem Silver’schen nur durch eine andere Art der Kraftübertragung von dem Flügelrad auf die Drosselklappe.

12) Der Regulator von Durham*) auch Durham’s Velometer genannt (Tafel 150, Fig. 1 und 2) besteht im Wesentlichen aus einem geschlossenen, mit Wasser oder Oel gefüllten Cylinder A, welcher um ein feststehendes Flügelrad mit 6 — 8 Flügeln rotirt. Der Cylinder A wird von der Maschinenwelle durch ein Hanfseil angetrieben, welches um die Schnurscheibe B gelegt ist, deren Welle G durch eine Kupplung mit der Cylinderaxe D verbunden ist. Im Beharrungszustande der Maschine drehen sich die Schnurscheibe B und der Cylinder A mit gleicher Geschwindigkeit, vergrössert sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschinenwelle, so wird die Scheibe B mit ihrer Axe C derselben sofort folgen, während der Cylinder A mit seiner Axe D infolge des Widerstandes, den das . Flügelrad einer schnelleren Bewegung des Cylinders und des mit ihm herumgerissenen Wassers oder Oels entgegensetzt, zunächst noch langsamer geht. Die hierdurch zwischen den beiden Axen

eintretende Winkelverschiebung verpflanzt sich auf die beide verbindende Kupplung und überträgt sich von dieser auf die Drosselklappe. Die Kupplung wird durch eine auf C festsitzende Glocke E gebildet, welche eine flache Spiralfeder F umschliesst, die mit einem Ende auf der Axe D, mit dem andern an der Glocke E verschraubt ist. Die Feder F ermöglicht also die Winkelverschiebung der beiden Axen C und D. Ueber die Glocke E sind 2 Arme einer Mutter G gestreift, welche letztere sich über einem flachen Gewinde der Axe D verschieben kann. Die Arme von G sind mit Schlitzen versehen, in denen je eine in E festgeschraubte Kopfschraube sitzt, so dass G mit E also auch mit der Axe C rotiren muss. Dreht sich nun C schneller wie D, so muss sich die Mutter G auf dem flachen Gewinde D verschieben. Durch den Winkelhebel H überträgt sich die Verschiebung auf die Schieberstange J des Hülfscylinders, dessen Kolbenstange K das Gestänge der Drosselklappe bewegt. Damit das letztere bei plötzlich auftretenden, grösseren Geschwindigkeitsdifferenzen nicht zu stark beansprucht werden kann, sind an beiden Enden des Dampfcylinders Spiralfedern L, L angebracht, welche den Kolben in seinem Laufe allmälig hemmen. Die Schieberstange J trägt an ihrem Ende eine Büchse M, in der sich eine Spiralfeder befindet, welche mittelst der Schraube N mehr oder minder gespannt werden kann. Die Spannung dieser Feder beeinflusst die Stellung der Mutter G auf dem Gewinde der Axe D und somit auch, wie vorstehend ausgeführt, den Ausschlag der Drosselklappe. Mit Hülfe dieser Vorrichtung kann man daher den Regulator so einstellen, dass er bei jeder beliebigen Umdrehungszahl der Maschine seinen Gleichgewichtszustand erreicht. Die Durham’schen Regulatoren sind, wenn gut justirt, sehr empfindlich und sollen selbst unter schwierigen Verhältnissen das „Durchgehen“ der Maschine verhütet haben.

Combination des Regulators mit einem Umdre-hungs-Anz eiger.

einer

jeweilige Umdrehungszahl ablesen kann. — Der Regulator von Chur-' Refi®5£rnL chill*) ist im Princip dem Durham’schen ganz gleich, er unter-

13) Neuere Apparate dieser Art versieht man, wie auf Tafel 150 gezeichnet ist, mit einem Umdrehungsanzeiger. Zu diesem Zwecke wird die Axe 0 des Flügelrades nicht absolut festgestellt, sondern durch eine in einem Gehäuse eingeschlossene flache Spiralfeder P in ihrer Lage erhalten. Der Widerstand, den das Flügelrad dem Wasser oder dem Oel in dem Cylinder A entgegensetzen muss, verursacht eine Drehung der Axe 0 desselben und hierdurch eine Anspannung der Feder P. Diese Anspannung, welche je nach der Umdrehungszahl grösser oder geringer ist, wird auf den Zeiger Scalenscheibe übertragen, an der man auf diese Weise die

von

scheidet sich von demselben nur durch unwesentliche Detailcon-structionen, ebenso verhält es sich mit dem Regulator von Allen. *)

Chronometer-

Begulatoreu.

14) d. Die Chronometerregulatoren, deren allgemeine Einrichtung auf Tafel 150, Eig. 7 und 8 dargestellt ist, wirken auf folgende Weise: Ein Hanfseil überträgt die Bewegung der Maschinenwelle auf die Schnurscheibe A, welche auf der Welle F mit dem conischen Bade B festgekeilt ist. In B greifen die beiden conischen Bäder C und D ein, deren Axen mit dem auf der Welle N befestigten Kreuzstück E zusammengeschmiedet sind. Die Welle F läuft lose in dem Kreuzstück E, auch die Zahnräder C und I) sitzen lose auf ihren Axen. Mit C und D steht das conische Bad G in Eingriff, welches an dem einen Ende der über die Welle N gestreiften Hülse H aufgekeilt ist. Die Welle N kann sich frei in der Hülse H drehen. Das andere Ende der Hülse II trägt das ebenfalls festgekeilte conische Bad J und mit diesem steht das Bad K in Verbindung. Letzteres erhält seinen Antrieb von der Hülfsmaschine oder dem Uhrwerk, auf dessen unausgesetzt gleichmässigem Gange der Begulator beruht. So lange die Schiffsmaschine und das Uhrwerk dieselbe Geschwindigkeit besitzen, haben die conischen Bäder B, C, T) und G ebenfalls eine gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit. Geht die Maschine plötzlich schneller, dann dreht sich das Bad B auch schneller, während das von dem Uhrwerk bewegte Bad G die frühere Geschwindigkeit beibehält. Hierdurch wird eine Axen-verschiebung der mit B und G in Eingriff stehenden Bäder C und B, also eine Winkelverschiebung des Kreuzstückes E herbeigeführt. Mit E dreht sich die mit dem Gestänge der Drosselklappe entweder direct oder durch einen Hülfsdampfcylinder indirect verbundene Welle N. Die der Einführung von Chronometerregulatoren entgegenstehende Schwierigkeit liegt in der Herstellung eines unter allen Verhältnissen mit constanter Geschwindigkeit bewegten Uhrwerkes, welches, ohne zu complicirt zu sein, kräftig genug ist, das Gestänge der Drosselklappe, sei es direct oder indirect, zu bewegen. In Frankreich hat man es versucht, bei stationären Maschinen das Uhrwerk durch eine kleine Dampfmaschine zu ersetzen, welcher man durch ein schweres Schwungrad einen möglichst gleichmässigen Gang verlieh. Die Chronometerregulatoren kommen zwar auch erst nach einer einmal eingetretenen Störung des ruhigen Ganges der Maschine zur Wirkung, sie sind aber, wenn das Uhrwerk oder die Hülfsmaschine wirklich absolut gleichmässig geht, so empfindlich, dass sie nicht allein die kleinen Veränderungen der mittleren Geschwindigkeit der Schiffsmaschine, sondern sogar die jmriodischen Geschwindigkeitsschwankungen innerhalb einer Umdrehung derselben auf die Drosselklappe übertragen.

*) A. Lediexj. Les nouvelles machines marines. Tome II. Paris 1879.

15)    e. Die Schwimmerregulatoren nutzen entweder einen Luft- oder Wasserdruck aus. Je nachdem derselbe durch die Maschine selbst oder unabhängig von dieser hervorgerufen wird, gehören sie zu den Regulatoren, welche eingetretene Geschwindigkeitsänderungen auszugleichen suchen, oder zu denen, welche solche Aenderungen von vornherein zu vermeiden trachten. Auf den ersten Blick erscheinen die Regulatoren der letzteren Art als die vorteilhaftesten, weil sie früher zur Wirkung kommen, als plötzliche Geschwindigkeitsänderungen und die mit denselben verbundenen Stösse und Erschütterungen innerhalb der Maschine auftreten können. Sie eignen sich daher besonders für SchifFsmaschinen bei Eahrten in bewegter See. Bedenkt man aber, dass man die mit der Maschine verbundenen Regulatoren so empfindlich machen kann, dass sie nur ganz kurze Zeit später auf die Drosselklappe einwirken als die vorerwähnten, und zieht man ferner in Betracht, dass bei Wellenbrüchen resp. beim Verlust der Schraubenflügel die mit der Maschine verbundenen Regulatoren die Drosselklappe schliessen und das „Durchgehen“ der Maschine verhindern, was die anderen Regulatoren in solchen Fällen nicht thun können, so kommt man zu dem Schlüsse, dass sich die Vortheile und Nachtheile beider gegenseitig ziemlich ausgleichen.

Schwimmer-

Regulatoren.

von

16)    Der Regulator von Molinié*) besteht im Wesentlichen aus einem Re^jj°jé’ doppelt wirkenden Blasebalg, welcher von der Maschinenwelle bewegt wird. Die in den beiden Räumen des Blasebalgs zusammengepresste Luft wird in einen dritten, ebenfalls wie ein Blasebalg eingerichteten Regulirraum gedrückt. Die obere Begrenzungsplatte

des letzteren Raumes ist durch Gewichte oder Federn beschwert, um die eingeschlossene Luft auf bestimmter Spannung zu halten.

Von dieser Deckplatte führt eine Stange zum Hebelwerk der Drosselklappe. In der Deckplatte sitzt ferner ein Ventil, durch welches so viel Luft entweichen kann, als beim normalen Gange der Maschine von den Blasebälgen in den Regulirraum gefördert wird. Geht die Maschine schneller, so führen die beiden Blasebälge mehr Luft in den Regulirraum, als durch das Ventil desselben entweichen kann, die Deckplatte wird gehoben und schliesst die Drosselklappe. Der Regulator von Molinié hat, wie aus der vorstehenden Beschreibung seiner Wirkungsweise hervorgeht, nicht die erforderliche Empfindlichkeit und auch nicht die nöthige Beweglichkeit, er ist daher wenig in Gebrauch gekommen.

von

17)    Der Regulator von Larivière setzt sich aus einem verticalen, an der unteren Seite offenen, an der oberen verschlossenen Cylinder mit

*) P. Reuleaux. Vorträge über Maschinenbau am Polytechnicum in Zürich.

Pür die Studirenden der Berliner Gewerbe-Academie autographirte Ausgabe.

Berlin 1868.

eingedichtetem Kolben und einer von der Maschinenwelle bewegten, aus dem oberen Raume dieses Cylinders saugenden kleinen Luftpumpe zusammen. In den Cylinderdeckel ist ein Loch gebohrt, dessen Querschnitt je nach Erfordern durch einen Schieber ver-grössert oder verkleinert werden kann. Die Kolbenstange des Cylinders steht mit der Drosselklappe in Verbindung. Eine den Kolben belastende Feder bemüht sich, denselben stets so tief in den Cylinder hinabzudrücken, dass die Drosselklappe ganz geöffnet ist. Besitzt die Maschine eine gleichmässige Geschwindigkeit, so strömt durch das Loch im Cylinderdeckel so viel Luft zu, als die Pumpe aus dem Cylinder saugt und der Kolben, sowie die Drosselklappe sind unbewegt. Vergrössert sich die Geschwindigkeit der Maschine, so entsteht im oberen Baum durch die energischer wirkende Pumpe eine Luftleere, der Kolben wird durch den Ueber-druck der Atmosphäre nach oben gepresst und die Drosselklappe geschlossen. Der Regulator von Larivière wirkt viel zu langsam, um practisch sehr brauchbar sein zu können, weil die Pumpe die Luftleere erst allmälig im Cylinder herstellt, so dass die Maschine eine ganze Zeit mit grosser Schnelligkeit herumgeht, ehe die Drosselklappe geschlossen wird.

Begulator von Belleville.

18) Der Regulator von Belleville¹) (Tafel 150, Fig. 6) wird durch eine Feder A gebildet, welche sich aus einer Reihe übereinander gelegter, in der Mitte durchbohrter und an ihren Verbindungsstellen mit Leinwand- oder Gummipackung gedichteter Stahlscheiben derartig aufbaut, dass das Innere dieser Feder einen nach aussen abgedichteten Raum einschliesst. Die Feder A ist so eingerichtet, dass sie bei vollständiger Zusammenpressung ihre Elasticitätsgrenze nicht überschreitet. Sie wird von einem Cylinder B umschlossen, gegen den die unterste Scheibe derselben gedichtet ist, während die oberste mit einer Stange C in Verbindung steht, welche mittelst der Hebel D und E, sowie der Zugstange F auf das doppelsitzige Hauptabsperrventil der Maschine einwirkt. Am Ende des Hebels E hängt das Contregewicht K, welches die einzelnen Scheiben der Feder dicht aufeinander presst und dieselbe so spannt, dass das Hauptabsperrventil im Gleichgewichtszustände geöffnet ist. Zwei von der Maschinenwelle bewegte doppeltwirkende Pumpen drücken durch das Rohr G in das Innere des Cylinders B fortwährend Wasser, dessen Abfluss durch den mit einer Scala versehenen Hahn H regulirt werden kann. Das abfliessende Wasser gelangt durch das Rohr J zu einem Tank, aus welchem es die beiden Pumpen von Neuem ansaugen. Der Hahn H wird für eine bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine eingestellt, geht

die letztere plötzlich schneller, so schaffen die beiden Pumpen mehr "Wasser in den Cylinder B, als durch die Oeffnung des Hahnes H abfliessen kann. Der Druck in B steigt, comprimirt die Feder und das Hauptabsperrventil schliesst sich. Der Regulator von Belleville ist empfindlicher und wirkt schneller als der vorstehend beschriebene von Larivière. Er wurde speciell für Schiffsmaschinen construirt und kann nicht blos im schlechten Wetter beim Freischlagen der Schraube zum Verhindern des Durchgehens der Maschine, sondern auch während des gewöhnlichen Betriebes bei entsprechender Justirung des Hahnes II zur Innehaltung einer bestimmten Umdrehungszahl der Maschinenwelle benutzt werden.

Schliesst man den Hahn II und öffnet den Hahn L, so führt das Austrittsrohr des in den Cylinder gepumpten Wassers zur , Commandobrücke, woselbst sich ein dem Hahn H ähnlicher Regulirhahn für das in den Tank zurückfliessende Wasser befindet. Durch diesen Hahn ist der wachthabende Officier in der Lage, je nach Erfordern direct die Umdrehungszahl der Maschine zu verändern resp. die letztere ganz zu stoppen.

von

19)    Der Bequlcitor von Mazeline ist ein von der einen Stirnseite offener Regulator

⁷    "    ...    .    7-    Mazeline.

dass die durch schnelleren Gang der Maschine in dem

Cylinder, in welchem sich ein dicht schliessender Kolben bewegt, dessen Stange die Bewegung der Drosselklappe verursacht. Gegen den Kolben wirkt der Druck des von der Kolbencirculationspumpe (siehe § 83, 22) des Condensators ausgeworfenen Wassers, welcher Druck sich mit der grösseren Umdrehungszahl der Maschine vermehrt, den Kolben aus den Cylinder zu drängen sucht und das Schliessen der Drosselklappe verursacht. Eine mit dem zur Drosselklappe führenden Gestänge verbundene Feder, deren Spannung beliebig verändert werden kann, wirkt als Gegendruck auf den Kolben. Je nach der Spannung dieser Feder lässt sich also im Gleichgewichtszustände eine grössere oder geringere Oeffnung der Drosselklappe und damit ein schnellerer oder langsamerer Gang der Maschine erzielen. Der Regulator von Mazeline hat eine genügende, nicht zu übertriebene Empfindlichkeit, welches daher rührt

Auswurf der Circulationspumpe plötzlich auftretenden Stösse durch den Druckwindkessel desselben gemildert werden. Die Wirksamkeit des Regulators soll sowohl im schlechten Wetter zum Verhindern des Durchgehens der Maschine, als auch im gewöhnlichen Betriebe zur Herstellung einer constanten Umdrehungszahl befriedigend gewesen sein.

von

am

20)    Der Regulator von Dunlop (Tafel 151, Fig. 1—7) besteht in einem Eeg]^₁t₁⁰₀lp hintersten Schott möglichst tief in das Schiff eingebauten

Tank A, welcher unten durch ein Ventil mit der See in Verbindung gesetzt werden kann. Oeffnet man dieses Ventil, so strömt Wasser

in den Tank und comprimirt die in demselben eingeschlossene Luft. Hebt sich die Schraube mit dem Hintertheil des Schiffes aus dem Wasser, so entleert sich der Tank und in demselben wird der Atmosphärendruck wieder hergestellt. Taucht dagegen das Schiff hinten sehr tief ein, so strömt das Wasser in den Tank zurück und comprimirt die in demselben eingeschlossene Luft stärker als dies beim normalen Tiefgange geschieht. Die Luft kann in solchem Falle je nach der Grösse des Apparates einen Druck von 0,3 bis 0,9 kg. pro qcm. annehmen. Dieser Druck pflanzt sich durch ein vom oberen Ende des Tanks abgehendes Rohr nach dem Maschinenraum fort und wirkt hier gegen eine elastische Membran B, welche entweder aus Gummi oder aus gewelltem dünnem Blech wie bei einem Plattenfedermanometer besteht. Um eine möglichst grosse Druckfläche der Membran herzustellen, mündet das Rohr unterhalb derselben in ein sich beträchtlich erweiterndes Gefäss, welches die Membran abschliesst. Auf die Membran wirkt als Gegendruck eine Spiralfeder C, deren Spannung nach dem Oompressionsgrade, den die Luft in A erreicht, regulirt werden muss. Eine in der Membran befestigte Stange I) überträgt die durch Compression der Luft in A bewirkte Durchbiegung der Membran B auf das in Fig. 1 bis 3 gezeichnete Gestänge der Drosselklappe, wodurch die letztere sich öffnet. Entleert sich der Wassertank beim Austauchen der Schraube, so geht die Membran in ihre frühere Position zurück und die Drosselklappe schliesst sich. — Der Regulator von Dunlop ist der einzigste von allen bisher beschriebenen Schiffsmaschinenregulatoren, welcher eine Geschwindigkeitsänderung der Maschine, die durch das Ein-und Austauchen der Schraube hervorgebracht wird, von vornherein zu verhindern sucht. Die Empfindlichkeit und Wirksamkeit des Regulators von Dunlop ist bei genügendem Querschnitt des Boden-ventiles von A und der Membran B eine sehr zufriedenstellende. Der Regulator ist aber nur zur Verhinderung des Durchgehens der Maschine im schlechten Wetter zu gebrauchen, eine Gleich-mässigkeit im Gange derselben bei glatter See lässt sich mit demselben nicht erzielen. Da man aber in der Regel auch nur das erstere erreichen will, so hat dieser Regulator namentlich in der Handelsmarine grossen Eingang gefunden. — Der Regulator von Coutt § Adamson ist insofern eine Verbesserung des Dunlop’schen, als bei demselben die Durchbiegung der Membran nicht mehr direct auf die Drosselklappe, sondern auf den Schieber eines Hülfsdampfcylinders und erst von dessen Kolbenstange auf die letztere übertragen wird.

Regulator von Coutt&Adamson.

Hubzähler.

21) Die Hubzähler dienen zur genauen Feststellung der Umdrehungen der Maschine. Man benutzt sie:

1)    bei Probefahrten zur Ermittelung der mittleren Umdrehungszahl in der Minute,

2)    auf Kriegsschiffen speciell zur Contrôle der Umdrehungs-anzeiger,

3)    auf Handelsschiffen und allgemein zur Bestimmung der pro Wache erreichten Umdrehungszahl der Maschine.

22)    Die für Schiffsmaschinen brauchbaren Hubzähler müssen so ein- Einrichtung, gerichtet sein, dass sie bei möglichster Einfachheit ihrer Construction

weder durch die Stösse, welche der Schiffskörper im schlechten Wetter, noch durch die Vibrationen, denen derselbe beim Gange der Maschine ausgesetzt ist, in ihrer richtigen Function gestört werden. Auch die im Maschinenraum namentlich in den Tropen eintretenden hohen Temperaturen dürfen die Mechanismen der Hubzähler nicht derartig ausdehnen, dass Unregelmässigkeiten im Gange derselben zu befürchten sind.

Aeltere

Construction der

23)    Die Hubzähler, welche für Schiffsmaschinen in Betrieb sind, zählen die Umdrehungen entweder bis zu 99999 oder bis zu 999999. Sie Hubzähier. bestehen gewöhnlich aus einem parallelepipedischen oder seltener

einem cylindrischen Gehäuse, in dessen vorderer Fläche die Zahlenöffnungen eingeschnitten und durch eine Glasscheibe bedeckt sind.

Hinter den Oeffnungen sitzen auf je einer besonderen kleinen Axe neusilberne oder messingene Zahlenscheiben mit den eingra-virten und mit schwarzem Lack ausgefüllten Zahlen von 0 bis 9.

Bei den älteren, früher auch in unserer Marine gebräuchlichen Hubzählern von Garnier in Paris, besass jede Zahlenscheibe zu ihrem Antrieb ein Sperrrad mit 10 Zähnen. Mit diesem Sperrrade war auf jeder Axe ein Zahn befestigt, welcher in das nächstfolgende Sperrrad eingriff; nur bei der Axe der äussersten Zahlenscheibe mit den Zehntausendern resp. Hunderttausendern war der Zahn nicht vorhanden. Die Sperrräder wurden durch Sperrklinken mit Federn in ihrer Stellung festgehalten.

24)    Die Bewegung der Zahlenscheibe geschah auf folgende Weise:

Ein von der Maschine hin- und herbewegter Hebel versetzte das Sperrrad der Einerscheibe mittelst eines Schaltwerkes in Drehung, indem er es bei jeder Umdrehung der Maschine um einen Zahn weiter schob. Hatte die Einerscheibe eine Umdrehung vollendet, so griff in demselben Moment, in dem die Null wieder auf die Neun folgte, der neben dem Sperrrade der Einerscheibe befestigte Zahn in das Sperrrad unter der Zehnerscheibe und drehte dasselbe um einen Zahn herum, so dass sich auch diese Zahlenscheibe um eine Zahl an der Oeffnung vorbeibewegte. Genau so erfolgte die Uebertragung der Bewegung von der Zehner- auf die Hunderterscheibe u. s. w. — Da die Garnier’schen Hubzähler den unter 22) aufgeführten Bedingungen nicht vollständig entsprachen, insbeson-

dere bei plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen der Maschine häufig mehrere Zahlenscheiben derselben ihre Position willkürlich veränderten, so hat man in neuerer Zeit die nachstehend beschriebenen besseren Hubzähler eingeführt.

Neuere

Construction der Hubzäliler.

25) Die neueren Hubzähler besitzen, wie auf Tafel 145, Fig. 6 — 9 gezeichnet ist, eine Ankerbewegung. Der Antrieb von der Maschine kann entweder durch den Hebel A, oder auch durch eine rechts-oder linksdrehende Welle geschehen, welche in die Oeffnung bei B eingesetzt wird. In beiden Fällen bewegt sich die Scheibe C mit dem dreieckigen, excentrischen Zapfen I), welcher in die Aussparungen a, a des Ankers E fasst und einen Ausschlag desselben bewirkt. Infolge des Ausschlages kommen nacheinander die beiden an dem Anker E verschraubten Spitzen F, F mit dem Sternrade G in Eingriff und drehen dasselbe um einen Zahn herum. Die mit dem Sternrade verbundene Zahlenscheibe dreht sich hierdurch um eine Zahl. Unterhalb der Zahlenscheibe ist auf derselben Axe eine Scheibe II angebracht, welche an ihrem Umfange einen kleinen Stift b trägt, und vor demselben einen kleinen halbrunden Ausschnitt c besitzt. Hat die Einerscheibe eine ganze Drehung erfahren, so greift zuerst der Stift b der Scheibe H in die flachen Zähne des unter der Zehnerscheibe liegenden Zahnrades J, und darauf kommt die Aussparung c mit den hochstehenden Zähnen des Rades J in Eingriff. Das Zahnrad J wird also gezwungen, sich um einen flachen und einen hochstehenden Zahn zu drehen und nimmt die Zehnerscheibe mit herum, so dass die folgende Zahl vor der Aussparung der oberen Platte des Hubzählers erscheint. Ganz in derselben Weise geht die Bewegung von der Zehner- auf die Hunderterscheibe u. s. w. über. Die Feststellung der Zahlenscheibe erfolgt nicht mittelst Sperrklinken und Federn, sondern einfach dadurch, dass die Antriebscheibe H mit ihrem Rande zwischen je zwei hochstehende Zähne der Räder J eingreift (Fig. 6), und dadurch eine Drehung derselben verhindert.

26) Damit man beim Beginn einer Reise oder Probefahrt die Zahlenscheibe auf Null einstellen kann, sind bei den zuletzt beschriebenen Hubzählern die Axen der Zahnräder so weit verschiebbar gemacht, dass der Rand der vorhergehenden Scheibe II, von den hochstehenden Zähnen des nächstfolgenden Zahnrades J frei geht. Oeffnet man den Verschluss des Hubzählers K (Fig. 8) und klappt die Glasscheibe zurück, so legt man 2 Reihen von kleinen Knöpfen M und N frei. Drückt man gegen den am weitesten nach rechts sitzenden Knopf M, so kann man die Hebel P, welche sich um 0 drehen und in R die Axen für die Zahnräder und Zahnscheiben tragen, unter Zurückbiegung der Feder L, bis zu der Begrenzungsschraube nach links bewegen. Will man also die Nullstellung

erreichen, so rückt man die Knöpfe M der Reihenfolge nach rechts beginnend mit der einen Hand nach links aus und dreht mit der andern Hand die Zahlenscheiben an den Knöpfen N auf Kuli. — Von Dreyer, Rosenkranz & Droop in Hannover sind diese Hubzähler dadurch noch verbessert worden, dass an das Sternrad G ein Gesperre (Fig. 6) angebracht worden ist, wodurch G stets sicher festgestellt wird. Diese Hubzähler sind jetzt in unserer Marine eingeführt und haben sich sehr gut bewährt.

von

Barometer.

27) Die Barometer, welche man Kriegsschiffen und grösseren transatlantischen Postdampfern als Inventar für die Maschine mitgiebt, sind in der Regel Aneroidbarometer und werden zur Richtigstellung der von den Yacuummetern angezeigten Luftleere der Condensatoren benutzt. Die letztere, resp. der im Condensator herrschende Gegendruck ist zwar von dem Atmosphärendruck unabhängig, aber die Zeigerwerke der Vacuummeter werden durch die Differenz zwischen dem ausserhalb der Bourdon-Röhre (siehe § 81, 8) wirkenden Atmosphärendruck und dem innerhalb derselben auftretenden Condensatorgegendruck in Bewegung gesetzt, so dass die von dem Vacuummeter angezeigte Luftleere immer direct mit dem augenblicklich herrschenden Luftdruck variirt. Zeigt beispielsweise das Barometer einen Luftdruck von 775 mm. = 1,054 kg. pro qcm. an (siehe § 8, 5—8) und der Gegendruck im Condensator ist 0,14 kg. pro qcm., so zeigt das Vacuummeter 1,054 — 0,14 = 0,914 kg. pro qcm. Luftleere an. Vermindert sich nun der Luftdruck, so dass das Barometer auf 750 mm. = 1,02 kg. pro qcm. fällt, während der Gegendruck im Condensator derselbe bleibt, so wird das Vacuummeter die Luftleere im Condensator auf

1,02 — 0,14 = 0,88 kg. pro qcm. angeben, wodurch zwischen beiden Angaben ein Unterschied von 0,034 kg. pro qcm. entsteht.

28) Am besten lässt sich der vorstehend erörterte Einfluss des Atmo-Jreia“|le™fe> Sphärendruckes an einem Indicatordiagramm (siehe Tafel 154,

Steht das Barometer auf 775 mm. = 1,054 kg.

Eig. 1) veranschaulichen, in welchem die absolute Kulilinie AB eingetragen ist.

pro qcm. und man zieht wie gewöhnlich die atmosphärische Linie durch das Diagramm, so fällt dieselbe nach NP, d. h. bei einer 25 mm. starken Feder des Indicators (siehe § 99, 14) in eine

Entfernung von 26,35 mm. andern Falle bei einem Barometerstände von 750 mm. = 1,02 kg.

von

der absoluten Kulllinie A B. Im

rückt die atmosphärische Linie nach U V, d. h. in einen

pro qcm.

Abstand von nur 25,5 mm. von AB. In allen Fällen, in denen der Gegendruck des Condensators derselbe bleibt, vergrössert und verringert sich daher die zwischen der Gegendrucklinie X Y und der atmosphärischen Linie liegende Fläche des Indicatordia-grammes in demselben Verhältnisse, in welchem der Atmosphären-

Siebenzehnter Abschnitt. Ausstattung der Schiffsmascbinetl.

'CO

druck zu- oder abnimmt. Zwar hat dieser Umstand keinerlei Einfluss auf den Inhalt des Indicatordiagrammes, also auch nicht auf die Arbeitsleistung der Maschine, doch beeinflusst er, wie oben ausgeführt, das angezeigte Vacuum.

Bestimmung des wirklichen Vacuums.

Maschinen-

raumuhr.

29) Unter gewöhnlichen Verhältnissen genügt das vom Vacuummeter angezeigte Vacuum vollständig, um nach demselben die Einspritzung resp. das Kühlwasserquantum zu regeln. Will man aber bei Probefahrten, welche zur Ermittelung der Leistungsfähigkeit neuer Maschinen angestellt werden, resp. welche die Grundlagen für Neuconstructionen abgeben sollen, die Wirksamkeit des Conden-sators und der Luftpumpe untersuchen, so muss man die wirkliche Luftleere des Condensators feststellen. Zu diesem Zwecke misst man die Temperatur innerhalb des Condensators, das ist dieselbe, welche die dort befindlichen nicht condensirten Dämpfe besitzen, nach dieser Dampftemperatur bestimmt man mit Hülfe von genauen Tabellen (siehe § 11) die zugehörige Dampfspannung, oder was dasselbe ist, den Gegendruck des Condensators. Gleichzeitig wird der Stand des im Maschinenraum aufgehängten Barometers beobachtet und auf kg. pro qcm. reducirt. Ist das Barometer nach cm. scalirt, so geschieht die Reduction des Barometerstandes auf kg. pro qcm. durch Multiplication der angezeigten cm. mit 1,0334 und Division durch 76. Von dem in kg. pro qcm. berechneten Luftdruck subtrahirt man nun den nach der Dampftabelle ermittelten Gegendruck des Condensators, die Differenz ergiebt die wirkliche Luftleere des Condensators. Giebt nun das Vacuummeter eine kleinere Luftleere an als die vorstehend ermittelte, so ist dies, falls die Vacuummeter vorher auf ihre Richtigkeit geprüft waren, ein Zeichen, dass der Condensator oder die Luftpumpe etc. irgend welche Mängel resp. Undichtheiten besitzen.

30) Die Maschinenraumuhr wird auf Kriegsschiffen und grossen transatlantischen Dampfern in der Nähe des Maschinistenstandes angebracht. Häufig ist das Gehäuse derselben mit demjenigen des Hubzählers vereinigt. Die Maschinenraumuhr enthält wie alle Schiffsuhren, bei denen Gewichte als Triebkraft und Pendel für die Regulirung des Ganges ausgeschlossen sind, ein durch eine gespannte Spiralfeder bewegtes und durch ein Echappement mit Unruhe regulirtes Werk. Dasselbe ist möglichst einfach gehalten, in der Regel ohne Schlagwerk und muss alle 24 Stunden aufgezogen werden. Man nimmt die Uhrwerke gern so einfach wie möglich, damit das Maschinenpersonal unter Umständen die Uhr selbst reinigen resp. repariren kann. Es kommt bei den Maschinenraumuhren auch nicht auf besondere Genauigkeit des Ganges an, weil sie hauptsächlich nur die Innehaltung einer bestimmten Routine auf jeder Wache ermöglichen sollen. Ausserdem werden

diese Uhren jeden Mittag heim Aufziehen nach der genauen Mittagszeit des Ortes gestellt, an welchem sich der Dampfer gerade befindet. Bei Dampfern mit westlichen Routen wird daher die Uhr jeden Mittag um so viel nach-, bei solchen mit östlichem Cours um so viel vorgestellt, als sich die Mittagshöhe durch die Ortsveränderung des Dampfers innerhalb der 24 Stunden verschoben hat.

§ 93.

Maschinenraum-Lampen.

Eintheilung.

1) Die zur Beleuchtung der Maschinenräume auf Dampfern benutzten Lampen zerfallen in :

I. Oellampen,

II. Electrische Lampen.

Die ersteren unterscheiden sich wieder in :

a) Lampen für vegetabilisches Oel,

b)

„ Mineralöl.

Die letzteren theilt man ein in:

c)    Bogenlichtlampen,

d)    Glühlichtlampen.

Die in unserer Marine zur Erzeugung des electrischen Stromes für die letztgenannten Lampen benutzten dynamo - electrischen Maschinen sind § 48, 63—65 beschrieben.

2) a. Die Lampen für vegetabilisches Oel (Tafel 152, Fig. 1—3) sind je nach ihrer Aufhängung als Wand- oder Hängelampen etwas

Indessen besitzen beide einen runden

Oel.

verschieden construirt.

Docht, welcher sich in dem cylindrischen, mit Oel gefüllten Mantel des Luftzuführungsrohres a (Fig. 11) für die Flamme befindet. Um das Niveau des Brennöles constant auf der Höhe des Dochtrandes zu erhalten, bedient man sich der nachstehend beschriebenen or-richtung, welche im Princip bei beiden Lampen dieselbe ist, in dei Ausführung aber etwas von einander abweicht.

3) Bei den Wandlampen ist in das weitere Gefäss b (Fig. 1) gekehrt das engere Gefäss c gestürzt, welches oben luftdicht schlossen ist, unten aber bei d in eine kurze offene Röhre mündet. Das Gefäss c wird gefüllt, indem man es aus b herausnimmt, umkehrt und durch das Röhrchen bei d das Oel eingiesst. Damit das Oel beim Umstürzen nicht ausfliessen kann, verschliesst man

dem Stäbchen e angelöthete

um-

ver-

die Oeffnung bei d durch das Blättchen /. Beim Einsetzen von c in b hebt sich das Blättchen j, den Boden des Gefässes b stösst, und das Oel fliesst

an

wenn e gegen

lange heraus, bis es den unteren Raum von b, das Zuflussrohr und den Mantel von a angefüllt hat und die durch ein im oberen

so

Wandlampen.

Theil von b befindliches kleines Loch eintretende Luft nicht mehr bei d in das Gefäss c gelangen kann. Erst wenn ein Theil des in dem Mantel von a enthaltenen Oeles durch die Flamme verzehrt ist und das Niveau in b sinkt, kann aus c wieder Oel zufliessen.

Hängelampen.

4)    Bei den Hängelampen liegt das Oelbassin c (Fig. 3) im oberen Theil der Glocke. Das Oel tritt aus einem Kupferröhrchen in das Zuleitungsrohr b. Während des Einsetzens des Oelbassins wird das Kupferröhrchen durch die Kugel / verschlossen. Stösst das an der Kugel / befestigte Stäbchen e auf den Boden von b auf, so fliesst das Oel aus c so lange nach b aus, als die am oberen Ende des Zuleitungsrohres b einströmende Luft durch das Kupferröhrchen in das Bassin c eindringen kann. Ist b bis zur unteren OefFnung des Kupferröhrchens gefüllt, so kann erst wieder Oel aus c zutreten, wenn etwas durch den Docht zur Flamme geführt worden ist.

Aufhängung der Lampen.

5)    Aus der Einrichtung der vorstehend beschriebenen beiden Lampen geht hervor, dass dieselben nur so lange einen regelmässigen Oel-zufluss erhalten, also auch nur so lange tadellos leuchten können, als sich der Rand des Dochthalters entweder in gleicher Horizontalebene mit dem Rande der Ausflussöffnung bei d oder etwas höher als jener befindet. Die auf Schiffen verwendeten Oellampen müssen daher so aufgehängt werden, dass die durch das Schlingern des Schiffes hervorgebrachten Neigungen keine Niveaudifferenzen in dem Mantel des Luftzuführungsrohres a und dem Gefässe b her-vorrufen, oder dieselben doch auf ein Minimum reduciren. — Die Hängelampe, welche hauptsächlich bei horizontalen Maschinen verwendet wird, kann nach allen Seiten hin schwingen. Sie hängt gewöhnlich an einem messingenen Haken, der auf einer über der Kurbelwelle und parallel zu derselben angebrachten Stange verstellbar ist. Die Hängelampen dienen, wie aus ihrer Aufhängungsart schon hervorgeht, besonders zur Beleuchtung der Kurbelwellenlager und Steuerungsmechanismen, wesswegen sie auch mit einer Glasglocke versehen sind. Die letztere ist zum Schutze gegen Beschädigungen mit einem kräftigen Gitter aus Messing umgeben, welches gleichzeitig die Lampe trägt, wenn sie nicht aufgehängt ist. — Die Wandlampen können nur nach einer Richtung hin schwingen. Die Rückwand ihres Oelgefässes ist nach unten verlängert, welche Verlängerung als Windfang wirken und heftigere Bewegungen einschränken soll. Sie werden an den Schottwänden auf zwei Haken gehängt, welche in Oeffnungen ihrer Rückwand einfassen, und beleuchten die Gänge sowie die einzelnen Ecken der Maschinenräume.

Lampen für Mineralöl.

6) b. Die Lampen für Mineralöl stimmen in ihrer Construction mit denen der gewöhnlichen Petroleumlampen fast vollständig überein. Aus einem von Zink-, Weiss- oder Messingblech gefertigten Bassin

saugt der Docht direct das Mineralöl an. Das Bassin ist mit der Lampe in einer Gabel vertical aufgehängt, damit die Schlingerbewegungen des Schiffes einflusslos auf dasselbe sind. Bei sorgfältigeren Constructionen ist das Bassin unten mit einem Gewicht beschwert und die Lampe mit einer Compassaufhängung versehen. Auf Handelsdampfern sind in den Maschinenräumen fast nur Petroleumlampen der vorstehend beschriebenen Construction in Gebrauch, während man in der Kriegsmarine, soweit die electrische Beleuchtung noch nicht eingeführt ist, meistentheils Büböl brennt.

7)    Erfahrungsmässig brennt das Büböl in den theilweise engen und einer hohen Temperatur ausgesetzten Maschinenräumen nur mangelhaft und erfordert ein häufiges Beguliren und Putzen des Dochtes. Die Beleuchtung dieser Bäume mit Petroleum ist allerdings eine bessere, wegen der leichten Entzündbarkeit des letzteren in der heissen Luft aber auch eine gefahrvollere. Man hat daher wiederholt versucht, schwerere Mineralöle mit hoher Entzündungstemperatur in den Maschinenraumlampen zu brennen, und ist zur Zeit ein ähnlicher Versuch mit Spermöl — sogenanntem Korff’schen Sicherheitsöl — in unserer Marine im Gange, welcher bisher folgende Besultate lieferte.

Versuche mit Mineralöl-lampen.

8)    Um die noch nicht ermittelte Entzündungstemperatur des genannten Oeles festzustellen, wurden zunächst auf der Kaiserlichen Werft zu Danzig *) Vergleiche zwischen demselben und dem gewöhnlichen Petroleum angestellt, und zwar wurde in einem offenen Gefäss zuerst Petroleum, dann Sicherheitsöl von 15 ⁰ C. an langsam erwärmt und beobachtet, hei welcher Temperatur ein in die Flüssigkeit getauchter brennender Spahn dieselbe zu entzünden vermochte. Der Spahn erlosch noch im Petroleum von 30 ⁰ 0. und in Sicherheitsöl von 108° C., entzündete aber dann das Petroleum von 32 ⁰ C. und das Sicherheitsöl von 110 ⁰ C. Bei diesen Entzündungstemperaturen begann auch die Dampfentwickelung der Flüssigkeiten und nahm mit fortgesetzter Erwärmung derselben entsprechend zu. So entflammte Petroleum von 40 ⁰ C. schon, wenn der brennende Spahn 20 mm. von der Flüssigkeitsoberfläche abgehalten wurde, bei 60 ⁰ zündete der Spahn schon in einer Entfernung von 40 mm., hei 80 ⁰ in einer Entfernung von 70 mm. und bei 100 ⁰ in einer Entfernung von 110 mm. Beim Sicherheitsöl zeigten sich bei allmäliger Erhöhung der Anfangstemperatur von 110° ähnliche Verhältnisse, dasselbe entflammte schliesslich aber erst bei einer Temperatur von 180° und einer Entfernung des Spahnes von 100 mm. Der Vorzug des Sicherheitsöles vor dem Petroleum gegenüber einer möglichen Explosionsgefahr ist

*) Beiheft

zum

Marine-Verordnungsblatt No. 43. Berlin 1883.

hierdurch erwiesen, und andrerseits die Annahme bestätigt, dass eine Verwendung von Petroleum in den Lampen der Maschinenräume die grösste Vorsicht erfordert, da es besonders in der heissen Jahreszeit und in heissen Klimaten nicht ausgeschlossen ist, dass sich das letztere im Maschinenraum weit über 30 ⁰ erwärmt, infolge dessen es sich beim Einfüllen in die Oelbassins der Lampen, wenn gerade ein offenes Licht oder eine Handlampe in der Nähe ist, leicht entzünden kann.

Einrichtung der Mineralöl-lampen.

9) Es handelte sich nach diesen Versuchen noch darum, die in Gebrauch befindlichen Oellampen derartig umzuändern, dass in denselben Sicherheitsöl, und, falls dieses bei längeren Indienststellungen verbraucht, resp. im Auslande nicht wieder zu beschaffen sein sollte, Rüböl nach Belieben gebrannt werden könnte. Zu diesem Zwecke wurde den Lampen ausser dem vorhandenen Ausflussröhrchen ein neues bei d (Fig. 1) verlängertes mitgegeben, damit sich durch Einsetzen des letzteren die Saugehöhe des Dochtes beim Brennen von Petroleum vergrössert. Ferner wurde als Sicherung gegen ein Rückschlägen der Flamme in das Dochtrohr und eine dabei stattfindende Entzündung der innerhalb des erhitzten Rohres sich entwickelnden Oeldämpfe auf den Brenner ein kleiner Ring gesetzt, welcher mch nach oben conisch zusammenzieht und dadurch die Brenneröffnung entsprechend verengt. Endlich wurde ein oberhalb der Flamme stark eingebogener Cylinder angewendet, um die Luft möglichst vollständig in die Flamme hineinzuführen und dadurch ein Russen derselben zu vermeiden. Um die solchergestalt umgeänderten Lampen wieder für Rüböl verwendbar zu machen, setzt man nur das ursprüngliche Ausflussröhrchen wieder ein, nimmt den Brennerring ab und behält den neuen Cylinder bei, der auch jetzt mit gutem Erfolge weiter benutzt werden kann.

Versuchs

resultate.

10) Die Resultate, welche mit derartig veränderten Lampen erreicht wurden, sind in der Tabelle auf Seite 311 zusammengestellt. Aus dieser Zusammenstellung geht hervor, dass die mit Sicherheitsöl gespeisten Lampen nicht nur längere Zeit, ohne geputzt und gereinigt zu werden, gut brennen, sondern auch bedeutend billiger zu unterhalten sind. Die grosse Hängelampe (Tafel 112, Fig. 3), welche mit Sicherheitsöl eine Lichtintensität von zwölf Normalkerzen besitzt, kostet pro Stunde 2 Pfennige, mit Rüböl hingegen bei nur zehn Kerzen Intensität 3,6 Pfennige, mithin stellt sich der Preis pro Normalkerzenlichtstärke und Stunde beim Sicherheitsöl auf 0,166 Pfennige, beim Rüböl auf 0,362 Pfennige (siehe 32 und 38). Ausserdem hat sich aber die für den Gebrauch der Lampen sehr wesentliche Thatsache ergeben, dass dieselben mit Sicherheitsöl nach 19stündiger Benutzung, ohne geputzt zu werden, noch hell und klar brannten, während beim Brennen mit

co.

Ldbeile übei Brennvei suche îuit IMmeralöl und Rüböl in IRctscliiiienmumltimpen.

Bemerkungen.

12

Bei der Berechnung der Kosten für eine Normalkerzenstärke ist die Licht-

uagtuuajd

ut aqtp}s;qat[uaz.taq -ptuuo^j; auta tni uojsoat

naStuttajg; ui GpunjsuTOjg ojd Tig}soj[

0,166

0,130

0,105 Intensität beim Anzünden zu Grunde gelegt.

0,105

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Gebrauchszustand

der

Lampen

Art

des

gebrauchten

Brennstoffs

Art

der

Lampen

sqonsaa^ sap

Die Lampen brannten nach 19 Stunden noch ziemlich klar.

Bei der Berechnung der Kosten für eine Normalkerzenstärke ist die Licht-

0,362

0,290

0,238' intensität beim Anzünden zu Grunde ¹ gelegt.

0,246

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Die Dochte waren nach dreistündigem Brennen derart verkohlt, dass dieselben geputzt werden mussten; auch war es nöthig die Cylinder zu reinigen.

1,15

40

0,90

0,75

0,36

1,45

09

0,98

0,83

0,40

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Die Lampen sind frisch angezündet und in gutem Zustande

/Sicherheitsöl

Grosse Hängelampe Kleine

Grosse Wandlampe Kleine

do.

do.

Die Lampen haben 19 Stunden gebrannt, ohne dass der Docht geputzt oder sonst irgend etwas an der Lampe geschehen ist'

Die Lampen sind frisch angezündet und in gutem Zustande

Nach dreistündiger Brennzeit, in welcher die Dochte einmal aufgeschraubt wurden

; Sicherheitsöl

mim

/Rüböl

Grosse Hängelampe Kleine    do.

Grosse Wandlampe Kleine    do.

Grosse Hängelampe Kleine    do.

Grosse Wandlampe Kleine    do.

Grosse Hängelampe Kleine    do.

Grosse Wandlampe Kleine    do.

/III

AI

Riiböl schon nach 3 Brennstnnden Docht und Cylinder geputzt und gereinigt werden mussten. Auf Grund dieser Resultate sind im Sommer 1884 mit den für Sicherheitsöl umgestalteten Lampen in grösserem Maassstabe an Bord in Dienst gestellter Schiffe Versuche vorgenommen, welche die günstigen Erfolge lediglich bestätigten.

Bogenlicht-s lampen.

11)    c. Die Bogenlichtlampen²) benutzen die Leuchtkraft des Voltabogens. Wenn man in einen galvanischen Stromkreis 2 Kohlenstäbe derart einschaltet, dass der Strom am Ende des einen Stabes eintretend durch die zusammenstehenden Spitzen der Kohlen hindurch und am Ende des anderen Stabes austretend weiter geht, so erhöht sich die Temperatur der schlecht leitenden beiden Kohlenspitzen bis zum Glühen. Entfernt man sie in diesem Zustande von einander, so wird der Strom nicht unterbrochen, sondern es bildet sich zwischen den Kohlenspitzen eine Brücke von glühenden Kohlen-theilchen, welche vorzugsweise von der positiven Kohlenspitze zur negativen übergeführt werden. Die hierdurch in der Luft zwischen beiden Kohlenspitzen sich bildende Flamme von leitender Substanz heisst der Voltabogen.

An Bogenlicht-laropen zu stellende Anforderungen.

12)    Als man daran dachte, den Voltabogen zu Beleuchtungszwecken zu verwenden, drängte sich als erstes Erforderniss eine Vorrichtung auf, durch welche die Kohlenstäbe, zwischen denen der Lichtbogen sich bildet, in demselben Maasse einander genähert werden, wie sie durch die Hitze desselben abbrennen. Zur Entstehung und Erhaltung dieses Lichtbogens ist jedoch dreierlei erforderlich:

1)    dass sich die Kohlenspitzen beim ersten Durchgänge des electrischen Stromes berühren,

2)    dass sie sich, nachdem sie durch den Strom glühend geworden sind, von einander entfernen,

3)    dass diese Entfernung die richtige von der Stärke des Stromes abhängige Grösse habe und unverändert beibehalte.

Wenn nun der Lichtbogen, wie bei dem electrischen Licht der Kriegsschiffe (siehe § 48, 66) stets im Brennpunkte oder im Mittelpunkte eines Hohlspiegels, einer Linse u. s. w. bleiben soll, so kommt damit noch eine vierte Anforderung an die Regulir-vorrichtung hinzu. Endlich verlangt man von einer Bogenlichtlampe, dass sie das Licht mindestens 4 Stunden lang unterhalte, ohne dass es nöthig wird, neue Kohlen einzusetzen und daher bei einem Kohlenverbrauche von 6—8 cm. pro Stunde eine Brennlänge von mindestens 30 cm. besitze, ferner, dass sie selbst in weiten Grenzen sich auf die Stromstärke schnell und leicht einstellen lasse, dass sie gegen das Eindringen von Staub vollständig geschützt,

dass die gesammte Construction möglichst einfach, die Handhabung aller Theile leicht und der Preis der Lampe kein zu hoher sei. Von den grossen Zahlen der Bogenlichtlampen, welche den genannten Anforderungen mehr oder minder entsprechen, sind die bekanntesten die in der französischen Marine benutzte von Gramme, die in der englischen Marine gebräuchliche von Brush und die nachstehend näher besprochene in unserer Marine eingeführte von Siemens & Halske.

13) Die Bogenlichtlampe von

des electrischen Lichtes auf unseren Kriegsschiffen (siehe § 48, 60 — 69) benutzt wird, ist auf Tafel 152, Big. 4 dargestellt. Die beiden Kohlenhalter A A tragen die Kohlenstäbe, wie auf Tafel 40, Fig. 5 zu ersehen ist. Der obere Kohlenstab ist der positive, hohl brennende und sich doppelt so schnell verzehrende + a, wie der untere negative, spitz brennende

Siemens & Halske, welche zur Herstellung:Bogenli<?htlampe

J    ° von Siemens

& Halske.

b. In der Lampe ßcguiirvorrich-

x tung der Lampe.

ist eine Kupferdrahtspule B untergebracht, welche von dem electrischen (negativen) Strom durchlaufen wird. Der innerhalb der Spule befindliche weiche Eisenstab C wird durch einen starken Strom von oben nach unten in denselben hineingezogen und steigt bei schwächer werdendem Strom nach oben in seine höchste Stellung zurück. Damit das Heben und Senken des Stabes C bei plötzlichen und vorübergehenden Schwankungen des Stromes (z. B. wenn Luftzug oder Windstösse den Lichtbogen zur Seite treiben) nicht momentan und heftig auftreten kann, hat der Stab an seinem unteren Ende eine in einen Luftpumpencylinder D auslaufende broncene Verlängerung erhalten. Dieser Cylinder bewegt sich über einen mittelst eines Gelenkes am Lampenboden befestigten Kolben E, dessen Kugelventil F beim Heben des Stabes C Luft in den Cylinder treten lässt, sich aber beim Sinken des Stabes schliesst? so dass ein plötzlicher starker Strom die Luft im Cylinder com-primiren muss. Um den Luftpumpencylinder greift der an seitlich eingeschraubten Zapfen befestigte doppelarmige Hebel G, welcher in R seinen Drehpunkt besitzt und an seinem anderen Ende den Untertheil J des oberen positiven Kohlenhalters trägt. Soll der Hebel G, wie gezeichnet, horizontal stehen, so muss der die Drahtspule B durchlaufende Strom derartig anziehend auf den Stab C einwirken, dass diese Anziehung dem Gewichte des oberen Kohlen-hälters mit dem Kohlenstabe das Gleichgewicht hält. Ueberwiegt nun bei Stromschwankungen das Gewicht des oberen Kohlenhalters, so wird der obere Kohlenstab gesenkt, überwiegt die Anziehungskraft der Drahtspule, so wird er gehoben. Je nachdem ein stärkerer oder schwächerer Strom benutzt werden soll, kann das auf den Hebel G wirkende Moment des oberen Kohlenhalters dadurch vermehrt oder vermindert werden, dass man die bei K an den

Ausschaltung des positiven Kohlenhalters.

Bewegung der Kohlenhalter.

Echappement.

Hebel G greifende Spiralfeder L mittelst der Schraube ohne Ende M anspannt oder löst.

14) An der Lampendecke ist der Bock c befestigt, welcher die Axe d des aus zwei gegeneinander versteiften Platten gebildeten Rahmens e trägt (Fig. 4, 5, 12 u. 13). Die Axe / stellt die Verbindung zwischen dem Rahmen e und dem Untertheil J des oberen Kohlenhalters her, so dass der Rahmen um d schwingt, wenn der obere Kohlenhalter steigt oder sinkt. An dem Rahmen ist der Lagerarm g befestigt, welcher die als Centrifugalpendel dienende Scheibe h trägt (Fig. 4). Gegen den Umfang dieser Scheibe drückt als Bremse wirkend das kleine kupferne, durch die flache Feder k angepresste Schleifstück i. Neben dem Schleifstück i sitzt der Auslöshebel /, welcher in den am Rande der Scheibe h befestigten Stift n eingreift und die Scheibe festhält, wenn das Untertheil J des oberen Kohlenhalters gehoben ist. Sinkt der letztere aber so tief, dass G aus der horizontalen Lage heraus kommt, so stösst ein quer durch den Hebel l gezogener Stift a gegen den Ansatz m des Lampengehäuses, der Hebel wird von dem Stift n ausgerückt, drückt gegen die flache Feder k und löst dadurch die Hemmung der Scheibe h, die sich nunmehr frei bewegen kann.»

15) Der obere Tlieil N des positiven Kohlenhalters bildet an seiner Vorderseite eine Zahnstange, in welche ein auf der Axe o des Rahmens e befestigtes broncenes Rad von 16 Zähnen eingreift (Fig. 12 u. 13). Neben diesem Rade sitzt auf derselben Axe ein kleines Stahlrad von 8 Zähnen, welches mit einem broncenen auf der Axe p aufgesteckten Zwischenrade von 20 Zähnen in Eingriff steht. Das letztere Rad greift in ein auf der Axe q sitzendes broncenes Zahnrad von 20 Zähnen und letzteres ist mit der Zahnstange des negativen Kohlenhalters 0 in Eingriff. Wirkt auf das grössere Rad von o das Gewicht des sinkenden Kohlenhalters N, so dreht sich dieses mit dem Stahlrade rechts herum, das Rad bei p geht links, das bei q auch rechts herum und der negative Kohlenhalter wird durch diese Uebertragung nur halb so viel gehoben, als sich der positive senkt, entsprechend dem Abbrande der Kohlenstäbe; der Lichtbogen bleibt also stets in derselben Höhe vor dem Hohlspiegel (siehe § 48, 66).

16) Neben den beiden auf der Axe o befestigten Zahnrädern sitzt das mit dieser Axe ebenfalls fest verbundene Sperrrad r, dessen Sperrklinke an dem grösseren Sperrrade s befestigt ist und durch eine flache Feder angepresst wird (Fig. 4). Sinkt die Zahnstange von A7 und dreht sich die Axe o, so muss sich das Sperrad s, mitgenommen durch das kleine Sperrrad r, rechts herum drehen. Hebt sich die Zahnstange von N, so steht s still, indem die Sperrklinke von r über die links herum gehenden Zähne hinweggeht. Wenn die

Zahnstange von N im Heruntersinken begriffen ist und sich das Sperrad s rechts dreht, so bringt es die Hemmung t zum Ausschlag, und letzteres bewirkt mittelst des Hebels u und der Zugstange x eine Schwingung der Scheibe h. Das ganze Echappement arbeitet wie die Unruhe einer Taschenuhr und hat den Zweck, die Geschwindigkeit des Sinkens des oberen Kohlenhalters zu massigen und zu einer gleichmässigen zu machen.

lampe.

17)    Die Wirkungsiveise der Lampe ist nach der vorstehenden Schreibung folgende: Wird der Strom schwächer, so tritt der Eisenstab C oben aus der Spule B heraus, das Gewicht des oberen Kohlenhalters überwiegt und derselbe sinkt. Nun stösst der Auslöshebel l gegen den Ansatz m, wodurch die Scheibe h beweglich wird und das Gewicht der oberen Zahnstange auf die nicht mehr gehemmten Zahnräder des Rahmens e einwirken kann. Infolgedessen drehen sich diese Räder, die Kohlenspitzen nähern sich einander und berühren sich schliesslich, wenn gar kein Strom mehr vorhanden ist. Circulirt der Strom wieder, so zieht er den Eisenstab in die Spule hinein, hebt den Untertheil J des oberen Kohlenhalters, klinkt hierdurch den Auslöshebel l in den Stift n der Scheibe h ein, so dass die Zahnräder festgestellt sind und die Zahnstange N des Kohlenhalters mit dem Untertheile J verkuppelt ist. Die Kohlenstäbe entfernen sich von einander und es entsteht zwischen ihnen der Yoltabogen. Letzterer verlängert sich so lange, bis er den electrischen Strom durch den mit seiner Länge zunehmenden Leitungswiderstand so weit schwächt, dass die Anziehung der Spule dem entgegenwirkenden Gewicht des oberen Kohlenhalters das Gleichgewicht hält. — Durch Abbrennen der Kohlenstäbe würde sich der Lichtbogen verlängern und dadurch den Strom schwächen, wenn nicht infolgedessen auch die Spule B eine schwächere Anziehung auf den Eisenstab C ausübte, dieser dadurch höher stiege, bis er in seiner höchsten Stellung die Hemmung der Zahnräder ausrückt und ein langsames Zusammen- * gehen der Kohlenstäbe bewirkt. Wird der Strom durch Verkürzung des Lichtbogens wieder stärker, so zieht er den Eisenstab C in die Spule B hinein, rückt die Hemmung der Räder wieder ein und stellt hierdurch den Kohlenhalter fest,

¹

La marine à l’exposition universelle de 1878. Paris 1879.

²

H. Schellen. Die magnet- und dynamoelectrischen Maschinen. Köln 1882.

abnahm e der Kohlenstäbe.

18)    Durch das Abbrennen der oberen Kohle vermindert sich allmälig ASJ£tsder das Gewicht des oberen Kohlenhalters, so dass schliesslich schon ein schwächerer Strom den Hebel G im Gleichgewicht halten könnte, Diese Gewichtsverminderung wird durch die Ausgleichsfeder y paralisirt, welche mit ihrem unteren Ende an dem Lagerbock des Hebels G befestigt ist. Im Rahmen e sitzt auf der Axe z das Rad ß von 16 Zähnen (Eig. 5), welches mit dem Rade auf der Axe q in Eingriff steht. Sinkt der obere

Leitung des Stromes.

Ingangsetzung der Bogenlichtlampe.

Betrieb

der Bogenlichtlampe.

Kohlenstab, so bewegt sieb das Rad ß und dreht die Schraubenspinde], auf der es befestigt ist. Die hierdurch eintretende Verschiebung der Mutter y überträgt sich durch den Winkelhebel d auf die Spiralfeder y. Dieselbe wird um so stärker angespannt, je mehr die Kohlenstäbe abbrennen, und um so mehr erschwert sie die freie Bewegung des Rahmens e um den Zapfen cl, erhöht also den Widerstand, welchen der Untertheil J des oberen Kohlenhalters dem Heben entgegensetzt, und vermehrt das Moment, mit dem er zu sinken bestrebt ist.

19) Der in die Lampe eintretende Strom geht durch das Lampengehäuse in den oberen Kohlenhalter. Damit dies möglichst direct geschieht und damit der Strom von den Räderaxen des Rahmens e abgelenkt wird, ist zwischen dem Bock c und dem Untertheil J des oberen Kohlenhalters die aus dünnem Kupferblech hergestellte Leitung rj eingeschaltet. Ausserdem sind zu beiden Seiten des Untertheils J die Drähte befestigt, welche gegen die Zahnstange N schleifen und eine bessere Uebertragung des Stromes vom Untertheil auf die Zahnstange herbeiführen sollen. — Hat der Strom von oben kommend die Kohlenstäbe passirt, so geht er durch einen mit Kupfer überzogenen Stahlstab, welcher am unteren Kohlenhalter befestigt ist, zu den Kupferblechstreifen P. Diese Streifen sind mit den Drähten der Spule verlöthet, sie leiten den Strom durch die Windungen der letzteren zu der Klemmschraube hei — b und durch diese aus der Lampe heraus.

20)    Behufs Ingangsetzung der Lampe zieht man die obere Zahnstange ganz in die Höhe, drückt die drei Stäbe, welche die Kohlenhalter bilden, mit Hülfe des jeder Lampe beigefügten Schlüssels auseinander und führt die Kohlen zwischen die kupfernen Köpfe der Halter ein. Die Kohlen sind so zu stellen, dass die untere Kohle mehr als halb so viel wie die obere aus dem Halter hervorsteht, eventuell so, dass der Berührungspunkt in der Mitte des Hohlspiegels zu liegen kommt. Durch Verstellen der Schrauben R und S kann man die Kohlen so ausrichten, dass ihre Mittellinien genau zusammenfallen. Zieht man nun die obere Zahnstange noch einmal ganz heraus, so muss der Zwischenraum zwischen den Kohlenspitzen mindestens 10 mm. betragen. Man lässt sie dann zusammen laufen, um sich zu überzeugen, dass alles in Ordnung ist.

21)    Beim Betriebe der Lampe regulirt man die Länge des Lichtbogens mit Hülfe der Schraube M. Rechts drehen vermindert den von der Spule zu überwindenden Widerstand und macht den Lichtbogen grösser, LÂnksdrehen vermehrt den Widerstand und macht ihn kleiner. Die Lampe brennt am ruhigsten, wenn der Lichtbogen etwa ²/₃ von der Länge der Kohlenentfernung besitzt, bei der das Licht verlöscht. Tritt dies z. B. bei einer Entfernung von 6 mm.

ein, so ist der Lichtbogen etwa auf 4 mm. einzustellen. — Sind die Kohlen zu kurz geworden, so ist die dynamo-electrische Maschine zum Stillstand zu bringen und es müssen neue Kohlenstäbe eingeschaltet werden. Dasselbe muss geschehen, wenn sich bei mangelhafter Beschaffenheit der Kohle eine sehr lange dünn verlaufende Spitze an der negativen resp. eine tiefe Höhlung in der positiven Kohle bildet, welche nach wiederholtem Abbrechen der Stäbe nicht verschwindet. Die übrigen beim Betriebe der Lampe zu beobachtenden Vorschriften sind bereits § 48, 66 erwähnt.

Werth der Bogeulicht-lampen für Schiffs-

22)    Die Bogenlichtlampen, welche zuerst zur Beleuchtung von Schiffsräumen in Aufnahme kamen, konnten der Natur der Sache nach ein befriedigendes Ergebniss nicht haben. Bei der Beleuchtung Beleuchtung, von Räumen von so verschiedener Längen- und Breitenausdehnung, wie es die einzelnen Decks und Cajüten meistens sind und mit so vielen Ecken und Winkeln, wie sie in den Maschinen- und Kesselräumen durch die Aufstellung der Maschinen und Kessel selbst hervorgerufen werden, war die weitgehendste Theilung des Lichtes eine unabweisbare Forderung, welcher die ersten Bogenlichtlampen nicht nachkommen konnten. Als dann später die Nebenschluss-und Differentiallampen eine Theilung des electrischen Lichtes ermöglichten, hatte die Construction der nachstehend beschriebenen, die ausgiebigste Theilung desselben erstrebenden Glühlichtlampen bereits derartige Fortschritte gemacht, dass die verbesserten Bogenlichtlampen, deren Einrichtung eine viel complicirtere, deren Herstellung daher eine viel schwierigere ist, und deren Kosten also auch viel grössere sind, wo es sich um die Beleuchtung von Schiffsräumen handelt, nicht mehr mit ihnen concurriren konnten.

Glühlicht

lampen.

23)    d. Die Glühlichtlampen ¹) theilen sich in zwei Gruppen :

1)    in solche mit unvollständigem Contact,

,, unvollständiger Leitungsfähigkeit.

Die ersteren, bei denen das Licht von der Berührungsstelle zweier Leiter entsteht und zu denen die Lampen von Reynier, Werdermann, Joël und Anderen gehören, sind zur Beleuchtung von Schiffsräumen in belangreicher Weise nicht in Anwendung gekommen und desshalb hier nicht weiter erwähnt.

24) Die Glühlichtlampen mit unvollständiger Leitunqsfähiqkeit beruhen Giuhiicht-auf dem Umstande, dass ein in einem ununterbrochenen electrischen vollständiger

⁷    ...    Leitungsfahig-

Stromkreise eingeschalteter schlechter Leiter sich bis zum Glühen keit-erhitzt und dadurch Licht aussendet. Als schlechten Leiter benutzt man einen Kohlenfaden, welcher in einem luftleeren Raum eingeschlossen ist, in dem er aus Mangel an Sauerstoff nicht verbrennen kann. Das Material, die Herstellungsweise und die Form der, Kohlenfäden ist bei den einzelnen Glühlichtlampen sehr ver-

2)    „

schieden. Der luftleere Raum, welcher den Kohlenfaden umgiebt, wird durch Evacuiren eines kugel- oder birnenförmigen Glas-gefässes mittelst der Quecksilberluftpumpe hergestellt. Während des Auspumpens dieses Défasses lässt man bei allen Lampen die Kohlenfäden glühen, um die von denselben absorbirten Gase auszutreiben, was zu ihrer Festigkeit unbedingt erforderlich ist. Das Eindichten der Leitungsdrähte in die Glasglocke bildet den schwierigsten Theil bei der Fabrication der Glühlichtlampen und wird auf sehr verschiedene Weise bewirkt.

Arten der Glühlichtlampen.

Glühlichtlampe von Edison.

Glühlichtlampe yon Swan.

25)    Die bekanntesten Gliihlichtlampen sind die von Edison, Swan, Lane Fox, Maxim und Gebr. Siemens, ausserdem wurden in neuerer Zeit von Böhm, Diehl, Greiner & Friedrichs und Anderen Glühlichtlampen construirt. Die an Bord gebräuchlichsten Glühlichtlampen sind nachstehend kurz beschrieben.

26)    Die Glühlichtlampe von Edison (Tafel 152, Fig. 6) besitzt einen aus verkohlter Bambusfaser hergestellten, fl förmig gebogenen, etwa 12 cm. langen Kohlenfaden, welcher an seinen Enden durch galvanische Verkupferung mit Platindrähten verbunden ist. Platin ist dess-wegen gewählt, weil dessen Ausdehnungscoöfficient dem des Glases nahe kommt, so dass Temperaturveränderungen die bei der Herstellung in die flüssige Glasmasse des Stöpselbodens eingefügten Drähte nicht lockern und zu undichten Stellen Veranlassung geben können. Die freien Enden der Platindrähte werden zu den durch Gypsfüllung voneinander isolirten Kupfergarnituren A und B des unteren Theiles der Glasbirne geführt. Diese stehen mit Messinggarnituren der auf das Gewinde B zu schraubenden Mutter in Contact, an denen die Leitungsdrähte der dynamo-electrischen Maschine befestigt sind.

27)    Die Glüldichtlampe von Swan (Tafel 152, Fig. 10) enthält einen etwa 10 cm. langen, in Form einer einfachen Schlinge gewundenen Kohlenbügel. Derselbe wird aus Baumwollfäden bereitet, welche in Schwefelsäure getaucht und einige Zeit darin belassen werden, wodurch man sie zäh und consistent macht. Hierauf wird der Faden in der Form, welche der Kohlenbügel später haben soll, in einen Schmelztiegel gesetzt, welcher ganz mit Kohlenstaub erfüllt ist, und in demselben bei hermetischem Verschlüsse bis zur Weissglühhitze erhitzt. Die Verbindung der Kohlenenden mit den Platindrähten wird bewerkstelligt, indem man den Kohlenbügel mit den Drähten zusammenlegt und an den Berührungsstellen durch Ueberwickeln mit Baumwollfäden befestigt. Letztere machen dann den ganzen oben angegebenen Process der Carbonisirung mit. Die als Träger für die Kohle dienenden Platindrähte sind von einander isolirt, in ein mit dem unteren Ende des Glasgefässes verschmolzenes Glassäulchen mit grosser Sorgfalt eingeschmolzen und endigen nach unten in zwei Platinschlingen. Der Anschlusstheil zum

Befestigen der Lampe an den Beleuchtungskörper besteht aus einem Stück Hartgummi, dessen obere Fläche zwei Platinhäkchen trägt, die mit je einem der Leitungsdrähte der dynamo-electrischen Maschine verbunden sind. Beim Einhängen der Lampe in die Häkchen des Ansatzstückes sorgt eine Spiralfeder für den guten Contact mit den Platin schlingen.

Lane Fox.

28)    Die Glühlichtlampe von Lane Fox (Tafel 152, Pig. 9) ist mit einem Kohlenbügel versehen, welcher aus verkohlten Hanffasern besteht, die dadurch carbonisirt werden, dass man die Kohle unter Zuführung von Benzol- oder ähnlichen Dämpfen durch den electrischen Strom bis zum Weissglühen erhitzt. Die Verbindung der Kohlenfaser mit den Leitungsdrähten ist auf folgende Weise hergestellt :

Aus den mit Quecksilber gefüllten Böhren f treten die beiden Leitungsdrähte e heraus, an denen die beiden Metallfedern c befestigt sind, deren Federkraft durch die Stellung eines Schiebers d aus isolirendem Material verändert werden kann. Zwischen die Enden dieser Federn und einem kleinen Zwischenkörper aus Por-cellan oder dergleichen werden nun die Enden der Kohlenfaser gebracht und daselbst durch Verschieben des Schiebers d festgehalten. Die Böhren f und ein Bohr h zum Aussaugen der Luft aus dem Glasgefäss gehen durch einen den Hals des letzteren verschliessenden conischen Kautschuckpfropfen g hindurch, welcher mit einer Quecksilberschicht i bedeckt wird. Um ein Verspritzen des Quecksilbers zu verhüten, wird dasselbe durch eine Schicht k von Marineleim geschlossen.

29)    Die Glühlichtlampe von Maxim (Tafel 152, Fig. 8) hat einen G^li^^ai“pe M förmig gestalteten Kohlenbügcl. Derselbe wird aus Bristolpapier erzeugt, indem man aus diesem zunächst ein Mförmiges Stück herausschneidet, etwas grösser als später der Kohlenbügel werden

soll, und dann schwach verkohlt. Das schwach verkohlte Stück Papier schaltet man in einen Stromkreis ein und setzt es unter Zuführung sehr verdünnter Gasolindämpfe der Weissglühhitze aus, wodurch sich der Kohlenstoff in den Poren des Kohlenbügels äusserst fein ausscheidet. Der Kohlenbügel endet in charnier-artigen Erweiterungen, welche mit ähnlich geformten Platindrähten unter Zwischenlage kleiner weicher Kohlenscheibchen verschraubt sind. Die Platindrähte gehen durch den Hals der Glaskugel in kleinen conischen Glasröhrchen, in denen sie eingeschmolzen sind.

Die in dem unteren Theile dieser Böhrchen noch verbleibenden Zwischenräume sind mit Gyps ausgefüllt, mit welchem auch die ganze Glaskugel in einer Metallfassung verkittet ist. Die Basis der Lampe ist aus Vulcanit oder einem anderen Isolator verfertigt und an einen Metallkern geschraubt, vermittelst welchem man sie an den Beleuchtungskörper befestigen kann.

30) Die Glühlichtlampe von Gebrüder Siemens (Tafel 152, Fig. 7) benutzt einen U förmigen Kohlenbügel, welcher ebenfalls aus verkohltem Papier besteht. Die Kohlenenden sind durch eine breiige, theer-artige Masse in die Spiralwindungen je eines am Ende flach geklopften Kupferdrahtes eingekittet. Die anderen Enden der Kupferdrähte sind an Platindrähte angelöthet und diese in den Hals einer Glasbirne eingeschmolzen. Um den Kupferdrähten eine grössere Stabilität zu geben, sind sie im Innern des Glasgefässes noch durch einen Glaskörper in ihrer Lage befestigt. Die Luft wird durch ein an der Spitze der Glasbirne angesetztes Glasrohr ausgepumpt und dann zugeschmolzen.

Glühlichtlampe

von

Gebr. Siemens.

GmhUchüampeu ^l) Von dem Experimentalcomité der internationalen Ausstellung für untereinander. Electricität in Paris im Jahre 1881 wurden Vergleiche mit den unter 26) bis 29) beschriebenen Glühlichtlampen angestellt, welche folgende Resultate ergaben :

a) die Maximalleistungsfähigkeit der Glühlichter kann unter gegenwärtigen Verhältnissen 360 Normalkerzen pro IP nicht übersteigen,

ß) die vortheilhafteste Lichterzeugung ergiebt sich bei starkem Glühen der Lampen,

y) Lampen von hohem inneren Widerstande zeigen mehr Oeko-nomie in der Lichterzeugung, als solche von geringerem Widerstande, was bei vortheilhafter Stromerzeugung zunimmt,

d) die Prüfung des relativen Lichteffectes dieser 4 Lampenarten bezüglich der von 1 IP des Stromkreises erzeugten Lichtstärke ergiebt folgendes Resultat:

Tabelle über die Leistungsfähigkeit der Glühlichtlampen.

Lauf. No.

System

Anzahl der Kerzen, welche mit    Erzeugung der doppelten

Lichtstärke war eine Erhöhung der electromotorischen Energie erforderlich von:

1 1P erzeugt wurden

bei einer Lampe von 16 Kerzen

bei einer Lampe von 32 Kerzen

Edison . . . Swan . . . . Lane Fox . Maxim . . .

196,40

177,92

173,85

151,27

307,25

262,49

276,89

239,41

oo s œ »

(M CO CM cq

Versuche mit Glühlichtlampen an Bord.

32) Versuche mit Glühlichtlampen, welche auf dem österreichischen Casemattschiffe „Custoza“ ²) vorgenommen wurden, ergaben ein sehr günstiges Resultat. Es wurden Swan-Lampen angewendet, welche von dem Strome einer Wechselstrommaschine, System Zippernowsky, gespeist wurde. Ausserdem war durch eine besondere Construction Vorsorge getroffen, dass man bei Ausschaltung einer

entsprechenden Anzahl von Glühlichtlampen den electrischen Strom zur Speisung einer Bogenlichtlampe benützen konnte. Die Lampen wurden wie bei allen Gliihlichtsystemen nebeneinander geschaltet. In den Abzweigungen von der Hauptleitung zu den Lampen waren Bleicontacte als Sicherheitsvorrichtungen angebracht. Dieselben bestehen im Wesentlichen aus einem Bleidraht von etwa 2 cm. Länge und 1 mm. Durchmesser, welcher abschmilzt, sobald der Strom aus irgend welchem Grunde in einer der Abzweigungen so stark wird, dass Gefahr für übermässige Erwärmung eintritt. Es ist dadurch jeder Feuersgefahr, welche durch die electrische Beleuchtung eintreten könnte, vorgebeugt. — Der Beleuchtungseffect war ein günstiger, die Lampen spendeten ein schönes, weisses Licht mit schwach gelbem Schimmer, welches selbst bei directem Beschauen die Augen nicht mehr oder kaum mehr angreift als das directe Beschauen einer Gasflamme. — Bei einer Anlage von 240 Lampen, wie sie die „Custoza“ erfordert, stellen sich die Kosten des Glühlichtes mit Ausnahme der Amortisation des An-lagecapitals und der Kosten für das Bedienungspersonal (zwei Factoren, welche für Kriegsmarinen keine Bolle spielen) pro Lampe von durchschnittlich 32 Kerzen Lichtintensität und pro Stunde auf 1,626 Pfennige, während die Erhaltung einer Oellampe von 4—5 Kerzen Intensität etwa 2,6 Pfennige pro Stunde (siehe 10) kostete.

Glühlichtbeleuchtung von Siemens mit einem Leitungsdraht.

33) In neuester Zeit sind von Gebrüder Siemens ³) eine ganze Beihe grosser transatlantischer Postdampfer mit Swan-Lampen ausgerüstet worden, darunter einzelne Dampfer mit mehr als 300 solcher Lampen, bei denen nur der von der dynamo-electrischen Maschine zu den Lampen geleitete Strom durch einen isolirten Kupferdraht geht, während der von der Lampe zur Maschine zurückkehrende Strom den eisernen Schiffskörper als Leiter benutzt. Tafel 152, Fig. 8 lässt die Anbringung der festen Lampen dieser Art an den Schiffswänden, und Fig. 7 die Aufhängung beweglicher Glühlichtlampen erkennen, welche letztere man auch als Handlaternen gebrauchen kann. Dieses System hat vor dem mit doppelten kupfernen Leitungsdrähten folgende Vortheile:

1)    Bei einem gegebenen Leitungsquerschnitt betragen die Widerstände und die Kosten der einfachen Leitung nur die Hälfte derjenigen bei Doppelleitungen, oder bei gleichem Kupfergewicht ist der Widerstand der einfachen Leitung nur ein Viertel von dem der doppelten.

2)    Die Kosten für das Legen der Leitungsdrähte verringern sich bedeutend.

21

3)    Die grosse Einfachheit in den Details und in den Verbindungen der Leitungen machen es leicht, Kurzschlüsse in den Schaltungen und Lampenhaltern zu vermeiden.

4)    Der Abstand zwischen dem einfachen Leiter und dem Schiffskörper ist unter gewöhnlichen Verhältnissen bedeutend grösser als der zwischen den beiden Doppelleitern.

Vortlieile der electrischen Beleuchtung.

Geringere

Wärme

ausstrahlung.

Keine

Entwickelung

unathembarer

Gase.

34)    Die Vortheile der elektrischen Beleuchtung⁴) an Bord von Schiffen lassen sich kurz folgendermaassen zusammenfassen:

a)    geringere Wärmeausstrahlung,

b)    keine Entwickelung unathembarer Gase,

c)    grössere Stetigkeit,

d)    geringere Kosten.

35)    a. Die Wärmeausstrahlung ist eine geringere als bei jeder anderen Beleuchtung. Dies dürfte zunächst unwahrscheinlich klingen, namentlich wenn man sich vergegenwärtigt, dass das electrische Licht nur dann entsteht, wenn sich Electricität in Wärme umsetzt; und wenn man bedenkt, dass zwischen den Kohlenspitzen der Bogenlichtlampen eine Temperatur bis zu 3900 ⁰ C. beobachtet wurde. Durch Versuche von Siemens ist aber festgestellt, dass ein electrisches Licht von 4000 Kerzen Helligkeit 142,5 Cal. pro Minute erzeugt, während 200 Gasflammen mit Argandbrennern, welche dieselbe Helligkeit hervorbringen, in derselben Zeit 15000 Cal. entwickeln. Seine Erklärung findet dieser Umstand in der geringen ausstrahlenden Fläche des electrischen Lichtes, welche im Verhältniss zu der anderer Lichter von gleicher Helligkeit so klein ist, dass die Gesammtwärmeausstrahlung des ersteren hinter jener der letzteren weit zurückbleibt. Das electrische Licht bringt daher nur ungefähr 1 °/₀ der Wärme hervor, welche eine gleich helle Gasbeleuchtung ergeben würde.

36) b. Die Entwickelung unathembarer Gase, welche sich bei der jetzt üblichen Oelbeleuchtung neben der Wärmeausstrahlung der letzteren in den vielfach engen und winkligen Maschinenräumen trotz guter Ventilationseinrichtungen besonders fühlbar macht, ist ein Uebelstand, der durch die electrische Beleuchtung vollständig behoben ist. Es ist berechnet worden, dass eine Anzahl Gasflammen, welche dieselbe Helligkeit wie 6 Bogenlichtlampen verbreiten, pro Minute cä. 43 cbm. Kohlensäure erzeugen, während die letzteren durch Verbrennung ihrer Kohlenstäbe nicht mehr wie 0,05 bis 0,08 cbm. Kohlensäure entwickeln würden. Um den nöthigen Sauerstoff herbeizuführen und die Temperatur auf einem erträglichen Punkte zu erhalten, müssen in einem solchen Falle hei

Gasbeleuchtung ca. 700 cbm. frische Luft pro Minute in den geschlossenen Raum einströmen. Aehnlich stellen sich die Verhältnisse bei der Oelbeleuchtung, wohingegen bei der Glühlichtbeleuchtung überhaupt keine Kohlensäurebildung auftreten kann.

Stetigkeit.

37)    c. Die Stetigkeit, mit welcher das electrische Licht brennt, ohne wie die anderen Beleuchtungsarten von äusseren, auf Schiffen unvermeidlichen Einwirkungen beeinflusst zu werden, hat sich namentlich in neuerer Zeit in den mit Glühlichtlampen beleuchteten Maschinenräumen als recht erheblich herausgestellt. So haben beispielsweise die Glühlichtlampen in den Maschinenräumen (die „Servia“ besitzt deren 23 im Maschinen- und 15 im Kesselraum) einiger nach dem neuen Siemens’schen System eingerichteten transatlantischen Dampfer auf der Reise von Liverpool nach Newyork und zurück ununterbrochen gebrannt. Das von denselben ausgestrahlte Licht ist immer gleichmässig dasselbe, weder ein starker Zug, hervorgerufen durch übermässige Ventilation, noch die vollständige Einhüllung in Dampf, welche das Oeffnen eines Sicher-heitsventiles verursacht, noch das Bespritzen mit Wasser, wie beim Springen eines Wasserstandsglases, — alles Umstände, die das Verlöschen der Oellampen nach sich ziehen — haben Einfluss auf ihre Leuchtkraft. Auch die durch schweren Seegang entstehenden Stösse und die Erschütterungen, welche das Schiessen mit schweren Schiffsgeschützen mit sich bringt, gehen, wie letzteres durch die Schiessversuche der chinesischen Panzercorvette „Chen-Yuen“ bewiesen, spurlos an den Gliihlichtlampen vorüber.

Geringere

Kosten.

38)    d. Die geringeren Kosten der Glühlichtbeleuchtung gegenüber der Oelbeleuchtung sind bereits unter 10) und 32) erwähnt. Dieselben stellen sich pro Stunde und Normalkerzenlichtstärke nach den hier mitgetheilten Versuchen auf 0,135 Pfennige beim Glühlicht, auf 0,166 Pfennige beim Korff’schen Sicherheitsöl und auf 0,3—0,5 Pfennige beim Rüböl. Ausserdem finden sich eine Reihe von Zusammenstellungen über diesen Punkt in dem schon mehrfach erwähnten Werke von Schellen über die dynamoelectrischen Maschinen, welche für die grössere Oekonomie des electrisclien Lichtes sprechen.

39)    Die vorangeführten Vortheile des electrisclien Lichtes dürfen aber ^e^Betrie^es8 nicht dahin führen, dass man sich gegen die Nachtheile und Gefahren verschliesst, welche dasselbe mit sich bringt, und welche

die englische Gesellschaft der Telegraphen - Ingenieure und Electro-techniker⁵) veranlasste, eine ganze Reihe von Bestimmungen, die Ueberwachung des Betriebes betreffend, zu erlassen.

21⁵

40)    Die hauptsächlichsten Nachtheile der electrischen Beleuchtung sind :

Nachtheile der electrischen Beleuchtung.

a)    die Lebensgefährlichkeit,

b)    die Feuergefährlichkeit,

c)    die Störungen,

d)    der Verbrauch an Lampen beim Glühlicht.

Lebens-

gefälirlichkeit.

41)    a. Die Lehensgefährlichkeit ist vielfach übertrieben worden. Die Unglücksfälle, welche vorgekommen sind, ereigneten sich nach Uppenborn nur bei provisorischen Anlagen und Umänderungen der Leitung resp. grober Unachtsamkeit. Der letzteren ist z. B. der Tod des Heizers zuzuschreiben, welcher im Heizraum der russischen Yacht „Livadia“ eine Jablochkoff-Lampe niedriger hängen sollte, und dieselbe so unglücklich fasste, dass der Wechselstrom

von

der Jablochkoff-Kerze ah- und in seinen Körper geleitet wurde. — Die zerschmetternde Kraft und der furchtbare inter-mittirende Stoss eines Wechselstromes, welcher die grösste Aufmerksamkeit des Maschinisten und des die Lampen bedienenden Personals erfordert, Hesse sich nach Schellen dadurch vermeiden, dass man die Wechselstrommaschinen durch gleichwerthige, resp. bessere Maschinen für continuirliche Ströme ersetzt. Sind die letzteren auch von grosser Spannung und geeignet, mehrere Lampen in einem Stromkreise zu speisen, so bringen sie, wenn nicht wie bei den Brush-Maschinen die Spannung aufs Höchste gesteigert wird, einen unvorsichtigen Maschinisten oder unwissenden Neugierigen wenigstens nicht in Lebensgefahr, der empfangene Stoss ist, wenn auch unangenehm, so doch keineswegs von verderblichem Einfluss.

i’euer-

gefährlichkeit.

Störungen durch die dynamo-electri sehen Maschinen.

42)    b. Die Feuer Gefährlichkeit wird durch Isolationsfehler in den Leitungen hervorgerufen und hat zuweilen zu kleinen, unbedeutenden Bränden Veranlassung gegeben. Durch das neuere Siemens’sche, auf Schiffen eingeführte System der Einzelleitung, sowie durch die unter 32) erwähnten Bleicontacte ist die Feuergefährlichkeit indessen bedeutend eingeschränkt worden, so dass sie heute bei aufmerksamer Ueberwachung im Allgemeinen kaum viel grösser sein dürfte, wie die durch gewöhnliche Oel- und insbesondere Petroleumlampen entstehende.

43)    c. Die Störungen in der Beleuchtung, welche früher durch Warmlaufen der Lager oder andere Unfälle beim Betriebe der dynamo-electrischen Maschinen eintraten und diese zu langsamerem Gange resp. zum Stillstände zwangen, sind theils durch verbesserte Con-structionen der Maschinen selbst, theils aber auch dadurch behoben, dass man neuerdings 2 solcher Maschinen anordnete. Beide Maschinen werden durch je eine besondere Dampfmaschine angetrieben, deren Kegulator mit der Hand so eingestellt werden kann,

dass der Gang und daher auch der von der einen Maschine entwickelte electrische Strom, wie durch Einschaltung einer Normallampe oder eines Voltameters constatirt wird, genau derselbe wie bei der anderen ist, ehe man die Maschine wechselt. -— Die in den Leitungen den Leitungen vorkommenden Störungen sind dadurch wesentlich eingeschränkt worden, dass man eine Hauptleitung legte, von welcher sich für je 10 bis 12 Lampen durch Bleicontacte gesicherte, ausserdem aber noch ausschaltbare Nehenleitungen abzweigen, so dass sich die eventuell verursachten Störungen nur auf eine kleine Zahl von Lampen erstrecken können. — Die auf den nach diesem System eingerichteten Postdampfern „City of Rome“, „Alaska“ etc. gemachten Erfahrungen haben gezeigt, dass die Störungen in der electrischen Beleuchtung nicht mehr erheblich grösser sind, als bei Oelbeleuchtung der Fall ist.

Verbrauch der Glühlichtlampen.

44) d. Der Verbrauch von Glühlichtlampen, welcher nach den Angaben von Ra worth, des Vertreters der Gebr. Siemens in Manchester, auf den Postdampfern pro Reise nach New-York und zurück immer noch ca. 10 °/₀ beträgt, wird durch Undichtheiten in den Verschlüssen der Glasglocken hervorgerufen. Durch den Sauerstoffgehalt der in das Innere der Glocke tretenden Luft verzehrt sich die Kohle all-mälig, es trennen sich zunächst kleine Kohlenstäubchen ab, welche sich auf der inneren Fläche der Glocke ablagern, das Glas undurchsichtig machen und so die Leuchtkraft der Lampe schwächen und endlich gänzlich zerstören. Wenn nun der Verbrauch an Lampen gegen die ersten Jahre schon sehr beträchtlich abgenommen hat, und Fortschritte in der Fabrikation der Lampen eine noch grössere Abnahme erhoffen lassen, und wenn auch die durch diesen Verbrauch entstehenden Kosten bei dem geringen Preise einer Lampe nicht sehr ins Gewicht fallen, so dürfte derselbe doch vorerst die allgemeine Einführung des electrischen Lichtes auf Kriegsschiffen verhindern. Für Schlachtschiffe, Küstenvertheidiger und Torpedoboote, welche stets in den heimischen Gewässern verbleiben, ist die Erneuerung unbrauchbarer Lampen leicht zu bewerkstelligen,

— Kreuzer und Expeditionsschiffe, welche jahrelang von der Hei-math abwesend sind, müssten dagegen entweder einen grossen Vorrath an Reservelampen mitnehmen, was bei der Zerbrechlichkeit derselben nicht gut durchführbar ist, oder sie müssten ihre Bestände in aussereuropäischen Plätzen, wo dies überhaupt möglich ist, gegen hohe Preise erneuern. — Trotz aller kleinen Mängel, welche der electrischen Beleuchtung zur Zeit noch anhaften mögen, und trotz aller Bedenken, welche sich gegen dieselbe noch geltend machen lassen, ist doch wohl mit Sicherheit zu erwarten, dass dieselbe sich in nicht sehr ferner Zukunft auf allen grösseren Kriegs- und Handelsdampfern einbürgern wird.

§ 94.

Maschinenraum-Einrichtungen.

Einteilung.

Luken.

Deckfenster.

1)    Die Einrichtungen, welche heim Bau des Schiffes zur Vornahme oder Erleichterung der Montage und des Betriebes, sowie der späteren Reparatur der Schiffsmaschine getroffen werden müssen, sind hauptsächlich folgende:

a)    Luken,

b)    Deckfenster,

c)    Pavillons,

d)    Niedergänge,

e)    Podeste,

f)    Treppen,

g)    Leitern,

li) Hebezeuge.

2)    a. Die Luken des Maschinenraumes sind in der Regel in das Oberdeck eingeschnitten, nur bei niedrigbordigen Fahrzeugen (Monitors) verlegt man sie zuweilen in das Sturmdeck. Sie dienen während der Montage zum Einbringen der Maschinentheile in das Schiff und während des Betriebes zur Ventilation und Erhellung des Maschinenraumes. Die Luken müssen so breit gemacht werden, dass die grössten Gussstücke der Maschine, wie Cylinder, Condensatorkasten etc. mit ihrer schmälsten Dimension durch dieselben hindurch gehen, wenn ein Aufreissen der Decks bei eintretenden grösseren Reparaturen vermieden werden soll. Die Länge der Luken beeinflusst bei Schraubendampfern die Länge der einzelnen Wellenenden, wie bereits § 76, 18 erwähnt wurde. Auf älteren Schiffen, namentlich Kriegsschiffen, wurden die Maschinenraumluken zur Gewinnung eines möglichst freien Decksraumes oft in unverantwortlicher Weise eingeschränkt. In neuerer Zeit, wo man auf die Erhaltung der Gesundheit und also auch der Leistungsfähigkeit des Maschinenpersonals mehr Gewicht legt, führt man diese Luken nicht mehr in so beengenden Grenzen aus. Bei eisernen Schiffen werden die von den Luken durchschnittenen Decksbalken durch Schlingen miteinander verbunden und die herausgeschnittenen Stücke der Decksbalken nach dem Einsetzen der Maschine, um eine Schwächung im Schiffsverbande zu vermeiden, wieder zwischengeschraubt.

3) b. Die Deckfenster, welche das Luk nach oben hin begrenzen, müssen in erster Reihe wasserdicht schliessen, damit atmosphärische Niederschläge sowie das Spritzwasser im schlechten Wetter von der Maschine fern gehalten werden. Bei gutem Wetter werden die Deckfenster geöffnet und müssen mit Stellvorrichtungen versehen werden, durch welche man je nach dem Winde und der Temperatur die Oeffnung reguliren kann. Empfehlenswerth ist es,

auf Dampfern, welche in oder durch die Tropen fahren, die Deckfenster so einzurichten, dass sie sich vertical nach oben stehend, also vollständig geöffnet, leicht festzurren lassen.

Pavillons.

4)    c. Die Pavillons werden als Umfassung der in übereinanderliegenden Decks eingeschnittenen Luken solcher Maschinenräume errichtet, welche nur bis zum Zwischen- resp. Batterie- oder Hauptdeck reichen. Hierdurch wird ein von dem tiefliegenden Maschinenraum bis an das Oberdeck führender wirksamer Ventilationsschacht gebildet. Bei grossen transatlantischen Dampfern mit Deckshäusern auf dem Oberdeck wird der Maschinenpavillon häufig bis zur Höhe dieser Aufbauten aufgeführt, wodurch für eine ausgiebige Ventilation des Maschinenraumes gesorgt ist, weil so hochliegende Deckfenster nur bei schwerem Wetter geschlossen zu werden brauchen. In den Maschinenräumen älterer Kriegsschiffe, welche keinen Maschinenpavillon besitzen, deren Luken also in das Batteriedeck münden, ist die Temperatur in den Tropen bei der mangelhaften Ventilation häufig eine unerträglich hohe. — Sonstige Ventilationsvorrichtungen der Maschinenräume sind § 50, 28—35 und § 88, 1 — 7 angeführt.

5)    d. Die Niedergänge führen bei kleineren Dampfern vom Oberdeck Niedergänge, aus direct in den Maschinenraum und sind durch besondere Kappen verschlossen. Gewöhnlich liegen sie in solchem Falle unmittelbar

neben dem Maschinenraumluk. Kriegsschiffe von geringer Bordhöhe haben zuweilen Niedergangsluken für den Maschinenraum, welche wie andere zu den unteren Decks führende Luken nur durch Deckel geschlossen werden können. Für solche Luken ohne Kappen müssen Eisenhügel und Presennings vorhanden sein, aus denen man bei regnerischem Wetter nach Herausnehmen des Lukendeckels eine provisorische Kappe bilden kann, um das Eindringen des atmosphärischen Niederschlages in die Maschine beim Ein- und Austritt des Personals zu vermeiden. Auf grossen Dampfern befindet sich der Zugang zur Maschine im Zwischendeck, resp. im Batterie- oder Hauptdeck, indem man an einer passenden Stelle eine Thür in die Wand des Maschinenpavillons einschneidet, von welcher eine Treppe nach unten führt. —

Die Niedergänge der mit einem Panzerdeck versehenen modernen ungepanzerten Kreuzer werden vom Panzerdeck ab bis zum Oberdeck gepanzert. — Die Maschinenräume der Schiffe mit Längsschott werden wie bei unseren Panzercorvetten durch eine in dieses Schott eingeschnittene Thür verbunden, welche eine Feder beständig geschlossen hält, und welche im Fall der Noth durch besondere Verschlussriegel wasserdicht gegen einen Gummifalz gepresst werden kann. Ausserdem sind die eisernen, den Maschinenraum vom Kesselraum und Wellentunnel trennenden Schottwände auf Kriegsschiffen stets, auf Handelsdampfern (namentlich neueren und grösseren) meistens mit wasserdichten Thiiren versehen (siehe § 33, 5).

6)    e. Podeste werden für diejenigen Stellen der Schiffsmaschine vorgesehen. die einer besonders sorgfältigen Ueberwachung und einer oftmaligen Revision bedürfen. Sie erleichtern die Zugänglichkeit zu den einzelnen Theilen der Maschine und vermitteln den Verkehr innerhalb des Maschinenraumes. Die Podeste werden aus Winkel-eisen aufgebaut, welches theils mit dem Schiffskörper vernietet, theils mit den Maschinentheilen verschraubt wird. Die Dimensionen des zu Podesten verwendeten AVinkeleisens sind davon abhängig, ob die Podeste im Stande sein sollen, bei Reparaturen schwerere Maschinentheile zu tragen, oder ob sie nur dem Verkehr dienen sollen. Im ersteren Palle wählt man die Winkeleisen etwa von 90—100 mm. Schenkelbreite und 10—12 mm. Stärke, im anderen zu etwa 40—50 mm. Schenkelbreite und etwa 4 — 6 mm. Stärke.

Podeste.

Belag

der Podeste.

Flurplatten.

Fussmatten.

7)    Der Belag der Podeste wird so gewählt, dass ein Ausgleiten des Personals im schlechten Wetter, selbst wenn der Belag schon durch umhergespritzte Schmiermaterialien fettig geworden ist, möglichst vermieden wird. Auf den alten hölzernen Dampfern belegte man die Podeste vielfach mit Planken und nagelte Blei über dieselben, auf dem es sich sehr fest stand und welches sich ausserdem leicht sauber halten liess. In neuerer Zeit belegt man die Maschinenraumpodeste mit Flurplatten oder Grätings.

8)    Die Flurplatten wurden früher vielfach gegossen. In neuerer Zeit werden sie stets aus Schmiedeeisen gewalzt. Sie besitzen an ihrer oberen Fläche quadratisch oder rhombisch angeordnete, etwa 1—2 mm. hervorstehende und ca. 3—5 mm. breite Rippen, welche dem Fusse einen festen Halt gewähren sollen. Die Stärke der Flurplatten excl. Rippen beträgt etwa 5 — 6 mm. Die in unserer Marine zur Anwendung kommenden Flurplatten werden im Maximum

2,5 m. lang und 1,2 m. breit, damit sie nicht zu schwer ausfallen und sich leicht entfernen lassen. Um letzteres bequem bewirken zu können, werden bei sorgfältigeren Ausführungen in die Ecken der grösseren Platten 2 flache Löcher gekreuzt, zwischen denen ein kleiner Steg stehen bleibt, so dass man mittelst eines Handgriffes mit Haken aus Rundeisen, welcher letzterer um den Steg herumgreift, die Platte lüften kann. Unter die eingekreuzten Löcher nietet man ein calottenförmiges Blech, wodurch das Durchfallen von Schmutz in die Bilge resp. niedrigerer gelegene Räume vermieden wird. Haben die Flurplatten, wie bei gewöhnlichen Ausführungen, diese Vorrichtungen nicht, so lüftet man sie durch Zwischentreiben von Meissein, eine Manipulation, welche allmälig die Fugen zwischen den Platten vergrössert.

9) Einige Dampfercompagnien lassen die Flurplatten in den am meisten betretenen Gängen der Maschinenräume mit Cocosmatten belegen, auf deren rauher Oberfläche man im schlechten Wetter

einen ganz besonders festen Stand hat, so lange sie noch nicht ganz mit Oel getränkt sind. Ist dies eingetreten, so werden sie gegen neue ausgewechselt und zum Feueranstecken benutzt, sauber gehaltenen Maschinenräumen werden die Flurplatten von Zeit zu Zeit mit Graphit — Pottloth — abgerieben.

In

10)    Die Flurplatten bedecken die Podeste, den Maschinistenstand vor ^YsoiTnitte* der Steuerung, den Gang zum Wellentunnel und Heizraum u. s. w.

In die Flurplatten sind entweder Klappen eingeschnitten, welche den Zugang zu den in der Bilge liegenden Rohrleitungen, Hähnen und Saugesieben gestatten, oder es sind nur runde, durch Deckel verschliessbare Oeffnungen in denselben angebracht, nach deren Entfernung die Handräder resp. Schlüssel der Bodenventile und Hähne frei liegen, so dass sie direct durch die Hand bewegt werden können, oder aber doch ihre Spindeln resp. Kegel durch Aufsteckschlüssel zu erreichen sind.

11)    Die Grätings bilden den Belag für die oberen Podeste, z. B. bei Grätings. Hammermaschinen für den Gang um die Cylinder, die Coulissen und die Balancierlager etc., bei Raddampfmaschinen für den Gang um die Kurbelwellenlager etc. Die Grätings bestehen aus etwa 15 — 20 mm. starken Rundeisenstäben, welche in Flacheisen von 50 — 75 mm. Höhe und 10 —12 mm. Stärke eingenietet sind.

Diese Grätings haben vor dem Flurplattenbelag den Vorzug, dass sie den Zutritt des Lichtes und der Luft zu den unteren Theilen des Maschinenraumes nicht behindern und dass sie leicht rein zu halten sind.

Treppen.

12)    f. Die Treppen, welche vom Niedergangsluk zum Maschinenraum führen, gehen meistens gerade herunter, bei sehr hohen Maschinenräumen sind sie mit einem oder zwei Absätzen versehen. Gewundene Treppen vermeidet man in den Maschinenräumen soweit als angängig, weil dieselben den Zugang resp. das Entkommen bei Unglücksfällen erschweren. Des beschränkten Raumes wegen sind die Maschinenraumtreppen stets etwas steil, der Winkel, welchen sie mit der Verticalen einschliessen, beträgt etwa 20 — 25°. Die einzelnen Stufen, welche man gewöhnlich aus Gusseisen herstellt und an die schmiedeeisernen Treppenwangen festschraubt, erhalten einen Auftritt, welcher von 10 bis 20 cm. derartig variirt, dass steilere Treppen mit dem breiteren, weniger steile mit dem schmäleren Auftritt hergestellt werden. Die Treppenwangen sind etwa 100 bis 120 mm. hoch und 10 bis 15 mm. stark. Die Entfernung der einzelnen Stufen von einander beträgt etwa 20 bis 25 cm. Wo es der Raum gestattet, macht man schon des besseren Aussehens wegen die Maschinenraumtreppen recht breit, gewöhnlich ca. 60 cm.; unter 45 cm. Breite soll man aber selbst bei beschränkten Räum» lichkeiten nicht gehen, weil darunter die Zugänglichkeit leidet,

Alle Treppen erhalten in einer Entfernung von etwa 0,9 bis 1 m. über den Stufen eine Handleiste. Dieselbe wird am besten aus polirtem Holz hergestellt, oder wo es weniger auf das gute Aussehen ankommt, aus einem schmiedeeisernen, blank gemachten Rohr von mindestens 25 mm. Durchmesser. Handleisten aus Messingrohren sind des oftmaligen Putzens wegen nicht sehr practisch.

Leitern.

Hebezeuge.

13)    g. Die Leitern verwendet man für den Zugang wenig betretener oder aus Grätings bestehender Podeste. Sie sind viel schmäler und leichter als die Treppen und werden in der Regel auch steiler ausgeführt. Die Stufen der Leitern stellt man aus Elacheisen oder aus Rundeisen her, von welchem zwei oder drei nebeneinander in die Leiterbäume genietete Stäbe eine Stufe bilden. Bei transportablen, wenig gebrauchten Leitern besteht jede Sprosse nur aus einem Rundeisenstab. — Bei grossen Hammermaschinen kommen ausser den Treppen und Leitern noch gusseiserne Stufen vor, welche an die Cylinderständer geschraubt sind und vom Maschinistenstande zu einer unter den Cylindern liegenden Gallerie führen.

14)    h. Die Hebezeuge, deren man sich zum Heben der Cylinderdeckel, Condensatordeckel, Schieberkastendeckel, Kolben, Schieber etc. bei Revisionen und Reparaturen grösserer Schiffsmaschinen bedient, sind Spannschrauben, Flaschenzüge und kleine Laufkrähne. Spannschrauben werden besonders in niedrigen Maschinenräumen verwendet, wo zwischen dem zu hebenden Maschinentheil und dem darüber liegenden Deck nur ein verhältnissmässig geringer Zwischenraum besteht. — Flaschenzüge der verschiedensten Constructionen, von der einfachen Talje bis zu den complicirtesten Räderflaschenzügen, werden, falls die nöthige Höhe für ihre Anbringung vorhanden ist, in den Maschinenräumen häufig benutzt. Kleine Laufkrähne baut man bei den grossen modernen Hammermaschinen vielfach in den Maschinenpavillon ein. Sie laufen auf Schienen in der Längsrichtung des Schiffes, so weit das Maschinenluk reicht und dienen zum Heben der Cylinder- und Schieberkastendeckel, sowie der Kolben und Schieber. Diese Krähne müssen mit Vorrichtungen zum Festzurren auf See versehen sein.

15) Zum Ansetzen der Spannschrauben und Flaschenzüge sind an den Decksbalken Augbolzen, Ringe oder Klammern befestigt, welche bei eisernen Decks auch häufig mittelst durch die Decksbeplankung gesteckten und mit vorgeschraubten Muttern versehenen Schraubenbolzen gehalten werden. Damit die gehobenen schweren Maschinenteile sich leicht von ihrem Platze transportiren und zur Seite schieben lassen, werden an den unteren Flächen der Decks über den Maschinenräumen häufig Lauf- oder Gleitschienen aus Flach- oder Rundeisen angeordnet, auf denen sich eine kleine Laufkatze resp. ein Gleitklotz

bewegt, in welchen die obere Mutter der Spannschraube resp. die festen Rollen des Flaschenzuges befestigt werden können. Die unteren Muttern der Spannschrauben, resp. die losen Rollen der Flaschenzüge werden mit Augbolzen in Verbindung gebracht, welche in die zu hebenden Maschinentheile eingeschraubt werden. Die letzteren sind zu diesem Zwecke mit dem zur Aufnahme der Augbolzen dienenden Muttergewinde versehen. Während des Betriebes der Maschinen werden bei besser gehaltenen Maschinen die für die Augbolzen bestimmten Löcher durch broncene oder eiserne in die Maschinentheile geschraubte Kopfschrauben zur Verhütung des Verschmutzens geschlossen. Um die Verwendung von Augbolzen zu umgehen, giesst man zuweilen an die Deckel der Cylinder, Schieberkasten und Condensatoren starke Oesen, welche zur Aufnahme der Haken oder Schäkel der Hebezeuge bestimmt sind.

Achtzehnter Abschnitt.

Montage der Schiffsmaschinen,

§ CJ5-

Schiffsmaschinen-Fundamente.

Eintheilung.

Mascliinen-

fundament.

Zusammen

setzung.

1)    Das Fundament und der Aufbau, in denen die beweglichen Tlieile der Schilfsmaschine untergebracht sind, zergliedert sich in:

a)    das Maschinenfundament,

b)    die Grundplatte,

c)    den Maschinenrahmen,

d)    die Säulen und Ständer.

2)    a. Das IVIaschinenfundament ist die zur Aufnahme der Maschine in den Schiffskörper eingebaute Verstärkung. Diese Verstärkung ist unbedingt nothwendig, weil der Schiffskörper an jener Stelle selbst bei ganz solide gebauten Maschinen durch die innerhalb derselben im schweren Wetter auftretenden Stösse starken Beanspruchungen ausgesetzt ist, weil ferner das stets sehr beträchtliche Gewicht der Maschine nur auf eine verhältnissmässig kleine Fläche vertheilt ist, und weil endlich der Schiffskörper allein nicht die für einen ruhigen Gang der Maschine erforderliche Steifigkeit besitzt. Der letzte Punkt kommt namentlich bei den modernen grossen, meistens leicht gebauten Eisen- und Stahlschiffen in Betracht, bei denen daher das Maschinenfundament nicht nur die genügende Festigkeit besitzen muss, um allen Beanspruchungen seitens der Maschine zu widerstehen, sondern bei denen es gleichzeitig die Steifigkeit des Schiffskörpers vermehren soll.

3) Die Zusammensetzung des Maschinenfundamentes richtet sich selbstverständlich nach dem Material des Schiffskörpers, sie besteht aus Holz bei Holzschiffen und aus Eisen- resp. Stahlblechen bei Eisen- und Stahlschiffen. Wenn das Fundament zweckmässig angeordnet werden soll, müssen die aufrecht stehenden Theile desselben in allen Fällen mit den Bodenwrangen und Kielschweinen verbunden werden, während gleichzeitig eine möglichst grosse Ausdehnung desselben in der Längsrichtung des Schiffes anzustreben ist, um den Verband desselben zu verstärken. — Beschränkt man

das Maschinenfundament in der Längsrichtung auf wenige Spanten oder lässt es mit dem hinteren Maschinenraumschott aufhören, wie gewöhnlich geschieht, anstatt es weiter zu führen und allmälig verlaufen zu lassen, so kann das Schiff infolge der ausserordentlichen Beanspruchung bei hohem Seegange an dieser Stelle leicht einen Knick bekommen und hinten versacken. Tritt dieser Umstand ein, so wird die Kurbelwelle stark durchgebogen, und im günstigsten Falle laufen die etwa über der eingeknickten Stelle des Schiffskörpers liegenden hinteren Kurbelwellenlager warm, unter ungünstigen Verhältnissen bricht aber auch, wie häufig vorgekommen, die Kurbelwelle in der hinteren Kurbel.

Maschinen-fun (lamente der Holzschiffe.

4) Die Maschinenfundamente der Holzschiffe (Tafel 67, Fig. 1 und 2) werden aus starken Balken von hartem Holz (Mahagoni-, Teak-,

Eichen- etc.) gebildet, und sowohl nach dem Typ der Maschine, welche sie tragen sollen, als auch nach dem Umstande, ob die Maschine ohne oder mit Grundplatte ausgeführt wird, in verschiedenen Lagen am Schiffskörper befestigt. Im Allgemeinen werden die Fundamentbalken für Schraubenschiffsmaschinen querschiffs eingebaut, während diejenigen für Raddampfer längsschiffs liegen.

Maschinen ohne besondere Grundplatte, wie Trunkmaschinen oder rückwirkende Maschinen, erhalten als Fundament eine aus starken Hölzern hergestellte Plattform. Die Maschinen mit Grundplatte ruhen auf einigen besonders stark befestigten, entweder quer- resp. längsschiffs angeordneten Hölzern. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Hölzern werden häufig mit Cement ausgefüllt.

. 5) Die Befestigungj der Fundamenthölzer am Schiffskörper geschiehtde^^si|¹dga"“|nt mittelst starker Bolzen aus verzinktem Eisen oder besser aus    hölzer-

Kupfer. Diese Bolzen sind entweder an ihrer Spitze ähnlich wie Steinschrauben mit Widerhaken versehen und von innen durch die Fundamenthölzer in die Hölzer des Schiffskörpers eingetrieben, oder sie sind ganz durch die Schiffshaut durchgeschlagen und von beiden Seiten verklinkt, oder endlich sind es Holzschrauben mit conischen, in den Fundamenthölzern versenkten Köpfen. Da die einzelnen freiliegenden Fundamenthölzer der ohne Grundplatten montirten Maschinen ungewöhnlich hohen Beanspruchungen widerstehen müssen, so verstärkt man sie häufig durch gusseiserne Winkelplatten, welche zu beiden Seiten dicht gegen die Hölzer und den Schiffsboden gepresst und mit kräftigen Holzschrauben befestigt werden.

Maschinenfundamente der Eisen- und Stahlschiffe.

6) Die Maschinenfundamente der Eisen- und Stahlschiffe stellt man entweder in Nachbildung der bei Holzschiffen üblichen Fundamente aus Kastenträgern her, welche aus Blech und Winkeleisen zu-sammengenietet werden (Tafel 67, Fig. 3 und 4), oder man bildet sie aus einzelnen, unter sich und mit dem Schiffskörper durch

Winkeleisen verbundenen Blechen, welche durch eingenietete Zwischenplatten mit Erleichterungslöchern abgesteift werden (Tafel 66, Fig. 1 und 2). Im letzteren Falle nietet man über die Bleche und Winkeleisen eine Deckplatte, welche etwa um die Hälfte stärker ist, als die Fundamentbleche, so dass eine Plattform für die Aufnahme der Maschine entsteht. Die zu den Fundamenten verwendeten Bleche und Winkeleisen erhalten dieselbe Stärke resp. Schenkellänge, wie die zu den Bodenwrangen des Schiffes u. s. w. benutzten. Bei sehr hohen Fundamenten verwendet man wohl auch stärkere Bleche und Winkeleisen als jene.

Befestigung der Bundament-bleche.

Werth

der Grundplatte.

7)    Die Befestigung der Fundamentbleche resp. Träger an dem eisernen Schiffskörper geschieht allgemein durch Nieten. Auf die sorgfältige Ausführung dieser Nietung ist ganz besonderes Gewicht zu legen, da sich eine spätere Lockerung derselben in unheilvoller Weise rächt. Passen die Nietlöcher nicht gut übereinander, so soll man sie aufreiben lassen, da das blosse Durchtreiben von Dornen wohl die Hineinzwängung eines Nietes ermöglicht, in den meisten Fällen aber keine Garantie bietet, dass dasselbe das Loch auch vollkommen ausfüllt. Auch die Winkeleisen der einzelnen Verbindungen müssen sauber angepasst werden.

8)    b. Die Grundplatte richtet sich in ihrer Form und Zusammensetzung nach dem Typ der Maschine, je nachdem diese eine horizontale, verticale, schrägliegende oder oscillirende ist. Die Grundplatte wird in der Hegel aus Gusseisen hergestellt, weil dieses Material keine Formveränderungen erleidet und daher gegen die Stösse, Erschütterungen und Biegungen des Schiffskörpers in schwerer See unempfindlich ist. Die beweglichen Theile der Maschine bleiben hierdurch vor zu hohen Spannungen bewahrt, welche als' Folge von Verschiebungen innerhalb des Schiffskörpers auftreten können. Dieser Umstand ist namentlich für kleinere, leicht gebaute Fahrzeuge von Wichtigkeit, bei denen die Grundplatte einen starren und soliden, von den Deformationen des Schiffskörpers unabhängigen Verband aller festen Maschinentheile sichert. Diesen Vortheilen, welche gusseiserne Grundplatten gewähren, ist aber entgegenzuhalten, dass Gusseisen gegen heftige und plötzlich auftretende Stösse, ebenso gegen starken Zug wenig widerstandsfähig ist. Gusseiserne Grundplatten fallen desshalb der nöthigen Festigkeit wegen stets sehr schwer aus und können daher für Schiffsmaschinen, bei denen äusserste Gewichtsersparniss eine Grundbedingung ist (Torpedoboote, Dampfyachten) nicht immer verwendet werden. Auch vom ökonomischen Standpunkte aus ist eine gusseiserne Grundplatte nicht immer zu empfehlen. Bei Maschinen von grosser räumlicher Ausdehnung sind die Kosten der Grundplattenmodelle schon recht beträchtlich, rechnet man hierzu noch

das bei grossen Gussstücken stets in Betracht zu ziehende etwaige Misslingen des Gusses, so kann es unter Umständen viel billiger sein, wenn man den Aufbau der Maschine unter Vermeidung einer Grundplatte aus Schmiedeeisen oder Stahl herstellt und direct mit dem Fundamente verbindet.

9) Von den horizontalen Schiffsmaschinen erhalten nur die direct Grundplatten

Schiffs-

mascliinen.

⁷    .    horizontaler

wirkenden zuweilen Grundplatten, welche Cylinder und Conden-satoren verbinden; die rückwirkenden werden meistens, die Trunkmaschinen stets ohne Grundplatten ausgeführt. Die Grundplatten der direct wirkenden Maschinen umschliessen die Lagerung für die Cylinder, die Gleitbahnen der Kreuzköpfe, die Lager der Kurbelwelle und die unteren Theile des Condensators, d. h. meistens die Anschlüsse an die Pumpen. Die Dampfcylinder horizontaler auf Grundplatten montirter Schiffsmaschinen dürfen nur an der Kurbelseite fest mit der Grundplatte verschraubt werden, an der Bordseite müssen die Schraubenlöcher etwas weiter gebohrt oder oval ausgearbeitet sein, damit sich der Cylinder bei der Erwärmung ausdelmen kann. Diese Art der Cylinderbefestigung empfiehlt sich auch für alle direct auf den Maschinenfundamenten ruhenden, längeren horizontalen Dampfcylinder. — Für rückwirkende Maschinen ist es der mitunter eintretenden Lockerungen zwischen den Cylindern und den mit den Condensatoren verbundenen Gleitbahnen wegen (siehe 13) empfehlenswerther, eine Grundplatte anzuordnen, wie in der französischen Marine Gebrauch und wie Tafel 67, Fig. 1 und 2 zeigt, als die Maschinen ohne dieselben aufzustellen, wie auf derselben Tafel Fig. 3 und 4 zu ersehen ist. — Die Grundplatte horizontaler zweicylindriger Maschinen besteht in der Längsrichtung des Schiffes allgemein aus zwei miteinander fest verbundenen Theilen, bei dreicylindrigen aus drei Theilen.

Schiffs

maschinen.

10) Die Grundplatten kleinerer verticaler oder Hammermaschinen Grundplatten (Tafel 69, Fig. 1 und 2) sind in einem Stück gegossen, sie nehmen die Bettungen der Säulen oder Ständer, die Kurbelwellenlager und den Sitz des Condensators auf. Bei mittelgrossen Hammermaschinen hat man fast allgemein eine Grundplatte, welche nur die vorderen Cylinderstützen und die Kurbelwellenlager umfasst, während der Condensator mit den Pumpen gegen diese Platte verschraubt ist.

Diese Anordnung hat den Vortheil, dass man den Condensator besser placiren kann und dass sich die Kosten der Grundplatte, deren eine Hälfte gespart wird, vermindern. Bei sehr grossen Hammermaschinen setzt man die Grundplatte aus drei Theilen zusammen (Tafel 70), der kleinste Theil trägt die vorderen Cylinderstützen und die Umsteuermaschine, der mittlere besteht aus den Kurbelwellenlagern, der hinterste Theil ist der Condensator. Derartig getheilte Grundplatten müssen mit starken Flanschen, die womöglich ineinander

greifen, versehen, und sehr exact miteinander verbolzt werden. — Die Hammermaschinen scharfer Dampfer, oder solcher mit tief gelagerten Schraubenwellen besitzen häufig Grundplatten (siehe Tafel 97), deren mittlerer die Kurbelwellenlager umschliessender Theil nicht durch das Fundament unterstützt ist, sondern frei hängt. Diese im Allgemeinen nicht sehr empfehlenswerthe Construction verlangt für die zur Auflage gelangenden Theile der Grundplatte ein besonders widerstandsfähiges Fundament, weil dasselbe dem Ganzen Stütze und Festigkeit verleihen muss.

Grundplatten

sclirägliegender

Maschinen.

11) Die schrägliegenden Maschinen der Schrauben- wie der Raddampfer werden entweder ohne Grundplatte hergestellt (Tafel 71, Fig. 1 und 2) oder ihre Grundplatte besteht aus mehreren Theilen (Tafel 71 , Fig. 3 und 4). Bei beiden muss auf eine solide Vereinigung der die'Welle und die Cylinder verbindenden Theile Acht gegeben werden, wesswegen man in vielen Fällen die Cylinder noch besonders gegen die Wellenlager abstützt, wie auch bei den Maschinen auf Tafel 71 geschehen ist. Die Füsse der schrägliegenden Cylinder, mit denen sie an der Grundplatte oder dem Fundament befestigt sind, sucht man zur Verminderung des von ihnen zu übertragenden Momentes möglichst in die Mittellinie der Cylinder zu rücken und ordnet die letzteren daher häufig in die Grundplatten resp. Fundamente versenkt liegend an. Falls für die Cylinderfüsse besondere Aussparungen in der Grundplatte vorhanden sind, in welche sie eingreifen, hat man den Vortheil, dass die Befestigungsbolzen der Cylinder nicht mehr auf Abscheeren beansprucht werden, sondern nur noch das Abheben der Cylinder von der Grundplatte zu verhüten brauchen, also nur Zugspannungen ausgesetzt sind.

Maschinen.

Grundplatten } 2) Die Grundplatten der querschiffs angeordneten oscillirenden Ma-schinen setzen sich in der Regel aus zwei äusseren Rahmen zusammen, auf welchen die Schwungzapfenlager (siehe § 77, 25) montirt sind, in denen die Cylinder schwingen, und einem mittleren Theil, in dem die Luftpumpen sowie der Einspritzcondensator wenn ein solcher vorhanden ist (Tafel 73, Fig. 1), untergebracht werden. Bei kleineren in der Längsrichtung des Schiffes liegenden oscillirenden Maschinen ist die Grundplatte in einem Stück gegossen, wenn beide Cylinder in eine Kurbel greifen (Tafel 73, Fig. 2) ; und aus zwei Stücken der Länge nach zusammengefügt, wenn 4 Cylinder, je 2 für jede Kurbel vorhanden sind. Die Verbindung dieser Grundplatte mit dem Rahmen der Kurbelwellenlager ist unter 21) näher beschrieben.

Schiffs-

maschinen ohne Grundplatten.

13) Die Schiffsmaschinen ohne Grundplatten, deren einzelne Theile direct auf dem Fundament befestigt sind, müssen so angeordnet werden, dass die zwischen den Cylindern und der Kurbelwelle auftretenderi

Zuckungen sich innerhalb der Maschine selbst aufheben und nicht auf den Schiffskörper übertragen. Wenn dieser Bedingung wohl durch starke gegen die Cylinder geschraubte Lagerböcke hei direct wirkenden Maschinen (Tafel 66) und Trunkmaschinen entsprochen werden kann (Tafel 68), so ist sie wegen der schwachen Absteifung dieser Böcke gegen die Condensatoren durch Zwischenstücke für rückwirkende Maschinen (siehe 9) nicht besonders practisch, weil eine Nachgiebigkeit dieses Verbandes leicht eine Imparallelität ihrer Kreuzkopfführungen und Kolbenstangen verursacht. — Auch verticale Schiffsmaschinen sind in neuerer Zeit wiederholt ohne Grundplatte ausgeführt. Ein Beispiel derartiger Construction ist die von Humphrys*) gebaute Maschine des englischen Panzers „Conqueror“, bei welcher die Kurbelwellenlager in starken, mit den Fundamenten verbolzten Schmiedestücken untergebracht sind. In Vertiefungen der nach hinten verlängerten Lappen dieser Schmiedestücke sind die unteren CondensatorflansChe eingefügt und auf den vorderen Lappen derselben stehen die Säulen der Cylinder. — Wie bereits § 54, 23 angeführt, ist es auch bei den modernen schrägliegenden Maschinen der Raddampfer üblich, keine Grundplatte anzuordnen, sondern deren Fundamente mit dem Schiffskörper einerseits und ihrem aus schmiedeeisernen resp. stählernen Gitterwerken hergestellten Aufbau andrerseits zu vernieten. —

Holzsehiffen.

Mit Durchgehende Schraubenbolzen.

14) Die Befestigung der Grundplatte, oder wo diese nicht vorhanden^fes%<mg der ist, die der einzelnen Maschinentheile auf dem Fundament geschieht bei hölzernen Schiffen, nachdem die Fundamenthölzer gut abgerichtet sind, entweder mittelst durchgehender Schraubenbolzen oder mittelst Holzschrauben, oder seltener mittelst Anker. durchgehenden Schraubenbolzen aus Kupfer befestigt man gleichzeitig Fundamenthölzer und Grundplatte am Schiff. Diese Bolzen erhalten einen versenkten Kopf, welcher in eine viereckige broncene Platte passt, die von aussen in die Schiffsbeplankung eingelassen ist. Ehe man den Bolzen von aussen in das für ihn bestimmte, durch die Hölzer gebohrte Loch eintreibt, bewickelt man ihn auf eine Länge von etwa 30 cm. von seinem Kopfe aus mit Schiemannsgarn und füllt das Loch mit Bleiweiss oder Mennige aus. Das Eintreiben des Bolzens geschieht mittelst Winden oder langer Hebel. Ragt das Gewinde des Bolzens aus der Grundplatte hervor, so zieht man ihn durch seine Mutter fest an, indem man gleichzeitig mit einem Hammer gegen seinen Kopf schlägt. Hinter die Broncescheibe an der Aussenhaut des Schiffes wird vor dem Durchstecken des Balkens zur Dichtung eine mit Bleiweiss bestrichene Filzscheibe gelegt. Nachdem der Fundamentbolzen an-

W. H. Maw. Recent practice in marine engineering. Plate CXLII. London 1883.

22

BUSLET, die Schiffsmaschine.

Holzschrauben.

Anker.

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-co

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Achtzehnter Abschnitt. Montage der Schiffsmascmnen.

gezogen ist, schraubt man die Bronceplatte mit 4 kupfernen Holzschrauben an der Schiffsbeplankung fest und kalfatert sie ringsherum in der üblichen Weise. Stellt man die durchgehenden Bolzen statt aus Kupfer aus verzinktem Eisen her, so fällt die Bronceplatte fort, der Bolzen wird vielmehr von aussen etwas in die Beplankung eingetrieben und die hierdurch entstehende Vertiefung durch einen stramm eingeschlagenen Holzpfropfen geschlossen. Die Befestigung der Grundplatte mit Durchbolzen findet sich hauptsächlich bei älteren Holzschiffen. — Die Holzschrauben fertigt man aus verzinktem Eisen und versieht sie über den grössten Theil ihrer Länge mit Holzschraubengewinde, nur oben erhalten sie auf eine kurze Strecke gewöhnliches Gewinde behufs Aufnahme der Mutter, welche die Grundplatte auf dem Fundament festhalten soll. Das äussere über dem Muttergewinde hervorstehende Ende der Holzschraube bildet ein Vierkant, welches zur Aufnahme eines Aufsteckschlüssels oder Windeisens beim Eindrehen der Schraube in das Holz dient. Das Loch, welches für die Schraube in den Schiffskörper vorgebohrt wird, erhält einen Durchmesser gleich dem des mittleren Kernes im Holzschraubengewinde und wird etwa auf ²/₃ der Schraubenlänge eingebohrt. Vor dem Einsetzen ist die Holzschraube gut einzufetten. Die Befestigung der Grundplatte mit Holzschrauben ist die bei hölzernen Schiffen am häufigsten vorkommende. — Die geschmiedeten und verzinkten, eisernen Anker gehen nur durch die Fundamenthölzer. Unterhalb derselben sind Scheiben angeordnet, gegen welche sich die von oben durchgesteckten Anker entweder mittelst vorgeschraubter Muttern oder eingetriebener Querkeile lehnen. Die Grundplattenbefestigung durch Anker kommt seltener vor.

Befestigung der 15) Bei eisernen Schiffen wird die Grundplatte allgemein an dem

Grundplatten bei    ,

eisemenSchiffen. h undameut durch eiserne Mutterschrauben festgehalten, deren Köpfe sich gegen die Schenkel der Winkeleisen resj). die Deckplatten der Fundamente legen. Da man die aus Winkeleisen und Blech zusammengenietete Plattform des Maschinenfundamentes nie so glatt und eben hersteilen kann, wie eine aus Hölzern zusammengesetzte, so verfährt man bei der Befestigung der Grundplatte oder der einzelnen Maschinenteile, -wenn keine Grundplatte vorgesehen ist, in Eisen- und Stahlschiffen folgendermaassen : Ist die Grundplatte resp. sind die einzelnen Maschinenteile in das Schiff eingesetzt, so werden sie unter Anwendung provisorischer Keile auf dem Fundament so ausgerichtet, dass zwischen ihnen und dem letzteren ein Zwischenraum von 13—20 mm. verbleibt. Man schiebt nun unter die einzelnen Theile gusseiserne definitive Passstücke in genügender Anzahl, zieht die provisorischen Keile heraus und füllt die verbleibenden Zwischenräume mit Keilen von hartem Holz aus

(Mahagoni, Teak, Eichen, Ulmen etc.) welche paarweise überein-andergelegt von beiden Seiten eingetrieben werden. Durch diese Zwischenlage erhält die Verbindung der Maschine mit dem Fundament noch eine gewisse Elasticität.

Befestigungsschrauben der Grundplatte.

16)    Die ehernen Befestigungsschrauben der Grundplatte werden entweder mit grossem Durchmesser und in geringer Anzahl oder mit geringerem Durchmesser in grösserer Anzahl angeordnet. Vorzuziehen ist die letztere Methode, denn da die Fundamentbolzen sich dem Auge vollständig entziehen, indessen durch den Einfluss des Bilgewassers resp. der aus dem letzteren entstehenden Gase allmälig corrodiren, so können sie bei der starken von ihnen auszuhaltenden Beanspruchung leicht zerbrechen, ohne dass es bemerkt wird. Man belastet die Befestigungsschrauben im äussersten Falle mit ca. 300 kg. pro qcm. im Kern des Gewindes, wenn man eine geringe Zahl derselben wählt ; nimmt man eine grosse Anzahl mit kleinem Durchmesser, so geht man bis auf etwa 200 kg. pro qcm. herunter. Bei sehr guten Ausführungen sind diese Belastungen noch etwa um ein Fünftel geringer. Vielfach versieht man die Befestigungsschrauben der Grundplatte mit Schraubensicherungen, die englische Admiralität schreibt bei ihren Maschinen Contre-muttern vor. Im Allgemeinen begnügt man sich aber damit, die nach dem Anzuge aus den Muttern hervorstehenden Bolzenenden umzunieten, um ein Lösen derselben zu verhüten. — Was vorstehend über die Befestigungsschrauben der Grundplatten gesagt ist, gilt auch für diejenigen der direct mit dem Fundament verschraubten Theile der Maschinen ohne Grundplatte.

Theile des Maschinenrahmens.

17)    c. Der Maschinenrahmen umfasst alle zur Unterstützung der beweglichen Theile erforderlichen Aufbauten, zu denen bei Maschinen ohne Grundplatten in erster Reihe die Lagerböcke für die Kurbelwelle, die Gleitbahnträger für die Kreuzköpfe, die zur Absteifung dienenden Zwischenstücke u. s. w. zählen.

18)    Die gusseisernen Bagerböcke der Trunkmaschinen besitzen von allen Lageu>öcke der die einfachste Form, weil Kreuzkopfgleitbahnen bei solchen maschinen. Maschinen nicht vorhanden sind, dieselben also nur die Verbindung zwischen Cylinder und Kurbelwelle zu bewirken brauchen. Gewöhnlich sind zwei Lagerböcke für jede Kurbel der Welle vorhanden. Zweicylindrige Maschinen führt man aber auch mit

nur drei Lagerböcken aus, der mittlere muss dann entsprechend stärker als die beiden äusseren sein. Wie Tafel 68 erkennen lässt, sind die Lagerböcke an den Cylinderböden befestigt, und zwar werden sie entweder mittelst Stiftschrauben gegen Arbeitsleisten auf den Flächen der Cylinderböden, oder besser mittelst gewöhnlicher Mutterschrauben gegen Flansche geschraubt, welche mit den

22*

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Cylinderböden zusammengegossen sind. Den Stegen und Rippen der mit den Cylinders zusammengegossenen Befestigungsflanschen giebt man mindestens einen so grossen Querschnitt, dass der auf dieselben ausgeübte Zug etwa 40 kg. pro qcm. nicht übersteigt. Jeder Lagerbock besitzt zwei Arme, von denen der eine zum oberen, der andere zum unteren Theile des Cylinders führt. Das Wellenlager ist ausserdem noch durch einen dritten nach unten gehenden Arm unterstützt, welcher mit dem am unteren Theile des Cylinders befestigten Arm durch einen Flansch verbunden ist. Dieser stets in genügender Breite hergestellte Flansch bildet gleichzeitig die Auflagefläche des Bockes auf dem Fundament und dient zur Absteifung des Bockes gegen etwaige Seitenschübe. Die drei Arme des Lagerbockes, welche sich bei allen verschiedenen Formen, in denen man ihn ausgeführt hat, immer mehr oder minder ausgeprägt nachweisen lassen, sind untereinander durch kräftige Stege und Rippen verbunden, so dass ein solider Rahmen entsteht. Die Anordnung und Construction der Lager innerhalb der Böcke ist § 76, 36 — 43 erörtert, verbindet man gewöhnlich entweder direct durch den Guss oder durch Aneinanderschrauben (siehe Tafel 68, Fig. 3) die etwa erforderlichen Lager für die Axen oder Wellen der Steuerungs-theile. — Der untere Flansch des Lagerbockes wird häufig nach dem Condensator zu verlängert (Tafel 68, Fig. 1) und stösst dann gegen einen mit dem letzteren zusammengegossenen Flansch, mit dem er fest verschraubt ist. Zuweilen lässt man auch die beiden letztgenannten Flanschen nicht direct aneinander stossen, sondern legt (Tafel 68, Fig. 3 und 4) starke gusseiserne Passstücke zwischen dieselben. Beide Constructionen bezwecken die Herstellung einer behufs Aufnahme der in der Maschine auftretenden Zuckungen genügend abgesteiften Verbindung zwischen Cylinder, Kurbelwelle und Condensator (siehe 13).

Mit den Lagerböcken

Lagerböcke der direct wirkenden Maschinen.

19) Die Lagerböcke der direct wirkenden Maschine enthalten gleichzeitig die Geradführungen der Kolbenstange. Je nachdem man den Traversen oder Kreuzköpfen eine zweiseitige oder einseitige Führung giebt (siehe § 73) ändert sich die Gestalt des Lagerbockes. Bei zweiseitigen Geradführungen nehmen die Lagerböcke (siehe Tafel 66) mehr die Form der vorbeschriebenen dreiarmigen Böcke an, bei einseitigen Geradführungen ist die auf Tafel 86, Fig. 2 gezeichnete Form die beliebteste. Der obere Arm des Lagerbockes wird durch einen schmiedeeisernen Anker ersetzt, wodurch eine beträchtliche Gewichtsersparniss, ohne dass die Solidität darunter leidet, herbei-geführt wird. Mitunter wird auch, wie an derselben Figur zu ersehen, der die Gleitbahnen tragende Theil für sich getrennt hergestellt und zwischen Cylinder und Lagerböcken eingefügt. — Die

Laqerböcke der rückwirkenden Maschinen sind endlich denjenigen derIja'Tîrbil,cke ,<lei’ Trunkmaschinen mehr oder minder ähnlich, besondere Sorgfalt ist Maschilien-bei denselben auf eine möglichst kräftige und exact zusammengefügte Verbindung der Lagerböcke mit den die Kreuzkopfgleitbahnen tragenden Condensatorgussstücken zu verwenden (siehe 13).

Zweck.

20)    d. Die Säulen und Ständer ersetzen entweder den Maschinenrahmen, wie bei den Hammermaschinen der Schraubendampfer, oder sie verbinden die einzelnen Theile desselben, wie bei den oscillirenden, den schrägliegenden und den Balanciermaschinen der Baddampfer.

Die Säulen werden aus Schmiedeeisen oder Stahl angefertigt, sauber blank gedreht und falls auf das gute Aussehen der Maschine besonderes Gewicht gelegt wird, mit geschmackvollen, einfachen Sockeln und Capitälen versehen. Die Ständer werden stets aus Gusseisen gefertigt und zwar meistens aus Hohl- seltener aus Bippenguss. Die Frage, ob schmiedeeiserne Säulen oder gegossene Ständer vorzuziehen sind, lässt sich nicht allgemein entscheiden.

Gegossene Ständer halten einen grösseren Druck, geschmiedete Säulen einen grossem Zug aus. Wenn Gewichtsersparniss herbeigeführt werden soll, sind die letzteren vorzuziehen, ganz abgesehen davon, dass man bei denselben auch noch die Modellkosten spart.

In jedem besonderen Falle wird die Wahl, ob Säulen oder Ständer, noch von der von ihnen beeinflussten mehr oder minder grossen Zugänglichkeit der bewegten Theile, von der erreichbaren Zweckmässigkeit der Verbindungen der festen Maschinentheile untereinander, von der Nothwendigkeit resp. Zulässigkeit von Versteifungen u. s. w. abhängig sein.

Säulen der Hammer-maschinen.

21)    Säulen gelangen bei Hammermaschinen als Träger der Dampf-cylinder, bei Baddampfmaschinen als Stützen des oberen, die Kurbelwellenlager umfassenden Maschinenrahmens zur Anwendung.

Die Cylinder kleinerer, leicht gebauter Hammermaschinen stehen je auf 4 schmiedeeisernen oder stählernen unter sich versteiften Säulen (Tafel 69, Fig. 3 und 4), während die Cylinder mittelgrosser Hammermaschinen hinten auf je einem gusseisernen Ständer und nur vorn auf je einer (Tafel 87, Fig. 1), oder zwei Säulen ruhen (Tafel 97, Fig. 1). Für grosse Maschinen sind Säulen desswegen nicht gut anwendbar, weil ihre Verbindungen mit den Cylindern, die in der Begel durch an die letzteren angegossene Augen bewirkt werden, zu weit aus der Mitte der Cylinder rücken und daher bei hohen Dampfspannungen besondere Versteifungen des Cylinderbodens erfordern. Um diese Verbindung durch Schaffung einer grösseren Auflagefläche zu einer solideren zu machen, hat man die Säulen oben und unten, wie z. B. bei den Maschinen des englischen gepanzerten Kreuzers Nelson*) von Eider geschehen,

*) W. H. Maw. Recent practice in marine engineering. London 1883. Plate CXXIII.

mit einem angeschmiedeten runden Mansch versehen und direct unter den Cylinderboden gestellt, trotzdem wird aber die Beanspruchung des letzteren immer noch eine verhältnissmässig grosse, weil sie auf eine zu kleine Fläche localisirt ist. — Bei neueren leichten Hammermaschinen hat man die schmiedeeisernen Säulen, um eine bessere Absteifung des oberen Aufbaues zu erhalten, vielfach schräg gestellt. — Bei oscillirenden Maschinen wird die Verbindung zwischen der Grundplatte mit den Cylindern und dem Rahmen der Kurbelwellenlager durch je 4 Säulen für jeden Cylinder hergestellt (Tafel 88, 89 und 93). Diese Säulen sucht man so anzuordnen, dass sie die Hauptlag erb öcke der Kurbelwelle möglichst direct unterstützen, gewöhnlich muss man sie aber der Schwungzapfenlager wegen weiter nach aussen resp. nach innen rücken. Die nothwendige Steifigkeit des Verbandes zwischen dem unteren und oberen Maschinenrahmen stellt man durch starke, gusseiserne, mit hohen Rippen versehene Andreaskreuze her, die an den beiden Enden der Rahmen von unten nach oben reichend verschraubt werden (Tafel 73, Fig. 1). — Bei den schrägliegenden resp. Balanciermaschinen der Raddampfer dienen die Säulen lediglich zur Unterstützung der Kurbelwellenlager (Tafel 74), sie werden bei diesen Maschinen nicht immer genau vertical, sondern auch geneigt gestellt, so dass sie sich gegenseitig abspreizen, wodurch ein gegen seitliche, beim Schlingern und Stampfen des Schiffes eintretende Stösse festerer Verband der Maschine erzielt wird. Statt der Säulen findet man mitunter bei älteren Maschinen dieser Art aus gusseisernem, bei neueren aus schmiedeeisernem resp. stählernem Gitterwerk zusammengesetzte Pfeiler.

Säulen oseilliren-der Maschinen.

Säulen schräg-liegender und Balanciermaschinen.

Ständer.

Ausnützung hohler Ständer.

22) Ständer haben aus dem vorstehend entwickelten Grunde fast alle grösseren Hammermaschinen, bei denen man mehr auf unbedingte Solidität als auf beträchtliche Gewichtsersparniss sieht, und zvrnr werden für jeden Cylinder zwei solche Ständer angeordnet. Die Cylinder erhalten zur Herstellung der Verbindung mit den Ständern kräftige, durch starke Stege und Rippen unterstützte Flanschen, welche mit den oberen Flanschen der Ständer mittelst gewöhnlicher Mutterschrauben verbunden werden (Tafel 69, Fig. 1 und 2 und Tafel 70). Für den Querschnitt der Stege und Rippen an den Befestigungsflanschen der Cylinder gilt das unter 18) und für die Durchmesser der Befestigungsschrauben gilt das unter 16) Gesagte. Bei sorgfältig montirten Maschinen werden die Löcher durch die Befestigungsflansche der Cylinder und Ständer zusammengebohrt, resp. wo dies nicht geschehen kann, werden sie nach dem Bohren zusammen aufgerieben und die Verbindungsschrauben stramm eingesetzt. — Wie bereits § 80, 4 erwähnt wurde, benutzt man die unteren Theile der hinteren Cylinderständer der Hammer-

maschinen fast allgemein als Condensatorkasten, eine Methode, die wegen der Corrosion, welcher die inneren Flächen derselben ausgesetzt sind, durchaus picht empfehlenswerth ist. Noch schlechter ist es, wenn man, wie mitunter geschieht, die oberen Theile dieser Ständer als Exhaustrohre für den verbrauchten Dampf einrichtet, da die Wärme des letzteren dieselben ausdehnt und dadurch ungleiche Spannungen in ihnen hervorruft, ausserdem aber noch auf die an den oberen Theilen der Ständer sitzenden Kreuzkopfgleitbahnen erwärmend einwirkt. Durch letzteren Umstand kann namentlich bei einseitigen Führungen, resp. bei zweiseitigen, bei denen während des Vorwärtsganges der Maschine der Druck auf die hintere Gleitbahn entfällt, leicht ein Warmlaufen dieser Gleitbahnen eintreten. Man hat daher hei solchen Constructionen die eigentlich tragende Gleitbahn an den vorderen Ständer befestigen müssen, Säulen lassen sich dann als vordere Cylinderstiitzen nicht verwenden. — Die vorderen, hohl gegossenen Cylinderständer werden in neuerer Zeit bei grossen Hammermaschinen vielfach als Oeltänks eingerichtet und benutzt.

23) Zuweilen kommt es vor, dass man Schiffsmaschinen, welche einen ho^®tesi^¹?|g_ hohen Aufbau besitzen, an ihren oberen Theilen absteifen muss, maschinen-um einem Schwanken derselben in schwerem Wetter und damit ungewöhnlich starken Beanspruchungen ihrer Säulen oder Ständer entgegenzutreten. Besonders macht sich dieser Umstand bei Maschinen bemerkbar, deren Cylinder wie bei Hammermaschinen, resp. deren Kurbelwellenlager wie bei Raddampfmaschinen auf schmiedeeisernen Säulen ruhen, welche letzteren bei der Construction der Maschine etwas zu schwach hergestellt wurden. Bei Hammermaschinen sucht man den Cylindern durch an den Decks befestigte Stützen und Anker eine grössere Steifigkeit zu verleihen. Dies kann aber nur als ein Nothbehelf gelten, da der in sich nachgiebige Schiffskörper eine wenig sichere Stütze bietet und andrerseits ein auf die Zugstangen plötzlich und heftig ausgeübter Stoss, wie er beispielsweise bei Collisionen vorkommt, dieselben in die Maschine treiben und eine Havarie der letzteren herbeiführen kann.

Bei Raddampfmaschinen hat man zuweilen um den ganzen oberen Aufbau ein Luk errichtet, welches den Rahmen mit den Kurbelwellenlagern nicht absolut fest umspannt, sondern eine geringe Bewegung desselben zulässt. Hierdurch erreichte man einerseits, dass sich nicht alle Erschütterungen und Vibrationen des Schiffskörpers sofort auf die Maschine übertrugen, während die letztere andrerseits bei starken Neigungen des Schiffes nach allen Richtungen hin eine genügend feste Stütze fand. In beiden Fällen ist es aber vorzuziehen, wenn irgend ausführbar, die Maschine in sich

zu versteifen, sei es durch Anordnung von Zwischensäulen oder Stützen resp. durch Einbau von starken Querverstrebungen zwischen dem Fundament und den oberen Theilen.

§ 96.

¹

A. VON [Jrbanitzky. Das electrische Licht. Wien 1883.

²

Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. Heft V u. VI. Pola 1883.

³

Engineering vom 11. und 18. April 1884. BüSLEY, die Schiffsmaschine.

⁴

Dikgler’s polytechnisches Journal. Jahrgang- 1883. 2ö0. Band, Seite 157.

⁵

The Engineer vom 21. Juli 1882. Seite 42.

Schiffsmascliinen-Installirnng.

Einthoilung.

Anbringen der Unterwassertheile.

Befestigen der Unterwassertheile.

1)    Beim Einbau der Maschine in das Schiff müssen die nachstehend genannten Arbeiten in der angegebenen Reihenfolge vorgenommen werden :

a)    Einsetzen der Unterwassertheile,

b)    Bestimmen des Wellenmittels,

c)    Bohren der Stevenrohröffnung,

d)    Einlegen der Propellerwelle,

e)    Aufstellen der festen Maschinentheile,

f)    Einpassen der beweglichen Maschinentheile.

2)    a. Das Einsetzen der Unterwassertheile, zu denen alle Kingstonventile, Bodenhähne, Ausgüsse etc. zählen, muss vor dem Ablauf des Schiffes, so lange dasselbe noch auf dem Helling steht, beendigt werden. Ist nach den vorhandenen Zeichnungen die Stelle des Schiffskörpers bestimmt, an welcher der Unterwassertheil sitzen soll, so werden bei Holzschiffen häufig Verstärkungs- resp. Mallhölzer über dieselbe gelegt. Bei Compositschiffen nietet man zuweilen zwischen die beiden, der herzustellenden Oeffnung benachbarten Spantenwinkeleisen eine Blechplatte. Eisenschiffe erhalten in der Regel keine besondere Verstärkungen der Aussenhaut für die Aufnahme der Unterwassertheile. Bei allen Schiffen, gleichgültig ob aus Holz oder Eisen, muss bei der Construction der Maschine darauf gerücksichtigt werden, dass alle Oeffnungen für die Unterwassertheile innerhalb zweier Spanten liegen, ein Durchschneiden der letzteren ist wegen der damit verbundenen Schwächung des Schiffsverbandes vollständig unstatthaft.

3)    Bei den Unterwassertheilen der Holzschiffe, soweit die ersteren nicht Kingstonventile sind, steckt man durch die Beplankung gewöhnlich ein broncenes, bei kleineren Durchmessern auch wohl ein kupfernes Rohr mit aufgelöthetem broncenen Flansch. Dieses Rohr wird mit Bleiweiss oder Mennige bestrichen, stramm in das für dasselbe gebohrte Loch eingetrieben und gewöhnlich so lang gelassen, dass es aussen vorsteht. Nach der Befestigung des Rohrflansches mittelst Holzschrauben, zu denen sich bei grossen Durchmessern auch einige der § 95, 14 beschriebenen durchgehenden kupfernen Schraubenbolzen gesellen, wird das Rohr abgeschnitten und mit der

Schiffswand glatt gemacht. Hierauf wird dasselbe aussen in der üblichen Weise ringsherum kalfatert, ein in die Schiffswand eingelassener Flansch mit einer Unterlegscheibe aus mit Bleiweiss bestrichenem Filz oder Flanell übergestreift, mit versenkten Holzschrauben festgeschraubt und am Rande ebenfalls kalfatert. Um das Rohr herum ist der Flansch conisch vertieft ausgedreht, damit dasselbe schliesslich in diese Ausdrehung hinein vernietet werden kann. Der innere feste Flansch des Rohrstutzens, welcher ebenso wie der äussere mit einer Unterlegscheibe versehen werden muss, wird meistens so hergestellt, dass in seinem äusseren schwächeren Rande die Verbindungsschrauben mit dem Schiffskörper, in seinem inneren verstärkten Rande hingegen die Stiftschrauben für die Befestigung der Ventilgehäuse sitzen. — Wie vorstehend beschrieben, werden auch die Unterwassertheile der Compositschiffe eingedichtet. — Für die Aufnahme der Unterwassertheile schraubt man bei Eisenschiffen Stiftschrauben in die Schiffswand, welche aussen gut verstemmt werden. Um für die Stiftschrauben die nötliige Gewindelänge zu erzielen, nietet man häufig erst einen Mallring an die innere Schiffshaut, in welchen dieselben eingesetzt werden. — Die Unterwassertheile der Panzerschiffe mit Doppelboden werden an dem inneren Boden montirt und durchdringen mittelst eines aus Eisenblech zusammengenieteten Rohres den Doppelboden resp. den Panzerträger (Tafel 67, Fig. 3 und Tafel 72, Fig. 3 und 4). Die Unterwassertheile der Eisenschiffe mit Holzbeplankuug giesst man in der Regel mit kurzen Rohrstutzen, steckt die letzteren durch die Schiffswand und legt aussen einen eingelassenen Flansch vor, wie bei den Ausgüssen hölzerner Schiffe. Innen befestigt man den Flansch des Ventilgehäuses mittelst Stiftschrauben an einem angenieteten schmiedeeisernen Mallring (Tafel 130, Fig. 7 und 8).

Einsetzen der Kingstonventile.

4) Die .Kingstonventile (siehe § 29, 8) bestehen bei Holzschiffen aus 2 Theilen, einem unteren Theil mit dem Ventilsitz und einem oberen mit dem Handrad und der Stopfbüchse, sowie den Rohrflanschen für die Anschlussleitungen. Beide Theile sind durch Gewinde derart miteinander verbunden, dass man den oberen, mit einem Dichtungsflansch versehenen Theil auf den unteren aufschrauben kann. Ist der untere Theil von aussen in das für ihn in die Schiffsbeplankung ausgearbeitete Loch gesteckt und vorher mit einer Dichtung aus mit Bleiweiss bestrichenem Filz oder Flanell belegt worden, so presst man denselben zunächst fest in das Holz ein. Dann schraubt man über das innen vorstehende Gewinde desselben den oberen Theil, unter dessen sich gegen eine vorher hergestellte Mallebene lehnenden Flansch als Dichtung ebenfalls Bleiweiss gestrichen wird. — Bei eisernen Schiffen bestehen

die Kingstonventile aus' einem Stück und sind entweder an einem gusseisernen Untersatz oder einem schmiedeeisernen Mallring befestigt. Tn neuerer Zeit versieht man die Kingstonventilmündungen mit Zinkprotectoren, wie bereits früher angeführt. — Alle Ausblaseventile der Kessel und alle Saugeventile der Pumpen sind auf Kriegsschiffen Kingstonventile.

Besondere Einrichtungen der Bodenventile.

Zweck.

Wellenmittel der Schraubendampfer.

Hinterer Endpunkt der Wellenaxe.

5)    Die Bodenventile der Handelsdampfer bestehen gewöhnlich nur in einfachen Kegelventilen mit gusseisernen Gehäusen, französische Maschinen haben häufig grosse gusseiserne Bodenhähne, beide sind einfach mit Stiftschrauben an der Schiffshaut befestigt. — Um möglichst wenig Löcher in die Schiffshaut bohren zu müssen, vereinigt man meistens die Ausgüsse aller Pumpen eines Conden-sators in einen Ausgusskasten (siehe § 81, 12) und bringt denselben in entsprechender Weise an der Schiffswand an. — Bemerkt sei noch, dass die Unterwassertheile aller in mittleren und höheren Breiten fahrenden Dampfer mit einem kleinen, 20 — 30 mm. Bohrung besitzenden Hahn versehen werden, welcher mit einer von der Hauptdampfrohrleitung abzweigenden Rohrleitung in Verbindung steht. Mit Hülfe dieser Einrichtung hält man im Winter die Ventilsitze und Saugesiebe eisfrei.

6)    b. Die Bestimmung des Wellenmittels geschieht, wenn der Schiffskörper soweit fertig gestellt ist, dass er zur Aufnahme von Maschinen-theilen bereit ist. Die Festlegung der Axenlinie des Propellers wird verschieden ausgeführt, je nachdem das Schiff ein Schraubenoder Raddampfer ist. Sie muss sehr sorgfältig erfolgen, weil sich nach derselben zunächst der Einbau des Maschinenfundamentes und der Verstärkungen für das Druck- und die Wellenlager, später aber die Montage der ganzen Maschine richtet. Namentlich bei Schraubendampfern mit langen Wellenleitungen muss das Wellenmittel mit grosser Genauigkeit bestimmt werden, weil nach demselben die Oeffnung für das Stevenrohr auszubohren ist, letzteres aber mit der Schaftwelle vor dem Ablaufe des Schiffes eingesetzt und befestigt, also unbedingt in die richtige Lage gebracht sein muss, da später an dieser nichts mehr zu ändern ist.

7)    Die Bestimmung des Wellenmittels der Schraubendampfer zerfällt in die Festlegung der beiden Endpunkte und in die Ausrichtung der Zwischenpunkte der Wellenaxe. Für die letztere hat man mehrere Methoden, die erstere geschieht wie nachstehend beschrieben.

8)    Die Endpunkte der Wellenaxe werden auf Grund der Montagezeichnung fixirt, welche das Maass von Unterkante Kiel bis Wellenmitte am Hintersteven und von Oberkante Mittelkielschwein bis zu derselben Mitte am vorderen Ende der Maschine enthalten muss. In das zur Aufnahme des Stevenrohres sowohl bei hölzer-

ren wie bei eisernen Schiffen roh vorgebohrte Loch wird ein Holz-resp. Eisenkreuz gesteckt und auf diesem die Höhe von Unterkante Kiel bis Mitte Welle markirt. Auf dieses Kreuz trägt inan die verticale Mittellinie des Hinterstevens ab und zieht mit Hülfe eines rechten Winkels eine Horizontale quer über den Steven, welche die zuerst festgestellte Höhenmarke durchschneidet.

Diese Horizontale wird bei Eisenschiffen durch Körnerschläge, bei Holzschiffen durch Kupfernägel mit breiten Köpfen, in denen sich die Körnerschläge anbringen lassen, möglichst leicht auffindbar fixirt, weil man dieselbe später noch gebraucht. Der Schnittpunkt der Horizontalen mit der Verticalen ist das hintere Wellenmittel, dasselbe wird auf dem Kreuzstück verzeichnet und von demselben aus ein Kreis auf den Hintersteven geschlagen, dessen Durchmesser gleich dem der Bohrung für das Stevenrohr ist.

Auch dieser Kreis wird so wie die Horizontale festgelegt. Zur bequemeren späteren Auffindung des hinteren Wellenmittels empfiehlt es sich, um den Bohrungskreis einen zweiten grösseren concentrischen Kreis zu schlagen und ebenfalls anzumerken. —

Vorderer Endpunkt der Wellonaxe.

Der vordere Mittelpunkt der Welle wird dadurch gefunden, dass man auf dem Mittelkielschwein eine Strecke lang die Längsaxe des Schiffes aufreisst, von oben ein Loth auf diese Axe einspielen lässt und an der Schnur des Lothes das anfangs erwähnte Höhen-maass mit Hülfe eines rechten Winkels abträgt. Dieser Punkt, dessen horizontaler Abstand vom Maschinenraumschott aus der Zeichnung zu ersehen sein muss, wird auf der oberen glatten

‘ Kante einer horizontalen Holzlatte, welche in zwei am Fundament befestigten verticalen Stützen ruht, bezeichnet.

punktes der Wellenaxe bei Holzschiffen.

9) Bei hölzernen Schiffen muss die Lage des vorderen Wellenmittel- Vvej^renjind-punktes noch verificirt werden. Da die Tragkraft der Schiffe in der Mitte grösser ist als an den Enden, so versacken die letzteren nach dem Ablaufe immer um ein bestimmtes, von der Länge des Schiffes und der Stärke seiner Verbände abhängiges Stück. Die in dem auf Stapel stehenden Schiff ausgerichtete, das Wellenmittel markirende Gerade ist daher nach dem Ablauf eine mehr oder minder stark gekrümmte Curve, deren hinteres Ende durch die eingeschobene Schaftwelle gebildet wird. Die letztere, welche in ihrer Fortsetzung nur eine Tangente der vorerwähnten Curve ist, dient nun aber (siehe 21) als Anhalt beim Einlegen der Schraubenwelle und das nach derselben im schwimmenden Schiff ausgerichtete Wellenmittel würde vorn erfahrungsmässig je nach der Länge der Wellenleitung etwa 25—50 mm. höher zu liegen kommen als es wirklich liegen soll. Um diese Differenz muss daher der vordere Wellenmittelpunkt auf dem Stapel niedriger gelegt werden. Bei eisernen resp. stählernen Schiffen nimmt man wegen der grösseren

Festigkeit ihrer Verbände, welche nur ein sehr geringes Versacken zulassen, auf diesen Umstand keine Rücksicht, sondern markirt die Höhe des vorderen Wellenmittelpunktes nach dem richtigen Maass.

Ausrichten der Wellenaxo.

10) Die Ausrichtung der Zwischen punkte der Wellenaoce bewirkt man: «) mittelst Visirlatten,

ß)

Seidenschnur unter Bestimmung deren Durchbiegung,

y)

dünnen Eisendrahtes.

Yisirlatten.

11) a. Die Anwendung von Visirlatten ist die älteste, zwar genaueste, aber sehr zeitraubende, und umständliche Methode der Ausrichtung der Wellenaxe. Man stellt bei jedem Wellenlager und an der Stopfbüchse des Stevenrohres 2 verticale, hölzerne, an ihren oberen Enden mit Schlitzen versehene Stützen auf. In den Schlitzen bewegen sich je 2 gut abgerichtete ca. 1 m. lange Latten, welche mit einer Eeststellvorrichtung versehen werden. Ist über die am Hintersteven markirte Horizontale (siehe 8) eine dünne seidene Schnur gespannt, so stellt man das untere Lineal der vordersten Visireinrichtung so ein, dass dessen obere Kante die nach 9) bestimmte Höhe des vorderen Wellenmittelpunktes besitzt, und nähert dann die obere Latte so lange der unteren, bis zwischen beiden nur noch ein ganz schmaler Spalt frei bleibt, durch welchen die Schnur am Hintersteven noch gerade zu erkennen ist. Kann man bei sehr langen Leitungen die Schnur nicht mehr erkennen, so wird dieselbe ebenfalls durch den Spalt zweier Visirlatten ersetzt, hinter welchem Lichter, oder besser Handlampen, deren Elamme stets in derselben Höhe bleibt, aufgestellt werden. Man visirt nun der Reihe nach alle unteren Latten auf die Schnur resp. den Spalt ein, nimmt aber jede derselben, nachdem man ihre ein-visirte Lage genau markirt hat, wieder fort. Sind alle unteren Latten fixirt, so werden zur Contrôle die oberen Latten in umgekehrter Reihenfolge einzeln einvisirt und gleichzeitig die zugehörigen unteren Latten in ihre zuerst festgestellte Lage gebracht, welche, wenn nöthig, so lange corrigirt wird, bis man von vorn nach hinten die Schnur, resp. den Lichtspalt durch die Spalten aller Latten sehen kann. Eine vom Rudersteven durch den hinteren bis zum vorderen Wellenmittelpunkt durch ein Gewicht straff und durch mehrmaliges Abheben und Anschnellen gerade gespannte seidene Schnur bezeichnet nun nach Entfernung der oberen Latten auf den unteren die Wellenaxe. Die Auflagepunkte der Schnur auf diesen Latten werden fixirt, ebenso die Lage der einzelnen Latten und Stützen, so dass man in jedem Augenblicke das genaue Wellenmittel wieder hersteilen kann.

Seidenschnur.

12) ß. likine Seidenschnur wird häufig gleich nach Festlegung der Endpunkte der Wellenaxe zwischen beiden ausgespannt, am Ruder-

steven befestigt, am vorderen Wellenmittelpunkt in der Maschine über eine leicht bewegliche Rolle geführt, und durch ein an ihrem Ende angehängtes Gewicht straff gehalten. Diese Schnur markirt direct die Mittellinie der Schraubenwelle, wenn die letztere nur kurz ist. Weist dieselbe aber eine grössere Länge auf, so hat man in Betracht zu ziehen, dass auch eine straff gespannte Schnur eine Curve bildet, welche an den einzelnen Punkten ihrer Länge gegen die zwischen ihren Endpunkten gezogene Gerade eine gewisse Durchsenkung aufweist. Um diese Durchsenkung zu bestimmen trägt man in die Montagezeichnung eine Horizontale ein, und misst bei den einzelnen Wellenlagern und der Stevenrohrstopfbüchse den Abstand des Wellenmittels von dieser Horizontalen genau auf. Sollte der Maassstab der Montagezeichnung ein so kleiner sein, dass diese Abstände nicht mit Genauigkeit abgegriffen werden können, so sind dieselben in grösserem Maassstabe herauszuzeichnen. Hierauf spannt man an einem bequem zugänglichen Orte (nicht im Schiff) eine Seidenschnur zwischen zwei festen Punkten aus, welche dieselbe Entfernung und eventuell denselben Höhenunterschied besitzen wie die Endpunkte der Wellenaxe. Mit Hülfe einer Wasserwaage markirt man sich unterhalb der Schnur eine Horizontale, deren Lage mit der in der Zeichnung eingetragenen identisch ist. Nun misst man in einzelnen Punkten, welche den in der Zeichnung angegebenen Abständen der Wellenlager entsprechen, die Distance zwischen der Horizontalen und der Schnur auf. Die Höhendifferenz zwischen der gespannten Schnur und der gezeichneten die Wellenmitte repräsentirenden Geraden ist für jeden Punkt der Länge, für den sie constatirt wurde, in der Zeichnung zu notiren. Man spannt dann dieselbe Schnur zwischen den Endpunkten des Wellenmittels im Schiff aus, und belastet sie mit demselben Gewicht, damit man die gleiche, jetzt bekannte Durchbiegung derselben erhält. An den Lagerfundamenten befestigt man darauf verticale Stützen, deren obere Enden Latten tragen, welche die ausgespannte Schnur der Länge nach tangiren. Diese Latten müssen nun an jedem Berührungspunkte um so viel erhöht werden, als die vorher bestimmte Höhendifferenz zwischen der wirklichen Geraden und der Schnurlinie beträgt. Spannt man schliesslich die Schnur über die erhöhten Latten aus, so bildet sie das gesuchte Wellenmittel. Um das Wellenmittel an jedem Punkte, wo es später bei der Montage gebraucht wird, sofort herstellen zu können, markirt man vielfach auf den horizontalen Armen der seitwärts von der Schnur aufgestellten, hölzernen Stützen eine Parallele zu der gefundenen Mittellinie.

13) /. Dünner Eisemlraht ist für die Bestimmung des Wellenmittels noch Efcendraht, besser geeignet als Seidenschnur, weil die Durchbiegung desselben

eine so geringe ist, dass man sie bei den gewöhnlich vorkommenden Längen der Schraubenwelle vernachlässigen kann/ Die grosse Zeitersparnis, welche das einfache Spannen des Eisendrahtes zwischen den beiden vorher festgelegten Wellenendpunkten gegenüber den beiden vorstehenden Verfahren mit sich bringt, hat dahin geführt, dass man sich neuerdings meistentheils desselben bedient. Man wählt Eisendraht von höchstens 1 mm. Durchmesser, befestigt das eine Ende desselben am Rudersteven, lässt das andere entweder über eine lose, gehörig unterstützte Rolle im Maschinenraum laufen und hängt ein Gewicht von etwa 15 kg. an das freie Ende des Drahtes, oder spannt denselben auf irgend eine andere Weise so stark an, dass seine Beanspruchung der vorstehenden entspricht. Der Draht erfährt dann auf 30 m. Länge in der Mitte nur eine etwa 3,5 mm. betragende Durchsenkung. Man braucht daher nur bei ungewöhnlich langen Wellenleitungen eine Verification der vom Draht gezeigten Mittellinie nach der vorstehenden Methode eintreten zu lassen.

an-

Fixirung der Mittelpunkte.

Wellenmittel der Raddampfer.

14)    Hat man das Wellenmittel nach irgend einer dieser Methoden bestimmt, so wird dasselbe bei Eisenschiffen in den vorläufig nur roh ausgestanzten Löchern der Schottwände markirt, welche die Welle durchdringt; bei Holzschiffen wird es an der Stevenrohröffnung des inneren Todholzes angezeichnet. Zu diesem Zwecke hält man ein Lineal horizontal quer über das Loch, so dass es die Schnur resp. den Draht tangirt und reisst diese Horizontale zu beiden Seiten der Oeffnung auf. In derselben Weise beschreibt man eine Verticale, steckt jetzt ein Holzkreuz in das Loch und markirt durch Verlängerung der beiden geraden Linien nach innen zu den Mittelpunkt. Aus demselben wird mit einem Durchmesser gleich dem äusseren der Wellenstopfbüchse resp. des Stevenrohres ein Kreis auf die Schottwand geschlagen behufs genauer Ausarbeitung des Loches. Um diesen Kreis schlägt man dann noch einen zweiten grösseren Kreis, damit man das Wellenmittel leicht wieder finden kann. Beide Kreise werden durch Körnerschläge und eventuell Kupfernägel (siehe 8) markirt.

15)    Das Wellenmittel der Raddampfer wird in der Regel ebenfalls vor ihrem Ablaufe bestimmt. Die Axe der Radwelle wird entweder durch eine gespannte Seidenschnur oder einen Eisendraht kenntlich gemacht. Bei der niemals sehr beträchtlichen Breite der Raddampfer braucht bei Anwendung einer straff gespannten Schnur eine Verification der von dieser gebildeten Linie nicht zu erfolgen, weil die auftretenden Durchsenkungen der Schnur gegenüber den sonstigen kleinen Ungenauigkeiten, welche sich jedesmal in mehr oder minder grossem Umfange einschleichen, nicht in Betracht kommen. — Ist die Längsaxe des Schiffes auf der oberen Fläche

des Mittelkielschweins innerhalb des Maschinenraumes und auf dieser Linie die Lage der quer zur Längsrichtung des Schiffes liegenden Welle markirt, so lässt man auf diesen Punkt ein Loth einspielen und trägt an der Schnur desselben die senkrechte Entfernung von Oberkante Kielschwein bis Mitte Welle ab. Mit Hülfe eines grossen rechten Winkels, einer Wasserwaage und eines Lothes spannt man in der Höhe des Mittelkielschweines quer über das Schiff eine horizontale Schnur, welche senkrecht zur Längsaxe des Schiffes und zu dem erst angeführten Loth steht. An den beiden Enden dieser Schnur errichtet man Holzlatten, • auf welchen der Abstand von Oberkante Kielschwein bis Mitte Welle verzeichnet ist. Bildet die untere Marke der Holzlatten mit der Schnur eine Linie, so spannt man quer durch das Schiff eine zweite Schnur, welche an den oberen Marken der Latten vorbeigeht und das ursprünglich in der Längsaxe des Schiffes errichtete Loth tangirt. Mit Hülfe eines Lothes wird nun die obere Querschnur parallel der unteren ausgerichtet und ihre Endpunkte an den Bordwänden befestigt. Diese Punkte markirt man durch 2 sich schneidende horizontale und verticale Linien, kreuzt dann ein Stück aus beiden Bordwänden heraus, dessen Durchmesser kleiner als jener der Badwellenstopfbüchse ist, befestigt quer vor die Oeffnung nach den vorhandenen Marken eine horizontale Latte, verzeichnet auf dieser an beiden Schiffsseiten den Mittelpunkt und spannt die obere Querschnur noch einmal über dieselben. Die letztere wird jetzt ganz genau ausgerichtet, ihr Auflagepunkt in den horizontalen Latten, wie unter 14) beschrieben auf ein in das Loch gestecktes Holzkreuz übertragen und aus dem so fixirten Mittelpunkte der die Oeffnung für die Radwellenstopfbüchse darstellende Kreis auf die Bordwand geschlagen. Selbstverständlich zeichnet man um diesen einen zweiten concentrischen, der späteren Wiederauffindung des Mittelpunktes dienenden Kreis.

Bohr

vorrichtung.

16) c. Das Bohren der Stevenrohröffnung geschieht mittelst einer Bohrstange, welche beträchtlich länger als das Stevenrohr sein muss. Dieselbe besteht bei kleineren Dimensionen aus Schmiedeeisen, bei grösseren aus Gusseisen; sie ist ihrer ganzen Länge nach mit einer seitlichen vertieften Rinne versehen, in welcher die Leitspindel für den Bohrkopf läuft. Die Bohrstange wird in die bereits vorhandene Oeffnung für das Stevenrohr gesteckt und nach den am Hintersteven und der hinteren Schottwand resp. der Vorderseite des Todholzes vorher verzeichneten Marken genau in die Richtung des Wellenmittels gebracht. Besitzt die Schraubenwelle noch ein Lager im Rudersteven, so muss die Bohrstange auch durch dieses hindurch reichen. Ist die Bohrstange ausgerichtet, so wird sie an beiden Enden in Lager gelegt, von denen das innere auf den

Bodenwrangen befestigt ist, während das oder die äusseren auf einem Gerüst am Hinterschiff so aufgestellt werden, dass sie gegen Verschiebungen und Verrückungen absolut gesichert sind. Das die hinteren Lager der Bohrstange tragende Gerüst muss, soweit es sich an den Steven und den Schiffskörper lehnt, derart mit denselben verbunden werden, dass keinerlei Schrauben oder sonstige Befestigungsmittel verwendet werden, welche das Einbohren von Löchern in die genannten Schiffstheile erfordern, um dieselben nicht zu schwächen.

Antrieb der Bohrvorrichtung.

Bohren

der Stevenrolir-öffnung hei Holzschiffen.

Bohren

der Stevenrohröffnung bei Eisenschiffen.

17)    Ist die in den Lagern ruhende Bohrstange noch einmal auf ihre richtige Lage controlirt worden, so keilt man ein Stirnrad auf derselben fest und lässt das letztere in ein Vorgelege greifen, welches seitlich neben der Bohrstange auf deren Lagergerüst aufgestellt ist. Das Vorgelege wird mittelst Riemen von einer Locomobile angetrieben. Die Leitspindel bewegt man zur Vorwärtsbewegung des Bohrkopfes entweder mit der Hand oder besser automatisch. Ehe das Bohren beginnt, überzeugt man sich nochmals davon, dass die Bohrstange genau ausgerichtet ist.

18)    Bei hölzernen Schiffen durchbohrt man das ganze Todholz des Schiffes und hat ausserdem noch die Vorderfläche desselben, welche dem Flansch des Stevenrohres als Anlage dient, glatt zu drehen. Diese Bohrarbeit muss bei trockenem Wetter vorgenommen werden, weil das Holz bei nassem Wetter aufquillt und die auf richtiges Maass ausgebohrte Oeffnung sich nach dem Wiederaustrocknen des Holzes beim Einziehen des Stevenrohres als zu weit erweisen kann. Gewöhnlich lässt man das Stevenrohr nur vorn und hinten eine Strecke lang ringsherum fest anliegen und lässt das Loch des leichteren Einschiebens des Stevenrohres wegen in der Mitte etwas weiter. Am Hintersteven wird endlich die Oeffnung auf eine Länge von etwa 150 mm. mit einem um 12—15 mm. grösseren Durchmesser gebohrt als der äussere Durchmesser des Stevenrohres beträgt. Der hierdurch zwischen Steven und Rohr ringsherum verbleibende Zwischenraum dient zur Aufnahme der Kalfaterung.

19) Bei eisernen Schiffen hat man ausser dem Loch im Hintersteven und eventuell dem im Rudersteven nur die Oeffnungen in den Schottwänden resp. Zwischenschotten auszubohren, in denen das Stevenrohr zur Auflage gelangt. Die Oeffnungen in dem Steven werden schon in dem Eisenwerk, welches denselben liefert, roh vorgebohrt, so dass noch ca. 0,05 des wirklichen Durchmessers an Ort und Stelle nachzubohren ist. In der Regel bohrt man die Stevenrohre von hinten nach vorn aus, weil die damit beschäftigten Arbeiter auf dem freien Gerüst hinter dem Schiff bequemer arbeiten können, als in dem engen Raum am Hinterschiff. Wenn irgend angängig, soll man aber den letzten Schlichtsjmhn von

innen nacli aussen bohren, denn da der Bohrstahl sich immer etwas abnützt, so erhält man hierdurch eine nach hinten schwach conisch verlaufende Oeffnung, in welche sich das Stevenrohr dichter und fester einziehen lässt. — Liegt das Stevenrohr in einem schmiedeeisernen Mantel (siehe Tafel 120, Big. 6 und Tafel 123, Fig. 1), so muss das Mantelrohr vor dem Ausbohren fest eingenietet sein, und es werden mit dem Hintersteven die in dem Mantel eingenieteten Auflagerstellen ausgebohrt. Die Befestigung des Stevenrohres im Schiff ist bereits § 76, 62 beschrieben.

20)    d. Das Einlegen der Propellerwelle beginnt bei SchraubendampfernschaftweihTfm* mit dem Durchstecken der Schaftwelle nach dem Einbau des den Ablauf-Stevenrohres. Schaftwellen, welche mit Gewinde für die Mutter zum Befestigen der Schiffsschraube versehen sind, erhalten beim Einsetzen an dieser Stelle einen Ueberzug aus Spundgarn, altem Segeltuch oder dergl., damit die scharfen Gewindegänge nicht die glatten Flächen der Pockholzstreifen innerhalb des Stevenrohres zerstören. Ist die Schaftwelle in ihre richtige Lage gebracht und die Schraube oder häufig auch nur deren Nabe auf derselben befestigt (siehe § 76, 26), so wird die Stopfbüchse des Stevenrohres fest verpackt. Nachdem noch vor dem vorderen Flansch der Schaftwelle innerhalb des Wellentunnels irgend eine Vorrichtung angebracht ist, welche eine Verschiebung derselben verhindert, eine Drehung derselben aber zulässt, ist das Schiff, soweit die Maschinenanlage hierbei in Betracht kommt, für den Ablauf fertig.

21)    Liegt das Schiff im Wasser, so nimmt das Einsetzen der Maschine^®¹^®^¹^¹^® seinen Anfang mit der Installirung der Schraubenwelle, welche Sc^j^en' letztere nach zwei verschiedenen Methoden erfolgen kann. Bei der älteren Methode spannte man nach dem Ablauf des Schiffes noch einmal die das Wellenmittel markirende Schnur aus, deren Richtung indessen nach den eventuell im Wasser eingetretenen Veränderungen des Schiffskörpers modificirt werden musste. Auch wenn das Stevenrohr nicht genau eingesetzt war und sich dadurch die Lage der Schaftwelle gegen die beabsichtigte veränderte, hatte eine Berichtigung des Wellenmittels stattzufinden, weil die Schraubenwelle unter allen Umständen mit der Schaftwelle eine gerade Linie bilden muss. War die Schnur unter Berücksichtigung der vorangeführten Verhältnisse endlich ausgespannt, so wurden die einzelnen Lager nach derselben auf ihren Fundamenten ausgerichtet und befestigt, und schliesslich die Wellenenden in dieselben eingelegt.

Diese Methode nahm schon an sich sehr viel Zeit in Anspruch und ausserdem musste stets, selbst bei der sorgfältigsten Montage nach dem Zusammenkuppeln der ganzen Wellenleitung eine mehrmalige Drehung derselben vorgenommen werden, um eine genaue Nachregulirung resp. Justirung der Lager zu bewirken.

BUSLEY, die Schiffsmaschine.

22) In neuerer Zeit beobachtet man bei der Festlegung der Schraubenwelle meistens das nachstehende, kürzere und dabei doch sehr sichere Verfahren: Die einzelnen Enden der Schraubenwelle werden von der Schaftwelle ab nacheinander fest zusammengeschraubt, so dass ihre Kupplungen vollständig dicht und sauber gegen einander passen. Die einzelnen Lager werden hierbei von hinten anfangend mit ihren zugehörigen Wellen eingesetzt und provisorisch auf den für sie bestimmten Fundamenten ausgerichtet und befestigt. Wenn die ganze Welle eingelegt und zusammengekuppelt ist, wird sie so lange gedreht, bis alle Lager, welche vorher vielleicht noch nicht genau ausgerichtet waren, in ihre richtige Position gebracht sind. Die provisorischen Unterkeilungen und Befestigungen der Lager werden nun durch die definitiven ersetzt und die Fundamentschrauben fest angezogen. Hierauf werden sämmtliche Kupplungsbolzen noch einmal herausgenommen und jede Kupplung sorgfältig daraufhin untersucht,- ob ihre beiden Flanschen in allen Lagen einander genau parallel gegeuüberstehen.

Neuere Methode des Einbaues der Schrauben-wellen.

Die vorstehende

Methode beruht auf der Voraussetzung, dass die Flächen der Kupplungsflansche zu der Axe der Welle normal stehen. Dieser Voraussetzung genügen auf der Drehbank bearbeitete Wellen immer, selbst wenn auf ihre Fertigstellung weniger Sorgfalt verwendet sein sollte.

Einbau der Kadwellen.

23) Die Wellen der Raddampfer können erst eingelegt werden, wenn die Grundplatten ihrer Maschinen und alle grösseren Theile dieser letzteren fest montirt sind. Vor dem Einlegen der Radwellen werden die einzelnen Lager des oberen Maschinenrahmens mit den Aussenlagern nach der das Maschinenmittel bezeichnenden Schnur ausgerichtet und provisorisch befestigt. Die von dieser, vor dem Ablauf gespannten Schnur markirte Linie bedarf nur selten einer Berichtigung, weil sich bei Raddampfern die Lage der Radaxen-linien nach dem Ablauf wenig ändert. Nachdem durch wiederholtes Drehen der ^zusammengekuppelten Radwelle die Justirung der Lager erfolgt ist, werden die letzteren mit ihren Stützen fest verschraubt.

Maschinentheile.

AufSfes“ng der 2^) e- Die Aufstellung der festen Maschinenteile und die Reihenfolge, in welcher dieselben mittelst Krähnen in das Schiff eingesetzt werden, ist von dem Typ der Maschine abhängig. Nachstehend ist das Verfahren bei den horizontalen Maschinen und den Hammermaschinen der Schraubendampfer sowie den oscillirenden Maschinen und Balanciermaschinen der Raddampfer beschrieben.

Einbau horizontaler Maschinen ohne Grundplatten.

25) Der Einbau der horizontalen Maschine ohne Grundplatten beginnt mit den Cylindern, welche zuerst in den Maschinenraum heruntergeführt werden. Bei zwei Cylindern ist es gewöhnlich gleichgültig, welchen man zuerst einsetzt, bei drei Cylindern fängt man mit dem vorderen

an, nimmt dann den hinteren, schiebt dieselben nach vorn resp. hinten zur Seite und gewinnt hierdurch Raum für den zuletzt einzubauenden mittleren Cylinder. Hierauf folgt der hintere, dann der vordere Condensator und falls ein solches vorhanden, das Mittelstück zwischen beiden. Nachdem noch die einzelnen Lagerböcke herunter gegeben sind, nimmt das Zusammensetzen der Maschine seinen Anfang. Man stellt zuerst den mittleren Lagerbock so auf, dass die Mitte des Lagers mit dem Wellenmittel zusammenfällt, befestigt ihn provisorisch auf dem Fundament und verfährt in gleicher Weise mit den anderen Lagerböcken. Nun werden bei zweicylindrigen Maschinen die Cylinder mit Hülfe von Schraubenwinden oder hydraulischen Hebeladen an die zu ihnen gehörenden Lagerböcke herangerückt und so ausgerichtet, dass die Flanschen und Schraubenlöcher, welche zur Verbindung der Lagerböcke mit denselben dienen, genau mit einander übereinstimmen. Bei drei-cylindrigen Maschinen stellt man zuerst die Verbindung zwischen den Lagerböcken und dem mittleren Cylinder her ; ist derselbe in seine richtige Lage gebracht und mit dem Fundamente provisorisch verschraubt, so werden die seitlichen Cylinder an denselben geschoben und so lange gerückt, bis ihre Befestigungsflanschen und Schraubenlöcher mit denen ihrer Lagerböcke und des mittleren Cylinders gut zusammen passen. Hierauf wird die Kurbelwelle eingelegt, mit der Schraubenwelle verkuppelt und mit derselben gedreht, damit die Lager vollständig justirt werden können. Erst nachdem dieses durch Unterkeilen und Verschieben der ganzen Verbindung erzielt ist, befestigt man die einzelnen Theile auf dem Fundament und unterkeilt sie wie § 95, 15 beschrieben.

900

26) Nach der Befestigung der Cylinder werden die Condensatoren auf conden^atoren¹' ihre Plätze gerückt und gegen die Cylinder ausgerichtet. Besonders sorgfältig sind die Condensatoren zu montiren, wenn ihre Untersätze Pumpen enthalten, welche entweder direct von den Dampfkolben oder deren Kolbenstangen mittelst durchgehender Stangen oder Kreuzköpfe betrieben werden. Gleichzeitig mit den Condensatoren sind die Zwischenstücke zwischen den Lagerböcken und den Condensatoruntersätzen (siehe § 95, 18) auf dem Fundament zu verschrauben. Die Condensatoren der rückwirkenden Maschinen werden nach den Kreuzkopfgleitbahnen ausgerichtet und zwar empfiehlt es sich bei grossen dreicylindrigen Maschinen dieser Art, den Kreuzköpfen des vorderen und hinteren Cylinders nach den äusseren Seiten der Gleitbahnen von vornherein etwas Luft zu geben, damit sie sich später nicht warm laufen. Gusseisen dehnt sich nämlich bei einer Temperaturzunahme von 100° C. um ’/ seiner Länge aus, wenn daher die Entfernung von Mitte des mittleren Cylinders bis zur Mitte der Seitencylinder 1800 mm. beträgt,

23*

eine Entfernung, wie sie schon Maschinen von weniger als 1000 HP aufweisen, so verschieben sich die Mitten der Seitencylinder und mit derselben die Kolbenstangen nach aussen um ca. 2 mm. Da nun die weniger stark erwärmte Gleitbahn des Kreuzkopfes zwischen den Condensatoren fast in ihrer Lage verbleibt, so werden die Kreuzköpfe durch die Kolbenstangen nach aussen gedrängt und laufen an dieser Seite derselben leicht warm.

Einbau der Hammermaschinen.

Einbau horizontaler Maschinen mit Grundplatten.

Einbau von Raddampfmaschinen.

27) Bei dem Einbau der Hammermaschinen wird der die Kurbelwellenlager umschliessende Theil der Grundplatte mit der eingelegten Kurbelwelle zuerst in das Schiff heruntergelassen. Die Kurbelwelle wird mit der Schraubenwelle zusammengekuppelt, nachdem vorher die Grundplatte so lange verschoben und unterkeilt worden ist, dass die Kupplungsflanschen und deren Bolzenlöcher gut aufeinander passen. Nun wird die Grundplatte provisorisch befestigt, die ganze Wellenleitung gedreht und hiernach die Grundplatte justirt. Ist dieselbe dann auf dem Fundament in ordentlicher Weise befestigt worden, so nimmt man die Kupplungsbolzen heraus und überzeugt sich, dass die Kupplungsflanschen in allen Lagen parallel sind. Besteht die Kurbelwelle aus mehreren einzelnen Theilen, so wird sie nur dann auseinander geschraubt, wenn sich der die Kurbelwellenlager enthaltende Theil der Grundplatte nicht vereint durch die Luken führen lässt. Das vordere Ende der Kurbelwelle wird dann mit der Grundplatte genau so an das hintere gefügt, wie dieses an die Schraubenwelle. Auf die ordentliche Lage der Grundplatte kommt bei der Montage dieser Maschinen alles an ; wenn diese gut ausgerichtet wurde, ist das Zusammensetzen der anderen schon in der Werkstatt aneinander gepassten Theile eine Kleinigkeit. Man montirt nach der Grundplatte zunächst die Condensatoren mit den Pumpen, dann die Cylinder-ständer und endlich die Cylinder.

28)    Horizontale Maschinen mit Grundplatten werden ähnlich montirt wie Hammermaschinen. Ist die Grundplatte festgelegt, so folgen die Cylinder, und zwar wird bei dreien zuerst der mittlere festgeschraubt, dann kommen die Condensatoren und Pumpen und endlich die kleineren Details.

29)    Her Einbau der Baddampfmaschinen mit Grundplatten, welche letzteren oscillirende und Balancier-Maschinen stets besitzen, ist auch nur von der richtigen Aufstellung der Grundplatte abhängig. Man hat die im Schiff provisorisch niedergelegte Grundplatte so zu verschieben, dass sie symmetrisch zur Längsaxe des Schiffes liegt, und sie hierbei gleichzeitig so zu unterkeilen, dass der Mittenabstand der in der Grundplatte enthaltenen oder auf derselben befestigten Lager von der Radwellenmitte genau der Zeichnung entspricht. Hierauf erfolgt das Einsetzen der Cylinder,

Condensatoren und Pumpen, der Stützen für den oberen Maschinenrahmen, dieses letzteren selbst und endlich der Radwelle. Das Zusammensetzen der Schaufelräder beendet die Montage.

Einsetzen der

30)    f. Das Einsetzen der beweglichen Maschinentheile wird bei Hammer- bewegliohen maschinell mit den Kolben der Dampfcylinder begonnen. ;ßeiMasollilientheil0-horizontalen Maschinen werden die Kolben gewöhnlich in den Cylindern belassen und mit diesen zugleich montirt, man revidirt

nur nach beendeter Montage ihre Liderungen noch einmal. Sind die Kolbenstangen mit ihren Geradführungen versehen worden, so hängt man die Pleyelstangen ein und schreitet dann zur Zusammenstellung der Steuerung. Wenn die Cylinder nicht übermässig gross sind, werden sie meistens mit angeschraubten Schieberkasten in das Schiff gegeben und vielfach bleiben auch die Schieber in den Kasten, deren Stangen man von aussen feststellt. Auch die Excenter lässt man meistens auf der Kurbelwelle sitzen und umwickelt sie wie die Kurbelzapfen zum Schutze ihrer glatten Flächen während des Einbaues der Kurbelwelle mit Spundgarn, oder altem Segeltuch'oder dergl. Sind die Excenterstangen aufgesteckt, die Coulissen eingehängt und die Umsteuerungsvorrichtung aufgestellt, so wird die Regulirung der Steuerung in der Pegel nach den § 68, 5—9 aufgestellten Grundsätzen vorgenommen. —

Bei Vierradsteuerungen keilt man die Päder auf der Kurbel- undzVVwerrad-<;n Schieberwelle fest, bringt durch Drehen der Kurbelwelle einen der steuerung-Kolben auf einen seiner todten Punkte, durch Drehen der Schieberwelle den zugehörigen Schieber auf den entgegengesetzten Todpunkt, so dass Kolben- und Schieberkurbel einen Winkel von 180° einschliessen und schiebt dann den Heberahmen mit den beiden losen Rädern zwischen die feststehenden Päder.

Einbau der Rohrleitungen.

31)    Mit dem Zusammensetzen der grösseren Maschinentheile geht die Aufstellung der im Maschinenraum placirten Hülfsmaschinen, wie Circulationspumpenmaschine, Umsteuerungsmaschine, Dampfpumpen etc. Hand in Hand. Wenn alle festen Maschinentheile eingepasst sind, Averden die Rohrleitungen mit ihren Absperrvorrichtungen zwischengebaut, verpackt und dichtgeschraubt. Die grösseren Rohre werden schon während des Einhängens der beAveglichen Maschinentheile angebracht, während die kleineren Rohrleitungen zugleich mit den Garnituren der einzelnen Maschinentheile und den Ausstattungsstücken des Maschinenraumes eingefügt werden.

der

zur Probefahrt.

32)    Nach vollendeter Montage erfolgt die Bekleidung der Cylinder, Rohrleitungen etc., das Einlegen der Gummiklappen für die verschiedenen Pumpen, die letzte Revision der Kolben und Schieber und schliesslich die Verpackung und Dichtung aller Deckel und Stopfbüchsen. Jetzt ist die Maschine klar zur Dampfprobe (siehe § ¹⁰³> 3).

33) Muss das Schiff unmittelbar nach günstig verlaufener Probefahrt die Werft verlassen, so erhält die Maschine noch vor der Probefahrt ihren definitiven Anstrich. Es empfiehlt sich indessen, wenn irgend möglich diesen Anstrich erst nach der Probefahrt und nach Ausführung der sich durch dieselbe in der Regel ergebenden kleineren Arbeiten aufzutragen. Gewöhnlich wählt man als letzten Anstrich für die schon häufig während der Montage roth oder grau gestrichenen Maschinenteile grüne Firniss- oder Lackfarbe. Auch ein weisser oder grauer Anstrisch aller festen Maschinenteile ist namentlich in dunkeln Maschinenräumen sehr zu empfehlen und wird mitunter angewendet.

Anstrich der Maschine.

Zweck.

Art der Wägung.

Zusammenstellung der Gewichte.

Bestimmung des Wassergewichtes.

§ 97.

Schiffsmascliinen-Gewichte.

1)    Die Notwendigkeit einer Feststellung des Gewichtes der Schiffsmaschinen ergab sich schon bei dem Bau der ersten Dampfer, weil für die Bestimmung des Deplacements derselben die Kenntniss ihres wenn auch nur überschläglich ermittelten Maschinengewichtes unbedingt erforderlich wurde.

2)    Während die Schiffsmaschinen früher nur roh und ziemlich in Bausch und Bogen verwogen wurden, wird ihr Gewicht in neuerer Zeit namentlich in unserer Marine mit grosser Genauigkeit und Sorgfalt festgestellt. Privatwerften, welche für unsere Marine bauen, müssen sich contractlich verpflichten, einen vereideten Wiegemeister anzustellen und ihre Arbeiter dahin instruiren, dass nichts definitiv an Bord gebracht werden darf, welches nicht zuvor durch diesen Mann verwogen wurde. Auf unseren Kaiserlichen Werften tritt an die Stelle des Wiegemeisters ein besonders zuverlässiger W erkführer.

3)    Die Gewichte der einzelnen an Bord eingebauten Maschinentheile werden nach dem Wiegebuche in ein bestimmt vorgeschriebenes Schema nach Gruppen und Abtheilungen geordnet eingetragen. Der Tabelle auf Seite 360 ist dieses Schema zu Grunde gelegt, dergestalt, dass die einzelnen Gruppen mit grossen Buchstaben, die einzelnen Abtheilungen einer Gruppe mit kleinen Buchstaben bezeichnet worden sind. In den für unsere Marine vorgeschriebenen Gewichtsverzeichnissen der Maschinen zerfällt die für jede Abtheilung angegebene Summe noch in mehrere einzelne Positionen, welche selbst die kleinsten und unbedeutendsten Details ein-schliessen, die aber hier als von geringerem Interesse unberücksichtigt geblieben sind.

4) Nach dem Einbau der Maschine und nach dem Verwiegen aller ihrer einzelnen Theile muss das Gewicht des Wassers in den

Kesseln, Condensatoren, Pumpen und Kohrleitungen festgestellt werden. Zu diesem Zwecke füllt man die einzelnen Käume mit Wasser aus Gefässen, deren Inhalt vorher verwogen wurde. Es ist dies, wenn sorgfältig vorgegangen wird, eine sehr zeitraubende Arbeit.

Gewicht des Inventars.

5)    Auch das Inventar der Schiffsmaschine (siehe Abschnitt 21), welches einen nicht unbeträchtlichen Procentsatz des ganzen Maschinengewichtes repräsentirt, muss verwogen werden. Wie aus der Tabelle auf Seite 362 hervorgeht, wiegt das Inventar der Maschine einer grossen Panzerfregatte bis zu 65 Tonnen und besitzt selbst für diejenige eines kleinen Kanonenbootes noch ein Gewicht von ca. 3 Tonnen.

Gewicht der Hülfsmaschinen.

6)    Bei Schiffen, welche mit Hiilfsmaschinen versehen sind, muss das Gewicht jeder einzelnen derselben einschliesslich ihrer Kohrleitungen und Zubehörstücke bestimmt werden, damit das Gewicht der ge-sammten Maschinenausrüstung des Schiffes bekannt wird. Die Gewichte dieser Maschinen, soweit sie nicht wie Dampfpumpen, Umsteuerungsmaschinen etc. zur eigentlichen Schiffsmaschine gehören, werden in der Kegel für sich getrennt angegeben. In der Tabelle auf Seite 360—363 sind dieselben nicht aufgeführt worden, weil sie bei der grossen Mannigfaltigkeit in der Construction und Grösse der Hülfsmaschinen keinen allgemeinen Werth besitzen.

Maschinen.

7)    In der Tabelle über die Gewichte der deutschen Schiffsmaschinen ^deutschen6 zeigen die Striche (—) an, dass die aufgeführte Position bei den betreffenden Maschinen nicht vorhanden ist. Die Punkte (.) bedeuten, dass diese Position, wie dies zuweilen nicht anders geht, mit einer anderen zusammen verwogen wurde. Bemerkt wird, dass die Maschinen von „König Wilhelm“ und „Kaiser“, welche in England verwogen wurden, in Wirklichkeit etwas schwerer sind, als aus den Gewichtsverzeichnissen hervorgeht, wie die Verhältnisswerthe unter P, b. und P, c. leicht erkennen lassen.

8)    Die auf Seite 364 und 365 stehende von Sennett¹) zusammengestellte Tabelle über die Gewichte von 50 englischen Maschinen lässt einer- Maschinen, seits die allmälige Verminderung des Maschinengewichtes erkennen, andererseits lässt sie aber auch noch einen Vergleich zwischen den Gewichten der deutschen und englischen Maschinen pro IIP zu, wie ein solcher bereits aus den Tabellen im § 52. gezogen werden konnte.

Bei einem Vergleiche dieser Tabelle mit der im § 52 unter II aufgeführten wird man finden, dass die nachstehende Tabelle inColumme 7 den genauen, die frühere Tabelle in Columme 8 den abgerundeten Dampfdruck angiebt. Ferner finden sich bei ,.Volage“, „Devastation“ und „Polyphemus“ in der nachstehenden Tabelle abweichende Angaben

_ Fortsetzung auf Seite 366.

Bezeichnung der Gegenstände

König

Wilhelm

Kaiser

Tabelle über die Gewichte you 23 Schiffsmascliinen unserer Marine.

(Alle Gewichts- angaben In hg.)

Priedr. d, tirosse

Sachsen

Bayern

Bismarck

Stoscl

Stein

Elisabeth

Yineta Freya

Olga

Marie

Ariadne

Wymplie

Zieten Blitz Wespe idler HatticHt Hay Sclütze

Pinnass

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

A. Allgemeines.

a.    Schiffsgattung.......

b.    Erbauer der Maschine .    .    .    .

c.    Anzahl und Typ der Maschinen .

.    . HPanzerfr.’Panzerfr.

.    . IMaudslayj Penn

.    . ii 1 horiz.

rückwrk.| Trunkm. d. Anzahl der Cylinder u. Syst. d. Masch. :3Cyl.einf. 2Cyl.einf.

l! Exp.-M. Exp.-M.

.    . '8Kofferk. 8Kofferk.

1 horiz.

e.    Anzahl und Typ der Kessel

f.    Absoluter Kesseldruck in kg. pro qcm. i!    3,0

g.    Indicirte IP nach Construction. . . . |    8000

h.    Indicirte PP bei der forcirten Probefahrt il 8350

4052

Panzerfr. Egells 1 horiz. Trunkm. SCyl.einf. Exp.-M.

■ Kofferk.

Panzere. Yulcan 2 horiz. Trunkm. 6Cyl.einf. Exp.-M. 8Kofferk.

3,0

3,0

3,0

8000

i. Indicirte 4P bei gewöhnlichem Heizen, k. Jahr der Fertigstellung......

i 1869

7803

5200

1874

5400

4930

4446

1876

5600

5280

3678

1878

Panzere. Egells 2 horiz. Trunkm. 6 Cyl. ei nf. Exp.-M. 8Kofferk. 3,0 5600 4577 3613 1880

Gd. Corv. K.W.Wh 1 horiz. Trunkm.

Gd. Corv. Gd. Corv. \ ulcan Maudslay 1 horiz. 1 horiz. direktw. rückwrk.

Gd. Corv.

Egells 1 horiz.

Trunkm.

3Cyl.einf. 3Cyl.einf. 3Cyl.Md. 3Cyl.einf. Exp.-M. j Exp.-M. Comp.-M. Exp.-M. 4Kofferk. 4Knfferk. 4Kofferk. 4Kofferk.

! Gd. Corv. Glatt.-C.

Egells 1 horiz. 1 horiz. Trunkm. Trunkm. 3Cyl.einf. 3Cyl.einf. Exp.-M. Exp.-M. 4Kofferk. 4Kofferk.

Penn

Glatt.-C. Yulcan 1 horiz. direktw. 3 Cyl. Comp.-M. 8Cyl.-Ks.

Glatt.-C. Egells 1 horiz. Trunkm.

2 Cyl Comp.-M. 6Cyl.-Ks.

Glatt.-0. Glatt.-0. Egells 1 horiz.

Trunkm.

3Cy].einf. 2Cyl.einf. Exp.-M. Exp.-M. 4Kofferk. 4Kofferk.

Penn 1 horiz. Trunkm.

Aviso

Penn

A\iso Pnz.-Kb. Grs.Kbt. Gr.Knbt. Kl.-Knb. Torpbt. Trp.-Pin.

Weser K.W.Bz. Schich. K.W.Bz. Weser Schichau

1 Ham- 1 Ham-mer-M. j mer-M.

2 Cyl. ¹ 2 Cyl. Cmp.-M.jComp.-M. lLtv.-K.jl Cyl.-K.

Egells

2 horiz. 2 horiz. 2 schräg- 1 horiz. 1 horiz. 1 Ham-direktw. direktw. liegende , direktw. direktw. mer-M. 2Cyl.einf. 2 Cyl. 2Cyl.einf. 2 Cyl. 3 Cyl. 2 Cyl. Exp.-M. Comp.-M.¹ Exp.-M. Cmp.-M. Cnrp.-M. Cmp.-M. 6Cyl.-Ks. 8Cyl.-Ks. 4Cyl.-Ks. 4 Cyl.-K. 2 Cyl.-K. 2 Cyl.-K.

3,0

3,0

3,5

3,0

3,0

3,0

6,0

6,0

3,0

3,0

6,3

6,0

5,0

6,0

7,0

6,0

10,0

10,0

2500

2529

2055

1878

2500

2581

2386

1879

2500

2707

2151

1880

2400

1933

1869

1500

1397

1250

1864

2400

2471

1838

1875

2100

2394

2121

1881

2100

2257

1930

1882

2100

1727

1313

1874

632

479

1863

2400

2323

1951

1876

2700

2808

1794

1883

7""

600

lnn

450

120

800

660

1878

724

784

202

466

706

162

509

1884

1880

1882

146

170

1883

140

1881

IS. Haupt-Dampfkessel.

a.    Kesselkörper ...

b.    Grobe Kessel-Garnitur

c.    Feine

d.    Innere Zuleitungsrohre......

e.    Kesselbekleidung...... .

f.    Stützen und Unterlagen für den Kessel

g.    Wasser in den Kesseln......

h.    Ueberhitzer..........

i.    Bauchfang...........

k.    Schornstein........ .

l.    Schornsteinwinde........

d.

d.

227867

27905

17724

211984

33503

18936

1148

2587

2347

160862

15018

20537

22198

167494

35369

16682

10630 2542 182450 23907 19783 17212

3998    2057

Summa B. 534018⁵) 491177

458

200824

41338

8442

6099

1404

143680

16878

21456

17972

2786

430278

916

194299

37414

7621

97938

23481

9087

1751

142100

29841

19614

453913

400

3376

10475

144000

16788

15066

24257

37

4892

1138

69200

505

13516

7618

1184

450320    222885

99660

25060

4448

105664

24557

3523

87144

19238

81748

15746

36

3865

287

7806

246

7339

416

70772

10579

2253

7701

1214

225588

93080

25684

102319

16845

2842

78771

14723

1747

74791

4132

4081

7049

5564

563

72000

11497

1425

7162

1117

231664

58968

I IO443}

52960

4495

8656

4788

296

4226

21953

43812

11459

77637

11074

2133

94617

18422

2389

34717

6499

1003

33383

4130

1513

32984

4525

1082

11654

2001

359

65600

12505

64696

64300

4152

5213

52000

5542

798

211

30200

4034

2620

61800

4729

63200

191

258

186

2751

2180

1956

109

1280

211

24800

21520

20182

555

6406

6785

1512

4848

196223

633

8050

15500

175234    219139

7568

2078

217199

11224

4558

1324

181169

9319

7023

7714

5362

2746

10697

5921

3558

2929

4596

2092

1480

3125

1022

643

174451

98727

168204 i200186

76659

_    —    362¹)

69672    65520 24391

7864,5    1610,00

771,9    252,00

12444,2 2731,51

C. Ilauptmascliinen etc.

II

a.    Hauptdampfcyliuder.......

b.    Pleyeistangen..........

c.    Kurbelwello mit Brehvorrichtung

d.    Lagerböcke für Kurbelwelle .    .    .    .

e.    Aeuss. Steuermech.f.Yertheilungsschieb. „ Expansionsschieber „ Hülfsseliieber .

1.

g-

h.    Condensatoren

i.    Luftpumpen

k.    Centrifugalpumpen......

l.    Speise- und Lenzpumpen . . .

m.    Hölzer für die Maschinen . . .

n.    Wasser in den Condensatoren. .

■o. Biverse Theile.......

Summa C. |

ü. Rolirleit. für B u. C.

132575

9822

27100

32095

21991

123220

8766

37050

37302

9754

2149

51823

27226

2264³)

14284⁴)

3329

45000

11870

379379

a. Bampfrohre f. Hauptcyl. im Kesselraum I „    „    „ im Masch.-Baum

c.    Bampfabgangsrohre d. Hauptcyl. .    .

d.    Bampfrohre der Umsteuerungsmaschine j

e.    Bampfr. z. Burchblasen u. Anwärm. etc.

f.    Bampfr. für Circulationspumpenmaschine j;

g.    Bampfabgangsr. der Sicherheitsventile .

h.    Kesselausblaserohre.......

i.    Condensatorr. für nasse Condensation .

k. Oberflächeucondensationsrohre .    .    .

b.

12020

3150

3689

186

1321

4769 1627 12,74 3309 2499 1107 1766 3162

.... ,1    9000

Summa D. 48879

l.    Maschinen-Speisepumpenrohre.    .    .

m.    Kühlrohrleitung für Maschine u. Asche

n.    Entwässerungsrohre ......

o.    Yerschiedene Theile zur Bohrleitung

p.    Wasser in der Bohrleitung

E. Rodenventile u.Hälme.

a. Bodenventile im Kesselraum .    .    .    .

„ Maschinenraum .    .    .

Summa E.

b.

1601

4117

5718

103928

7235

21096

27878

18697

130058²)

7058

20260

6051

11125

92182

6351

19314

24009

16944

45592

3124

9081

11913

8607

48616

3996

9736

10675

9424

47073

3353

9013

16152

5602

2086

41364

2903

19245

1845

81414

38299

31537

68683

32192

25241

15666

11162

17159

12949

16959

7006

12001

2179

45722

409

359966

13161

1920

4772

212

1962

415

3687

1101

894

2692

1637

351

447

2430

9000

44682

644

4123

4767

7234

2164

13492

2993

7151

2306

3020

1219

3733

1089

2808

884

35075

23813

19497

9362

9856

6925

293143

283533

245187

118746

127233

117871

9046

7492

9846

7200

28411

5628⁴)

1239

12580

118217

8385

2262

312

165

11720

386

5059

10478 6480

1778

12982

7922

44140

3029

11322

10031

4319

44066

2967

8585

9096

7078

17408    1

13480 i

20808

3285

1029

2795

9300

3327

1136

9195

56871    124831    101608

9977    16057²)

763

778

3713

3527

1184

3524

1427

526

10020

6465

30695

6158

11141

37065

2011

8905

11794

5328

1106

11264

3633

9234

718

2759

4076

1578

528

12590

17731    11277

2353

1727

2338

498

867

235

2142

1133

2266

834

1606

727

7864

11140

2500

4140

4338

3000

99941

116832

28057    40342

88544

36816

819

2570

5239

1643

368

7549

372

1010

364

2180

699

147

2138,8

81,1

409,67

28,00

2510

5068

1572

242

5646

812

502

537

438

1829

367,5

835,0

61

,50

• u)

473

77,77

68

1564

259

386

147

482

39845    28865    8146

5658,3 1196,58

6145

4336

3254

6178

8393

2523

6799

6841

3180

748

552

2490

1138

6230

912

477

238

1000

27520

698

4312

5010

160

797

1231

4182

1329

1160

616

3136

931

1278

4328

36242

1001

5063

6064

1575

3073

413

1019

539

3439

2186

1436

1878

1854

956

630

4150

33715

643

3528

4171

1312

143

777

505

1373

620

697

1101

528

279

279

2417

16284

228

2026

2254

3108

2802

1341

54

402

354

1647

605

768

1526

547

283

205

2410

16052

260

3234

2462

1239

1437

2259

828

972

1248

3362

1220

1053

3319

2462

1239

85

85

397

448

1249

372

636

1891

1114

399

246

415

275

386

1000

420

928

820

437

319

265

2523

2266

16038    11651

205

264

908

1018

397

O’

201

830

378

133

41

403

448

931

1512

534

206

214

1880

609    2400

6815    13899

234

169

1249

372

636

1891

1114

399

246

2266

16123

205

OO O' O CO Vl OD to CD O C> CO OivilOCDWCOCOCOCC^COH tOOOOlOCDWSCtHffiOi

202

1625

13906

168

3609

1733

862

905

436

394

1035

594

259

164

1600

9858

174

235

187

556

168

252

485

102

44

305

400

4467

69

3072

1208

3219

2384

860

763

149

620

678

408

791

361

826

169

433

338

2400

11453

147

579

910

321

808

952

415

284

185

432

219

493

194

1074

857

715

464

824

278

294

2320

14491

351

52

92

288 '    1165

139

536

786

570

123

28

620

1100

6226

342

308

232

135

217

205

235

917

384

5846

398

76

153

168

40

365

420

206

106

22

193

3162

“S ¹    » SP o.*. ¹ K ¹ £ t

© <1 -J rf*- łf- M M CO tO tO Üt CO

132,0

78,2

25,8

17,6

51,8

41,4

44,5

102,9

101,3

9,1

57,3

149,2

180,0

991,1

I 12,00

0,66

3,50

1,00

5,48

8,99

9,50

1,94

2,15

3,65

48,87

2448    1601

270S !    1806

2057

2321

492    1844

726    2013

1601

1806

1629

1797

1702

1876

418

487

1376 I 2040

1523 I 2391

1596

794

1938    1192

64

52

137

201

344

396

«88

1,05

5,95

7,00

*) Gewicht eines Schornstein ventilators. ²) Mit Lagerböcken. ³) Speisewassertänks. l) Bei diesen beiden Maschinen

Kolbencirculationspumpen. ⁵) Gewicht der neuen 1879 in das Schiff gesetzten Kessel. b) Im

Uondensatorgewieht enthalten.

362

Achtzehnter Abschnitt. Montage der Schiffsmaschinen.

Schiffsmaschinen-Cfewichte.

363

Bezeichnung der Gegenstände

Köllig

Wilhelm

=r==

Kaiser

Friedr, d. Grosse

Sachsen Bayern BismarcK Stosch Stein Elisabeth

Vineta Freya Olga

Marie Ariadne Nymphe Zieten Blitz

Wespe Adler Habicht Hay

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

F. Scliraubenwellenleitg.

a.    Wellen enden..........

b.    Wellenlager etc.........

49041 15220

Summa F. || 61261

30300

12897

13197

31695

11439

46134

52271

18791

71062

57061

19854

76915

17288

5668

22956

18079

5307

23386

14049

4172

18221

21986

6586

28572

13211

4699

17910

5941

2214

8155

8443 23893 3948    6372

12391    30265

5301

2916

8217

.    166,90

.    38,30

1399,6    205,20

G. Scliraubenpropeller.

a.    Schraube..........

b.    Heberahmen.........

c.    Lagerstühle ; Führungen.....

19203

20829

1258

16052    16707

13937

Summa G. 19203

22082

16052    16707

13937

6651

2002

1104

9757

7551

2261

1090

10902

7046    6460

2963 1516

11525    11262

2298

2504

5226

5738

5852

1263

1229

7718

5738

2152

1019

9023

4764

1900

6783

2587

965

748

3567

4878

2227

1650

7629

6783

983

834

1726

1318

3567    1878

2227

1684

765

287

1168    2778

263

263

In Sa. F 44,00 mit ent-|    .

halten.    .

11,00

H. Dampfpumpe.

a.    Dampfpumpe........

b.    Rohrleitung........

c.    Wasser in Pumpe und Rohrl. .    .

2088

948

2058

1691

3183

710

2222

432

496

Summa H.

3168    1215

455

2344

543

3132

3254

1658

667

1103

853

513

1040

735

536

165

4348    5109

150

629

183

6922    2382    2121    1703    1197

477

599

120

826

385

555

25

861

158

1101

825

111

728

429

291

219

966

1171

50

60

328

638

614

1196    1236    1574    2037    1207

570

140

325

568

1291    1919

50

523

481

79

182

37

989    1170    700

^ M tO Om ot w

tölf*. M M

1,80

I. Handpumpe.

a.    Handpumpe........

b.    Rohrleitung........

c.    Wasser in Pumpe und Rohrl. .

1871

695

1049

191

445

1022

Summa I.

2757

185

894

593

1679

285

1088

1160

152

733

636

2201    1833

141

285

680

2034

34

255

493

608

955

102

167

1037

48

243

282

708

127

192

646

978

91

428

40

565    1114

©o,g&

K» M CD

404

123

71

598

HNO Cf)

«O CO ce

180

Mil

383

179

183

60

226

113

622

42

14

151    335

III!

UM

K.    VentPationsvorriclitg.

Summa K.

L.    Flurplatt., Treppen etc.

a. Flurplatten etc. im Kesselraum .    .    .

„    „ Maschinenraum.    .

„    „ Wellentunnel

Summa L. 25119

1725

1887

1311

• *)

5131    3912    3912    4788

873

1540    2007

1071

3291 [    1621

190

1167    3127    1327    1701    1151    331    177,9

b.

c.

îî

12521

13844

6936

4896

26365

25

12911

15083

344

11857    28338

13216 4690 12726 3009 1998

27940 8594

895

3229

3038

1192

7459

5885

9207

1396

16488

2386

3754

2100

1943

7428

5660

6140

4043    6682

385

6702

5103

13173

274

2504

3282

4009

5274

1942

2416

1720

1716

2506

1210

757    413,0

019    313,7

139

574

12079

7717

2831

5786

9122    1358    1010    3771    1376    726,7

I 51,30

51,30

M. Asclietrsptvorrichtg.

Summa M.

X. Ausstattungsstücke.

Summa X.

135

3969

ISO²) .²)

1580

586

245

706

111 I 1171

300 I

137

268

351

3377

5916

3515    2166    12809    4316    2996    2636

3152

3017    7323

1916 !

4031

2038 I

1500

153

1270

505 I 2063

1605 I 1007

227,0

O. Inventar.

a.    Reservetheile.........

b.    Utensilien..........

c.    Instrumente ..........

d.    Handwerkzeug........

e.    Reservetheile für Circulationsp. .

„ Umsteuerungsm. .

„ Dampfpumpe .    .

Summa 0

f.

g-

' 44890 2232

57

1597

18276

48293

2687

53

4547

202

38

121

55911

P. Gewiclitszusamstellg.

Gesammtgewicht d. Maschine inch Wasser 1139915 1069503 rtow nr TW welche d. Constr. zu Grunde lag    143 j 134

„ b. Forcirg. erreicht wurde

e8 -Q 6

137

137

44421

16306

49

3283

680

202

165

27998

18323

64

3307

328

25

379

65106    50121

g» *»3 !i

^OlOJtOiMGOHOi

1    to tig

2    to M M rf*- Ci OvJtOOWCMObO 1« W CO tM fM 05 V] Ol

25666 20717 8494    9049

23174

6564

50

67

41

24495 23573 2374    7692

2128

2576

2151

41

23

19478

7223

179

169

2088

76

2266

22140

8653

42

25326

2180

7122

6838

74

29

175

2450

19

5660

3622

34

1624

22991

3398

60

2844

3777

4385

7293

40

4966

59

169

176

29

136

110

1479

38

6722

3960

36650    32776

32106

98

27008    33376

30

166

97

61

1662

118

29277

158

33745

27525

12782

12108

6’

29562

23

46

51

9765    11171

36

1776

48

28

12570

1390

1181

380,6

405,48

309

58

2916

380,6    105,18

906625    955391    928254    452629    460289    461488

109906

168

184

171

181

166

203

181

179

184

178

184

170

303001    116072

170

202

217 !

186

180

119185

199

175

379525

180

168

370363

176

214

162701

203

258

Q. Dimensionen, Verhältnisswertbe, Leistungen der Maschine, welche in den nachstehend bezeichneten §§ aufgeführt sind.

§ 24

a. Probefahrtsresultate

I § 24

258556

108

111

389385    150000 151789 127175    12657

22369

144

139

214

187

233

194

212

266

50

1763,52

163

211

43

28

b. Leistungscoefficienten.    .    .

§ 25

§ 25

c. Kcsseldimensionen

§ 26

§ 26

§ 26

§ 26

§ 24

(Blüch.)³) § 25

(Blücher)

j § 24

§ 25

§ 24

§ 25

§ 24

(Medusa)

§ 24

§ 24

§ 26

§ 26

§ 26

§ 26

§ 26

(Carola)

§ 26

§ 26

§ 26

§ 26

d. Maschinenverhältnisse

§ 52

(Basilisk) § 25 (Viper)

§26 § 26

(Basilisk)

(Möwe)

§ 25 (Möwe)

§ 26 § 26

§ 26

§ 52

§ 52

§ 52

§ 52

§ 52

§ 52

§ 52

§ 52

§ 70 § 71 § 76

§ 52

§ 52 (Luise)

§ 52

(Sophie) . § 70

§ 70

e.    Cylinderdimensionen.......

f.    Kolben- und Trunk-Dimensionen .    .

g.    Drucklagerverhältnisse......

h.    Condensatorverhältnisse......

i.    Leistung d. Dampfpumpen.....

k. Leistung der Centrifugalpumpen .    .    .

*) Mit dem Schiffskörper verwogen. ²) Mit dem Schiffskörper verwogen. s) Die eingeklammerten Schiffsnamen bezeichnen die Schwesterschiffe, deren Daten an der betreffenden Stelle angegeben sind.

§ 80

§ 70

§ 70

§ 70

§ 70

§ 70

§ 71

§ 76

§ 76

§ 71

§ 76

§ 76

§ 71

§ 71

§ 71

§ 71

§ 70

§ 70

§ 70

§ 70

§ 70

§ 80

§ 83 § 85

§ 83

§ 85

§ 76

§ 80

§ 80

(Blücher)

§ 83

§ 85

§ 85. ;

§ 83

§ 85

§ 76

(Hertha)

§ 76

§ 80

§ 71

§ 76

§ 83

§ 85

§ 71

§ 76

§ 76

(Sophie)

§ 83

§ 85

§ 83

§ 71

§ 76

§ 71 § 76

§ 71

§ 76

(Basilisk)

§76

§ 71 § 76

§ 80

§ 83

§ 85

(Möwe)

§ SO

(Möwe)

§ 85 (Möwe)

Tabelle über die Gewichte yon 50 englischen Kriegsschiffsmaschinen.

Laufende Kummer

Name

des

Schiffes

Jahr der Fertigstellung

Typ

der

Erbauer

Maschine

Kessel

Absoluter

Kesseldruck

in

00

kg. pr.

•H qcm-

Indicirte Pferdekraft

00

Umdrehungen pro Minute

Anzahl

Durchmesser

Cylinder

Kolben

Gewicht

Gewicht pro ind. Pferdekraftj Indicirte Pferdekraft pro

Hub

Endvolumen des Dampfes in den Cylindern

Geschwindigkeit in Metern pro Secunde

vom Kolben in der

rS S

der Maschine

cm.

cm.

cbm.

11

12

13

in

cbm. Tons 15    16

des Propellers mit Wellenleitung

2 der Kessel mit Wasser

Tons

19 il

der Maschine

des Propellers mit W ellenleitung

'cp der Kessel mit Wasser

22

zusammen

cbm. Endvolumen des Dampfes

cbm. des vom Kolben in der Secunde beschriebenen Volumens

Ton Gewicht

23    24

25

to

05

Rliadamantlms

Retribution

Gladiator

Terrible

Sphinx

Buzzard

Magicienne

Himalaya

Boris

10    Galatea

11    Immortalité

12    Revenge

13    Victoria

14    Undaunted

15    Valiant

16    Black Prince

17    Agincourt

18    Ocean

19    Northumberland

20    Crocodile

21    Hercules

22    Inconstant

23    Active

24    Audacious

25    Swiftsure

26    Volage

27    Invincible

28    Vanguard

29    Devastation

30    Thunderer

31    Raleigh

32    Amethyst

33    Alexandra

34    Dreadnought

35    Bacchante

36    Inflexible

37    Shannon

38    Téméraire

39    Euryalus

40    Iris

41    Nelson

42    Northampton

43    Carysfort

44    Cleopatra

45    Agamemnon

46    Polyphemus

47    Satellite Banter er

49    Torpedoboot I. Cl.

50    Torpedoboot II. Cl.

(Raddampfer)

1832

48

?»

»5

»?

»?

(Schraubendampfer)

?»

»?

»?

?»

-SS

(Doppelschrauben)

(Einzelschraube)

(Doppelschraubeu)

(Einzelschraube)

(Doppelschrauben)

(Einzelschraube)

(Doppelschrauben)

(Einzelschraube)

(Doppelschrauben)

(Einzelschraube)

(Doppelschrauben)

»?

?»

(Einzel schraube)

1842

1845

1845

1846

1850

1850

1854

1857

1859

1859

1859

1860

1861

1861

1861

1864

1864

1866

1867

1868

1868

1869

1869

1869

1869

1870

1870

1871

1872

1873

1872

1875

1875

1876

1876

1876

1876

1877

1877

1877

1877

1878

1878

1880 1882

(Einzelschraube) ! 1882 1880 1880 1880

(Doppelschrauben)

Maudslay

Ravenhill

Maudslay

Penn

Ravenhill

Penn

Maudslay

Ravenhill

Maudslay

Penn

Maudslay

Penn

Humphrys

Penn

Humphrys

Ravenhill

Maudslay

Penn

Napier

Laird

Penn

Humphrys

Rennie

Humphrys

Rennie

Elder

Laird

Humphrys

Ravenhill

Maudslay

Eider

Penn

Eider

Humphrys

Penn

Humphrys

Barröw Co. Thornycroft I

Balancier 4 Cylinder vertical Vertical direct 4 Cylinder vertical Oscillirend

Trunk

jî

Zug

Feuerrohr

Lamb’s Patent Koffer

!>

j)

Trunk

Rückwirkende Pleyelst.

Trunk

Horizontal direct Trunk

Horizontal direct Rückwirkende Pleyelst.

!)

JÎ

Trunk Rückwirkende Pleyelst.

Trunk

Horizontal direct Rückwirkende Pleyelst. Horizontal Compound Vertical Compound

Horizontal Compound Vertical Compound Horizontal Compound Vertical Compound Horizontal Compound

Vertical Compound Vertical Compound und einfach expansiv Horizontal Compound

Vertical Compound und einfach expansiv Horizontal Compound

Vertical Compound

Cylinder; rückkehrende Klamme

Cylinder; durchschlagende Klamme

Cylinder; rückkehrende Klamme Locomotiv Cylinder; durchschlagende Klamme

Locomotiv

1,335 400 17,5 1,476 1600 13,0 1,828 1023 15,5 1,687 1905 15,0 1,547 1180 16,0 2,461 834 20,5 2,039 1300 20,5 2,109 2046 56,0 2,461 3005 54,0 2,601 3052 56,0 2,461 2390 55.0 2,461 2544 52,0 2,601 4403 58,4 2,566 2260 58,0 2,812 3348 59,0 2,777 5571 54,7 2,8125913 53,0 2,601 4243 58,0*^ 2,812 6545 47,6 3,164 4044 63,0 3,164 8529 71,0 3,164 7364 74,5 3,164 4130 74,0 3,164 4834 3,164 4913 3,164 4530 79,0 3,164 5180 81,6 3,164 5384 73,9 3,164 6637 76,8 3,164 6271 77,5 3,164 6157 74,0 5,273 2310 98,5 5,273 8498 66,0 5,273 8206 67,1 5,976 5413 76,0 5,273 8485 71,5 5,976 3538 65,5 5,273 7696 78,7 5,976 5250 71,0 5,625 7714 97,0 ^ ;5,273 6246 80,0 5,273 6010 84,0 5,273 2300 107,0 5,273 2611 107,9 5,273 6000 86,0 9,492 5500 120,0 7,382 1115 98,5 5,273 452 126,0 9,492| 460 38,0

75,0    4

68,0 12

9,30

141,0 182,9 201,0 182,9 208,3 162,6 182,9

197.2

208.3 208,3 193,0 208,3

233.7 193,0 208,3

264.8

256.5

243.8

264.8

243.8

299.5

264.8

223.5

195.5

248.9

218.7

182.8 182,8 203,2

195.6 254,0

141,0    248,3

(2)177,8 (4)228,6 121,9 (2)167,5 (4)228,6 137,1

(1) 185,4 (2)233,6

(2) 177,8 (4)228,6 121,9 (2)111,7 (2)215,9 (2)177,8 (2)289,5

(1) 182,8 (2)237,5 (4)104,0 (4)190,5

(2) 152,4 (2)264,0 (2)137,0 (4) 137,0

(1) 116,8 (2)162,5

(2)    91,4 (2)162,5

(2)137,0 (4)137,0 (2) 96,5    (2)162,5

X-q

152,4 4,75 0,881 243,8 25,56 1,107

175.3    11,128 0,955

243.8    25,569:1,219

182.9    12,459 0,975

182.9    7,588(1,249

213.4    11,213. 1,291

106.7    6,512 1,991

121.9    8,296(2,194

111.8    7,588)2,083 106,7 6,229, 1,956

121.9    8,296 2,118 121,9 10,448 2,372 106,7 6,2*9 2,062

132.1    8,296 2,113 121,9 13,421; 2,225 121,9 12,600 2,164 121,9 11,383 2,357

274.3    14,554 2,013

101.6    10,816 2,397

137.1    19,368 3,246 121,9 13,421)3,028

106.7    8,353)2,631

91.4    11,015 2,291 121,9 11,864 2,778

114.3    8,579 3,007 91,4 9,599 2,489 91,4 9,599 2,250 99,0 12,883 2,535

6,7 12,827 2,753 7,1 13,875 3,378 83,8 4,049 2,753 20,019 2,682 22,511 3,068 121,9 10,448 3,089 20,019 2,906 121,9 8,919 2,662

116.8    15,205 3,068

121.9    10,760 2,885 91,4 10,420 2,956

106,7 11,694 2,844 99,0 8,778 2,774 83,8 3,483 2,987 76,2 2,874 2,743 99,0 8,778! 2,840 ! 99,0 4,106»! 3,962 76,2 1,472,2,499 1,920 4,450 4,140

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i 2,775; 11,092 !

I 5,745 165 12,793 230 6,662 117 5,195; 67 7,658j 95 12,158 121 14,9331143 14,167139 11,420135 14,427 180 20,350 230 12,043 119 16,437 191 24,495 240 22,367 291 22,013 215 23,103 316 22,670|223 45,842 445 33,315 347 20,632; 173 27,507 229 27,038 266 22,573 216 26,142 258 23,657: 306 32,940, 334 33,117, 370 34,212 336 13,300) 13 44,042 49 50,373j 52 26,512) 301 47,712 532 19,487: 242

275

700

31

41

47

60

65

50

62

76

47

48

97

115

78

98

85

99

88

55

61

60

49

59

72

92

101

88

27

167

128

60

112

68

426 113

353

382

CU o<

139

257

341

350

379

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564

447

271

315

334

293

354

336

456

504

527

162

656

705

482

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334

661

,185)

12,408 11,355

703

65

65

293 107

404

127

121

82

31

35

433 105

183

46

L 0,400

4,835 55    15

2,260 27    6

0,992 4,25 0,75 0,253 — —

483

573

556

588

214

201

110

41

84,09 144,14) 1,45 62,58 144.25 2,30 91,93 178,07 2,87 74,50 148,91 3,14 94,71 177,12 4,00 109,91 160,54 3,43 115,40 169,75 4,72 314,19 168,28 4,82 362,22 201,23 5,52 402,21 215,43 5,51

383.69    209,28 5,57 306,65 176,33 4,70

421.42    216,36 6,10 362,82 187,66 5,78 403,57 203,69 5,42 415,09 227,43 6,28 469,28 264,36 6,09 372,75 192,75 5,73

449.70    283.30 6,27 373,89 178,38 6,60 440,37 186,05 7,80 548,69 221,04 7,50

594.43    200,17 8,28 438,86 175,74 7,60

444,5

357 163,7 47,6 142,9 354,2 07 123,4 61,7 138,8 323,9 95 100,7 37,2 116,1 254,o 43 81,6 42,2 172,4 296,2 275 74,4 31,7 108,9 215,0 425 60,3 22,7 127,9 210,9 544 48,0 20,4 115,2 183,6 554 46,3 21,8 116,6 184,7 429 57,6 21,3 103,4 182,3 542 71,7 24,5 119,7 215,9 22 53,1 17,7 96,2 167,0

20,9 101,1 175,5 18 58,1 14,5 114,8 187,4 887 43,5 17,2 100,2 160,9 970 49,9 19,9 96,6 166,4 740 51,2 18,6 107,0 176,8 1043    49,0    15,0    97,5    161,5

X CM Ol

l> CO X

53,5

7,40

8,10

671    50,8

714;: 57,6 882 ) 46,7 975 59,9 951    55,3

319 57,1 1320 |j 59,4 1361: 65,3 843 ; 56,7 1396    63,5

644 69,4 1203: 56,2 901 ' 68,0 1020 ! 50,3 956 47,6 1074    68,0

372    56,2

357, 47,2

4,35

9,5

15,8

27,1

35,3

539,64 198,15 7,70

560.89    227,59 7,50 515,18 201,49 7,50

488.89    168,77 6,40 443,75 179,96 6,50 570,51 173,69 7,24 424,50 192,95 6,40

364.53    162,91 6,00 518,09 204,17 6,40 423,84 177,84 6,07 396,68 181,53 5,48

506.15    192,81 6,40 ’ 487,92 206,17 5,82 740,31 228,90 7,56 534,12 200,29 6,50 684,66 244,43 5,50 660,35 233,36 6,20 908,49 229,94 7,30

683.53    238,41 5,28 1339,50 334,28 12,56

757,47 230,61 6,19

840.15    200,0    6,10

6764,70 463,71 37,66 9919,35 486,16 28,27

¹

Journal of the royal united service institution. No. CXVITI. 1882.

über die Cylinderdimensionen von den früher gegebenen, anderen Quellen entnommenen, wahrscheinlich sind die vorstehend aufgeführten die richtigeren. Endlich stimmen die Gesammtgewichte der Maschinen in Columme 25 der früheren Tabelle mit denen der Columme 19 der vorstehenden desshalb nicht überein, weil die frühere Tabelle diese Daten in Tonnen à 1000 kg., die vorstehende dieselben aber in tons engl, giebt. Ausserdem sind in den früher angegebenen Gewichten die Ausstattungs- und Zubehör-theile der Maschinen jedoch excl. Hülfsmaschinen enthalten, welche Gegenstände die vorstehenden Gewichte nicht einschliessen.

Zunahme des Kesselge vvichtes bei neueren Maschinen.

9) Diese Tabelle zeigt auch, dass das Kesselgewicht bei einigen neueren englischen Maschinen gegen ältere wieder gewachsen ist, wenn man z. B. „Devastation“ und „Nelson“ vergleicht, deren Maschinen beide über 6000 IIP besitzen. „Devastation“ hat Kofferkessel mit 3 kg. pro qcm. Dampfdruck, ihr Gesammtgewicht einschliesslich Wasser beträgt 456 tons. Die Kessel vom „Nelson“ sind cylindrisch, haben 5 kg. pro qcm. Dampfdruck und wiegen mit Wasser 556 tons. Es wiegen also die „Devastation“-Kessel 69,85 kg. pro IIP, während die „Nelson“-Kessel 90,72 kg. pro IIP wiegen, mithin um 30 °/₀ schwerer sind. Ebenso hat „Hercules“ Kofferkessel mit 3 kg. pro qcm. Dampfdruck, deren Gewicht mit Wasser 547 tons oder 65,32 kg. pro IIP beträgt, wohingegen die „Inflexible“ Cylinderkessel mit 5 kg. pro qcm. Dampfdruck 752 tons oder 89,81 kg. pro IIP wiegen, mithin 37,5 °/₀ schwerer sind. Diese Gewichtsvermehrung erklärt sich durch die Verwendung grösserer Blechstärken, um den zu schnellen Verschleiss der Kessel durch die infolge der Speisung aus Oberflächencondensatoren eintretenden Corrosionen (siehe § 37, 34—42) zu verhüten. Die Verwendung von Stahlblechen und die Einführung der jetzigen besseren Conservirungs- und Behandlungsmethoden der Kessel wird diese Gewichtsvergrösserung wohl wieder verschwinden machen.

Abnahme des Maschinengewichtes.

10)    Die Maschinen hingegen zeigen eine fortwährende Gewichtsabnahme, welche ihren Grund hat in der immer allgemeineren Verwendung von Schmiedestahl für Kolben- und Pleyeistangen, von comprimirtem Gussstahl für hohle Kurbel- und Propellerwellen, sowie von Stahlguss für Kolben und dergleichen sonst aus Eisenguss gefertigte Maschinentheile, wie Lagerböcke und Grundplatten. So z. B. wiegen die in dieser Weise ausgeführten Maschinen des „Nelson“ nur 47,62 kg. pro IIP, während das mittlere Gewicht von Maschinen desselben Typs mit gusseisernem Aufbau ungefähr 63,5 kg. pro IIP, also 33 % mehr beträgt.

Möglichkeit noch grösserer Verminderung des Maschinengewichtes.

11)    Wahrscheinlich wird sich noch eine weitere Gewichtsverminderung der Maschinen erzielen lassen, wenn man das Maschinenfundament soweit als möglich mit dem Schiffskörper vereinigt. Man sieht

das Schiff meistens nur als eine Plattform an, welche die Maschine trägt und sucht dem Schiffskörper häufig die nöthige Transversalfestigkeit durch eine Vermehrung des Gewichtes der Aussenhaut zu geben, ohne Rücksicht auf die Vergrösserung der Festigkeit desselben zu nehmen, welche durch den Einbau der Maschinenfundamente entsteht (siehe § 95, 2). Würde man die letzteren so construiren und arrangiren, dass sie dem Schiffskörper die erforderliche Transversalfestigkeit verleihen und ihm trotzdem keine überflüssige Gewichtsvermehrung auf bürden, so würde man nach Marshall einen Bau erhalten, bei dem die Ursache der meisten Havarieen, zu grosse Steifigkeit auf der einen und zu grosse Elasticität auf der andern Seite vermieden würden. Bei den gegenwärtigen Constructionen hören grosse Masse und strenge Solidität vielfach auf, Tugenden zu sein, und je mehr dieselben durch sorgfältige Constructionen und zweckentsprechende Materialien, welche ihnen das geringste Gewicht sichern, verdrängt werden, um so grösser wird im Allgemeinen die Festigkeit des Maschinenaufbaues werden.

zur

12)    Alle vorangeführten Mittel zur Herabminderung des Haschinen-By*®^*^lng gewichts sind indessen nicht so wirkungsvoll als die Vergrösserung d6g^ichtesen* der Kolbengeschwindigkeit und, damit Hand in Hand gehend, der Umdrehungszahl des Propellers. Dieses haben besonders die Torpedobootsmaschinen bewiesen, welche bei forcirten Probefahrten gegen 440 Umdrehungen pro Minute machen und eine Kolbengeschwindigkeit von 4,5 m. haben. Das Maschinengewicht derselben inch Kessel, Wasser und Propeller beträgt weniger als 30 kg. pro IIP, wohingegen die Maschine^ des „Inflexible“ z. B. mit 71,5 Umdrehungen pro Minute und 2,9 m. Kolbengeschwindigkeit ein Gewicht von 167 kg. pro IIP besitzt (siehe auch § 52, 12).

Xachtheile

leichtfertiger

Gewichts

verminderung.

13)    Wenn nun, wie vorstehend ausgeführt, eine allmälige Gewichtsverminderung der Schiffsmaschinen für bestimmte Zwecke des Kriegsschiffbaues angestrebt wird, so ist derselben im Allgemeinen, falls sie nicht sehr vorsichtig und durchdacht betrieben wird, doch nicht das Wort zu reden. Sehr häufig findet man nämlich, dass die Gewichtsersparniss nicht etwa durch bessere Construction und Ersatz des schwereren durch ebenso festes aber leichteres Material erzielt wird, sondern einfach durch Verminderung der Dimensionen wichtiger Maschinentheile. Die Gewichtsreduction geht dann nicht nur auf Kosten der Festigkeit vor sich, sondern auch auf Kosten der allgemeinen Lebensdauer der Maschine. Die Wellen und Bolzen werden schwächer, die einzelnen Lager kürzer, also die tragenden Flächen kleiner, es entsteht ein hoher Flächendruck und infolgedessen eine starke Abnützung resp. ein leichtes Warmlaufen derselben bei andauerndem Gange der Maschine. In der Handelsmarine giebt man daher im Allgemeinen den schwereren Maschinen

als den für Dampfer auf transoceanischen Reisen geeigneteren den Vorzug. Auch in der englischen Marine *) scheint eine Strömung gegen die zu leichte Ausführung der Maschinen schwerer Schlachtschiffe zu bestehen.

§ 98.

S cliiffsrn as cłiinen- Sp e cificationen.

A. Specification für die Maschine von 5800 IIP eines Handelsschiffes mit

Einzelschraube.

(Schnelldampfer „Werra“ des Norddeutschen Lloyds in Bremen erbaut von John Eider & Co. in Glasgow.)

Allgemeine Beschreibung.

1)    Allgemeine Beschreibung. Die Maschine ist als eine dreicylindrige, direct wirkende Compound-Hammermaschine mit Oberflächenconden-sation zu construiren und soll bei der Probefahrt 5800 IP indiciren.

Cylinder.

Alle Cylinder müssen sowohl

2)    Gussstücke. Cylinder. Der Durchmesser des Hochdruckcylinders soll 1,575 m. (62" engl.), der Durchmesser eines jeden Niederdruckcylinders 2,184 m. (86" engl.) und die Länge des Hubes 1,524 m. (60" engl.) betragen. Die Anzahl der Umdrehungen pro Minute darf bei der Probefahrt 65 nicht übersteigen, an ihrem Umfange als auch am Boden und Deckel mit Dampfmänteln versehen sein. Zur Ableitung des condensirten Dampfes aus den Mänteln nach dem Condensator oder dem Luftpumpendruckraum sind die erforderlichen Rücklaufventile und Rohrleitungen vorzusehen. Die Stopfbüchsen der Cylinderböden müssen möglichst tief sein und sind mit Katzenstein’scher Packung zu verpacken. — Es sind Vorkehrungen zu treffen, um den Dampf in den Mänteln der Niederdruckcylinder auf 2 kg. pro qcm. (30 Pfd. pro □" engl.) Ueberdruck reguliren zu können. Alle Cylinder sollen im Boden und Deckel mit Mannlöchern und Sicherheitsventilen ausgerüstet sein, welche letzteren mit Spiralfedern und broncenen Schutzkappen zu garniren sind. Die Arbeitscylinder sind aus dichtkörnigem Gusseisen herzustellen und dampfdicht in die Ummantelungen einzusetzen. Die Arbeitscylinder sollen mittelst eines in den Cylinderböden einzulassenden Flansches durch Schraubenbolzen befestigt werden, während das obere Ende derselben stopfbüchsenartig einzudichten ist. An jedem Cylinder sind die erforderlichen Entwässerungshähne mit Rohrleitungen nach dem Luftpumpendruckraum oder den Condensatoren anzubringen, deren Hahnzüge nach dem Maschinistenstande führen. Zur Abnahme von Indicatordiagrammen sind für beide Seiten jedes Cylinders

zweckentsprechende Hähne, Kupferrohre und Bewegungsmechanismen anzuordnen. Dieselben sind für Richards’sche Indicatoren passend herzustellen. — Die Cylinder und Schieberkasten sind mit einer 50 mm. (2" engl.) starken Filzschicht und mit Teakholz zu bekleiden. Letzteres soll 19 mm. (³/₄" engl.) stark sein und ist an den Cylindern und Schieberkasten mittelst Holzunterlagen und einer genügenden Anzahl von Messingbändern zu befestigen. —

Der Hoehdruckcylinder mit Deckel und Schieberkasten ist einer Kaltwasserdruckprobe von 8 Atm. Ueberdruck (120 Pfd. pro | \" engl.), die Niederdruckcylinder mit Deckel und Schieberkasten sind einer solchen von 4 Atm. Ueberdruck (60 Pfd. pro Q" engl.) zu unterwerfen.

3)    Die Cylinder deckel müssen doppelwandig mit inneren Kippen, mit Cyhnderdeckel-möglichst tiefen Stopfbüchsen und Stopfbüchsendeckeln hergestellt werden, um eine gute Führung des oberen Theiles der Kolbenstange su sichern. Die Deckel sind oben mit geriffelten schmiedeeisernen Flurplatten abzudecken und ausserdem mit Schmiergefässen

und passenden Handgeländern auszustatten. Die Stopfbüchsen sind ebenfalls mit Ratzenstein’scher Packung auszulegen und die Stopfbüchsendeckel mit Schmiergefässen zu versehen.

4)    Die Damyfkolben sind als getemperte Gussstücke herzustellen und »ampfkoiben. mit Buckley’s Patent-Packung zu lidern. Der Hochdruckkolben

soll einem Arbeitsdruck von 6 Atm. Ueberdruck (90 Pfd. pro | \“ engl.) zu widerstehen vermögen. Für die Befestigungsschrauben des Kolbendeckels sind Broncemuttern zu verwenden, welche in den Kolbenkörper einzulassen sind. Für die Schraubenköpfe ist eine Sicherung vorzusehen. — Die Kernlöcher des Kolbenkörpers sind auf der Oberseite anzuordnen.

5)    Die Kolbenschieber, welche aus Gusseisen mit Liderungsringen aus Kolbenschiober-demselben Material anzufertigen sind, müssen so angeordnet werden, dass sie mit Leichtigkeit entfernt werden können. Die Schieberkastendeckel sind mit verschliessbaren, deren Stopfbüchsen

mit offenen Schmiergefässen zu versehen. Die Arbeitscylinder, mit denen die Schieberkasten auszufüttern sind, müssen aus dichtkörnigem Gusseisen hergestellt und auf das Sorgfältigste befestigt werden. Auch die Schieberstangenstopfbüchsen sind mit Katzen-stein’scher Packung auszulegen.

6)    Die Condensatoren sollen sowohl als Oberfiächencondensatoren wie condensatoreu. auch als Einspritzcondensatoren arbeiten können. Die Kühlrohre

sind mittelst Baumwollenschnur und Rohrmuttern zu dichten und so zu arrangiren, dass sie leicht ausgewechselt und an beiden Enden bequem verpackt werden können. Als Material für die Rohre, die Rohrwände und die Zwischenwände ist Bronce zu wählen. Oben und unten sind Mannlöcher für die Revision des

24

J3USLEY, die Schiffsmaschine.

v.

Innern vorzusehen, auch sollen alle Theile zwecks Untersuchung und Reparatur leicht zugänglich sein. Die innere Ausstattung ist aus Bronce herzustellen. Auf dem oberen Theile des Condensators

Die Kühlrohre sollen aus

sind Sodahähne anzuschrauben.

Messing gezogen werden und eine Wandstärke von 1,2 mm. (No. 18 B. W. Gr.)*) besitzen. Sie dürfen im Glanzen nur 3,886 m. (12' 9" engl.) und zwischen den Unterstützungsjdatten höchstens 1,370 m. (4' 6" engl.) lang sein. — Die gesammte Kühlfläche soll nicht weniger als 984,74 qm. (10600 Q' engl.) betragen. Die Condensatoren sind einer Kaltwasserdruckprobe von 1 Atm. Ueber-druck zu unterwerfen, und alle bei derselben etwa entdeckten Schäden sind zu beseitigen. Jeder Condensator ist mit einem Vacuummeter auszustatten.

Luftpumpen.

7) Luftpumpen. Zwei einfach wirkende, mit Sauge- und Druckventilen versehene Luftpumpen sollen mittelst Balancier durch den Kreuzkopf des Niederdruckcylinders betrieben werden, ihre Grösse muss derartig bemessen sein, dass sie sowohl für Oberflächen- als auch für Einspritzcondensation genügen. Der Pumpencylinder ist aus Bronce und zwar mindestens 19 mm. (s/₄" engl.) stark herzustellen. Ventilsitze, Klappenfänger und Kolben sind ebenfalls aus Bronce zu fertigen und mit Gummiklappen zu garniren. Die schmiedeeisernen Kolbenstangen sind mit einem Bronceüberzug zu versehen. Kein Ventilsitz darf auf Eisen befestigt werden. Sämmtliche Schrauben und Muttern sollen broncene sein. — Für die Revision der Ventilklappen im Luftpumpencylinder und in den Luftpumpendruckräumen sind Mannlöcher vorzusehen.

Circulations-

pumpen.

Speise

pumpen.

8)    Als Circulationspumpen sollen zwei Gwynne’sche Centrifugalpumpen dienen, deren jede von einer unabhängigen Dampfmaschine zu treiben ist. Letztere sind mit den Hauptkesseln zu verbinden und sind die Dampfabgangsrohre nach den Condensatoren führen. Jede Pumpe ist mit besonderen kupfernen Sauge- und Druckrohren auszustatten und muss zum Saugen aus der Bilge eingerichtet sein. Leber den in der Bilge liegenden Saugern sind Rücklaufventile anzubringen.

9)    Die Speisepumpen, von denen zwei einfach wirkende vorhanden sein sollen, sind auszurüsten mit broncenen Plungern und Ventilkasten ; mit je einem Regulirventil in der Saugeleitung ; mit Sicherheitsventilen, deren Federn so zu placiren sind, dass sie sich Maschinistenstande aus

ZU

vom

spannen lassen, und mit einer selbsttätigen Rücklaufventilkammer, welche zwischen den Pumpen und Kesseln einzuschalten ist. — Jede Pumpe muss im Stande sein bei voller Kraftentwickelung der Maschine sämmtliche Kessel

*) B. W. G. = „Birmingham wire gauge“ ist die Bezeichnung für die englische Drahtlehre.

allein zu speisen. — Ein kleines Luftventil ist bei den Speisepumpen unterhalb ihrer Saugeventile anzubringen. — Die Plunger der Speise- und Lenzpumpen müssen sich untereinander auswechseln lassen. — Für alle Speise- und Lenzpumpen sind Windkessel vorzusehen.

Lenzpumpen.

10)    Die beiden Lenzpumpen müssen mit broncenen Plungern, Ventilen und Ventilsitzen versehen sein. Oberhalb der Sauger ist ein Absperrhahn einzuschalten. Die Ausgussrohre sind aus Kupfer zu fertigen und mit selbstthätigen broncenen Pücklaufventilen zwischen Pumpe und Bordwand auszuführen. Die Saugerohre beider Pumpen sind nach den Hauptsammeltänks der Bilge zu führen und von hier aus mit der Bilge des Maschinenraumes, des Heizraumes, der vorderen und hinteren Räume, einschliesslich derer im Buge zu verbinden. Die für diese Rohrleitungen erforderlichen Absperrvorrichtungen sind an geeigneter Stelle im Maschinenraum zu placiren. Die Lenzpumpen müssen auch aus See saugen können, damit sie sich zum Feuerspritzen benutzen lassen, wesshalb ihre Druckleitung auch mit der Hauptfeuerlöscheinrichtung zu verbinden ist.

11)    Die Grundplatte ist kastenförmig zu giessen. Die broncenen Lager- Grundplatte, schalen der Kurbelwelle sind mit Parson’s Weissmetall auszufüttern. Die unteren Schalenhälften müssen sich ohne Anlüften

der Kurbelwelle herausnehmen lassen. Die Hauptlagerdeckel sind aus Schmiedeeisen zu fertigen und sollen je 2 leicht entfernbare Befestigungsbolzen erhalten. Sowohl der Deckel als auch die obere Lagerschale sind mit einem Handloch zu versehen. Unmittelbar hinter der Drehvorrichtung der Maschine ist ein Lager anzuordnen.

12)    Die Cylinder Ständer sind hohl und zwar aus Gusseisen herzustellen. cyliudersläi,der-Die aus dichtkörnigem Eisen gegossenen Geradführungen sind

mittelst Schrauben an den Ständern auf das Sorgfältigste zu befestigen und so einzurichten, dass die Gleitbahnen durch dahinter geleitetes Wasser gekühlt werden können. — Die vorderen Ständer sind als Oeltänks herzurichten, deren kupferne Füllrohre nach dem Oberdeck zu führen sind.

13)    Schmiedestücke. KreuzJcöpfe und Gleitbahnen. Erstere sind aus Schmiede-Kreuzkopfe und

'    _    .    -    ,    Gleitbahnen.

eisen zu fertigen, an der Kolbenstange mittelst Mutter zu befestigen und mit getheilten Pleyelstangenlagern zu versehen. Letztere sind aus Gusseisen herzustellen, ihre beim Vorwärtsgange anliegenden Flächen sind mit Parson’s Weissmetall zu garniren. Ebenso sind die beim Vorwärtsgange tragenden Flächen der Gleitschuhe mit Weissmetall zu füttern. Die Gleitschuhe sollen leicht losnehrnbar und zum Nachstellen eingerichtet sein.

14)    Die Kolbenstangen sind aus bestem mildem Stahl zu schmieden, Kolbenstangen, unterhalb des Kolbens mit einem soliden Bund, oberhalb mit einer

24*

schmiedeeisernen Befestigungsmutter zu versehen und durch die Cylinderdeckel hindurchzuführen. Die Kolbenstangen für Hoch-und Niederdruckcylinder müssen sich gegenseitig auswechseln lassen.

Pleyelstangen.

Sehieber-

stangen.

Steuerungs-

mechanismus.

Umsteuerungs

maschine.

Kurbelwelle.

Schrauben

wellen.

15)    Die Pleyeistangen sind aus bestem doppelt geschweisstem Eisen zu schmieden und am Kurbellager mit schmiedeeisernen Kopfstücken und Bolzen zu versehen. Das obere Ende ist mit getheilten Pleyel-kopflagern und ebenfalls schmiedeeisernen Kopfstücken und Bolzen herzustellen. Die Bronceschalen des Kurbellagers sind mit Parson’s Weissmetall zu füttern, ihre Wandstärke muss ausschliesslich der des Weissmetalls mindestens 63,5 mm. (2y₂" engl.) betragen. — Die Länge der Pleyelstangen ist gleich dem doppelten Kolbenhübe zu wählen.

16)    Die Schieberstangen sind aus Stahl zu fertigen und mit nachstellbaren Führungen unterhalb der Stopfbüchse zu versehen. Die oberen Enden sollen in Stopfbüchsen geführt und mit Balancekolben verbunden werden. Die möglichst tief auszusparenden Stopfbüchsen sind mit Katzenstein’scher Packung auszulegen.

17)    Steuerungsmechanismus. Die Grundschieber sind mittelst Excenterstangen und Coulissen zu bewegen. Die Excenterstangen und Bügel sind getrennt, und zwar in Schmiedeeisen, letztere mit eingelegtem Broncefutter auszuführen. Alle beweglichen Theile müssen mit Broncebüchsen garnirt werden, welche mit -Bücksicht auf die spätere Abnützung nachstellbar einzurichten sind. Die Lager am oberen Ende der Excenterstangen sind mit Deckeln und Bolzen herzustellen. — Die Schmiergefässe der Excenterbügel sind an den Stangen in einer Höhe von ca. 1 m. (ca. 3' engl.) über den Flurplatten zu befestigen.

18)    Als Umsteuerungsmaschine ist ein Brown’scher Apparat mit Cataractsteuerung einzubauen (siehe § 49, 3), dessen Dampfleitung sowohl mit den Hauptkesseln als auch mit dem Hülfskessel in Verbindung steht. Diese Umsteuerungsmaschine muss eine Handumsteuerungsvorrichtung enthalten und sich vom oberen Maschinenraum aus bedienen lassen.

19)    Wellen und Lager. Die Kurhelwelle ist aus drei unter einander vollkommen übereinstimmenden Theilen herzustellen, deren Enden durch Kupplungsflansche verbunden sind. Die Kurbeln, die Kurbelzapfen und die eigentlichen Wellen mit den Kupplungsflanschen sind aus Krupp’schem Tiegelgussstahl zu fertigen. Die Lagerstellen sollen mindestens 508 mm. (20" engl.) im Durchmesser haben und so lang als irgend möglich sein. Der Durchmesser der Kurbelzapfen soll mindestens 533 mm. (21" engl.) betragen.

20)    Die Schraubenwellen sind aus bestgeschmiedetem (schottischem) Abfalleisen mit Flanschkupplungen zu fertigen und durch gusseiserne Traglager zu unterstützen. Der Wellendurchmesser soll

mindestens 483 mm. (19" engl.) betragen. Alle Kupplungen sind nach einer Schablone zu bohren, die Löcher aufzureiben und mit conischen Bolzen zu versehen. Unmittelbar vor der Schaftwelle ist ein kurzes Wellenstück einzuschalten. Die Drucklagerwelle ist gleich hinter der Kurbelwelle einzubauen und darf nur eine geringe Länge haben. Sie ist mit einer Anzahl von Ringen zu versehen, deren Fläche so bemessen werden muss, dass sie den Druck des Propellers selbst bei vollster Kraftentwickelung der Maschine aufzunehmen vermag. — Dicht vor und hinter dem Drucklager ist je ein Traglager aufzustellen, um das Drucklager von jeglichem Gewicht zu entlasten. — Eine möglichst weit nach hinten belegene Kupplung ist mit einem Bremsbande zu umgeben, welches so construis sein muss, dass es den abgekuppelten Propeller auf See festzuhalten vermag. Die gusseiserne Charnierplatte des Bremsbandes ist sorgfältig am Tunnelboden zu befestigen.

21)    Das Drucklager ist aus Gusseisen, mit hufeisenförmigen, nachstell- Drucklager, baren, ebenfalls gusseisernen Ringen zu fertigen, welche letztere

mit Parson’s Weissmetall zu garniren sind. Durch das Untertheil des Lagers muss Kühlwasser circuliren können. Das Drucklager soll innerhalb des Maschinenraumes stehen.

22)    Die Traglager sollen aus Gusseisen bestehen, sie sind mit Parson’s Tragiager. Weissmetall zu füttern. Die Lagerdeckel sind mit angegossenen Talggefässen auszuführen, ausserdem sind noch für jedes Lager Oelfänger und Kühlvorrichtungen anzuordnen.

Schaftwelle.

23)    Die Schaftwelle ist aus comprimirtem Whitworth-Gussstahl mit mindestens 508 mm. (20" engl.) äusserem und 292 mm. (11¹/₂" engl.) innerem Durchmesser hohl herzustellen. — Sie soll mit dem kurzen Schraubenwellenstück durch eine Flanschverbindung vereinigt sein. Sie ist ferner über ihre ganze Länge mit einem Bronceüberzug zu versehen, dessen Wandstärke in den Lagerstellen 25 mm. (1" engl.), zwischen den Lagern 12,5 mm. (fjf‘ engl.) betragen soll. Im Rudersteven ist ein Broncelager anzuordnen. Die Enden der Lagerstellen sind sorgfältig abzurunden, damit beim Einschieben der Welle eine Verletzung des Pockholzes vermieden wird. — Die Enden der einzelnen Theile des Metallüberzuges sind sorgfältig mit einander zu verbinden, um das Eindringen des Seewassers zu verhüten. Für den Conus des hinteren Wellenendes ist eine genaue Schablone mitzuliefern.

Stevenrohr.

24)    Das Stevenrohr mit der Stopfbüchse ist in einer Länge aus Gusseisen zu fertigen. Der Stopfbüchsendeckel ist mit Bronce auszufüttern, seine Stiftschrauben und Muttern sollen aus Muntz-Metall bestehen. An beiden Enden des Stevenrohres sind Lagerhülsen aus Bronce anzuordnen, deren Wandstärke unter dem Pockholz 22 mm. (⁷/₈" engl.) betragen soll. Die innere Lagerstelle soll

0,838 m. (2' 9" engl.), die äussere' 1,371 m. (4' 6" engl.) lang sein. Sämmtliche Lagerbüclisen sind mit Pockholzstäben zu gar-niren, welche derartig einzusetzen sind, dass sie, ohne eine Entfernung der Büchse zu benöthigen, herausgenommen werden können. — In der Anschwellung des Ruderstevens ist eine broncene Lagerbüchse, ebenfalls mit Pockholzstäben garnirt, sicher zu befestigen. — Am Stevenrohr ist ein 38 mm, rohr zur Entnahme von Seewasser für den Gebrauch im Tunnel anzuordnen.

(D/a" engl.) Hahn mit Kupfer-

Propeller.

Droh

vorrichtung.

Waschwasser

pumpen.

Pulsometer.

Dampfpumpe.

25)    Der Propeller soll aus einer gusseisernen Nabe und vier verstellbaren Flügeln aus Manganbronce bestehen, welche mittelst stählerner Stiftschrauben und Muttern zusammengehalten werden. Für die Befestigung der Nabe auf der Welle sind zwei Keile von der Länge der Nabe und eine Mutter anzuordnen, deren Gewinde dem Vorwärtsgange der Maschine entgegengesetzt gerichtet sein muss. — Durchmesser, Steigung und Fläche der Schraube werden später bestimmt. Die Nabe ist auf der Welle gut aufzupassen, und ist das Ende der Nabe gegen den Bronceüberzug der Welle sorgfältig abzudichten.

26)    Die Drehvorrichtung ist von einer zweicylindrigen Dampfmaschine zu betreiben, und ist ausserdem eine Handdrehvorrichtung vorzusehen. Beide sind unterhalb des Maschinistenstandes anzuordnen. — Das Dampfzuleitungsrohr dieser Maschine ist sowohl von den Hauptkesseln als auch vom Hülfskessel abzuzweigen. Der verbrauchte Dampf soll durch das Abgangsrohr der Dampfwinden entweichen.

27)    Hiilfspumpen. Waschwasser pumpen. Zwei Plungerpumpen von 76 mm. (3" engl.) Durchmesser mit 762 mm. (30" engl.) Hub sollen von der Hauptmaschine betrieben werden. Dieselben sind mit Seehähnen und kupfernen Saugerohren, sowie mit einer Druckrohrleitung durch den Destillirapparat nach den an Deck befindlichen Tanks zu versehen. Sie sind mit je einem Windkessel und einem Schlauch auszustatten und müssen mit dem Hauptfeuerlöschrohr verbunden sein, damit man sie zum Deckwaschen benutzen kann.

28)    Der Pulsometer (Grösse No. 5) (siehe 51, 8—16) soll seinen Dampf sowohl aus den Hauptkesseln als auch aus den Hülfskesseln entnehmen können und muss aus See und aus der Bilge saugen, sowie nach Deck und nach See drücken.

29)    Die Dampf pumpe ist als doppelt wirkende Pumpe mit Wasserschieber zu construiren und im Maschinenraum zu placiren. Dieselbe soll sowohl von den Hauptkesseln als auch vom Hülfskessel betrieben werden können. Das Dampfabgangsrohr ist mit dem Condensator und mit dem Exhaustrohr der Dampfwinden zu verbinden. — Getrennt von der Maschinenspeiserohrleitung ist eine

besondere Speiserolirleitung für die Dampfpumpe mit den erforderlichen Speiseventilen an den Kesseln anzuordnen. Die Pumpe muss aus See, aus dem Luftpumpendruckraum und aus der Bilge saugen, nach den Kesseln, nach den verschiedenen Decks, nach den Tanks der mit Wasserspülung versehenen Closets, nach aussen-

bords und nach dem Destillirapparat durch die ad 27) erwähnte Rohrleitung drücken.

Sauge- und Druckrohre sind von Kupfer zu fertigen und mit den erforderlichen Absperrventilen zu versehen. — Cylinder und Schieberkasten sind mit den nöthigen Entwässerungshähnen und Abflussrohren auszustatten. Die Dampfpumpe muss das Speisewasser für sämmtliche Kessel bei voller Kraftleistung der Maschine herbeischaffen können.

uer-

30)    Dampffeuer spritzen sollen der Zahl nach zwei vorhanden sein.

Dieselben sind möglichst entfernt von einander zu placiren und zwar eine im Maschinenraum, die andere im Heizraum mit den erforderlichen Absperrventilen und kupfernen Dampfzu- und Abführungsrohren. Diese Pumpen müssen ebenfalls aus See und aus der Bilge saugen, nach den einzelnen Decks, nach aussenbords, nach den Tanks der mit Wasserspülung versehenen Closets und nach den Condensatoren des Destillirapparats drücken. Die Cylinder und Schieberkasten sind mit den nöthigen Entwässerungshähnen und Abflussrohren zu versehen. In den Druckleitungen sind Windkessel, unterhalb der Druckventile Lufthähne einzuschalten.

Haupt-

absperrventil.

31)    Ausstattung der Maschinen. Das Hauptabsperrventil in der Hauptdampfrohrleitung muss entlastet sein und sich vom Maschinistenstande aus mit der Hand bewegen lassen. Für den Regulator ist ein besonderes broncenes Absperrventil am Hauptdampfrohr zu befestigen.

32)    Der Regulator soll ein Durham’sches Velometer (siehe § 92, 12) oder Keguiator. nach voraufgegangener Vereinbarung irgend ein anderer bewährter Apparat sein, dessen gesammter Bewegungsmechanismus mitzuliefern ist.

33)    Ausgussventile. Sämmtliche Ausgussrohre sind an der Bordwand Ausgussventile, mit Ausgussventilen zu versehen, welche sich bei innerem Druck

öffnen und oberhalb der Wasserlinie münden. Für die Luftpumpen und für die Circulationspumpen müssen gesonderte Ventile eingebaut werden. Alle Ausgussventile müssen sich in zweckentsprechender Weise vom Maschinenraum aus öffnen und schliessen lassen. Die Ventile mit Sitzen und Spindeln sind aus Bronce herzustellen und die Ventile mit Gewichten oder Federn in geeigneter Weise zu belasten.

34)    Stopfbüchsen und Stopfbüchsendeckel. Alle gusseisernen Stopfbüchsen Stopfbüchsen, sind mit broncenen Grundbüchsen auszufüttern, alle Stopfbüchsendeckel aus Bronce zu giessen. Die Stopfbüchsen der Cylinder-

böden und die Stevenrohrstopfbüchse müssen mit einer Vorrichtung zum gleichmässigen Anziehen der Muttern versehen werden.

Schrauben und Muttern.

Telegraph.

Hubzähler.

Manometer und Vacuummeter.

Schmier

vorrichtungen.

Kühl

vorrichtungen.

35)    Schrauben und Muttern. Das Gewinde sämmtlicher Schrauben der Maschine und der Kessel muss dem Whitworth’schen System angehören. Die Muttern der Deckelschrauben für die Cylinder und Luftpumpen, sowie für sämmtliche Ventilkasten und Stopfbüchsen der an Bord befindlichen Maschinen sind nach Normalmaassen zu bearbeiten und zu härten.

36)    Telegraph. Ein Maschinenraumtelegraph nach Chadbum’s verbessertem System mit Repetirvorrichtung soll die Verbindung zwischen den Commandobrücken und dem Maschinenraum vermitteln. Auf den Commandobrücken sind Vorkehrungen zur Beleuchtung der Scalen dieser Apparate zu treffen. — Ausserdem sind kupferne Sprachrohre von den Commandobrücken zu dem Maschinenraum einerseits, sowie von letzterem zu den Heizräumen andrerseits zu leiten, mit den erforderlichen Mundstücken und Pfeifen auszustatten und, wo es erforderlich ist, zu verkleiden.

37)    Hubzähler etc. Ein Hubzähler mit Bewegungsmechanismus ist in der Nähe des Maschinistenstandes anzubringen. Daselbst ist auch ein Anero'idbarometer aufzuhängen und eine Maschinenraumuhr in broncenem Gehäuse, welche eine Gangzeit von 8 Tagen besitzt.

38)    Manometer und Vacuummeter sind von der Firma L. Ludolph in Bremerhaven zu beziehen, und zwar soll in den Kesselräumen je ein Manometer für jeden Kessel ; im Maschinenraum ein Manometer für die Hauptdampfrohrleitung, ein Manometer für die Dampfmäntel der Niederdruckcylinder und ein Manometer für den Receiver vorhanden sein, endlich sind im Maschinenraum noch zwei Vacuummeter für die Condensatoren anzubringen.

39)    Oelgefasse und Lubricatoren, welche entweder selbstthätig wirken oder in irgend einer anderen bewährten Weise ausgeführt sind, sollen für alle beweglichen Maschinentheile angeordnet werden. Die Schmiergefässe der Kurbelzapfen sind mit Posaunenrohren zu versehen. Sämmtliche Schmiergefässe und Lubricatoren sind aus Bronce zu fertigen und innen zu verzinnen. Impermeatoren sind an den entsprechenden Stellen der Hauptdampfrohre anzubringen.

40)    Kühlvorrichtungen. Ein kupfernes Kühlrohrsystem ist durch den Maschinenraum zu leiten, welches Abzweigungen für die Hauptlager, für die Kurbelzapfen, die Geradführungen, die Tunnellager und für alle beweglichen Maschinentheile enthält, für welche es sich als erforderlich herausstellen sollte. Die zu den Hauptlagern und zu den beiden Seiten jedes Kurbelzapfens führenden Zweigrohre sollen 25 mm. (1" engl.) lichte Weite besitzen und mit Absperrhähnen und Gelenken versehen sein. Auch für jedes

Tunnellager sowie für das Drucklager sind besondere Zweigrohre anzuordnen.

Ventile.

41)    Ventile mit Schraubenspindeln sind als Absperrvorrichtungen für alle Dampfrohre zu verwenden, deren lichter Durchmesser 25 mm.

(1" engl.) übersteigt. An sämmtlichen Hähnen, Ventilen und Rohrverbindungen sind broncene Bezeichnungsschilder zu befestigen.

Schrauben

schlüssel.

42)    Schraubenschlüssel. Ein vollständiger Satz Schraubenschlüssel mit allen Special- und Aufsteckschlüsseln für sämmtliche Theile aller Maschinen ist nebst den Schlüsselbrettern mitzuliefern. — Dess-gleichen ein Schlüsselbrett mit dünnen stählernen Mutterschlüsseln für die Muttern sämmtlicher Stopfbüchsendeckel, Hauptlager und Pleyelstangenlager. — Sämmtliche Special- und Aufsteckschlüssel sind mit einer Bezeichnung ihres Zweckes zu stempeln.

43)    Leitern, Flur platten uncl Handgeländer sind im Maschinenraum in ^tnrkbwnge^!" geeigneter Weise anzuordnen, so dass die einzelnen Theile leicht zugänglich werden. Die Handgeländer im Maschinenraum sind zu

poliren. — Der untere Flurplattenbelag im Maschinenraum ist aus geriffelten, schmiedeeisernen Flurplatten herzustellen, welche auf T" oder [_-Eisen zu legen sind. Die Verwendung gusseiserner Träger ist ausgeschlossen.

Hebe

vorrichtungen.

44)    Hebevorrichtungen. Ein Laufkrahn mit schmiedeeisernen Trägern soll im Maschinenluk oberhalb der Cylinder eingebaut und mit den nöthigen Vorrichtungen zum Heben der Cylinderdeckel, Kolben und Schieber versehen werden. Dieser Laufkrahn soll einen Bewegungsmechanismus erhalten. — Zum Aufnehmen der Hauptlagerdeckel und Schalen ist eine lose Schiene mit zwei Schraubenspindeln zu liefern. Zum Einlegen der Schiene sind über jedem Lager geeignete Vorrichtungen anzubringen. Aehnliche Vorkehrungen sind zum Aufnehmen der Condensatordeckel, des Drucklagerdeckels und der Druckringe zu treffen. An der Tunneldecke ist über jedem Traglager eine Schiene und an jedem Wellenende ein Augbolzen zu befestigen, damit man dieselben lüften kann. — Schäkel und Augbolzen sind sowohl für den Maschinen- als auch für den Heizraum in der erforderlichen Anzahl mitzuliefern. — Sämmtliche Wellenkupplungen sind mit Schutzblechen zu versehen.

45)    Die Lenzrohre im Maschinen- und Heizraum sind aus Blei mit einem Lenzrohre, lichten Durchmesser von 100 mm. (4" engl.) zu fertigen. Jedes Rohr ist an der Pumpe mit einem Absperrventil zu versehen, und je ein weiteres Absperrventil ist so einzuschalten, dass die Communication zwischen den einzelnen Pumpen unterbrochen werden kann. Alle Bilgehähne sollen an geeigneten Stellen im Heizraum oberhalb der Flurplatten placirt werden, ihre Schlüssel sind für

jede Abtheilung besonders zu bezeichnen. Alle Bohrverbindungen sind mittelst Flanschen zu bewirken. —

Ventilatoren.

Oelfänger.

Lampen.

Dimensionen der Kessel.

46)    Ventilatoren. Vier Ventilatoren müssen im Maschinenraum an geeigneten Stellen eingebaut werden.

47)    Oelfänger. In den Aussparungen des Maschinenfundamentes für die Kurbelzapfen und Excenter sind dichte Kasten aus verzinktem Eisenblech einzusetzen. — Die übrigen Lager sind, wo sich dies als nothwendig herausstellt, mit Oelfängern aus Messingblech zu versehen.

48)    Lampen. Die erforderlichen Lampen sind mitzuliefern und im Maschinenraum, Heizraum und Tunnel anzubringen. Sämmtliche Lampen sind für Brennöl einzurichten, und wenn dies seitens des Bestellers gewünscht wird, mit Universalbrennern auszustatten.

49)    Kessel mit Garniturtheilen. Die vier Hauptdampfkessel sind als Cylinderkessel für einen Arbeitsdruck von 6 Atm. Ueberdruck (90 Pfd. pro Q" engl.) zu construiren und einer Kaltwasserdruckprobe von 12 Atm. Ueberdruck (180 Pfd. pro Q" engl.) zu unterwerfen. Die Stärke der Aussenhautbleche, das Arrangement der Verankerung, der Blechverbindungen und der Vernietung soll den Bestimmungen des englischen Board of trade und denen des Büreau „Veritas“ entsprechen. Die Stehbolzen sind auf der Innenseite der Eeuerbüchsen mit Muttern zu versehen. Die Kessel sollen als Doppelkessel mit Feuerungen an beiden Enden ausgeführt werden, sie sollen einen Durchmesser von etwa 4,875 m. (16' engl.), eine Länge von etwa 5,41 m. (17' 9" engl.) und je 6 Wellrohrfeuerungen von etwa 1,27 m. (4' 2" engl.) mittlerem Durchmesser besitzen. Die totale Bostfläche soll mindestens 62,24 qm. (670 Q' engl.), die totale Heizfläche mindestens 1626 qm. (17 500 Q' engl.) betragen. Die schmiedeeisernen Feuerrohre sollen 89 mm. (3¹/₂/y engl.) äusseren Durchmesser, 2,134 m. (7' engl.) Länge und eine Wandstärke von 4,2 mm. (B. W. G. Ko. 8) besitzen. Zwischen den Bohren ist der für Beinigungszwecke erforderliche Zwischenraum zu belassen. Behufs Ausführung von Beinigungs- und Beparaturarbeiten ist eine hinreichende, die Zugänglichkeit aller einzelnen Theile der Kessel sichernde Anzahl von Mann- und Schlammlöchern anzuordnen, welche mit inneren Versteifungsringen zu versehen sind. — Sämmtliche Nietlöcher der Längsnähte in der Aussenhaut sind zu bohren und die Längsnähte selbst mit Doppellaschen und dreifacher Vernietung herzustellen. Die Kanten und Ecken der Bleche sind zu behobeln und wo angängig von beiden Seiten zu verstemmen. — Die Kessel sind auf schmiedeeisernen Fundamenten zu lagern und zwar so hoch über den Spanten, dass ein Mann die erforderlichen Beinigungs- und Beparaturarbeiten unterhalb der Kessel ausführen kann.

50) Kesselbleche. Als Material für die Bleche der Aussenhaut, der ^n^setgä*e Stirnwände, der Feuerbüchsen, der hinteren Bohrwände und der Bauchkammern ist weicher Stahl zu verwenden.

Die Stärke

der Bleche ist entsprechend den Vorschriften des Board of trade und des Bureau ,,Veritas“ für einen Kesselüberdruck von 6 Atm.

25,0 mm. (1" engl.)

„ (⁵/₈" resp. ³/₄" engl.)

¹⁷.5    « OVie" eilSL)

20.5    » (¹³/₁₆" eng¹-)

16,0    „    (⁵/₈" engl.)

12.5    „    ('/*" engl.)

12,5    „    (Va" engl.)

(90 Pfd. pro Q" engl.) wie folgt zu wählen: Aussenhaut

Laschenstreifen .    .    16 mm. resp. 19,0

Hintere und vordere Bohrwände

Obere Theile der Stirnwände .

Untere „    „    „

Gewellte Feuerbüchsen .    .    .

Hintere Bauchkammerwände

51)    Druckprobe etc. Die Kessel sind in allen ihren Theilen und zwar in Druckprobe

7    ¹    '    der Kessel.

Gegenwart des vom Besteller gesendeten Baubeaufsichtigenden einer Kaltwasserdruckprobe von 12 Atm. Ueberdruck ( 180 Pfd. pro Q" engl.) zu unterwerfen. Fällt diese Druckprobe zur Zufriedenheit des letzteren und des Experten vom Büreau „Veritas“ aus, so sind die Kessel, ehe sie aus der Werkstatt entfernt werden, mit einem Anstrich von rother Bleimennige zu versehen.

Kessel

bekleidung.

52)    Kesselbekleidung. Nachdem die erste Dampfprobe stattgefunden und etwaige Leckagen beseitigt sind, sollten die Kessel bis 457 mm.

(18" engl.) unter der Mitte mit Berg’s Cementfilz und galvanisirtem Eisenblech von 1,5 mm. ('/₁₆" eng¹-) Stärke bekleidet werden.

Alle grösseren Dampfrohre sind

Diese Bleche sind mit 12,5 mm.- (’/₂" engl.) Stiftschrauben zu befestigen, welche letztere nur 9,5 mm. (³/₈" engl.) tief in die Kesselwände eingebohrt werden dürfen. Wenn es nöthig ist, sollen an beiden Kesselseiten zur besseren Anbringung des Cementfilzes Winkeleisen befestigt werden.

in gleicher Weise zu bekleiden und dann zu streichen. — Die inneren Kesselböden sind bis auf ¹j₃ des Umfanges mit einer Schicht reinen Portlandcementes, ohne Sand, auszukleiden. Die Stärke dieser Cementschicht ist so zu bemessen, dass die Nietköpfe

bedeckt werden.

53) Schornsteine und Rauchfnnqe. Es sollen 2 Schornsteine vorhanden Schornsteine

i/ //

⁷    d a    und Rauenfänge.

li

sein, deren Blechstärke in der Höhe des Umbaues 6 mm. ( engl.), darüber 5 mm. (³/₁₆" engl.) betragen soll. Die Schornsteine sind mit den erforderlichen Schäkeln zur Aufnahme der Stage auszurüsten. Die Dampfabgangsrohre sollen Stopfbüchsen enthalten.

Oberhalb des Umbaues ist der Schornstein mit einem Kragen zu versehen. — Die Bauchfänge sind doppelwandig herzustellen. Die Wandstärke der inneren Bleche soll 5 mm. (³/₁₆" engl.), der äusseren 3 mm. (‘/g" engl.) betragen. Beide Wände sind sorgfältig mit einander durch Hülsen und Schraubenbolzen zu verbinden.

Die Rauchkammerthüren sind in gleicher Weise auszuführen und mit starken Charnieren zu versehen ; auch sind die erforderlichen Halter und Aufhängeketten anzubringen.

Sicherheits

ventile.

Absperrventile.

Feuerungs-

Einrichtungen.

Speiseventile.

Ausblasehähne.

54) Sicherheitsventile. Jeder Kessel soll zwei' den Vorschriften des Bureau „Veritas“ entsprechende Sicherheitsventile mit Federbelastung besitzen. Jedes Sicherheitsventil ist mit einer vom Maschinenraum aus bewegbaren Lüftvorrichtung auszurüsten. Die Dampfabgangsrohre sollen Entwässerungshähne mit Abflussrohren nach dem an einer geeigneten Stelle des Heizraumes unterzubringenden Wassersammeltänk für die Heizer enthalten. — Gegen die Sicherheits- und Dampfabsperrventile der Kessel sind innen Zuleitungsrohre zu schrauben, welche sich über die ganze Länge der Kessel erstrecken und an ihrer oberen Hälfte mit Querschlitzen versehen sind. — Die Dampfabgangsrohre der Sicherheitsventile sind an der Hinterseite der Schornsteine hochzuführen.

55)    Absperrventile. An jedem Kessel soll ein Absperrventil derartig befestigt werden, dass der in demselben herrschende Dampfdruck bemüht ist, dasselbe zu öffnen. Ventilkörper, Ventilsitz, Ventilspindel desselben sollen aus Bronce bestehen, die Stopfbüchse ist mit Bronce zu garniren.

56)    Die Feuerzargen und Feuerthüren sind aus Gusseisen herzustellen, sorgfältig an die Kesselfronten zu passen und mit inneren Schutzplatten zu versehen. An den Feuerzargen sollen Luftventile sitzen, zwecks Zuführung von Luft oberhalb der Feuer. Jede Feuerzarge soll zwei Thüren besitzen. Die Aschfälle sind mit glatten Blechen auszukleiden, welche das Ascheziehen aus den gewellten Feuer-biichsen erleichtern sollen. Sie sind mit verstellbaren Dämpfern und mit querüber befestigten, zur Auflage für die Pricker dienenden Schürstangen zu versehen. — Die gusseisernen Roststäbe sind in zwei Lagen anzuordnen.

57)    Die Speiseventile sind für jeden Kessel nach Art der Rücklaufventile aus Bronce zu fertigen und mit der Maschinenspeiserohrleitung zu verbinden. Ebenso sind die Speiseventile an der Rohrleitung der Dampfpumpe einzurichten. Von jedem Speiseventil ist ein gusseisernes Rohr in das Innere des Kessels zu leiten. — . Jeder Kessel ist mit zwei Hydrokinetern von Weir (siehe § 86, 19) auszustatten.

58)    Kesselausblase- und Abschaumhähne. Die Kesselausblasehähne müssen soweit vor der Kesselfront hervorstehen, dass sie frei bewegt werden können. Dieselben sind mit gusseisernen inneren Zuleitungsrohren zu versehen, welche 152 mm. (6" engl.) über den mittleren Feuerbüchsen münden sollen. Für jeden Kesselausblase-hahri ist ein Bodenhahn vorzusehen, welcher über dem Flurplattenbelage des Heizraumes an der Bordwand zu placiren ist. Die

Halsrohre dieser Hähne sind durch die Aussenhautplatten hindurchzuführen und mittelst eines äusseren broncenen Flansches mit Schrauben aus Muntz-Metall zu befestigen. Die Hähne sind mit Sicherungen zu versehen. — Jeder Kessel soll einen Abschaumhahn besitzen, welcher mit einem Bodenhahn zu verbinden und im Innern des Kessels mit einem broncenen Zuleitungsrohr und Schaumlöffel auszustatten ist.

Aschekühl-

vorrichtung.

59)    Hähne zum Aschekühlen. Durch jeden Heizraum ist eine Kühlrohrleitung zu legen, deren Seehahn an der Schiffsseite oberhalb der Flurplatten sitzt. Für jeden Kühlhahn ist ein genügend langer Lederschlauch mitzuliefern.

Wasserstand.

60)    Wasserstandszeiger und Probirhäline. Je ein Wasserstandsglasapparat und zwei Probirhäline sind an beiden Stirnwänden der Kessel vorzusehen, die letzteren müssen direct am Kessel befestigt sein.

Das gusseiserne Zuführungsrohr des Wasserstandsglases soll 89 mm. (3¹/.," engl.) lichten Durchmesser besitzen, der untere Probir-hahn und die Wasserstandsmarke muss mindestens 254 mm. (10" engl.) über der hinteren Bauchkammerdecke angebracht sein.

Schornstein

klappen.

61)    Schornsteinklappen sind in beiden Schornsteinen einzubauen, und mit einer vom Heizraum aus zu handhabenden Stellvorrichtung zu versehen.

62)    Ausstattung der Heiz- und Maschinenräume. Die Flurplatten in den Heiz- Fiurpiatten. räumen sollen schmiedeeiserne, geriffelte, 9,5 mm. (³/g/y engl.) starke

Bleche sein. Dieselben sind mittelst Holzunterlagen auf Trägern zu lagern, welche letztere aus Schmiedeeisen zusammen genietet sein müssen.

63)    Ventilatoren. Es sind deren in jedem Heizraum zwei von je 762 Ventilatoren, mm. (2' 6" engl.) Durchmesser anzuordnen. — Die Schornsteinumbauten sowie deren Ventilationsschieber sind so einzurichten, dass die Ventilation der Heizräume eine möglichst vollkommene wird.

Grätings.

64)    Grätings, Leitern etc. sind in jedem Heizraum nach Bedarf einzubauen, dessgleichen die erforderlichen Handgeländer.

65)    Die Aschheissvorrichtung ist durch eine besondere kleine Maschine Aschheisszu betreiben und in den Heizraumventilatoren derartig zu arrangiren,

dass der eine Ascheimer geheisst wird, während der andere gleichzeitig gefiert wird. An beiden Enden der Trommelwelle für die Aschheissvorrichtung müssen Handkurbeln aufgepasst werden.

66)    Kupferrohre. Sämmtliche Dampfzuführungs- und Abgangsrohre, Kupferrohre, die Speiseröhre, die Bohre für das Condensations- und Circulations-wasser, sowie sämmtliche Lenzausgussrohre sind aus Kupfer mit

hart aufgelötheten Bronceflanschen herzustellen. — Die Krümmer der Hauptdampfrohre sind aus Kupfer zu treiben und eine Nummer

stärker zu wählen als die im Folgenden angegebene Wandstärke der Kupferrohre. Diese letztere soll betragen in den :

Hauptdampfrohren 7 mm. — 5 mm. (No. 2 bis No. 6 B. W. Gf.) Condensationswasserrohren

6 mm. 6 mm. 6 mm. 5 mm.

Circulationswasserrohren Ausblaserohren Abschaumrohren Speiseröhren und den Lenzausgussrohren

Dampfzuführungsrohren der Winden von über 100    mm.    (4" lichte Weite) 4,2    mm.    (No. 8    B. W. Gr.)

Eine 203 mm. (8" engl.) Dampfpfeife ist vor dem vorderen Schornstein anzubringen. Dieselbe muss von der Commandobrücke aus bedient werden können.

6 mm.

67) Hähne. Sämmtliche Hähne sind aus bestem dichtem Bronceguss herzustellen und mit Ausnahme der Bilgehähne mit Stopfbüchsen zu versehen. Die Schraubenbolzen sind dem jedesmaligen Druck entsprechend stark zu wählen. — Ein Hahn zur Entnahme von Kesselwasser zum Messen des Salzgehalts ist an jedem Kessel anzubringen.

Drucitprobe 68) Flanschverbindungen und Druckproben. Die Flanschen der sämmt-

der Rohrleitung.    /    i?    J

liehen Bohrverbindungen der Kessel und Maschinen sind sauber zu bearbeiten und müssen rings herum gut und dicht anliegen. Alle Dampfrohre, Speiseröhre und Ausblaserohre sind derselben Druckprobe wie die Kessel zu unterwerfen.

69)    Kohlentransportbahnen sind nach Uebereinkunft in den Heizräumen und Kohlenbunkern einzubauen und mit den erforderlichen Laufkatzen und Kohleneimern auszustatten.

70)    Eine Dampf pumpe für Frischwasser ist mit allen erforderlichen Dampf- und Wasserrohrleitungen vorzusehen, damit das Trinkwasser aus den Tanks im Schiffsraum in die Tanks für den täglichen Bedarf iibergepumpt wrerden kann.

71)    Ein schmiedeeiserner Condensationstänk für den abgehenden Dampf der Winden ist über den Kesseln unter dem Hauptdeck zu placiren und mit Ueberlaufrohren nach der Bilge und dem Luftpumpendruckraum, sowde mit einem besonderen Dampfabgangsrohre auszustatten.

72)    Farbeanstrich. Alle gusseisernen und nicht bearbeiteten schmiedeeisernen Maschinentheile sind vor dem Einsetzen in das Schiff mit einem einfachen Farbeanstrich zu versehen. Nach der Dampfprobe ist diesen Theilen ein doppelter grüner oder andersfarbiger Firnissanstrich zu geben.

Hähne.

Kohlen

transport.

Frischwasser

pumpe.

Condensations

tänk.

Anstrich.

Schiffsrnasclnnen-Specificationên.

383

Schränken Und -Maschinen-V orratlisraum.

73)    Der Maschinenvorrathsraum mit allen Fächern Scliiebladen ist ganz aus Eisen ohne jedwedes Holzwerk herzurichten. Geeignete Abtropfschalen aus Messingblech zum Aufstellen von Oelkannen sind in der benöthigten Anzahl auf den einzelnen Plattformen und im Vorrathsraum anzubringen. Für den täglichen Bedarf ist ein Oeltänk aus Messingblech mit 3 einzelnen verschliessbaren Abtheilungen, deren jede 68 1. (15 Gallonen)

Oel fassen soll, im Maschinenraum aufzustellen.

Vorrathstänks.

74)    Die Vorrathstänks sind aus galvanisirtem Eisenblech zu fertigen und nach Uebereinkunft im Maschinenraum zu placiren. Zum Füllen dieser Tanks von Deck aus sind Hähne und Kupferrohre von 50 mm. lichtem Durchmesser nebst allen sonstigen Einrichtungen einzubauen.

75)    Allgemeine Bestimmungen. Kessel und Maschinen sind in allen Allgemeine

'    °    °    Bestimmungen.

ihren Theilen aus allerbestem Material zu fertigen, ihre Bauart muss sich den besten Ausführungen ebenbürtig zur Seite stellen können, ihre Montage im Schiff ist mit grösster Sorgfalt zu bewirken, ihre Erprobung und Ausstattung hat nach Maassgabe dieser Specification zu erfolgen und muss sowohl zur Zufriedenheit des Bestellers oder dessen Vertreters als auch zu der des Experten vom Büreau Veritas ausfallen. Endlich müssen alle einschlägigen Gesetze des deutschen Reiches befolgt worden sein.

B. Specification für die Maschinen von 3900 IIP eines Kriegsschiffes mit

Doppelschrauben.

(Deutsche Panzercorvette „E“ im Bau beim Vulcan in Stettin.)

I. Maschinenräume und System der Maschinen.

Maschinen-

räume.

1) Maschinenräume. Durch die wasserdichten Schotte auf Spant 12, Spant 17 und Spant 22 werden unterhalb des Panzerdecks zwei Maschinenräume gebildet, welche durch eine auf Spant 17 Mittschiff angebrachte, wasserdichte, verschliessbare Schiebethür, deren Unterkante 2,1 m. unterhalb der Constructionswasserlinie liegt, mit einander in Verbindung stehen. Der hintere Maschinenraum steht durch wasserdicht verschliessbare Thüren mit den Schraubenwellentunneln und der vordere durch eine wasserdicht verschliessbare Thür, deren Unterkante 1,25 m. unter der Constructionswasserlinie liegt, mit dem hinteren Heizraum und dem Zwischendeck unterhalb der Casematte in Verbindung. — Das Maschinenluk reicht im hinteren Maschinenraum von Spant l3¹/₂ bis Spant 16, im vorderen von Spant 18 bis Spant 20¹/₂ in einer lichten. Breite von 3,6 m. und ist bis zum Oberdeck umschottet. Durch das Maschinenluk führt vom Panzerdeck aus eine Niedergangstreppe nach dem hinteren Maschinenraum. Für den vorderen Maschinen-

raum dient die zur Communication unterhalb des hinteren Panzerschotts in den Maschinenraum eingehängte umschottete Treppe. Für die Gefechtsbereitschaft werden die Maschinenluken im Panzerdeck mit einem Belag von Panzergrätings versehen.

Im hinteren Maschinenraum liegen die

System

der Maschinen.

Kesselräume.

2) System der Maschinen.

Maschinen für den Betrieb der B. B. Schraube, im vorderen die für den Betrieb der St. B. Schraube. Beide Maschinengruppen sollen mit einem Dampfdruck von 5 kg. pro qcm. Ueberdruck in den ihnen gemeinschaftlichen Kesseln arbeiten und im Uebrigen von einander unabhängig sein und mit ihrem Zubehör unterhalb der Constructionswasserlinie liegen. Jede Maschinengruppe besteht aus zwei Woolf sehen Maschinen, von denen jede für sich durch ein Ventil bezw. Schieber vom Dampf bezw. Condensator abgesperrt werden kann. Die beiden Cylinder einer jeden Maschine liegen in einer Achse und sind in ihren Rohrverbindungen mit eingelegten bezw. vollen Scheiben versehen, um auch entweder allein mit dem Hochdruckcylinder oder allein mit dem Nieder-druckcylinder (im letzteren Falle bei auf 2 kg. pro qcm. Ueberdruck in den Kesseln reducirtem Dampfdruck) arbeiten zu können.

—    Die Arbeit eines jeden Kolbenpaares wird durch Kolbenstangen, Schlittenführung und direct wirkende Pleyelstange auf die Kurbelwelle, deren beide Kurbeln unter 90° stehen, übertragen und von dieser durch die Wellenleitung auf eine dreiflügelige Schiffsschraube. Die Schrauben sind nach Hirsch’schem System, die B. B. Schraube linksgängig, die St. B. Schraube rechtsgängig.

—    Beiden Maschinen einer jeden Gruppe sind gemeinschaftlich ein Röhrenoberflächencondensator, eine Cireulationseentrifugalpumpe, welche mit besonderer eincylindriger Betriebsmaschine versehen ist, sowie eine Luft-, zwei Speise- und eine Lenzpumpe, welche von einer besonderen zweicylindrigen Compoundmaschine betrieben werden. In jedem Maschinenraum ist eine zweicylindrige Dampfpumpe sowie eine Handpumpe aufzustellen. — Die gesammte vorstehend beschriebene Maschinenanordnung ist aus den dem Contracte beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Zum Zubehör jedes Maschinenraumes gehört eine durch Dampf betriebene Ventilationsmaschine.

II. Kesselräume und System der Kessel.

3) Kesselräume. Durch die wasserdichten Schotte auf Spant 22 und Spant 30, bezw. auf Spant 34 und Spant 42 werden unterhalb des Zwischendecks der Kasematte 2 Kesselräume gebildet, welche durch einen 1,85 m. breiten Gang, dessen Sohle 2,2 m. unterhalb der Constructionswasserlinie liegt und durch zwei auf Spant 30 und 34 befindliche wasserdicht verschliessbare Thüren mit einander

in Verbindung stehen. — Die permanenten Luken des hinteren Kesselraumes erstrecken sich im Zwischendeck von Spant 25 bis Spant 29 im Batteriedeck und im Oberdeck von Spant 26 bis Spant 29 ; die des vorderen Kesselraumes im Zwischendeck von Spant 35 bis Spant 39, im Batteriedeck und im Oberdeck von Spant 35 bis Spant 38. Die lichte Breite dieser Luken, welche vom Zwischendeck bis zum Oberdeck umschottet sind, beträgt im Zwischendeck, im Batteriedeck und im Oberdeck 3,3 m. Auf dem Oberdeck sind 1,3 m. hohe, mit seitlichen Gitterschiebern versehene Luksülle vorgesehen. Die Kesseleinsatzluken sind in einer lichten Breite von 3,3 m.

für den hinteren Kesselraum im Zwischendeck von Spant 25—29.

25—29.

„    „    „    „    „ Batteriedeck    „

25—29.

35—39.

35-39.

35—39.

35—39.

„    „    „    „    „ Oberdeck    „

„    „ vorderen

„ Zwischendeck „

„ Batteriedeck ,,

„ Oberdeck „

„ Brückendeck „

Der Niedergang zum hinteren Kesselraum befindet sich zwischen Spant 22 und Spant 23 auf St. B., derjenige zum vorderen Kesselraum zwischen Spant 41 und Spant 42 auf St. B. Die Luftzuführung erfolgt für den vorderen Kesselraum durch einen Ventilator von 1,0 m. lichtem Durchmesser und durch 2 Ventilatoren von 0,70 m. lichtem Durchmesser, für den hinteren Kesselraum durch 2 Ventilatoren von je 1,0 m. lichtem Durchmesser.

Die beschriebene Gesammtanordnung ist aus den dem Contracte beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

System der Kessel.

4)    System der Kessel. Jeder Kesselraum enthält 4 cjdindrische Kessel, paarweise mit 3,4 m. Entfernung zwischen den Stirnwänden und 4,090 m. von Mitte bis Mitte Kessel angeordnet, so dass an dem vorderen und hinteren Schott ausser dein für die Zugänglichkeit erforderlichen Raum noch ein Kohlenbunker von 0,75 m. verbleibt, während an den Seiten zwischen den Kesselrückwänden und den Kohlenbunkern ein Zwischenraum von 0,50 m. vorhanden ist. —

Die 4 Kessel erhalten einen gemeinschaftlichen festen Schornstein.

Die Kessel sollen mit einem Dampfdruck von 5 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten und ist für dieselben die dem Contracte beigefügte Kesselzeichnung maassgebend. — Zum sonstigen Zubehör der Kesselräume gehört in jedem Kesselraum ein Lenzejector.

III. Leistungen der Maschinen und Kessel etc.

5)    Die eigentlichen Schiffsmaschinen müssen, wenn das Schiff auf L„ejstu"? der dem Constructionstiefgange liegt, in See eine Gesammtleistung von

3900 (Dreitausendneunhundert) indicirten Pferdestärken durch-

BüSLEY, die Schiffsmascliine.

schnittlich bei sechsstündiger, ununterbrochener, forcirter Fahrt entwickeln und soll hierbei die Durchschnittsleistung einer jeden Maschinengruppe nicht unter 1900 (Eintausendneunhundert) indi-cirten Pferdestärken betragen. Hinsichtlich der bei dieser Fahrt und den weiteren Fahrten mit reducirter Leistung zu verwendenden Kohlen und Heizer und hinsichtlich des Gesammtkohlenverbrauchs bei den verschiedenen Leistungen wird auf die Absätze VIII und IX dieser Specification verwiesen. — Die Zeiträume, welche im Maximum die Ausführung der folgenden, bei voller Fahrt des Schiffes vorzunehmenden Maschinenmanöver beanspruchen darf, sind folgende:

Zeitdauer der Maschinen-Manöver.

Leistung der Pumpen etc.

Gewicht der Maschinen.

Dampfcylinder.

— 20 Secund.

1)    Von Halt auf Volldampf-Vorwärts

2)    „    Yolldampf-Vorwärts auf Halt

3)    „    Halt auf Volldampf-Rückwärts

4)    „    Volldampf-Rückwärts auf Halt

5)    „    Volldampf-Rückwärts auf Volldampf-Vorwärts =    30    „    „

6)    „    Volldampf-Vorwärts auf Volldampf-Rückwärts =    30    „    „

Die Centrifugalpumpen müssen in ihrer Function als Lenzpumpen zusammen eine Leistungsfähigkeit von 5 cbm. pro Minute bei normalem Tiefgange des Schiffes besitzen und muss der Lenzejector jedes Kesselraumes 0,5 cbm. pro Minute zu liefern im Stande sein. Mit jeder Handpumpe muss in ihrer Function als Lenzpumpe 0,033 cbm. pro Minute geschafft werden können. Jeder Maschinen-raumcentrifugalventilator muss ungefähr 50 cbm. Luft pro Minute schaffen können.

IV. Gewicht.

6) Das Gesammtgewiclit der Maschinen, Wellen, Schrauben etc., der Kessel mit Rauchfängen, Schornsteinen, der Rohrleitungen und Zubehör-theile, einschliesslich des Wassers in den Kesseln, Condensatoren, Pumpen und Rohre, der Ventilationsvorrichtungen, sowie der Ersatzgegenstände und Inventarienstücke, jedoch ausgeschlossen das Gewicht der Feuerlösch- und Lenzrohre mit Ventilen etc., soll nicht mehr als 650 Tonnen (sechshundert und fünfzig) à 1000 kg. betragen. — Zur Feststellung, ob diese Bedingung innegehalten, sind die einzelnen Maschinentheile etc. vor dem Einsetzen in das Schiff durch einen vereidigten Wiegemeister zu wägen. Die bezüglichen Wiegelisten sind nach den von der Admiralität vorgeschriebenen Schemas und den denselben beigefügten Erläuterungen zu führen.

V. Construction und Material der einzelnen Theile und des Zubehörs zu

den Maschinen.

7) Dampf cylinder.    Die Dampfcylinder nebst Böden und Deckeln,

sowie die Schieberkasten sind mit Filz und Holz zu bekleiden.

'CO

CO

Die Deckel der Niederdruckcylinder sind an der der Kurbelwelle zugewandten Seite anzubringen und müssen ohne Demontage der Führungen und der Hauptlagerböcke losnehmbar sein und nach Auskupplung des Kreuzkopfes aus der Maschine entfernt werden können. Ausserdem ist das Innere der Niederdruck cylinder durch in Deckel und Boden anzubringende Mannlöcher für eine Revision zugänglich zu machen. Die Deckel der Hochdruckcyliuder sind an der der Kurbelwelle entgegengesetzten Seite anzubringen.

8)    Dampfmäntel. Die Dampfmantelung ist im cylindrischen Tlieile Kampfmäntel, durch Einsetzen besonderer Arbeitscylinder herzustellen, dergestalt, dass die letzteren, falls sie unbrauchbar werden, ohne Schwierigkeit und ohne an den Mänteln etwas verändern zu müssen, ersetzt werden können.

9)    Hähne und Ventile für Dampf mäntel. Der für die Dampfmäntel erforderliche Dampf ist aus dem oberen Theile des Wassersammlers unabhängig vom Hauptdampfabsperrventil vermittelst eines Ventiles zu entnehmen. — Das in den Mänteln durch Condensation entstehende Wasser ist durch Ventile in die Warm Wasserbehälter (Luftpumpendruckräume) zu führen. Ausserdem ist für den Mantel jedes Cylinders ein mit einer Rückgangsklappe versehener und während des Ganges der Maschine durch eine Zugstange bewegbarer Hahn einzuschalten, durch welchen das Wasser in die Bilge entweichen kann.

Dampfmäntel-

Absperrvorrich-

timgeii.

Die nach 2 an den Absperrventile.

10) Absperrventile, bezxv. Schieber und Scheiben.

Einzelmaschinen erforderlichen Ventile nebst Ventilgehäusen und

Absperrschieber sind aus Bronce herzustellen. — Ausser den eingelegten ringförmigen bezw. vollen Scheiben sind die für die alleinige Arbeit je eines Cylinders erforderlichen vollen bezw. ringförmigen Scheiben complet mitzuliefern. Die zugehörigen Stutzen, welche sammt den Scheiben aus Bronce zu fertigen sind, sind derart einzurichten, dass die Scheiben leicht ausgewechselt werden können.

beiden Enden Cyimdersicher-

neitsventile.

11) Cylinder Sicherheitsventile.    Jeder Cylinder soll an

Sicherheitsventile haben, welche sich bei dem Eintritt von Wasser in die Cylinder dem Dampfdruck entsprechend leicht öffnen müssen und mit geeigneten Gehäusen aus Kupfer oder Bronce versehen sein sollen, um eine Beschädigung des Personals durch das aus

spritzende heisse Wasser zu verhüten.

12)    Schieberkastensicherheitsventile. Die Schieberkasten der Niederdruck- ^’l^herbiijts-¹¹’ cylinder sind mit einem Sicherheitsventil nach Art der Cylinder-sicherheitsventile zu versehen, welches auf einen Dampfdruck von 2 kg. pro qcm. Ueberdruck belastet ist.

13)    Wasserhähne der Cylinder. Zum Ablassen des Wassers von beiden Seiten der Cylinder sind mit Rückgangsklappen versehene Hähne

25*

ventile.

Cylinder-

ausblasehähne.

anzubringen, welche sich bei jedem Cylinder unabhängig von denen der andern Cylinder vom Maschinistenstande aus handhaben lassen. Ausserdem sind die Hähne der Niederdruckcylinder durch eine Rohrleitung und Absperrhahn am Condensator mit letzterem zu verbinden. Die Schieberkasten sind ebenfalls mit Wasserablass-hähnen zu versehen.

Indicator-

einrichtung.

Steuerung.

Stopfbüchsen.

14)    Indicatoreinrichtung. Jeder Cylinder muss eine Einrichtung haben, um von seinen beiden Enden Indicatorcurven vermittelst eines auf einen Dreiwegehahn geschraubten Indicators abnehmen zu können. Das Gewinde im Dreiwegehahn muss übereinstimmend sein mit dem Hahngewinde an den Indicatoren nach Richards Patent. Ein mit dem gleichen Gewinde versehener Hahn ist an jedem Niederdruckschieberkasten behufs Anbringung eines Indicators vorzusehen.

Manometer und Thermometer.

15)    Einrichtungen zum Messen des Dampfdruckes und der Temperaturen. Am Hauptdampfrohr ist in jedem Maschinenraum an beiden Seiten des Hauptdampfabsperrventiles je ein Doppelmanometer von gleicher Beschaffenheit mit dem weiterhin für die Kesselgarnitur vorgeschriebenen anzubringen, welches mit zur Nedden’schen Schutzvorrichtungen zu versehen ist. Ausserdem ist am Hauptdampfrohr zwischen den Kesseln und dem Hauptdampfabsperrventil eine Vorrichtung zum Messen der Temperatur des Dampfes anzubringen. Dieselbe Vorrichtung ist an den Schieberkasten der Niederdruck-cylinder bezw. an den Dampfeintrittsstutzen derselben anzubringen, sowie eine Verschraubung für Anbringung eines Manometerhahnes mit für die Kesselgarnitur vorgeschriebenem Gewinde.

16) Steuerung. Die mit einem Entlastungsringe zu versehenden Dampfvertheilungsschieber der in einer Axe liegenden Hoch- und Nieder-druckcylinder sollen gemeinschaftlich durch eine Stephenson’sche Coulisse bewegt werden. Die Hochdruckcylinder erhalten ausserdem Expansionsschieber, deren Verstellung während des Ganges für jede Maschinengruppe gemeinsam vom betreffenden Maschinistenstande aus erfolgen kann. — Jede Maschinengruppe erhält einen auch mit Handbetrieb versehenen Dampfumsteuerungsapparat, welcher von dem Maschinistenstande aus zu handhaben ist. — An geeigneter Stelle der Umsteuerungs- bezw. Expansionsvorrichtungen ist in leicht erkennbarer deutlicher Weise die Stellung der Coulissen bezw. die Cylinderfüllung bei den verschiedenen Expansionsgraden in Zehnteln und Hundertsteln des Kolbenhubes anzugeben. — Die Maschinen sind mit Vorrichtungen zu versehen, welche ein durchaus sicheres und leichtes Ingangsetzen derselben ermöglichen.

17) Stopfbüchsen der beweglichen Theile. Die an den Dampfcylindern befindlichen Stopfbüchsen sind mit einer Vorrichtung zu versehen,

welche ihr durchaus gleichmässiges Anziehen sichert und sind derartige Vorrichtungen auch bei anderen Stopfbüchsen anzubringen, soweit dieses erforderlich erscheint, um beim Gange der Maschinen auch diese sicher und gleichmässig anziehen zu können.

Kolben und Kolbenstangen.

18)    Kolben und Kolbenstangen. Die Kolben sollen einen einzigen gusseisernen King, welcher durch Federn aus Stahl angespannt lind mit einem broncenen Schlussstück versehen sein soll, erhalten. Die Kolbenkörper sind mit eingeschraubten und verbohrten oder seitlich eingelegten broncenen Muttern für die Befestigungsschrauben des Kolbendeckels und diese Schrauben mit einer Sicherungsvorrichtung zu versehen. — Die Kolben sollen durch eine Verstärkung des Kolbenstangendurchmessers zwischen den beiden Kolben in den beiden von einander getrennten Stopfbüchsen der Böden von Hoch- und Niederdruckcylinder eine wirksame Führung erhalten und sind die Kolbenstangen dieser Verstärkung des Durchmessers entsprechend behufs Reducirung des Gewichts eventuell auszubohren. Die Kolbenstangen sind durch Conus und Mutter mit den Kreuzköpfen zu verbinden, dergestalt, dass die Niederdruckkolben nach der Kurbelseite zu herausgenommen werden können. Im Uebrigen sind die Kolbenstangen aus bestem Abfallschmiedeeisen herzustellen. Lieber die event. Verwendung des Flusseisens siehe untenstehende Vorschriften über Druckproben, Material etc.

Führungen und Pleyelstangen.

19)    Schlittenfülirungen und Pleyelstangen.    Die Gleitklötze (Schlitten)

sind mit Bonce oder einer anderen geeigneten Legirung zu gar-niren und müssen dieselben oder die Gleitbahnen zum Nachstellen eingerichtet sein. — Die Pleyelstangen sammt Lagerdeckeln sind aus Schmiedeeisen oder Flusseisen (siehe untenstehende Vorschriften über Druckproben, Material etc.) anzufertigen, die broncenen Lagerschalen sind im Kurbellager mit Weissmetall zu bekleiden.

20)    Hauptlagerböcke. Die aus Bronce bestehenden Lagerschalen derselben sind mit Weissmetall zu bekleiden und so einzurichten, dass sie behufs leichter Revision aus dem Lagerkörper entfernt werden können, ohne dass dabei ein Heben der Kurbelwelle noth-wendig wird. Die Deckelschrauben müssen ohne Vornahme einer umständlichen Demontage an den Maschinen ausgewechselt werden können.

Lager.

21)    Drucklager und Traglager. Die Drucklager müssen in der Richtung der Wellenaxe auf ihrer Fundamentplatte durch eine Keilvor-richtung verstellbar sein. Dieselben sind mit einzelnen Bronce-ringen, von denen jeder einzelne nach Abnahme des Deckels entfernt werden kann, zu versehen und müssen ausserdem geeignete Aussparungen enthalten, um ein beginnendes Warmlaufen durch Anfühlen mit der Hand leicht wahrnehmen zu können. — Die unteren Hälften der Traglager sind mit Weissmetall zu bekleiden.

22)    Kurbelwellen und Uebertragungswellen. Dieselben sind aus bestem Abfallschmiedeeisen oder Flusseisen (siehe untenstehende Vorschriften über Druckproben, Material etc.) zu fertigen. Sämmtliche Kupplungsflanschen der Wellen sollen mit denselben aus einem Stück bestehen. Die Wellenleitungen sind an den wasserdichten Schotten der Maschinenräume mit Stopfbüchsen zu versehen.

Kurbel- und Uebertragungs-Wellen.

Dreh- u. Bremsvorrichtungen .

Schrauben-

wellen.

Wellenrohre.

Schrauben.

Oberflächen

condensatoren.

23)    Dreh-, Enthupplungs- und Bremsvorrichtungen. Für jede Maschinengruppe ist ein Apparat zum Drehen der Maschinen mit der Hand, sowie eine Entkupplungs- und Bremsvorrichtung anzubringen.

Die Axe der Schrauben-

24)    Schraubenwellen. Die hintersten in den Wellenrohren befindlichen Schraubenwellenstücke sind, soweit sie mit Seewasser in Berührung kommen, entweder gänzlich mit einem Bronceüberzug oder nur an der Lagerstelle und der Stopfbüchse mit einem solchen, im Uebrigen aber alsdann mit einem Kupferüberzug ohne Math von mindestens 6 mm. Wandstärke zu versehen, und Maschinenwellenleitungen soll parallel der Constructionswasser-linie sein und 3,3 m. unterhalb derselben liegen. Die Entfernung der Wellenaxe von der Mittellinie des Schiffes beträgt 3,25 m.

25)    Wellenrohre. Die Wellenrohre sind aus Bronce herzustellen und sind die Lager der Schraubenwellen in denselben mit Pockholz zu füttern. An den Wellenrohren ist je ein broncener Hahn von ca. 30 mm. Bohrung zur Entnahme von Seewasser anzubringen. — Zwischen den AVellenrohren und den Schrauben ist ein broncener, mit Pockholz garnirter Druckring einzuschalten.

26)    Schrauben. Die Schrauben sollen 4,80 m. Durchmesser haben und sammt ihren verstellbaren Flügeln aus Bronce bestehen. — Die an der Nabe befindlichen Befestigungsflanschen werden in ihren Dimensionen und in der Anordnung der Befestigungsschrauben durch die Admiralität festgestellt, und hat die Bearbeitung derselben nach Maassgabe der von der Admiralität zu übersendenden Stichmaasse und Schablonen zu erfolgen.

27)    Oberßächencondensatoren. Die Oberflächencondensatoren, deren jeder von der zugehörigen Circulationspumpe mittelst eines Ventiles oder Schiebers absperrbar sein muss, sollen aus Bronce oder Muntz-Metall angefertigt sein. — Die Rohre sollen in den beiden zugehörigen, aus Bronce oder Muntz-Metall herzustellenden Rohrplatten mit Stopfbüchsen versehen sein. Die Rohre sollen einen äusseren Durchmesser von 17,5 mm. bei 0,8 mm. Wandstärke haben, aus Messing von ca. 70 °/₀ Kupfergehalt bestehen, gezogen, ohne Löthnaht und innen und aussen verzinnt sein. — Sämmtliche Rohre müssen auf einer Seite der Condensatoren aus denselben ohne weiteres Demontiren an den Maschinen, ausser dem Abnehmen der Deckel, herausgenommen oder eingesetzt werden können und an ihren beiden Enden behufs Herstellung der Stopf-

Schiffsmascliineii-Specificationen.

391

Die Rohrwände sollen durch massive Anker aus

büchsenclichtung leicht zugänglich sein. Als Packungsmaterial für diese Stopfbüchsendichtung ist baumwollene Packungsschnur zu benutzen.

Muntz-Metall mit einander verbunden sein. Jeder Condensator ist mit einer Vorrichtung zur Einspritzung aus der See zu versehen und so einzurichten, dass event, auch ausschliesslich mit nasser Condensation gearbeitet werden kann. Ferner ist jeder Condensator mit einer zweiten kleineren Vorrichtung zur Einspritzung aus den Kühlräumen zu versehen, durch welche der Bedarf an Speisewasser regulirt werden kann. — An den Condensatoreinspritz-vorrichtungen ist eine Theilung zu markiren, welche den Oeffnungen des Hahns bezw. Ventils in Zehnteln der Gesammtöffnung entspricht und es ermöglicht, bei jeder Stellung die Oeffnung ohne Weiteres ablesen zu können. — Jeder Condensator ist mit einem Doppelvacuummeter nach Bourdon’s System, welches sammt Scala und zugehörigem Hahn von der Firma Schaffer und Budenberg in Buckau-Magdeburg nach Scala Fig. 12 der in der Kaiserlichen Marine eingeführten Grössen zu beziehen ist, zu versehen. Jeder Condensator ist mit einem Dampfstrahlluftsaugeapparat zu versehen, um das zum Inbetriebsetzen der Maschine erforderliche Vacuum zu erzeugen. Dessgleichen ist an jedem Condensator ein Hahn mit Schlauchverschraubung anzubringen, um demselben eine Soda-etc.-Lösung zuführen zu können, dessgleichen ein verschraubtes Schauloch. Die Kühlräume sind mit den für die Temperaturbeobachtungen erforderlichen kleinen Hähnen zu versehen.

Circulations

pumpen.

Circulation s-pumpen-Maschinen.

Luftpumpen.

28)    Kaltwasser circulationspumpen. Die Centrifugalpumpengehäuse sind aus Bronce, die Flügel aus Bronce oder Kupfer herzustellen. Die Axen sind, soweit dieselben mit dem Wasser in Berührung stehen, ebenfalls aus Bronce zu fertigen oder mit Bronceüberzug zu versehen. Die betreffenden Lager sind mit Pockholz zu füttern. Jede Pumpe ist ferner mit besonderer Lenzsauge- und Lenzdruckrohrleitung zu versehen, so dass sie auch nach Belieben lenzen und das Lenzwasser direct über Bord werfen kann. Die hierzu erforderlichen broncenen Schieber bezw. Ventile müssen leicht zugänglich und mit deutlicher Bezeichnung des Zweckes, bezw. der Stellung versehen sein.

29)    Circulationspumpenbetriebsmaschine. Die Dampfabgangsrohrleitung der Betriebsmaschine ist in den Condensator zu leiten, muss jedoch auch von demselben durch ein Ventil abgesperrt und durch ein zweites Ventil mit dem Dampfabgangsrohr der Kesselsicherheitsventile des hinteren Heizraumes in Verbindung gebracht werden können.

30)    Luftpumpen. Die verticalen, einfach wirkenden Luftpumpen sollen broncene Cylinder haben; die Kolben und Ventilsitze sollen eben-

falls von Bronce, die Kolbenstangen entweder ganz von Bronce oder von Schmiedeeisen mit Bronceüberzug, die Ventile von Gummi sein. — Der durch Erweiterung des Druckraumes der Luftpumpen gebildete Warm Wasserbehälter, aus welchem das Wasser zur Speisung entnommen, eventl. bei nasser Condensation direct über Bord gedrückt wird, muss mit einem Sicherheitsventil (Federbelastung) versehen sein. Ausserdem ist der Warm Wasserbehälter mit einem Wasserstandsglasapparat zum leichten Erkennen des Wasserstandes zu versehen. Das Wasserstandsglas muss mit dem für die Kesselgarnitur zu liefernden übereinstimmen.

Speisepumpen.

Lenzpumpen.

Pumpen-

Betriebs-Maschi-

nen.

31) Speisepumpen. Die verticalen einfach wirkenden Speisepumpen nebst Ventilgehäusen, Ventilen und Sitzen sind aus Bronce, die Windkessel aus Bronce oder Kupfer anzufertigen. Die Ventile sind ausserdem mit Pockholz zu garniren und ist der Ventilhub bei zweckentsprechenden Querschnittsverhältnissen möglichst gering zu machen. — Die beiden Speisepumpen jeder Maschinengruppe sollen im Stande sein, die sämmtlichen DamiDfkessel mit dem erforderlichen Speisewasser zu versehen, auch wenn beide Maschinengruppen mit voller Kraft gehen. Jede Speisepumpe ist mit einem Sicherheitsventil, welches andererseits mit dem Warm Wasserbehälter in Verbindung steht, zu versehen, und muss dieselbe auch während des Ganges der Maschinen durch broncene Hähne, Schieber oder Ventile von ihrer Saugerohrleitung, wie von der gemeinsamen Druckrohrleitung abgesperrt werden können. — An den Ventilkasten der Maschinenspeisepumpen zwischen Druck- und Saugeventil ist je ein kleiner Hahn anzubringen, durch welchen das für die Ermittelung des Salzgehalts und der Temperatur des Speisewassers nöthige Wasser entnommen werden kann.

ZU

32)    Lenzpumpen. Die einfach wirkenden Lenzpumpen sind nebst Ventilgehäusen und Sitzen ebenfalls aus Bronce anzufertigen und sollen denselben Durchmesser und Kolbenhub wie die Speisepumpen haben. Die Ventile können jedoch aus Gummi bestehen. Die Druckrohrleitungen sind mit einem Sicherheitsventil, die Saugerohrleitungen mit einer Drosselklappe oder einem Begulirventil versehen.

33)    Pumpenbetriebsmaschine. Der Hochdruckcylinder der zum Betriebe von je einer Luftpumpe, zwei Speisepumpen und einer Lenzpumpe dienenden Zwei-Cylindercompoundmaschine ist mit einer Vorrichtung zur Veränderung der Expansion zu versehen. Die Dampfabgangsrohrleitung des Niederdruckcylinders ist nach dem betreffenden Condensator zu führen. Die Dampfcylinder sind mit einer Indicator-vorrichtung für beide Cylinderseiten unter eventl. Benutzung der Wasserablasshälme zu versehen.

Dampfspeise

pumpen.

34)    Dampfspeisepumpen. Die zwei Dampf- und zwei Pumpencylinder enthaltenden Dampfpumpen, deren beide Kurbeln unter 90 ⁰ stehen, müssen im Stande sein, aus der See das erforderliche Speisewasserquantum in die Kessel zu schaffen, wenn beide Maschinengruppen mit voller Kraft arbeiten. Die Pumpenrohre, Hähne und Ventile müssen von denen der Maschinenspeisepumpen unabhängig sein. — Die Pumpenkörper mit Pumpenkolben und Stangen sollen durchweg aus Bronce bestehen und mit einem Federsicherheitsventil und einem broncenen oder kupfernen Windkessel versehen sein. Ausserdem sind besondere, von den anderen Druckrohrleitungen absperrbare, nach Oberdeck ausmündende und dort mit normalmässigen Verschraubungen ausgestattete Druckrohrleitungen mitzuliefern, damit die Dampfpumpen auch zum Deckwaschen und Feuerspritzen benutzt werden können. Letzterem Zweck entsprechend sind die Dampfcylinderdimensionen für einen Druck von 10 kg. pro qcm. Ueberdruck im Windkessel zu bemessen. An den Windkesseln sind Verschraubungen für Anbringung eines Manometerhalmes mit für die Kesselgarnitur vorgeschriebenem Gewinde vor- . Zusehen. Dessgleichen sind die Dampfcylinder mit einer Indicator-vorrichtung für beide Cylinderseiten unter eventl. Benutzung der Wasserablasshähne zu versehen. Die Saugerohrleitungen der Pumpen sind zum Zweck des Auspumpens der Kessel auch mit der Kesselausblaserohrleitung unter Einschaltung eines Hahnes in Verbindung zu bringen.

35)    Handpumpen. Die Handpumpen sollen aus Bronce bestehen und HandPumpen. sind mit Windkessel und Sicherheitsventil zu versehen. Die Pumpen sind einzurichten zum Saugen aus der See, aus dem Schiffsraum und aus den Kesseln und zum Drücken über Bord, nach dem Oberdeck zum Feuerspritzen und nach den Kesseln.

Die nach dem Oberdeck führenden und mitzuliefernden Druckrohrleitungen sind am Oberdeck mit normalmässigen Verschraubungen zum Anschrauben von Schläuchen zu versehen. Die nach den Kesseln führenden Bohre können mit denen der Dampfpumpen verbunden sein. An den betreffenden Hähnen ist ihr Zweck bei den verschiedenen Stellungen deutlich zu markiren.

Ventilations

maschinen.

36)    Ventilationsmaschinen der Maschinenräume. Dieselben sollen die sich ansammelnde erwärmte Luft in den Maschinenräumen an verschiedenen Stellen auf B. B. und St. B. Seite unmittelbar unter dem Panzerdeck ansaugen und nach aussen durch ein Bohr befördern. Die Windleitungen sind aus Kupfer oder aus verzinktem Eisenblech herzustellen.

Hauptdampf

rohrleitung.

CO

CO

37)    Hauptdampfrohrleitung. Dieselbe ist analog den durch Zeichnungen dargestellten Dispositionen mit jeder Gruppe der eigentlichen Schiffsmaschinen (siehe unter 2), System der Maschinen) in Ver-

bindung zu bringen und nach allen Schiffskesseln abzuzweigen. — An dem vorderen wasserdichten Schott des hinteren Kesselraumes ist ein Absperrventil einzuschalten, für dessen Construction und Material die unter 53) und 54) gegebenen Vorschriften gelten.

Wassersammler

• 38) Wassersammler im Haupt lampfrohr.    Am Hauptdampfrohr ist in

jedem Maschinenraum ein durch ein Handloch, behufs seiner Reinigung zugänglicher aus Kupfer oder Bronce bestehender Wassersammler anzubringen. Derselbe ist mit einem Ablassventil oder Hahn zu versehen sammt Rückgangsventil und Rohrleitung nach dem betreffenden Luftpumpendruckraum und nach aussenbords. Haupt dampf-    39) Hau ptd ampfa bsverrve n tile. Dieselben sind in die Hauptdampfrohr-

absperrventile.    J    i    i J l    ■*-

leitung, zwischen Wassersammler und der betreffenden Maschinengruppe einzuschalten, als Doppelsitzventile zu construiren und sind Ventile wie Sitzflächen aus Bronce zu fertigen. Diese Ventile müssen vermittelst eines Schraubengewindes an der Ventilspindel und unter Einschaltung einer Wellenleitung vom betreffenden Maschinistenstande aus zu handhaben sein und ist an dieser Stelle eine Scala getheilt nach Zehnteln und Hundertsteln vorzusehen, deren Theilpunkt : 1, demjenigen Ventilhube entspricht, über welchen hinaus eine Vergrösserung des Hubes die Differenz zwischen den Pressungen der beiden Manometer am Hauptdampfrohr bei for-cirtem Gange der Maschinen nicht weiter reducirt.

Ventile am Hauptdampfrohr.

40)    Sonstige Ventile am Hauptdampfrohr. Ausser den für die Dampfentnahme unabhängig vom Hauptdampfabsperrventil anzubringenden Ventilen für die Dampfmäntel und Umsteuerungen ist in jedem Maschinenraum ein für die Dampfentnahme ebenfalls vom Hauptdampfabsperrventil unabhängiges Ventil am Hauptdampfrohr anzubringen, welches unter Einschaltung eines Reducirventiles durch eine Rohrleitung mit dem bezüglichen Condensator in Verbindung steht. Diese Vorrichtungen sind in ihrer Grösse so zu bemessen, dass bei Benutzung der für eine zeitweilige Reducirung der Dampfentwickelung dienenden Mittel der überschüssige Dampf aller acht Kessel in die Condensatoren entweichen kann.

Hülfsdampfrohr

leitung.

41)    Halfsdampfr ohrleitun g. Von der Hauptdampfrohrleitung unabhängig ist eine Hülfsdampfrohrleitung anzubringen, sammt zugehörigen Absperrvorrichtungen, welche den für den Betrieb der Hülfsdampf-maschinen, der Ventilationsvorrichtungen, der weiterhin aufgeführten Dampfstrahlpumpen, Durchblasevorrichtungen und Dampfpfeife erforderlichen Dampf aus jedem der Schiffskessel entnehmen kann und so gross bemessen ist, dass diese Hülfsdampfmaschinen etc. gleichzeitig mit voller Kraft arbeiten können. — Die Hülfsdampfrohrleitung ist an geeigneter Stelle mit einem Flansch für den Anschluss der Dampfrohrleitung des in der Bauvorschrift beschriebenen Hülfskessels zu versehen.

42)    Lenzsaugerohre. Die Lenzsaugerolire sämmtlicher Pumpen sindLenzsauserohre-ebenso wie die übrige Rohrleitung complet mitzuliefern (sammt

Die Saugerohre der Circu-

den Saugeköpfen, Ventilen etc.).

lationspumpen, welche beim Eintritt in die Pumpen mit bronce-nen Absperrventilen bezw. Schiebern (siehe unter 28) zu versehen sind, sollen abzweigen aus dem unterhalb des inneren Bodens der Maschinenräume liegenden Hauptentwässerungsrohr von 300 mm. lichtem Durchmesser. Die Lenzpumpen und Handpumpen saugen von oberhalb des doppelten Bodens in den Maschinenräumen. Ausserdem ist das Saugerohr der vorderen Lenzpumpe mit dem Wasserkasten des Hauptentwässerungsrohrs zu verbinden, so dass je nach Belieben aus diesem Rohr oder von oberhalb des doppelten Bodens gelenzt werden kann. — Das Saugerohr der Handpumpe ist mit einem Rückgangsventile zu versehen.

Material der Bohre.

43)    Material der Rohre. Alle Rohre, welche Dampf oder Wasser führen, sollen aus Kupfer, ihre Flanschen aus Kupfer oder Bronce sein, mit Ausnahme der aus verzinktem Eisenblech herzustellenden Lenzsaugerohre und Saugeköpfe, deren schmiedeeiserne Flanschen und Schrauben zu verzinken sind. — Alle übrigen dem Zutritt von Wasser ausgesetzten Flanschenschrauben sollen aus Kupfer oder Muntz-Metall, die zugehörigen Muttern aus Bronce hergestellt sein. — Alle dampfführenden Rohre, einschliesslich der Hauptdampfabgangsrohre sind mit Filz und Holz oder mit Filz und Segeltuch zu bekleiden.

Wandstärken der Bolire.

44)    Wandstärken der Rohre. Die Wandstärke soll bei der Hauptdampfrohrleitung und deren Abzweigungen, sowie bei den Kessel-ausblaserohrleitungen mindestens 6 mm., bei den Luft-, Lenz- und Circulationspumpenrohren, sowie bei den Speisepumpenrohren mindestens 5 mm., bei den Hauptdampfabgangsrohren und der Hiilfsdampfrohrleitung mindestens 4 mm., sowie bei den Abgangsrohren der Sicherheitsventile und den Rohrleitungen der weiterhin bei den Kesseln angeführten Dampflenzapparate mindestens 3 mm. betragen. — Alle zur Anbringung von Schläuchen bestimmten Rohre sind für die in der Kaiserlichen Marine gebräuchlichen Schlauchverschraubungen passend einzurichten.

Bohr

stopfbüchsen.

45)    Stopfbüchsen in den Rohrleitungen. Stopfbüchsen sind anzubringen an den Hauptdampfabgangsrohren, den Condensatorausgussrohren, den Dampfrohren und an allen den Rohren, bei welchen durch Zusammenziehen oder Ausdehnen von Maschinentheilen oder durch das Arbeiten des Schiffes ein Bruch derselben zu befürchten ist.

Ebenso sind an den wasserdichten Schotten des Schiffes Stopfbüchsen für alle durch dieselben zu führenden, in die Lieferung einbegriffenen Rohre anzubringen. Dagegen ist das Hauptlenz-

rohr durch Flanschen an dem Schott zu befestigen. — Mit besonderer Zustimmung der Kaiserlichen Admiralität können diese Stopfbüchsen an einer oder der anderen Stelle durch entsprechende Vorrichtungen anderer Art ersetzt werden.

Bodenventile.

46) Bodenventile. Bodenventile sind anzubringen für die Saugerohre der Circulationspumpen (auch für die Condensatoreinspritzungen zu benutzen), für die Dampfpumpen und Handpumpen, für die bei der Kesselgarnitur beschriebenen Kesselausblaserohre, und, wenn es von der Kaiserlichen Admiralität gewünscht wird, auch noch für andere die Schiffsmaschinen angehende Zwecke. Dieselben, Gehäuse wie Ventilkegel, sind aus Bronce zu liefern und zwar letztere mit angegossenen Spindeln, welche einer Zugbelastung von 77 kg. pro qcm. der Querschnittsfläche des Ventilkegels an seiner schwächsten Stelle zu unterwerfen sind, wobei jedoch die Gesammt-belastung 12000 kg. nicht überschreiten darf. — Im Innern des Schiffes sind sämmtliche Bodenventile mit ebenfalls broncenen Hähnen bezw. Schiebern zu versehen, nach aussenbords hin mit broncenen Sicherungsringen und, ausgenommen die Kesselausblase-bodenventile, mit broncenen Grätings. Letztere dürfen nicht direct mit dem Schiffskörper verbunden sein. Die zu den Hähnen unmittelbar vor den Kesselausblasebodenventilen gehörenden Aufsteckschlüssel sind so einzurichten, dass sie nur bei geschlossenem Hahn abnehmbar sind. Die übrigen Bodenventile sind mit einer Einrichtung zu versehen, um dieselben von sich davor setzendem Eise mittelst Zuleitung von Dampf frei halten zu können. Sämmtliche Bodenventilgehäuse müssen so construirt sein, dass sie von Aussenbord nach Abnahme der an denselben befindlichen Grätings etc. bequem zu revidiren sind und die Ventilkegel mit Spindel nach aussen herausgezogen bezw. an Ort und Stelle nachgeschliffen werden können. Im Uebrigen müssen die Gehäuse aus 2 Theilen, einem Untertheil und einem mit demselben verschraubten Ober-theil, welcher den eigentlichen Ventilsitz enthält, bestehen, damit letztere auch ohne Lösung der Verbindung des ersteren mit dem Schiffskörper entfernt werden kann. Die Untertheile der Circulations-jmmpenbodenventilgehäuse sind an der Beplattung des doppelten Bodens zu befestigen und wird die weitere Communication mit Aussenbord durch schmiedeeiserne, in der Schiffsconstruction vorgesehene Verbindungsrohre zwischen den beiden Schiffswandungen bewerkstelligt. Dagegen sind die Untertheile der übrigen Bodenventilgehäuse an der durch eine aufgenietete schmiedeeiserne Platte verstärkten Aussenhaut zu befestigen und die Obertheile in der Beplattung des doppelten Bodens mit gusseisernen Stopfbüchsen zu versehen, welche so einzurichten sind, dass nach ihrer Wegnahme die Gehäuse durch den inneren Schiffsboden in das Schiff

genommen werden können. Die sämmtlichen beweglichen Theile und gleitenden Flächen sind durchweg aus Bronce herzustellen.

47)    Ausgussrohre. Die Ausgussrohre sämmtlicher Pumpen sind an Ausgussrohre, ihrem Ende mit einem sich selbstthätig gegen den Eintritt des Wassers von aussen schliessenden Ventil aus Bronce (mit Gummi garnirt) in broncenem Gehäuse zu versehen. Diese Gehäuse sind

für jeden Maschinenraum zu einer Gruppe vereinigt und stehen unter Einschaltung eines gemeinschaftlichen broncenen Absperrventils in broncenem Gehäuse, durch ein unterhalb des Seitenpanzers zwischen der Aussenhaut und der inneren Beplattung angebrachtes schmiedeeisernes Bohr mit Aussenbord in Verbindung.

48)    Enticässerungsvorrichtungen. Alle Dampf oder Wasser führenden v'ôîuchtungel³" Bohre sind an geeigneten Stellen mit Oeffnungen zu versehen, welche ein völliges Entleeren derselben gestatten und mit Verschraubungen aus Bronce verschlossen sind. Bei den Bodenventilgehäusen sind diese Verschraubungen unmittelbar oberhalb des Ventilsitzes anzubringen. Dieselbe Einrichtung ist bei allen Dampf oder Wasser führenden Maschinentheilen etc. zu treffen, wenn dieselben nicht bereits anderweitig mit den erforderlichen Ablassvorrichtungen versehen sind.

Schrauben

gewinde.

49)    Schraubengewinde. Die Gewinde aller Schraubenbolzen und Muttern der Maschinen, Kessel und aller sonstigen Einrichtungen etc. sollen nach der Whitworth’schen Scala angefertigt sein; für die Kesselstehbolzen ist indessen das Normalgewinde der Marine maassgebend.

Maschinen

zubehör.

50)    Sonstiges Zubehör zu den Maschinen. Alle erforderlichen Schmierund Kühlapparate, die sämmtlichen Oelfänger für die Maschinen etc., sowie die Apparate zum Heben und die Vorrichtungen zum Transportiren der Cylinderdeckel, der Schieberkastendeckel, der Condensatordeckel und der Drucklagerdeckel sind complet zu liefern und anzubringen, dessgleichen alle im Bereiche der Maschinenräume und der Wellentunnel erforderlichen Flurplatten,

Treppen, Leitern, Schutzbleche, Geländer etc. sowie alle Bewegungsmechanismen für Indicatorvorrichtungen und Hubzähler und sämmt-liche Aufsteckschlüssel für Hähne etc. — Die Wasserstandsgläser der Schmiergefässe sollen einen äusseren Durchmesser von 10 mm. haben. Die Ersatzgegenstände sind in Gegenwart des Baubeaufsichtigenden einzupassen und im Schiffe anzubringen bezw. zu befestigen. Die Inventarienstücke sind an Bord sachgemäss unterzubringen.

VI. Construction und Material des Kesselzubehörs.

Kessel-

hehleidung.

51) Kessetbekleidung. Die Kessel sind mit einer leicht abnehmbaren Bekleidung aus Filz und 1 '/₂ mm. starkem, verzinktem Eisenblech,

an welchem der Filz befestigt ist, zu versehen. Dieselbe muss jedoch von den Rauchfängen mindestens 630 mm. entfernt bleiben; an dieser Stelle sind die Kessel mit einer Schicht von Mastix oder einer anderen von der Kaiserlichen Admiralität gebilligten Masse zu verkleiden. — Im Uebrigen darf die Anbringung der Bekleidung erst nach Beendigung der Druckprobe und des Anstriches — siehe die weiterhin folgenden besonderen Vorschriften hierüber — stattfinden.

Kesselgarnitur.

Construction der Garnitur.

52) Kesselgarnitur. Jeder Kessel ist mit nachstehenden Garniturgegenständen zu versehen:

1    Dampfabsperrventil für die Hauptdampfrohrleitung,

2    Sicherheitsventile,

1 Alarmsicherheitsventil,

1 Federmanometer,

1 Stutzen mit Hahn für Controlmanometer nach dem Gesetz vom 29. Mai 1871,

1 Wasserstandsglasapparat ¹),

3    Wasserstandsprobirhähne,

1 Speiseventil für Maschinenspeisepumpen,

1 Speiseventil für Dampf- und Handpumpe,

1 Salzabblasehahn mit innerem Zuleitungsrohr,

1 Absperrventil für die Hülfsdamplrohrleitung,

1 Ausblaseventil bezw. Hahn,

1 completer Satz Feuerthüren nebst Zargen und Dämpferklappen,

1 completer Satz Rauchkammerthüren,

1 completer Satz Aschfallklappen,

1 completer Satz Rostbelag nebst Rostbalken und Feuerbrücken,

1 completer Satz Mann- und Schlammlochdeckel.

muss

53) Construction einzelner Garnituren. Das Dampfabsperrventil

vom

den Dampf aus einem im Innern hingeführten Dampfrohr entnehmen. Der Bewegungsmechanismus ist mit einer im Heizraum befindlichen Scala zu versehen, um von letzterem aus deutlich erkennen zu können, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist. — Die Sicherheitsventile, deren Gehäuse eventl. mit demjenigen des Dampfabsperrventils combinirt werden können, sind gleichfalls mit einem inneren Zuleitungsrohre oder einer anderen das Mit-reissen von Wasser verhindernden Vorrichtung zu versehen. Für die Grösse der freien Durchgangsöffnung der Sicherheitsventile sind die Bestimmungen des früheren Preussischen Regulativs 31. August 1861 maassgebend. Die Belastung der Sicherheits-

ventile soll eine Federbelastung sein und muss die Construction folgenden Anforderungen Genüge leisten :

1)    Leichte Zugänglichkeit beider Ventile, so dass jedes derselben jederzeit gelüftet und controlirt werden kann.

2)    Bei jedem Ventile eine vom Heizraum aus deutlich erkennbare Angabe, ob dasselbe geöffnet ist und eventl. wie viel.

3)    Bei jedem Ventil eine Vorrichtung, durch welche bei etwaigem Bruch einer Feder das betreffende Ventil in möglichst kurzer Zeit festgestellt werden kann.

Diese Vorrichtung muss so beschaffen sein, dass einerseits jeder unbefugte Gebrauch derselben controlirt werden kann, andrerseits ermöglicht wird, auch während der betreffende Kessel unter Dampf ist, vorräthige justirte und mit Marke versehene Ersatzfedern einzuschalten. Die Ventilgehäuse sind mit den nöthigen Damjff-abgangsrohren und Wasserabflussrohren zu versehen. — Für die Alarmsicherheitsventile und für die Wasserstandsglasapparate sind die Normalzeichnungen der Marine maassgebend. — Die Federmanometer nach Bourdon’s System, construirt als Doppelmanometer, sammt Scala und zugehörigen Hähnen sind von der Firma Schaffer & Budenberg in Buckau-Magdeburg nach Scala Fig. 4 (bis 6 kg. pro qcm. Ueberdruck) der in der Kaiserlichen Marine eingeführten Grössen zu beziehen. — Die Hähne des Wasserstandsglasapparates sind direct am Kessel zu befestigen und erforderlichen Falls mit Hahnzügen zu versehen. Die Wasserstandsprobir-hähne sind getrennt von vorstehendem Wasserstandsglasapparat am Kessel anzubringen. — Die (selbstthätig wirkenden und feststellbaren) Speiseventile sind in einer für die bequeme Handhabung geeigneten Höhe anzubringen und mit inneren, nach dem Unter-theil des Kessels führenden kupfernen Rohren zu versehen. — Die Salzausblase- und Salzabblasehähne sind so einzurichten, dass der Conus auch bei gelöster Stopfbüchse durch den Kesseldruck nicht hinausgedrückt werden kann. — Die zugehörigen Rohrleitungen sind so zu disponiren, dass jeder Kessel unabhängig von den andern aus- bezw. abgeblasen werden kann. Die Ausblaserohre sollen einen lichten Durchmesser von wenigstens 76 mm. haben. — Die Rauchkammerthüren oder Klappen sind mit inneren und äusseren Schutzblechen zu versehen. Die Minimalstärke der Thiiren bezw. Klappen soll 4 mm., diejenige der Schutzbleche innen 3 mm., aussen 2 mm. betragen. — Die Rostlänge soll — siehe die Kesselzeichnung — 2 m. betragen und sollen die Roststäbe dem Normalprofil der Kaiserlichen Marine entsprechen und alle eine gleiche Länge haben.

Material der Garnitur.

54) Material der Garnitur. Sämmtliche Ventile und Hähne, sowie deren Gehäuse sind aus Bronce anzufertigen. Aus demselben Metalle

sollen alle zur Handhabung der Federbelastung der Sicherheitsventile dienenden Theile, welche der Einwirkung des Dampfes ausgesetzt sind, bestehen, oder auch mit diesem Metall gefütterte Gelenke haben. Für Material und Wandstärken der Rohre gelten die Aveiter oben gegebenen allgemeinen Vorschriften. Die Mann-und Schlammlochdeckel mit Bügeln und Schrauben, die Feuerthürzargen mit Feuerthüren und Schutzblechen, die Rauclikammerthüren, die Roststäbe und Rostbalken sollen aus Schmiedeeisen bestehen. Die Anwendung des Gusseisens ist nur für die Schürplatten und Feuerbrücken gestattet.

Polizeiliche Bestimmungen.

Dampfpfeife.

Wassermess Vorrichtung.

Wassertank.

Bauchfänge.

Schornsteine.

Bauchfang und Sehornstein-mähtel.

55)    Polizeiliche, Bestimmungen. Im Uebrigen sollen die Dampfkessel und ihr Zubehör den neuesten für das deutsche Reich erlassenen Bestimmungen über die Anlegung von Dampfkesseln entsprechen.

56)    Dampf pfeife. Auf dem Oberdeck vor dem vorderen Schornstein, mindestens 2,5 m. über Deck, ist eine Normalsignaldampfpfeife, welche mit jedem Kessel durch die Hülfsdampfrohrleitung in Verbindung zu setzen ist, anzubringen.

57)    Wassermessvorrichtung. Jeder der vier Vorderkessel ist mit einem zweiten oben offenen Wasserstandsglasapparate, dessen Länge annähernd gleich dem Durchmesser des Kessels ist, zu versehen und muss von demselben durch einen unten befindlichen Hahn absperr-bar sein. Nach beendeter Montage ist der Wasserstandsglasapparat mit einer Scala, deren Einheit 100 kg. Seewasser entspricht, zu versehen. Die zur Aufstellung dieser Scala erforderliche Wassermessung ist auf das Sorgfältigste in Gegenwart des Baubeaufsichtigenden auszuführen.

58)    Wassertank. Das in den Kesselsicherheitsventilgehäusen condensirte Wasser ist für jeden Heizraum in einen Sammeltänk zu leiten.

59)    Rauchfänge. Dieselben sind mit der Stirnwand eines jeden Kessels durch Schrauben zu verbinden. Jeder Kessel muss für sich von dem vereinigten Rauchfang durch Klappen absperrbar sein, welche vom Heizraum aus gestellt werden. Die Blechstärke soll in den gebogenen Theilen mindestens 8 mm., im Uebrigen mindestens 6 mm. betragen.

60)    Schornsteine. Die Blechstärke der Schornsteine soll im unteren Theile 5 mm., im mittleren 4 mm. und im oberen 3 mm. betragen. Jeder Schornstein ist zum Forciren des Zuges mit einer bewährten Durchblasevorrichtung (eventl. Schornsteinventilator nach Körting’s System) zu versehen. Die Schornsteinstagen sind mit Schrauben nebst broncenen Muttern zu versehen, um den Schornstein festsetzen zu können.

61)    Rauchfang und Schornsteinmantel. Die Rauchfänge, sowie der untere Theil der Schornsteine sind mit einem Mantel von 3 mm. Stärke

zu versehen. Dieselben müssen verschliessbare Oeffnungen enthalten oder zum Theil an geschraubt sein, um die äusseren Wandungen der Rauchfänge etc. für die Reinigung zugänglich zu machen.

62)    Ventilatoren und Aschheissvorrichtung. Die Ventilatoren sind mit Ventilatoren. Ausschluss der fest eingebauten Ausströmungsrohre der Maschinenventilatoren complet zu liefern. Die Ventilator- bezw. Exhaustorköpfe sind aus Kupfer herzustellen und mit einer vom Heizraum

aus zu handhabenden Drehvorrichtung (Räder oder Schnecke und Schneckenrad) auszurüsten. Die Ventilatoren sind mit Steigeisen zu versehen, ausserdem die gleichzeitig als Aschheissrohre dienenden Ventilatoren mit Führungsschienen für Ascheimer, mit einer Vorrichtung für Anbringen des Aschtakels und einer Thür zum Herausnehmen der Ascheimer.

Lenzejector.

63)    Dampflenzvorrichtungen. Eine Dampfstrahlpumpe (Ejector) ist in jedem Heizraum aufzustellen und mit der Hülfsdampfrohrleitung zu verbinden. Für das Material der Rohre gelten die unter 43) aufgeführten Bestimmungen. — Die Saugerohre sind mit Saugekörben zu versehen. — Die Druckrohre sind in die Ausgüsse der Schiffspumpen oder in die Speigatten zu führen und mit feststellbaren Rückgangsventilen auszustatten.

64)    Sonstiges Zubehör zu den Kesseln etc. Alle im Bereiche der Kessel-Kessel'Zubellör-räume erforderlichen Flurplatten, Trejjpen, Leitern, Schutzbleche und Geländer sind zu liefern und anzubringen. Die Flurplatten der Heizräume unmittelbar vor den Feuerungen sollen 10 mm. inch Rippen stark sein. — Die Heizräume sind mit den für das Kühlen der Asche erforderlichen kupfernen Rohrleitungen und broncenen Stutzen zu versehen. Für jeden Schornstein ist eine aus verzinktem Eisenblech gefertigte Regenkappe zu liefern. —

Für jeden Heizraum ist eine kupferne Sprachrohrleitung nach dem Maschinistenstande jedes Maschinenraumes zu liefern und anzubringen, complet mit Mundstücken und Pfeifen.

VII. Druckproben, Anstrich, Güte von Material und Arbeit.

65)    Druckproben der Maschinentheile. Alle dampfführenden Rohre und®™°^°bt^der sonstigen Verbindungstheile inch der Dampfabsperrventile, sowie die Druckrohre der Dampfpumpe, die Kesselspeise- und Ausblaserohre sind mit einem Wasserdruck von 10 kg. qro qcm. Ueber-druck, die Hochdruckdampfcylinder mit Schieberkasten und Canälen, die Dampfmäntel der Niederdruckcylinder, sowie die Dampf-cy linder sämmtlicher Hülfsmaschinen mit einem Wasserdruck von 7,5 kg. pro qcm. Ueberdruck, die Niederdruckdampfcylinder mit Schieberkasten und Canälen einem Wasserdruck von 5 kg. pro. qcm. Ueberdruck, die Hauptdampfabgangsrohre, die Con-densatoren, die Luftpumpenkasten mit Warmwasserbehälter und

26

BUSLEY, die Schiffsmascliine.

alle übrigen Theile der Maschinen mit einem Wasserdruck von 2 kg. pro qcm. Ueberdruck zu probiren. — Der mittlere Canal (Austrittsraum) jedes Dampfcylinders ist einem inneren Druck von 2 kg. pro qcm. Ueberdruck, sowie jedes Condensatorkühlrohr einein inneren Druck von LO kg. pro qcm. Ueberdruck besonders zu unterwerfen. — Vorstehende Druckproben haben stattzufinden, nachdem die genannten Theile in das Schiff eingesetzt worden sind, können jedoch bezüglich der Dampfcylinder mit Schieberkasten, der Condensatoren, der Luftpumpenkasten, der Hauptdampfabgangsrohre und der Warm Wasserbehälter auch schon bei der Montage als endgültig vorgenommen werden.

Anstrich.

Druckprobe der Kessel.

Material und Arbeit.

66)    Anstrich. Alle Maschinenteile und anderen Gegenstände, welche von dem Fabrikanten geliefert und gewöhnlich angestrichen werden, sollen einen dreifachen Anstrich erhalten.

67)    Druckprobe der Kessel, Anstrich. Die Kessel sind einem Wasserdruck von 10 kg. pro qcm. Ueberdruck zu unterwerfen und demnächst gleichwie die Rauchfänge, Schornsteine und Zubehör, soweit ^solches gewöhnlich gestrichen wird, mit einem dreifachen Mennigeanstrich zu versehen. Der erste Anstrich soll aus Bleimennige, die beiden übrigen aus Eisenmennige bestehen.

68)    Material und Arbeit. Das Ganze soll aus zweckentsprechend bestem Material gefertigt und von bester Arbeit sein. Die Anwendung des Flusseisens statt des Schmiedeeisens ist mit Ausschluss der Kesselbleche gestattet, doch darf das Material die Fähigkeit des Härtens nicht besitzen. Speciell ist für die Güte des zu den Kesseln zu verwendenden Materials die „Instruction für die Prüfung und Abnahme der für Kessel bestimmten Eisenbleche etc.“ (siehe § 45) maassgebend. Die Feuerungsbleche, die Feuerkammerbleche, sowie die Rohrplatten sollen Eisenbleche erster Qualität sein. Für die Bleche der cylindrischen Aussenwand ist die Verwendung der zweiten Qualität gestattet, wenn letztere hinsichtlich der Zugfestigkeit mit der Faser der ersten Qualität (siehe § 8 der Instruction für Prüfung und Abnahme der für Kessel bestimmten Eisenbleche etc.) gleichsteht. Ferner liegen den über die Stärken und Beanspruchungen der Kesselbleche etc. gegebenen Vorschriften die folgenden Voraussetzungen bezüglich der Anfertigung der Kessel zu Grunde. Sämmtliche Bleche sind, nachdem sie bei Prüfung und Abnahme frei von Fehlern befunden worden, an allen 4 Kanten zu bearbeiten und hierauf so genau zu biegen, dass sie vollständig und ohne Spielraum aufeinander passen. Es sind dann an den vorgezeichneten Stellen einige Löcher zu bohren, um die Bleche und Laschen provisorisch zusammenschrauben zu können und hat alsdann, nachdem sämmtliche Verbindungen an ihrem Platze sind, das Bohren der sämmtlichen Löcher zu erfolgen. —

Schiffsmaschmen-Śpecificationeii.

.4-.

Die Bleche sind nach dem Bohren auseinander zu nehmen, der Grat ist zu entfernen, die Löcher sind von den Aussenseiten schwach zu versenken, worauf das Wiederzusammensetzen und das Nieten

erfolgen kann. — Alle Nietverbindungen sind, soweit thunlich, innen und aussen sorgfältig zu Verstemmen. Die cylindrischen Aussenwandungen sind durch mit der Faser gebogene Bleche herzustellen.

Die Laschen müssen aus Blechen von derselben

Qualität wie die Kesselbleche selbst geschnitten werden, die Verwendung von Flacheisen zu diesem Zweck ist ausgeschlossen. Die Laschen für die Längsverbindung müssen quer der Faser abgeschnitten werden.

VIII. Hauptdimensionen, Gewichtsgruppen und Kohlenverbrauch.

69)    Hauptdimensionen.

Dampfdruck in den Kesseln, Ueberdruck ... 5 kg. pr. qcm. Anzahl der Hochdruckcylinder jeder Maschinengruppe 2 Stück.

Durchmesser der Hochdruckcylinder......

Kolbenhub „    „    „    „    ......

Anzahl der Niederdruckcylinder jeder Maschinengruppe Durchmesser der Niederdruckcylinder .    .

Kolbenhub „    „    „    „    .    .

Länge der Pleyelstangen.......

Durchmesser der Kurbelwellen.....

„    „    „ Schraubenwelleh....

Kühlfläche (vom Dampf berührte Fläche) der Con-densatorrohre jeder Maschinengruppe .

70)    Dimensionen der Circulationspumpe jeder Masclänengruppe.

Anzahl der Flügelräder..........

Flügelraddurchmesser...........

Lichte Weite des Flügelrades am Umfange .    .    .

Schaufelzahl..............

Durchmesser der Saugerohre .    .......

„    „    „ Druckrohre........

Anzahl der Dampfcylinder .........

Cylinderdurchmesser...........

Kolbenhub...............

71)    Dimensionen der Luft-, Speise- und Lenzpumpen.

Anzahl der Luftpumpen für jede Maschinengruppe .

Durchmesser der Luftpumpen........

Kolbenhub „    „    „    ........

Anzahl der Speisepumpen für jede Maschinengruppe

Durchmesser der Speisepumpen........

Kolbenhub

Anzahl der Lenzpumpen für jede Maschinengrnppe .

Haupt-dimensionen.

820 mm. 860 mm. 2 Stück .    .    1375    mm.

320 qm.

1 Stück 750 mm. 170 mm. 6 Stück 350 mm. 350 mm. 1 Stück 270 mm. 240 mm.

Dimensionen der Circulations-pumpen.

55

1    Stück 900 mm. 480 mm.

2    Stück 125 mm. 480 mm. 1 Stück

Dimensionen der Maschinenpumpen.

26*

I

Durchmesser der Lenzpumpen........

Kolbenhub der Lenzpumpen.........

Anzahl der Hochdruckdampfcylinder der Pumpen-

betriebs-Maschine jeder Maschinengruppe ....    1 Stück

Anzahl der Niederdruckdampfcylinder der Pumpen-betriebs-Maschine jeder Maschinengruppe .

Gemeinschaftlicher Kolbenhub derselben .    .

Durchmesser der Hochdruckcylinder ....

„ Kiederdruckcylinder ....

Dimensionen der Dampf- und Handpumpen.

72)    Dimensionen der Dampf- und Handpumpen.

Anzahl der Dampf- und Pumpencylinder für jede

Maschinengruppe............

Durchmesser der Dampfcylinder........

Kolbenhub der Dampfcylinder........

Durchmesser der Pumpenkolben........

Anzahl der Handpumpen für jede Maschinengruppe .    1 Stück

Durchmesser der Handpumpe Kolbenhub

Dimensionen des Centrifugal-ventilators.

73)    Dimensionen des Centrifugalventilators.

Anzahl der Dampfcylinder für jede Maschinengruppe 1 Stück

Durchmesser der Dampfcylinder........

Kolbenhub der Dampfcylinder........

Anzahl der Flügelräder für jede Maschinengruppe

Flügelraddurchmesser.........

Lichte Weite des Flügelrades am Umfang .

Schaufelzahl.............

Durchmesser des Saugerohres.......

Dimensionen der Rohrleitung.

125 mm. 480 mm.

. . 1

.    .    480 mm.

55

350 mm. 600 mm.

ii

2 Stück 180 mm. 230 mm. 90 mm.

130 mm. 150 mm.

55

55

55

160 mm. 100 mm. 1 Stück 900 mm. .    .    120 mm.

.    .    6 Stück

350 mm.

74)    Dimensionen der Rohrleitung.

.    .    430 mm.

.    160 mm.

250 mm.

Durchmesser des Hauptdampfrohres ....

55

55

„ Zweigrohres für jeden Kessel der Dampfrohre für Hochdruckcylinder.

55

.    300 mm.

.    .    540 mm.

.    .    90 mm.

„ Dampfrohre von den Hoclidruck-cylindern nach den Niederdruckcylindern .

Durchmesser der Hauptdampfabgangsrohre .

ii

ii

ii

.    .    300 mm.

.    .    250 mm.

.    100 mm.

55

55

55

55

80 mm.

55

55

55

55

.    . 2 à 110 mm. 1 à 130 mm.

80 mm. 80 mm. 80 mm. 80 mm. 65 mm. 65 mm. 76 mm. 1900 mm.

55

der Kesselausblaserohre......

kleinster, der Schornsteine.....

Gewichte.

75)    Gewichtsgruppen. Das Gesammtgewicht von 650 t. (siehe 6) soll sich möglichst genau in folgender Art auf die einzelnen Gewichtsgruppen vertheilen :

11,00 t.

1)    Propeller...............

2)    Wellenleitungen bis zum hinteren Maschinenraum

31,00 t.

mit Lagern..............

3)    Schiffsmaschinen mit sämmtlichen in den Maschinen

.    . 200,00 t.

räumen befindlichen Wellen, Rohrleitungen, Hülfs-maschinen, Flurplatten, Podesten etc. und Wasser in Rohrleitungen und Condensatoren .    .

4)    Kessel, Rauchfänge, Schornsteine, Garnitur, Ven

381,50 t.

tilatoren, Rohrleitungen im Kesselraum, Flurplatten etc., Wasser in den Kesseln (bei der Gewichtsermittelung des Wassers in den Kesseln der gesetzlich niedrigste Wasserstand angenommen) und Rohrleitungen.............

5)    Ersatzgegenstände und Inventarienstücke ....    26,50 t.

Die Schwerpunkte der einzelnen Gruppen 1, 2, 3 und 4 sollen möglichst die in der Zeichnung, Anordnung der Maschinen, Kessel, Wellenleitungen etc. vermerkten Lagen a, bezw. b, bezw. c, bezw. d haben.

Kohlen

verbrauch.

Dessgleichen garantirt

76)    Kohlenverbrauch. Die Lieferantin garantirt, dass der Gesammt-kohlenverbrauch, welchen die eigentlichen Schiffsmaschinen, eingerechnet den Bedarf der für den Betrieb erforderlichen Hülfs-maschinen bei der sechsstündigen ununterbrochenen Probefahrt und der vorgeschriebenen Leistung von mindestens 3900 IIP durchschnittlich pro Stunde und pro IIP (siehe 5) erfordern, 1,275 kg. nicht übersteigen soll, die Lieferantin, dass der Gesammtkohlenverbrauch, welchen die eigentlichen Schiffsmaschinen, ausgeschlossen den Bedarf der für den Betrieb erforderlichen Hülfsmaschinen für eine zwölfstündige ununterbrochene Fahrt und eine Durchschnittsleistung beider Maschinen zusammen zwischen 1000 bis 1300 IIP durchschnittlich pro Stunde und pro IIP erfordern, nicht mehr als 1,25 kg. betragen soll. — Die Lieferantin hat für die Haltbarkeit der Maschinen zu garantiren, auch für den Fall, dass durch zeit-

Bedienung.

Kohlenqualität.

Zwölfstündige

Probefahrt.

Indicator-diagram me.

weilig grössere Forcirung des Zuges, jedoch ohne Ueberschreitung des normalen Arbeitsdruckes in den Kesseln die Leistung der Maschinen über die contractlich festgesetzte Leistung erhöht werden sollte.

IX. Vorschriften bezüglich der Probefahrten.

77)    Bedienung von Maschinen und Kesseln. Bei den Probefahrten und bei den Maschinenmanövern werden Maschinen und Kessel durch etatsmässiges, militairisch ausgebildetes Maschinen- und Heizerpersonal bedient.

78)    Qualität der Kohlen. Bei den Probefahrten kommen beste westfälische Kohlen zur Verwendung. Als Maassstab für die Qualität dieser Kohlen wird bestimmt, dass dieselben bei den vor den Probefahrten in einem der Versuchskessel der Kaiserlichen Werften in der daselbst üblichen Art und Weise vorzunehmenden Heizversuchen mindestens die nachstehenden Resultate ergeben :

a)    Verbrannte Kohle pro Stunde und Quadratmeter Rostfläche: = 81 kg.

b)    Verdampftes Wasser (reducirt auf 0° C.) pro kg. Kohle mindestens = 8 kg.

c)    Die unverbrannten Rückstände dürfen nicht mehr betragen als in Summa 9 °/₀- Diesen Versuchen ist der Maschinenlieferant oder dessen Stellvertreter beizuwohnen berechtigt.

79)    Die zxvölfständige Fahrt insbesondere. Bei der 12stündigen Fahrt wird die Hauptdampfrohrleitung von dem vorderen Kesselraum abgesperrt. Die Anzahl der im Betriebe zu haltenden Kessel des hinteren Heizraumes ist von der Lieferantin zu bestimmen, jedoch darf während der zwölfstiindigen Fahrt ein Wechsel der Betriebskessel nicht stattfinden. Bei dieser Fahrt wird ferner neben der Kohlenmessung eine fortwährende Messung des für die Betriebskessel erforderlichen Speisewassers vorgenommen unter Benutzung der Vorderkessel als Reservoire, in der Art, dass die von den hinteren Kesseln abgesperrten Maschinenspeisepumpen zum Aufpumpen eines Theiles der Vorderkessel verwandt werden, während aus dem anderen Theile die Dampfpumpen nach Bedarf das Speisewasser entnehmen. Der für den Betrieb der Luftpumpen, der Dampfpumpen und der Circulationspumpen erforderliche Dampf wird durch den Hülfskessel für diese Fahrt geliefert.

80) Die Indicator diagramme werden in viertelstündigen Intervallen genommen und die gleichzeitigen Umdrehungszahlen pro Minute durch Zählen ermittelt. Diese Umdrehungszahlen werden behufs Berechnung der IIP für jede Kursrichtung nach der während derselben durch den Hubzähler sich ergebenden durchschnittlichen Umdrehungszahl pro Minute gleichartig corrigirt, dergestalt, dass

ihr arithmetisches Mittel mit dieser Durchschnittszahl des Hubzählers überein stimmt. — Die Indicatorfedern werden vor und nach der Fahrt geprüft und wird bei etwaigen Differenzen dieser beiden Prüfungsresultate das arithmetische Mittel aus beiden der Berechnung der Diagramme zu Grunde gelegt. — Jedes während der Probefahrten etwa stattfindende Verstellen der Expansions- bezw. Absperrvorrichtungen wird unter Angabe des Zeitpunktes und des Grundes notirt. Ein zeitweiliges Verstellen kurz vor bezw. nach Entnahme der Indicatordiagramme ist nicht statthaft. — Bei Beginn und bei Abschluss der sechsstündigen bezw. zwölfstiindigen eigentlichen Probefahrt muss der Wasserstand in den Kesseln genau auf seiner normalen mittleren Höhe sein und ist darauf zu achten, dass die Feuer beim Abschluss ein ebenso grosses Kohlenquantum enthalten, wie dasjenige, mit welchem die Fahrt begonnen wurde. — Bei den Probefahrten, welche bei ruhiger See stattfinden, werden lange Strecken in der Regel nicht unter 20 Seemeilen durchlaufen, und wird ein öfteres Wenden des Schiffes, soweit thunlich, vermieden.

Neunzehnter Abschnitt.

Der Indicator und seine Diagramme, § 99-

Arten der Indicator en.

Zweck.

1)    Der Indicator hat den Zweck (siehe § 17, 8) den Dampfdruck im Cylinder der Maschinen für jeden Punkt des Kolbenhubes graphisch zu registriren. Gewöhnlich geschieht dies, indem ein Schreibstift von einem durch eine Spiralfeder belasteten kleinen Kolben, auf welchen der im Cylinder der Dampfmaschine herrschende Druck wirkt, je nach der Stärke dieses Druckes mehr oder weniger hoch gehoben wird. Der Schreibstift steht senkrecht zum Mantel eines Messingcylinders, über welchen Papier gespannt ist, — dem Papier cylinder — und der infolge der Kolbenbewegung hin- und hergedreht wird.

Indicator-

diagramm.

2)    Bei jeder Umdrehung der Maschine beschreibt der Zeichenstift auf dem Papier eine Curve, aus welcher die Veränderungen des Dampfdruckes während dieser Zeit zu ersehen sind. Wird die Verbindung zwischen dem Indicator und dem Cylinder der Dampfmaschine abgesperrt, so zeichnet der Stift eine gerade Linie — die atmosphärische Linie. Von der atmosphärischen Linie aus können die Abstände der Druckcurve an jeder einzelnen Stelle gemessen werden. Ist der Querschnitt des Indicatorkolbens einerseits und die Widerstandsfähigkeit der Feder andrerseits bekannt, so lässt sich aus den einzelnen Ordinaten der bei jeder Kolbenstellung im Cylinder herrschende Dampfdruck ermitteln. Hierbei ist natürlich vorausgesetzt, dass die Reibung des Indicatorkolbens so klein ist, dass man sie vernachlässigen kann. Die vom Zeichenstift des Indicators beschriebene Curve heisst das Indicatordiagramm.

Eintheilung.

3)    Sämmtliche bisher construirten Indicatoren lassen sich in folgende 4 Gruppen theilen:

I. Indicatoren mit Papiertafel und directer Schreibstiftbewegung: a) Indicator von Watt.

II. Indicatoren mit Papiercylinder und directer Schreibstiftbewegung:

b)    Indicator von Mac-Naught.

III.    Indicatoren mit Papiercylinder und indirecter Schreibstiftbewegung :

c)    Indicator von Richards „ Thompson „ Crosby.

„ Darke

IV.    Indicatoren wie ad III. aber mit zwei Dampf kolben: g) Doppelindicator von Schaffer & Budenberg.

4)    a. Der Indicator von Watt, *) dem Erfinder dieses Instrumentes, ist bereits genau nach demselben Princip ausgeführt, welches seitdem für alle weiteren Constructionen maassgebend geblieben ist. Bei dem Watt’schen Indicator wurde eine Papiertafel durch die Kolbenbewegung hin- und herbewegt, auf welcher der mit dem Indi-catorkolben direct verbundene Zeichenstift das Diagramm beschrieb. Dieser letztere Umstand hatte mehrere Nachtheile im Gefolge, erstens wurde durch den grossen Kolbenhub des Indicators, welcher gleich dem Ausschläge des Schreibstiftes war, eine beträchtliche Reibung verursacht, zweitens eckte sich die lange Eeder und drittens wirkte der Dampf nicht schnell genug auf den Kolben ein. Hierdurch entstanden mehr oder minder starke Schwankungen der Diagrammcurve, welche man damals wirklichen Schwankungen des Dampfdruckes im Cylinder zuschrieb und deren eigentliche Ursache erst mit Hülfe der modernen vervollkommneten Indicatoren constatirt wurde.

5)    b. Der Indicator von Mac-Naught ist insofern eine Verbesserung des Watt’schen Indicators, als an Stelle der Papiertafel ein Papiercylinder getreten ist. Die Anordnung des Indicatorkolbens mit dem Zeichenstift ist aber im Wesentlichen dieselbe wie bei dem Watt’schen und dadurch sind auch die Fehler sämmtlich dieselben geblieben. Der Mac-Naught’sche Indicator ist leichter und bequemer zu handhaben als der Watt’sche und wurde lange Jahre in der englischen Marine sowie auch in der unsrigen benutzt. Wenig abweichend von dem Mac-Naught’schen ist der früher in der französischen Marine gebräuchliche Indicator von Garnier**) construit. — Seit der Einführung der nachstehend genannten Indicatoren sind die vorstehend beschriebenen sämmtlich veraltet und kommen immer mehr ausser Gebrauch.

d)

e)

f)

Indicator von Watt.

Indicator von Mac-Naught.

*) J. Weissbach. Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik. II. Theil. Seite 1089. Braunschweig 1865.

**) A. Ledieu. Traité élémentaire des appareils à vapeur de navigation, Tome III. Paris 1866.

6)    c. Der Indicator von Richards²) (Tafel 153, Fig. 1) ist der erste, bei welchem die Uebertragung der Indicatorkolbenbewegung auf den Schreibstift nicht direct, sondern mit einer passenden Ueber-setzung und unter Anwendung eines Watt’schen oder Lemniscoiden-Lenkers geschieht. Die weiteren Verbesserungen, welche der Richards’sche Indicator gegenüber den älteren aufweisst, sind eine kurze, dem jedesmaligen Dampfdruck entsprechend starke Feder, ein kurzer Hub seines verhältnissmässig grossen Kolbens von etwa 20 mm Durchmesser und eine grössere Leichtigkeit seiner beweglichen Theile.

Indicator von Richards.

Vortlieile.

7)    Die hierdurch erzielten Vortheile sind folgende: Die Kürze der Feder vermindert ihre Tendenz, sich beim Zusammendrücken nach einer Seite zu biegen, und dieser Umstand wird noch mehr vermieden, wenn der Hub der Feder nicht zu gross, d. h. wenn dieselbe für den zur Wirkung kommenden maximalen Dampfdruck entsprechend stark gewählt wird. — Der grössere Kolbenquerschnitt macht die von der Reibung des Indicatorkolbens etwa herrührenden Unregelmässigkeiten der Indicatorcurven zu weniger bemerkbaren. Um diesem Kolben eine möglichst reibungslose Bewegung zu verleihen, wurde derselbe etwas undicht ausgeführt. Solche Undichtheit schadet nichts, wenn sie so gering bleibt, dass der Druck oberhalb des Kolbens nicht alterirt wird. — Durch die grössere Leichtigkeit der beweglichen Theile wird das Zittern beim plötzlichen Hochschnellen des Zeichenstiftes (siehe Tafel 1, Fig. 4) während des Dampfeintritts bei Maschinen, welche mit geringer Compression arbeiten, ganz beträchtlich gemildert. Um das Hochschleudern des Indicatorkolbens und dadurch auch des Schreibstiftes infolge des plötzlich einströmenden Dampfes bei solchen Maschinen zu verringern, muss man stärkere Federn nehmen, also niedrigere Diagramme erzeugen, als bei Maschinen mit starker Compression.

Sehreibstift

führung.

8) Die auf diese Weise erzielte correcte Bewegung des Indicatorkolbens ist aber nur dann von Werth, wenn auch die Führung des Schreibstiftes zweckentsprechend construirt ist. Zunächst hat Richards, um bei dem kurzen Hube des Indicatorkolbens deutliche Diagramme zu erzielen, den Hub des Schreibstiftes viermal grösser als jenen gemacht, indem er dem einarmigen Hebel, an welchem die Kolbenstange angreift, ein Uebersetzungsverhältniss von 1 : 4 gab. Es erübrigte nun noch den Schreibstift so anzuordnen, dass er sich ebenso wie der Kolben geradlinig auf- und niederbewegt. Dieses ist durch Einführung einer Gelenkgeradführung (siehe § 73,

2) — des Lemniscoidenlénkers — gelungen, dessen Hauptlenker der

obere Hebel, dessen Gegenlenker der untere Hebel ist und dessen zwischenliegendes Lenkstück den Schreibstift trägt. Der Lenker hat seinen Namen von der Curve, welche der Schreibstift aufzeichnet, wenn man die Kolbenstange auskuppelt und den Ausschlag des Hebels so weit nach oben resp. nach unten vergrössert, bis je ein Lenker mit dem Lenkstück eine Gerade bildet. Die entstehende Curve (Tafel 153, Fig. 2) ist schleifenförmig, sie hat ungefähr die Gestalt einer 8 und besitzt ein Curvenstück a ß, welches ausserordentlich wenig von einer geraden Linie abweicht und welches schon von Watt als Geradführung verwendet wurde. Auf diesem Curvenstück a ß, welches, soweit es bei den Indicatoren benutzt wird, von einer geraden Linie gar nicht zu unterscheiden ist, bewegt sich der Schreibstift. Derselbe wird durch diese Construction mit ganz geringer Leibung sehr bestimmt geführt.

Xaelitheile.

9) Der Richards’sche Indicator hat lange Zeit bei den früheren weniger schnell gehenden Maschinen bei nur einigermaassen günstigen Yerhältnissen Diagramme erzeugt, die für die Beurtheilung der betreffenden Maschinen nichts zu wünschen übrig Hessen. Bei den modernen schnellgehenden Maschinen verzeichnete der Richards-sche Indicator aber meistens Diagramme, deren obere Curve von der richtigen Expansionslinie abwich und mehr oder weniger wellenförmig wurde, wie dies z. B. auf Tafel 154, Fig. 7 der Fall ist, eine Erscheinung, welche in den auf- und niederschwingenden Massen der Geradführung des Schreibstiftes ihren Grund hatte. Diesen Uebelstand suchen die folgenden neueren Constructionen zu vermeiden.

Indicator von Thompson.

10) d. Der Indicator von Thompson³) (Tafel 153, Fig. 3) unterscheidet sich im Princip von dem Richards’schen nicht, er verwendet nur statt des Lemniscoidenlenkers als Schreibstiftgeradführung einen Evans’schen angenäherten Ellipsenlenker, bei welchem die schwingenden Massen bis auf das äusserste Minimum reducirt werden können. Dieser veränderten Geradführung entsprechend sind auch die übrigen Theile des Instrumentes, wie Kolbenführung, Kolbenstange, Geradführungshalter etc. modificirt worden. Infolge dieser Verringerung der Massen kann der Indicator von Thompson noch bei Maschinen verwendet werden, welche bis 450 Umdrehungen pro Minute machen. Selbstredend ist der Indicator auch für langsam gehende Maschinen zu gebrauchen und muss daher nach den in unserer Marine gemachten Erfahrungen als ein äusserst brauchbares Instrument bezeichnet werden. Da die Thompson’schen, von Schaffer & Budenberg gefertigten Indicatoren in unserer Marine reglementarisch eingeführt sind, auch die meisten schnellgehenden

Handelsschiffsmaschinen in neuerer Zeit mit derartigen Instrumenten ausgerüstet werden, so ist derselbe nachstehend eingehender beschrieben worden.

Theile

des Indicators.

11)    Der Indicator von Thompson besteht aus:

a) dem Dampfcylinder, ß) dem Kolben, y) der Feder,

d) der Geradführung des Schreibstiftes, ć) dem Papiercylinder,

Ç) den Hähnen und den Rohren.

Dampfcylinder.

12)    a. Der Dampf cylinder a besitzt eine Bohrung von 20 mm., in welcher der Indicatorkolben spielt. Das obere Ende des Cylinders ist offen, das untere Ende ist in dem Dichtungsconus d dicht verschraubt. Ueber d ist die Verschraubung e gestreift, welche zur Befestigung des Indicators auf seinem Absperrhahn f dient. Der Cylinder a wird von dem aufgeschraubten Umhüllungscylinder c umgeben, welcher oben durch einen Deckel verschlossen ist. Auf den Cylinder c ist hülsenförmig, auf einem kleinen Ansatz ruhend, die Tragplatte g für den Papiercylinder gesteckt und darüber in ähnlicher Weise eine Hülse h, welche die Geradführung des Schreibstiftes trägt. Beide Hülsen sind gegenseitig durch eine Arretirung auf ein gewisses Maass der Verdrehung beschränkt und werden durch den Deckel von c am Herunterstreifen verhindert. Die untere Hülse g kann durch eine Spannschraube o in jeder Lage festgestellt werden. In dem Umhüllungscylinder c sind zwei kleine Löcher i eingebohrt, welche den Atmosphärendruck über dem Kolben hersteilen und das über demselben etwa angesammelte Condensationswasser abfliessen lassen.

Kolben.

13)    ß. Der Kolben b ist in den Cylinder a sehr sorgfältig eingeschliffen und möglichst leicht gehalten. Die in den Kolbenkörper eingeschraubte Stange Je ist aus Stahl gefertigt und im Deckel von c gerade geführt, ihr oberer längerer Theil ist hohl gedreht und mit dem unteren massiven Stück verschraubt. An dieser Verbindungsstelle enthält die hohle Stange ein kleines Kugelgelenk behufs Aufnahme der Pleyelstange l. Der Kopf dieser Stange wird mittelst eines kleinen conischen Stahlstiftes mit dem Hebel m verbunden.

Feder.

14)    y. Die Feder n ist der wichtigste Theil des Indicators, an ihren Enden sind Metallstücke verlöthet, durch welche sie einerseits an den Kolben b, andrerseits an den Deckel von c verschraubt werden kann und so jederzeit leicht auswechselbar ist. Infolge dieser Verbindung wird jeder unter dem Kolben auftretende Ueberdruck die Feder so lange zusammenpressen, resp. jede dort herrschende

Luftleere dieselbe so lange ausdehnen, bis ihre Elasticität dem Druck resp. der Luftleere das Gleichgewicht hält. Die jedem Drucke entsprechende Kolbenstellung wird durch die unten beschriebene Geradführung in vierfacher Vergrösserung auf den Schreibstift übertragen, so dass dessen verticale Wege proportional den herrschenden Drucken werden. Jedem Indicator sind mehrere verschieden starke Federn beigegeben, welche an ihren oberen und unteren Metallstücken den Druck, bei welchem sie zu benutzen sind, in kg. pro qcm. resp. in Pfd. engl, pro Q" engl. Ueberdruck, und den Weg des Schreibstiftes, welcher einem Dampfdruck von 1 kg. pro qcm. resp. von 1 Pfd. engl, pro Q" engl, entspricht — ihren Maassstab — in mm. resp. in Zollen engl, aufgestempelt tragen.

So beschreibt beispielsweise der Schreibstift bei der einem Dampfüberdruck von 6 kg. pro qcm. entsprechenden Feder für jedes kg. Dampfdruck einen Weg von 10 mm., der Kolben also nur einen solchen von 2,5 mm. ; bei der zu 2 kg. pro qcm. Dampfüberdruck gehörenden Feder sind dieselben Strecken 25 mm. resp. 6,25 mm.

Stabes.

15) Die Scalirung der Indicatorfedern nach feststehenden, constant p^ermàa^⁶-8 getheilten Maassstäben ist für genaue Untersuchungen, bei denen es sich um streng wissenschaftliche Messungen handelt und bei denen man aus dem Verlauf der Ordinaten, wie beispielsweise bei Expansionscurven, weitergehende Schlüsse ziehen will, vollkommen unzulässig, wenngleich dieselbe bei der gewöhnlichen practischen Verwendung ausreicht. Die Fehlerquellen, welche bei jeder Indicator-feder eine Correctur erforderlich machen, rühren von der Unregelmässigkeit her, welche jeder derselben individuell anhaften, und welche sich dadurch äussern, dass bei gleichmässiger Steigerung der Belastung der Feder der Schreibstift fast immer verschieden distancirte Linien und zwar andere bei wachsendem, als bei abnehmendem Drucke, sowie andere bei warmer als bei kalter Probe verzeichnet. Man muss daher jede Feder im warmen Zustande einmal belastend und dann entlastend einer eingehenden Probe unterziehen, bei welcher die einzelnen Drucke mittelst directer Gewichtsbelastung hergestellt werden. Nach den sich hierbei ergebenden Resultaten muss entweder am besten für jede Feder ein besonderer Maassstab angefertigt werden, oder es müssen für jede Feder die Ooëfficienten ermittelt werden, mit denen bei den einzelnen Dampfspannungen die mit dem allgemeinen Maassstabe gemessenen Ordinaten des Indicatordiagramms zu multipliciren sind, um den der Zusammenpressung der Feder wirklich entsprechenden Dampfdruck zu ergeben. Die Federn sämmtlicher für Probefahrtszwecke in Benutzung kommenden Indicatoren werden in unserer Marine einer solchen eingehenden Prüfung resp. Correctur unterworfen (siehe § 99, 80).

16) ö. Die Geradführung des Schreibstiftes wird durch einen Evans’schen angenäherten Ellipsenlenker bewirkt. Den Hauptlenker bildet der durch die Schwinge p unterstützte Hebel m, welcher den Schreibstift trägt. Der Gegenlenker q ist an einer kleinen mit der Hülse h verschraubten Säule befestigt. Kuppelt man die Pleyeistange / von dem Hebel in ab, so würde der Zeicbenstift, falls die Hülse h einen so grossen Ausschlag der Schwinge p zuliesse, bei einer vollen Umdrehung des Gegenlenkers q um seinen Befestigungspunkt eine lemniscoidenartige Curve (Tafel 153, Eig. 4) beschreiben, deren Bogenstück a ß fast genau eine gerade Linie ist und als Führung benutzt wird. Der Schreibstift besteht am zweckmässigsten aus Rothguss oder besser aus Silber, wenn er auf dem präparirten Metallic-Papier schreiben soll, weil Stifte aus Neusilber oder ähnlichen Legirungen die unangenehme Eigenschaft haben, dass die von ihnen geschriebenen Diagrammlinien verblassen. In Ermangelung von Schreibstiften kann man auch harte Bleifedern verwenden und die Diagramme von denselben auf gewöhnliches Schreibpapier zeichnen lassen.

Geradführung

des

Schreibstiftes.

Papiercylinder.

Hähne und Rohre.

17) s. Der Papier cylinder ruht auf der in der Tragplatte g verschraubten Axe r, welche genau parallel zur Axe des Indicatorcylinders stehen muss. Ueber r ist lose der Theil s gestreift, welcher an seinem unteren Ende zu einer Schnurrolle, an seinem oberen zu einem Federgehäuse ausgebildet ist. Dem letzteren dient der Theil t, der sich auf eine Abdrehung der Spindel stützt, als Deckel. Der Deckel t kann auf der Axe r mittelst der Mutter u festgestellt werden. So lange diese Mutter nicht angezogen ist, bleibt die lange kräftige, in dem Gehäuse eingeschlossene Spiralfeder v vollkommen sjmnnungslos, wird hingegen der Deckel t links gedreht und durch die Mutter u festgestellt, so kann die Feder beliebig gespannt werden. . Dieselbe ist nämlich an ihrem äusseren Ende in einen Stift des Gehäuses, an ihrem inneren Ende hingegen in einen Stift am Schaft des Deckels t eingehängt. Durch die Schraube w, welche in Tragplatte und Schnurscheibe eingesetzt ist, wird die Drehung des Theiles s derartig begrenzt, dass sie kleiner als eine volle Umdrehung bleibt. Ueber s ist eine vernickelte Trommel aus Messingblech x gestreift — der Papiercylinder — welche mit zwei über ihre ganze Höhe reichenden Leisten versehen ist, vermittelst deren das um die Trommel gespannte Papier festgehalten und zum glatten Anliegen gebracht wird. Ein Mitnehmer zwingt die Trommel, jede Drehung der Schnurrolle s mitzumachen, welche der letzteren durch eine an derselben befestigte Schnur von der Kolbenstange der Dampfmaschine ertheilt wird.

18) Ç. Die Hähne und Rohre des Indicators sind bereits § 72, 12—14 beschrieben und auf Tafel 110, Fig. 8-13 abgebildet. Mit Hülfe

Ov

des Conus d und der Verschraubung e lässt sich der Indicator in jeder beliebigen Stellung auf seinem Absperrhahn befestigen, so dass der Schreibstift in die bequemste Richtung gebracht werden kann.

Indicator von Crosby.

19)    e. Der Indicator von Crosby⁴) (Tafel 153, Fig. 6) ist dein Thomp-son’schen sehr ähnlich, er benutzt als Schreibstiftgeradführung ebenfalls einen angenäherten Ellipsenlenker, dessen Massen sich durch möglichste Leichtigkeit auszeichnen. Man hat mit diesem Indicator an Brotherhood-Maschinen noch Diagramme bei 615 Umdrehungen genommen. Die Verbesserungen des Crosby-Indicators beruhen zunächst in der Verringerung des Gewichts der Indicator-kolbenfeder, deren untere Broncegarnirung durch eine kleine Kugel ersetzt wurde, welche so im Indicatorkolben gelagert ist, dass ein etwaiges Ecken der Feder beim Zusammendrücken sich nicht auf den Kolben übertragen kann. Ferner ist die flache Spiralfeder des Papiercylinders durch eine Schraubenspiralfeder ersetzt, deren Spannung im Anfang der Drehung, wenn die Trägheit und die Reibung der Rolle gross ist, noch gering ausfällt und erst allmälig zunimmt, beim Rückgänge aber in entsprechender Weise abnimmt und hierdurch eine hohe Gleichmässigkeit in der Spannung der den Papiercylinder bewegenden Schnur, also auch eine grosse Gleichmässigkeit in der Bewegung des Papiercylinders herbeiführt. Auf letzteren Umstand ist bei den Crosby-Indicatoren besonderes Gewicht gelegt. — Die Schreibstiftgeradführung des Crosby-Indicators wird, wie schon gesagt, durch einen angenäherten Ellipsenlenker bewirkt. Der Hauptlenker A stützt sich auf die Schwinge B und der Gegenlenker C greift nicht an den Hauptlenker A, sondern an das Verbindungsstück U der Kolbenstange E mit dem Hebel A. Die Curve, welche der Schreibstift bei einer vollen Umdrehung des Gegenlenkers durchlaufen würde, ist, wie Tafel 153, Fig. 7 zeigt, ebenfalls eine lemniscoidenartige, indessen unsymmetrisch geformte, deren Stück a ß die Geradführung bildet.

Indicator von Darke.

20)    f. Der Indicator von Darke⁵), welcher eine feste Schreibstiftgeradführung besitzt, muss bei dieser Classe der Indicatoren mit aufgeführt werden. Der Hebel, an welchen die hohle Kolbenstange dieses Indicators angreift, ist aus Stahl gefertigt und trägt an seinem Ende einen kleinen Kreuzkopf, in dessen Gleitblock der Schreibstift befestigt ist. Der Kreuzkopf wird in dem geraden verticalen Schlitz einer Stahlplatte geführt, welche mit dem drehbaren Kopfstück des Indicators fest verbunden ist. Der Grund dieser Construction liegt in der möglichsten Verringerung der hin- und herschwingenden

Massen. — Im Uebrigen ist Darke von dem grossen Indicator-kolben Richards mit 20 mm. Durchmesser wieder zu dem kleinen Kolben Mac-Naught’s, von ca. 14 mm., zurückgegangen, was nach den Ausführungen unter 7) als ein Fehler zu bezeichnen ist. Die Indicatoren von Darke haben desswegen auch in der Praxis viel weniger Eingang gefunden, als die anderen hier aufgeführten. Doppeiindicator. 21) g. Der DoppeIiHcHcatoT von Schaffer & Budenberg⁶) (Tafel 153, Fig. 5) unterscheidet sich in der Ausführung der Schreibstiftgeradführung, des Papiercylinders und dessen Tragplatte mit Hülse von dem 11 —18) beschriebenen Thompson-Indicator nicht. Kur der Indicatorcylinder, der Kolben, die Kolbenstange und die Feder sind in andererWeise construirt. Der Doppeiindicator wird mit einem und mit zwei Kolben angefertigt, und zwar kann derselbe bei einem Kolben mit seinem unteren Ende auf jeden Indicatorhahn geschraubt und als einfaches Instrument benutzt werden, während derjenige mit zwei Kolben dieses nicht gestattet. Bei letzteren kann man aber das untere Kreuzstück gegen einen einfachen Cylinder auswechseln und so den Doppeiindicator in einen einfachen verwandeln. Umgekehrt kann man auch aus einem einfachen Thompson-Indicator durch Einschaltung des unteren Kreuzstückes mit Zubehör einen Doppeiindicator herstellen.

Kolbenspiel.

22)    Bei den Doppelindicatoren mit zwei Kolben sitzen a und b an einer Stange c. Sind die Indicatorhähne geöffnet, so steht Kolben a unter Einwirkung des Druckes der einen, Kolben b unter Einwirkung der anderen Seite des Maschinencylinders. Beide wirken bei Auspuffmaschinen einander entgegen, während sie bei Conden-sationsmaschinen sich gegenseitig unterstützend nach einer Richtung drücken, so dass die Indicatorfeder beim Hingange des Kolbens der Dampfmaschine nach oben, beim Rückgänge desselben nach unten durch die Differenz der auf beiden Seiten des Dampf-kolbens der Maschine herrschenden absoluten Spannungen compri-mirt, also stets auf Druck beansprucht wird. Dementsprechend ist auch, wie aus der Figur ersichtlich, die Federlagerung gewählt.

Zweck der Doppelindicatoren.

23)    Durch die Construction der Doppelindicatoren bewirkte man : a) Die directe Herstellung wirklicher genauer Dampfdruckdiagramme.

ß) Die Unabhängigkeit des Indicatorkolbens von dem wechselnden Luftdruck.

Wirkliche

Dampfdruck-

diagramme.

24)    a. Wirkliche Dampfdruckdiagramme musste man, wie bereits § 56,

15 ausgeführt ist, aus 2 Indicatordiagrammen combiniren und erhielt dieselben fast niemals absolut genau, wie sich aus folgen-

Ceber Indicatoren und deren Verwendung bei

den Erwägungen ergiebt: Die Diagramme zur Bestimmung der Arbeitsleistung der Dampfmaschinen, welche man mit den bisher gebräuchlichen Indicatoren gewinnt, geben kein directes Bild des aus den Drucken vor und hinter dem Kolben resultirenden, auf die Kolbenstange verpflanzten wirklichen Dampfdruckes, sondern nur das Bild des während einer Umdrehung der Maschine an einer und derselben Cylinderseite stattfindenden Druckes. Die Admissions- und Expansionslinie eines gewöhnlichen Indicatordiagrammes gehört nicht zu der darunter stehenden Emissions- und Com-pressionslinie, sondern zu derjenigen Bfickgangslinie, welche entstehen würde, wenn man gleichzeitig den Dampfdruck der anderen Seite aufzeichnen würde. In der Praxis nahm man nun entweder an, dass der auf die beiden Kolbenseiten ausgeübte Dampfdruck während zweier aufeinanderfolgenden Umdrehungen sich nicht verändert, dann konnte man die Bückgangslinie derselben Cylinderseite umgekehrt in das Indicatordiagramm einzeichnen, wenn man das wirkliche Dampfdruckdiagramm herstellen wollte; oder man setzte voraus, dass der Dampfdruck während mehrerer Umdrehungen derselbe blieb, dann konnte man den Indicator, wie dies meistens geschieht, mittelst eines Dreiwegehahnes nach einander mit beiden Cylinderseiten in Verbindung bringen und die Hingangslinie des einen Diagrammes mit der Rückgangslinie des anderen zu einem wirklichen Dampfdruckdiagramm vereinigen. Beide Annahmen führen aber, wenn es auf ganz genaue Messungen ankommt, zu Fehlern, welche nur dadurch beseitigt werden können, dass man auf jede Cylinderseite einen Indicator setzt, deren Schreibstifte gleichzeitig, und zwar der des einen die Hingangs-, der des andern die Rückgangslinie zeichnen, welche beide Linien dann noch zusammen zu tragen wären.

25) Das Diagramm (Tafel 154, Fig. 2), welches der Doppelindicator bei geöffneten Absperrhähnen zeichnet, und welches zum Theil oberhalb, zum Theil unterhalb der atmosphärischen Linie liegt, repräsentirt in seinem oberen Theile die wirklichen, während des Kolbenhinganges auf die Kolbenstange übertragenen Dampfdrücke, d. h. die Differenzen aus Hinterdampf und Gegendampf, wie aus der unter 22) auseinandergesetzten Einrichtung desselben hervorgeht, wogegen das Diagramm in seinem unteren Theile die Dampfdrücke während des Kolbenrückganges und die ganze geschlossene Kurve die Dampfdrücke während einer Umdrehung angiebt. Oeffnet man nur den einen oder den anderen der beiden Absperrhähne des Doppelindicators, (siehe § 72, 13) so erhält man die Diagramme von beiden Cylinderseiten getrennt, wie sie jeder gewöhnliche Indicator ergiebt und in der durch die punktirten Linien angedeuteten Lage. Bringt man beide Diagramme auf dieselbe Indicatorkarte, wobei man nur

27

B USLEY, die Scbiffsmaseliine.

mit den Absperrhähnen zu operiren braucht und der Indicator unverändert bleibt, so bekommt man ein in jeder Beziehung übersichtliches Bild, aus dem sich alle Einzelheiten des Diagrammes ersehen lassen und welches die Berechnung sehr erleichtert.

Unabhängigkeit vom Luftdruck.

Eintheilung.

Anbringung am Cylinder.

26) ß. Die Unabhängigkeit der Indicatorkolben von dem wechselnden Luftdruck ist bei den Doppelindicatoren vollkommen erreicht. Ein Blick auf die Zeichnung genügt, um zu erkennen, dass die Kolben von diesem Druck entlastet sind. Wenn man bedenkt, dass die Indicatorfedern immer nur für einen bestimmten Barometerstand genau justirt werden können, dass aber andrerseits der Gegendruck auf den Indicatorkolben bei den fortwährenden Barometerschwankungen sehr veränderlich ist, so folgt, dass der Doppelindicator bedeutend richtigere Diagramme giebt, wie ein einfacher Indicator. Bei Untersuchungen mit dem letzteren sollte man den jeweiligen Barometerstand, wie dies § 92, 27 — 29 erläutert ist, eigentlich stets mit in Betracht ziehen.

¹

Diese Specification ist vor Erlass der Bundesraths-Verordnung vom 18. Juli 1883, welche 2 Wasserstandsgläser für Dampfschiffskessel fordert, aufgestellt worden. Für derartige Fälle ist aber die Bestimmung unter 55) eingefügt.

²

Çh, T. Porter. A treatise on the Richards stęam-ęngine indicator. London 1875.

³

M. v. Pichlek, Der Indicator und seine Diagramme. Wien 1880.

⁴

Engineering vom 29. Februar 1884.

⁵

Engineering vom 26. März 1880,

⁶

Schaffer & Budenbebg.

Prüfung von Dampfmaschinen. Magdeburg 1882.

§ 100.

Indicator-Y oirichtungen.

1)    Die wesentlichsten Vorrichtungen, welche man zur Aufstellung des Indicators nöthig hat, und die hauptsächlichsten Hegeln, welche man bei der Benutzung und Instandhaltung desselben beobachten muss, sind nachstehend wie folgt zusammengestellt:

a)    Anbringung des Indicators am Cylinder,

b)    Vorrichtungen für die Bewegungsübertragung vom Dampfkolben auf den Papiercylinder,

c)    Becluctionsrollen,

d)    Zwischenrollen,

e)    Schnurspanner,

f)    Prüfung des Indicators,

g)    Nehmen des Diagrammes,

h)    Notizen zum Diagramm,

i)    Instandhaltung des Indicators.

2)    a. Die Anbringung des Indicators am Cylinder geschieht bei Schiffsmaschinen, wie bereits § 72, 12—14 ausgeführt wurde, indem man an beiden Seiten jedes Cylinders Bohre zu einem Wechselhahngehäuse oder bei Doppelindicatoren zu einem Kreuzstück führt, auf welches man den Indicator schraubt. Die Lage dieses Wechsel-halmes resp. Kreuzstückes wird so gewählt, dass man zum Nehmen der Diagramme bequem zu dem Indicator gelangen kann. Gewöhnlich giebt man den Indicatorrohren einen lichten Durchmesser von 25 mm., kleiner als 13 mm. darf man denselben nicht machen.

05

Es empfiehlt sich, die Indicatorrohre an den Stirnseiten der Cylinder in die Dampfcanäle münden zu lassen, damit deren Oeffnung nicht zeitweise durch den Dampfkolben bedeckt werden kann.

3)    b. Die Vorrichtungen für die Bewegungsübertragung vom Dampf kolben auf den Papier cylinder sind sehr verschiedenartig. Die gebräuchlichsten derselben sind bei Schiffsmaschinen Hebel, seltener findet man Kurbelstifte, weil sich diese nur für einen Cylinder anbringen lassen. — Die Hebel werden mit einem Ende am Kreuzkopf resp. Trunk frei drehbar angebracht, an ihrem anderen Ende ist die Schnur des Indicators befestigt. Der Drehpunkt des Hebels wird so gelegt, dass sich der dem Hube des Dampfkolbens entsprechende Ausschlag seines einen Endes gleich bis auf einen dem Hube des Papiercylinders entsprechenden Ausschlag seines anderen Endes reducirt. Fallen derartige Hebel sehr lang aus, so fertigt man sie vielfach aus Holz, indem man ihnen eine genügende Breite giebt, und ihre Drehpunkte mit Messingbüchsen füttert. Solche Hebel sind leichter und vibriren weniger, als schwache eiserne

Hebel.

Bei der Anwendung von Hebeln hat man noch darauf zu achten, dass die Weiterführung tangential und in der Ebene der Hebelbewegung geschieht, weil sich sonst der Papiercylinder nach den Enden zu langsamer bewegt als der Dampfkolben. — Kurbelstifte sind kleine, in das freistehende Stirnende der Kurbelwelle excentrisch eingeschraubte Stifte, welche nur soviel Ausschlag haben als zur Bewegung des Papiercylinders erforderlich ist, so dass man bei denselben alle Zwischentheile vermeiden kann. Die Stifte müssen so in die Kurbelwelle eingesetzt werden, dass die Umkehrung in der Bewegung des Papiercylinders genau mit dem todten Punkte des Dampfkolbens zusammenfällt.

4)    c. Reductionsrollen benutzt man da, wo es sich um die directe Uebertragung eines langen, etwa 1,5 — 2 m. betragenden Kolbenhubes auf den Papiercylinder mittelst der Schnur handelt. Die Re-ductionsrolle, welche auf Tafel 153, Fig. 8 und 9 dargestellt ist, besitzt zwei Schnurscheiben, eine grössere a, an derem Rande eine zum Kreuzkopf führende Schnur befestigt wird, und eine kleinere b, von derem Rande die Schnur zum Papiercylinder führt. — Eine in der grösseren Rolle eingeschlossene Spiralfeder bewirkt die Spannung der ersteren Schnur, während die Spiralfeder im Papiercylinder die zweite Schnur spannt. Die Durchmesser der Schnurscheiben sind dem zu reducirenden Kolbenhübe und dem gewünschten Ausschlage des Papiercylinders — der Diagrammlänge — entsprechend gewählt. Gewöhnlich behält man die grosse Scheibe für alle Fälle bei und wechselt nach Bedürfniss die kleine Scheibe aus, wobei man eine Diagrammlänge von 90—130 mm. zu Grunde legt, erstere für schnell, letztere für langsam gehende Maschinen.

27*

Bewegungs

übertragung.

Keductions-

rollen.

Die Axe der Reductionsrolle ist mit Scliraubengewinde versehen, auf welchem sich die Rolle bei der Drehung verschiebt, damit sowohl die auf- als die ablaufende Schnur stets in einer Ebene gehalten wird. Man kann die Reductionsrollen mit einem besonderen Gestell an jeder beliebigen Stelle der Maschine befestigen, oder sie auch, wie es gewöhnlich geschieht und wie Fig. 12 zeigt, direct am Indicator anbringen.

Zwischenrollen.

5)    d. Zwischenrollen (Tafel 153, Fig. 10 und 11) werden in die Schnur zwischen Kreuzkopf und Keductionsrolle eingeschaltet, wenn der Kolbenhub ungewöhnlich gross ist. Man hat dann drei Schnüre nöthig, die erste ist um die Zwischenrolle gelegt und mit ihrem einen Ende am Kreuzkopf, mit ihrem anderen Ende an irgend einer passenden Stelle befestigt, die zweite geht von der Zwischenrolle zur Keductionsrolle, die dritte von dieser zum Papiercylinder, wie Tafel 153, Fig. 12 erkennen lässt.

Schmu Spanner,

6)    e. Schnurspanner dienen zur Regulirung der Länge der Schnur, sie bestehen aus kleinen, mit 4 Löchern versehenen Brettchen von Buchsbaumholz, in welche die Schnur, wie Tafel 153, Fig. 13 gezeichnet ist, verschlungen wird. Wenn angängig werden die Schnurspanner zwischen Indicator und Keductionsrolle eingesetzt, die Länge der Schnur wird mit Hülfe des Schnurspanners so bemessen, dass sie während des ganzen Hin- und Herganges straff bleibt und der Papiercylinder keinen Anschlag hat.

Indicator-

Prüfung.

7)    /. Die Prüfung des Indicators erfolgt nachdem er am Cylinder befestigt ist und hat den Zweck, die reibungslose Bewegung seiner Mechanismen zu constatiren. Ist der Indicator angewärmt, so zieht man die atmosphärische Linie und drückt dann den Kolben mit der Hand etwas nieder und etwas hoch, beim Loslassen muss er dann jedesmal genau in seine Anfangslage zurückgehen. Hat man diese Probe gemacht und ein befriedigendes Resultat erlangt, so dürfte dies im allgemeinen genügen, obgleich damit noch nicht gesagt ist, dass der Kolben auf seinem ganzen Hube ohne Reibung geht. Will man dieses letztere auch noch constatiren, so muss man den Indicator an einen Dampfkessel schrauben und untersuchen, ob er bei verschiedenen constanten Pressungen dieselbe Probe gleich gut besteht.

Diagramm-

nelimen.

8) g. Das Nehmen des Diagramms darf erst erfolgen, nachdem der Indicator vollständig in Ordnung ist. Nach Oeffnung des Indicator-hahnes bläst man erst das Condensationswasser aus. Der Indicator muss so befestigt werden, dass die Oeffnungen für den Ablauf dieses Wassers dem Papiercylinder abgewendet sind, damit das Papier nicht bespritzt werden kann. Hierauf lässt man den In-dicatorkolben mit der Geradführung einige Hübe vollführen, damit

sich alle Theile des Indicators gleichmässig anwärmen. Jetzt wird der Indicatorhalm geschlossen, die Schnur eingehängt und die atmosphärische Linie beschrieben. Nach abermaliger Oeffnung des Indicatorhahnes drückt man nun den Stift wieder gegen das Papier und beschreibt das Diagramm. Hierbei hat man darauf zu achten, dass: erstens der Stift angedrückt wird, wenn er die untere horizontale Gegendrucklinie beschreibt, weil kleine Differenzen zwischen zwei aufeinander folgenden Diagrammen an dieser Stelle nicht zu sehen sind; zweitens nur möglichst ein Diagramm gezeichnet wird; drittens der Stift mit der nöthigen Kraft auf das Papier drückt, damit er deutlich sichtbare Diagramme beschreibt. Der Schreibstift zeichnet am besten, wenn er eine rundliche Spitze hat, eine scharfe Spitze zerreisst das Papier sehr leicht. Ist das Diagramm fertig, so schliesst man den Indicatorhahn und hakt die Schnur aus, damit sich der Indicator nicht unnütz bewegt.

Eintheilung.

9) h. Die Notizen, welche man zu den Diagrammen zu machen pflegt, richten sich darnach, ob das Diagramm nur zur Berechnung der Pferdestärke der Maschine, oder ob es als Beweis für den guten Zustand derselben, oder ob es endlich weiteren eingehenderen Untersuchungen als Grundlage dienen soll.

Notizen bei Berechnung der Pferdestärke.

10)    Berechnet man nur die indicirte Pferdestärke, so genügen die nachstehenden Angaben, für welche auf der Indicatorkarte vielfach schon das Schema vorgedruckt ist:

Name des Schiffes,

Datum,

Bezeichnung des Cylinders resp. der Cylinderseite, von wo das Diagramm genommen,

Maassstab der Feder,

Anzahl der Umdrehungen pro Minute,

Dampfdruck im Kessel, resp. im Hauptdampfrohr, Oeffnungsgrad des Hauptabsperrventils,

Füllungsgrad im Cylinder,

Vacuum im Condensator,

Oeffnungsgrad der Einspritzvorrichtung resp. Umdrehungszahl der Centrifugalpumpe pro Minute,

Mittlerer indicirter Druck,

Mittlere indicirte Pferdestärke.

Notizen bei Contrôle der Maschinen.

11)    Dient das Diagramm als Beweis für die sachgemässe Behandlung der Maschine, so lässt man dem Vorstehenden gewöhnlich noch den Kohlenverbrauch pro IIP und Stunde und den Namen des Maschinisten zufügen, auf dessen Wache dasselbe genommen. Ist das Diagramm beschrieben worden, nachdem irgend ein Unfall die Maschine betroffen oder eine sonstige Störung eingetreten ist, resp.

nachdem solche Vorfälle beseitigt waren, so wird auch hierüber ein kurzer Vermerk auf der Rückseite des Diagramms gemacht.

Notizen bei wissenschaftlichen Untersuchungen.

12) Die Diagramme für wissenschaftliche Untersuchungen müssen ausser dem Obigen enthalten :

Cylinderdurchmesser und Hub,

Betrag, um welchen der schädliche Raum in den Canälen etc.

die Cylinderlänge vermehrt,

Durchmesser und Länge des Dampfrohres,

Lage des Hauptabsperrventiles,

Menge des pro Hub zur Condensation verbrauchten Wassers, Ein- und Austrittstemperatur desselben,

Speisewasserverbrauch, Temperatur und Salzgehalt desselben, Wasserquantum, welches aus den Kesseln geblasen wird und Salzgehalt desselben,

Condensationswasserquantum, welches sich in den Dampfmänteln und im AVassersammler ansammelt,

Temperatur des Dampfes im Ueberhitzer und im Hauptdampfrohr vor der Maschine,

Temperatur der Luft an Deck, im Heizraum und im Maschinenraum,

Kohlenverbrauch pro Stunde und pro qm. Rostfläche,

Art der benutzten Kohlen,

Barometerstand.

Hierzu treten noch Angaben über die Construction der Maschine, der Steuerung, des Condensators, der Circulationspumpe, der Luftpumpe, des Kessels (Grösse der Rost- und Heizfläche) und des Propellers (Durchmesser, Steigung, Flügelareal, resp. Schaufelzahl und Schaufelareal), sowie über die Art und Weise der Bekleidungen der dampfführenden Maschinentheile.

Instandhaltung.

13) i. Die Instandhaltung des Indicators erfordert keine besonders schwierigen und zeitraubenden Arbeiten, muss aber mit Sorgfalt ausgeführt werden, wenn das Instrument gut functioniren soll. Nach jedem Gebrauch muss das im Innern zurückgebliebene Wasser und der event! aus der Maschine mitgerissene Schmutz von allen Theilen entfernt und dann der Indicator mit wenigen Tropfen guten Knochenöles eingerieben werden, damit die blanken Theile nicht verrosten, resp. oxydiren. Kommt es vor, dass die glatten Flächen des Indicatorcylinders und Kolbens riefig geworden sind, so schleift man den Kolben ein, indem man ihn gleichmässig dreht und auf-und niederbewegt, aber ohne Schmirgel oder sonstiges Material hierbei zu verwenden. Ein gut eingeschliffener Kolben muss gleich-massig und leicht in den Cylinder niederfallen. Es ist gut, den Indicator im warmen Zustande abzutrocknen und ihn erst nach dem Erkalten wieder zusammen zu schrauben.

14) Schiesslich sei noch in Bezug auf die zu verwendende Indicator-Indicat0r30huur-schnür erwähnt, dass es empfehlenswerth ist, dieselbe vor ihrer Verwendung gehörig auszurecken, damit sie sich später nicht mehr streckt. Geflochtene Schnüre verdienen vor den gedrehten den Vorzug. Hat man mit dem Indicator in Räumen zu arbeiten, welche besonders feucht oder nass, resp. fast beständig in Dampf gehüllt sind, so wähle man statt der gewöhnlichen Hanfsclmur zum Betriebe des Papiercylinders Messingdraht. Statt der Schnurspanner aus Buchsbaumholz schalte man in diesem Palle solche aus Messingblech ein.

§. 101.

Indicatordiagramme.

Beuutzung dos Indicators.

1)    Der Indicator verzeichnet nicht blos die während eines Hubes resp. einer Umdrehung stattfindenden Aenderungen des Dampfdruckes in den Cylindern einer Dampfmaschine, sondern auch die während derselben Periode auftretenden Schwankungen des Dampfdruckes in allen anderen dampfführenden Maschinentheilen, wie z. B. im Kessel, in der Rohrleitung im Condensator, u. s. w. Ausserdem kann der Indicator zur Feststellung des Druckwechsels in allen Pumpen benutzt werden, und endlich lassen sich mit Hülfe desselben Schieberdiagramme herstellen, welche zur Contrôle der Steuerung dienen. Die wichtigsten aller vom Indicator beschriebenen Diagramme bleiben aber immer die von den Dampfcylindern entnommenen, weil man aus denselben nicht allein die Maschinenleistung berechnen, (siehe § 17, 7 — 10) sondern auch die Brauchbarkeit und Wirkungsweise der hauptsächlichsten Maschinenelemente beur-theilen kann.

2)    Die verschiedenen Arten der Indicatordiagramme lassen sich nachdJ:i“lE®d"“^e dem Vorstehenden in folgende Gruppen theilen:

I. Diagramme der dampfführenden Maschinentheile,

II. Diagramme der Dampfcylinder,

III.    Diagramme der Pumpen,

IV.    Diagramme der Steuerung.

Diagramme

dampfführender

Maschinentheile.

3)    I. Die Diagramme der dampffiihrenden Maschinentheile zerfallen in:

a)    Kesseldiagramme,

b)    Schieberkastendiagramme,

c)    Exhaustrohrdiagramme,

d)    Condensatordiagramme.

Kessel

diagramme.

4)    a. Die Kesselcliagramme sollen die Dampfstösse veranschaulichen, welche namentlich bei Expansionsmaschinen mit geringen Füllungsgraden durch die Vorwärtsbewegung der in der Rohrleitung vor-

handenen Dampfsäule während der Füllungsperiode und deren plötzlichen Stillstand beim Beginn der Expansionsperiode des Cylinders in den Kesseln entstehen. Diese Dampfstösse, welche von der Maschine auf den Kessel übertragen werden, befördern in der Regel das Mitreissen von Wasser in die Cylinder, sie können aber auch schädlich auf den Kessel einwirken, wesswegen es von Wichtigkeit ist, ihre Grösse zu constatiren. Zur Entnahme von Kesseldiagrammen wird der Indicator auf dem Kessel befestigt, sein Kolben steht mit dem Kesselinnern in Verbindung; die Bewegung des Kolbens der Dampfmaschine Avird am besten durch Messingdrähte auf den Papiercylinder übertragen. Wegen der Schwierigkeit, bei einer längeren und mehrfach ihre Richtung wechselnden Transmission vom Dampfkolben der Maschine zum Papiercylinder des Indicators, wie sie in den meisten Fällen erforderlich wäre, noch eine genaue Bewegungsübertragung zu erhalten, sind Kesseldiagramme bisher nur sehr vereinzelt genommen worden.

Zweck der Schieberkastendiagramme.

Gute

Schieberkasten

diagramme.

5)    b. Die Schieberkastendiagramme dienen zum Nachweis des nöthigen Querschnittes im Hauptdampfrohr und in den Dampfcanälen der Schieber. Weicht der Anfangsdruck im Cylinder wesentlich vom Kesseldruck ab, oder fällt der Dampfdruck während der Admissionsperiode im Cylinder beträchtlich, so lässt sich aus einem Schieberkastendiagramm ersehen, ob das Dampfrohr resp. die Canäle im Schieber zu eng sind. Wie bereits mehrfach erwähnt, erleidet der Dampf auf seinem Wege vom Kessel bis zum Cylinder stets einen gewissen Druckverlust, welcher bei den forcirten Probefahrten unserer Kriegsschiffsmaschinen (siehe § 16, 1) 0,5—0,6 kg. pro qcm. beträgt, weil cs gar nicht möglich ist, die langen Dampfleitungen so weit zu machen, dass keine Spannungsabnahme einträte, und sie so zu bekleiden, dass jede Wärmeausstrahlung ausgeschlossen wäre.

6)    Die Diagramme¹) auf Tafel 154, Fig. 3—6, bei denen der Platz-ersparniss wegen die atmosphärischen Linien nicht mit gezeichnet sind, illustriren die Veränderungen des Dampfdruckes im Schieberkasten. Aus den Diagrammen lässt sich ersehen, dass der Dampfdruck im Schieberkasten höher als der Kesseldruck stieg, wenn der Zufluss des Dampfes in den Cylinder beim Schluss des Eintritts-canales, welche Stelle im Diagramm mit a bezeichnet ist, plötzlich gehemmt wurde. Kurz vor der Wiederöffnung des Eintrittscanales trat bei b der normale Kesseldruck Avieder ein. Die beiden Diagramme Fig. 3 und 4, von denen das eine bei grösserer, das andere bei kleinerer Füllung des Dampfcylinders genommen wurde,

stammen von einer Maschine, welche mit 200 Umdrehungen in der Minute arbeitet und hei welcher der genügende Querschnitt in der Dampfzuleitung vorhanden war. Die Schwankungen des Dampfdrucks haben hier einzig und allein ihren Grund in dem Beharrungsvermögen der im Bohre stehenden Dampfsäule.

Fehlerhafte

Schieberkasten

diagramme.

7)    Das Diagramm Fig. 5 stellt einen durch ungenügende Bolirweite hervorgebrachten Druckverlust dar, es weicht in jeder Hinsicht von den beiden vorstehend beschriebenen ab. Beim Beginn des Hubes tritt fast plötzlich ein grösserer Dampfverbrauch ein, welcher mit dem Vorwärtsgange des Kolbens wächst, und der, da der Dampf nicht genügend schnell aus dem Kessel Zuströmen kann, einen Druckverlust verursacht. Nach Abschluss des Eintrittscanals steigt der Dampfdruck wieder, erreicht aber nur die Spannung des Kesseldampfes, welche er bis zum Ende des Hubes beibehält. Um den Druckverlust, welcher durch die enge Kohrleitung hervorgebracht wurde, etwas einzuschränken, wurde vor dem Cylinder in das Hauptdampfrohr ein Dampfsammler eingeschaltet. Bei derselben Kolbengeschwindigkeit der Maschine, die sie früher besass, entstand nun das Schieberkastendingramm Fig. 6, in welchem die Druckschwankungen nur sehr gering sind.

Exhaustrohr

diagramme.

Condensator-

diagramme.

8)    c. Die Exhaustrohrdiagramme entnimmt man, um die Ursache eines ungewöhnlichen Gegendruckes im Cylinder aufzuklären. Man schraubt den Indicator zu diesem Behufe entweder auf das Exhaustrohr oder bringt ihn an einem der Exhaustcanäle an. Den Papier-cylinder bewegt selbstverständlich wieder der Kreuzkopf der Maschine. Bei der Entnahme von Exhaustrohrdiagrammen, ebenso wie von Condensatordiagrammen, muss man sehr schwache Indicatorfedern benutzen, wenn die Druckschwankungen deutlich hervortreten sollen. Empfehlenswerth sind Federn, welche auf 1 kg. pro qcm. Ueber-druck einen Ausschlag des Schreibstiftes von 50 mm. ergeben.

9)    d. Die Condensatordiagramme werden zur Klarstellung des Unterschiedes zwischen der Luftleere im Cylinder und jener im Conden-sator benutzt. Man kann ja allerdings das Vacuum im Condensator am Vacuummeter ablesen und dasjenige im Cylinder durch ein Indicatordiagramm bestimmen, erhält dann aber kein genaues Bild der Fluctuationen, denen beide unterworfen sind. Setzt man den Indicator an den Condensator, und bewegt seinen Papiercylinder vom Kreuzkopf der Maschine, so erhält man auf einem Diagramm die Schwankungen des Gegendruckes im Cylinder und die der Luftleere im Condensator während einer Umdrehung, woraus man sich ein Urtheil über den genügenden Querschnitt der Austrittscanäle oder des Exhaustrohres, resp. über die Einwirkung der Länge desselben etc. bilden kann,

DdTaPgframradeer 10) H. Die Diagramme der Dampfcylinder erleiden zuweilen gewisse Verzerrungen resp. Abweichungen von den normalen Curven, welche bestimmte Schlüsse über die Function und den Zustand der im Cylinder eingeschlossenen nicht sichtbaren Maschinentheile zulassen. Erhält eine vorher gleichmässig und ruhig arbeitende Maschine plötzlich einen unregelmässigen, stossenden Gang, tritt in den Cylindern ein sausendes Geräusch oder ein regelmässig wiederkehrendes Klopfen auf, oder kommt irgend eine andere nicht sofort erklärbare Störung im Gange der Maschine vor, so braucht man nur ein Indicatordiagramm zu nehmen, dasselbe mit den früher erhaltenen guten Indicatordiagrammen der Maschine zu vergleichen, um aus diesem Vergleich nn der Hand der nachstehenden Erörterungen leicht die Ursache der störenden Beeinflussungen erkennen und darauf beseitigen zu können.

Unregelmässige

Diagramme.

11)    Am häufigsten machen sich Unregelmässigkeiten der Diagrammlinien bemerkbar, welche entstehen :

e) durch ungenügende Construction des Indicators selbst,

schlechte Ausführung, resp. mangelhaften Zustand der Kolben und Schieber,

g) durch unzweckmässige Anordnung der Steuerung.

Fehlerhafter

Indicator.

12)    e. Fehlerhafte Cylinder diagramme infolge ungenügender Construction des Indicators. Mangelhafte Construction des Indicators begründet sich, wie § 99, 7 erwähnt, hauptsächlich in der zu beträchtlichen Masse seiner hin- und herbewegten Theile. Bei schnellgehenden Maschinen entstehen infolge derselben wellenförmige Expansionslinien, wie Tafel 154, Fig. 7 erkennen lässt. Ferner wird bei Maschinen mit geringer Compression der Schreibstift häufig in Folge des plötzlichen Dampfeintritts beim Beginn des Hubes emporgeschleudert und das Diagramm erhält eine Spitze, wie aus dem linken Diagramm in Fig. 4 auf Tafel 1 zu ersehen ist.

Undichter

Kolben.

13)    f. Fehlerhafte Cylinder diagramme infolge schlechter Ausführung oder mangelhaften Zustandes der Kolben und Schieber. Bei undichtem Kolben strömt der Dampf von der Druckseite nach der Vacuum-seite des Cylinders durch. Bei langsam gehenden Maschinen macht sich das Durchströmen des Dampfes durch ein sausendes Geräusch innerhalb des Cylinders bemerkbar, bei schnellgehenden Maschinen kann man es blos durch das Indicatordiagramm erkennen. Ist der Kolben so undicht, dass er während des ganzen Hubes Dampf durchlässt, so entsteht ein Diagramm wie Tafel 154, Fig. 8 gezeichnet ist. In demselben ist die Expansions- und Gegendrucklinie unruhig, erstere liegt tiefer, letztere höher als im normalen Diagramm, es ist also der Druck in der Expansionsperiode ein kleinerer und ausserdem ist das Vacuum sehr schlecht, welches bei dichtem Kolben bis zur punktirten Linie reichen müsste. Bei Dampfkolben,

welche nur auf einer gewissen Strecke ihres Hubes undicht sind, entsteht ein Diagramm, wie Tafel 154, Fig. 9 zeigt. Die Gegendrucklinie ist wellenförmig und zeigt hei a die undichte Stelle an, welche durch ungleiches Ausbohren, resp. ungleiche Abnützung des Cylinders herbeigeführt wird.

Undichter

Schieber.

14)    Schieber, welche die Eintrittscanäle nicht dicht abschliessen, ergeben infolge der fortgesetzten Dampfzuführung während der Expansionsperiode Diagramme mit convexen statt coneaven Expansionslinien, wie ein solches auf Tafel 154, Fig. 10 dargestellt ist, dessen Expansionscurve bei dichtem Schieber die Form der punktirten Linie annehmen müsste. Schieber, welche die Austrittscanäle undicht lassen und eine gewisse Dampfzuströmung während der Gegendruckperiode gestatten, erzeugen Diagramme mit schlechtem Vacuum, ähnlich wie dies bei undichten Kolben der Fall ist,

Schieber, welche weder Ein- noch Austrittscanäle dichten, geben zu volle Expansionslinien und gleichzeitig der atmosphärischen Linie zu nahe Gegendrucklinien, wie dies Fig. 10 zeigt. Bei dichtgeschlossenem Austrittscanal müsste die punktirte Gegendrucklinie im Diagramm erscheinen.

Schieber undicht.

15)    Da man nach dem Vorstehenden bei schlechtem Vacuum nichto^'^®r₁äbue°h"^r sofort erkennen kann, ob der Schieber die Austrittscanäle schlecht schliesst, resp. ob der Kolben undicht ist, so muss man in diesem Falle noch ein Schieberkastendiagramm nehmen. Ergiebt dieses bei a (Tafel 154, Fig. 3) keine merkliche Erhöhung des Druckes, so ist dies ein Zeichen, dass ein weiterer Dampfverbrauch vorhanden, dass also der Schieber undicht ist. Weist das Schieberkastendiagramm dagegen die Druckvermehrung auf, so ist der Kolben dampfdurchlässig.

Undichter Kolben und Schieber.

16)    Sind Kolben und Schieber zusammen undicht, können drei Fälle eintreten: Erstens tritt durch den undichten Schieber gerade so viel Dampf aus dem Schieberkasten in den Cylinder, wie durch den undichten Kolben von der Druckseite zur Vacuumseite, dann ist die Expansionscurve normal und nur die Gegendrucklinie zu hoch resp. unruhig. — Zweitens entweicht durch den undichten Schieber mehr Dampf als durch den undichten Kolben, was namentlich bei sehr kleinen Füllungen Vorkommen kann, wenn der Dampfdruck im Cylinder schnell sinkt, die Druckdifferenz zwischen beiden Kolbenseiten auf dem grössten Theile des Kolbenlaufes also nur gering ausfällt, dann entsteht eine erhöhte Expansionscurve bei schlechter Gegendrucklinie, wie Tafel 154, Fig. 11 zeigt. — Drittens lässt der undichte Kolben mehr Dampf durchströmen als der undichte Schieber, dann macht sich namentlich bei grösseren Füllungen eine niedrigere Expansionscurve bemerkbar, während die Gegendrucklinie wieder sehr weit von der NullHnie abliegt, wie

an dem Diagramm Tafel 154, Dig. 12 zu erkennen ist. Um in solchen Fällen ein klares Bild über die Vorgänge im Cylinder zu gewinnen, empfiehlt es sich, in das Diagramm die Mariotte’sche Linie einzuzeichnen, welche in Fig. 11 und 12 einmal schwach punktirt ohne Berücksichtigung des schädlichen Raumes (siehe § 6, 9) und das andere Mal unter Berücksichtigung desselben (siehe § 57, 5) stark punktirt eingetragen ist.

Sonstige

Undichtheiten.

Unzweckmässige

Steuerung.

Enge

Dampfcanäle.

17) Hat man endlich an einem Cylinderdiagramme ähnliche Erscheinungen wie bei undichtem Schieber, indessen durch ein Schieberkastendiagramm constatirt, dass derselbe dicht ist, so sind bei abfallender Admissions- und Expansionslinie verbunden mit schlechter Gegendrucklinie entweder an den Flanschen der Cylinderdeckel, oder deren Stopfbüchsen, oder den Sicherheitsventilen, oder den Mann-resp. Bohr- oder Schaulöchern Undichtheiten vorhanden, welche das Entweichen des Dampfes in den Maschinenraum auf der Druckseite und den Eintritt der Luft auf der Vacuumseite zulassen. Hat man hingegen bei dichtem Schieber eine ansteigende Ex-pansionscurve und eine sich sehr weit von der Nulllinie entfernende Gegendrucklinie, so ist der Arbeitscylinder nicht gut in die Umhüllung gedichtet — oder derselbe hat grosse Risse und Sprünge, so dass der Dampf aus dem Mantel in das Innere des Cylinders gelangen kann.

18)    g. Fehlerhafte Cylinderdiagramme in folge unzweckmässiger Anordnung der Steuerung. Im Allgemeinen lassen sich die an der Steuerung auftretenden Unregelmässigkeiten immer zurückführen auf:

a) zu enge Dampfcanäle,

ß) unrichtige Länge der Schieberstange,

y) falschen Voreilungswinkel.

Die infolge der engen

19)    a. Zu enge .Dampfeintrittscanäle verursachen in der Admissionsperiode ein Sinken des Dampfdruckes, wie dies in dem Diagramm Fig. 13 auf Tafel 154 kenntlich gemacht ist. Durch die engen Dampfeintrittscanäle kann nicht so viel Dampf in den Cylinder treten, um das durch den vorwärtseilenden Kolben freigewordene Cylindervolumen auszufüllen, wodurch der Dampf schon in der Admissionsperiode expandirt. — Sind die Austrittscanäle zu eng, so kann der Dampf nur langsam in den Condensator abströmen und der Gegendruck vermindert sich beim Rückgänge des Kolbens nur allmälig, wodurch die in dem Diagramm Fig. 14 auf Tafel 154 gezeichnete Gegendrucklinie entsteht.

Canäle auftretenden Arbeitsverluste lassen sich in den meisten Fällen gar nicht wieder gut machen. Zuweilen ist es noch möglich, die Canalquerschnitte zu vergrössern — sonst bleibt nichts anderes übrig als die Anfertigung neuer Cylinder, oder die Verringerung der Kolbengeschwindigkeit.

20)    ß. Durch unrichtige Länge der Schieber stan ge ändert sich die Deckungs und Voreilung des Schiebers auf beiden Cylinderseiten. Es sind drei Fälle möglich:

Unrichtige

L'hieberstangen-

länge.

Loser

Schieber.

1)    die Schieberstange ist zu kurz,

»    » lang,

2)    „

3) der Schieber sitzt lose auf der Stange.

Kurze

Schieberstange.

21)    Bei kurzer Schieberstange ist der Schieber zu weit nach der Kurbel hin gerückt, auf der Kurbelseite wird die Deckung grösser und die Voreilung geringer, infolgedessen entsteht (Tafel 154, Fig. 15) ein verspätetes Oeffnen des Eintrittscanales bei a, ein früherer Abschluss dieses Canals bei b (kleine Füllung), ein verfrühtes Oeffnen des Austrittscanales bei c, endlich ein späterer Abschluss desselben Canales bei d (kleine Compression). Auf der Deckelseite tritt das Umgekehrte ein, der Schieber öffnet den Eintrittscanal früher bei a₁₇ schliesst denselben später bei bl (grosse Füllung), öffnet den Austrittscanal sehr spät bei c₁ und schliesst ihn früher bei dx (grosse Compression). Die aus der Kürze der Schieberstange entspringenden Fehler sind die ungleiche Füllung und die ungleiche Compression auf beiden Cylinderseiten, sowie der verspätete Dampfeintritt auf der Kurbelseite und der verspätete Dampfaustritt auf der Deckelseite. Beseitigt werden diese Uebel-stände durch Abrücken des Schiebers von der Kurbel- nach der Deckelseite. Bei Excentersteuerungen, deren Excenterbügel mit angeschraubten Stangen versehen sind, kann man durch Zwischenlegen von Passstücken zwischen Excenterbügel und Stange (siehe § 68, 14) leicht die Verlängerung der letzteren bewirken.

Lange

Schieberstange.

Durch Verstellen des

22)    Bei langer Schieberstange steht der Schieber zu weit von der Kurbel ab, auf der Kurbelseite wird die Deckung kleiner und die Voreilung grösser. Das Diagramm (Tafel 154, Fig. 16), welches man bei solcher Steuerung erhält, ist die genaue Umkehrung von dem Diagramm Fig. 15. Auf der Kurbelseite wird die Füllung und Compression grösser, auf der Deckelseite werden beide kleiner? der Dampfeintritt erfolgt auf der Deckelseite zu spät und der Dampfaustritt auf der Kurbelseite.

Schiebers aus seiner Mittelstellung nach der Kurbel hin werden diese Unregelmässigkeiten behoben.

23)    Sitzt der Schieber lose auf der Stange, so entsteht je nach der eigentlichen Befestigungsart desselben und dem Typ der Maschine ein ganz eigenartiges Diagramm, welches sofort auf irgend eine Verletzung der Steuerung schliessen lässt, als Beispiel ist hier (Tafel 154, Fig. 17) das Diagramm eines Hochdruckcylinders ²) mitgetheilt. Der betreffende Schieber war ein getheilter Muschelschieber, (siehe

§ 63, 3) dessen untere Hälfte festsass, vor dessen oberer Hälfte sich indessen die obere Mutter gelöst und 22 mm. zurückgeschoben hatte. Das Kurbelseitendiagramm ist daher in Ordnung, das Deckelseitendiagramm zeigt die durch das Stehenbleiben des oberen Schiebers verursachte verspätete Dampfeinströmung. Als diese Diagramme genommen wurden, war die Drosselklappe nahezu geschlossen.

Falsche

Yoreilwinkel.

Pumpen-

Diagramme.

Speisepumpen-

Diagramme.

24)    y. Falsche Voreilungswinkel lassen sich sehr leicht erkennen. Treten alle Dampfperioden zu früh ein, wie in dem Diagramm Dig. 18 auf Tafel 154 gezeichnet ist, so ist dieses ein Zeichen, dass der Voreilungswinkel zu gross ist, bei Excentersteuerungen ist das Excenter nach der Kurbel hin zu drehen. — Verspäten sich sämmtliche Dampfperioden, wie im Diagramm Eig. 19, so ist der Voreilungswinkel zu Mein ; bei Excentersteuerungen muss das Excenter von der Kurbel weg gedreht werden.

25)    Weisen die Diagramme endlich, wie die auf Tafel 2, Eig. 1—5 gezeichneten, ungleiche Füllungen auf, so ist dies ein Zeichen, dass die Steuerung auf gleiches Voreilen regulirt ist (siehe § 68, 5). Die ungleichen Füllungen rühren von dem Einflüsse der Pleyel-und Schieberstangenlängen her (siehe § 62, 18).

26)    III. Die Diagramme der Pumpen werden erhalten, wenn man den Indicator wie bei Dampfcylindern durch Indicatorrohre mit Wechselhahn und Stutzen mit dem Pumpeninnern verbindet und den Papier-cylinder auf irgend eine Weise vom Pumpenkolben aus bewegen lässt. Die Pumpendiagramme sind nachstehend eingetheilt in:

h)    Speisepumpendiagramme,

i)    Circulationspumpendiagramme, k) Luftpumpendiagramme.

27)    h. Die Speisepumpendiagramme, von denen auf Tafel 155, Fig. 1 dasjenige einer einfachwirkenden dargestellt ist³), zeigen deutlich die Wirkungsweise des Pumpenkolbens und der Ventile an. Bei a beginnt der Hub und das in der Pumpe vor dem Kolben befindliche Wasser wird verdrängt. Der Druck in der Pumpe steigt zuerst langsam, weil das verdrängte Wasser den schädlichen Kaum anfüllt und die mit dem heissen Wasser in die Pumpe gedrungenen Dämpfe sowie auch die mitgeführte atmosphärische Luft comprimirt werden müssen. Bei h ist der Druck so gross geworden, dass sich das Druckventil der Pumpe öffnet und bei c wird auch das Speiseventil am Kessel gehoben. Der Druck steigt noch bis d, damit das Wasser mit einer der Kolbengeschwindigkeit der Pumpe

T»

co

entsprechenden Geschwindigkeit in den Kessel treten und die Reibung in der Rohrleitung überwinden kann. Von d bis e ist das Speiseventil geöffnet. Beim Rückgänge des Kolbens schliesst es sich und der Druck fällt schnell, bis er bei / demjenigen der Atmosphäre gleich ist. Da die Pumpe nicht zu saugen braucht, sondern das Wasser in dieselbe hineinfliesst, so bleibt der Druck in derselben gleich dem Atmosphärendruck. Geht nun der Pumpenkolben schneller, als das Wasser nachtreten kann, so sinkt der Druck bei g unter die Atmosphäre ; erst wenn sich der Kolben gegen Ende des Hubes wieder langsamer bewegt, wird der Atmosphärendruck wieder hergestellt. Die kleine Luftleere bei g vermeidet man durch Oeffnen des am Saugerohr angebrachten Lufthahnes oder des Schnüffelventiles.

Gute

Circulations-

pumpen-

Diagramme.

28)    i. Die Circulationspumpendiayramme dienen wie die Speisepumpendiagramme zur Erkennung der inneren Vorgänge der Pumpe während eines Hubes resp. einer Umdrehung. Tafel 155, Pig. 2 ist das Diagramm einer doppelt wirkenden verticalen Circulationspumpe, welches während des Kolbenaufganges genommen ist. Der Hub beginnt bei a, der Druck steigt sofort, woraus zu ersehen ist, dass die Pumpe nur sehr wenig schädlichen Raum besitzt. Bei b, wo die Diagrammlinie die atmosphärische Linie schneidet, also ungefähr nach einem Drittel des Kolbenhubes, beginnt das Wasser aus der Pumpe auszuströmen, der Druck steigt noch bis c und bleibt dann fast constant, bis zum Ende des Hubes bei d, entsprechend dem constanten Widerstande, welchen die Pumpe zu überwinden hat, wenn sie das Wasser durch die Condensatorrohre drückt. Beim Rückgänge fällt der Druck erst wenig, bis sich bei e die Druckklappen geschlossen haben, dann sinkt er rapide und es tritt bei / nach Oeffnung der Saugeklappen die Saugewirkung bis zum Ende des Kolbenhubes ein.

Fehlerhafte

Circulations-

pumpen-

Diagramme.

29)    Auf Tafel 115, Eig. 3 ist das fehlerhafte Diagramm⁴) einer doppeltwirkenden verticalen Circulationspumpe dargestellt. Das Diagramm der Pumpenseite über dem Kolben ist untadelhaft, das der Seite unter dem Kolben zeigt undichte Ventile an. Die Saugeventile sind entweder schadhaft, oder festgeklemmt, oder verschmutzt, so dass der bei a seinen Hub beginnende, nach abwärts gehende Kolben das Wasser wieder durch die geöffneten Saugeklappen zurückdrängt und erst bei b den letzten Rest des Wassers soweit zusammenpresst, dass sich der Druck in der Pumpe etwas hebt, die Atmosphärenspannung aber auch von c bis d nicht erreicht. Beim Rückgänge des Kolbens sinkt der Druck von d bis e, und nun saugt die Pumpe wieder bis zum Ende des Hubes, da aber

auch die Druckklappen nur massig dicht halten, so ist das Vacuum nicht besonders gut und bessert sich erst allmälig. verticale™ LufT '^) Die    fip11 mPe n(liag r a mm e werden von allen Pumpendiagrammen

pumpe.

am häufigsten entnommen. Pig. 4 auf Tafel 155 zeigt das Diagramm einer doppelt wirkenden verticalen Luftpumpe. Bei a beginnt der aufsteigende Hub des Pumpenkolbens, der Druck in der Pumpe bleibt bis b fast ungeändert, weil der Kolben zunächst die mit dem Condensationswasser in die Pumpe gedrungenen, nicht conden-sirten Dämpfe und die atmosphärische Luft zusammenpresst. Ist dieses bis zu einem gewissen Grade geschehen, so steigt der Druck schneller, erreicht erst bei c, nachdem fast zwei Drittel des Hubes zurückgelegt sind, die atmosphärische Linie und öffnet bei d die Druckventile. Jetzt erfolgt der Austritt des Wassers aus der Pumpe, wodurch der Druck innerhalb derselben anfangs etwas sinkt, wie die wellenförmige Curve in dem Diagramm erkennen lässt. Der Austritt dauert von d bis e, an welchem Punkte der Druck am grössten ist. Während des Austritts steigt der Druck noch, weil die Menge des vom Kolben gehobenen Wassers grösser ist, als die durch die Druck ventile entfernte. Von e bis f sinkt der Druck, bei / schliessen sich die Druckventile und bei g beginnt der Kolben den Rücklauf und also die Saugeperiode.

Diagramm einer horizontalen Luftpumpe.

31)    Das Diagramm einer horizontalen, doppelt wirkenden Luftpumpe ist auf Tafel 155, Fig. 5 gezeichnet. Der Hub beginnt bei a, zuerst bleibt der Druck in der Pumpe constant, steigt dann rasch bis b, wo der Ausguss erfolgt. Infolge des Oeffnens der Druckventile sinkt der Druck in der Pumpe, vergrössert sich dann aber wieder, um endlich nach Schluss der Druckventile bei c wieder auf die ursprüngliche Spannung zu sinken. Die Druckschwankung zwischen b und c hat ihren Grund in dem Luftquantum, welches das geförderte Wasser enthält. Dieses Diagramm zeigt einen schnell erfolgenden Ausguss und ein sehr gutes Vacuum.

Luftpumpen-Diagramme bei Einspritz- und Oberflächen-Condensation.

32)    Von Spencer*) sind von einer verticalen, doppelt wirkenden Luftpumpe Diagramme entnommen, von denen das auf Tafel 155, Fig. 6 gezeichnete die Wirkung der Pumpe bei Anwendung der Einspritz-condensation, das andere in diese Figur hineinpunktirte Diagramm ihre Wirkung bei der Oberflächencondensation unter sonst gleichen Verhältnissen andeutet. Als die Einspritzung angestellt war erreichte der Druck in der Pumpe eine Höhe von 1,62 kg. pro qcm., weil eine beträchtliche Quantität des Einspritz- und Conden-sationswassers nach ausenbords gefördert werden musste; als die Oberflächencondensation im Betriebe war und die Pumpe nur die geringe Menge Condensationswasser in die Cysterne förderte, hob sich der Druck beim Ausguss nur wenig über den der Atmosphäre.

33)    Zwei ebenfalls sehr interessante Luftpumpencliagramme sind auf ^mpumpen-Tafel 155, Fig. 7 und 8 abgebildet. Dieselben rühren von einer diagrammen-verticalen, einfach wirkenden Luftpumpe her, deren Kolben ein

von

grosses conisches Druckventil besitzt. Am unteren Ende der Pumpe ist ferner ein durch ein Ventil verschliessbares Kohr angebracht, durch welches dieselbe mit der Bilge in Verbindung gesetzt und im Nothfalle als Lenzpumpe gebraucht werden kann. Beim Diagramm Eig. 7, welches beim regelmässigen Betriebe entnommen ist, beginnt der Hub bei a und der Ausguss bei b. Durch die geöffneten Ventile trat beim Anfänge des Ausgusses plötzlich eine grosse Quantität comprimirter Luft und comprimirten Dampfes, wodurch die Spannung in der Pumpe bis c sank, aber ebenso schnell wieder auf d stieg. Bei e schliessen die Druckventile und gleich darauf tritt der Kolben den Rücklauf an. — Das Diagramm Pig. 8 ist fünf Minuten später unter ganz gleichen Verhältnissen, wie das vorstehend beschriebene, genommen, nur war bei demselben das von der Pumpe zur Bilge führende Verbindungsrohr geöffnet, welches im ersten Falle geschlossen war. In der Bilge befand sich kein Wasser und es sollte der Einfluss, den die in die Pumpe strömende Luft auf deren Wirkungsweise ausüben würde, constatirt werden.

Es zeigte sich nun, dass die Maschine ganz gleichmässig, wie vor dem Oeffnen des Bilgerohres weiter arbeitete, und dass auch die vom Vacuummeter angezeigte Luftleere des Condensators ungestört dieselbe wie vorher blieb, die Luftleere in der Pumpe jedoch verschlechterte sich von 0,87 kg. pro qcm. auf 0,31 kg. pro qcm. —

Vergleicht man beide Diagramme weiter, so findet man, dass sich in beiden Fällen die Druckventile bei e unter einem Druck von 0,17 kg. pro qcm. schlossen, welches der Höhe des über der Pumpe liegenden Wasserniveaus entspricht, dass ferner der Ausguss unter einem Druck von 0,49—0,56 kg. pro qcm. erfolgte, welche Vermehrung sich durch die Reibung des austretenden Wassers in den Rohren und Ventilen erklärt. Der mittlere Druck des ersten Diagrammes stellt sich auf 0,457 kg. pro qcm., der des letzteren auf 0,464 kg. pro qcm., so dass in beiden Fällen die von der Luftpumpe consumirte Arbeit ziemlich dieselbe war, wodurch sich die Luftzuführung beim zweiten Diagramm in Bezug auf die Leistungsfähigkeit der Maschine völlig wirkungslos erwies.

Fehlerhaftes

Luftpumpen-

34)    Die Fig. 9-11 auf Tafel 155 zeigen Indicatordiagramme, welche von der Luftpumpe eines Oberflächencondensators entnommen sind, diagramm. die während der Reise mangelhaft arbeitete. Bei der Ausreise

ergab sich das normale Diagramm, Fig. 9, bald nachher fiel die Luftleere im Condensator um etwa 0,03 kg. pro qcm., die Luftpumpe arbeitete unregelmässig und als man nun ein Diagramm nahm, entstand Fig. 10. Der Indicator wurde darauf noch mit

28

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

dem Luftpumpendruckraum in Verbindung gebracht und zeichnete das Diagramm Fig. 1 1. Bei der Revision der Pumpe zeigte sich, dass eine Druckklappe ganz von ihrer Sitzfläche fortgeschlagen war.

Steuerungs-

Diagramme.

Kolben-

Schieber-Dia-

gramme.

Diagramme bei Coulissen-steuerungen.

35)    IV. Die Diagramme der Steuerung, welche der Indicator verzeichnet, zerfallen in :

1) Kolben-Schieber-Diagramme,

m)    Schieber-Dampf-Diagramme,

aus welchen beiden sich in Verbindung mit dem Dampfcylinder-diagramm endlich noch bilden lassen :

n)    Combinirte Steuerungsdiagramme.

36)    l. Die Kolben-Sol lieber diagramme sind Ellipsendiagramme (siehe § 67, 6—12). Behufs Entnahme derselben kuppelt man die Schreibstiftführung von dem Indicatorkolben ab und nimmt den letzteren ganz heraus. Dann wird an dem Schreibstift, wie Tafel 155, Fig. 12 zeigt, eine Schnur befestigt, welche zur Schieberstange führt und die Bewegung des Schreibstiftes veranlasst. Als Gegenzug für die Schnur bringt man entweder eine kleine Spiralfeder an, oder belastet den Schreibstift auch wohl mit einem kleinen Gewicht, z. B. einer unten angebundenen Mutter, was vollständig ausreichend ist. Der Papiercylinder erhält seine Bewegung wie früher von dem Kolben (Kreuzkopf) der Maschine. Der Indicator beschreibt nun eine Figur, deren Abscissen die Kolbenwege und deren Ordinaten die Schieberwege bilden, und diese Figur ist nach § 67, 7 eine Ellipse. Diese Schieberellipse ist das einzige Diagramm, welches mittelst des Indicators reproducirt werden kann, und in dieser Weise dargestellt die einzelnen Verhältnisse der Steuerung in einer der Wirklichkeit genau entsprechenden Weise wiedergiebt, sie ist daher als ein zweckmässiges Hülfsmittel zur Untersuchung der Steuerung ausgeführter Maschinen zu betrachten.

37) Bei Coidissenstenerungen*) (siehe § 66, 7—8) kann die aus verschiedenen Einzelbewegungen zusammengesetzte Schieberbewegung in jedem Falle aufgefasst werden als hervorgebracht durch die Bewegung eines einzigen, des resultirenden Excenters, und muss daher auch das die Schieberbewegung darstellende Diagramm, abgesehen von den durch die endlichen Längen der betreffenden Theile, Bogen statt geradliniger Bewegungen, eventl. Federungen und todten Gang verursachten Abweichungen, eine Ellipse sein. Auf Tafel 155, Fig. 13 sind einige Stellungen des resultirenden Excenters (rf r r/f) für die Todpunktlage der Kurbel angedeutet, wobei angenommen ist, dass es sich um eine Coulissensteuerung mit constantem Voreilen handele. Fig. 14 zeigt die den verschiedenen Excentern rf rf/ r zugehörigen Curven, welche um so

*) Frese. Ueber Schieberellipsen. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Maiheft 1883.

co

schmaler werden, je geringer der Füllungsgrad wird, d. h. je kleiner der Scliieberhub resp. das resultirende Excenter ausfällt. Für die Mittelstellung des resultirenden Excenters (V ) geht die Ellipse theoretisch in eine gerade Linie über und die Ellipsen für Rtick-wärtsgang stimmen mit denen für Yorwärtsgang in Form und Lage überein, wie sich bei einfacher Ueberlegung ergiebt. Zeichnet man in das Diagramm die Parallelen für äussere (e) und innere (i) Ueberdeckung hinein, so erhält man ein anschauliches Bild der Dampfvertheilung bei der Coulissensteuerung für die verschiedenen Lagen des resultirenden Excenters, oder was dasselbe ist, für verschiedene Füllungsgrade.

Diagramme bei Vierradsteuerungen.

38)    Bei Vierr ad Steuerung en (siehe § 66, 9 — 11), bei denen sich zur Erreichung verschiedener Füllungen der Yoreilungswinkel verändert, Schieberhub und Deckung aber constant bleiben, erhält man Schieberellipsen, die um so gestreckter werden und um so mehr gegen die Horizontale geneigt sind, je geringer der Füllungsgrad, je grösser also der Yoreilungswinkel ist. Auf Tafel 155, Fig. 18 sind die mittelst des Indicators aufgezeichneten Ellipsen der Yier-radsteuerung der Panzercorvette „Hansa“ für sechs verschiedene Füllungsgrade in natürlicher Grösse abgebildet. Die Abweichungen der einzelnen Curven von der streng elliptischen Form entstehen durch die unter 37) angegebenen Ausführungsfehler der Steuerung. Auch in diese Diagramme braucht man nur die äusseren (e) und die inneren (i) Deckungslinien hineinzuziehen, um die Dampfvertheilung deutlich zu veranschaulichen.

Diagramme bei Meyer’sclier Expansionssteuerung.

39)    Bei der Meyer¹ selten Expansionssteuerung (siehe § 66, 13 — 19) giebt die Ellipse A (siehe Tafel 155, Fig. 15) ein Bild von der Bewegung des Grundschiebers bei verschiedenen Kolbenstellungen, die über derselben Mittellinie gezeichnete Ellipse B stellt gleicherweise die Bewegung des Expansiousschiebers dar. Da der Yoreilungswinkel des Expansionsexcenters grösser ist, als der des Yertheilungsexcenters, (siehe § 66, 18) so wird die Ellipse B gestreckter sein müssen als A. Um nun die Wirkungsweise der Expansionssteuerung mittelst dieser Curve klar zu stellen, kann man in folgender Weise verfahren. Die Linie X X entspreche der Mittellage der Kante a des Grundschiebers ; für verschiedene Kolbenstellungen wird dann die Entfernung dieser Kante durch die über X X gezeichnete Grundschieberellipse A gegeben sein; ebenso wird die jedesmalige Entfernung der Kante b des Grundschiebers von der Mittellage X X der Kante a durch eine Ellipse A₁ dargestellt werden, die um das constante Maass von der ersten Ellipse absteht. In der zwischen beiden Curven liegenden Fläche erhält man somit die jedesmalige Entfernung der Kante b des Grundschiebercanals in Bezug auf die Mittellage der Abschlusskante a.

28*

40) Zeichnet man über die Mittelstellung X₁ Xt der Expansionsschieber-kante c die letzterem Schieber zugehörige Ellipse B, so erhält man für irgend eine Kolbenstellung in der Differenz der betreffenden Ordinaten die entsprechende Entfernung der Schieberkante c von a und b. So ist beispielsweise für den Kolbenweg x die gegenseitige Stellung der beiden Schieber zu einander die in der Figur punktirt angedeutete. Man erkennt nun aus dem Diagramm unmittelbar, dass für die in der Figur angenommene Entfernung der Expansionsschieber von einander, die Verengung des Canals bei der Kolbenstellung Kx beginnen muss und der Abschluss in der Stellung K₂ erreicht ist. Soll früher abgeschlossen werden, so muss die Expansionsschieberellipse (in der Figur) tiefer liegen, als ihre Mittellinie, also müssen die Expansionsschieber weiter von einander entfernt werden und umgekehrt. Das Maass, um welches die Verstellung zu geschehen hat, um statt des Abschlusses in K₂, solchen in K₃ oder Ki zu erhalten, ist durch die Differenz der Ordinaten y₃, resp. Yi — yi gegeben.

Uiagramme bei Gonzenbachscher Expan-sionssteuei ung.

41) Bei der GonzenbacY sehen Expansionssteuerung (siehe § 66, 20—31), welche die Veränderung des Schieberweges hervorruft und hierbei den Voreilungswinkel des Excenters beeinflusst, sind die Ellipsen, wie bei der Coulissensteuerung für die einzelnen Füllungsgrade verschieden. Da aber das Maass, um welches die abschliessende Kante des Expansionsschiebers von der des Grundschiebers in der Mittellage absteht, constant bleibt, so sind sämmtliche Expansionsschieberellipsen über ein und derselben Mittellinie, die um dieses constante Maass k von der Mittellinie der Grundschieberellipse entfernt ist, zu verzeichnen. In Fig. 16 auf Tafel 155 ist dieser Fall nach Diagrammen, die an einer ausgeführten Maschine mittelst des Indicators verzeichnet wurden, dargestellt. Es muss dabei bemerkt werden, dass in diesem speciellen Falle für stärkste Füllungen die obere Ellipsenhälfte die Bewegung der abschliessenden Kante beim Kolbenhingange darstellt, während für geringere Füllungen die untere Hälfte in Bücksicht zu ziehen ist (siehe die angedeuteten Pfeile), weil im letzteren Falle das resultirende Expansionsexcenter der Kurbel um mehr als 180 ⁰ voreilt.

Schieberdampf-

diagramine.

42) m. Die Schieberdampf diagramme*) stellen die relative Dampfspannung für den Schieberweg graphisch dar. Man erhält ein solches Diagramm, wenn man den Papiercylinder von der Schieberstange bewegen lässt, während der Indicatorkolben mit dem Dampfcylinder in Verbindung bleibt. Aus einem Schieberdampfdiagramme lässt sich für die Peiflode, in der sich der Dampf kolb en in seinem todten Punkte oder nahe bei demselben befindet, und in welcher der Schieber seine grösste Geschwindigkeit erreicht (siehe § 62, 6) die *) J. Voelckers. Der Indicator. Berlin 1878.

Function der Steuerung genauer erkennen, als aus einem Dampf-cylinderdiagramm. Wenn auch die Form eines Schieberdampf-diagrammes eine ganz andere ist, als die eines Dampfcylinder-diagrammes, so haben doch die allgemeinen Betrachtungen, wenn man sie nur auf den Schieberweg bezieht, auch hier Geltung.

43)    Ein Schieberdampfdiagramm von einer Maschine mit voller Füllung s^hieberda“pf' ist auf Tafel 155, Fig. 17 abgebildet. Bei a beginnt die Ein-voller FüUung-Strömung und hat bis b den Schieber so weit geöffnet, dass die

höchste Spannung im Cylinder erreicht ist. Bis c ist der Schieber geöffnet, die Dampfspannung verändert sich wenig, nur so viel, als auf Rechnung der grösseren Kolbengeschwindigkeit und der Drosselung zu schieben ist. Von c bis d findet während der Deckung des Schiebers Expansion statt, bei d fängt der Schieber an zu öffnen und ist bei e so weit geöffnet, dass der Dampf frei ausströmen kann. Von f bis a macht sich theils die Verengung der Ausströmungsöffnung geltend, theils findet hier während der Deckung Compression statt.

Combinirte

Steuerung-

44)    n. Die combinirten Steuerungsdiagramme geben einen vollkommenen Aufschluss über die Function der Steuerung, welche die Dampf- diagramme, cylinder- und Schieberdampfdiagramme allein nicht zu geben vermögen. Ein combinirtes Steuerungsdiagramm entsteht, wenn man oberhalb desKolbenschieberdiagrammes das Dampfcylinderdiagramm

so verzeichnet, dass die atmosphärische Linie des letzteren der Mittellinie des ersteren parallel ist, und die äussersten Begrenzungspunkte beider Diagramme senkrecht unter einander liegen.

Das Schieberdampfdiagramm wird seitlich neben das Kolbenschieberdiagramm gesetzt, so dass die atmosphärische Linie des ersteren senkrecht zur Mittellinie des letzteren steht, und die unteren und oberen Begrenzungspunkte beider Diagramme auf je einer Horizontalen liegen. Nachdem noch die innere und äussere Deckung von beiden Seiten der Mittellinie ab in das Kolbenschieberdiagramm eingetragen ist, werden die Linien derselben bis zum Schieberdampfdiagramm verlängert und man erhält dann, wie das combinirte Diagramm Fig. 19 auf Tafel 155 zeigt, eine Reihe von charakteristischen Punkten, welche die Wirkung der Steuerung und das Verhalten des Dampfes im Cylinder vollständig klar legen.

45)    Das gezeichnete combinirte Steuerungsdiagramm ist dem mittleren Cylinder unserer Panzercorvette „Hansa“ bei 0,25 Füllung ent- p^VrcoTvette nommen. Die in dem Diagramm kenntlich gemachten Punkte sind : »Hansa«.

a,    ax Oeffnung des Eintrittscanales, Beginn des Dampfeintritts in

den Cylinder.

b,    bx Der Schieber hat soweit geöffnet, dass der Dampf ohne

Spannungsverluste durch die Canäle treten kann. Der Dampfdruck im Cylinder erreicht sein Maximum.

c, ct Der Schieber tritt den Rückgang an, beginnt den Eintrittscanal zu schliessen, der Dampfdruck im Cylinder fällt. d, d₁ Der Eintrittscanal ist geschlossen, Beginn der Expansion. s, sx Entsprechende Schnittpunkte der DamjDfdiagramme mit den atmosphärischen Linien.

f»f₁ Oeffnung des Austrittscanales. Beginn des Dampfaustrittes.

g,    g₁ Der Schieber tritt den Hingang an, beginnt den Austritts

canal zu schliessen.

h,    ht Der Austrittscanal ist geschlossen, Beginn der Compression.

Die Punkte, deren Buchstaben keinen Index besitzen, beziehen sich auf das Kurbelseitendiagramm, diejenigen mit Index auf das Deckelseitendiagramm.

Nutzen der combinirten Steuerungsdiagramme.

46) Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, erkennt man aus dem Kolbenschieberdiagramm die Schieberanordnung und deren Functionen, aus den beiden Dampfdiagrammen, durch die Entfernung der einzelnen Punkte a, b, c etc. voneinander, den Einfluss, welchen die Anordnung der Steuerung auf das Verhalten des Dampfes hat, und aus den Abständen der einzelnen Punkte von der atmosphärischen Linie ermisst man direct die zur Zeit im Cylinder stattfindende Dampfspannung. Es werden daher die combinirten Steuerungsdiagramme sehr verschiedene Formen haben können, welche einestheils von der Anordnung der Steuerung, anderntheils aber auch von der Spannung des Dampfes in der Einströmungsperiode sowohl, wie in der Ausströmungsperiode abhängig sind, je nachdem sie von einer Nieder- oder Hochdruckmaschine resp. von einer Condensations- oder Auspuffmaschine entnommen sind.

Zwanzigster Abschnitt

¹

Ch. T. Poktek. A treatise on the Richards steam-engine indicator etc. London 1875.

²

The marine Engineer vom 1. Eebruar 1883.

³

W. C. Beugen. Bergen’s marine engineer. Nord-Shields 1880.

⁴

TH- L. Ainsley. The engineers manual. South-Shields 1880,

Betrieb der Schiffsmaschinen,

§ 102.

Bedienung der Schiffsmaschinen.

1)    Aehnlieh wie die Bedienung der Schiffskessel (§ 34), lässt sich auch ®»theiiung. die Bedienung und Behandlung der Schiffsmaschinen in einzelne Betriebsperioden theilen, deren jede wieder in die nachstehend aufgeführten Hauptmomente zerfällt:

I. Inbetriebsetzen :

a)    Auf klaren,

b)    Anwärmen,

c)    Ingangsetzen,

d)    Eintretende Ungangbarkeit.

II. Inganghalten :

e)    Wahl des Füllungsgrades,

f)    TJeberwachung,

g)    Betriebsänderungen,

h)    Betriebsstörungen.

111. Ausserbetriebsetzen :

i)    Unter Dampf liegen,

k)    Abstellen,

l)    Reinigen, m) Laufende Arbeiten.

Aufklaren.

2)    I. Inbetriebsetzen, a. Das Aufklaren der Maschine besteht, wenn dieselbe sich in dem § 96, 32 angegebenen Zustande befindet:

«) in der Untersuchung und Herrichtung des Propellers, ß) in der Untersuchung und Bereitstellung der Maschine, y) im Oeffnen resp. Einstellen der verschiedenen Ventile, ö) im Nachsehen und Auffüllen der Schmiervorrichtungen.

3)    ce. Die Untersuchung des Propellers muss bei Schiffen mit fester Untersuchung

'    .    ¹    .    des Propellers.

Schraube bereits im Dock erfolgt sein, bei solchen mit lichtbarer Schraube oder mit Schaufelrädern kann die Revision noch kurz

vor Beginn der Fahrt erfolgen. In unserer Marine*) muss die Schraube, falls sie gelichtet werden kann, mindestens alle 4 Wochen geheisst und gereinigt werden. Die englische Instruction vom Jahre 1879 schreibt vor, dass lichtbare Schrauben mindestens einmal monatlich oder aber nach einer unter Dampf zurückgelegten Heise von 2000 sm. geheisst und eingehend untersucht werden sollen. — Ist die Schraube geheisst, so wird dieselbe erst eingekuppelt, indem man die Maschine mit der Handdrehvorrichtung so lange bewegt, bis eine im Innern des Schiffes an der Schraubenwelle angebrachte Marke mit einer an der Stevenrohrstopfbüchse oder sonst wo angezeichneten correspondirt, ein Zeichen, dass die Schraubenkupplung die für die Aufnahme der Propellerklaue richtige Stellung besitzt. Die geheisste Schraube (siehe § 76, 73 — 82) wird nun etwas gelüftet und nach Auslösung der Pallen langsam bis auf die Lagerstühle niedergefiert. Die Schlosshölzer werden eingesetzt und festgeschraubt, die Feststellvorrichtung der Schraube im Bahmen gelöst und die Schraube ist zur Fahrt bereit. Lässt sich die Schraube nicht herunterfieren, was zuweilen vorkommt, und ergiebt die Untersuchung, dass die Pallvorrichtung in Ordnung ist, so muss ein Taucher nach unten gehen, um etwaige Hindernisse fort zu räumen. Bei älteren Holzschiffen versacken die Hintersteven im Laufe der Zeit, die Führungen der Schraube stehen dann nicht mehr vertical und die Schraube lässt sich nur dadurch nach unten bringen, dass man sie eine Strecke weit herunterfallen lässt. Um die Heckverbände nicht zu stark zu beanspruchen, darf das Fallenlassen der Schraube nur als letztes Auskunftsmittel angewendet werden und empfiehlt es sich hierbei ausserdem noch, unter den oberen Theil des Bahmens starke Trossen zu ziehen, so dass zwischen Bahmen und Trosse ein Zwischenraum von 0,5 bis 1 m. entsteht, und nun die Schraube schrittweise von oben bis unten immer nur um diese Strecke fallen zu lassen. — An Schaufelrädern untersucht man, ob keine Befestigungsschrauben der Schaufeln gelöst sind, und bei Bädern mit beweglichen Schaufeln, ob keine Splinte aus den einzelnen Drehzapfen herausgefallen sind ; auch die Charnière der Zugstangen an dem Bügel sind zu revidiren. Ist die Untersuchung resp. Einkupplung des Propellers beendet, so wird sofort die Maschinendrehvorrichtung ausgerückt.

Englische Vorschrift über Untersuchung der Schraube.

Untersuchung der Maschine.

4) ß. Die Untersuchung der Maschine beginnt nach Anzündung der Maschinenraumlampen mit der Durchsicht aller Kurbellöcher, Trunksund Steuerungstheile, um festzustellen, dass innerhalb der Maschine keine Holzstücke, Werkzeuge, Handlampen oder dergl. Theile zurückgeblieben sind, welche sich der Bewegung derselben als Hinder-

S. M. Schiffen und Fahrzeugen.

von

*) Instruction für den Commandanten eines Berlin 1872.

nisse entgegenstellen könnten. Bei dieser Gelegenheit entfernt man alle Schutzbleche, Persennings, Stroppen u. s. w., deren man sich bediente, um das Eindringen von Schmutz und Staub in die Lagerschalen etc. zu verhindern. Gleichzeitig werden alle an der Maschine angebrachten kleinen Hähne auf ihre Gangbarkeit geprüft. Hierauf wird die Stevenrohrstopfbüchse etwas gelöst, so dass beständig einige Wassertropfen in das Schiff treten, um die Reibung in derselben zu reduciren. Nunmehr werden die Hülfsmaschinen im Maschinen- und Kesselrauin, wie Circulationspumpen, Dampfpumpen, Umsteuerungsmaschine, abgeschmiert und zunächst mit der Hand gedreht, um von ihrer Gangbarkeit Ueberzeugung zu gewinnen. — Schliesslich wird der Maschinenraumtelegraph probirt, die Zeiger desselben werden so gestellt, dass Befehls- und Repetirzeiger miteinander übereinstimmen, lose gewordene Leitungen werden durch Nachziehen der Spannschrauben in Ordnung gebracht.

Oeffiien der Ventile.

5)    y. Vor dem Oeffnen der Ventile bewegt man noch die Hahnzüge der Cylinderausblasehähne, der Injectionsvorrichtungen und des Hauptabsperrventiles. Man öffnet dann die Kingstonventile der Circulationspumpen hei Oberflächencondensatoren und die Injections-kingstonventile bei Einspritzcondensatoren. Ferner werden die Ausgussventile der Circulations- resp. Luftpumpen, ebenso wie die der Maschinenlenzpumpen geöffnet und festgestellt. Besitzt die Maschine eine Expansionsvorrichtung, so wird dieselbe entweder ausgeklinkt oder auf grösste Füllung eingestellt, damit die Maschine beim Manövriren stets anspringen kann. Bei Maschinen, welche Drosselklappen als Hauptabsperrvorrichtungen besitzen, ist es gerathen, dieselben zu öffnen, damit sie sich später durch das Anwärmen infolge zu grosser Ausdehnung nicht festklemmen können.

Füllen der Schmiervorrichtungen.

6)    d. Das Nachsehen und Auf füllen der Schmiervorrichtungen wird zuletzt vorgenommen, um eine Vergeudung von Schmiermaterial durch die Dochtschmiergefässe zu vermeiden. Ehe die Schmiervorrichtungen in Ordnung gebracht werden, macht man meistens noch die Kühlrohrleitung klar, öffnet den Seehahn der Kühlrohrleitung und überzeugt sich, dass alle einzelnen Zweigrohre derselben Wasser geben. Etwa zum Kühlen erforderliche Gummischläuche werden bereit gelegt und auch der am Stevenrohr angebrachte Seehahn (siehe § 76, 68) muss probeweise geöffnet werden. — Nachdem von allen grösseren Schmiergefässen die Deckel entfernt worden sind, füllt man dieselben mit Maschinenöl auf, während die Imper-meatoren, die Stopfbüchsenschmiergefässe der Cylinder und Schieberstangen, überhaupt alle für dampfführende Maschinentheile dienenden Gefässe mit Mineralöl versorgt werden. Das Auffüllen der Schmier-gefässe und aller Schmierlöcher setzt voraus, dass dieselben vorher gründlich gereinigt worden waren. Hierauf werden die Schmier-

clochte eingehängt, welche genügend lang sein müssen, damit sie das Oel in ausreichender Menge zuführen können, verschmutzte Dochte sind noch aus demselben Grunde gegen neue auszuwechseln. — Bemerkt wird hierbei noch, dass die englische Instruction von 1882¹) das Schmieren der Dampfcylinder von Torpedobootsmaschinen bei massigen Geschwindigkeiten ganz verbietet und nur hei hohen Geschwindigkeiten ein ganz sparsames Schmieren derselben zulässt. In neuester Zeit ist der Vorschlag²) aufgetaucht, die Schmierung der Dampfcylinder bei allen Schiffsmaschinen unter gewöhnlichen Verhältnissen ganz einzustellen, weil die Dampfcylinder der Torpedobootsmaschinen ohne Schmiermaterial bisher gut gelaufen sind, und die Corrosion der Kessel auf diese Weise wesentlich eingeschränkt wird.

Dampfcylinder-

Sclimierung.

Anwärmen der Cylinder.

7) b. Das Anwärmen der Maschine hat den Zweck, alle dampfführenden Maschinenteile allmälig auf die Temperatur des Dampfes zu bringen, um beim Angehen der Maschine einen jähen Temperaturwechsel und dadurch ein schnelles Ausdehnen derselben zu vermeiden, weil dieses leicht zu Hissen und Sprüngen Veranlassung giebt. Das Anwärmen der Maschine wird vorgenommen, wenn in den Kesseln die normale Dampfspannung erreicht ist, und erstreckt sich auf das Anwärmen der Cylinder, Dampfmäntel und Conden-satoren. Nach Oeffnung der Dampfabsperrvorrichtungen der einzelnen Cylinder öffnet man die Hauptabsperrvorrichtung erst wenig und lässt zunächst nur ein geringes Dampfquantum in die einzelnen Schieberkasten einströmen. Inzwischen wird auch der Umsteuerungsund Circulationspumpenmaschine etwas Dampf zugeführt, das entstehende Condensationswasser wird durch die geöffneten Ent-Avässerungshähne abgeleitet.

8) Gleichzeitig mit dem Einlassen des Dampfes in die Schieberkasten giebt man ihm auch den Zutritt zu den Dampfmänteln frei, indem man die Absperrvorrichtungen aller zu denselben führenden Zweigrohrleitungen öffnet. Erst wenn die Schieberkasten und Dampfmäntel warm geworden sind, werden die Cylinder angewärmt und zwar benutzt man hierzu die Handschieber, oder wenn solche nicht vorhanden, die Vertheilungsschieber, indem man durch dieselben abwechselnd Dampf vor und hinter den Kolben treten lässt, bis alle Cylinderdeckel und Böden die höhere Temperatur angenommen haben. Das in den Mänteln und den Cylindern sich bildende Condensationswasser wird durch die Ausblasehähne entweder in den Condensator oder in die Bilge geleitet. Wenn nothwendig, werden

nach dem Anwärmen die Schraubenmuttern etwa neugedichteter Flanschen und frisch verpackter Stopfbüchsen nachgezogen.

Anwärmen des Condensators.

9) Ehe man zum Anwärmen der Condensatoren schreitet, muss man bei Oberflächencondensatoren die Circulationspumpe in Gang setzen, oder falls dieselbe mit der Maschine fest verbunden ist, mit Hülfe der Dampfpumpe Wasser in die Kühlräume der Condensatoren pumpen, um einem Verbrennen der Kühlrohrdichtungen durch den eintretenden Dampf vorzubeugen. Giebt der am Condensationsraum sitzende Entwässerungshahn nach dem Füllen des Condensators Wasser, so ist dies ein Zeichen, dass einige Kühlrohre in den Kohrwänden undicht geworden sind. Sind die Undichtheiten so bedeutend, dass durch das in den Condensator dringende Wasser schliesslich ein Ueberfluthen der Cylinder zu befürchten steht, so müssen die Circulationspumpensauge-und Ausgussventile jedesmal sofort nach dem Stillstände der Maschine geschlossen werden. — Bei Einspritzcondensatoren füllt man den Einspritzraum zu einem kleinen Theile mit Wasser, ehe man Dampf in denselben lässt. Bei etwaigen Undichtheiten des Injections-schiebers muss man, um das Ueberfluthen der Cylinder zu verhüten, beim Stillstände der'Maschine die Absperrvorrichtung am Injections-kingston oder dieses selbst schliessen. Bei richtiger Behandlung des § 81, 5 erwähnten Luftauslassventilis ist indessen ein Ueberfluthen der Cylinder nie zu befürchten.

10) Der zum Anwärmen des Condensators erforderliche Dampf gelangt meistens durch Umsteuern der Maschine in denselben. Seltener ist an der Maschine eine besondere Durchblasevorrichtung (siehe § 81, 3) vorhanden, mittelst welcher der Dampf in solchen Fällen direct in die Condensationsräume geleitet werden kann. In letzteren condensirt man allmälig den das Anwärmen bewirkenden Dampf entweder durch das bereits circulirende Kühlwasser oder durch zeitweises Zulassen von Einspritzwasser. Während des Anwärmens wird auch die in den Condensatoren vorhandene Luft entfernt, indem man so lange durch die geöffneten Luftausblaseventile ausbläst, bis aus denselben nur noch Dampf entweicht. Nun werden diese Ventile geschlossen, der in den Condensatoren enthaltene Dampf wird niedergeschlagen, bis das Vacuummeter eine bestimmte Luftleere anzeigt. Tritt eine solche nicht ein trotz der Zuführung von Kühl- resp. Einspritzwasser, so sind irgend welche Flanschen, Stopfbüchsen oder Ventile am Condensator undicht und lassen Luft in denselben. Durch Ableuchten solcher verdächtiger Stellen mit einer offenen Flamme (Licht oder Handlampe) lässt sich der Sitz der Undichtheit leicht entdecken, weil die Flamme durch die in den Condensator strömende Luft mitgerissen wird. Zeigen nach Beseitigung solcher Undichtheiten die Vacuummeter die Abnahme des Druckes in den Condensatoren und sind die Schieberkasten,

Cylinder und Dampfmäntel gut angewärmt, so ist die Maschine zum Angehen bereit.

Ingangsetzen der Maschine.

Gründe für Ungangbarkeit.

11) c. Das Ingangsetzen der Maschine darf erst erfolgen, nachdem das innerhalb derselben mit Schmieren oder sonstwie beschäftigte Personal auf vorangegangene Avertirung dieselbe in allen Theilen verlassen hat, um Unglücksfällen vorzubeugen. Man stellt dann die Steuerung auf den Vorwärtsgang ein und giebt durch die Hauptabsperrvorrichtung vorsichtig Dampf, damit sich die Maschine nicht stossweise in Bewegung setzt. Bewegt sich die Maschine, so wird, nachdem sie eine halbe oder ganze Umdrehung zurückgelegt hat, bei Einspritzcondensatoren etwas Wasser eingespritzt, bei Ober-flächencondensatoren lässt man die Circulationspumpen, wenn sie von der Maschine unabhängig sind, etwas schneller laufen. Hat die Maschine einige Umdrehungen gemacht, so wird der Dampf abgesperrt und bei Einspritzcondensatoren das Einspritzwasser abgestellt. Hierauf wird die Steuerung auf den Rückwärtsgang gebracht und die Maschine auf einige Umdrehungen hindurch auf diesen erprobt. Während des Anschlagens der Maschine müssen alle Entwässerungshähne der Cylinder, Dampfmäntel und Schieberkasten so lange offen bleiben, bis denselben nur noch Dampf entströmt. Hach dem Erproben der Maschine werden die Hauptabsperrvorrichtung und alle Ausgussventile, sowie eventuell die Injectionsschieber wieder geschlossen, sämmtliche Entwässerungshähne der Cylinder geöffnet und die Steuerung wird auf „Stop“' gelegt.

12) d. Eintretende Ungangbarkeit beim Angehenlassen der Maschine hat in den meisten Eällen ihren Grund in:

e) der nicht ausgerückten Expansionsvorrichtung,

Drehvorrichtung, rf) in dem Versagen der Steuerung,

» »

„ Einspritzung, l) „    „ Ueberfluthen der Cylinder und Condensatoren,

x) „    „ Eestrosten von einzelnen Maschinentheilen.

Aus.ücken der Expansions-Vorrichtung.

Ausrücken der Drehvorrichtung.

13)    6. Bei nicht ausgerückter resp. nicht auf grösste Füllung eingestellter Expansionsvorrichtung wird die Maschine 'beim Anlassen in allen den Lagen im Stillstände verharren, in denen die Expansionsvorrichtung den Zutritt des Dampfes in die Cylinder verhindert. Man hat daher vor dem Ingangsetzen der Maschine jedesmal, wie schon unter 5) angeführt, auf das Ausrücken der Expansionsvor-richtung besonders zu achten.

14)    Ç. Eine nicht ausgerückte Drehvorrichtung ist sehr häufig eine Ursache, welche das Anspringen der Maschine hintertreibt. Bei grösseren Maschinen wird der Widerstand, welchen die in die Schnecke eingreifenden Zähne des Schneckenrades der Drehung der Kurbelwelle entgegensetzen, meistens überwunden, indem der Dampfdruck

unter Zertrümmerung des Schneckenrades das Hinderniss bei Seite räumt. Wie unter 3) erwähnt, muss die Drehvorrichtung beim Aufklaren der Maschine ausgerückt werden.

15) rj. Das Versagen der Steuerung kann sich auf die verschiedensten Steuerung01 Ursachen zurückführen lassen. Zuerst wird man untersuchen, oh

vielleicht einzelne Theile der Umsteuerungsmaschine oder der Umsteuerungvorrichtung zerbrochen sind, ob sich die Schieber festklemmen, endlich ob die Schiebermuttern sich gelöst haben, so dass der Schieber nicht so weit bewegt wird, wie es nach der Construction geschehen soll und die Canäle daher nicht in gehöriger Weise öffnet (siehe § 101, 23). Hat man festgestellt, dass diejenigen der vorangeführten Ursachen, welche sich ohne Aufnehmen der Schieberkastendeckel untersuchen lassen, nicht den Grund zum Versagen der Steuerung bieten, so müssen die Schieberkasten geöffnet werden, und es ist nachzusehen, ob die Schieber sehr undicht sind, oder ob die Entlastung mangelhaft functionirt. Von dem letzteren überzeugt man sich, wie § 64, 11 angegeben, und hilft demselben wie dort ebenfalls ausgeführt, provisorisch ab.

16) d. Das Versagen der Einspritzung erkennt man an

dem mangel-

haften Vacuum und der Erwärmung des Condensators. Hat man gefunden, dass das Gestänge des Einspritzschiebers oder Hahnes in Ordnung ist, und dieser wirklich funktionirt, so kann nur das Injectionskingston verstopft sein. Im Winter kann das vor dem Kingstonventil sitzende Saugesieb durch Eis geschlossen sein, welches man durch Oeffnen der Aufeiserohrleitung entfernt (siehe § 96, 5). Hat sich Seegras oder Schlamm vor das Sieb gesetzt, so sucht man das letztere mittelst Durchblasens des Condensators zu reinigen, gelingt es auch hierdurch nicht, die Verstopfung zu beseitigen, so muss die Säuberung der Oeffnungen durch einen Taucher bewerkstelligt werden. Man kann aber, falls sich dieses nicht sofort ausführen lässt, inzwischen die Nothinjection anstellen, indem man durch irgend ein Seeventil Wasser in das Schiff laufen lässt. — Ganz in derselben Weise ist bei Oberflächencondensatoren zu verfahren, wenn sich das Saugekingston der Circulationspumpe zugesetzt haben sollte.

Ueberfluthen der Cylinder.

CT«

17) i. Das Ueberßuthen der Cylinder und Condensatoren hat wie unter 9) ausgeführt, seinen Grund entweder in den Undichtheiten der Kühlrohre oder in einem schlecht schliessenden Injectionsschieber. Sind die Cylinder mit übergetretenem Wasser gefüllt, ein Eall, der nur bei horizontalen Maschinen vorkommt, so entfernt man dasselbe durch die Ausblasehähne, indem man zur Beschleunigung der Entleerung noch etwas Dampf durch die Hülfsschieber treten lässt, wenn solche vorhanden sind. Die Maschine darf erst in Gang gesetzt werden, wenn man sicher ist, dass alles Wasser aus den

Cylindern verdrängt wurde. — Das Ueberfluthen der Condensatoren gellt dem Ueberfluthen der Cylinder voran, weil das Wasser erst durch die Exhaustrohre aus den ersteren in die letzteren gelangt. Das in die Condensatoren gedrungene Wasser kann man durch die Luftauslassventile in die Bilge ablaufen lassen, oder falls der Condensator eine Durchblasevorrichtung besitzt, durch Ausblasen entfernen.

nestgerostete ]g) x< jjas Festrosten einzelner Maseldnentlieile in einer die Gangbarkeit der Maschine hemmenden Weise kommt nur selten vor, und ist ein Zeichen von unverantwortlich nachlässiger Behandlung derselben während ihrer Ausserbetriebsetzung. Derartige eingerostete Theile sucht man mittelst Holzkohlenfeuer langsam zu erwärmen, damit sie sich ausdehnen und infolge dessen lockern. Sie werden hierauf gereinigt und gangbar gemacht. Häufiger als alle andern Maschinen-theile rosten die Kolben in den Cylindern ein. Kann man selbst nach reichlicher Schmierung des Cylinders den eingerosteten Kolben nicht mit der Handdrehvorrichtung bewegen, so muss man den Cylinder öffnen und den Kolben auseinander nehmen.

19)    Alle vorangeführten Hindernisse, welche sich der Gangbarkeit der Maschine entgegenstellen können, dürfen bei einem gut geschulten Maschinenpersonal, welches sorgsam und gewissenhaft seine Pflicht erfüllt, nicht Vorkommen. Eine ordnungsmässig behandelte, in gebrauchsfähigem Zustande befind]iche Maschine muss unter allen Umständen nach dem Auf klaren und Vorwärmen betriebsfähig sein. — Erst nachdem die Maschine in Gang gesetzt Avar und nachdem sämmtliche eine Ungangbarkeit derselben herbeiführende Hindernisse aus dem Wege geräumt wurden, ist dem Avachhabenden Offizier auf der Brücke die Maschine „Klar zum Angehen“ zu melden.

Füllungsgrad.

20)    II. Inganghalten, e. Die Wahl des Füllungsgrades ist bald nach dem Angehen der Maschine zu treffen. Bei Handelsdampfern, Avelche stets mit allen Kesseln arbeiten, ist der günstigste Eüllungsgrad (siehe § 24) einzustellen, sobald das Schiff den Hafen verlassen hat. Bei Kriegsschiffen ist die Wahl des Eüllungsgrades von der Anzahl der Kessel abhängig, Avelche bei der betreffenden Fahrt gemeinschaftlich in Betrieb gesetzt werden. In unserer Marine Averden die für die einzelnen Kesselzahlen passendsten Füllungsgrade gelegentlich der Probefahrten des Schiffes festgestellt. Bemerkt sei hierbei noch, dass es stets am vortheilhaftesten ist, mit eingerückter Expansionsvorrichtung und ganz ausgelegter Coulisse zu fahren, und dass es verkehrt ist, Avenn die Expansionsvorrichtung ausgerückt Avird,' und die Coulissensteine zur Verkürzung des Schieberweges, also Verkleinerung der Füllung nicht bis an die Enden der Coulisse geschoben werden, Avie dies § 66, 8 erläutert Avurde. — Besonders hat man darauf zu achten, das der Füllungs-

grad nicht zu klein wird, weil dann leicht die Endspannung im Cylinder geringer ausfallen kann als die Vorderdampfspannung, in welchem Falle der betreffende Dampf kolben von einem oder dem anderen mitgeschleppt werden müsste. Ausser dieser Unregelmässigkeit im Gange der Maschine verbraucht aber auch ein Cylinder, dem nur sehr wenig Dampf zugeführt wird, viel Schmiermaterial und bekommt sehr bald undichte Stopfbüchsen, weil deren Packungen aus Mangel an Feuchtigkeit verbrennen (siehe § 54, 9.₂).

— Bei zwei- oder mehrfachen Expansionsmaschinen darf man die Füllungsgrade in den Hoch- und Niederdruckcylindern nicht mehr beliebig wählen, vielmehr sind dieselben von den in den §§ 57—60 angegebenen Umständen abhängig. Meistens bestimmt man dieselben mit Hülfe von Indicatordiagrammen so, dass alle Cylinder gleiche Arbeit leisten. — In schwerem Wetter bei heftigem Schlingern des Schiffes rückt man die Expansionsvorrichtung aus und regulirt die Dampfzuführung, wenn die Maschine keinen zuverlässigen Regulator besitzt, mittelst der Hauptabsperrvorrichtung, um das Durchgehen der Maschine zu vermeiden.

21)    f. Die Ueberwachung der im Betriebe befindlichen Maschine hat sich ^er MasohniT vornehmlich zu erstrecken auf:

Â) die    Ausführung    der    übermittelten    Befehle,

g) die    Beobachtung    der    normalen    Geräusche,

v) die    Wirksamkeit    der    Pumpen,

£) die    Kühlhaltung    der    Lager.

Befehls

ausführung.

22)    L Die Ausführung der Befelde muss unter allen Umständen eine möglichst schnelle sein. Der wachhabende Maschinist darf sich daher niemals von der Umsteuerung entfernen, oder er muss einen Mann des Maschinenpersonals zu seiner Vertretung an den Maschinistenstand beordern. Der an der Steuerung stationirte Maschinist hat während der Wache die periodischen Beobachtungen der Manometer des Maschinenraumes, der Vacuummeter, Hubzähler und Umdrehungsanzeiger zu machen. Er regulirt den Füllungsgrad , den Oeffnungsgrad des Hauptabsperrventiles, des Zusatzwasserhahnes, eventuell der Einspritzung u. s. w., und hat sich auch um die Temperatur des Speisewassers, welche auf etwa 40 ⁰ C. zu halten ist, zu kümmern. N

Normale

Geräusche.

23)    g. Die normalen Geräusche, welche in jeder Maschine auftreten, bestehen in erster Reihe in dem Schlagen der Pumpenventile. Hört dasselbe an irgend einer Stelle auf, so ist dieses ein Zeichen, dass die betreffende Pumpe nicht mehr functionirt. — In der Rohrleitung der Pumpen tritt aus den § 82, 32 erwähnten Gründen zuweilen auch ein eigenthümliches Knacken und Knistern — der Wasser schla g — auf, der sich, wie dort ebenfalls auseinandergesetzt, beseitigen lässt. Wenn die Saugesiebe der Lenzpumpen zum Theil

frei liegen, sangen sie Luft an und verursachen dadurch einen eigentümlichen gurgelnden Ton. — Bei einer ruhig arbeitenden Maschine hört man ferner stets ein zischendes Geräusch, welches der in den Conclensator überströmende Dampf infolge seiner schnellen Condensation im Exhaustrohre hervorruft. Erfolgt dieses Geräusch ebenso regelmässig, wie der Austritt des Dampfes aus einer Auspuffmaschine, so ist dies gleichzeitig ein Zeichen, dass die Steuerung gut functionirt. Wird das Geräusch besonders intensiv und markirt, so erfolgt die Condensation zu schnell und plötzlich, man kann weniger Kühl- resp. Einspritzwasser anstellen. Beim Ueberkochen der Kessel, beim Verarbeiten nassen Dampfes und bei überfluteten Condensation wird das Geräusch dumpfer und verschwommener. — Bei vielen Schiffsmaschinen schlägt die Kurbelwelle im hinteren Maschinenlager, ein Umstand, der sich, wie § 95, 3 ausgeführt, auf ein schlecht angeordnetes Maschinenfundament zurückführen lässt, klappen, welche beinahe ganz geschlossen sind, resp. bei Reducir-ventilen, die sich nur sehr wenig heben (siehe § 69, 47) hört man öfters ein pfeifendes oder singendes Geräusch, welches der durch-passirende Dampf, ähnlich wie bei einer Dampfpfeife, verursacht.

Bei Maschinen mit Drossel-

Beweiso für die Wirksamkeit der Pumpen.

Ursachen der Unwirksamkeit der Pumpen.

24)    v. Die Wirksamkeit der Pumpen macht sich, wie vorstehend angeführt, durch das Schlagen der Ventile bemerklich. Bestehen diese aber aus Gummiklappen und sind die übrigen Geräusche in der Maschine so gross, dass man den Ventilschlag nicht vernehmen kann, so lässt sich die Bewegung der Ventile resp. des Wassers in den Rohrleitungen fühlen. Meistens hat man aber auch zwischen den Sauge- und Druckventilen der Pumpe einen Probirhahn, welcher bei normalem Zustande derselben Wasser geben muss, wenn man ihn öffnet. Die Wirksamkeit der Lenzpumpen lässt sich auch durch das Ansaugen am Saugesieb und durch den Wasserstrahl am Ausgussventil erkennen.

25)    Fördert eine Pumpe kein Wasser, so ist sofort der Deckel des Ventilkastens abzuheben und nachzusehen, ob sich ein Ventil festgeklemmt hat, oder ob es verschmutzt ist. Sollte keines von beiden der Fall sein, so kann bei Lenzpumpen namentlich das Saugerohr verstopft sein. Um dieses zu constatiren,- giesst man durch den Sitz des Saugeventilés Wasser in dasselbe, fliesst das Wasser nicht ab, so ist das Rohr zu reinigen. Ist auch das Saugerohr in gutem Zustande, so kann die Liderung des Kolbens undicht sein, oder die Stopfbüchse bei Plungerkolben, welche darauf hin zu untersuchen wären. Weisen aber auch diese keinen Fehler auf, so muss auf ein Leck im Pumpencylinder geschlossen werden, durch welches Luft in die Pumpe dringen kann. Bei Speisepumpen kann das Nichtfunctioniren auch durch eine zu hohe Temperatur des Speise-

wassers verursacht werden. Aus dem letzteren entweichen beim Ansaugen des Kolbens Dämpfe, welche den entstehenden luftverdünnten Kaum ausfüllen und hierdurch das Nachströmen des Wassers verhindern. Die Temperatur des Speisewassers darf daher nicht über 40° C. steigen.

Unfälle bei Luftpumpen.

26)    In den Luftpumpen hört man zuweilen bei jedem Hube einen starken, Schlag, welcher davon herrührt, dass zuviel Zusatzwasser, resp. Einspritzwasser angestellt wurde. Durch Verminderung des zugeführten Wasserquantums, sowie durch Oeffnen der Schnüffelventile, welche letztere grossere Mengen von Luft in die Pumpen treten lassen, wird der Schlag gemildert. — Fällt das Vacuum in den Condensatoren bei gleichzeitig eintretendem schwererem Arbeiten der Maschine und langsamer Erwärmung des Condensators, so kann entweder die Liderung des Luftpumpenkolbens undicht geworden sein, oder es sind, was häufiger der Fall ist, die Luftpumpenventile entweder durch die aus den Cylindern herübergerissenen Fette zerstört ,* oder sie sind bei schlechtem Material durchgeschlagen, oder sie sind endlich bei ungenügender Befestigung von ihren Sitzen fortgeschleudert. Hat man eine Indicatorvorrichtung an der Luftpumpe, so kann man durch Abnehmen eines Diagrammes (siehe § 101, 30—34) die Ursache der Störung sehr leicht übersehen, ohne dass man nöthig hätte, vielleicht unnützer Weise erst die Deckel zu entfernen.

Ursachen des Warmlaufens

27)    §. Die Kühlhaltung der Lager wird zunächst durch gute Schmierung derselben bewirkt. Man hat darauf zu achten, dass das zur der Lager-Schmierung verwendete Oel rein ist, dass die Dochte nicht verschmutzt sind und sich die Dochtrohre nicht verstopfen. Sind die Dochte nass geworden, so müssen sie gut getrocknet werden, weil

mit Wasser getränkte Dochte das Oel nicht anziehen. Läuft ein Lager trotz sorgfältiger Schmierung warm, so kann dieses seinen Grund in folgenden Umständen haben :

a)    Der Lagerdeckel ist zu fest angezogen. Derselbe wird etwas Eester Anzug, gelöst und man lässt die Maschine, wenn angängig, etwas langsamer gehen, bis das erwärmte Lager sich abgekühlt hat.

Schmutz.

b)    Schmutz ist zwischen die Lagerschalen gefallen. Dieser, bei geöffneten Maschinendeckfenstern gewöhnlich von den nach unten fallenden nissigen Bestandteilen des Rauches herrührend, dringt in die Schmiervasen und Lager und macht die gegeneinander laufenden Flächen rauh. Besonders gefährlich sind Glassplitter, welche, entweder von zerbrochenen Fenstern oder Lampencylindern stammend, zwischen die Lagerschalen gelangen. In solchen Fällen ist es mitunter nothwendig, die Maschine anzuhalten, das Lager auseinander zu nehmen und zu reinigen,

29

BüSLEY, die Schiffsmascbine.

wenn nicht das Auslaufen des Weissmetalles aus den Lagerschalen riskirt werden soll.

Raube

Oberfläche.

Schlechte J ustirung.

Behandlung

warmlaufender

Lager.

c) Die Lagerschalen oder die Wellen sind riefig geworden. Solche durch Sand, Metallspähne, Glassplitter u. s. w. verursachten Riefen vermehren die Reibung und führen das Warmlaufen herbei. Man setzt in solchen Fällen dem Schmieröl häufig pulverisirten Schwefel oder ganz fein gemahlenen Graphit zu und spritzt damit die Lager gut aus,, in der Erwartung, dass sich diese Zusätze des Oeles in den Riefen festsetzen, dieselben verschmieren und hierdurch die Reibung vermindern. — Sand gelangt meistens mit dem angestellten Kühlwasser in die Lager, wenn das Schiff in Flussmündungen einläuft, deren Tiefe nur wenig grösser als der Tiefgang des Schiffes ist. Es empfiehlt sich daher in solchen Fällen, alles Kühlwasser abzustellen.

d) Das Lager ist schlecht montirt, so dass die Welle oder deren Bund nur an einer Stelle anliegt. Derartige schlecht eingepasste Lager werden so lange warm laufen, bis sie entweder in die richtige Lage gebracht, oder entsprechend zusammengesetzt worden sind. Während der Fahrt kann man mit denselben gewöhnlich weiter nichts anfangen, als sie besonders aufmerksam beobachten und beständig unter Kiihlwasser arbeiten zu lassen.

28) Lager, welche die Tendenz haben, warm zu laufen, werden reichlich mit Oel geschmiert, indem man die Dochte aus den Schmier-gefässen herausnimmt und das Oel aus der Kanne durch die Schmierrohre direct in das Lager laufen lässt. Wird das Lager trotzdem immer wärmer, so wird es gelöst, doch nicht so weit, dass die Welle anfängt zu schlagen. Wird es auch nach dem Lösen noch wärmer, so wird Kühlwasser angestellt und zwar anfänglich nur von der Kühlrohrleitung. Erhitzt sich das Lager aber so sehr, dass ein Auslaufen des Weissmetalls zu befürchten steht, ein Anhalten der Maschine aber nicht angängig ist, so wird noch durch besondere Schläuche so lange Wasser zugeführt, bis das Lager kalt geworden ist. Es hat dann sofort wieder die Oelschmierung zu beginnen und empfiehlt es sich, nach Entfernung des Wassers aus den Schmiercanälen und vor dem Wiedereinlegen der Dochte ein oder zwei Spritzen voll Oel durch die Schmierrohre zwischen die Lagerschalen gelangen zu lassen. — Die Zuführung von Kiihlwasser ist in allen Fällen möglichst lange hinauszuschieben, da die einzelnen Metalltheile infolge der mit der Abkühlung verbundenen Contraction vielfach rissig werden, solche Risse können aber für die Haltbarkeit der Wellen, wie die Erfahrung namentlich bei Stahlwellen gelehrt hat, leicht verhängniss-voll werden.

29)    g. Betriebsänderungen während des Ganges der Maschine kommen fast nur auf Kriegsschiffen vor, während Handelsdampfer vielleicht nur mit Ausnahme bei dichtem Nebel und in engen Passagen, andauernd niemals anders als mit voller Kraft fahren. Die auf Kriegsschiffen üblichen Betriebsänderungen der Maschine zerfallen in

Betriebs

änderungen.

o) Veränderungen der Gangart,

Ti) Entkuppeln des Propellers.

30)    o. Die Veränderungen der Gangart der Maschine müssen zwar soGaugart ände™. schnell wie irgend möglich, jedoch stets mit grösster Vorsicht ausgeführt werden. In der Regel giebt es nur die drei Gangarten :

Langsam, halbe Kraft und volle Kraft, und zwar sowohl vorwärts

wie rückwärts. Unter normalen Verhältnissen wird eine in Gang gesetzte Schiffsmaschine anfänglich „langsam vorwärts“ zu arbeiten haben, und dies geschieht bei wenig geöffneter Hauptabsperrvorrichtung. — Kommt hierauf das Commando „halbe Kraft“, so öffnet man die Hauptabsperrvorrichtung so weit, dass die Maschine die dieser Gangart entsprechenden Umdrehungen erreicht, lässt die Circulationspumpen, wenn sie besondere Dampfmaschinen besitzen, schneller laufen, resp. vergrössert die Oeffnung der Einspritzvorrichtung entsprechend dem grösseren Dampfzufluss, damit das Vacuum in den Condensatoren nicht sinkt. An den

Sollen die vorstehenden, für den Vorwärtsgang gebräuchlichen Gangarten auch für den Rückwärtsgang der Maschine angewendet werden, so bleiben die einzelnen zu treffenden Anordnungen ganz dieselben, man hat nur die Steuerung auf rückwärts zu legen und darf auch bei voller Kraft rückwärts die Expansionssteuerung nicht einrücken.

31) 7t. Das Entkuppeln des Propellers wird vorgenommen, wenn das Achten1 Schiff unter Segel gehen soll. Auf Kriegsschiffen ist das Entkuppeln des Propellers eine sich oft wiederholende Manipulation,

Kesseln werden gleichzeitig die § 34, 12 geschilderten Maassnahmen getroffen und die bei langsamer Fahrt fast ganz geschlossenen Aschfallthüren etwas mehr geöffnet. — Bei dem Befehl: „volle Kraft“ wird die Hauptabsperrvorrichtung ganz geöffnet und die Expansionsvorrichtung auf den günstigsten Füllungsgrad eingestellt. Der Circulationspumpenmaschine verleiht man eine noch höhere Umdrehungszahl, resp. öffnet die Einspritzung noch weiter. Im Heizraum wird der Betrieb so eingerichtet, dass die Kessel ohne Forcirung auf der Höhe ihrer Leistungsfähigkeit stehen. Nur wenn das besondere Commando zur Forcirung des Betriebes kommt, werden die Schornsteindurchblasevorrichtungen oder die anderen künstlichen Zugerzeugungsmittel in Gebrauch genommen und unter Umständen darf dann auch reine Stückkohle verfeuert werden.

29*

auf Handelsdampfern kommt sie nur im Nothfalle z. B. bei Wellen-brüchen oder grosser Havarie der Maschine vor. Bei Kriegsschiffen, welche viel segeln müssen, kann die Schraube zur Verringerung des Widerstandes beim Segeln gelichtet werden (siehe § 76, 73 — 82). Soll dieselbe mit dem Heberahmen geheisst werden, so ist nach dem Abstellen der Maschine die Fahrt des Schiffes durch Anluven auf etwa 4 sm. zu massigen. Hierauf wird die Maschine mittelst der Handdrehvorrichtung so lange gedreht, bis die Marke auf der Welle mit derjenigen im Wellentunnel übereinstimmt, d. h. bis die Kupplungsklaue des Propellers genau vertical steht, der letztere also zum Lichten bereit ist. Die Schraube wird nun in ihrem Heberahmen festgestellt, die Schraubenreepe werden eingeschoren, über den inzwischen aufgestellten Bock gelegt, die Seitentakel angeschlagen, die Schlosshölzer entfernt, die Pallen revidirt und gangbar gemacht und dann erst wird der Heberahmen langsam, immer gleichmässig und nicht ruckweise geheisst. Ist die Schraube hoch genug gehoben, so werden die Hangerketten unter dem Rahmen zusammengeschraubt, der Bock wird entfernt und die Schraubenreepe werden ausgeschoren.

Propeller

auskuppeln.

Betriebs

störungen.

32) Wenn Schiffe mit fester Schraube unter Segel gehen sollen, so kuppeln sie ihre Hauptwellenkupplung aus (siehe § 76, 28—35), damit sich die Schraube bei der Fahrt des Schiffes drehen kann, wodurch der von derselben hervorgebrachte Widerstand geringer wird, als wenn man sie ganz feststellt. Das Entkuppeln beginnt in diesem Falle mit dem Anziehen des Bremsbandes, also Feststellung der Schraube mit dem hinteren Wellenende. Sollte das Bremsband die Schraube nicht festhalten, weil Fett oder Schmiere zwischen Bremsband und Kupplungsscheibe gedrungen ist, so muss man etwas groben Schmirgel oder Sand zwischen beide streuen, um die erforderliche Reibung herzustellen. Ist die Schraube festgebremst, so werden die Kupplungsbolzen herausgenommen, die hinteren Wellenlager gut geschmiert, die Stevenrohrstopfbüchse wird noch etwas gelöst und endlich das Bremsband losgeschraubt. Die Schraube kann sich dann mit dem hinteren Wellenende frei drehen.

33) h. Die Betriebsstörungen, mit denen man am häufigsten zu kämpfen hat, basiren ausser den schon unter 24 — 28 erwähnten kleineren, an Pumpen und Lagern vorkommenden Unzuträglichkeiten, und ausser den § 105 angeführten grösseren Zusammenbrüchen auf: g) Unregelmässigkeiten in der Dampferzeugung, o) Unvollkommener Condensation des Dampfes, t) Aussergewöhnlichen Stössen in der Maschine,

c) Unklarwerden des Propellers.

34) ç. Die Unregelmässigkeiten in der Dampferzeugung, welche heftiges Uiir^seimässige Ueberkochen und zu hohe Ueberhitzung hervorrufen, wirken auf den Betrieb der Maschine am störendsten ein. — Der Dampf, welcher aus überkochenden Kesseln zur Maschine gelangt, enthält grosse Mengen mitgerissenen Wassers, welches in die Cylinder dringt, vom Kolben in den schädlichen Räumen zusammengepresst wird und beim Nichtfunctioniren der Cylindersicherheitsventile Brüche am Kolben oder Cylinder herbeiführen kann. Solches Wasser lässt ausserdem das mitgeführte Salz zum Theil im Cylinder zurück, welches die glatten Flächen rauh macht und die Reibung vermehrt ; endlich wird durch das mit dem Dampfe in Staubform zu den Condensatoren tretende heisse Wasser das Vacuum gestört.

erzeugung.

Die Maassnahmen, welche beim Ueberkochen der Kessel in der Maschine zu treffen sind, wurden bereits § 36, 20— 22 beschrieben. —

Wird der Dampf durch unzweckmässige Stellung der Ueberhitzer-absperrventile oder der Ueberhitzer- und Schornsteinklappen (siehe § 30, 15—23) über die § 10, 7 angegebene Grenze überhitzt der Maschine zugeführt, so wird sich zuerst ein pfeifendes Geräusch im Schieberkasten einstellen, welches der trocken laufende Schieber verursacht, dessen Schmiermaterial der heisse Dampf verflüchtigt.

Alsbald wird sich auch ein brenzlicher Geruch, von den verkohlenden Packungen der Schieberkasten- und Cylinderstopfbüchsen herrührend, bemerkbar machen und in Kurzem werden Undichtheiten an denselben zu Tage treten. Nur durch sorgfältige Beobachtung der Temperatur des der Maschine zugeführten Dampfes an dem Thermometer des Hauptdampfrohres und bei steigender Dampftemperatur durch sofortige grössere Zufuhr gesättigten Dampfes zum überhitzten resp. durch theilweisen Abschluss der Heizgase vom Ueberhitzer lassen sich die vorangeführten Uebelstände vermeiden.

unvoll-

35) o. Die unvollkommene Condensation des Dampfes, welche sich im®⁶^®**¹¹^“⁸' Anfänge des Betriebes gleich nach der Indienststellung bemerkbartiet^®mene macht, hat ihren Grund meistens in Undichtheiten an den Flanschen Condensation, des Condensators, welche der Luft den Zutritt in das Innere desselben gestatten, dort den Gegendruck erhöhen und das schnelle Abströmen des Dampfes von den Cylindern verhindern. Dergleichen Undichtheiten findet man nach 10) durch Ableuchten der Flansche und Garniturtheile mit einem offenen Licht. Ist die

undichte Stelle entdeckt und ein Anhalten der Maschine behufs neuer Verpackung derselben unthunlich, so dichtet man dieselbe provisorisch durch Eintreiben kleiner Holzkeile oder durch Einhämmern von Bleiblech. Undichte Stopfbüchsen der Luftpumpen und Cylinder werden nachgezogen und gleichzeitig die Stangen gut geschmiert, damit sich die Packung mit den Fetttheilen anfüllen und das Eindringen der Luft verhindern kann.

36) Stellt sich nach längerem Betriebe der Maschine eine unvollkommene Condensation ein, so hat dieselbe bei Einspritzcondensation gewöhnlich ihren Grund in dem Verschluss der Einspritzöffnung, es ist entweder das Injectionskingston verstopft (siehe 16), oder aber es kann sich auch der Injectionsschieber resp. Hahn aus irgend welchen Gründen von selbst geschlossen haben. — Bei der Ober-flächencondensation verschmutzen im Laufe der Zeit die Kiihl-rohre, worunter ihre Wärmeleitungsfähigkeit in hohem Grade leidet (siehe § 80, 25). Am häufigsten überziehen sich die mit dem Dampf in Berührung stehenden Flächen der Kühlrohre durch die aus den Cylindern mitgerissenen Fetttheile, welche man durch AusAvaschen des Condensators mit einer Sodalösung entfernt. Das Einführen solcher Lösungen ist, wie bereits § 37, 39 erwähnt, zur Erhaltung der Kessel nothwendig und geschieht mittelst der Sodavase oder des Sodahahnes (siehe § 81, 20). Zuweilen bedecken sich auch die vom Wasser umspülten Flächen der Kühlrohre mit dünnen Salzniederschlägen, welche sich nur auf mechanischem Wege nach dem Herausnehmen der Bohre aus dem Condensator entfernen lassen. Namentlich schnell bildet sich diese Salzkruste, wenn das Kühlwasser zu sehr erwärmt wird, da sich bei höherer Temperatur desselben schon Salze aus demselben niederschlagen. Man muss daher zur möglichst langen Beinhaltung der Bohre von Niederschlägen das Kühlwasser stets so reichlich zuführen, dass es sich immer nur um einige Grade erwärmt.

Allmälig sich bemerkbar machende unvollkommene Condensation.

Umstellen der Oberflächen- in Kinspritz-Coudensation.

Stösse

im Cylinder.

37)    Sind die Kühlrohre trotz aller Vorsicht mit starken Niederschlägen überzogen, wodurch ihre Wärmeleitungsfähigkeit so weit gesunken ist, dass sich im Condensator nur noch ein sehr massiges Vacuum erzielen lässt, dann muss die Einspritzcondensation in Gebrauch genommen werden. Zu diesem Zwecke stellt man die Circulations-pumpen ab und schliesst deren Einlass- und Auslassventile, öffnet das Injectionskingston sowie die Einspritzvorrichtung am Condensator und stellt das Ausgussventil der Luftpumpe hoch. Beim Manövriren muss darauf geachtet werden, dass mit dem Stillstände der Maschine die Einspritzvorrichtungen geschlossen werden.

38)    r. Ausser gewöhnliche in der Maschine auftretende Stösse machen sich, abgesehen von den mitunter bei den Pumpen vorkommenden bereits besprochenen, nur an den Kolben, Schiebern, Kreuzköpfen, Pleyelstangen und Wellen bemerkbar. Lässt sich in den Cylindern bei jedem Hubwechsel ein Schlag vernehmen, welcher noch anhält, wenn durch die Ausblasehähne etwaiges Condensationswasser entfernt ist, so hat sich die Kolbenbefestigung gelöst und der Kolben sitzt lose auf seiner Stange. Auf See sucht man diesen Stoss dadurch zu mildern, dass man dem Cylinder weniger Füllung giebt, um den mittleren auf den Kolben ausgeübten Druck zu vermindern.

Bei der nächsten Ausserbetriebsetzung muss die Kolbenbefestigung revidirt werden. — Hört aber der Schlag selbst bei der geringeren Füllung nicht auf, so liegt die Vermuthung nabe, dass Befestigungsschrauben des Kolbendeckels herausgefallen sind, oder dass sich sonst ein anderer Körper im Cylinder befindet, den der Kolben beim Hubwechsel an den Cylinderdeckel oder Boden drückt. In solchem Falle ist die Maschine anzuhalten, das Mannloch resp. Schauloch des Cylinderdeckels zu öffnen und das Cylinderinnere zu untersuchen. — Ein schwächerer metallischer Schlag lässt sich heim Hubwechsel auch vernehmen, wenn der Kolbenliderungsring zwischen Kolbenkörper und Kolbendeckel Luft hat. Ein solcher Schlag ist aber gegenüber den vorerwähnten Stössen ungefährlich. — Brummen die Kolben, was indessen seltener vorkommt, so ist dies ein Zeichen von mangelhafter Schmierung.

Stösse im Schieberkasten _

39) Hört man den Stoss im Cylinder ungefähr in der Mitte des Kolbenlaufes, so wird derselbe vom Schieber verursacht und nur durch die Resonanz nach dem Cylinder hin verpflanzt. Findet der Stoss beim Hubwechsel des Schiebers statt, so versucht man ihm durch Verstellen des Bewegungsmechanismus, also durch Anstellen eines anderen Füllungsgrades, abzuhelfen, wird er aber dadurch nicht behoben, so können Schleppfederschrauben oder auch die Schleppfedern selbst lose geworden sein, gegen welche der Schieber stösst, es empfiehlt sich dann, wenn irgend angängig, die Maschine anzuhalten und das Innere des Schieberkastens nach der Losnahme des Deckels zu besichtigen. — Zuweilen tritt im Schieberkasten ein Brummen ein, welches durch die Reibung der zu fest gegen den Schieberkastendeckel angepressten Entlastungsvorrichtung hervorgerufen wird. Diesem Uebelstande lässt sich nur durch reichliche Schmierung abhelfen, genügt diese aber nicht, um ihn ganz zu belieben, so muss die Maschine behufs Untersuchung der Entlastung angehalten werden, weil bei zu grossem Reibungswiderstande des Schiebers ein Abreissen der Schieberstangen zu befürchten ist.

Stösse in den Uebertragungs-mechanismen.

40) Kommen Stösse im Kreuzkopf vor, welche aus der Lockerung der Kolbenstangenbefestigung in demselben entspringen, oder fängt eine Pleyelstange an zu schlagen, weil die PIeyelkopflager zu viel Luft haben, so muss man eine Verminderung der hierdurch hervorgerufenen Erschütterungen durch Anwendung geringerer Füllungsgrade anstreben, wenn es durch die Verhältnisse nicht gestattet ist, die Maschine zum Stillstand zu bringen. Ist das letztere aber

der leicht grössere Havarien

aus

irgend zulässig, so müssen dergleichen gelockerte Verbände sofort nachgezogen werden, um eine allmälige Verstärkung der Lockerung und des Stosses zu verhüten

entstehen können.

41) v. Das Unklarwerden des Propellers macht sich in der Maschine sofort bemerkbar. Dieselbe geht schwerer und schwerer, wenn ein Tau in die Schraube gekommen ist, welches sich um die Nabe wickelt und sich in den Zwischenräumen zwischen Nabe und Steven, eventuell zwischen Nabe und Schraubenbrunnen festwürgt. Wird die Maschine in solchem Falle nicht so lange angehalten, bis die Schraube klarirt ist, so können sich leicht Brüche an den Flügeln einstellen. — Verliert eine zweiflügelige Schraube plötzlich den einen ihrer beiden Flügel, so wird ein sehr ungleichmässiger Gfang der Maschine und gleichzeitig eine Abnahme der Schiffsgeschwindigkeit eintreten. — Bricht ein Flügel von einer drei- oder vier-flügeligen Schraube ab, welches durch Aufschlagen auf Eis, auf grösseres Treibholz oder auch durch Materialfehler verursacht werden kann, so wird die Maschine schneller laufen und man muss einen geringeren Füllungsgrad anstellen, damit die im Betriebe befindlichen Kessel das für die erhöhte Kolbengeschwindigkeit erforderliche grössere Dampfquantum erzeugen können, die Schiffsgeschwindigkeit wird sich im letzteren Falle nicht so merklich wie im ersteren verringern. Besondere Gefahren hat das Abbrechen von Schraubenflügeln, wenn man sie eben nicht alle verliert, wodurch das Schiff bis zum Segelsetzen momentan unlenkbar ist, für Schiff und Maschine nicht im Gefolge. Man wird aber immer dahin streben, einen verlorenen Schraubenflügel, sobald als ausführbar, durch einen Reserveflügel zu ersetzen, resp. wenn die Flügel und Nabe zusammengegossen sind, die Schraube gegen eine neue zu vertauschen.

Unfälle an Schiffsschrauben.

Unfälle an Schaufelrädern.

42) Machen sich bei einem Raddampfer plötzlich starke Schläge im Radkasten bemerkbar, so lässt sich vermuthen, dass durch irgend welche in das Rad gelangte Hindernisse Schaufelarme, Schaufelhebel, Zugstangen oder Radkränze zerbrochen oder verbogen sind. Die Maschine ist bei einem solchen Vorkommniss, ohne erst den Befehl hierzu abzuwarten, sofort zum Stillstand zu bringen. Das Rad wird dann von der in die Radkastenwand eingeschnittenen Thür aus untersucht. Stellt sich hierbei heraus, dass nur einzelne Radschaufeln verloren gingen, so kann die Fahrt gleich wieder fortgesetzt werden. Ist eine ganze Anzahl hintereinanderliegender Schaufeln fortgeschlagen worden, so wird die Maschine sehr ungleichmässig arbeiten und man thut gut, einen geringeren Füllungsgrad anzustellen, um die Ungleichheiten möglichst unmerklich zu machen. — Ist das Rad aber so beschädigt, das es einer grösseren Reparatur bedarf, um vollkommen gebrauchsfähig zu werden, so begnügt man sich, etwa lose gewordene Theile mittelst Tauwerk an den intact gebliebenen zu befestigen, damit sie weiterhin nicht hindern, und leicht auswechselbare zerbrochene Theile gegen an Bord befindliche Reservetheile

zu vertauschen. — Wurde ein Rad gänzlich unbrauchbar, so nimmt man alle losen Theile ab, kuppelt es aus, wenn die Construction der Maschine dies gestattet, und setzt dann die Reise mit dem andern Rade allein fort.

43)    III. Ausserbetriebsetzen. i. Unter Dampf liegen kann auf kürzere Unt₁®égen.mpf und längere Zeit nöthig werden. Soll die im Betriebe gewesene Maschine nur für etwa 30 Minuten ausser Thätigkeit gesetzt werden, dabei aber jeden Augenblick zum Angeben bereit sein, so öffnet man die Entwässerungshähne der Cylinder, Dampfmäntel, Schieberkasten und des Separators, um das condensirte Wasser zu entfernen. Ab und zu lässt man die Maschine einmal vorwärts und rückwärts herumschlagen, damit der Dampf die Cylinder warm erhalten kann. Die Condensatoren werden von Zeit zu Zeit untersucht und bei eintretender Erwärmung derselben stellt man* bei Oberflächencondensatoren die Circulationspumpen an, oder wenn diese mit der Maschine verbunden sind, pumpt man mit der Dampfpumpe durch den Condensât or, bei Einspritzcondensatoren öffnet man zuweilen die Einspritzung.

44)    Soll die Maschine längere Zeit, d. h. stundenlang nicht benutzt werden, so werden die Feuer aufgebänkt, die Dampfabsperrventile der einzelnen Kessel geschlossen, die vorhin angeführten Entwässerungshähne sämmtlich geöffnet und alle Bodenventile geschlossen. Die selbsttätigen Schmiervorrichtungen werden abgestellt, die Dochte aus den übrigen Schmiergefässen herausgenommen und auf die offenen Gefässe die Deckel gesetzt. Die Stevenrohrstopf-biiehse wird angezogen, so dass sie nicht mehr leckt. Das im Schiff etwa vorhandene Bilgewasser wird durch den Lenzejector oder die Dampflenzpumpe entfernt, die Saugesiebe der Lenzpumpen werden gereinigt, die Oelfänger entleert, die einzelnen Maschinenteile durch Abwischen von dem umhergespritzten Oele befreit, und der gröbste Schmutz wird von dem Flurplattenbelage abgekratzt und fortgefegt. Es können nun lecke Stopfbüchsen neu verpackt oder nachgepackt und kleinere Reparaturarbeiten an den einzelnen Maschinenteilen vorgenommen werden. Bleibt die Maschine länger als 24 Stunden ausser Betrieb, so werden die Cylinder und Schieber ein wenig geschmiert und die Maschine wird mittelst der Handdrehvorrichtung gedreht. — Die heim Liegen unter Dampf an den Kesseln zu treffenden Maassnahmen sind § 34, 40—44 geschildert.

Maschine

abstallen.

45)    k. Das Abstellen der Maschine beginnt mit dem Schliessen der Hauptabsperrvorrichtung, welchem bei Einspritzcondensatoren der Schluss des Injectionsschiebers oder Hahnes auf dem Fusse folgt.

Die Umsteuerung wird in die Mittellage gebracht und etwa vorhandene Circulationspumpenmaschinen werden angehalten. An den

Kesseln werden die Dampfabsperrventile geschlossen und die Feuer herausgerissen (siehe § 34, 45 und 46). Vielfach lässt man den Inhalt der Schmiergefässe an den Schieberkasten und Cylindern kurz vor dem Abstellen der Maschine in das Innere derselben laufen, damit sich deren Flächen mit einer dünnen Fettschicht überziehen können und somit gegen Verrosten gesichert sind. Dies darf aber nicht übertrieben werden, weil diese Fetttheile, bei der Inbetriebsetzung in die Kessel gelangend, das Ueberkochen und, durch die Fettsäurebildung die Zerstörung derselben herbeiführen. Ausser den unter 44) angeführten, bei längerem Liegen unter Dampf nothwendigen Manipulationen müssen in der Maschine noch die Manometer- und Vacuummeterrohre, die Condensatoren, Cyster-nen, sowie sämmtliche Pumpen und Rohrleitungen entwässert werden. In alle offenen Schmierlöcher steckt man Holzstöpsel oder Twist, die Fugen der Lagerschalen werden mit Talg ausgeschmiert, die Ränder der Lagerschalen mit Stroppen oder Schutzpresenningen belegt, überhaupt sind alle Charnière und Gelenke möglichst gegen das Eindringen von Staub zu schützen. Nachdem noch alle Werkzeuge und Utensilien, sowie die Schmierkannen, welche beim Betriebe der Maschinen benutzt wurden, an den ihnen zukommenden Platz gebracht worden sind, können die eigentlichen Reinigungsarbeiten beginnen.

Gründe für sofortiges Ab-stellen der Maschine.

Reinigen der Maschine.

46) Das Abstellen der Maschine erfolgt, wie überhaupt jede Aenderung im Gange der Maschine, grundsätzlich nur auf Commando des wachhabenden Officiers. Bei etwa eintrete*nden Betriebsstörungen in der Maschine ist stets die Erlaubniss zum Anhalten derselben oder zur Aenderung der Gangart von dem wachhabenden Officier einzuholen. Nur bei nachstehenden Vorfällen darf die Maschine ohne vorherige Anfrage augenblicklich zum Stillstand gebracht werden:

1)    Wenn ein Mann in die Maschine gekommen ist.

2)    Wenn durch irgend welche Umstände fremde Körper in die Maschine gefallen sind und einzelne Theile derselben zu zertrümmern drohen.

3)    Wenn an irgend einer Stelle der Maschine, sei es durch schlechtes Material oder liederliche Arbeit ein Zusammenbruch erfolgt, welcher den weiteren Betrieb derselben gefährdet.

Steht die Maschine still, so ist der wachhabende Officier durch das Sprachrohr über den Grund des Stillstandes sofort zu unterrichten. Gleichzeitig ist ihm Meldung zu machen, wie lange Zeit voraussichtlich verstreichen wird, bis die Maschine wieder klar zum Angehen ist.

47) I. Das Reinigen der Maschine zerfällt in eine vorläufige oberflächliche Reinigung, wie sie beim längeren Liegen unter Dampf oder bei kürzeren Betriebsunterbrechungen (siehe 44) vorgenommen wird, und in eine gründliche, alle Theile umfassende, nach Beendigung

der Reise anzuordnende Reinigung, von welcher jetzt die Rede sein soll. Diese Maschinenreinigung, welche gleichzeitig mit der § 34, 51 — 53 beschriebenen Kesselreinigung erfolgt, wird derartig ausgeführt, dass jeder Mann des Maschinenpersonals je nach der Grösse und der Anzahl der disponiblen Leute eine bestimmte Parthie der Maschine oder der Maschinenteile zugewiesen erhält, deren Reinigung ihm obliegt. Zuerst wird die Bilge entleert, gereinigt, desinficirt (siehe § 90, 41), aufgetrocknet und mit Mennigefarbe gestrichen. Alle blanken Eisentheile werden geputzt und dann mit einem in Oel getauchten Lappen eingerieben, um sie gegen Rost zu schützen. Die blanken Messingtheile werden mit Putzstein abgerieben. Der Anstrich der festen Maschinenteile wird, wo noting, verbessert und durch Ueberwischen mit einem in Terpentin getränkten Lappen aufgefrischt. Die Holzbekleidung der Cylinder und Dampfrohre wird abgekratzt und mit Leinöl getränkt. Sind die Wände des Maschinenraumes sehr schmutzig geworden, so werden sie mit Seifenwasser abgewaschen. Zum Schluss reinigt man die FJurplatten und reibt sie mit Pottlotli ab.

Laufende

Arbeiten.

48)    m. Die laufenden Arbeiten, welche nach jeder Ausserbetriebsetzung an Schiffsmaschinen ausgeführt werden müssen, wenn dieselben nicht an ihrer Leistungsfähigkeit einbüssen sollen, bestehen in :

cp) Untersuchen der Kolben und Schieber,

X) Auseinandernehmen und Nacharbeiten der Lager, ip) Revidiren und Instandsetzen der Pumpen,

io) Reguliren der Steuerung.

Untersuchung der Cylinder.

49)    cp. Das Untersuchen der Kolben und Schieber findet sofort nach der oberflächlichen Reinigung der Maschine statt. Die Cylinder- und Schieberkastendeckel werden geöffnet, Cylinder und Schieberkasten im Innern gereinigt und ihre blanken Flächen eingefettet. Die Befestigung der Kolbenstange, der Pumpenstangen und des Trunks im oder am Kolben wird eingehend untersucht. Man nimmt den Kolbendeckel los und revidirt den Liderungsring, dessen Schloss und Spannfedern, von denen etwa lahm gewordene erneuert werden.

Am Schieber wird die Entlastung geprüft, scharfe Kanten der Dampfcariäle sind zu brechen. Die Cylindersicherheitsventile werden nachgeschliffen und ihre Belastung muss untersucht werden. Alle Hähne der Cylinder und ihrer Annexe sind auseinander zu nehmen, einzufetten und wenn erforderlich, einzuschleifen. Die einzelnen Hahnzüge hat man gangbar zu machen.

50j y. Das Auseinandernehmen und Nacharbeiten aller Kurbelwellen- und Nacharbeuen

/ /v    der Lager.

Pleyelkopflager, welche während des Betriebes der Maschine die Tendenz zeigten, warm zu werden, ist unbedingt geboten. Ehe man das Lager auseinander schraubt, markirt man sich die Stellung der Bolzenmuttern, nimmt den Deckel ab und legt um die Welle

resp. den Zapfen etwas Bleidraht, setzt dann den Deckel wieder vor und zieht die Muttern bis auf ihre alte Lage wieder an. Wird das Lager jetzt nochmals auseinander genommen, so erkennt man an der Dicke des flach gedrückten Bleidrahtes, wie viel Luft die Lagerschalen besassen. Um ebensoviel sind dann die Passstücke dünner zu feilen, damit die Schalen die Welle resp. den Zapfen wieder umschliessen. Das Aufpassen der Lagerschalen auf die Zapfen geschieht, indem man die letzteren mit Mennige bestreicht, die Schalen um dieselben dreht, so dass sich an den vorstehenden Tbeilen der letzteren die Mennige abreibt, und indem man schliesslich diese Erhöhungen mit Feilen oder Schabern entfernt. Ausgelaufene Lager werden wieder mit Weissmetall ausgegossen und so behandelt wie § 74, 7 und 76, 40 angegeben ist.

Instandsetzung der Pumpen.

Reguliren der Steuerung.

Besondere Insta nds etzungs-arbeiten.

Herstellungsarbeiten an den Hülfsmaschinen.

51)    ip. Das Revitliren und Instandsetzen der Pumpen beginnt mit dem Aufnehmen der Ventilgehäusedeckel der Luft- und Circulations-, (falls diese Kolbenpumpen sind) Speise- und Lenzpumpen. Zerschlagene oder zersetzte Gummiklappen werden gegen neue ausgewechselt, undichte Metallventile werden nachgeschliffen. Die Klappenfänger resp. die Hubbegrenzungen aller Ventile müssen untersucht werden, abgebrochene oder eingerissene Stifte der Klappenfänger sind auszubohren und zu erneuern. Mit Hanfliderung versehene Luftpumpenkolben müssen nachgezogen resp. nachgepackt Averden, eventuell ist deren Packung auch zu erneuern. Alle Pumpenstopfbüchsen sind in gleicher Weise zu behandeln.

52)    io. Die Regulirung der Steuerung braucht nur in solchen Fällen zu erfolgen, in denen durch Indicatordiagramme ein Fehler an derselben nachgewiesen Avurde, sie Avird dann so vorgenommen, wie im § 68, 15 angegeben. Gewöhnlich genügt es, wenn ausgelaufene Coulissensteine Avieder eingedichtet, abgenützte Lagerflächen und Gelenkbolzen erneuert werden und der ganze Steuerungsmechanismus ordentlich gangbar erhalten wird.

53)    Zu den vorstehend angeführten, nach jeder grösseren Fahrt vorzunehmenden Instandsetzungsarheiten gesellen sich noch einige, Avelche von Zeit zu Zeit ausgeführt Averden müssen, solche Arbeiten sind : die Revision und Gangbarmachung der Kupplungsholzen der Hauptwellenkupplung, die Reinigung der Condensatorrohre und die Verpackung undichter Kühlrohre, soAvie das Entleeren und gründliche Auswaschen aller Schmiergefässe mit heissem Sodawasser.

54)    Mit den Herstellungsarbeiten an der Schiffsmaschine und den Kesseln müssen die an den Hülfsmaschinen auszuführenden laufenden Arbeiten Hand in Hand gehen, und zwar sind die letzteren möglichst so zu dirigiren, dass sie für alle in den oberen Decks belegenen Maschinen vorher beendet sind, ehe die Reinigung und das Waschen dieser Decks stattfindet.

§ 103.

Probefahrten.

Zweck.

Eintlieilung.

Maschinen

proben.

1)    Sowohl mit den neuerbauten als auch mit den meisten derjenigen Dampfer, welche einer grösseren Maschinenreparatur oder einem umfangreicheren Umbau ihres Maschinencomplexes unterworfen wurden, werden Probefahrten vorgenommen. Diese Probefahrten haben den Zweck, die Gangbarkeit und Leistung der Maschine sowie das Verhalten des Schiffes und Propellers festzustellen. Die bei den Probefahrten erhaltenen Resultate werden mit den der Construction zu Grunde gelegten Annahmen, resp. den im Contracte vorgeschriebenen Bedingungen verglichen, insbesondere wird untersucht, ob und in wie weit die Schiffsgeschwindigkeit und die Pferdestärke erreicht und der Kohlenverbrauch inne gehalten worden ist. Mit dem eingetauchten Hauptspantsareal und dem Deplacement bildet man aus der erhaltenen Schiffsgeschwindigkeit und Pferdestärke die im § 25, 12—15 angegebenen, als Anhaltspunkte für Neuconstructionen dienenden Leistungscoefficienten. In der Handelsmarine begnügt man sich mit sehr wenigen Ausnahmen bei den Probefahrten mit der Prüfung der vorstehend angeführten Daten, in der Kriegsmarine hingegen führt man die Probefahrten viel umfangreicher aus und sucht gewöhnlich noch je nach den Umständen besondere Erfahrungen über das Verhalten des Propellers, oder einzelner Theile der Maschine und Kessel zu sammeln.

2)    Die Versuche und Probefahrten, welche in neuerer Zeit mit Dampfern ausgeführt werden, lassen sich folgendermaassen zergliedern :

A)    Maschinenproben bei vertäutem Schiff,

B)    Vorproben,

C)    Dauerfahrten,

D)    Meilenfahrten,

E)    Streckenfahrten,

E) Fahrten zur Feststellung her öconomischesten Schiffsgeschwindigkeit,

G)    Progressivfahrten,

H)    Kreisläufe,

I) Maschinenmanöver,

K) Besondere Proben.

3)    A. Die Maschinenproben bei vertäutem Schiff finden nach Beendigung der Montage einer neuen oder der Reparatur einer älteren Schiffsmaschine statt. In unserer Marine pflegt derselben eine Dampfprobe aller Kessel voranzugehen, welche vor Anbringung der Kesselbekleidung (siehe § 31, 9) vorgenommen wird. Durch die Maschinenproben bei vertäutem Schiff constatirt man hauptsächlich

die Dichtigkeit aller dampfführenden Maschinentheile und überzeugt sich im Allgemeinen von der Gangbarkeit der Schiffsmaschine und aller an Bord aufgestellten Hülfsmaschinen. Ueber die Dauer der Maschinenprobe bestehen keine generellen Vorschriften, man dehnt dieselbe in der Regel so lange aus, bis alle aufgetretenen Undicht-beiten beseitigt sind und eine etwa vorkommende Ungangbarkeit einzelner Maschinentheile (siehe § 102, 12 —18) behoben ist. Im Allgemeinen wird die Maschinenprobe 3—4 Stunden in Anspruch nehmen. Hat eine Maschinenprobe kein befriedigendes Resultat ergeben, so muss sie so oft wiederholt werden, bis die Maschine und die Kessel in allen Theilen und in jeder Beziehung „klar zur Fahrt“ sind. Bei allen Maschinenproben mit vertäutem Schiff ist dafür Sorge zu tragen, dass die Leistung der Maschine nicht so weit gesteigert wird, dass sie dem Verbände oder der Dichtheit des Schiffskörpers schaden könnte. Insbesondere muss die Maschine ganz langsam und ganz allmälig angehen, da zuerst der ganze Vorwärtsschub des Propellers auf die Trossen und Belegpoller kommt. Erst wenn das Wasser durch den Propeller nach hinten in Bewegung gesetzt ist und vorn in gleichmässigem Strome an dem Schiffe entlang fliesst, kann man die Maschine etwas schneller laufen lassen, weil dann der grösste Theil ihrer Leistung zur Verstärkung dieses Stromes verbraucht wird.

Vorproben.

4) B. Die Vorproben dienen zur Vorbereitung für die folgenden officiellen Probefahrten. Während derselben befindet sich das Schiff in Fahrt, so dass sich die Maschine etwas einlaufen und das Personal sich mit den ihm obliegenden Functionen, welche je nach der Construction der Maschine verschieden sind, vertraut machen kann. Fast allgemein benutzt man die Vorprobe, um die Lager zu justiren und bei ganz geöffneter Hauptabsperrvorrichtung die Expansionssteuerung zu prüfen. — In unserer Marine sind während der Vorprobe Versuche anzustellen, um die für die Streckenfahrten mit allen oder weniger Kesseln anzuwendenden zweckmässigsten Füllungsgrade zu ermitteln. In der englischen Marine besteht die Vorschrift, dass die Maschine bei der Vorprobe eine Stunde lang mit dem 'grössten Füllungsgrade und kürzere Zeiten mit geringeren Füllungsgraden arbeiten soll. In der österreichischen Marine sollen möglichst viele verschiedene Füllungsgrade angestellt werden. — Bei der Vorprobe muss die Maschine in unserer Marine drei Stunden lang ununterbrochen mit voller Kraft im Betriebe sein, in der englischen Marine soll die Maschine, wie vorstehend erwähnt, nur eine Stunde lang mit dem grössten Füllungsgrade arbeiten, während sie in der österreichischen Marine zwar sechs Stunden lang in Thätigkeit sein, aber im Allgemeinen nicht angestrengt arbeiten soll. — Die Schiffsgeschwindigkeit wird in der Regel bei den Vor-

proben nicht gemessen, indessen werden bei den verschiedenen Füllungsgraden Indicatordiagramme entnommen, aus denen namentlich über das Verhalten und die Güte der Steuerung Schlüsse gezogen werden können. — In der englischen Marine*) muss bei der Vorprobe auf allen mit Oberflächencondensatoren versehenen Schiffen während zweistündiger Fahrt mit voller Kraft die Einspritzung probirt werden, und am Schlüsse sind die Maschinenmanöver auszuführen. In unserer Marine werden diese Proben erst später vorgenommen.

Zweck.

5) C. Die Dauerfahrten sind erst seit 1877 in den verschiedenen Marinen eingeführt worden, weil bei den bis dahin namentlich von den grossen englischen Schiffsbaufirmen ausgeführten Meilenfahrten in der Regel Resultate erzielt wurden, welche bei der späteren practischen Verwendung des Schiffes auch nicht annähernd wieder erreicht werden konnten, so dass sie für die Praxis eigentlich von geringerem Werthe waren. So z. B. indicirte „Colossus“ 31 °/0 und „Rapid“ 37 °/₀ über die contractlich bedungene Pferdestärke gelegentlich einer solchen forcirten Meilenfahrt. Durch die Dauerfahrten soll der Beweis erbracht werden, dass die Maschinen im Stande sind, auf längere Dauer die verlangte indicirte Pferdestärke zu leisten, ohne hierbei eine gewisse ökonomische Grenze zu überschreiten. In der englischen Marine hat man nur „Vollkraft-Dauerfahrten, welche auf 6 Stunden ausgedehnt werden. In der französischen Marine dauern dieselben nur 4 Stunden, während welcher eine Serie von Läufen über die gemessene Meile zur Con-statirung der grössten Schiffsgeschwindigkeit vorgenommen wird. In unserer Marine giebt es ausser den sechsstündigen „Vollkraft-Dauerfahrten noch zwölfstiindige „Halbkraft-Dauerfahrten (siehe die Tabelle I im § 52, Columne 30), durch welche lediglich der Nachweis geführt werden soll, dass die Maschine auch bei geringerer Leistung im Stande ist, ökonomisch zu arbeiten. — Zur sechsstündigen Vollkraftdauerfahrt wird die Maschine in den denkbar günstigsten Stand gesetzt, die Feuerungsanlagen der Kessel werden besonders sorgfältig gereinigt und wenn nöthig das Wasser in den Kesseln gewechselt.

Englische

Dauerfahrten.

6) Die englische Instruction von 1879**) enthält folgende Bestimmungen über die „Vollkraftdauerfahrt“ :

a) Die Leistung ist mindestens durch jene Zeit zu erhalten, welche für den speciellen Versuch bedungen ist. Die Speisung ist dem Beharrungszustande der Maschine anzupassen und muss letzterer auch nach Beendigung der Fahrt noch vorhanden sein.

*) Admiralty trial trips. The marine engineer vom 1. Mai 1884.

**) Steam manual for Her Majestys fleet. London 1879,

Deutsehe

Dauerfahrten.

Englische Einrichtungen für Dauerfahrten.

b)    Halbstündlich sind Indicatordiagramme abzunehmen, Umdrehungszahl, Dampfdruck und Vacuum, welche zur Zeit herrschen, sind auf den Indicatorkarten genau anzugeben.

c)    Die mittlere aus diesen halbstündlich genommenen Diagrammen abgeleitete Leistung gilt als die indicirte Pferdestärke während der Probefahrt, es ist desshalb dafür zu sorgen, dass die Diagramme der mittleren Leistung so nahe als möglich kommen.

d)    Treten irgend welche beträchtliche Abweichungen von der mittleren Leistung während der Fahrt auf, so ist die Zeit, der Umfang und die Ursachen, welche dieselben hervorriefen, im Probefahrtsbericht anzugeben.

e)    In die dafür bestimmten Columnen der Probefahrtstabelle sind einzutragen: die durch 2 Hubzähler angezeigten Umdrehungen, der Dampfdruck, das Vacuum etc., welche alle halbe Stunde von Beginn der Fahrt an zu beobachten sind.

f)    Die Geschwindigkeit des Schiffes wird so genau als möglich geloggt und durch Peilungen controlirt.

g)    Der Cours des Schiffes, sowie die Richtung und Stärke des Windes sind ebenfalls nach jeder halben Stunde zu notiren.

h)    Das Schiff muss stets so gesteuert werden, dass es seinen Cours unverändert beibehält. Sollte dies während eines halbstündigen Intervalls nicht der Fall sein, so ist dies besonders zu bemerken.

7)    In unserer Instruction über die Vollkraftdauerfahrt fehlt der Passus f), die Schiffsgeschwindigkeit wird vielmehr wie unter 13) angeführt, bestimmt. Ausserdem gilt in unserer Marine die Vorschrift, dass bei einer Windstärke über 4 (nach Beaufort’s Scala) keine Probefahrten mehr stattfinden dürfen. Während der Vollkraftdauerfahrt werden bei unseren Probefahrten die Kohlen ganz sorgfältig gemessen und desswegen gewöhnlich schon vorher in Säcken mitgenommen (siehe § 34, 27). Die Feuer werden so bedient, dass sie zu Anfang und Ende der Probefahrt in gleicher Höhe mit Kohlen bedeckt sind. Während der Fahrt sind alle Dampfabsperrventile ganz zu öffnen, an der Stellung der Expansionsvorrichtungen und aller übrigen im Maschinen- und Kesselraum befindlichen Ventile soll möglichst wenig geändert werden. Alle Viertelstunde wird von jeder Seite eines jeden Cylinders ein Indi-catordiagramm entnommen, wohingegen die übrigen Beobachtungen (siehe 18) halbstündlich ausgeführt werden.

8)    In der englischen Marine werden die Vollkraftdauerfahrten gewöhnlich unter Unterstützung eines grossen Aufgebotes von Hülfspersonal vorgenommen. Insbesondere werden die Feuer in der Regel nur von Oberheizern bedient. Wenn nun auch für unsere Vollkraft-

Probefahrten Hülfspersonal von den Werften an Bord geht, so heizen doch meistens nur die an Bord commandirten, zur Besatzung gehörigen Heizer und in neuerer Zeit ist es in einzelnen Fällen direct vorgeschrieben, dass die bedungene Maschinenleistung mit dem gewöhnlichen militairisch ausgebildeten Heizerpersonal erreicht werden muss. — Eine erwähnenswerthe Einrichtung ist der bei englischen Dauerfahrten an Bord gegebene Hodd’sche Telegraph. Derselbe, auf der Commandobrücke und im Maschinenraum aufgestellt, giebt mittelst eines Gongs alle halbe Stunde ein Signal, auf welches hin gleichzeitig alle verschiedenen, an Maschinen, Kesseln etc. anzustellenden resp. besonders befohlenen Beobachtungen gemacht werden müssen, so dass alle miteinander genau übereinstimmen. Der Hodd’sche Telegraph ist von der englischen Admiralität eingeführt worden, weil diese früher mit dem gewöhnlichen Maschinenraum-Telegraphen halbstündlich gegebenen Signale zu ernsten Unzuträglichkeiten geführt hatten.

Hodd’s Telegraph.

Contrôle während der Fahrt.

Zweck.

9) Sowohl bei unseren als auch bei den englischen Dauerfahrten werden Zeichner von den Werften mit an Bord genommen, welche die Indicatordiagramme sofort mittelst Polarplanimeter berechnen und die halbstündlich resp. viertelstündlich erreichte Maschinenleistung feststellen, so dass man an Bord fortwährend von dem Gange resp. dem Erfolge der Probefahrt unterrichtet ist, und etwa nöthig werdende Anordnungen hiernach treffen kann. Im Heizraum werden die Kohlen unter Aufsicht eines zuverlässigen Werkführers gewogen, der halbstündliche Verbrauch derselben wird notirt, so dass man bei jedem Diagramm den Kohlenverbrauch pro IIP und Stunde überschläglich feststellen kann, also auch darüber unterrichtet ist, ob und in wieweit die vorgeschriebene Oekonomie inne gehalten wird.

10) D. Die Meilenfahrten dienten vor Einführung der Dauerfahrten in allen Marinen mit Ausnahme der unsrigen, in welcher bereits seit dem Jahre 1871 Streckenfahrten gebräuchlich waren, zur Ermittelung der Schiffsgeschwindigkeit, der Maschinenleistung und des Kohlenverbrauchs. Wie bereits unter 5) erwähnt, boten die Meilenfahrten, welche bei schnelllaufenden Schiffen nur je 3 — 4 Minuten in Anspruch nahmen, gar keinen Anhalt für die spätere wirkliche Leistungsfähigkeit des Schiffes, sie hatten nur einen gewissen Werth für die Constructeure, insofern sie alle unter gleichen Verhältnissen ausgeführt wurden. Im Laufe der Zeit ist aber auch die Art und Weise, wie die Meilenfahrten abgehalten ■werden, wesentlich verändert worden und es sind hier nachstehend die Hauptvorschriften der österreichischen, englischen und deutschen Instruction über dieselben angeführt worden.

30

BUSLEY, die Schiffsmaschine.

11) Die österreichische Instruction ³) ist noch ganz ungeändert, die alte ursprüngliche gebliehen: Zur Ermittelung der Fahrgeschwindigkeit bei der auf das Maximum gesteigerten Maschinenleistung sind sechs Fahrten, beziehungsweise drei Doppelfahrten vorzunehmen und hierbei ist Folgendes zu beobachten:

Oesterreichische

Meilenfalirten.

a)    Sobald die Maschinen in jeder Hinsicht bereit sind, können die Touren an der Meile vorgenommen werden. Das Schiff hat mit der grössten erreichbaren Leistung der Maschinen, beziehungsweise mit der höchsten erreichbaren Umdrehungszahl in die gemessene Meile einzulaufen, zu welchem Behufe der Commandant, nachdem er sich von dem Bereitsein der Maschine vergewissert hat, bereits in entsprechender Entfernung vom Anfangspunkte der Meile den Befehl „Ganze Kraft“ in die Maschine giebt. Darauf wird die Meile mit allem Aufwande an Maschinenkraft durchlaufen; sowohl im Augenblicke des Eintritts in die Meile, als beim Passiren der ersten halben Meile ist in die Maschine ein Aviso mittelst der Telegraphenglocke und sobald die Meile ganz passirt ist, sogleich der Befehl zum langsameren Gange („Halbe Kraft“) zu geben.

b)    Während nun das Schiff mit geringerer Geschwindigkeit die Wendung macht, um sodann die gemessene Meile im entgegengesetzten Course zu durchlaufen, ist besonders darauf zu achten, dass die Dampfspannung in den Kesseln wieder ihr Maximum erreicht habe, bevor die nächste Tour begonnen wird.

c)    Der geringste störende Einfluss, der sich in der Maschine bemerkbar macht, oder irgend ein Umstand, der während des Probelaufens durch die Meile auftreten sollte, genügt, die Fahrt zu annulliren und eine neue Tour (die jedoch in derselben Bichtung wie die annullirte durchzuführen ist) zu veranlassen, da drei verlässliche Doppelgänge behufs Berechnung der erreichten Maximalgeschwindigkeit gefordert werden.

d)    Bei den Fahrten an der gemessenen Meile sind die Absperrventile und Drosselklappen stets ganz geöffnet zu halten und die Expansionsvorrichtung entsprechend einzustellen, damit die Maschinen mit ihrer Maximalleistung arbeiten.

e)    Bei jeder Fahrt an der Meile ist mindestens eine vollständige Serie von Indicatordiagrammen (d. i. je eines vor und hinter einem Kolben) abzunehmen und mit den Nummern der Fahrt zu versehen.

Man ersieht aus dieser Vorschrift; dass die Maschine immer nur für die wenigen Minuten des Meilendurchlaufes ihre grösste Leistung entwickelt. Während der Wendungen ist die Drosselklappe fast geschlossen, die Speisevorrichtungen der Kessel werden in Gang gesetzt, nachdem sie beim Durchlaufen der Meile, um kaltes Wasser von den Kesseln fern zu halten, welches die Dampfentwicklung hemmen würde, wenig oder gar kein Wasser förderten. Ferner werden die Feuer in Ordnung gebracht, überhaupt geschieht alles, um auf der Meile eine Leistung zu erzielen, welche zu den späteren thatsächlichen Umständen, in denen sich das Schiff bei Ausübung seines Dienstes befindet, in gar keinem Verhältniss steht. Durch eine derartige Probefahrt hat man daher auch nicht den mindesten Maassstab für die Leistung, welche man im gewöhnlichen Dienst von Schiff und Maschine zu erwarten hat.

Englische

Meilenfahrten.

12) Die englische Instruction von 1879 über die Meilenfahrten, welche nachstehend in ihren Hauptpunkten auszugsweise mitgetheilt ist, trägt den vorangeführten Uebelständen bereits Rechnung, indem sie Folgendes anordnet:

a)    Die Fahrt soll bei einer Windstärke über 3 nicht stattfinden.

b)    Die Heizer sind aus den Reserven auszuwählen.

c)    Bei den Fahrten mit ganzer Kraft, deren 4 Gänge vorzunehmen sind, sollen die Maschinen und Kessel nicht nur während der einzelnen Gänge, sondern auch während der ganzen Zwischenzeit mit ihrer Maximalleistung arbeiten.

d)    Wenn das Schiff sich ausserhalb der Meile befindet, darf der Dampf nicht theilweise abgesperrt werden, um für die nächste Meile ein besseres Resultat zu erhalten.

e)    Bei Maschinen, welche mit hoher Expansion arbeiten sollen, sind die Expansionsvorrichtungen so zu reguliren, dass der Dampf im Kessel seine höchste Spannung besitzt, doch darf die Maschinenkraft ausserhalb der Meile nicht reducirt werden zu Gunsten derjenigen innerhalb der Meile.

f)    Jede Probefahrt, bestehend aus 4 Gängen, muss innerhalb der Zeit zum Abschluss gebracht werden, in welcher Fluth oder Ebbe in derselben Richtung laufen.

g)    Während der Intervalle muss sich das Schiff, mit voller Kraft laufend, genügend weit von den Enden der Meile entfernen, so dass man sicher ist, dass es beim neuen Gange mit dem richtigen Course auf die Meile kommt.

h)    Auf jedem Gange ist ein Indicatordiagramm zu nehmen.

i)    Die Umdrehungen der Maschine werden während jeden Ganges durch 2 Hubzähler angezeigt, sie sind von verschiedenen Beobachtern zu notiren und werden dann verglichen.

30*

r.

oo

Zwanzigster Abschnitt. Betrieb der Schiffsmaschinen.

Deutsche

Meilenfahrten.

Seemeile.

k) Ergeben sich irgend welche Fehler an der Maschine, so ist entweder der eine Gang oder die ganze Fahrt abzubrechen und zu wiederholen. Dasselbe gilt, wenn die Kessel überkochen.

13) Die deutsche Instruction stimmt in den meisten Punkten mit der englischen überein, sie enthält nur folgende wesentliche Verbesserungen :

a)    Die Meilenfahrt wird erst nach der Vollkraftdauerfahrt vorgenommen, nachdem Maschine und Kessel wieder in den denkbar günstigsten Zustand versetzt sind. Die Windstärke darf, wie schon unter 7) erwähnt, nicht über 4 sein. Es werden 4 oder 6 Gänge gemacht.

b)    Die Vollkraft-Meilenfahrten sind möglichst mit derjenigen mittleren Umdrehungszahl zurückzulegen, welche sich bei der sechsstündigen Vollkraftdauerfahrt im Durchschnitt ergeben hat.

c)    Während der Meilenfahrten sind 2 Hubzähler in Thätigkeit, deren einer beständig geht, deren anderer von Deck aus in dem Moment in und ausser Betrieb gesetzt wird, in welchem das Schiff auf die Meile und von der Meile kommt. Nach dem letzterwähnten Hubzähler wird die mittlere Umdrehungs-

/ zahl während des Durchlaufens der Meile bestimmt.

Auf diese Weise ergänzen sich die Dauer- und Meilenfahrten, während der ersteren wird die Pferdestärke und der Kohlenverbrauch, während der letzteren die Schiffsgeschwindigkeit ermittelt, welche bei längerem forcirten Betriebe erreicht resp. inne gehalten werden können. Die gewonnenen Resultate haben einen wirklichen practischen Werth, und jedenfalls ist die Geschwindigkeitsermittelung eine genauere, wie bei den englischen Vollkraftdauerfahrten (siehe 6, f).

14) Die Seemeile*), welcha bei den Meilenfahrten zu durchlaufen ist, ist gleich einer Minute eines Meridianquadranten auf dem Erd-sphäro'id. Nach Bessel ist die Länge eines Meridianquadranten 10000855,76 m., demnach:

1 sm. =

10000855,76

60.90

1852,01 m.

Oesterreich und Frankreich rechnet man die

In Deutschland

Seemeile zu rund 1852 m. In England ist die Nautical mile oder der Admiralty knot auf rund 6080' engl. = 1853,2 m. normirt. — Wohl zu unterscheiden von der englischen Nautical mile ist die englische Geographical mile, welche zuweilen auch knot genannt wird, der 60ste Theil eines Aequatorgrades ist und nach neueren Messungen 6086,5' engl. = 1855,1 m. ist ; auch die engl. Statute mile, welche nur 5280' engl. = 1609,3 m. = 0,868 sm. beträgt, darf

*) Almanach für die K. k. Kriegsmarine. Pola 1884.

nicht mit der Nautical mile verwechselt werden.

Wenn die

Geschwindigkeit eines Schiffes zu 1 Seemeile in der Stunde gemessen wird , so ist dieses = 0,5144 m. =.1,689'engl. pro Secunde. — Bestimmt man die Geschwindigkeit eines Dampfers durch Loggen, so bedient man sich in England, Nordamerika und Deutschland eines 28-Secundenglases und erhält daher für dasselbe eine theoretische Knotenlänge von :

sm. = 47‘ 3,389" engl. = 14,410 m.

28

3600

sm. = 15,432 m., wird aber

120

Man rechnet aber die Knoten für dasselbe Glas in England nur zu 46' 8" engl. — 14,224 m. ; in Deutschland und Nordamerika sogar nur zu 44' 10,6" engl. (43' 7" rhld.) = 13,68 m. In Frankreich wird nach dem 30-Secundenglas geloggt, hier beträgt daher die theoretische Knotenlänge J/

in der Praxis nur zu 14,618 m. für dasselbe Glas berechnet.

15) Bei unseren Meilenfahrten, welche zum überwiegenden Theile inMitt!erc

'    ⁷    °    gesohwindigkeit.

der Ostsee (meistens Eckernförder Bucht) abgehalten werden, also in einem Fahrwasser, welches frei von Strömungen sowie von Flutli und Ebbe ist, gilt das arithmetische Mittel aus den Geschwindigkeiten der einzelnen Gänge als erreichte mittlere Schiffsgeschwindigkeit.

In England, wo die Probefahrten meistens in Flussmündungen stattfinden, welche von den Gezeiten stark beeinflusst werden, stellt man die mittlere Schiffsgeschwindigkeit fest, wie die folgende, nach den Probefahrten eines Thornycroft’schen Torpedobootes I. Classe von 32,5 tons, mit 469 IIP und 443 Umdrehungen im Mittel pro Minute, zusammengesetzte Tabelle⁴) ersehen lässt.

¹

Instructions for engine room artificers etc. of steam boats on detached service. London, 1. December 1882.

²

Corrosion in marine boilers. Engineering vom 5. September 188-1.

³

J- Fassel. Anleitung zum Betriebe etc. der Schiffsdampfmaschinen. Wien 1878.

⁴

W. H. Maw. Recent practice in

Tabelle zur Ermittelung der Schiffsgeschwindigkeit.

No. der Fahrt

Zeit

Geschwindig

keit

min.

sec.

in sm.

Erste mittlere Zweite mittlere Geschwindig- Geschwindigkeit

keit

Wirkliche mittlere Geschwindigkeit

Oj OT    CO IO

CO Ol CO Ol CO Ol

05

to

CD

Ol

CO

to

05

19,355

24,162

19,459

24,000

19,251

24,658

21,759

21,810

21,730

21,785

21,770

21,626

21,955

21,678

21,790

21,756

marine engineering. London 1883.

16) E. Die Streckenfahrten werden in unserer Marine zur Ermittelung der Schiffsgeschwindigkeit, Maschinenleistung und des Kohlenverbrauchs beim Dampfen mit einer grösseren oder geringeren Kesselzahl ausgeführt. Das Schiff durchläuft bei diesen Fahrten gewöhnlich eine Strecke von etwa 40—45 Seemeilen mit einem Wendepunkt. Schiffe mit 8 Kesseln haben 4 Streckenfahrten zurückzulegen, mit 8, 6, 4 und 2 Kesseln, solche mit 6 Kesseln durchdampfen dieselbe Strecke auch 4 mal, mit 6, 4, 3 und 2 Kesseln, solche mit 4 Kesseln ebenfalls 4 mal, mit 4, 3, 2 und 1 Kessel, solche mit 2 Kesseln 2 mal mit 2 und 1 Kessel. Während dieser Fahrten werden viertelstündlich an allen Cylindern Indicatordiagramme genommen, das arithmetische Mittel aus den berechneten mittleren Leistungen für Hin- und Rückfahrt ergiebt die mittlere indicirte Pferdestärke für die betreffende Streckenfahrt. Ebenso wird während der ganzen Dauer der einzelnen Fahrten der Kohlenverbrauch gemessen. Die Schiffsgeschwindigkeit bestimmt sich nach der durch Peilungen festgestellten, auf der Karte vermerkten Strecke und der Durchlaufszeit. Die zum Wenden ausserhalb der Strecke beim Antritt der Rückfahrt erforderliche Zeit wird von der Durchlaufszeit in Abrechnung gebracht. Die Maschinen und Kessel werden bei den Streckenfahrten nicht forcirt und von dem etatsmässigen Heizerpersonal bedient. An dem Oeffnungsgrade der Ventile und der Expansionsvorrichtung darf während der einzelnen Streckenfahrten nichts geändert werden. Der Füllungsgrad wird für jede Fahrt so gewählt, wie er sich bei der Vorprobe (siehe 4) für die betreffende Kesselzahl als der günstigste erwies.

Ausführung.

Zusammenstellung der Resultate.

17) Die Streckenfahrten bilden in unserer Marine die Grundlage, nach welcher die Leistungsfähigkeit und Verwendbarkeit von Schiff und Maschine beurtheilt wird. Die Resultate der einzelnen Streckenfahrten werden zu einer Tabelle zusammengestellt, welche den späteren Commandanten des Schiffes als Anhalt dienen soll. Eine solche Tabelle ist die auf Seite 471. In derselben sind die bei den einzelnen Fahrten wirklich erhaltenen Resultate fett gedruckt, die anderen sind unter theilweiser Benutzung der im § 25 entwickelten Verhältnisswerthe interpolirt. derYertiäitlfiss^ -^a c^e durch Probefahrten gewonnenen Resultate erst dann von Werth sind, wenn man sie mit denen anderer Schiffe vergleichen kann, so müssen sie möglichst alle unter gleichen Verhältnissen genommen werden. Es ist desshalb zuerst darauf zu achten, dass der Schiffsboden vollkommen rein ist, wesswegen die Schiffe in unserer und der englischen Marine unmittelbar vor Beginn der Probefahrten gedockt werden müssen. In Oesterreich besteht die Vorschrift, dass eiserne Schiffe längstens 4 Wochen und hölzerne längstens 2 Monate vor Beginn der Probefahrten im Dock gestanden

Tabelle über Maschinenumdrehungen rungszahl, Cylinderfüllungsgrad und Kohleny erb rauch für verschiedene Schiffsgeschwindigkeiten der Glattdeckscorvette

„Olga“.

•>

anzuwendende Feue-

Schiffs-gesehwin-digkeit in Knoten pro

Stunde

Maschinen-^ umdrehun-gen pro Minute |

Anzu- ! Anzuwenden-wendende der Cylinder-

Feuerungs- füllungsgrad zahl

|h. Cyl.jisr. CylJ

Ungefährer Kohlenverbrauch

pro

Stunde

in

kg.

pro Tag pro 1000 Seemeilen Tonnen in Tonnen â 1000 kg. à 1000 kg.

in

Bemerkungen.

14,05    102,8

!i

haben müssen. Vor dem Beginn und am Ende einer jeden Probefahrt wird der Tiefgang des Schiffes vorn und hinten genau notirt, das arithmetische Mittel aus beiden Messungen gilt als vorderer resp. hinterer Tiefgang während der Probefahrt. Mach dem Tiefgänge wird das Deplacement und das eingetauchte Hauptspantsareal des Schiffes, behufs Ermittelung der Leistungscoefficienten (siehe § 25, 12—15) in jedem einzelnen Falle genau berechnet.

Bei den einzelnen Fahrten ist ausser der Windstärke zu beobachten: Windrichtung,

Gelaufener Cours Zustand der See.

Hierzu treten dann noch, je nach den Umständen, halbstündliche Beobachtungen oder Aufzeichnungen über die im § 100, 9—12 angeführten Verhältnisse und Daten. Ein Schema, welches dem zur Eintragung der Dauer- und Streckenfahrten in unserer Marine benutzten ähnlich ist, folgt auf Seite 472.

19) F. Fahrten zur Feststellung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit, Ausführung, d. i. derjenigen Geschwindigkeit, bei welcher ein Schiff mit einer Tonne Kohlen im stillen Wasser unter Dampf ohne Benutzung der Segel die grösste Entfernung durchlaufen kann, werden in der englischen und französischen Marine reglementsmässig vorgenommen.

Speciell enthält hierüber die englische Instruction von 1879 die Vorschrift, dass die ökonomischeste Schiffsgeschwindigkeit, welche in der Regel zwischen 4 — 7 sm. liegt, durch mehrere Fahrten mit

13

92

12,76    89,8

12

84,5

199,3    1) Alle Werthe

" jj gelten für einen rei-142 3 nen Schiffsboden, ’ j| für eine Windstärke

134,8    nicht über 4, für

*    eine nicht zu un-

See

11,03

77,2

10

CO GC CD

69,0

62,0

58,5

54,0 II

und

für eine Steigung der Schraube von 4,20 m.

2) Die fettgedruckten Zahlen sind durch die offi-ciellen Probefahrten ermittelt, die anderen sind inter-polirt.

il

II

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

II 40

41

42

43

44

45

ten

Feue

run

gen

heiz-

ge-

Zahl

der

Mittlerer Dampfüberdruck in den Kesseln in kg. pro qcm.

Mittlerer Dampfüberdruck im Hauptdampfrohr in kg. pro qcm. vor j hinter dem Haupt-Absperrventil

pro

qcm.

kg.

Mitt

lerer

Recei-

ver-

druek

Mitt

leres

Vacu

um

in den] Con-densa-toren1 kg.pro qcm. I

nung

des

Dampf-

zulass-

ventils

Oeff-

Dampf

Dr.

H.-

Dr.

-'M

Cylinder-

fiillungsgrad

Steuerung

Zahl der Kessel........................................

Gesammtzahl der Feuerungen ................................

Gesammte Kostfläche ............................................

Gesammte Heizfläche ..............

Maximal-Ueberdruck des Dampfes in den Kesseln

II

den

Stun-

Ort

Lau

fende

Num-

N.- || mer Dr.

Mittlerer auf den Kolben wirkender Ge-sammt-druck in kg. pr.qcm.

kg. pro qcm.

i U8

Dampfkessel

II

11 m.

ten

den

cun-

Minu-

Zeit

Versuchs-

Se-

Rlch-

tung

Stärke Zu-nach stand Beau- der fort See

Wind

vorne. . hinten .

Normales Haupt-Spants-Areal Normales Deplacement..........

Liüngn zwischen don Perpendikeln Grösste Breite ............

Normaler Tiefgang |

in

Grösste auf den Kolben wirkende Luftleere

Mittlere Zahl der entwickelten in-dicirten Pferde-stärk

Indicator-Ourven

kg. pro qcm.

qm.

qm.

10

kg-

•Są

kg.

len

in

Tief

gang

vorn

*iu

qm.

in

gang

hinten

Haupt-spants-Quer-in schnitt

Tief-

ter

Kinge-

tauch-

IIP

IIP

C -- — —

Leistungs-

Coefficienten

Art

der

be

nutz

ten

Koh-

UI

pro

Stunde

in

pro

Stunde

fläche

und

Rost-

qm.

pro

in

Stunde

pro

IIP

und

Kohlenverbrauch

Name und .Charge des i den Versuch leitenden Maschinenbau-

Technikers

Sonstiges.

Bemerkungen.

Zahl der Flügel.................................

Durchmesser ........................

Normales PI Areal

Propeller-Kreisfläche .........................

Propeller

II

11 II 12

in

De- I place-] ment !

Tauchung des Schiffes bei jedem Versuch

qm.

•ut

*UI

•UI

•Ul

13

l! 15 I

16    17

18

05 I 61

21

22

23

•ui

Ein- I Austritt I tritt

benaxeil in qm. I

sm.

sm.

Steigung

der

Schraube bei der Fahrt

Pro-

jection

aller

Flügel

flächen

normal

zur

Schrau-

lau-

fener

Cours

Ge-

Länge

der

durchlaufenen Strecke in I

den

Stun-

Propeller

Durchlaufsstrecke I

ten

Minu-

den

cun-

Se-

Durchlaufszeit

Anzahl der Dampfcylinder..................

p,w ,.    [Hochdruck-Kolben

Effective Druckfläche -J Mitteldruck „ (Niederdruck „

Kolbenhub

Resultate der officiellen Probefahrt S. M.

Schiff

am

ten

188

mit

Kesseln.

Maschine

in

ungen

pro

Mi

nute

•ras

in

'Schiffs-

sch win-,

|digkBit|Schrau-

benum-

pro

Stunde

dreh-

Pro-

pellers

pro

StundellOO (u — v)

Procenten

in

ge-

Mitt-

lere

Zahl

des

Fort

schritt

Slip

Geschwindigkeit

•ui

qm.

qm.

qm.

verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten, deren jede 6 Stunden dauern muss, erprobt werden soll. Diese Fahrten sind möglichst in derselben Weise durchzuführen wie die Vollkraftdauerfahrt, es ist darauf zu achten, dass das Schiff bei allen Fahrten ein und denselben Tiefgang und auch die gleiche Stauung besitzt. Insbesondere wird während der Fahrten der stündliche Kohlenverbrauch, die Schiffsgeschwindigkeit, die durchschnittliche indicirte Pferdestärke und die mit einer Tonne Kohlen durchlaufene Distance sorgfältig beobachtet. — Diese Vorschriften sind seit 1881 durch die unten angeführte Instruction abgeändert worden, welche zur Vereinfachung und Abkürzung der Versuche das Verfahren von Admiral Ryder vorschreibt. — Aehnliche Vorschriften bestehen in der französischen und nordamerikanischen Marine, in der ersteren gilt das Verfahren von Roque, in der letzteren das von Lowe.

Verfahren von Eyder.

20)    Das Verfahren von Admiral Ryder*), seine sogenannte — Diagramm-methode — beruht auf der Annahme: „dass das Product aus dem unmittelbar vor dem Austritt im Cylinder herrschenden absoluten Dampfdruck pa (siehe Tafel 154, Fig. 1) und der Umdrehungszahl dem Kohlenverbrauche proportional ist“, eine Annahme, welche nur richtig ist, wenn man voraussetzt, dass

a)    alle durch die Ausstrahlung, durch die unverbrannt abziehenden Heizgase, sowie durch die unverbrannten Rückstände etc. entstehenden Wärmeverluste dem Kohlenverbrauche, und

b)    alle in den Rohrleitungen, Cylindern und Dampfmänteln entstehenden Dampfverluste dem Gewichte des verbrauchten Dampfes proportional sind.

Im Allgemeinen sind diese Annahmen bei den kleineren in Betracht kommenden Schiffsgeschwindigkeiten um so genauer, je mehr die Oekonomie beim Maschinenbetriebe im Auge behalten wird. Die letztere wird gewahrt, wenn der Kohlenverbrauch immer möglichst 40—50 kg. pro qm. Rostfläche in der Stunde beträgt, wenn eine Geschwindigkeitsverringerung immer von einer Reduction der verwendeten Kesselzahl begleitet ist und wenn bei einer Verminderung der Geschwindigkeit der Füllungsgrad nie bis zu einem solchen Grade verringert wird, dass dadurch eine zu starke Condensation des Dampfes in den Cylindern auftritt.

21)    Die verschiedenen zur Ermittelung der ökonomischesten Schiffs-ArtderVersuche-geschwindigkeit anzustellenden Versuche sollen ausgeführt werden:

a)    bei ruhigem Wetter, sowie

b)    bei gutem Winde und beigesetzten Segeln, und endlich

c)    bei leichtem, mittlerem und schwerem Gegenwinde.

d)    bei reinem und bei schmutzigem Schiffsboden.

e)    beim kleinsten und beim grössten vorkommenden Tiefgange.

*) Instructions to ascertain the most economical rate of speed H. M. Steamships etc.

Während der Versuche ist der Dampfdruck so viel als thunlich zu vermindern, wobei jedoch darauf zu halten ist, dass für unvorhergesehene Fälle stets die nöthige Kraftreserve vorhanden ist. Man wird daher etwa 1,3 —1,6 kg. pro qcm. Ueberdruck hei Hochdruckkesseln, welche gewöhnlich mit 4 — 5 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten, und etwa 0,66 — 1 kg. pro qcm. Ueberdruck bei Niederdruckkesseln halten. Der Dampfdruck muss während des Versuchs constant erhalten bleiben; der Füllungsgrad wird so gewählt, dass der Dampf möglichst früh abgeschnitten wird, aber nicht so früh, dass im Diagramm Unregelmässigkeiten entstehen. In den Indicator wird die schwächste Feder eingesetzt.

Gewinnung der ^Resultate.

Ermittelung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit.

22) Die Versuche werden derart vorgenommen, dass das Schiff zunächst auf seine geringste Geschwindigkeit, entsprechend der Minimalumdrehungszahl der Maschine, gebracht wird. Nachdem der Beharrungszustand eingetreten ist, bestimmt man fünf Minuten hindurch für diese Umdrehungszahl die erreichte Schiffsgeschwindigkeit, und nimmt hei einfachen Expansionsmaschinen von jedem Cylinder, hei mehrfachen Expansionsmaschinen indessen nur von den Nieder-druckcylindern Diagramme. In diese Diagramme zeichnet man nach der atmosphärischen Linie die Nulllinie ein und misst von

etc. diese Drücke

iV Pa,

dieser aus die Dampfdrücke pa und pa (Tafel 154, Fig. 1) unmittelbar vor dem Austritt auf. Sind nun

bei den einzelnen Diagrammen, ist N die mittlere Umdrehungs

zahl und v die Schiffsgeschwindigkeit während des Versuchs, so bildet man folgenden Coefficienten :

(208)

o₌t(pAN-

in welchem der Zähler ein dem Kohlenverbrauche proportionaler Werth ist. — Hierauf folgt ein zweiter Versuch mit einer Vermehrung dąr Umdrehungszahl um ¹/so der Vollkraftumdrehungen, welcher wieder fünf Minuten dauert und für welche ebenfalls ein Werth 0 gebildet wird. — Diese Versuche werden mit der angegebenen Steigerung der Umdrehungszahl so lange fortgesetzt, bis eine genügende Anzahl von Resultaten gewonnen ist.

23) Stellt sich beim Vergleich des Coefficienten 0 heraus, dass dessen Werth vom ersten Versuche an steigt, so ist dies ein Zeichen, dass bei dem betreffenden Schiffe die geringste Geschwindigkeit gleichzeitig die ökonomischeste ist. Fällt 0 vom ersten bis zum letzten Versuch, so sind noch weitere Versuche mit höheren Umdrehungszahlen vorzunehmen, bis 0 anfängt zu steigen. Derjenige Werth von 0, welcher sich schliesslich als der kleinste ergiebt, bezeichnet in der zugehörigen Geschwindigkeit die ökonomischeste, z. B.

Tabelle für die Bestimmung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit nach Ryder.

No.

des

des

Versuchs

Ver

suchs

Umdroh- V (pa) — ungen A pro

Minute

l’a.-P

Oj 2

in kg. pro qcm.

Schiffa-gescbwindig' keit V in Seemeilen

Product

Coefficient

Z(pa)N 0 =

Z(P„)N

Oekono

mischeste

Schiffs-

geschwin-

digkeit.

Wind von vorne, Stärke 2—3, ruhige See, reiner Schiffsboden. Tiefgang vorn 4,87 m., hinten 6,09 m.

12

14

16

18

20

22

24

0,27

0,28

0,29

0,30

0,31

0,35

0,42

A.    ^    ^

^ of of co cd' TjT

3,24

3,92

4,64

5,40

6,20

7,70

10,08

JC    J—*    ‘    i—»    *    to

To    io    <i    ^    “•q    oo    c»

(O    B    M    ►    00    Oî    h

24) Die ökonomischeste Geschwindigkeit eines Gesclnvaders bestimmt sich⁰^“®“¹®^®⁸*8 nach Admiral Ryder folgendermaassen ; bezeichnet :

*S die Summe der Producte aus den ökonomischesten Geschwindigkeiten und den zugehörigen Kohlenverbräuchen der einzelnen Schiffe,

K die Summe der Kohlenverbräuche der einzelnen Schiffe, welche bei der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit entsteht, so wird die mit Rücksicht auf den Gesammtkohlenverbrauch ökonomischeste Geschwindigkeit des Geschwaders:

geschwindigkeit.

(209)

Tabelle für die Bestimmung der ökonomischesten Geschwadergeschwindigkeit nach Ryder.

Schiffsname

Oekonomischeste Zugehörige Producte:    Oekonomischeste

Schiffsgeschwindig- Summe der Drucke mal Geschwadergeschwin-keiten in Seemeilen    Umdrehungen    digkeit.

O tti

oo os

3.3,16+4.1,44+5.1,08 2,16 + 1,44 + 1,08~ = 3,77 Seemeilen.

25) Die nach Admiral Ryder’s Diagrammmethode erhaltenen Resultate sind nicht ganz richtig, weil sie auf der unter 20) erwähnten, nicht vollkommen genauen Annahme beruhen, dass der Kohlenverbrauch dem Gewichte des in den Cylindern verbrauchten Dampfes proportional ist. Es sind daher auch in vielen Fällen die nach

Fehler der JRyder’schen Methode.

derselben erhaltenen ökonomischesten Geschwindigkeiten kleiner als die wirklich ökonomischesten.

Vorfahren von Roque.

26) Das Verfahren von Roque *) basirt auf den nachstehenden empirischen, sehr einfachen und dabei doch hinreichend genauen Formeln, deren Entstehung aus Raummangel hier nicht angegeben werden kann, welche aber in dem unten vermerkten Originalartikel sehr eingehend erörtert ist. Bezeichnet man von den bei der officiellen Vollkraftprobe erhaltenen Hauptresultaten mit F die indicirte Maximalpferdestärke,

N die derselben entsprechende Umdrehungszahl,

V die Maxiinalgeschwindigkeit des Schiffes in sm. pro Stunde,

C den zugehörigen Kohlenverbrauch in kg. pro Stunde,

Q die Anzahl der bei der Maximalleistung im Betriebe gewesenen Feuer,

P den grössten Weg des Propellers in m. pro Secunde, so entstehen unter Einführung der folgenden Coefficienten :

Für Raddampfer: 5 F

Für Schraubendampfer:

1,5 F

0,35 N

0,80 N

K = 0,025 F 1,5 C

a - WW

y = 0,045 C**) 10 Vs d-JTW

à Vs

K = 0,025 F

0,9 N3 y = 0,045 C**J 100 Vs

~ww

4 Vs

0 =

Die nachstehenden allgemeinen Formeln, welche für eine beliebige Schiffsgeschwindigkeit v, zu welcher die Umdrehungszahl n gehört, ergeben :

I. Die indicirte Pferdestärke :

f — An* (n

II. Den normalen Kohlenverbrauch pro Stunde in kg. bei guter Qualität der Kohlen und gleichmässiger Bedienung der Feuer: c = a n² (n — ßv) -j- y .

III. Die Distance in Seemeilen, welche das Schiff mit 100 Tonnen Kohlen durchlaufen kann :

195

195

ßv) + K .

(210)

(211)

(212)

100000 V

*) M. Roque. Guide pour l’emploi des machines à vapeur marines et contrôle de l’utilisation du combustible. Revue maritime et coloniale, Mars et Avril. 1881. **) Grilt für Kohlen mittlerer Qualität, für beste Kohlen wird der Coefficient 0,040.

IY. Die ökonomischeste Geschwindigkeit des Schiffes in Seemeilen pro Stunde:

1/d n² (n — ß v) -f- 6----

2

CO i

(213)

V ⁼

V. Die kleinste Anzahl der Feuer, welche zur Erreichung der. Schiffsgeschwindigkeit v in Betrieb gehalten werden muss:

(214)

VI. Die Anzahl der Feuer, welche man bei der Schiffsgeschwindigkeit v in Betrieb halten muss, wenn langsam und massig geheizt werden soll :

(215)

VII. Den Slip des Propellers in Zehnteln des Propellerweges:

(216)

30,84 v

27) Wenn man auch die durch die officiellen Probefahrten erhaltenen Beobachtung*-

'    ...    .    fehler.

Resultate ohne Weiteres in die vorstehenden Formeln einsetzen kann, so empfiehlt es sich doch, dieselben mit Rücksicht auf etwaige Beobachtungsfehler gegenseitig zu controliren und zu corrigiren, um den aus den Formeln hervorgehenden Werthen einen möglichst hohen Grad von Genauigkeit zu verleihen. Man zieht für diesen Zweck hauptsächtlich in Betracht:

a)    die Pferdestärke,

b)    den stündlichen Kohlenverbrauch.

Correctur der Pferdestärken.

28) a. Correctur der Pferdestärken, welche während desselben Versuches oder während verschiedener Versuche derselben Art erhalten wurden. In eine Tabelle, wie die auf Seite 478 stehende, schreibt man in die erste Columne die Beobachtungszeiten, in die zweite die Umdrehungen n, in die dritte die zugehörigen indicirten Pferdestärken f‘. Aus der bekannten Maximalpferdestärke der Maschine F' bildet man K = 0,025 F‘ und führt für jede Beobachtung die Rechnung aus:

/'

a = —

— K

ns

deren Resultat man in die vierte Columne einträgt. Aus allen erhaltenen Quotienten a bildet man das arithmetische Mittel und benutzt dasselbe für die Formel:

/ = a n* + K,

welche zur Berechnung der corrigirten, in Columne 5 einzutragenden Pferdestärken dient. In die Columne 6 trägt man die Differenz zwischen den wirklich erhaltenen und den corrigirten Pferdestärken

/' — / ein, und in Columne 7 die Procente dieser Differenz von den corrigirten Pferdestärken:

lOO(f-f)

Vergleicht man jetzt die Columne 3 und 5, so sieht man, dass die corrigirten Pferdestärken viel gleichmässiger und mit weniger grossen Sprüngen von der kleinsten bis zur grössten fortschreiten, als die wirklich beobachteten. — Der Formel f = a n³K muss man sich auch bedienen, um aus der wirklich beobachteten Maximalpferdestärke F‘ die corrigirte, für die Formeln 210 — 216 zu benutzende F festzustellen.

Tabelle über die Versuche mit dem französischen Transportdampfer „Creuse“ am 11. August 1874.

Um-

Beob-

ach-

tungs-

zeiten

dreh-

ungen

pro

Mi

nute

Beob-

achtete

indi-

cirte

Pferde

stärke

Corrigirte indicirte a_f‘ ~ F Pferdestärke:

n³ f—ans+K

Werthe von

Differenz von

Diffe-

renz

f-f

f‘ uud f in Procenten von f

100 (f-f)

Bestimmung der Coefficienten a und K, welche einzusetzen sind in die Formel

f — an³ + K.

9 h 2' 23,0 9 „ 52 25,0 10 „ 32 30,0 12 „ 55 38,5

1    „ 38 40,0

2    „ 5 44,0

2    „ 32 46,0

3    „ 18 46,0 3 „ 28 47,5 3 „ 43 50,0

3    „ 53 51,5

4    „ 18    ,0

4 „ 37    ,0

169

196

316

646

731

955

1031

1016

1148

1287

1421

1511

1427

0,01706

0,01011

0,01029

0,01065

0,01083

0,01076

0,01020

0,01097

0,01036

0,00999

0,01013

0,01047

0,01047

164

200

318

631

703

923

1051

1051

1152

1338

1459

1500

1421

Die Maximalpferde-Istärke der „Creuse“ i betrug :

+ 15 + 28 + 32 — 20 + 55

—    51

—    38 + 11 -f- «

F‘ = 1506 folglich ist:

_8T= 0,025.1506— 38.

Nach der Tabelle ist der Mittelwërth

von:

f - K

a = L--- = 0,01040

n

für Berechnung von Columne 5 dient daher die Formel: f= 0,01040 n³+38.

Correctur des Kohlenverbrauchs.

a‘ =

0.01040 im Mittel

29) b. Correctur des stündlichen Kohlenverbrauches, welcher bei verschiedenen Geschwindigkeiten in den einzelnen Versuchen derselben Art erhalten wurde. Ist C‘ der Maximalkohlenverbrauch pro Stunde, entsprechend der Maximalpferdestärke F¹ und der Maximalumdrehungszahl N, bezeichnet ferner c‘ die Kohlenverbräuche pro Stunde bei den Umdrehungen n, so erhält man bei Kohlen bester Qualität zunächst :

y‘ = 0,040 C‘

und bestimmt dann für jeden Versuch den Werth:

c‘ — y

Das arithmetische Mittel aus diesen für die einzelnen Versuche berechneten Quotienten liefert einen Coefficienten awelchen man in die nachstehende Formel einführt, mit Hülfe deren man den corrigirten Kohlenverbrauch :

c = a' ns -(- y‘

für die verschiedenen Umdrehungszahlen n feststellt. Nach dieser Formel muss auch der Maximalkohlenverbrauch C‘ corrigirt werden, um den für die Formeln 210—216 verwendbaren Werth C zu liefern. Zu solchen Correcturen bedient man sich am besten einer Tabelle, wie dieselbe nachstehend aufgeführt ist:

Tabelle über den Kohlenverbranch des französischen Transportschiffes „Tonquin“.

Datum

des

Versuchs

Umdrehungen pro Minute

Gemessener Kohlenverbrauch pro Stunde &

Werthe von

Corrigirter Kohlenverbrauch pro Stunde e

Bestimmung der Coefficienten y‘ und a‘, welche einzuführen sind in die Formel c — a‘ n³ + y‘

18. Juni 1879 27. „    „

28- »    »

67,40

69,22

54,12

2812 (C‘)

2683

1411

0,008844

0,007749

0,008188

2642

2852

1422

Der Maximalkohlen-verbrauchdes„Tonquin“ betrug :

im Mittel: 0,008260

C‘ = 2812 kg. folglich ist:

y‘=0,040.2812=113kg.

Nach der Tabelle ist der Mittelwerth von:

a‘ =    = 0,008260

n³

Für Berechnung der Columne 5 dient daher die Formel: c = 0,008260 ns +113.

30) Aus den Werthen, welche die Formeln 210—216 für verschiedene Aufstellung

y    7    #    der Leittabelle.

Schiffsgeschwindigkeiten und Umdrehungen der Maschine ergeben, kann man für jedes Schiff eine Leittabelle zusammenstellen, welche, wie die auf Seite 482 angeführte, dem Schiffscommandanten, Navigations-officier und leitenden Maschinisten einen sehr bequemen, und wie Roque versichert, mit der Praxis sehr gut übereinstimmenden Anhalt gewährt. Bei der Aufstellung dieser Leittabelle setzt man an den Kopf derselben alle Umdrehungszahlen n von der kleinsten bis zur grössten, welche sich nach den officiellen Probefahrten mit der Maschine erreichen lassen. Bei der französischen Panzerfregatte „Héroïne“, deren Leittabelle hier wiedergegeben ist, liegen dieselben zwischen 15—53. Links vor die einzelnen Horizontalreihen schreibt man die Schiffsgeschwindigkeiten v von Null anfangend bis zu der

grössten, welche mit dem Schiffe erreicht wurde und die hier 14 Knoten beträgt. Die Angaben eines jeden in der Tabelle enthaltenen Rechtecks beziehen sich dann auf die betreffende Umdrehungszahl und die nach den besonderen Verhältnissen dabei erreichte Schiffsgeschwindigkeit. Die Aufstellung einer solchen Tabelle würde nun wegen der grossen Zahl der dabei vorkommenden Rechnungen eine sehr mühevolle sein, wenn nicht einige practische Vereinfachungen die Sache wesentlich erleichterten.

Vereinfachte Berechnung der IIP und des Kohlenverbrauchs.

Vereinfachte Berechnung der Durchlaufsstrecken, Schiffsgeschwindigkeiten und Keuerungs-zahlen.

1405, 1334, 1263 IIP etc. ent-

31)    Die Berechnung der IIP und des Kohlenverbrauchs pro Stunde lässt sich auf folgende Weise erleichtern. In die Formel (210) setzt man nach Bestimmung des Coefficienten A zunächst v = 0 ein und berechnet die betreffenden Werthe für alle n, ebenso stellt man dieselben Werthe für v — 10 Knoten fest. Betrachtet man nun die Verticalcolumnen z. B. die von n — 40 Umdrehungen, so findet man dort 2116 IP bei v = 0, und 1405 IP bei v — 10, dividirt man die zwischen beiden bestehende Differenz 711 durch 10, so erhält man 71, welche Zahl man zuerst von 2116 und dann von oben nach unten gehend immer von der vorhergehenden abzieht und in die Horizontalreihen der Columne für n — 40 einträgt, so dass entsteht 2045, 1974, 1903 sprechend 1, 2, 3 .... 10, 11 und 12 Knoten. In gleicher Weise verfährt man mit allen Verticalreihen der Umdrehungszahlen. — Der aus Formel 211 zu berechnende Kohlenverbrauch wird ebenfalls nach dem für die Feststellung der Pferdestärke beschriebenen Verfahren in die Tabelle eingetragen.

32)    Die Berechnung der mit 100 Tonnen Kohlen zurücklegbaren Strecke l ist leicht, da die Formel 212 sehr einfach ist. — Die Berechnung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit vq lässt sich nach Formel 213 mit Hülfe von Tabellen, welche Cuben und Cubikwurzeln enthalten, ebenfalls ohne grosse Schwierigkeiten ausführen. — Die Feststellung der kleinsten Anzahl in Betrieb zu haltender Feuer qa geschieht, indem man sich die Zahlen von 1 bis zu der sämmtliche in den Kesseln befindliche Feuer angebenden Zahl, welche hier Q = 36 ist, untereinander schreibt und neben jede Zahl nach Formel 214 das Product derselben mit dem Werthe

Q

setzt. Wenn man nun unter diesen Produeten dasjenige aus-

sucht, welches sich am meisten dem Werthe von dem bereits bestimmten c nähert, erhält man in der nebenstehenden Zahl den gesuchten Werth von qa. — Genau so verfährt man zur Bestimmung der bei bequemem Betriebe zu benutzenden Feuerzahl qv indem

0,80 C

einführt.

(j

man nur statt nach Formel 215 den Werth

33) Die schräg durch die Tabelle gezogenen Linien, welche den SlipFestat|₁¹ili'“lg des Propellers angeben, erhält man, indem man in Formel 216 zuerst v — 0 einsetzt ; dann wird r = 1, welches durch die quer durch die obere Horizontalreihe gehende ausgezogene Linie angedeutet wird. Setzt man dann r = 0, so findet man, dass :

des

30,84 v

ist, oder dass

71 P

30,84

Setzt man hierin der Reihe nach alle Werthe von n ein, so kann man die zugehörigen Schiffsgeschwindigkeiten v berechnen, bei welcher der Slip gleich Null ist. Hier findet sich für n — 15, v = 4,20 und für n = 53, v = 14,80. Die schräge Linie für den Slip gleich Null muss daher die Yerticalreihe von 15 Umdrehungen zwischen den Horizontalreihen von 4 und 5 Seemeilen und die Yerticalreihe v.on 53 Umdrehungen zwischen den Horizontalreihen von 14 und 15 Seemeilen schneiden, entsprechend 4,2 und 14,8. Zieht man diese Linie durch die Tabelle, und theilt die nach oben abgeschnittenen Stücke der beiden äussersten Yerticalen je in 10 gleiche Theile, deren Theil-punkte man mit einander verbindet, dann entstehen die schrägen Linien für den Slip von 0 bis 1 immer um ein. Zehntel ansteigend. Für den negativen Slip, welcher bei Segelführung eintreten kann, zieht man die schrägen Linien in gleichen Abständen nach unten. Das Feld zwischen den schrägen Linien, welches den bei den Probefahrten beobachteten Slip einschliesst, legt man mit irgend einer Farbe an oder schraffirt es, wie hier geschehen, um es auffallend zu machen. Dieses Feld bezeichnet dann die bei Windstille zu erwartenden Resultate, alle darüber liegenden Felder enthalten die Resultate, welche sich ergeben, wenn Wind, Strömung und sonstige Verhältnisse der Fortbewegung des Schiffes hinderlich sind; alle darunter liegenden Felder diejenigen Werthe, welche eintreten, wenn Wind, Strömung und sonstige Yerhältnisse der Fortbewegung des Schiffes förderlich sind. — Auf die in der Arbeit von Roque sonst noch enthaltenen, sehr beachtenswerthen Auseinandersetzungen kann hier nicht weiter eingegangen werden.

Verfahren von Lowe.

diesem Beliufe die durch den gesummten

zu

34) Das Verfahren von Lowe *) ist, wie aus dem Nachstehenden hervorgeht, ausserordentlich einfach. Lowe bestimmt durch Rechnung aus 2 bei verschiedenen Geschwindigkeiten ausgeführten Fahrten des Schiffes nicht bloss die ökonomischeste Schiffsgeschwindigkeit, sondern auch den Kohlenverbrauch für jede andere Schiffsgeschwindigkeit. Er theilt Kohlenverbrauch erzielte Leistung in die directe und indirecte

*) J. Lowe. Die ökonomischeste Geschwindigkeit für Dampfschiffe. Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. 1880. Heft 2 und 3.

31

PUS LEV, die Scliiffsmasehiue.

482

Zwanzigster Abschnitt. Betrieb der Schiffsmascliinen.

Probefahrten.

483

Leit-Tabelle der französischen Panzerfregatte „Heroine“.

Umdrehungen

pro Minute.

Slip

von

Zehntel

15 16 \ 17 18 19 20 \ 21 22 j 23 24 25 \ 26

27 \ 28 ( 29 I 30    31 32 33 \

34 35 36 37 38 39 40 j 41 \ 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

zu

Zehntel.

1330 1445 1560 1692 1825

2758 2988 3230 3482 3748

1967 2116    2273

4032 4330 j 4644

2437 2609 2790 2979 3177

4972 5316 5678 «056 6452

1,0

CO

4,4

4,5

182

201

462

1 ! 216

500

224

5|4

251

CO

4,3

172

442 2    452

4,1

13    4

200

4,3

190

478

419

4,3

179

54» i 600

183    167

282

662

151

4,4

211

521

384

4,4

199

630

CO rC r-< -h

350

810

123

5    6₍5_

5,0

U> fco Ok. 00

5,9 I 6,1 j 6,2    6,4

7    9 8    1019    11 j 10 12

496 I -551    609

1090 1200 1316 1

6,6 6,8

11 1312 14

7,0    7,2

12 1514 17

Cr«

92

83

76

Geschwindigkeit

455

658

4,0

495

223

544

151

401

998

167

432

925

3,3    3,5

336

( 770

I 260

I 5,0

5    6 [5    6

281 662 4 51

V

€111

5,6

7 |G

8»    h-» 4-

CS ^ GO

470

234

263

628

666

4,3

£S5§

C © cc

1033

193

5,6

445

988

303

5,4

420

936

428

5,1

174

195

Wolicc!

202

245

592

848

276

652

765

3,5

3,8

4*. o CO 8* co Ui i—*

O io i; io

351

800

625

4,3

227

257

291

327

680    752

885

800

209

522

237

572

Bemerkungen/^/^* p

1,340 1,220 Segel. Segel. 4    4|4    5

3,4

280

658

7,4    7,6

15 18 16 20 1077 I 1175 2252 j 2448

9,2

29 36 31

9,4    9,6    9,9

10,1 10,3

35

3083

2889

2359

2527    2704

5152 5506

2198

4494

819

900

985

I h-*    Ä

1736

57

1898 I 2068

vj

48

1"

10 9 lljio 12 11 13

5,8

6,0

8 10

8 10

14 18 15 19

523

1144

175

5,8

495

1088

275

5,6

440

978

513

4,8

412

SS«?

579

1256

160

6,0

ISsS

CO © CO 53 »OH cg CO CD 04 CO

489

595

441

5,1 9    11

16 14 18

938

1974

203

6,8

11 14 12 15

1030

2158

186

7,0

14 17

78

72

67

62

57

53

22

9,1

4816

20

19

18

5876 6264

17

16

28 35 30

2123

4344

46

9,3

32

9,5    9,8

10,0 10,2

2281

4660

43

739

814

1576 1726

892

1882

981

318

6,0

290

6,2

266

6,5

2060

244

6,7

34

30

0,0

2445 ! 2618 4988 5334

40

2799

5696

35

2989

6076

33

3188

6474

10 12 11 14

12 15 13 16

14 17 15 19 17 21 18 22 19 24 21

10,1

36

2895

31

10,3

123

15 19

113

5888

51

10,0

rH CG T-l LW

2800

5608

7,5 ; 7,7 15 18 16 20 17 21

8,8    9,0    9,2    9,4

23 29 25 31 27 33 29 36 31

8,1 c

26 22

8,3

8,5

8,7

8,9

9,6

70

9,9

35

2706

5510

90

28

3089

6276

48

0,8

10,2

2991

6080

66

10,1

36

2892

5882

85

3187

6472

62

10,4

3084

6266

80

0,7

699

771

1640

366

846

1790

933

1022

10

5,7

335

5,9

10 13

11 14

1964

306 6,2 12 15

2142

281

6,4

1119

2336

1220

257

6,7

13 17 15 18

2538

236

1326 J 1439 2750 2976

1560 I 1690

3218 3478

24 30 26 34 28 35 30

9,1

9,3

9,6

9,8

219

202

187

173

1824

3746

1967

2116

2273

160

4032 4330

4644

150

32

34

36

10,1

659

1413

728

406

4,3

1554

452

4,6

799

1(96

413

4,9

884

970

1866

2030

375

347

1064

2226

1,220

Segel. Segel.jSegel. Segel.'Segel. Segel. |4 5,'5 0 5 7 6 7J7 8 7 9

9    10

500 ; 557 1008 1212 730    662

Segel. 8 10

10 11 10 12

11 13

5,2 12 15

5,5 13 16

319

5,8 14 17

619

685

1336

600

Segel. 9    11

753

1468 1604

545 Segel. 3,2 9    12 10 13

500

S34

1772

456

3,6

11 14

919

1936

412

4,0

12 15

Die in den einzelnen Recht^s. ecken dieser Tabelle eingetragenen^»^

Zahlen beziehen sich stets auf eine bestimmte Gangart des Propellers und ein/N^ zugehörige Geschwindigkeit des Schiffes. Es bedeutet in jedem Rechteck:

die 1. Zahl: die indicirte Pferdestärke der Maschine.

»i 2.    „ : den Kohlenverbrauch der Maschine in kg. in\

der Stunde, hei guter Qualität der Kohlen uno\ sorgfältiger Ueberwacliung und Bedienung der Feuer.

„ : die Strecke in Seemeilen, welche mit l')0 Tonnen Kohlen durchdampft werden können.

„ : die ökonomischeste Schiffsgeschwindigkeit in Seemeilen „ , welche links steht: die Anzahl der Feuer, welche mindestens in trieb gehalten werden müssen.

welche rechts steht: die Anzahl der Feuer, welche in Betrieb gehalten werden müssen, wenn langsam und ökonomisch geheizt werden soll.

Die Lage der Rechtecke zu den schrägen rothen Linien lässt den hei den betreffenden Verhältnissen eintretenden Slip erkennen.

Das roth schraffirte Feld bezeichnet die Fahrt des Schiffes hei Windstille. Die oberhalb dieses Feldes *. liegenden, von den schrägen rothen Linien begrenzten Flächen ergehen die Fahrt des Schiffes gegen See-gang und Wind. Die unterhalb desselben liegenden Flächen zeigen die Fahrt des Schiffes bei Zuhülfe-nahme der Segel an. Die gebrochene, starke schwarze Linie rechts bezeichnet die Grenze der Kesselkraft.

369

836

414

926

465

1 070    975

Segel.'Segel. 6    7 6    8

1028

875

Segel.

119

1136

795

573

642

1256 1382

720

650

Segel. Segel. Segel.

8    9 8 10 9 11

707

787

867

1010

2118

379

4,5 13 17

1512

596

Segel. 10 12

1672

540 Segel. 11 13

1832

955

492

2008

Segel. 12 14

450

Segel. 13 16

4r

430

482

539

958

10    1,050

Segel.

|6 8

1062

599

660

940

Segel. 7    9

■?

11

»»

»»

11

3.

»C

6.

/>

<Z

1176 1296

1418

729

816

855

770

705

1576

1730

901

Segel. Segel. 8    9 8    10

Segel. 9    11

638

Segel. 10 12, ”690 i

1478

Segel. 11 14

1900

525 Segel. 12 15

748

764

1626

846

678

Segel.

Segel.

9    12    10 13

713

1524

1790

Segel. 11 14

12

780

Segel. 10 12

9.

2946 3192

15 19 1105

2308 2500 2720 347    320 I 295

4,8    5,2 5,7

14 18 16 19 17 21

1047

2192

410

1143

2384

377

1246

2590

8,2

142

133

2439

4976

123

2612

5322

2794

114

5686

2982

106

6061

3182

99

6462

0,6

93

3,3    3,9

14 17ll5 19

347

4,8

273

6,2

252

6,7

18 23

1357

2812

321

5,2

16 20 18 22

989    1082    1182

2076 2262 480 j 443 SegelJSegel.

13 16I14 18(15 20

931 löärrms

1960 2140 2334

562    515

2462

407

1289

2676

375

Segel. Segel. 17 21

1221

2540

20 25

1476

3050

295

5,6

19 24

1405

2908

345

3,2

18 23

473

434

1334

2766

400

10,1

9,8

9,5

9,3

9,0

8,8

8,4

23 29 25 31 27 33 29 36 30

1749

3596

1888

193

3874

180

8,0

22 28 24 30

1674

3446

1810

3718

8,6

33

2033

4164

168

2187

4472

8,2

26 32

157

8,5

28 34

2349

4796

146

8,7

29

2517

5132

136

9,0

32

2695

5488

127

9,2

2879    3075

5856 6248

119

112

233

7,0

215

7,3

1951

4000

2101

200

7,6

4300

186

7,9

21 27 23 29 25 31 27 33

1599

3296

273

5,9

2259    2423

4616 4944

174

161

2597

5291

150

1731

3560

1869

252

6,3

3836

235

6,6

2015

4128

219

7,0

8,2

8,5

8,8

28 35

2168

4434

204

7,3

20 25 22 27 24 30 26 32 27 34

1524

3146

318

3,7

1653

3404

1786

295

4,2

3670

274

1919    2078

8950 4254

254

236

R7

20 24 21 26 23 28 1449    1574    i 1704

2996 8246 3506 367    340    316

5,2 Î 5,7

24 30 26 33

9,5

::o

9,8

0,5

2776

5630

141

2968 j 3167

6034 6432

183

9,1    9,4

30

35

36

125

9,6

2329

4756

2498

5094

190

7,6

177

8,0

31

2234

4566

219

2400

4898

204

2674

5446

105

8,3

2571

5240

191

0,4

7.7    i 8,2 8,7 36

0,3

3610 3894 4190 4504

1842 i 1988

3782 4074

292

271

3,1

32

34

Segel.(Segel.jSegel. Segel. Segel. Segel. Segel. Segel.

12 15U3 17| 15 18 16 20;17 21119 J23|20 25!22 27 ”~87ÎT! 960    1053    1154    1263 j 1375    Ï496 j 1622

Segel. Segel. Segel. 1 Segel.

13 17 15 18(16 2oj 17 22

23 29 25

791

13

1896 2076

686    630

SegelJSegel.

|12 lö|ia 16

14

600

— 0,3

1756

2365

4828

7,6

0,2

2104 2263 4306 ! 4624

300    281

Segel. SegelJSegel. SegelJSegel. 21 27 23 29 25 31!27 33(29 36

2006 2161

4110 4420

Segel. Segel. Segel.jSegel. SegelJSegel. 19 23!20 25(22 28(24 29Î25 32|27 34

— 0,2

2432 J 2609

4964I531«

262

243

2794    2987

5686 6070

Segel. Segel. 31    33

230

217

Segel. 3,1

0,1

36

2326 , 2498 2678 2866 3064 4770 5094 5454 5831 6206 295 I 275 j 257    240 ( 225

Segel. Segel. Segel. Segel.jSegel. 29 36 31    |34    36    |

— 0,1

31*

Berechnung des Kohleuver-b rauch s für eine beliebige Umdrehungszahl.

k R³ _ R³

k R³ R3 0 0

R³ C—R³ C 0 0

(217)

der

Schiffs

geschwindigkeit.

Maschinenarbeit. Die directe Maschinenarbeit ist gleich der Widerstandsarbeit des Schiffes (siehe § 17, 11), die indirecte repräsentirt die Arbeitsverluste. Die directe Maschinenarbeit variirt, ebenso wie ein Theil der indirecten, mit dem Cubus der Schiffsgeschwindigkeit. Der grössere, nicht ausscheidbare Theil der indirecten Maschinenarbeit hängt vom Dampfdruck und den innerhalb der Maschine auftretenden Wärmeverlusten etc. ab. Es ist aber durch Versuche gefunden worden, dass man die indirecte Maschinenarbeit für einen bestimmten Fall nahezu als constant ansehen kann, wie desswegen auch nachstehend angenommen ist.

35) Weil das Verhältniss zwischen Umdrehungszahl und Schiffsgeschwindigkeit je nach Wind und Wetter sehr differirt, so zieht Lowe es vor, die erstere und nicht die letztere als Basis seiner Rechnungen zu wählen. Bezeichnet nun:

C den Gesammtkohlenverbrauch in 24 Stunden,

R die Umdrehungen des Propellers in der Minute, c den constanten Kohlenverbrauch für die indirecte Maschinenarbeit,

so ist C — c die für die directe Maschinenarbeit verbrannte Kohle. Ferner ist aber auch k R'⁶ gleich dem für die directe Maschinenarbeit erforderlichen Kohlenquantum, folglich:

C — c = kR3 C — c

C —c 0

R³ — R3 0

Man findet also den Kohlenverbrauch für die constante indirecte Maschinenarbeit, wenn man 2 Werthe von R und die dazu gehörigen Werthe C für den Gesammtkohlenverbrauch pro Tag kennt. Aus Gleichung 217 lässt sich durch Umformung bilden:

C=R⁸

d. h. wenn Co und Rq bekannt sind, dessgleichen C und c für ein bestimmtes R, so lassen sich diese Grössen für jeden anderen Werth von C oder R leicht bestimmen.

36) Bei einem täglichen Gesammtkohlenverbrauch C, welcher bei R Umdrehungen pro Minute eintritt, wird sich derselbe für 1 Umdrehung pro Minute stellen auf:

R>(c° — ŁY i- -

R V R,³ ' R 0

\ R³ ) ' R

0

oder:

Ci

U = R-

(218)

(219)

c .ß 3 0

c)

²(C0

Mit Hülfe der Gleichung 218 lässt sich für jedes Schiff eine Curve construiren (Tafel 157, Fig. 1), welche alle Werthe von G und R darstellt. Aus Gleichung 219 kann man aber auch direct diejenige Umdrehungszahl R finden, bei welcher der kleinste tägliche Kohlenverbrauch C eintritt. In der gezeichneten Curve sind die Kohlenverbräuche als Ordinaten eingetragen und es beträgt hier, wie die kleinste Ordinate y y erkennen lässt, der Kohlenverbrauch 3,47 Tonnen pro Tag bei einer ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit von 6,17 sm.

Zwo'ck.

Differenzirt man diese Gleichung nach R und U, so ist:

C -c-0

d ü d R

Setzt man zur Bestimmung des Maximums von R bei einem Minimum C diese Gleichung gleich Null, so entsteht:

R*

0

~R*

fCo — C\ 0

\ R» ) R*

0

37) G. Die Progressivfahrten sind hauptsächlich durch die Untersuchungen und Arbeiten Froude’s*) hervorgerufen und zuerst im Jahre 1875 von Denny ausgeführt worden. Sie werden in neuerer Zeit von den meisten bedeutenderen englischen Schiffbaufirmen angestellt und zwar besonders mit solchen Schiffen, welche als die ersten eines ganzen Typs fertig gestellt werden. Die Progressivfahrten gewähren gegenüber den gewöhnlichen Probefahrten hauptsächlich einen sichereren Anhalt für die Bestimmung der indicirten Pferdestärke eines neu zu erbauenden Schiffes, welches ähnliche Formen und Verhältnisse, aber andere Dimensionen erhalten soll, als diejenigen Schiffe besitzen, welche vorher durch Progressivfahrten erprobt wurden. Die durch solche Fahrten erhaltenen Resultate bilden ferner die Grundlage für die Aufzeichnung verschiedener Curven, welche die bei den einzelnen Geschwindigkeiten des Schiffes bestimmten indicirten Pferdestärken, indicirten Schiffswiderstände, Umdrehungen des Propellers u. s. w. darstellen. Der Vergleich dieser Curven untereinander giebt einen Maassstab ab für die Güte der Schiffsformen und den Wirkungsgrad der Maschine und des Propellers. Auf den Werth und die Zusammenstellung der bei Progressivfahrten erzielten Resultate, sowie auf die nach denselben construirten Widerstandscurven etc. ist im § 111 ausführlicher eingegangen.

*) W. Pkoude. On the ratio of indicated to effective horse-power as elucidated by Mr. Denny’s m. m. trials at varied speeds. Transactions of the institution of naval architects 1876.

38)    Die Abhaltung der Progressivfahrten erfolgte anfänglich derartig, dass das Schiff vier- oder fünfmal mit verschiedenen Geschwindigkeiten mit lind gegen die Tide über die gemessene Meile lief. In solchen Tüllen, in denen auf die Anfangsordinaten der vorgenannten Curven wesentliches Gewicht gelegt wurde, nahm man noch Meilenfahrten mit der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit und mit der geringsten, bei regelmässigem Gange der Maschine innezuhaltenden Umdrehungszahl vor. In gewissem Sinne sind auch die Meilenfahrten der englischen Kriegsschiffe als Progressivfahrten anzusehen, weil dieselben viermal mit ganzer Kraft, viermal mit zwei Drittel und viermal mit ein Drittel der Kraft über die Meile fahren müssen, für welche Fahrten die unter 12) angeführten Bestimmungen gelten.

Ursprüngliche Ausführung der Progressiv-fahrten.

Jetzige Ausführung der Progressiv-fahrten.

39)    In neuerer Zeit führt man die Progressivfahrten in Schottland *) nicht mehr an der gemessenen Meile aus, sondern bestimmt die Schiffsgeschwindigkeit, indem man am Bug des Schiffes ein Stück Holz so über Bord wirft, dass es von den Schiffsseiten gehörig frei schwimmt und die Zeit misst, welche das Schiff gebraucht, um dieses Object von einem Beobachtungsposten am Vordertheil bis zu einem solchen am Heck zu passiren. Die grösste Schwierigkeit besteht bei dieser Methode in der genauen Bestimmung dieser Zeit, welche für ein Schiff von etwa 120 m. Länge bei 15 Knoten Geschwindigkeit nur ca. 12 Secunden beträgt und welche schon bei einem Irrthum von 0,2 Secunden einen Fehler von 0,25 Knoten hervorruft. Man bestimmt dieselbe mit Hülfe eines electrischen Begistrirapparates, welcher sehr genaue Resultate ergiebt. Diese als „Logmethode“ bekannte Art der Abhaltung von Progressivfahrten gestattet allen Schiffbauern, welche ihre Schiffe nur durch eine Fahrt in See zu erproben pflegen, die Ausführung von Progressivfahrten, die ihnen bessere Resultate an die Hand geben und nicht mehr Zeit in Anspruch nehmen als jene einzelne Fahrt. Man braucht nämlich bei der'Logmethode immer nur einige Minuten mit jeder einzelnen Geschwindigkeit und auch nicht mit und gegen die Tide zu fahren, weil das als Marke dienende Holzstück mit derselben Geschwindigkeit schwimmt, mit welcher die Tide läuft, wodurch man von der letzteren unabhängig ist.

Fehler der Logmetliode.

40) Die Fehlerquellen, welche sich bei dieser Methode einstellen, indessen wie nachstehend begründet nicht von besonderer Bedeutung sind, werden verursacht :

a) durch die „persönliche Gleichung“ der Beobachter, d. h. durch die Zeitintervalle, welche die am Bug und Heck postirten Beobachter verstreichen lassen zwischen dem Augenblick, in

*) J. H. Biles. On progressive trials. Transactions of the institution of naval architects 1882.

welchem die Marke ihren Stand passirt und dem Ingangsetzen resp. Ausrücken des electrischen Registrirapparates.

b)    Durch die Stromfäden, welche das Schiff hervorruft und welche infolge der Wirbelbildung das schwimmende Holzstück beeinflussen. Diese Beeinflussung lässt sich durch einen con-stanten, von der Geschwindigkeit des Schiffes abhängigen Factor k ausdrücken, welcher mit der „geloggten“ Geschwindigkeit multiplicirt die wirkliche Geschwindigkeit des Schiffes ergiebt. In der Regel kann aber die Bestimmung von Je unterbleiben, da die Tabelle auf Seite 489 zeigt, dass die geloggten Schiffsgeschwindigkeiten nur um etwa 1 °/₀ mit den an der Meile gemessenen differiren. Will man indessen streng wissenschaftliche Resultate erzielen, so ist die Bestimmung von k nach dem unten angegebenen Verfahren erforderlich.

c)    Durch den Wind, welcher auf die Oberfläche des schwimmenden Holzstückes einwirkt. Diese Einwirkung muss aber bei den wenigen Secunden, die jeder Versuch dauert, und bei einem Holzstück von 2,5 cm. Dicke und ca. 40 qcm. Oberfläche sehr gering sein, kann daher in den meisten Fällen vernachlässigt werden.

d)    Durch das Steigen und Sinken des Dampfdruckes während der Versuche, sowie durch den Uebergang des Schiffes aus einer Tide mit bestimmter Geschwindigkeit in eine andere mit grösserer oder geringerer Geschwindigkeit, welche Umstände beide die Schiffsgeschwindigkeit beschleunigen oder verzögern. Um die hierdurch entstehenden Fehler aufzufinden, welche von allen vorangeführten am beträchtlichsten ausfallen, ist es nach Froude erforderlich, dass das Schiff bei allen Versuchen immer dieselbe Strecke durchläuft.

Bestimmung dos Factors 7c.

41) Die Bestimmung des constanten Factors Je erfolgt auf folgende Weise: Macht man mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit durch das Wasser 2 Läufe, je einen mit und einen gegen die Tide, so sind die zwischen beiden Geschwindigkeiten sich ergebenden Differenzen ein Maass für die Geschwindigkeiten t₁ t₂ ts etc. der Tide. Durch die „Logmethode“ erhält man gleichzeitig die Schiffsgeschwindigkeiten vx v₂ v., etc., welche in einem bestimmten Verhältniss zu den Geschwindigkeiten V₁ V₀ Vs etc. stehen, mit denen sich das Schiff über den Grund bewegt. Diese letzteren Geschwindigkeiten constatirt man durch Feststellung derZeit, welche das Passiren einer Landmarke zwischen seinen beiden Beobachtungsstationen am Bug und Heck beansprucht. Wenn man nun in die sehr einfachen Relationen: tx — fc vt — V₁    für den Lauf gegen die Tide

t.₂ = V₂ — h v₂ „    „    „ mit der „

„ gegen die „

tä = Je vs Fij „

etc.

verschiedene Werthe von k einsetzt, so kann man die verschiedenen t berechnen und als Ordinaten in ein Diagramm eintragen, dessen Abscissen die Tagesstunden bilden, in denen die Versuche gemacht sind. Die von den zusammengehörigen Ordinaten eines k begrenzten Curven werden zunächst zickzackförmig verlaufen, sie lassen aber ersehen, welcher Werth für k einzusetzen ist, um eine reine Curve zu ergeben. Diese letztere ist als die Geschwindigkeitscurve der Tide anzusehen, welche in Wirklichkeit ebenfalls keine plötzlichen Aenderungen aufweist. Das jener Curve entsprechende k ist der gesuchte Factor, mit welchem die „Log“-Geschwindigkeiten zu multipliciren sind, um die „wirklichen“ Geschwindigkeiten zu ergeben. Bei dem Dampfer „Spartan“, dessen Progressivfahrten unten mit-getheilt sind, ergab sich k— 1,015.

Aufstellung der Tabelle.

42) Die nachstehende Tabelle, welche die Resultate der Progressivfahrten des Dampfers „Spartan“ zusammenfasst, zeigt, dass die nach der Logmethode bestimmten und corrigirten Schiffsgeschwindigkeiten nur ganz unwesentlich von den an der gemessenen Meile constatirten und nach der Geschwindigkeit der Tide berichtigten Schiffsgeschwindigkeiten abweichen. Bemerkt sei noch, dass in der Tabelle auf Seite 489 auch die nach dem später noch zu erläuternden Verfahren von Froude corrigirten Umdrehungen, Slips und indicirten Pferdestärken eingetragen sind, welche sich ergeben müssten, wenn das Schiff ohne Beschleunigungen in ruhigem, nicht von den Gezeiten beeinflussten Wasser fahren würde. Eine solche Beschleunigung trat z. B. beim 10ten Laufe ein, in welchem das Schiff mit niedrigerer Umdrehungszahl eine grössere Geschwindigkeit erreichte als beim 8 ten Laufe mit höherer Umdrehungszahl.

Zweck.

43)    H. Die Kreisläufe dienen zur Feststellung der Steuerfähigkeit der Schiffe und werden in den Kriegsmarinen mit grosser Genauigkeit und Ausführlichkeit unternommen.* Man bestimmt bei den Kreisläufen hauptsächlich:

«) die zum Ueberlegen des Ruders erforderliche Zeit, ß) die zum Durchlaufen des Kreises erforderliche Zeit, y) den Durchmesser des Kreises, ô) die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes,

e) die Leistung der Maschine,

Ç) den Einfluss des Ruderwinkels, rj) die Grösse des Krängungswinkels,

&) die Grösse des Abtriftwinkels.

Ueberlegen des Kuders.

44)    a. Die zum Ueberlegen c'es Ruders aus der Mittschiffsstellung nach Hartbord erforderliche Zeit beträgt bei Schiffen mit Dampfsteuer-apparaten je nach ihrer Grösse zwischen 10—20 Secunden, hingegen bei solchen mit Handrudern 1 Minute und länger. Man bestimmt diese Zeit, weil das Drehvermögen des Schiffes von der-

Slip in Procenten j Ind. Pferdest.

jjuncorri-, corri-

girt I girt

17

1593,7

1652,7

1674,6

‘>925,5

2151,6

2903,5

331,3

1259,9

269,2

766,6

750,8

748,2

berechnet nach

Spalte 8

und 12

und 11

is ; i6

14

8,310 1578,4 8,237, 1635,6 9,770 i 1646,4

8,191

9,710

2964,5

11,800

2,986 2192,0

8,503 i 2923,5

3,992 1868,9 f 278,4 |il ‘572,8

4,51 lj 1275,1

3 075 I ²¹⁵>° ’ ijt 300,0

6,326 762,9

1,250 768,2

1,670 763,4

4,549

10,110

8,569

9,146

0,890

Tabelle über die Progressivfahrten des Dampfers „Spartan

I Umdrehungen;

•ras

Geschwindigkeit in

berech

net

[nach der [Log-Methode.

Corri- |    ,

girt I nach

mittelst Spalte des Fac-j 7 u. 10

an der nach Meile.

I Corri-girt I nach

der

an

tors k !

Log-

Methode der Tide

der Meile

Corri-

girt

nach

Froude

Mittel

wäh

rend

des

Laufes

Va-

cuum’.

kg.

p. qcm. j;

Mitt

lerer

wirk

samer

Druck

Absoluter

Druck

im

Haupt

dampfrohr

kg.

p. qcm.

kg. p. qcm.

13

12

11

10

7,446

11,946

11,770

51,80

51,30

0,90

1,180

5,55

7,243;

12,109

12,115

11,930

12,0991| 8,169 14,011    9,460

13,428 l 4,441

■i

14,032    9,183

!.

13,012    3,992

6,334    7,545

11,195    5,647

6,658 -7,451

5,860

9,592

12,107

11,920

52,45    12,175

53,30|| 11,967

51,91

52,40

14,021

14,034

6,029

6,677

13,810

13,230

13,830

12,820

6,240

11,030

6,560

62,00 ii 14,241 j! Nicht an 54,90 I der Meile

61,55

55,85

3,128

9,734

4,191

9,673

9,3681    —

9,5901 9,725 9,530 9,715

61,00    13,764

Nicht an — der Meile

26,37 j| 6,249

Nicht an der Meile

6,777

Nicht an 40,70 I der Meile

46,60

25,75

8,845

10,315

39,00

39,50

0,92

1,210

6,12

0,90

1,210

5,20

0,85

1,770

5,76

0,89

1,510

5,90

0,87    61,42

0,89 I 53,81 25,92

0,84

0,77

47,16

24,62

0,90

0,84

0,84

0,92 ; 40,50 0,92 ' 39,90 0,92 ii 40,30

1,840

5,98

1,340

0,414

0,490

1,040 0,340 0,320

0,730

0,740

0,730

5,90

(6,12 zu Anfang \5,90 zu Ende

5,41

Mit oder gegen die Tide

gegen

mit

gegen

mit

mit

gegen

gegen

mit

mit

Wasser [⁵>³4zuAnfaug wasserj j₅,27 zu Ende

5,13

5,13

II

Hoch

mit

gegen

mit

Tages-

zeit

.2 .2

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r-t    CM    CO

t-H    rH    rH

selben abhängig ist, je kürzer dieselbe wird, um so schneller tritt das Schiff in die gleichförmige Kreisbewegung ein. Wenn ein in ruhigem, stromfreien Wasser durch Maschinenkraft gleichmässig bewegtes Schiff einen geraden Cours steuert und das Ruder wird nach einer Seite gelegt, so weicht das Schiff aus seiner Richtung ab, sein Schwerpunkt beschreibt zuerst eine spiralförmige Curve, — den Evolutionsbogen — welche erst nach einer gewissen Zeit in einen wirklichen Kreis, — den Drehkreis — übergeht. Mach Admiral Bourgois nimmt ein mit einem Dampfsteuerapparat versehenes Schiff, bei welchem die Hartbordlage schnell erzielt werden kann, die gleichmässige kreisförmige Bewegung nach einer Drehung von 90° an, bei anderen mit Hand gesteuerten Schiffen ist die Drehung etwas grösser. Die nach dieser Drehung eintretende Abweichung des Schiffes von der kreisförmigen Bewegung soll im Allgemeinen so unbedeutend sein, dass sie in der Praxis vernachlässigt werden kann. — Nach White ¹) hingegen tritt die gleichmässige Drehbewegung bei grossen Rudern mit Dampfsteuerapparaten viel später — erst bei 360° — ein, und Schiffe mit Handrudern müssen erst zwei oder mehr Kreise durchlaufen, ehe sie gleichmässig drehen.

Drehkreis-

Durclimesser.

den Evolutions-

Durchlaufszeit. 45) ßt Die zum Durchlaufen des Kreises erforderliche Zeit ist um so kürzer, je grösser die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes ist. Sie variirt schon bei ein und demselben Schiff mit dieser Geschwindigkeit und dem Ruderwinkel so beträchtlich, dass sich feste Angaben über dieselbe gar nicht machen lassen. Im Allgemeinen lässt sich nur sagen, dass die meisten Kriegsschiffe mit Rudern hartbord und voller Maschinenkraft fahrend etwa 4—6 Minuten gebrauchen, um einen ganzen Kreis zu beschreiben. Man bestimmt die Durchlaufszeit gleichzeitig mit dem Durchmesser des Kreises 46) y. Der Durchmesser des Kreises lässt sich auf verschiedene Weise bestimmen. In neuerer Zeit stellt man ihn von dem Momente an fest, von welchem das Schiff aus seinem vorherigen geraden Course abzuweichen beginnt. Diese zuerst beschriebene Drehung ist, wie schon erwähnt, kein Kreis, sondern eine spiralförmige Curve, welche erst, nachdem das Schiff durch 16 Strich etwa gewendet hat, annähernd in einen Kreis übergeht. Man misst nun den Durchmesser des ersten für die Praxis wichtigeren Bogens, oder wie man kurzweg sagt: „des ersten Halbkreises“ durchmesser ebenso wie den Durchmesser „des zweiten Halbkreises“,—: den Drehkreisdurchmesser. Die gelegentlich der Probefahrten ausgeführten Kreisläufe ergeben eigentlich nur den Evolutionsdurchmesser, da in der Regel die Wendung über einem Bug nicht viel

Wie viel beide Durchmesser von-

über 360 ⁰ ausgedehnt wird, einander unterschieden sind, zeigen die nachstehenden Versuche mit dem englischen Panzerschiffe „Thunderer“ und der französischen Panzercorvette „Victorieuse“.

Tabelle über das Verliältniss des Evolutions- zum Drelikreis-

durchmesser.

Schiffsname Ruderwinkel

Fahrt im geraden Evolutionsdurch- Drehkreisdurch-Course

messer

messer.

sm.

m.

m.

Thunderer

31°

428

408

33

31°

402

381

31°

10,4

402

378

Victorieuse

33°

10,0

439

375

47) Die Grösse des Evolutionsdurchmessers ist nach White, wenn

Schiff mit ganzer Kraft fährt und nur das Ruder allein zum Drehen benutzt, ungefähr gleich der:

3 fachen Schiffslänge, bei gewöhnl. Ruder m. Dmpfbetrb. (im Min.),

„ (im Mittel),

daS Evolutions-Durchmesser.

4—5

11

33

11

11

11

11

4-5

11

Y)

6—8

11

11

3—5

11

11

12

11

4—6

35

33

„ Balanceruder mit Handbetrieb,

„ gewöhnlichem Ruder mit Handbetrieb,

„ und bei

kleinen Schiffen mit massigen Geschwindigkeiten, die ihre Ruder schnell überlegen können,

„ Torpedobooten, welche ihr Ruder mit Hand bewegen und bei „voll Dampf“ nur einen geringen Ruderwinkel geben können,

„ Torpedobooten, wenn sie mit halber Kraft fahren.

11

11

11

11

48)    Unter den Methoden, nach denen man den Kreisdurchmesser bestimmt, sind unter anderen die bemerkenswerthesten :

in der deutschen „    „    österreichischen    „

„    „    englischen

„    „    französischen

49)    Die Mensing¹ sehe Methode*), Tafel 156, Fig. 1, welche keinen Anspruch auf Neuheit erheben, vielmehr nur eine Anleitung zur Erhaltung möglichst genauer Resultate geben will, basirt darauf, dass von einem grossen, von dem manövrirenden Schiff ausgesetzten

*) Corvetten-Capitain Mensing II. Ueber die Bestimmung der Drehkreise eines Schiffes. Beiheft zum Marine-Verordnungsblatt Nr. 16, Berlin 1876,

Methoden zur Bestimmung der Kreisdurchmesser.

Marine : die Mensing’sche Methode, „ Seemeilen „ Martin’sche „ Courmes’sche

33

33

33

33

33

Mensing’sche

Methode.

und verankerten Boote A von dem Beginn der Evolution ab, und dann ungefähr alle 30 Secunden bis zur Beendigung derselben durch einen Beobachter die Peilung des Grossmastes genommen und gleichzeitig durch zwei sich gegenseitig abwechselnde Beobachter der Winkel a zwischen Elaggenknopf im Grosstop und der Wasserlinie gemessen wird. Der Versuch wird nun so ausgeführt, dass das Schiff eine Strecke weit ab dampft und dann so auf das Boot zufährt, dass dieses 1—2 Kabellängen von B. B. bleibt, wenn über St. B. Bug gedreht werden soll und umgekehrt. Sobald das Boot dwars ab ist, wird das Ruder gelegt und eine vorher gehisste Vorbereitungsflagge niedergeholt, als Signal für das Personal im Boot, mit seinen Beobachtungen zu beginnen, nachdem, das Schiff über 5 Quadranten gedreht hat, ist der Versuch beendet. Man berechnet dann später aus den gemessenen Winkeln a und der bekannten Masthöhe l des Schiffes für jede Peilung die Entfernung x des Schiffes von dem Boote,

(220)

X t9a

und trägt alle noch für Deviation verbesserten Peilungen mit ihren zugehörigen Distancen x zu einem Diagramm zusammen. Die Verbindungslinie der Endpunkte aller Strecken x liefert die Evolutions-curve und diese wieder in ihren ersten beiden Quadranten den Evolutionsdurchmesser, in den folgenden dreien den Drehkreisdurchmesser. — Die Mensing’sche Methode, welche allgemein als die genaueste bezeichnet wird, kann hier selbstverständlich nicht eingehend erläutert werden. Für ein specielleres Studium wird für diese, wie auch für die folgenden Methoden auf die angeführten Quellen verwiesen.

Seemeilen-

Methode.

50) Die Seerneilenmetliode²), Tafel 156, Fig. 2, welche in der österreichischen Marine in Gebrauch ist, wird an der gemessenen Meile bei Veruda ausgeführt. Diese Meile ist in Zehntel Seemeilen (Kabel) eingetheilt, welche sämmtlich durch zwei hintereinander stehende Baken sichtbar gemacht sind. Je zwei dieser zusammengehörigen Baken markiren dann durch ihre Richtung eine Kabellinie. An dieser Meile dampft das Schiff, welches die Kreisläufe ausführen soll, entlang bis ungefähr zur Mitte derselben und beginnt hier mit dem Buge gegen die Küste gewendet und senkrecht zur Richtungslinie der Seemeile gestellt mit der Drehung. An Bord hat man auf einem Platze mit möglichst freier Aussicht eine Peilscheibe aufgestellt, deren Durchmesser, welcher mit 0⁰ bis 180 ⁰ beschrieben ist, mit der Kiellinie des Schiffes parallel und

mit dem Nullpunkt nach vorn liegt. Man beobachtet nun mit der Peilscheibe während der Beschreibung eines Halbkreises zweimal den Winkel, welchen die Kiellinie mit der Richtung einer Kabellinie, die eben passirt wird, einschliesst. Bezeichnet man den ersten der so beobachteten AVinkel mit a, den zweiten mit ß und sind die Beobachtungen bei zwei unmittelbar auf einander folgenden Kabellinien gemacht worden, dann giebt die Gleichung:

cos a — cos ß

sin

ß+ «

sin

(221)

den Durchmesser d in Zehntel Seemeilen. Waren die beiden Kabellinien, bei deren Passirung die Winkel a und ß beobachtet wurden, 2, 3 oder 4 Kabel von einander entfernt, so hat man das aus obiger Gleichung gefundene Resultat mit 2, 3 oder 4 zu multipliciren.

51) Die Martin’sehe Methode³), Tafel 156, Fig. 3 beruht auf folgender Winkelmessung: In irgend einer Quersection des Schiffes werden auf Deck 2 Yisirlatten b b befestigt, an einer der Latten befindet sich ein Beobachter. Ein zweiter in B, um die bekannte Länge l von der Section b b entfernt, steht an einer Peilscheibe, deren Nulllinie parallel zur Längsaxe des Schiffes ist. Sobald das Ruder für den Kreislauf übergelegt wird, lässt man an Bord bei der Linie b b eine Boje C über Bord fallen. Kommt diese nach vollendetem Halbkreis wieder in die Yisirlinie b b, so notirt auf den Zuruf des ersten Beobachters jener bei B den AVinkel AB C = a. Der Kreisdurchmesser ist dann :

d — ltg a

Martin’sche

Methode.

(222)

Bei schönem AFetter und glatter See ist diese Methode recht practisch.

Courmes’sche

Methode.

52) Die Cour mes’sehe Methode⁴), Tafel 156, Fig. 4, ist eine wesentliche Verbesserung der Martin’schen. Diese letztere berücksichtigt nämlich den Abtriftwinkel (siehe 62—64) nicht, welcher verursacht, dass der erste Beobachter die Boje C früher in die Visirlinie b b bekommt, ehe das Schiff einen Halbkreis zurückgelegt hat. Man misst daher nur eine Sehne des Kreises, dessen Durchmesser man finden will. Um diesen Fehler zu vermeiden, wird nach Courmes in dem Moment, in welchem die Boje C dem ersten Beobachter in die Yisirlinie b b kommt, und in welchem der zweite den Winkel a misst, bei b b eine zweite Boje D über Bord geworfen, und der erste Beobachter misst unmittelbar darauf vom Vorderpunkte der

an Deck abgemessenen Strecke den Winkel B E C — ß zwischen den beiden Bojen C und B. Ist 0 der Mittelpunkt des Kreises und man zieht C 0 bis F und dann F B, so wird B F C — ß, als Peripheriewinkel über gleichem Bogen. Da ferner ^FBC als Winkel im Halbkreise ein Rechter ist, so wird der Kreisdurchmesser

CD

oder da nach Martin: war,

(223)

ltg a sin ß

Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, muss man bei der Courmes’schen Methode 2 Peilscheiben an Bord aufstellen und zwar für jedes Ende der als Basis dienenden Strecke l eine.

Fahr

geschwindigkeit.

53) ö. Die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes während der einzelnen Phasen des Kreislaufes wird durch Loggen festgestellt. Das Loggen wird derartig vorgenommen, dass auf derjenigen Schiffsseite, nach welcher die Ruderpinne bei der Wendung gelegt wird, zwei Leute derart abwechselnd loggen, dass der eine auswirft, wenn das Logscheit des anderen dicht an das Schiff kommt. Das Log muss stets möglichst weit nach aussen geworfen werden. — Die mittlere Fahrgeschwindigkeit während des Kreislaufes kann man aus dem Durchmesser des Kreises und der Durchlaufszeit annähernd berechnen. — Man hat auch beim Beginn des Kreislaufes ein Patentlog über Bord geworfen und von demselben die Distance abgelesen, welche das Schiff bei einer Drehung von 360⁰ durchlaufen hatte. Diese Strecke galt als Kreisumfang, aus welchem der Kreisdurchmesser berechnet wurde, — allerdings nur eine höchst rohe Methode zur Bestimmung des letzteren.

54)    Die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes nimmt beim Durchlaufen des ersten Kreises allmälig ab, erst nach dem Durchlaufen mehrerer Kreise wird sie ebenso wie die Winkelgeschwindigkeit eine gleichförmige. Dies zeigen die Drehversuche der Panzercorvette Sachsen, welche in der Tabelle auf Seite 497 mit 1 und 2 bezeichnet sind und mit ganzer Maschinenkraft ausgeführt wurden. In welchem Ver-hältniss sich die Fahrgeschwindigkeit und die Winkelgeschwindigkeit des drehenden Schiffes mit zunehmender Wendung verringert, erhellt am deutlichsten aus dem auf Seite 495 folgenden Kreislauf des „Thunderer“.

Fahrtverlust.

55)    Ber Fahrtverlust*) ist im Verhältniss zur Fahrt bedeutender bei geringen als bei grossen Geschwindigkeiten, am grössten ist er bei

*) Lt. z. S. Capelle. Ueber die Steuerung von Schraubenschiffen. Beiheft zutn Marine-Verordnungsblatt Nr. 30. Berlin 1881.

Kreislauf des englischen Panzerschiffes „Thunderer“.

Manöver

Erforderliche

Zeit

in sec.

Nach dieser Zeit betrug die Schiffsgeschwindigkeit gescliwindigkeit in sra. pro Stunde j in Graden pro sec.

die Winkel-

Um das Ruder 31 ⁰ überzulegen Fiir die Wendung von 45°

„    90°

„ 1350 „ ISO«

„ 360°

Doppelschraubenschiffen. In den meisten Fällen erreicht er schon nach dem ersten Halbkreis dieselbe Höhe, wie nach Beendigung des Kreises, er tritt schnell nach dem Ruderlegen ein. Die nachstehende Tabelle giebt den Fahrtverlust an, welcher bei einigen Schiffen unserer Marine beobachtet wurde.

19

56

89

10,40

9,25

8,30

V)

123

159

320

7,75

7,50

7,14

0° 20'

1 18 1 18 1 15 1 12 1 6,75.

Tabelle über den Fahrtverlust beim Wenden einiger deutschen

Kriegsschiffe.

Schiffs

geschwin

digkeit

in sm. pro Stunde

Ruder

winkel

Fahrt

verlust

Grösster beobachteter Fahrtverlust

in Graden j in sm.

Schiffs

geschwin

digkeit

in sra.

Ruder- Fahrtwinkel verlust

in Graden

in sm.

Kaiser.........

Deutschland.....

Preussen .......

Friedrich der Grosse Kronprinz ......

Friedrich Carl . . .

Sachsen ........

Luise.........

Grille.........

27

26

29

24

28

30

29

30

25

1,5

1,3

1,0

Dl Dl —

0,5

13,8

18,5

co oT

10,7

12,0

5,0

7,5

9,0

27

83

35

25

28

41

28

36

45

OO OO O O» to 05 OS co o

56)

Die Leistung der Maschine wird während der Kreisläufe durch Indicatordiagramme constatirt. Gewöhnlich nimmt man hei jedem Kreise eine Serie von Diagrammen, besser ist es aber, wenn zwei Serien Diagramme, je eine zu Anfang und zu Ende des Kreislaufes genommen werden. Während der Kreisläufe werden in der Maschine die gewöhnlichen Beobachtungen, wie Umdrehungen, Dampfdruck in den Kesseln und im Hauptdampfrohr etc.,

6.

Maschmen-

leistung.

Luftleere, Füllungsgrad, Oeffnungsgrad des - Hauptabsperrventils u. s. w. (siehe das Tabellenschema auf Seite 472) vorgenommen. — In der Regel werden, wie die nachstehende Tabelle zeigt, über jedem Bug 2 Kreisläufe ausgeführt, das arithmetische Mittel aus beiden giebt die wirklich gültigen Werthe.

Tabelle über die Kreisläufe der Glattdeckscorvette „Olga“.

Bezeich

nung

des

Kreises

Zeitdauer Durchmesser der

Ruderlegung | Kreises

des

Durchlaufs

zeit

Min. I See.

m.

Min. 1 Sec.

Schiffs

geschwindig

keit

vor I bei dem Drehen

Knoten pro Stunde

Um-

I1P

drehungen [ während vor I bei { dem Drehen |

des [ Bemerkungen. Kreis- j I laufes !

pro Minute j 9    !    10 I

11

12

St.B. I. St.B.II. Mittel B.B. I. B. B. II. Mittel

19

19

19

47

47

47

510

530

520

460

480

470

OX Ol 0< CT* Ql Ol

tC    M IC h-

C» SD OO o

h-k

OD *3    <1    <1

11,8

11,8

10,00 89,0

83,5

9,90

88,0

83,0

Bei allen Versuchen herrschte

9,95 88,5 83,2 9,30 90,0 85,5 9,00 90,0 85,0

9,15 90,0 '85,2

1477.4

1416.4    die Windstärke

1446.9 1429,3 1358,6

1893.9

Die See war etwas bewegt.

Kreise von Schiffen mit Einzel- und Doppelschrauben.

57)    Schiffe mit Einzelschrauben müssen gewöhnlich mit voller und mit halber Maschinenkraft je 2 Kreise über B. B. und St. B. Bug beschreiben. Der Durchmesser des mit voller Maschinenkraft durchlaufenen Kreises ist im Allgemeinen grösser als der, welcher mit halber Kraft erreicht wird. Mit den Durchlaufszeiten ist es natürlich umgekehrt. — Schiffe mit Doppelschrauben müssen eine ganze Reihe von Kreisläufen vornehmen, wenn sie gründlich erprobt werden sollen. Die Tabelle auf Seite 497 zeigt eine solche Versuchsreihe, welche von unserer Panzercorvette „Sachsen“ ausgeführt wurde. — Doppelschraubenschiffe weichen zuweilen von der oben gegebenen allgemeinen Regel ab, indem sie mit beiden Maschinen „Voll Dampf voraus“ arbeitend einen kleineren Kreis durchlaufen, als mit „Halb Dampf voraus“.

Kuderwinkel.

58)    Ç. Der Ruderwinkel beeinflusst unter sonst gleichen Verhältnissen die Drehwirkung des Ruders derartig, dass die letztere mit zunehmendem Ruderwinkel ebenfalls zunimmt, bis derselbe 40°—45° erreicht. Am deutlichsten geht der Einfluss des Ruderwinkels aus den auf Seite 498 angeführten Versuchen hervor.

Krängungs

winkel.

59)    rj. Der Krängungswinkel eines drehenden Schiffes wird hervorgebracht:

1)    Durch die im Systemschwerpunkt des Schiffes angreifende Centrifugalkraft, welche bemüht ist, das Schiff nach Aussen, d. h. von dem Mittelpunkte des Kreises ab zu krängen.

2)    Durch die unterhalb des Systemschwerpunktes im Schwerpunkt der Ruderfläche angreifende, senkrecht zur Längsaxe

<£>

Bemerkungen.

14

1)    Alle Versuche fanden bei leicht bewegter See und Windstärke 1—2 statt.

2)    Bei den Versuchen waren alle Kessel des Schilfes geheizt, wurden aber beim Betriebe nicht forcirt.

3)    Wo zwei Krängungswinkel angegeben sind, bezeichnet die erste Angabe diesen Winkel beim Beginn, die zweite denselben bei Beendigung des Kreises.

4)    Das „r“ hinter der Umdrehungszahl bedeutet: die Maschine ging „rückwärts

5)    Die Geschwindigkeiten der Spalten 8 und 9 sind bei den ersten 16 Versuchen geloggt, bei den letzten 8 Versuchen berechnet.

Jabelle über die Kreisläufe der Panzercorvette „Sachsen“.

Tiefgang

Schiffsgeschwindigkeit pro Stunde

Ruderlage

vorne hinten

I m. I

•m

Krängungswinkel i

beim II. Halbkreis

beim I. Halbkreis

Mittlere Durch-jUmdrehungs-! messer | Durchlaufs-zeit

des

Kreises

zahl

St. B. B. B.

Min. I Sec.

*ui

13

12

11

10

Cï

Hart B. B.

St. B.

B. B.

B. B.

St. B.

St. B.

St. B.

Mittschifts

Hart B. B.

Mittschiffs

Hart St. B.

Mittschiffs

Hart B. B.

Mittschiffs

Hart St. B.

Mittschiffs Hart B. B. Mittschiffs Hart St. B.

Mittschiffs Hart B. B. Mittschiffs Hart St. B.

5,79

1,4 "-0,9"

»°*«

il

il

5Î

5,74

5,79

lO »O j iQ

*—< :o 00 o

R R t> t> R CO^ l>

icTlàO' lo' kO

1,2"—0,8° 0,70—0,6" 1,0 0—0,7" 1,4 "—0,9°

1,10—0,8 "

0,9 0-0,8"

qq^qo iff oo" t>" co" oT t-" ce"

0,8"

0,9 0—0,8°

0,9°

0,80—0,5°

0,3"

0,5°

0,5°

0,3°

icooiq_ q Tf iff tri

>c iff" r-" ff" <ff" »ff" -sjT ■<*"

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o © --:---r-

.ff iff I'⁰..*®-⁰-‘»»’OXl O.OJ«S:io

22 2

GO I> >C Gi I> CC

CM iff 05 »ff I—I iff CM CM M- ^ CO

0,4 ⁰—0,2 ⁰

0,2°

0,4    0,3°

0,3°—0,2° 1,4"- 0.9" St. B. 1,2"—0,8"St. B. 1,40-0,9" B.B. 1,20—0,8° B.B.

g s są

rH ff| CM CM

cm — cm cm

iO »C I> CD

00 (M 00 00:0000

’— CM ffl CM CM ffl r—

OOHTf iff CO CO rH

iff iff

S' i 9

iff iff iff iff iff iff

ff iff ff iff

o: t> o: t- *l>ODC'

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coVbicooooS:ooo t> i> j ff co r- t> t> I 1^ t'*

1C o

cTof roocioc or

t— | ^ l> l' h O TT CC > h

\22

JCh

.3 ff 2 Iff 2 2 2 2

Art des Versuchs

Beide Maschinen Voll Dampf Beide Maschinen Voll Dampf voraus; ungleiche Umdrehungszahl

voraus

Eine Maschine Voll Dampf voraus, die andere gestoppt

Eine Maschine Halb Dampf voraus, die andere gestoppt

Eine Maschine Halb Dampf voraus, die andere Halb Dampf rückwärts Eine Maschine Voll Dampf voraus, die andere Voll Dampf rückwärts

No. i des Versuchs

01    r i>go ;Jic

cm cOTł<iffff:t^ooo:offi—¹ cmco-#

Tabelle über den Einfluss des Rnderwinkels beim Wenden.

No.

des

Ver

suchs

Beobachter

Schiff

Ruder

winkel

Zeit für den ganzen I Kreis

Durchmesser des Kreises

in m.

1    Admiral Cooper Key) Engl. Kbt. Delight

Grösse

ries Krängungs-winkels.

3 min..52 sec. j 3 „ 18 „

2 „ 57 „

12 „ 47 „

48 „

6 „ 50 „

5 „ 50 „

15 „ 20 „

I    »    32,5»    ! 5 „ 20 „

stehende Componente des Ruderdruckes, welche sich bestrebt, das Schilf nach Innen, d. h. dem Mittelpunkte des Kreises zu, zu krängen.

3) Durch den seitlichen Druck, welchen die Aussenseite des Schilfes erfährt und der im Mittelpunkte des lateralen Widerstandes angreift. Dieser Punkt liegt ungefähr in der Mitte des Schilfes und etwa auf dem halben Tiefgange. Der letzterwähnte Druck ist so gross, wie die Resultante aus den ersten beiden Drucken.

60) Die Grösse des Krängungsiomkels wächst im allgemeinen direct mit dem Quadrat der Schilfsgeschwindigkeit, umgekehrt mit der Höhe des Metacentrums und dem Radius des Drehkreises. Man kann den Krängungswinkel # annähernd aus folgender Formel*) berechnen:

d v'²

JÖJömR '

10°

l(k » Ifl

dl CO Tf IC

Lieutenant Gourmes |

Französische Panzer- j corvette Victorieuse J

sin (•)

20°

30°

40°

7°

14°

21°

27°

187.5

123.5

84,0

62,5

1060,0

933,0

750,0

572,0

475,0

(224)

worin bezeichnet:

(l die Höhe des Systemschwerpunktes über dem Mittelpunkte des lateralen Widerstandes in m., v die Geschwindigkeit des Schilfes in m. pro Secunde, m die Höhe des Metacentrums über dem Systemschwerpunkte in m, R den Radius des Kreises in m.

Wird der Krängungswinkel mittelst Pendel oder Clinometer gemessen, so müssen die Angaben dieser Instrumente wegen der auf sie einwirkenden Centrifugalkraft corrigirt werden. Diese Correction wird auf Basis des Durchmessers des Drehkreises und

*) W. FT. White. A manual of naval architecture. London 1882.

der benöthigten Zeit leicht ermittelt und ist stets von den Instrumentangaben abzuziehen.

innen.

61) Schnelle Schiffe mit Dampfsteuerapparaten, welche in verhältniss-Krängung i acl1 massig kleinem Kreise wenden, besitzen grosse Krängungswinkel, wenn ihre Metacenterhöhe gering ist. Obgleich grosse Schiffe, wenn sie eine gewisse Winkelgeschwindigkeit erreicht haben, nach aussen krängen, so kommt es doch vor, dass sie im ersten Moment durch das schnelle Ueberlegen ihres grossen Ruders auch nach innen krängen. White erklärt diesen Umstand dadurch, dass der plötzlich wirkende Ruderdruck die Centrifugalkraft überwiegt, und führt als Beispiel den Thunderer an, welcher beim Ruderlegen immer etwas nach innen krängte und erst, nachdem eine gewisse Winkelgeschwindigkeit erreicht war, beträchtlich nach aussen krängte. Es ist auch vorgekommen, dass flachgehende kleine Fahrzeuge und Torpedoboote beim Kreislauf nach innen krängten, besonders tritt dies ein, wenn der Kreisdurchmesser sehr gross und die Entfernung d sehr klein ist, so dass das neigende Moment der Centrifugalkraft ebenfalls klein ausfällt, und wenn dann noch das Ruder sehr tief liegt. Ausserdem könnte der Systemschwerpunkt tiefer als der Mittelpunkt des lateralen Widerstandes liegen, was allerdings bei den gewöhnlichen Schiffsformen nicht vorkommt, dann müsste das Schiff nach innen krängen. — Nach Haedicke⁵) sollen scharfspantige Schiffe, namentlich solche von grosser Stabilität die Tendenz besitzen, nach innen zu krängen, hingegen solche mit flachem Boden unter sonst gleichen Verhältnissen mehr die Neigung haben, nach aussen zu krängen. — Die Tabelle auf Seite 497 und die nachstehende geben einige beobachtete Krängungswinkel an :

¹

W. H. White. On the turning powers of ships. Journal of the united service institution. Mai 1879.

²

Die gemessene Meile bei Veruda zur Ermittelung der Geschwindigkeit und Steuerfähigkeit S. M. Schiffe. Archiv für Seewesen. Octoberheft 1869.

³

Journal of the united service institution. Mai 1879.

⁴

Coubmes. Nouvelle méthode pour trouver les diamètres d’évolution et de giration. Revue maritime et coloniale. 1878 Maiheft.

⁵

H. Haedicke. Nach welcher Seite krängt ein Schiff heim Beschreiben eines Kreises. Beiheft zum Marine-Verordnungsblatt Nr. 25. Berlin 1879.

32⁵

Tabelle über die Grösse der Krängungswinkel.

Schiffstyp und Namen

Mittlere

Schiffs

geschwin

digkeit

in 8m. o Stunde

Durchmesser des Kreises

Mittlerer

Tiefgang

prc

in m.

in m.

Höhe des Meta-centrums über dem Systemschwerpunkt in m.

Mittlerer Krän-guugs-winkel G

(Doppelseht auben)

Engl. Panzerschiff Tlnuulerer (    „    )

Dtsche. Panzercorv. Sachsen

11,0

500

5,91

8,2

408

8,00

9,4

381

7,95

10,4

378

7,95

Franzos. Fregatte Tourville Glaube) „ Panzcrfreg. Victorieuse (    »    )

15,0

10,0

619

393

7,69

6,90

Abnif!wilii (0sS ^2) Der Abtriftwinkel ¹) auch Derivations- oder Einbuchtungswinkel genannt, ist der Winkel, welchen die Kiellinie eines gleichförmig drehenden Schiffes mit der Tangente des von seinem Schwerpunkte durchlaufenen Kreises bildet. Der Abtriftwinkel entsteht durch

den grösseren Druck, den die dem Kreismittelpunkte abgewendete Bugseite erfährt, welcher Druck die Wirkung des Ruders unterstützt und den Bug des Schiffes in den beschriebenen Kreis hineindreht, so dass die Kiellinie von der Tangente abweichen Der grössere Druck auf die äussere Bugseite erklärt sich

muss.

durch die zusammengesetzte Bewegung, welche aus der vom Ruder bewirkten Drehtendenz und der vom Propeller in oder parallel der Kiellinie erzeugten Fortbewegung besteht, infolge deren der Bug beständig nach innen gedrängt wird. — Der Abtriftwinkel verringert den wirksamen Ruderwinkel, bringt also stets eine Einbusse an Ruderkraft hervor. — Besondere Bedeutung hat der Abtriftwinkel für das Rammen mit zu Bord gelegtem Ruder, denn die Abweichung der Kiellinie von der Tangente der Evolutions-curve kann unter Umständen die Grösse des Auftreffwinkels und dadurch die Rammwirkung wesentlich modificiren.

Grosso des Abtrift winkols.

63) Eine Formel zur Berechnung des Abtriftwinkels ist bisher nicht aufgestellt worden, indessen wird allgemein angenommen, dass er bei gleicher Ruderfläche und gleichem Ruderwinkel mit der Schiffsgeschwindigkeit, bei gleicher Fahrt mit der Ruderfläche oder dem Ruderwinkel zunimmt. Die Grösse des Abtriftwinkels schwankt bei den verschiedenen Schiffen sehr, man hat ihn in einzelnen Fällen sogar gleich 16—18° gefunden. — Infolge des Abtriftwinkels beschreiben Bug und Heck des Schiffes verschiedene Kreise, deren Durchmesser sich beim Thunderer bei den einzelnen Abtriftwinkeln folgendermaassen stellten :

Tabelle über den Abtriftwinkel des englischen Panzerschiffes

„Thunderer“.

Schiffsgeschwindigkeit

Abtriftwinkel

Durchmesser des Drehkreises

in sm. pro Stunde

am II ug

in ni.

am Heck

8,20

9,40

10,40

11,14

5,75° 8,75 0 9,25 0 9,50°

411,-1

382,5

378,0

378,0

430,0 40 ,0 408,0 408,0

64) Für die Bestimmung des Abtriftwinkels hat man fast ebenso viele^e®£“"^YnL?s°s Methoden, wie für die Bestimmung des Kreisdurchmessers. Bestimmt man den letzteren beispielsweise nach Courmes, so ist der Abtriftwinkel (Fig. 4 auf Tafel 156)

0 = CI) 0 = UC 0 = 90⁰ — ß.

AVill man nur den Abtriftwinkel feststellen, so bringt man nach Siegel zwei gut sichtbare, nicht zu weit von einander entfernte Bojen *S und so aus, dass man sie vom Schiff aus beide in eins bringen kann, während die eine auf kurze Distance passirt wird. Man beschreibt nun mit dem Schiffe einen Kreis (Tafel 156,

Fig. 5) und richtet es so ein, dass die beiden Bojen sich zum ersten Male decken, wenn das Schiff wenigstens 8 Grad gedreht hat. Es wird der Winkel « gemessen, den die Schiffsrichtung mit dem Alignement der beiden Bojen bildet; in gleicher Weise wird auch der Winkel ß bestimmt, wenn die beiden Bojen nach weiterer Drehung zum zweiten Male in eins kommen. Das Messen geschieht am einfachsten mit einer Peilscheibe. Die Linie S Sx ist eine Sehne des Drehkreises und wenn kein Abtriftwinkel vorhanden wäre, so würde die Kielrichtung des Schiffes HB und //, B₁ mit den Tangenten T N und N₁ zusammenfallen und die Winkel y zwischen Objectlinie und Tangenten, auch zugleich den Winkeln zwischen Objectlinie und dem Schiffe in S und St entsprechen.

Man sieht jedoch, dass :

a = y — ö und ß — y + <3' ist, mithin wird der Abtriftwinkel :

(225)

Dauer

der Maschinen-manövcr.

65)    I. Die Maschinenmanöver finden in unserer Marine nach oder vor irgend einer der officiellen Probefahrten statt, in der englischen Marine müssen sie schon bei der Vorprobe vorgenommen werden.

Man bestimmt bei den Maschinenmanövern die Zeit, welche zwischen dem Sichtbarwerden des Befehls an der Scheibe des Maschinenraumtelegraphen und dem Momente verstreicht, in welchem die Maschine dem gegebenen Befehle gehorcht. Diese mittlere Zeitdauer lässt die Tabelle auf Seite 502 ersehen.

66)    Die Zeiten der nachstehenden Tabelle beziehen sich nur auf ein- „flehenden1 fache Expansionsmaschinen. Bei zweifachen und dreifachen Ex- Tabelle-pansionsmaschinen dauern die Maschinenmanöver, welche sich nicht ohne Oeffnen von Hülfsschiebern ausführen lassen, etwa 2—3 Secunden länger. Ferner ist vorausgesetzt, dass die kleineren Maschinen mit der Hand, die mittleren und grösseren dagegen mit Dampf umgesteuert werden. Wenn man mittlere und grössere Maschinen mit der Hand umsteuert, so vergeht mitunter mehr

Beiheft zum Marine-

Eiutlicilung.

Probefahrt mit Einspritzung.

Tabelle über die mittlere Zeitdauer der Maschinenmanöver.

Dauer des Manövers in Secunden bei

Art des Manövers

kleinen | mittleren I grösseren Maschinen bis Maschinen bis! Maschinen ca. 500 IIP \ ca. 3000 IW \ über 3000 IW

Voll Dampf Vorwärts auf Stop......

„    „ Rückwärts „    „    ......

Stop auf Voll Dampf Vorwärts......

„    „    „    „ Rückwärts......

Voll Dampf Vorwärts auf Voll Dampf Rückwärts „    „ Rückwärts ,. „

als die doppelte der oben angegebenen Zeit, ehe die Maschine dem ertheilten Befehle nachkommt. — Häufig bestimmt man bei den Maschinenmanövern auch die Zeit, welche verstreicht, ehe das Schiff aus voller Fahrt vorwärts oder rückwärts zur Buhe kommt, oder sich entgegengesetzt bewegt, oder aus der Buhe in Bewegung übergeht. Auf diese, in das Gebiet der Dampffahrkunst schlagenden Versuche ist hier nicht näher eingegangen.

67)    K. Besondere Proben, denen die Maschinen der Kriegsschiffe während oder nach den Probefahrten unterworfen werden, sind hauptsächlich :

a) Fahren mit Einspritzung bei Oberflächencondensation, ß) Speiseversuche, y) Lenzversuche,

ö) Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen,

f) Fahren mit ausgekuppeltem Hochdruckcylinder bei Compoundmaschinen,

Ç) Arbeiten mit einer Maschine bei Doppelschraubenschiffen, rj) Bauchanalysen,

#) Propellerdrehversuche.

68)    a. Das Fahren mit Einspritzung bei Oberflächencondensationsmaschinen muss in unserer Marine mit jedem neuen Schiff bei vollster Kraftentwickelung während der Probefahrten versucht werden. In der englischen Marine ist noch specieller bestimmt, dass dieser Versuch bei der Vorprobe ausgeführt und zwei Stunden lang ununterbrochen dauern muss (siehe 4). Die Einspritzung lässt sich nur bei solchen Maschinen, bei denen von vornherein für ein ausreichendes Volumen der Luftpumpen gesorgt worden ist, während ihrer grössten Leistung in Betrieb setzen. Mit den Maschinen der modernen Handelsdampfer kann man daher derartige Versuche nur in beschränktem Umfange anstellen (siehe § 83, 11).

Vorwärts

2 bis 5

4 bis 8

5 bis 10

5 bis 8

6 bis 10

10 bis 12

12 bis 15

8 bis 12 j 15 bis 20

69)    ß. Speiseversuche sollen die Leistungsfähigkeit der Maschinen- undSpeisevcrsuche-Dampfspeisepumpen darthun. In den Bauspecificationen unserer

Marine ist vorgeschrieben, dass jede der beiden Maschinenspeisepumpen ausreichen muss, um die Kessel bei voller Kraftentwickelung der Maschine allein zu speisen. Dasselbe gilt von der Dampfspeisepumpe. Nach einer der Vollkraftprobefahrten wird daher eine Maschinenspeisepumpe abgestellt und constatirt, ob die andere zum Speisen der Kessel ausreicht. Fällt diese Probe zur Zufriedenheit aus, so wird auch die andere Maschinenspeisepumpe abgekuppelt und die Dampfpumpe muss nun allein das nöthige Speisewasser fördern, zu welchem Zwecke sie so eingerichtet ist, dass sie aus der Cysterne saugen kann.

Lenzversuchc.

70)    y. Lenzversuche sind ausser in unserer auch in der englischen Marine vorgeschrieben. Dieselben finden gewöhnlich nach Beendigung der officiellen Probefahrten in der Weise statt, dass man nach Peinigung der Bilge durch Einfüllen von Wasser deren Volumen von cm. zu cm. ihrer Höhe feststellt und dann das eingefüllte Wasser auspumpt. Namentlich die Centrifugalpumpen (siehe § 85,

19—22) werden eingehenden Lenzversuchen unterworfen. Auch die Lenzejectoren werden zuweilen erprobt (siehe § 87, 10) dess-gleichen die Maschinenlenzpumpen und falls solche vorhanden, die Downton- oder Stonepumpen. In neuester Zeit sind wiederholt mit Torpedobooten Lenzversuche angestellt worden, um zu bestimmen, wie oft man das Deplacement eines solchen Bootes in der Stunde, wenn alle Lenzvorrichtungen gleichzeitig mit voller Kraft arbeiten, auspumpen kann. So besitzen die von Thornycroft im Jahre 1883 für die russische Marine erbauten 60 Tons Torpedoboote ²) folgende Lenzeinrichtungen: 1) 6 Ejectoren mit einem Förderquantum von je 20 Tons Wasser pro Stunde, 2) 1 Circulationspumpe, welche zum Lenzen eingerichtet, 45 Tons in der Stunde schafft, 3) 1 Dampflenzpumpe, 4) 1 Maschinenlenzpumpe, 5) 2 vom Deck betriebene Handlenzpumpen. Diese Lenzeinrichtungen sind im Stande, mehr als das dreifache Deplacement des Bootes in der Stunde zu lenzen.

71)    Im § 51 unter 7 ist angegeben, dass sämmtliche Lenzvorrichtungen unserer Panzerfregatte „Preussen“ nur ausreichen, um pro Stunde Vorrichtungen. j/₇ ihres Deplacements zu fördern. Durch die Lenzversuche soll

der Nachweis geführt werden, dass ein gut abgeschottetes Dampfschiff, bei nicht zu bedeutenden Beschädigungen seiner Aussenhaut sich mit Hülfe seiner Pumpenvorrichtungen über Wasser halten kann, ein Umstand, der besonders auf Kriegsschiffen, speciell auf Torpedobooten, welche den Geschossen der Revolverkanonen ausgesetzt sind, den Muth und das Sicherheitsgefühl der Besatzung

hebt. In neuerer Zeit hat man auch angefangen, die Handelsdampfer in dieser Beziehung besser zu sichern als bisher der Fall war, man versieht sie mit einer grösseren Anzahl von Schotten und führt alle mit der Maschine zusammenhängenden Pumpen derartig aus, dass sie aus allen oder dem grössten Theile der Schiffsräume lenzen können ; theilweise rüstet man sie auch mit besonderen Dampflenzpumpen mit eigenen Kesseln aus. Die nachstehende Tabelle ³) giebt einige Beispiele über die Leistungsfähigkeit der Pumpencomplexe gewisser Classen der Kriegs- und Handelsdampfer.

Tabelle über das erreichbare Förderquantum an Leckwasser bei verschiedenen Schiffsclassen.

No.

Sc hi ff sciasse

Deplacement

IIP

in

Tonnen

der

Maschine

Leistungsfähigkeit aller Pumpen in Tonnen pro Stunde

Bemer

kungen.

t- oo os

© T-4 (N *-H rH '

Grosse seegehende Monitors .    .

Panzerfregatten......

Panzercorvetten......

Küstenvertheidigungs-Monitors .

Torpedorammschiffe.....

Kreuzer-Fregatten.....

Truppentransportschiffe.... Kleinere ältere Oeean-Postdampfer Grössere

Kleinere moderne „

Mittlere Grössere

10800

9000

0000

4900

2640

5800

6200

4700

11

11

11

11

11

11

7300

5300

6700

8000

8000

3500

2500

4300

11

11

9600

2800

5500

7300

4000

2600

3300

2500

4000

6500

1400

1000

2600

1700

1400

400

600

450

1100

1200

Columne 5 enthält das Förderquantum unter gewöhnlichen Verhältnissen.

Umstellen der Compound-maschinen in einfache Expansionsmaschinen.

72) ö. Das Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen und

eine längere Fahrt mit directer Füllung aller Cylinder bei reducirtem Kesseldruck wird mit allen Kriegsschiffen vorgenommen, deren Dampfcylinder mit den § 69, 25 - 29 beschriebenen Wechselvorrichtungen für diesen Zweck versehen sind. Die meisten Compoundmaschinen der neueren Kriegsschiffe, welche mit 5 bis 6 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten, können als einfache Expansionsmaschinen mit 3 kg. pro. qcm. Ueberdruck Kesselspannung während eines Gefechts in Betrieb genommen werden. Man hat bei solchen Probefahrten beobachtet, dass dreicylindrige Compoundmaschinen •als einfache Expansionsmaschinen im Allgemeinen ganz ruhig

arbeiten, wohingegen sich bei zweicylindrigen Compoundmaschinen wegen des beträchtlichen Unterschiedes ihrer Kolbenflächen bei directer Füllung ihrer Cylinder leicht ein nicht ganz stossfreier Gang einstellt. — In Bezug auf den eintretenden Geschwindigkeitsverlust des Schiffes bei der Reducirung des Dampfdruckes seigeschwl!ldlgkeit‘ hier bemerkt, dass derselbe nach den angestellten Versuchen nicht so sehr beträchtlich ist. So lief beispielsweise die französische Panzerfregatte „Gauloise“ auf ihrer Probefahrt mit ihren dreicylin-drigen nach Dupuy de Lome’s System construirten Woolf sehen Maschinen bei einer Kesselspannung von 1,8 kg. pro qcm. Ueber-druck mit 3895 IIP 14,32 Knoten, und bei Umstellung der Maschine in eine einfache Expansionsmaschine und bei einer die Atmosphärenspannung nur wenig überschreitenden Dampfspannung noch 11,5 Knoten (siehe auch unter 74).

Abnahme der Schiffs-

Fahrten ohne Hochdruck-cylinder.

73)    £. Das Fahren mit ausgekuppeltem Hochdruckcylinder bei Compoundmaschinen

wird seltener geübt, es lässt sich ohne besondere Schwierigkeiten nur bei dreicylindrigen Compoundmaschinen ausführen, deren Niederdruckkurbeln unter 90 ⁰ gegeneinander stehen. Die gelegentlich einer derartigen Probefahrt mit unserer Glattdeckscorvette „Olga“ erreichten Resultate sind § 53, 39, die übrigen in der Tabelle auf Seite 471 aufgeführt. Bei zweicylindrigen Compoundmaschinen, welche keine Wechselventile besitzen, muss man bei solchen Versuchen den Hochdruckschieber herausnehmen, damit der Dampf aus dem Hochdruckschieberkasten direct in den Receiver gelangen kann. Wenn man bei diesen Proben gleichzeitig die Zeit bestimmt, welche verstreicht, bis der Hochdruckcylinder der mit Compoundwirkung arbeitenden Maschine ausgekuppelt ist und dieselbe mit reducirtem Druck und directer Füllung ihrer Niederdruckcylinder angehen kann, so erhalten dieselbe eine hohe militärische Bedeutung, weil damit ein Maassstab gewonnen wird, wie lange das Schiff im Ernstfälle bei beschädigtem Hochdruckcylinder kampfunfähig ist.

Auskuppeln des H ochdruck-

74)    Ein derartiger Versuch wurde im Sommer 1884 mit unserem Kanonenboote „Adler“ vorgenommen. Dasselbe hatte mit seinerzVlcyîuîdrîgen zweicylindrigen Compoundmaschine bei 5 kg. Ueberdruck pro qcm. ^“Xiueu" eine Geschwindigkeit von 11,06 Knoten erreicht, und lief, nachdem

die mit Wechselventil versehene Maschine für einfache Expansionswirkung umgestellt war, mit 2 kg. pro qcm. Ueberdruck zwischen 8 — 9 Knoten. Mit dem Niederdruckcylinder allein dampfte das Fahrzeug bei derselben Kesselspannung nach Auskupplung des Hochdruckcylinders noch etwa 7, 5—8 Knoten, seine Geschwindigkeit betrug also noch rund 70—75 °/₀ der maximalen Geschwindigkeit. —

Das Auskuppeln des Hochdruckcylinders, von dem Maschinenpersonal auf hoher See ausgeführt, dauerte von dem Anhalten bis Wiederangehen der Maschine 45 Minuten. In dieser Zeit wurde

die Pleyelstange vom Kurbelzapfen abgekuppelt, hochgehoben und aufgefangen. Am Kreuzkopf blieb die Pleyelstange eingehängt. Der Kreuzkopf wurde zur Feststellung des Kolbens in seiner Gleitbahn festgesetzt, der Coulissenstein ausgelöst und der Schieber durch Anziehen der Schieberstangenstopfbüchse unbeweglich gemacht. Die Zeit von 45 Minuten, welche zum Auskuppeln des Hochdruck-cylinders erforderlich war, liesse sich gewiss noch beträchtlich verkürzen, wenn das Personal auf solche Manöver eingeübt würde.

Ealirten mit einer Maschine bei Doppel-schrauhen-schiffen.

75) Ç. Das Arbeiten mit einer Maschine bei Doppelschraubenschiffen dient zur Feststellung der Geschwindigkeit, welche man dem Schiff noch verleihen kann, wenn eine Maschine zusammengebrochen sein sollte. Gewöhnlich wird bei solchen Fahrten auch der Winkel bestimmt, um den das Ruder gelegt werden muss, damit das Schiff einen geraden Cours läuft. Solche Versuche sind mit unseren Panzer-corvetten „Sachsen“ und „Bayern“, sowie mit dem Aviso „Blitz“ vorgenommen worden. Hierbei ergab sich, dass die Panzercorvetten, welche bei forcirter Probefahrt mit beiden Maschinen über 14 Knoten liefen, nach dem Abstellen der einen Maschine und den zugehörigen 4 Kesseln, bei gewöhnlichem Heizen 8,5 Knoten dampften, ihre Geschwindigkeit aber bis auf 12 Knoten steigerten, wenn alle 8 Kessel ihren Dampf bei forcirtem Betriebe nur der einen Maschine zuführten. Das Ruder musste hierbei etwa 20° übergelegt werden. Der Aviso „Blitz“, dessen Maximalgeschwindigkeit mit beiden Maschinen 16,2 Knoten betrug, wobei die Maschine 2839 IP indicirte, lief mit der St. B. Maschine allein und allen Kesseln mit 1106 IP an der gemessenen Meile noch 11 Knoten. Das Ruder musste hierbei 11° nach St. B. übergelegt werden. — Der englische gepanzerte Kreuzer „Nelson“*), welcher mit 81,42 Umdrehungen der St. B. und 82,78 Umdrehungen der

B. B. Maschine 6624 IIP und 14,05 Knoten erreichte, lief mit der B. B. Maschine allein bei 75,6 Umdrehungen 10,6 Knoten und indicirte 2995 IP, mit der St. B. Maschine allein bei 72,25 Umdrehungen 10,1 Knoten und indicirte 2904 IP. Das Ruder musste bei den letztangeführten Fahrten 15—17° übergelegt werden. — Nach Dietrich **) behalten die Zweischraubenschiffe bei Benutzung nur einer ihrer Maschinen und Schrauben im Allgemeinen etwa 0,75 ihrer Maximalgeschwindigkeit; nur wenn letztere sehr hoch ist, beträgt die Geschwindigkeit bei nur einer Maschine und einer Schraube weniger. Diese Ansicht basirt zum Theil auf den vorstehend angeführten Daten, zum Theil aber auch auf der kleinen Tabelle auf Seite 507, aus welcher sich ausserdem noch ergiebt, dass

*) Engineering vom 9. April 1880.

**) A. Dietrich. Einiges über die Construction von Kreuzerschiffen. Festschrift der königl. technischen Hochschule zu Berlin zur Feier der Einweihung etc. Berlin 1884.

No.

zur Erreichung gleicher Geschwindigkeiten bei einer Schraube eine bedeutend grössere Pferdestärke erforderlich ist ₇ als bei Benutzung beider Schrauben.

Tabelle über englische Doppelschraubenschiffe.

Name

Bei einer Schraube

Geschwindig-j keit in sm. Î

IIP

Bei zwei Schrauben, Bei zwei Schrauben, reducirte Leistung

Geschwindig-j ' keit in sm. I

Volldampf

IIP

Geschwindigkeit in sm.

IIP

10,81

10,80

10,19

11,36

2946

4835

2603 Ü 14,04 11,16

10,80

10,93

11,38

11,77

Audacious . .

2    Invincible . .

3    Iron Duke . .

4    Vanguard . .

5    Gorgon....

76)    rj. Die Rauchanalysen, welche man gelegentlich bei den Probefahrten anstellt, geben Aufschluss über die mehr oder minder grosse Vollkommenheit der Verbrennung, oder auch, wenn stets Kohlen gleicher Qualität benutzt werden, über die Güte der Feuerungseinrichtungen der Kessel. Im § 13 war ausgeführt, dass die durch den Schornstein entweichenden Heizgase aus Stickstoff, Kohlensäure, Kohlenoxyd, reinem unverbrannten Sauerstoff und Kohlenwasserstoffgasen bestehen. Bei den Bauchanalysen kommt es nun darauf an, zu ermitteln, wie viel Kohlenoxyd und reiner unverbrannter Sauerstoff entweicht und wie sich der letztere zu dem durch die Koste getretenen Sauerstoff verhält. Je weniger Kohlenoxyd und un verbrannter Sauerstoff entweicht, um so vollkommener war die Verbrennung.

77)    In unserer Marine und auch in der französischen sind Bauch-Ajg^lfcLc\¹₁ceil¹"llfT analysen angestellt, um den Einfluss des künstlichen Zuges auf die Verbrennung zu ermitteln. In unserer Marine diente als Zugerzeuger ein Körting’sches Schornsteingebläse, in der französischen Marine benutzte man comprimirte Luft, welche aus dem geschlossenen Heizraum unter die Kosten trat. In beiden Fällen stieg selbstverständlich das pro Stunde verbrannte Kohlenquantum mit der Zunahme des Zuges, bei dem französischen Versuche wurde die Verbrennung bei künstlichem Zuge eine vollkommnere, bei dem unserigen durch das Körting’sche Gebläse eine weniger befriedigende, als bei natürlichem Zuge.

78)    Die Kauchanalysen werden mit Hülfe des Orsat'schen Apparates*) ausgeführt, welcher auf dem Absorptionsvermögen beruht, das gewisse Flüssigkeiten gegenüber einzelnen Gasen besitzen. Der

*) A. Ledieu. Les nouvelles machines marines. Tome III. Paris 1882.

2772

2760

2900

7,59

829

9,00

806

4832

4268

5366

1709

Zweck der Rauch analysen.

französischen

Marine.

Apparat von ürsat.

„    ..    i! Künstlicher Zug

französisch. Aviso II. CI. durch comprimirte

Labourdonnais | Luft im geschlosse- 80,oO ! nen Heizraum

j!

Künstlicher Zug mit- h telst des Schornstein-1 83,95 gebläses

Natürlicher Zug mit Gebläse im Schornstein, jedoch ohne Betrieb desselben

83,40

-p, . . T_    ; Natürlicher Zug ohne

Deutsch. Kreuzer Albatross Gebläse im Schornstein

Schiffes

des

Art des Versuchs

Classe und Namen

14,00

7,80

11,96

2,30

4,20

2,24

3,20

4,65

2,40

83,16 1U.62    2,87 j 3,35

sO 0

GO

Stoff

Stick-

säure

Kohlen-

oxyd

Kohlen-

Unver

brannter

Sauer

stoff

0,851

0,790

0,892

0,848

Og — O

ßO

Unverbrannter Sauerstoff Sauerstoff, welcher durch die Roste trat

Resultate der Analysen

Tabelle über Untersuchungen

von

; 129,5    350,0

ca.

106,6 ; 272,5

101,8    248,0

92,2    215,0

Kohlen-

verbrauch

pro

Stunde und qm. Rostfiäche in kg.

stein

Schorn-

im

Tempe

ratur

Rauchgasen.

(Ueber-druck der Luft im Heizraum)

091—89

55

10

754,00

753,25

7,25

7,25

766,70 8,00

11

12

13

tl

I De-

j pression iimSchorn-j stein in I meter-mm.

Wasser- i stand Säule I

Baro- i

Tempe- * Die Angaben sind i Mittel-der jwerthe

folgender ,    i Zahl von

■ in 0 C i Versuchen

Luft

aus

ratur

Stunden

in

Dauer

der

Ver

suche

Orsat’sche Apparat besteht aus einer Aspiratorflasche, einem Messrohr, drei Glasflaschen mit aufgesetzten Glocken und nebenstehenden Abschlussgefässen. Die Aspiratorflasche dient zum Ansaugen und Durchdrücken der Rauchgase in und durch den Apparat. Die Glasflaschen sind mit drei Flüssigkeiten gefüllt, welche die verschiedenen Gase absorbiren sollen. Die Glocken der drei Flaschen stehen mit einem Rohr in Verbindung, welches zum Schornstein führt und von diesem ebenfalls durch einen Hahn abgeschlossen werden kann. Die mit den Flaschen verbundenen Abschluss-gefässe sind je von einem äusseren Gefäss umgeben, und unten mit Wasser gefüllt, sie bewahren die in den Flaschen und Glocken eingeschlossenen Flüssigkeiten vor dem Zutritt der Luft, deren Sauerstoff sie bald zersetzen würde. Beim Einpressen der Rauchgase in diese Gefässe wird das Wasser unten aus denselben verdrängt, tritt in den Zwischenraum beider Gefässe und stellt daher stets einen luftdichten Verschluss her. Will man eine Analyse machen, so bläst man nach Abschluss aller Hähne mit einem Blasebalge Luft durch das die Glocken verbindende Rohr, durch das Messrohr und die Aspiratorflasche, um dieselben zu reinigen.

Alsdann öffnet man die Verbindung zum Schornstein und saugt mittelst der Aspiratorflasche, welche ebenso wie das Messrohr mit Wasser, dem einige Tropfen Salzsäure zugesetzt sind, gefüllt ist, so viel Rauchgase an, dass im Messrohr 100 Volumentheile derselben erscheinen. Jetzt wird das Rohr vom Schornstein abgesperrt, der Hahn der ersten Glocke geöffnet und die Rauchgase in diese hineingepresst. In die Glocke sind Glasrohre behufs Herstellung einer grösseren Berührungsfläche gestellt, dieselbe ist mit Kalilauge gefüllt, welche die in den Rauchgasen enthaltene Kohlensäure gierig absorbirt. Nachdem die Rauchgase mehrere Male in der ersten Glocke und Flasche circulirt haben, saugt man sie mittelst der Aspiratorflasche wieder in das Messrohr und constatirt dort, wieviel Volumentheile fehlen; diese sind als Kohlensäure absorbirt. Nun wiederholt man denselben Vorgang nach Absperrung der ersten mit der zweiten Glocke und Flasche, welche pyrogallus-saures Kali enthalten und den unverbrannten Sauerstoff absorbiren.

Endlich wird in der dritten Glocke, die eine Rolle von rothem Kupferdraht umschliesst und nebst ihrer Flasche mit Salmiaklösung gefüllt ist, das Kohlenoxyd entfernt. Der zurückbleibende Rest der Rauchgase besteht aus Stickstoff und geringen Quantitäten Kohlenwasserstoffgasen, deren Bestimmung indessen unwesentlich ist. Das Verfahren ist ein so einfaches, dass jeder umsichtige Maschinist die Analysen mit Genauigkeit machen kann.

79) Aus der Stickstoffmenge und dem unverbrannten Sauerstoff berechnetdeî'es^®¹fi"“Keii man nach geschehener Analyse den durch die Rosten getretenen

! o»

Sauerstoff auf folgende Weise: Auf 1 Volumen Sauerstoff enthält die atm. Luft, 3,7619 Volumen Stickstoff, auf N Volumen durch die Analyse nachgewiesenen Stickstoffs sind daher durch die Roste getreten :

= Og

3,7619

Volumen Sauerstoff. Verbrannt sind daher worden Og — 0 Volumen Sauerstoff, weil 0 Volumen entwichen sind. Der verbrannte Sauerstoff verhält sich daher zu dem durch die Rosten getretenen wie :

Og— 0    3,7619

o₉

0

— 3,7619 .

(226)

3,7619

nach welcher Formel die Columne 7 der Tabelle auf Seite 508 berechnet ist.

Rauchbeobachtungen bei englischen Probefahrten.

80) Jedenfalls liefern die Resultate der bei Probefahrten ausgeführten Rauchanalysen eine viel sicherere Unterlage für die Beurtheilung der Feuerungsanlage und der verbrannten Kohlen, wie sie durch die bei englischen Probefahrten vorgeschriebenen, rein persönlichen Rauchbeobachtungen ⁴) auch nicht im entferntesten erreicht werden kann. — In der neueren englischen Instruction von 1879 ist daher schon bestimmt, dass diese Beobachtungen bei denjenigen Probefahrten, bei welchen Nixon’s Navigation Kohlen verwendet werden, unterbleiben sollen. — Die Rauchstärke wird bei den genannten Beobachtungen von einer in der Nähe des Schornsteins placirten Person nach eigener Schätzung beurtheilt. Für die Rauchstärke sind 8 Nummern eingeführt von 0 = unsichtbar bis 7 = tief-schwarz. Bei Meilenfahrten werden die der Rauchstärke entsprechenden Zahlen in Zwischenräumen von 1 Minute, bei Dauerfahrten in Intervallen von 5 Minuten in einem vorgedruckten Schema notirt. Die Summe dieser Zahlen dividirt durch die Anzahl der Beobachtungen ergiebt die Rauchstärke während der Probefahrt. Ausserdem wird die innerhalb von 10 Beobachtungen auftretende grösste Stärke des Rauches, sowie die Zeit bestimmt, innerhalb deren kein Rauch beobachtet wurde.

Zweck der Drehversuche.

81) 11. Die Propellerdrehversuche sind in unserer und der englischen Marine vorgeschrieben, behufs Feststellung der in den Pockholzlagern des Stevenrohres stattfindenden Reibung. Angeregt wurden diese Versuche durch den Umstand, dass die B. B. Schraube der englischen Doppelschraubenpanzerfregatte „Invincible“ im Jahre 1872 beim Segeln, nachdem sie mit dem letzten Wellenende ausgekuppelt war,

sich erst bei 9 Knoten Schiffsgeschwindigkeit mitdrehte. Bei der hierauf angeordneten Untersuchung im Dock von Malta stellte sich heraus, dass an einem horizontal gestellten Schraubenflügel 1021,5 kg. in einer Entfernung von 2,311 m. vom Mittelpunkte der Welle wirken mussten, um die Schraube zum Drehen zu bringen. Die beiden Lagerstellen des Stevenrohres und das letzte Lauf lager der Welle waren gegeneinander nicht gut ausgerichtet, vielmehr lag das vordere Lager des Stevenrohres etwa 3 mm. tiefer als die beiden andern. Nachdem man dieses Uebel behoben und die Welle vor dem Einsetzen mit Talg eingefettet hatte, drehte die Schraube, wenn an denselben Hebelarm 227,7 kg. gehängt wurden. Seit dieser Zeit müssen alle englischen Kriegsschiffe und ebenso die unsrigen beim Docken einen derartigen Propellerdrehversuch anstellen, um nachzuweisen, dass die Stevenrohrlager in Ordnung sind und die Reibung der Wellen in denselben die gewöhnlichen Grenzen nicht überschreitet.

82) Bei allen in unserer Marine angestellten Propellerdrehversuchen Er^t™ng8' wurde der Reibungscoefficient fi ermittelt nach

(227)

PR

!< =

Gr

worin bezeichnet:

P das zum Drehen erforderliche Gewicht in kg.,

R die Entfernung des Schwerpunktes dieses Gewichts von der Wellenmitte,

G das Gewicht der Schraube mit dem ausgekuppelten hinteren W eilenende,

r den Halbmesser dieser Welle.

Die hiernach festgestellten Reibungscoefficienten schwanken bei unseren Kriegsschiffen sehr und zwar von 0,34—0,54, während sie sich beim „Invincible“ etwa auf 0,50 vor und etwa 0,15 nach der Lagerjustirung stellten. Der kleinste Reibungscoefficient, welcher hei unsern Versuchen mit reichlicher Talgschmierung erzielt wurde, ist 0,11. Diese Schmierung hielt so lange vor, dass sich hei demselben Schiffe nach fünfmonatlicher Indienststellung der Coefficient noch zu 0,20 ergab, d. h. immer noch kaum die Hälfte der sonst durchschnittlich beobachteten Wertlie erreichte. Dieser Versuch und noch einige andere später auf Grund desselben angestellte zeigten, dass die Einfettung der Gleitflächen mit Talg dann von besonders günstigem Einfluss auf die Verminderung der Reibung ist, wenn gleichzeitig die Pockholzlagerung theilweise erneuert wird. Da in dieser Richtung zur Zeit noch verschiedene Versuche ausstehen, so lässt sich vorläufig nur sagen, dass es so scheint, als wenn eine häufigere Erneuerung des Pockholzes im Stevenrohr, als

Eintheilung.

Gründe für das Halten niedriger Dampfspannungen.

Zulässige Verminderung des Dampfdruckes.

rH

bisher üblich, vorteilhaft sein würde, weil dasselbe wahrscheinlich im Seewasser allmälig seine guten Eigenschaften verliert, d. h. ge-wissermaassen ausgelaugt wird.

§ ¹⁰⁴-

Gefechtsbereitschaft der Schiffsmaschinen.

1) Die Vorbereitungen der Schiffsmaschine zum Gefecht bestehen ausser in dem Anstellen sämmtlicher Kessel und den am Schlüsse dieses Paragraphen aufgeführten Vorkehrungen für den angestrengtesten Gebrauch der Maschine in folgenden Hauptmaassregeln :

I Sicherheitsmaassregeln :

a)    Sinkenlassen des Dampfdruckes,

b)    Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen,

c)    Klarmaclmn aller zum Lenzen und Feuerspritzen dienenden Pump Vorrichtungen.

II Schutzmaassregeln.

d)    Anbringen provisorischer Panzerungen und Schutzvorrichtungen,

e)    Einlegen von Gefechtsgrätings resp. Ausspannen von Schutznetzen,

f)    Verschliessen der wasserdichten Thüren,

g)    Fortnehmen aller Maschinenraumfenster.

III. Vor sich ts rn a assreg ein.

h)    Bereithalten von Rohrschellen,

„ Schornsteinblechen,

„ Lecktüchern.

2) I. Sicherheitsmaassregeln, a. Das Sinkenlassen des Dampfdruckes vermindert die Gefahren, welche durch etwa eintretende Beschädigungen der Kessel für Schiff und Besatzung erwachsen können. Je grösser der Dampfdruck ist, um so grösser ist die Geschwindigkeit, mit welcher er einem leckgewordenen Kessel entströmt, und um so mehr ist selbst schon bei unbedeutenderen Verletzungen der Kessel eine Explosion derselben zu befürchten. Hierzu kommt, dass sich etwaige in die Dampfrohrleitungen geschossene Löcher, falls die ersteren mit hochgespanntem Dampfe gefüllt sind, kaum verschliessen lassen, während dieses bei niedriger gespannten Dämpfen möglich ist. Ausserdem sind die Dampfverluste, welche durch ein zerschossenes Dampfrohr bei gleicher Grösse der Oeffnuiig entstehen, für die Leistungsfähigkeit der Maschine viel fühlbarer, wenn hochgespannter als wenn niedrig gespannter Dampf entweicht.

3) Die durch das Sinkenlassen des Dampfdruckes hervorgerufene geringere Leistung der Maschine und die dadurch verminderte Ge-

i)

k)

schwindigkeit und Manövrirfähigkeit des Schiffes sind die Veranlassung, aus welcher man für moderne, mit hohen Dampfspannungen arbeitende Maschinen eine geringere Druckreducirung während eines Gefechts vorsehen muss, als früher bei den Nieder- und Mitteldruckmaschinen üblich war. Bei letzteren hielt man während des Gefechts in den Kesseln eine Dampfspannung, welche die Atmosphärenspannung nur wenig überstieg, wodurch ein Schiff, wie z. B. die französische Panzerfregatte „Gauloise“ (§ 103, 72), welches mit voller Kraft reichlich 14 Knoten lief, etwa 3—4 Knoten von seiner Geschwindigkeit einbüsste, also etwa noch 10—11 Knoten dampfte. Wollte man aber bei einem Schiff, wie z. B. der englischen Glattdeckscorvette „Briton “, deren Compoundmaschine gewöhnlich mit einer Dampfspannung von 4 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeitet und hierbei dem Schiffe eine Maximalgeschwindigkeit von 13,5 Knoten verleiht, dieselbe niedrige Dampfspannung im Gefecht anwenden, so würde sich dessen Geschwindigkeit auf etwa 7 Knoten⁵) reduciren. Um derartige Fahrtverluste zu vermeiden, sind die neueren Compoundmaschinen unserer und der englischen Marine, wie nachstehend ausgeführt, derartig eingerichtet, dass sie im Gefechte mit Dampf von 3 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten können.

Umstellen dev Compound-muschinen.

4) b. Das Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen (siehe § 69, 25) ist eine Maassnahme, welche durch das Sinkenlassen des Dampfdruckes bedingt wird. Würde man bei reducirtem Dampfdruck die Compoundmaschine benutzen, so würde die Leistung derselben und mit ihr die Fahrt des Schiffes so beträchtlich abnehmen, dass das exacte Manövriren mit dem Schiffe in Frage gestellt werden könnte. Hingegen ist durch Versuche festgestellt, dass dreicylindrige Compoundmaschinen, welche mit einer Dampfspannung von 5 bis 6 kg. pro qcm. Ueberdruck arbeiten, nach dem Umstellen in einfache Expansionsmaschinen bei einer Kesselspannung von 3 kg. pro qcm. Ueberdruck bei forcirtem Betriebe etwa y₂ bis ²/;, ihrer Maximalpferdestärke entwickelten. Eine höhere Leistung lässt sich nicht erreichen, weil es nicht möglich ist, in den kleinen und nur für Hochdruckdampf construirten Kesseln das erforderliche grössere Quantum Niederdruckdampf zu erzeugen. Diese Maschinenkraft genügt aber, um einem Schiffe, welches mit seiner Compoundmaschine gegen 14 Knoten resp. etwa 11 Knoten läuft, noch eine Geschwindigkeit von 11 — 12 Knoten resp. 7,5—8 Knoten zu verleihen, wie auch aus den mit unserer Glattdeckscorvette „Olga“ (siehe § 53, 39) und unserem Kanonenboote „Adler“ (siehe § 103, 74) angestellten Versuchen, bei denen der Hochdruckcylinder ausgekuppelt war, mit Sicherheit hervorgeht. Dieser Fahrtverlust wird ausserdem noch durch die

33

Klarmachen der Pumpen.

Provisorische

Panzerung.

bessere Manövrirfähigkeit der Drillingsmaschinen gegenüber der drei-cylindrigen Compoundmaschine zum Theil wieder aufgewogen. Das Arbeiten mit einfacher Expansionswirkung während eines Gefechts hat nur den einen, in diesem Ealle nicht in Betracht kommenden Nachtheil, dass der Kohlenverbrauch ein viel grösserer wird, welchem aber auf der andern Seite der sehr ins Gewicht fallende Vortheil eines weniger gefahrdrohenden Kesselbetriebes gegenübersteht.

5) c. Das Klarmachen aller zum Lenzen und Feuerspritzen dienenden Pumpvorrichtungen bedingt, dass sämmtliche in der Bilge liegenden Saugekörbe gereinigt werden. Die Vorrichtungen, welche die Bilgeinjections-rohre der Luftpumpe absperren, sind auf ihre Gangbarkeit zu prüfen. Die Lenzejectoren werden erprobt, sind aber während des Gefechts nur im äussersten Nothfalle anzustellen, wenn die in das Schiff dringenden Wassermassen in keiner andern Weise mehr bewältigt werden können. Wenn irgend möglich, muss darnach getrachtet werden, das durch die verletzte Aussenhaut zuströmende Wasser mit den Pumpen allein, eventuell unter Zuhülfenahme der Circulations-pumpen, heraus zu schaffen, weil die Lenzejectoren, wie § 87, 7 auseinandergesetzt ist, zu viel Dampf verbrauchen, so dass sich bald eine sehr merkliche Spannungsabnahme in den Kesseln einstellt und die Leistung der Maschine vermindert. — Schläuche mit Mundstücken und Schlauchverschraubungen werden nebst den zugehörigen Schlüsseln klar gehalten, so dass sie sofort an jeder beliebigen Stelle des Schiffes an die Feuerlöschrohre geschraubt werden können. Sind an Bord besondere Dampffeuerspritzen vorhanden, so wird das Saugekingston vorher geöffnet und ebenso das die Hauptdruckleitung absperrende Ventil, man braucht dann bei eintretender Feuersgefahr die Pumpe nur angehen zu lassen. Ebenso empfiehlt es sich, die aus den grösseren Abtheilungen saugenden Downton- oder Stonepumpen zum augenblicklichen Betriebe bereit zu halten.

6) II. Schlitzmaassregeln, d. Das Anbringen provisorischer Panzerungen oder anderer Schutzvorrichtungen hat sich verschiedentlich als wirksam erwiesen. Knorr ⁶) theilt mit, dass in dem Kampfe zwischen der Vereinigten Staaten Corvette „Kearsage“ und dem Kaper der Conföderir-ten „Alabama“ ersteres Schiff dem Gegner immer nur eine Schiffsseite zudrehte, welche vorher auf der ganzen Länge von Maschinen- und Kesselraum durch die an einzelnen, in die Schiffswand eingeschlagenen Bolzen auf- und niedergehängte Büstankerkette, deren einzelne Parten unter sich befestigt waren, geschützt war. Um diese provisorische Panzerung unsichtbar zu machen, hatte man dieselbe mit dünnen Brettern bedeckt. Obgleich viele Granaten

trafen, durchschlug keine die Bordwand, alle krepirten beim Anschlägen an die Kette und die Sprengstiicke fielen ins Wasser.

Werth des provisorischen Panzers.

7)    Wenn man bedenkt, dass bei einem modernen ungepanzerten Kreuzer die Maschinen- und Kesselräume etwa ¹j.i seiner Länge einnehmen, wovon wiederum ²/₃ auf die Kessel kommen, dass ferner bei kleineren mit Hochdruckkesseln vom vierten Typ (§ 26) ausgerüsteten Kriegsschiffen, namentlich wenn dieselben Hammermaschinen besitzen, die dünnwandigen, kupfernen Dampfrohre fast immer ganz nahe, theilweise sogar oberhalb der Wasserlinie liegen, mithin den Projectilen der heutigen schweren und präcise feuernden Geschütze preisgegeben sind, so kann man sich leicht vergegenwärtigen, welchen Werth unter Umständen ein auf irgend eine Weise provisorisch hergestellter Panzerschutz haben kann. — Früher empfahl man auch die Herstellung eines Schutzmantels für das Maschinenluk und den Schornsteinumbau aus Kohlensäcken oder Hängematten. Abgesehen davon, dass ein solcher Wall die so äusserst nothwendige Ventilation des Maschinen- und Kesselraumes stets wesentlich beeinträchtigt und den freien Kaum an Deck einschränkt, dürfte er in einem modernen Seegefecht auch wohl einen kaum nennenswerthen Schutz gewähren.

Schutz der Maschinenräume bei modernen Schiffen.

8)    Auf Panzerschiffen, selbst auf den nur in der Mitte gepanzerten neueren Citadellschiffen, liegen die Maschinen und Kessel stets im Panzerschutz. Auf ungepanzerten Kreuzern schützt man die Maschinen und Kessel, wie wiederholt angestellte Scliiessversuche erwiesen haben, am wirksamsten durch Kohlenbunker. Man nimmt daher in neuester Zeit beim Bau derartiger Schiffe darauf Bedacht, dass an beiden Schiffsseiten, soweit der Maschinen- und Kesselraum reicht, Kohlenbunker angeordnet werden. Ausserdem schützt man die Maschinen und Kessel der Panzerschiffe sowohl (siehe Tafel „ 71, Fig. 1 und 3), als auch diejenigen der ungepanzerten Kreuzer durch ein das ganze Schiff durchziehendes stark gewölbtes Panzerdeck aus Stahl oder Eisen von 38—76 mm. Stärke, welches, wenn irgend angängig, mit seinem höchsten Punkte unter der Wasserlinie liegt, und den Zweck hat, das Unterschiff intact zu erhalten, damit das Fahrzeug bei vollständig durchschossenem Oberschiff noch schwimmfähig bleibt. Wenn die Raumtiefe des Schiffes es ermöglicht, bringt man zur Vergrösserung des Schutzes oberhalb des Panzerdecks bis zum Zwischendeck reichende Zellen an, welche mit Kohlen (in unsrer Marine mit Briquetts) angefüllt werden. — Sehr vollkommen durch Kohlenbunker und Panzerdecks geschützte Maschinen und Kessel besitzen die zur Zeit noch im Bau befindlichen Vereinigten Staaten Kreuzer⁷) „Chicago“, „Boston“, „Atlanta“

etc., deren Maschinen- und Kesselconstructionen in England einer sehr abfälligen Kritik unterzogen wurden, von denen es aber noch abzuwarten bleibt, ob sie sich nicht bewähren werden.

Gefechts-

grätings.

9) e. Durch das Einlegen von Gefechtsgrätings soll das Eindringen von Granatsplittern in die der Ventilation wegen unverschlossen bleibenden Luken der Maschinen-und Kesselräume der Panzerschiffe verhütet werden. Die Gefechtsgrätings bestehen meistens aus einzelnen schmiedeeisernen Stäben von etwa 1 bis 2 m. Länge, etwa 100 bis 160 mm. Höhe und etwa 30 bis 40 mm. Dicke. Sie werden an den Enden mit ihren hohen Kanten in Fugen gelegt, welche an den Luksüllen oder den die Luken durchziehenden, für diesen Zweck vielfach besonders stark gehaltenen Decksbalken vorgesehen sind. Auf Panzerschiffen, wie z. B. auf unseren Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“ und den Panzercorvetten der „Sachsen“-Classe sind die einzelnen Stäbe der Gefechtsgrätings sehr oft je nach der Grösse des Luks zu einem oder mehreren Rahmen zu-sammengeschweisst, welche in seitlichen Schlittenführungen laufend mittelst Kurbel, Zahnrad und Zahnstange, oder mittelst Schraubenspindel vor das Luk geschoben und wieder zurückgeholt werden können. Diese Construction ermöglicht ein schnelles Schliessen und was beim Sinken des Schiffes noch wichtiger ist, ein schnelles Oeffnen der Luken, sichert also das Entkommen des Maschinenpersonals aus den unteren verschlossenen Räumen.

Schutznetze.

10) Die Schutznetze der Maschinenluken sollen nur das Herunterfallen von zerschossenen Holz- oder Eisentheilen in die Maschine verhüten, man führt sie auch in Friedenszeiten als Schutz gegen etwaige aus der Takelage herabfallende Theile. Sie bestanden früher aus starken, dünnen Seilen, welche grobmaschig zusammengeflochten und mit kräftigen Haken an den Luksüllen befestigt waren. In neuerer Zeit werden sie in unserer Marine aus Stahldraht gefertigt, welcher aus sieben einzelnen 0,5 mm. starken Drähten zusammengesetzt ist. Die einzelnen Maschen dieses Netzes sind 25 mm. breit und lang. Damit diese Netze die ohnehin nicht hellen Maschinenräume nicht noch mehr verdunkeln, streicht man sie mit weisser Oelfarhe an.

Verschluss der wasserdichten Thüren.

11) f. Das Verschlüssen der wasserdichten Thüren der Maschinen-und Kesselräume erfolgt in der Regel vorher, ehe das Schiff in das Gefecht geht. Es ist vielfach darüber gestritten, ob die Sorge für die Sicherheit des Schiffes ein solches Verfahren rechtfertigt, welches bei entstehenden Havarieen in den einzelnen von einander abgesperrten Maschinen- und Kesselräumen folgende Unzuträglichkeiten mit sich bringt: Erstens kann sich das in den einzelnen Räumen eingeschlossene Personal nur mit grossen Schwierigkeiten gegenseitig unterstützen ; zweitens dürfte es kaum möglich sein, aus dem

Maschinenvorrathsraum alle zur sofortigen Behebung eintretender Verletzungen nöthigen Materialien und Werkzeuge auf die einzelnen Räume zu vertheilen, weil man alle Möglichkeiten solcher Verletzungen nicht voraussehen kann ; drittens entzieht man die Heizräume der Aufsicht des leitenden Maschinisten, so dass derselbe nicht mehr in der Lage ist, durch sofortiges energisches Eingreifen eine entstandene Beschädigung zu verringern, welche sich durch die Ratli-losigkeit seines auf sich selbst angewiesenen Unterpersonals von Augenblick zu Augenblick vergrössern und endlich die Gangbarkeit der Maschine in Frage stellen kann. Aus diesen Erwägungen folgt, dass die Ausführung einer an der Maschine oder den Kesseln nothwendig gewordenen Reparatur bei geschlossenen wasserdichten Thüren gewöhnlich eine längere Zeit erfordern wird, als bei offener Passage.

FalltliUren.

12)    Da in kritischen Gefechtslagen die nicht sofort erfolgende Beseitigung einer den Gang der Maschine störenden Verletzung den Verlust des Schiffes nach sich ziehen kann, so hat man vorgeschlagen, horizontal, mittelst Zahnrad und Zahnstange bewegliche Thüren heim Beginn des Gefechts nur bis auf einen schmalen Spalt, zu schliessen, durch welchen sich noch ein Mensch hindurchzwängen kann, den gänzlichen Abschluss aber erst vorzunehmen, wenn das Schiff leck ist. Vertical mittelst Schraubenspindeln sich beAvegende wasserdichte Thüren kann man bis zu diesem Moment ganz auflassen, wenn man den Angriffspunkt der Spindel an die Thür in ein Charnier verlegt, welches sich nach Herausschlagen eines Splintes öffnet und die Thür durch ihr eigenes Gewicht herabfällen lässt. Diese, bei sehr vielen von J. & G. Thomson in Glasgow erbauten transatlantischen Dampfern in Anwendung gebrachte Construction ist sehr empfehlenswertli, da ein Hammerschlag genügt, um den Splint zu entfernen, wenn das Charnier gangbar erhalten wird, wofür natürlich gesorgt werden muss.

13)    Auch die auf vielen Panzerschiffen eingeführten wasserdichten Thüren von Riley*), welche mittelst hydraulischen Druckes gehoben und durch Oeffnen eines Hahnes, infolgedessen das Wasser aus dem Druckcylinder tritt, momentan geschlossen werden, können bis zum letzten Augenblick offen bleiben. Eine solche mit hydraulischer Einrichtung versehene Thür von Coxhead **) trennt den vorderen Heizraum vom hinteren auf unserer Panzerfregatte „Deutschland“, sie hat sich nach Oeffnen des Hahnes innerhalb 6 Secunden stets anstandslos geschlossen, beansprucht aber eine längere Zeit zum Wiederöffnen als die mit Schraubenspindeln versehenen Thüren, worauf es

*) The Engineer vom 4. October 1878.

**) F. C. Coxhead. On hydraulic gear for water-tight doors. Transactions of the institution of naval architects. London 1875.

ja aber bei allen wasserdichten Thüren gar nicht ankommt, von denen man nur schnellen Schluss verlangt. — Für unumgänglich nothwendig offen zu haltende Passagen, wie den Oeffnungen zwischen den beiden Maschinenräumen eines Schiffes mit Längsschott, hat man wie auf unseren Panzercorvetten der „Sachsen“-Classe gewöhnliche Thüren angewendet, welche, so oft sie geöffnet werden, durch eine starke Feder selbstthätig zuschlagen und erst beim Leckwerden des Schiffes durch Vorreiber wasserdicht angepresst werden (siehe § 94, 5).

Schutz der Heizer.

14) Will man für das Entkommen der Heizer Sorge tragen, welche bei einer im Laufe des Gefechts durch Geschosse, Rammstösse oder sonst wie hervorgerufenen Kessel explosion nicht sofort tödlich verletzt werden, so muss man die wasserdichten Thüren unbedingt offen lassen, weil die Heizer den Weg nach oben durch den mit heissen Dämpfen erfüllten Kesselraum, in welchem sofort alle Lampen erlöschen, unmöglich finden können. Es empfiehlt sich daher auch aus diesem Grunde, zur Beleuchtung der Kesselräume electrische Lampen zu verwenden, welche in solchem Falle weiter leuchten. Im Engineer *) wurde gelegentlich der Kesselexplosion auf dem „Thunderer“ der Vorschlag gemacht, um die wasserdichten Thüren der Kesselräume ein Bohr zu legen, welches mit einem stets offenen Kingstonventil in Verbindung steht und durch einen Hahn unmittelbar neben der Thür abgesperrt werden kann. Die der Thüröffnung zugekehrte Seite dieses Rohres ist mit dicht nebeneinanderstehenden Löchern von 3—5 mm. Durchmesser zu versehen, so dass die aus denselben nach Oeffnen des Hahnes infolge des hydrostatischen Druckes tretenden Wasserstrahlen, an denen sich der Dampf condensirt, das Eindringen des letzteren in die übrigen Schiffsräume verhindert. Bei einer Explosion oder einer anderen Beschädigung der Kessel oder Rohrleitungen, welche eine starke Dampfausströmung verursacht, öffnet der, der wasserdichten Thür zunächst stehende Heizer den Hahn des dieselbe umgebenden Rohres, und die Heizer können sich durch die Wasserscheidewand hindurch in die anderen Räume retten. Auf den italienischen Monstre-Panzerschiffen, welche mit derartigen Einrichtungen versehen sind, ist noch über jeder dieser wasserdichten Thüren eine kräftige electrische Lampe mit einem Reflector angebracht, deren Lichtstrahlen den ganz in Dampf gehüllten Heizern das Auffinden dieser Thür erleichtern sollen. Der einzige Vorwurf, welcher gegen diese Einrichtung erhoben werden kann, ist der, dass beim Anstellen derselben sehr viel Wasser in das Schiff eindringt. Diese Wassermasse wird aber wohl nie so beträchtlich ausfallen, dass

sie nicht durch eine Dampflenzpumpe oder einen Lenzejector sollte entfernt werden können.

Abschluss des ausströmenden Dampfes.

15)    Die Anbringung der vorbeschriebenen Schutzmaassregel für die Heizer ist besonders für solche Schiffe von Wichtigkeit, deren Kessel hei eintretenden Beschädigungen ihrer Körper oder Dampfrohre nicht durch selbstthätige Abschlussventile (siehe § 69, 40 bis 42) von dem verletzten abgesperrt werden können. Haben sich hier die in den nächstgelegenen sicheren Raum geflüchteten Heizer von ihrem ersten Schrecken erholt, so werden sich bald einige Beherzte finden, welche es unternehmen, die Absperrventile der übrigen intact gebliebenen Kessel zu schliessen, um das Ausströmen des Dampfes aus denselben zu verhüten. Sind die Ventile abgeschlossen, so sorgt man durch Oeffnen der Rauchkammer- und Feuerthüren aller in dem Raume enthaltenen Kessel für das schnelle Abströmen des Dampfes und muss dann versuchen, das Dampfrohr, so gut es geht, zu dichten. — Auf unseren Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“ sind immer je zwei auf einer Schiffsseite nebeneinander liegende Kessel mittelst vom Maschinenraum aus zu handhabender Ventile von den andern absperrbar, so dass bei Beschädigung eines Kessels nach Abschluss des zugehörigen Ventiles nur der Dampf dieses und des mit ihm verbundenen Kessels entweichen kann.

Entfernen der Maschinenraumfenster.

16)    g. Das Fortnehmen aller Maschinenraumfenster vor dem Beginn des Gefechts ist unbedingt erforderlich, weil dieselben schon häufig durch die beim Abfeuern der schweren Geschütze im Schiffe entstehenden Erschütterungen zerspringen. Die von oben herunter fallen den Glassplitter können dann nicht nur Verletzungen des Maschinenpersonals herbeiführen, sondern auch, wie bereits § 102, 27 c) erwähnt ist, beim Eindringen in die Wellenlager das Warmlaufen derselben verursachen, gefährden somit den regelmässigen Betrieb der Maschine. Während die Fenster der Maschinenraumluken also unter allen Umständen entfernt werden müssen, können die Fenster der Maschinenpavillons, welche ähnlich wie die der Eisenbahnwagen zum Versenken in die Schottwände eingerichtet sind, wenn es an Zeit gebricht, an Ort und Stelle belassen, und brauchen nur geöffnet zu werden, weil sie erst schädlich wirken können, wenn Geschosse die Schottwände zerstören, es in solchem Falle aber gleichgültig ist, ob sich zwischen den dann herumfliegenden Eisen-,

Holz- und anderen Splittern auch Glassplitter befinden.

17)    III. Vorsichtsmaassregeln, h. Das Bereithalten von Rohrschellen für die Koin-scheiien. wichtigsten Rohre, wie Dampfrohre, Speiseröhre u. s. w. ist in allen Kriegsmarinen gebräuchlich. Die aus Eisenblechen hergestellten Rohrschellen werden mit dem Maschineninventar an Bord gegeben.

Sie müssen vor Beginn eines Gefechts aus dem Vorrathsraum der

Sehornsteiu-

bleche.

Lecktücher.

V orkehrungen für angestrengtesten Gebrauch der Maschine.

Maschine entnommen und an Ort und Stelle zur Hand gelegt werden. Aufgerissene oder durchlöcherte Rohre werden mit Hülfe der Schellen und einer Zwischenlage von Mennigekitt oder Gummipackung gedichtet. Lecke Rohre, für welche keine Rohrschellen vorhanden sind, sucht man dadurch zu dichten, dass man sie mit Mennigekitt belegt, darüber Bleiblech oder Segeltuch deckt und dieses mit Schiemannsgarn fest umwickelt.

18) i. Das Bereithalten von Schornsteinblechen und Ziehbändern, um dieselben an den etwa durchschossenen Stellen des Schornsteins befestigen zu können, ist eine ebenso allgemeine Vorsichtsmaassregel wie die vorstehende. Derartige der Form des Schornsteins entsprechend gebogene Bleche werden in unserer Marine nebst den zugehörigen Ziehbändern allen Schiffen mitgegeben. Wird der Schornstein durchlöchert, so leidet der Zug der Feuer, weil die äussere kalte Luft in den Schornstein dringt. Um die durch diesen Umstand sich sehr verringernde Verdampfungskraft der Kessel wieder nach Möglichkeit zu heben, sucht man die OefFnungen durch die Bleche zu schliessen. — Sollte bei kleineren Fahrzeugen der Schornstein mit dem Dampfabgangsrohr der Sicherheitsventile durch ein Geschoss umgebogen werden, so muss man ihn ebenso wie das Rohr zu kappen suchen, da ein umgebogener Schornstein die Unterhaltung der Feuer und ein umgebogenes Dampfabgangsrohr die Wirksamkeit der Sicherheitsventile lahm legt.

19) k. Das Bereithalten von Lecktüchern ist nur bei einigen Marinen eingeführt. Die Lecktücher sollen bei grösseren Verletzungen des Schiffskörpers, wie sie Ramme und Torpedos hervorbringen, von aussen stramm um das Schiff herumgezogen werden uncl eine oberflächliche Abdichtung des entstandenen Lecks herbeiführen. Durch einen solchen rohen Verschluss des Lecks soll die Möglichkeit gegeben werden, dasselbe von Innen mit Planken und Balken provisorisch zu schliessen. Als Dichtungsmaterial zwischen den von Innen angelegten Planken oder Balken und der Schiffswand soll sich Speck und fettes Pökelschweinefleisch sehr gut bewährt haben, wenigstens sind in unserer Marine mittelst derselben zu wiederholten Malen kleinere Lecks derartig verstopft worden, dass die Schiffe noch eine längere Reise bis zum nächsten Dock zurücklegen und sich mit Hülfe der durch Maschinen bewegten Pumpen lenz halten konnten. — Auf Schiffen, denen keine besonderen Lecktücher mitgegeben werden, kann man statt derselben Segel oder Presennings benutzen.

20) Die Vorkehrungen, welche man trifft, um die Maschinen in angestrengtester Weise gebrauchen zu können, bestehen:

1) In der sofort zu ermöglichenden Verstärkung des Bedienungspersonals. Während des Gefechts soll sich zwar nur eine Wache

in den Maschinen- und Kesselräumen befinden, hingegen die Piquetwache in jedem Augenblicke zum Eingreifen bereit stehen.

2)    In der sorgfältigsten Beobachtung aller Maschinentheile und reichlicher Schmierung derselben.

3)    In der forcirten Bedienung der Feuer. Für diesen Zweck sind die Kohlen in den Bunkern ordentlich nach vorn zu trimmen, alle grossen Kohlenstücke sind bis zu Beginn des Gefechts zurückzulegen und bis dasselbe seinen Anfang nimmt, dürfen nur die kleineren Kohlentheile verbrannt werden. Während des Gefechts wird dann nur mit grösseren Kohlenstücken ohne Grus geheizt.

Unterbringen der Asche.

21) Auf Schiffen mit Gefechtsaschkasten (siehe § 33, 11) werden letztere vor Anfang des Gefechts entleert, damit sie später die Asche aufnehmen können. — Auf grossen Schlachtschiffen ohne Gefechtsaschkasten wird das Unterhringen der Asche bei einer länger dauernden Seeschlacht, namentlich wenn die Kessel in forcirtem Betriebe erhalten werden, mit Schwierigkeiten verknüpft sein. Man muss sie in solchen Fällen besonders sorgfältig ablöschen und kann sie dann vorläufig in die Bilge, in einen inzwischen entleerten Kohlenbunker, oder wo es thunlich ist, in den Doppelboden schütten.

§ 105.

¹

Lt. z. S. Siegel. Der Derivationswinkel der Schiffe. Verordnungsblatt. Berlin 1883.

²

Torpedo boats. Engineering vom 28. Februar 1883.

³

Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. Nr. X. und XI. Pola 1881.

⁴

The steam trials of her majesty’s ships. Engineering vom 15. October und 31. December 1875.

⁵

N.M.Dougall. The relative merits of simple and compound engines. London 1875.

ßUSLEY, die Scliiffstnaschine.

⁶

E. Knorr. Handbuch der Schiffsdampfmaschinenkunde. Berlin 1867,

⁷

Proceedings of the United States Naval Institute. Heft 2(>.    1883.

33⁷

Havarieen und Reparaturen der Schiffsmaschinen.

Ursachen der Havarieen.

1)    Bei dem auf grösseren Reisen oft wochenlang ununterbrochenem Betriebe und den durch Orkane hervorgerufenen ungewöhnlichen Beanspruchungen der Schiffsmaschinen kann es nicht Wunder nehmen, wenn dieselben trotz rationellster Construction und solidester Ausführung ausser unbedeutenderen Beschädigungen aller Art zuweilen auch grössere Havarieen und gänzliche Zusammenbrüche erleiden. Tüchtige leitende Maschinisten haben es aber, wie nachstehend gezeigt werden soll, selbst in den schwierigsten Lagen verstanden, ihre Maschine mit den an Bord verfügbaren Mitteln nothdürftig betriebsfähig wieder herzustellen, und das Schiff mit Besatzung vor dem sonst zuweilen sicheren Untergange zu bewahren.

2)    Sämmtliche Havarieen der Schiffsmaschinen lassen sich in folgende Einteilung. 3 Gruppen theilen :

I. Havarieen, welche die Maschinen betriebsunfähig machen und unbedingt eine Reparatur erfordern :

a)    Kurbelwellenbrüche,

b)    Schraubenwellenbrüche. •

II. Havarieen, welche die Betriebsfähigkeit der Maschine nur bedingt in Frage stellen und sich durch Umstellen oder Auskuppeln der verletzten Theile vorläufig beseitigen lassen:

c)    Beschädigungen der Cylinder, Kolben und Schieber,

d)    Beschädigung der Condensatoren und Pumpen.

III. Havarieen, welche in der Regel durch Auswechselung der beschädigten Theile gegenReservetheile behoben werden können:

e)    Brüche von Kolben-, Schieber-, Pleyel- und Excenterstangen.

Kurbelwellen

brüche.

Kurbelbrucli des Dampfers „Lessing“,

3)    a. Kurbelwellenbrüche, und zwar namentlich Brüche des hinteren Kurbelarmes sind aus dem § 95, 3 angeführten Grunde häufiger vorgekommen. In neuerer Zeit hat man, wie schon § 76, 12 angeführt wurde, die Kurbelwellen oft getheilt und für jeden Cylinder eine besondere Kurbel angeordnet, um durch Einlegen einer Reservekurbel eine etwa zerbrochene sofort ersetzen zu können. Hat man aber die Reservekurbel nicht an Bord und lassen sich die vorderen Kurbeln beim Bruch der hinteren Kurbel nicht an deren Stelle legen, so muss man doch zur Reparatur derselben schreiten.

4)    Kurbelbruch auf dem Postdampfer „Lessing“¹) der Hamburg-Amerikanischen Packetfahrt-Actien-Gesellschaft. Auf einer Reise von Newyork nach Hamburg brach im Juli 1883 die Kurbel der zweicylindrigen Compoundmaschine von 2700 IBP an der auf Tafel 156, Fig. 11 und 12 angedeuteten Stelle im vorderen Arm der hinteren Kurbel. Der abgebrochene obere Theil des Kurbelarmes hatte sich auf der einen Seite etwa 6 mm. von dem unteren entfernt, während auf der anderen Seite beide Theile hart aufeinander lagen. Die Reparatur liess der leitende Maschinist Junge in offener See in folgender Weise ausführen: Es wurde der gebrochene Kurbelarm fast horizontal gedreht und dann durch eine auf dem schmiedeeisernen Maschinenfundamente stehende Winde der gebrochene, vorgeeilte Theil soweit zurückgebracht, bis auf beiden Seiten die Entfernungen zwischen den zwei Theilen gleich waren. Hierauf wurden über der zerbrochenen Stelle an drei Seiten 16 mm. starke Platten mittelst 26 mm. starker Schraubenbolzen befestigt. Zur grösseren Sicherheit und um die auf Abscheerung beanspruchten Bolzen zu unterstützen, ward über diese Plattenverbindung ein Bügel aus 80 mm. breitem und 20 mm. starkem Flacheisen gelegt, der, in Zapfen mit U/g zölligem Gewinde endigend, durch Steg und Mutter geschlossen war. Endlich wurde eine durch eine 40 mm. starke Zugschraube zusammengeholte 20 mm. starke Kette zweimal um den Arm geschlungen. Die Fahrt Avurde nach erfolgter Reparatur mit 2 Kesseln, einer Dampfspannung von 3 kg. pro. qcm. Ueberdruck und 25 Umdrehungen in der

1884.

Minute, wobei die Maschine 316 IIP leistete, und dem Schiffe eine Geschwindigkeit von 7 Knoten verlieh, fortgesetzt. Das Wetter war nicht ungünstig, nur an einem Tage während 16 Stunden war starker Nordweststurm mit hoher See, bei welchem das Schiff schwer arbeitete. Der Zustand der reparirten Stelle war bei der Ankunft des Schiffes in Hamburg unverändert; die Maschine war manövrirfähig, nur konnte man nicht wagen, dieselbe rückwärts arbeiten zu lassen.

Kurbelbruch der Corvette

5) Kurbelbru'ch auf der gedeckten Corvette '„Pensacola“*) der Vereinigten

Staaten Marine. Am 18. Juni 1880 brach der hintere Arm der »I>ensacola“-

vorderen Kurbel der Maschine von 964 IIP auf der Reise von

St. Franzisco nach Puget Sound an der auf Tafel 156, Fig. 13

und 14 bezeichneten Stelle. Der leitende Maschinist Stivers liess

aus einer alten eisernen Gräting 10 Schuhe b schmieden und placirte

sie in gleichen Abständen um den gebrochenen Kurbelarm herum.

Von diesen Schuhen befestigte man je einen am oberen und am unteren Ende des Kurbelarmes mit einer kleinen Kopfschraube c.

Die andern Schuhe hielt man so lange mit der Hand fest, bis sie durch eine Windung von Drahttau, zu dessen Aufnahme sie dienen sollten, ebenfalls auf dem Kurbelarm festgehalten wurden. In dem an der Welle sitzenden Stück des Kurbelarmes wurde eine Kopfschraube a von 25 mm. Durchmesser geschraubt, an welcher das Ende des Drahttaues befestigt war. Das Drahttau wurde iiun um den Kurbelarm herumgewunden und jede Windung durch ein schweres, in das Maschinenraumluk hineingehängtes Decktakel stramm angezogen. Mittelst dieses Takels konnte eine Zugkraft von ungefähr 2 tons auf jede Windung des Drahttaues ausgeübt werden.

Nach dem Anzuge wurde jede Windung gehörig fest gezeist.

Auf diese Weise legte man 3 Schichten von Drahttauwerk um den Kurbelarm, deren untere aus 11, deren mittlere aus 10 und deren obere aus 9, zusammen also 30 Windungen bestand. Das letzte Ende wurde bei einem der Schuhe rund um die ganze Umwickelung und in einfacher Weise festgemacht. Das verwendete Drahttau besass 14 mm. Durchmesser, es bestand aus 5 Strängen von je 17 einzelnen Drähten, welche um eine Hanfeinlage von 4 mm. Durchmesser gewunden waren ; die einzelnen Drähte hatten einen Durchmesser von 1 mm. Die Umwickelung der Kurbel nahm 7 Stunden in Anspruch. — Nach Beendigung der Reparatur fand sich, dass auch die beiden Arme der hinteren Kurbel in ähnlicher Weise wie der eine der vorderen gebrochen waren.

Diese wurden in Victoria ganz wie der Arm der vorderen Kurbel reparirt, dann ging die Corvette unter Segel nach St. Franzisco zurück,

und musste mit den umwickelten Kurbelarmen noch 200 Seemeilen gegen leichten Wind von vorn dampfen, wobei in der Minute 16,85 Umdrehungen gemacht wurden und das Schiff 4,41 Knoten lief ; der Anfangsdruck auf die Kolben betrug hierbei 1,33 kg. pro qcm. — Die losen Schuhe unter dem Drahttauwerk sollten zum Untertreiben von Keilen aus trockenem Holz dienen, welche durch das Kühlwasser aufquellend, eine Anspannung der Draht-tauumwickelung herbeiführen sollten, weil man einen starken Reck des Drahttaues befürchtete. Dieser stellte sich aber nicht ein, vielmehr hielten sich die Kurbelarme sehr gut. Die Reparatur einer zerbrochenen Kurbel mittelst Drahttauwerks ist einer Reparatur derselben mittelst an Bord nur schwierig und dann auch nur kümmerlich herzustellender Schmiedearbeit sicherlich vorzuziehen.

Schrauben

wellenbrüche.

Thomson's

Kupplung.

6)    b. Schraubenwellenbrüche sind in den letzten Jahren ausserordentlich häufig aufgetreten. Sie bringen das Schiff meistens in eine recht üble Lage, da nur wenige Dampfer genügend Takelage besitzen, um mit Hülfe des Windes allein ihre Fahrt fortsetzen zu können, oder zum wenigsten steuerfähig zu bleiben, weil die Schraube den Bewegungen des Schiffes sehr hinderlich ist. Selbst die grösste Sorgfalt in der Construction und Herstellung der Schraubenwelle ist aber aus dem § 53, 5 angeführten Grunde nicht immer im Stande, Brüche derselben zu verhüten, und es hat daher nicht an Vorschlägen gefehlt, den unangenehmen Folgen solcher Unfälle möglichst zu begegnen. Hierher gehören der Bau von Doppelschraubenschiffen, die Mitgabe einer Reservewelle oder einer provisorischen W ellenkupplung.

7)    Die Wellenkupplung von Thomson*) ist eine dreitheilige Kupplung aus Stahlguss (Tafel 156, Fig. 6—8), welche für den Durchmesser der Welle passend, einem Schraubendampfer mitgegeben wird und im Falle eines Wellenbruches zur nothdiirftigen Vereinigung der einzelnen Enden dienen kann. In den meisten Fällen, wenn der Bruch mitten in einem Wellenstück oder an einem Flansch, oder in einem Drucklager erfolgt, mag diese Vorrichtung recht gute Dienste leisten, es werden aber trotzdem Brüche eintreten können, denen überhaupt nicht beizukommen ist, wie z. B. an der Schaftwelle innerhalb des Stevenrohres u. s. w. Dagegen lässt sich die Kupplung unter Umständen noch beim Bruch der Kurbelwelle innerhalb einer Lagerstelle verwenden, wenn das Lager entfernt und durch eine passende Unterlage unter dem mittleren, cylin-drischen Tlieile des Kupplungsmuffes ersetzt werden kann. Ebenso wäre diese Kupjdung als eine wirksame Verstärkung solcher Stellen der Schraubenwelle zu verwenden, welche sich während der Reise

als fehlerhaft erweisen sollten, so dass manchem gefahrdrohenden Bruche bei Zeiten vorgebeugt werden könnte.

Bruch der ' Drucklagerwelle.

8)    Bruch der Drucklagerwelle auf einem englischen Frachtdampfer²)

Auf der Reise von Malta nach England brach ein englischer Dampfer mit einer zweicylindrigen Compoundmaschine von 500—600 IIP seine 22 cm. starke Drucklagerwelle, welche 8 Kämme besass, unmittelbar hinter dem vordersten Ring (Tafel 156, Fig. 9 und 10).

Von den Kämmen liefen aber nur 6 im Drucklager, die beiden andern standen heraus. Der Versuch, das Schiff durch Segel fortzubewegen, misslang, denn einerseits schlief der Wind vollständig ein und andrerseits steuerte das Schiff schlecht. Man versuchte daher die Welle zu repariren, welches bei der knappen Räumlichkeit im Tunnel und der nöthigen Demontage des Drucklagers sehr schwierig war. Die beiden Wellenenden wurden, so gut es ging, zusammengesetzt, und in gleichen Abständen in den Umfang derselben 3 Keilnuten a von 23 cm. Länge, 5 cm. Breite und 4 cm.

Tiefe eingehauen. Um die in die Nuten gelegten, zur Ueberwindung der Torsion bestimmten Keile h festzuhalten, wurde die aus 2 Theilen bestehende Stopfbüchse der Schraubenwelle in dem Tunnelschott des Maschinenraumes abgeschraubt, um die Welle gelegt, und durch drei kleine Nasenkeile h auf derselben festgekeilt. Da die Verbindungsflansche c der Stopfbüchse zu schwach waren, so legte man noch den Ring d und das Zugband e um dieselbe. Endlich hielt man die beiden Wellenenden durch zwei in eine der Vertiefungen je halb um die Welle gelegte Scheiben/ mittelst der 4 Schrauben g zusammen. Das Drucklager, welches auf seiner Grundplatte verstellt werden konnte, wurde nun wieder untergeschoben und so weit nach hinten gerückt, dass 2 Ringe der Drucklagerwelle noch in dasselbe eingriffen, die übrigen mussten wegen der Reparatur frei laufen. Die ganze Reparatur wurde in 24 Stunden ausgeführt. Nach Beendigung derselben ging die Maschine ganz langsam und das Schiff konnte mit einer Geschwindigkeit von 4—5 Knoten den nächstgelegenen Hafen von Bone in Algerien erreichen. Hier wurde die Welle in einer Maschinenfabrik solider reparirt, so dass das Schiff zu seinem Heimaths-liafen zurückkehren konnte, wo eine neue Welle eingelegt wurde.

9)    c. Beschädigungen der Cylinder, Kolben und Schieber treten im Allgemeinen Be^hädi^imgen nicht so häufig ein wie Wellenbrüche. Zerbricht durch irgend Theiie. eine Ursache ein Cylinder, ein Kolben oder ein Schieber in einer Zwillings- oder Drillingsmaschine, so schliesst man den betreffenden Cylinder mit Hülfe seiner Absperrvorrichtungen (siehe § 69, 19—22) von den Kesseln und Condensatoren ab, kuppelt seine Pleyelstange

und Schieberstange von den anderen Uebertragungs- und Steuerungs-mechanismen aus, stellt Kolben und Schieber auf irgend eine Weise fest (siehe § 103, 74) und fährt mit einem Cylinder resp. zwei Cylindern weiter. Nur in seltenen Fällen und unter besonderen Umständen wird es bei diesen Maschinen nöthig sein, den beschädigten Maschinentheil noch auf See zu repariren.

Fahren ohne Hochdruckcylinder mit zweicylindrigen Compoundmaschinen.

10) Bei zweicylindrigen Compoundmaschinen kann man beim Bruch des Hochdruckkolbens oder Schiebers mit dem Niederdruckcylinder allein unter reducirtem Druck (etwa 2 kg. pro qcm.) weiter fahren. Man nimmt zu diesem Zweck den Expansions- und Grundschieber des Hochdruckcylinders aus dem Schieberkasten heraus, steckt aber zur Ausfüllung der Stopfbüchsen deren Stangen wieder ein, und stellt den Kolben fest, so dass der Dampf aus dem Dampfrohr direct in den Receiver überströmen kann. — Wird der Cylinder deckel unbrauchbar, so wechselt man ihn gegen den Reservedeckel aus. — Ist der Boden oder sind die Seitenwände des Hochdruckcylinders nach dem Dampfmantel hin leicht gesprungen und undicht, so braucht man nur die Rohrleitung des letzteren von der Hauptdampfleitung abzusperren und der Cylinder kann im Betriebe bleiben. Sind diese Theile aber derartig beschädigt, dass sie dem Dampfdruck nicht mehr widerstehen können, oder dass durch weiteren Gebrauch derselben eine grössere Gefahr zu befürchten wäre, so muss man den Hochdruckcylinder, wie oben angegeben, ausser Betrieb setzen. Etwaige bis nach aussen reichende Risse und Sprünge müssen provisorisch gedichtet werden, damit der Dampf durch den Hoch- zum Niederdruckcylinder strömen kann.

Fahren ohne Niederdruckcylinder bei ■*-" zweicylindrigen Compoundmaschinen.

Ausserbetrieb-setzen eines Cylinders bei Compoundmaschinen mit Wechselvorrichtungen.

11)    Wird in einer zweicylindrigen Compoundmaschine der Niederdruckkolben oder Schieber derartig verletzt, dass eine Reparatur nicht möglich ist, so wird ersterer festgestellt, letzterer herausgenommen und der Cylinder ausser Betrieb gesetzt. Man fährt dann mit dem Hochdruckcylinder allein ohne Druckreducirung und lässt den verbrauchten Dampf durch den Niederdruckcylinder in den Conden-sator entweichen. — Ist der Niederdruckcylinder endlich selbst gesprungen, dass man ihn nicht mehr benutzen kann, so muss er ausgeschaltet und nach aussen hin provisorisch gedichtet werden, damit das Vacuum in dem allein arbeitenden Hochdruckcylinder durch Luftzutritt nicht zerstört wird.

12)    Bei zweicylindrigen Compoundmaschinen, welche, wie auf unserem Kanonenboote „Adler“, besondere Dampfabsperrvorrichtungen für die einzelnen Cylinder besitzen, lässt sich ebenso wie bei drei-cylindrigen Compoundmaschinen mit doppelten Wechselschiebern (siehe § 69, 28) die Ausserbetriebsetzung eines verletzten Cylinders leichter bewirken (siehe § 103, 74). Bei dreicylindrigen Compoundmaschinen mit einem Wechselschieber (§ 69, 27) oder einem

Wechselventil (§ 69, 29) muss man beim Abkuppeln des unbrauchbaren Hochdruck cylinders zwischen die Verbindungsstutzen seiner Exhausträume B (siehe Tafel 106, Fig. 3 und 5) und jenen der Niederdruck cylinder blinde Flanschen einsetzen. Dasselbe muss auf einer Seite des Hochdruckcylinders geschehen, wenn einer der Niederdruckcylinder nicht mehr gebrauchsfähig ist. — Unter besonderen Verhältnissen kann man in die Lage kommen, in See zur Reparatur eines verletzten Cylinders schreiten zu müssen, wesswegen hier nach Ledieu ein solcher Fall angeführt worden ist.

13) Beschädigung eines Dampf cylinders auf dem französischen Transport- cyf^ders auf dampf er „Entreprenante“ mit einer zweicylindrigen Mazeline’schen Maschine von 876 IBP (siehe Tafel 67, Fig. 1 und 2, Tafel 90 und Prenante“-Tafel 102). Auf der Reise von Guadeloupe nach Frankreich fiel am 11. Februar 1875 aus dem Kolbenkörper des vorderen Cylinders einer der Verschlusspfropfen für die Kernlöcher heraus, klemmte sich zwischen Kolben und Cylinderdeckel ein und verursachte folgende Verletzungen: Der Cylinderdeckel brach mitten durch, der Cylinder erhielt mehrere Risse, deren einer 2 m. lang dem Umfange des Cylinders folgte und ein Stück von 20 cm.

Breite von demselben abtrennte, welches am Cylinderdeckel hing.

Die Kolbenstangen hatten sich auf eine Länge von 30 cm. vom Kolben ab um etwa 4 cm. durchgebogen. Die innere Kolbenwand und der Liderungsring waren zerbrochen. Der leitende Maschinist Laurent schritt sofort zu der auf Tafel 156, Fig. 18—20 dargestellten Reparatur. Die abgerissenen und gesprungenen Theile des Cylinders wurden mittelst Winden und Keilen aneinander gepresst. Von aussen legte man um die gerissenen Stellen drei .Bleche von 2,5 m. Länge, 0,3 m. Breite und 7 mm. Stärke (stärkere Bleche waren an Bord nicht vorhanden), welche untereinander vernietet wurden. Diese Blechhülle wurde durch 38 Mutterschrauben von 18 mm. Durchmesser, deren Köpfe in der inneren Cylinderwand versenkt waren, nach Zwischenlage einer Dichtungsschicht von Mennigekitt fest um den Cylinder geschraubt. Um den Cylinderflansch legte man zur grösserem Sicherheit noch das Zugband a und um den Cylinder die beiden Ketten b b, welche, wie Fig. 19 zeigt, am Exhaustrohrflansch befestigt waren und durch eine in den Schieberkastenflansch gesteckte Zugschraube c angespannt werden konnten. Ein in das Innere des Cylinders sich erstreckender Riss wurde abgebohrt und das Loch durch einen eingeschraubten Stift geschlossen. Ausserdem wurde im Inneren des Cylinders zur Herstellung der Dichtung über jedem Riss eine 5 mm. breite und 3—4 mm. tiefe Nute gehauen, mit Weissmetall ausgegossen und geglättet. Den zerbrochenen Cylinderdeckel ersetzte man durch den Reservedeckel, befestigte ihn an dem Cylinderflansch

auf die gewöhnliche Weise, brachte aber zur Verringerung der Beanspruchung des reparirten Theiles des Cylinders 6 Zugschrauben d an, welche über den Flansch des Deckels griffen und in einer der äusseren Rippen des Cylinders mit Mutter und Gegenmutter verschraubt waren (Fig. 18). Die grösste Schwierigkeit verursachte das Geraderichten der starken Kolbenstangen, welche man nicht ordentlich warm machen konnte. Man brachte sie durch Hämmern unter gleichzeitiger Anwendung einer zwischen dem Cylinderboden und dem Kolben eingespannten Winde und der Maschinendrehvorrichtung, welche, in entgegengesetztem Sinne auf die Stangen wirkend, eine starke Zugspannung in denselben hervorriefen, wieder einigermaassen in ihre richtige Form. Die Grundringe und Deckel der Stopfbüchsen mussten aber noch oval ausgefeilt werden, um die Gangbarkeit der Maschine zu ermöglichen. Weil die Befürchtung nahe lag, dass sich die Stangen bei zu starkem Druck wieder durchbiegen könnten, schloss man den Eintrittscanal an der Bordseite des Cylinders mit einem Holzstück bis zur Hälfte (Fig. 19J, um möglichst wenig Dampf hinter den Kolben treten zu lassen. Endlich wurde der zerbrochene Kolbenkörper durch aufgeschraubte Bleche nothdürftig reparirt und der Reservekolbenring eingesetzt. Diese Reparatur hatte 14 Tage in Anspruch genommen. — Die Maschine arbeitete darauf mit 1 —1,2 kg. pro qcm. Ueberdruck in den Kesseln, deren gewöhnlicher Arbeitsdruck 1,75 kg. pro qcm. Ueberdruck betrug. Der unverletzte Cylinder erhielt 0,4, der reparirte 0,25 Füllung. Hierbei wurden 40 Umdrehungen erreicht, weder Stösse noch Warmlaufen bemerkt und nur eine geringe Bewegung der Stopfbüchsendeckel infolge der nicht ganz geraden Kolbenstangen beobachtet. Die Maschine functionirte mit dem reparirten Cylinder in dieser Weise 6 Tage, bis das Schiff in Toulon einlief.

satoren und Pumpen.

Bderllconden8en d. Beschädigungen der Condensatoren und Pumpen. Die gewöhnlichen kleineren, an Condensatoren und Pumpen auftretenden Unregelmässigkeiten und Störungen sind bereits § 102, 35—37 resp. 24—26 erörtert. Nachstehend sind nur die seltener vorkommenden grösseren Havarieen berücksichtigt.

Havarie am Einspritz-eondensalor.

15) Zusammenbrüche der Einspritzcondensatoren sind in früheren Jahren bei den älteren Maschinen zuweilen eingetreten. Sie waren eine Folge der Schwächung, welche die inneren Condensatorwände im Laufe der Zeit durch Corrosionen erfuhren. Hatte diese Abrostung einen gewissen Grad erreicht, so genügte der äussere Luftdruck, um in Verbindung mit etwraigen in der Maschine plötzlich auftretenden Stössen die flachen Wände des Condensatorkastens zu zersprengen. War der Condensator derartig zerstört, dass eine Reparatur nicht möglich war, so musste man versuchen, ihn von

aussen oberflächlich zu dichten und ohne Condensation zu fahren, wie dies unter 20) beschrieben ist.

Havarie m Oberflächen-condensator.

16)    Beschädigungen der Oberßächencondensatoren kommen meistens nur any den Kühlrohren vor. Besonders bei langen horizontalen, schlecht unterstützten Kühlrohren tritt eine sich allmälig vergrössernde Durchbiegung ein, welche endlich den Bruch solcher Bohre verursacht. Das Circulationswasser gelangt dann in grösseren Mengen in den Condensationsraum, die Luftpumpe führt der Cysterne mehr Wasser zu, als die Speisepumpe fortschaffen kann und es entsteht ein gewisser Ueberdruck in der Cysterne, welcher das Luftpumpensicherheitsventil (siehe § 81, 18) oder das selbstthätige Luftpumpenausgussventil (siehe § 81, 12) zur Function bringt. Es ist in solchen Fällen gerathener, die Oberflächencondensation abzustellen und nur mit Einspritzung zu fahren, weil einerseits das Speisewasser fast ganz kalt wird und andrerseits bei schnellerem Grange der Maschine die genannten Ventile bei jedem Hube der Luftpumpe so heftig zur Action kommen, dass ein Zerschlagen ihrer Sitze oder ein Zerbrechen ihrer Federn zu befürchten steht.

Einspritz-

condensation.

17)    Umstellen der Oberflächen- in Einspritzcondensation auf unserer Pan- ₍^™rflächen^ein zerfregatte „Friedrich der Grosse“. Das genannte Schiff, mit einer Drillingstrunkmaschine von 5400 IIP ausgerüstet, befand sich am 18 Juni 1879 mit dem Panzergeschwader in der Nordsee, als infolge eines eingetretenen Bruches von Kühlrohren im vorderen Condensator die Luftpumpenausgussventile (siehe § 81, 12 und Tafel 130, Fig. 3 und 4) sehr heftig zu schlagen anfingen. Aus den vorstehend angeführten Gründen schien es daher geboten, die Einspritzcondensation anzustellen, welches in der § 102, 37 angegebenen Weise geschah. Hierdurch hob sich die bei der Oberflächencondensation zuletzt nur 20° betragende Speisewassertemperatur wieder auf 38°. Die Maschine, welche vorher mit 46—48 Umdrehungen und etwa 2000 IBP entsprechend einer Schiffsgeschwindigkeit von 10 —11 Knoten gelaufen war, konnte jetzt aber nur etwa 40 'Umdrehungen machen, wobei sie etwa 1200 IIP im Durchschnitt indicirte und eine Fahrt von 8—9 Knoten erzielt wurde. Bei einer grösseren Umdrehungszahl war das durch die ganz geöffneten Einspritzschieber zuströmende AVasser nicht ausreichend, um den verbrauchten Dampf zu condensiren. Das Vacuum verschlechterte sich und die Pumpen konnten das heisse Speisewasser nicht mehr ansaugen. Eine Vergrösserung der Einspritzöffnung erwies sich als nicht rathsam, weil die Luftpumpen, welche bei 40 Umdrehungen noch ruhig arbeiteten, ein grösseres Quantum von Condensationsproducten nicht bewältigten. Die Maschine arbeitete 3 Tage lang mit Einspritzung ohne jegliche Störung bis zur Bückkehr nach Kiel. Die Maschinenmanöver Hessen sich

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

mit derselben Leichtigkeit wie bei der Oberfiächencondensation ausführen und nahmen auch nicht mehr Zeit in Anspruch, nur bedurfte es zur Handhabung der Einspritzschieber bei den Manövern einer Vermehrung des Bedienungspersonals (siehe § 102, 37).

Havaiis an der Oirculations-pnmpe.

Havarie an der Luftpumpe.

Umwandlung der Condeusations-in Auspuffmaschinen.

18) Beschädigungen der Circulationspumpen, welche eine Ausserbetriebsetzung derselben erforderlich machen, haben immer eine Umstellung der Oberflächen- in Einspritzcondensation zur Folge, gleichgültig ob diese Pumpen von der Maschine abhängige Kolbenpumpen oder durch besondere Dampfmaschinen getriebene Centrifugalpumpen sind. — Bei allen Maschinen, welche mit einem höheren Anfangsdruck als 2,5 kg. jjro qcm. Ueberdruck arbeiten, muss bei Anstellung und längerem Gebrauch der Einspritzcondensation eine Druckverminderung bis zu dieser Spannung eintreten, da man andernfalls aus dem § 37, 23 klargelegten Grunde, trotz regelmässigen Aus-blasens in kurzer Zeit die Kessel versalzen würde.

19) Beschädigungen der Luftpumpe gehören, wenn nur eine solche vorhanden ist, zu den unangenehmsten Vorfällen, welche sich in der Maschine ereignen können, da sie die Condensation des Dampfes weiterhin unmöglich machen. In Maschinen mit getrennten Conden-satoren kann man den Condensator mit der zerbrochenen Luftpumpe durch Einschaltung eines blinden Flansches in das Exhaustrohr von den Cylindern abschliessen und den verbrauchten Dampf aller Cylinder in einem Condensator niederschlagen. Hat man nur eine Luftpumpe und einen Einspritzcondensator, so bleibt nichts weiter übrig, als die Maschine, so gut es gehen will, in eine Auspuffmaschine umzuwandeln. Hat die Maschine eine Luftpumpe und einen Oberflächencondensator, so lässt sich bei intact gebliebener Circulationspumpe der Dampf noch condensiren, wie unter 21) auseinander gesetzt ist.

20) Die Umwandlung einer Condensationsmaschine in eine Auspuffmaschine erfolgt am einfachsten dadurch, dass man die Sauge- und Druckventile der Luftpumpe aus dem Condensator entfernt, den Luftpumpenkolben feststellt oder ganz herausnimmt und den verbrauchten Dampf der Cylinder durch das Luftpumpenausgussrohr, dessen. Bordventil ganz geöffnet wird, entlässt. Mündet dasselbe, wie bei Handelsdampfern üblich, über Wasser, so kann der Dampf direct ins Freie gehen. Liegt die Mündung des Luftpumpenausgussrohres wie auf Kriegsschiffen unter Wasser, so muss man versuchen, aussen am Schiff von dem Ausguss ab bis über die Wasserlinie ein halbkreisförmiges, aus Kupfer- oder Eisenblech hergestelltes Rohr hoch zu führen und gegen den Schiffskörper zu dichten, weil sonst das Seewasser in den Condensator treten und unter Umständen die Cylinder überfluthen würde. Man kann aber auch das Exhaustrohr provisorisch durch das Maschinenluk bis über Deck leiten,

wobei Ventilatorrohre, Windsäcke u. dergl. schon gute Dienste geleistet haben sollen. Ist es auf diese Weise gelungen, eine Auspuffmaschine herzustellen, so müssen die Kessel mit der Dampfpumpe aus See gespeist werden, da anderes Speisewasser nicht vorhanden ist. Rathsam ist es, die Maschinenspeisepumpen zur Verminderung der Widerstandsarbeit in solchen Fällen auszukuppeln.

Die Dampfspannung darf höchstens auf 3 kg. pro qcm. Ueberdruck gehalten werden, ausserdem muss man continuirlich Salz ausblasen (siehe § 37, 26—28), wenn die Kesselwände nicht in kürzester Zeit mit dicken Niederschlägen bedeckt sein sollen.

Luftpumpe.

21)    Die Condensation des Dampfes bei unbrauchbarer Luftpumpe lässtCon^8nsaü°nbei, sich nur in Oberflächencondensatoren mit betriebsfähiger Circulations-pumpe erreichen. Nachdem die Saugeventile der Luftpumpe herausgenommen und ihr Kolben festgestellt ist, entlässt man den Exhaustdampf der Cylinder wie sonst in den Condensator und schlägt ihn dort durch das von der Circulationspumpe geförderte Kühlwasser nieder. Die Condensationsproducte fliessen in den Luftpumpensaugeraum und von dort durch den Entwässerungshahn und das Luftauslassventil des Condensators (siehe § 81, 4), welche beide geöffnet werden, in die Bilge. Ist die letztere vorher gut gespült und leer gepumpt, so kann man das Condensationswasser mittelst der Dampfpumpe aus derselben saugen und in die Kessel speisen. Wegen der Fettbestandtheile, welche dieses Speisewasser, infolge des Abtropföles der Maschine, stets in gewisser Menge enthalten wird, muss man demselben aber zur Erhaltung der Kessel grössere Quantitäten von Soda zusetzen (siehe § 37, 39). Durci i diese Art der Condensation lässt sich zwar keine Luftleere erzielen, vielmehr wird der Gegendruck ebenso gross wie in einer Auspuffmaschine, indessen ist ein solcher Betrieb, namentlich auf Kriegsschiffen mit unter Wasser liegenden Luftpumpenausgüssen, viel bequemer herstellbar als die Umwandlung der Condensations-maschine in eine Auspuffmaschine.

Havarie der Speise- und Lenzpumpen.

22)    Beschädigungen der Speise- und T^enzpumpen verursachen nur ver-hältnissmässig geringe Störungen des Betriebes. Man kuppelt ihre Kolbenstangen aus, schiebt die Kolben ganz in die Pumpen hinein, so dass die Stangen nicht gegen die anderen bewegten Maschinen-tlieile stossen und stellt dann die Kolben durch Anziehen der Stopfbüchsen fest. Da jede Schiffsmaschine zwei Speise- und Lenzpumpen besitzt, welche im Allgemeinen so bemessen sind, dass eine von beiden für alle Fälle ausreicht, so ist die Unbrauchbarkeit einer derselben kein grosser Unfall. Zerbricht auch die zweite Maschinenspeisepumpe, so speist man die Kessel mit der Dampfpumpe, welche bei fast allen neueren Maschinen aus der Cysterne saugen kann. Wird die zweite Maschinenlenzpumpe zerstört, so

kann man die Bilge ausser durch Dampf- und Handpumpe meistens noch durch einen Lenzejector oder einen Pulsometer entleeren.

Stangenbrüche.

23)    e. Brüche von Kolben-, Schieber-, Pleyel- und Excenterstangen lassen sich, wenn keine anderen Theile bei dem Unfall verletzt wurden und Reservetheile an Bord vorhanden sind, durch Einsetzen der letzteren in kurzer Zeit für die Maschine unschädlich machen. Auf Dampfern, welche keine Reservestangen besitzen, muss man sich, wie nachstehend angegeben, helfen.

Bruch der Kolben- und Pleyelstange.

Bruch der Expansions-schieberstange.

Bruch der Pleyelstange auf dem Dampfer „Aurania“. .

24)    Brüche der Dampf kolben-, Vertheilungsschieber- oder Pleyeistangen haben in Zwillings- und Drillingsmaschinen, sowie in zweicylin-drigen Compoundmaschinen mit Absperrvorrichtungen für die einzelnen Cylinder, und in dreicylindrigen Compoundmaschinen die Absperrung des von diesem Unfall betroffenen Cylinders zur Folge. In zweicylindrigen Compoundmaschinen, welche keine besonderen Absperrvorrichtungen für die einzelnen Cylinder besitzen, arbeitet man bei Verletzungen einer der oben genannten Stangen des Hocli-druckcylinders mit dem Niederdruckcylinder allein weiter (siehe 10). Zerbricht aber eine dieser Stangen am Niederdruckcylinder, so nimmt man die entsprechende Stange vom Hochdruckcylinder und setzt sie an die Stelle der unbrauchbar gewordenen. Fast allgemein werden die entsprechenden Stangen für den vorhergesehenen Fall des Auswechselns in beiden Cylindern ganz übereinstimmend her-gestelit. Der Hochdruckcylinder wird dann ausser Betrieb gesetzt.

25)    Brüche der Expansionsschieberstangen veranlassen die Ausserbetriebsetzung der Expansionssteuerung. — Gonzenbach’sche Gitterschieber müssen so festgestellt werden, dass ihre Canäle vollständig geöffnet sind. — Meyer’sche und Bréval’sche Expansionsschieber nimmt man aus dem Schieberkasten heraus. Man stellt den Grundschieber, wo die Steuerung dies erlaubt, auf eine geringe Füllung ein, und muss, falls der Dampfverbrauch dann immer noch zu gross ist, durch Drosseln eine Verringerung desselben herbeizuführen suchen.

26)    Der Bruch der Pleyeistange auf dem Postdampfer „Aurania“ der Cunard-Linie zeigt, dass Verletzungen an den verschiedenen Stangen, wenn sie nicht rechtzeitig entdeckt und ausgewechselt werden, unter Umständen ganz bedeutende Havarieen herbeiführen können. Das Schiff, mit einer dreicylindrigen Compoundhammermaschine von 10000 IIP ausgerüstet, befand sich am 23 Juni 1883 auf seiner ersten Reise von Liverpool nach New-York in der Nähe von Long-Island, als bei einer Fahrgeschwindigkeit von 17 —18 Knoten und 61 Umdrehungen der Maschine, entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von 3,75 m. pro Secunde, die Pleyelstange des

Niederdruckcylinders zusammenbrach. Verursacht wurde der Bruch wahrscheinlich durch einen inneren, von aussen gar nicht zu entdeckenden Schweissfehler, wie er bei so gewaltigen Schmiedestücken wohl Vorkommen kann. Die beiden herumschlagenden Enden der Pleyelstange zerstörten nun noch, ehe die Maschine angehalten werden konnte, den Niederdruckcylinder mit Deckel, sowie einige Steuerungstheile und Lager. Das Schiff musste durch 6 Schlepper in New-York eingeschleppt und die Maschine einer monatelang dauernden Reparatur unterzogen werden, der ganze Schaden hat ca. 400,000 Mark Kosten verursacht.

Bruch der Bumpeiikolhen-stangen.

27)    Zerbrochene Pumpenkolbenstangen lassen sich in ähnlicher Weise beseitigen wie zerbrochene Dampfkolbenstangen, indem man die Stangen der weniger wichtigen Pumpen gegen die der wichtigeren auswechselt. So sind die Kolbenstangen der Lenzpumpen fast immer so eingerichtet, dass sie an die Stelle derjenigen der Speisepumpen treten können. In vielen Fällen lassen sich auch die Luft- und Circulationspumpenkolbenstangen miteinander vertauschen. Eine Oberflächencondensationsmaschine, deren Luftpumpenkolbenstange zerbrochen ist, kann nach Ersatz derselben durch die Circulations-pumpenkolbenstange immer noch mit Einspritzung arbeiten.

Bruch der Luftpumpeu-kolbenstango auf dem Aviso „Élau“.

28)    Bruch der Luftpumpenkolbenstange auf dem französischen Aviso „Elan“. Am 17. Januar 1878 befand sich dieses Schiff auf einer Uebungsfahrt im Canal, als die im Kreuzkopf befestigte Kolbenstange der vorderen Luftpumpe zerbrach. Der leitende Maschinist Bertrand reparirte die Stange, indem er die Bruchstelle (Tafel 156, Fig. 15 —17)-glättete, und auf die glatte Fläche die Scheibe a zur Ausfüllung des Kreuzkopfauges b legte. Um die Stange c und das Kreuzkopfauge b wurde hierauf das gabelförmige Schmiedestück d gepasst und mittelst der 25 mm. starken, in c verschraubten Kopfschraube e festgehalten. Zur Verhinderung des Losdrehens der Kopfschraube e setzte man gegen den Kopf derselben die kleine Sicherheitsschraube /. Mit der reparirten Stange blieb die Maschine so lange in Betrieb, bis eine neue Stange angefertigt war und eingesetzt werden konnte.

Bruch

der Excenterstaugen.

29)    Brüche der Excenterstangen rufen, auch wenn keine Reservestangen an Bord sind, eine bedeutendere Betriebsstörung nicht hervor. Zerbrechen die Stangen der Rückwärtsexcenter, was höchst selten vorkommt, so kuppelt man dieselben aus und fährt nur mit dem Vorwärtsexcenter. Treten Brüche der Vorwärtsexcenterstangen auf, welcher Fall sich öfter ereignet, so versucht man statt derselben die zugehörige Rückwärtsexcenterstange einzusetzen. In beiden Fällen kann die Maschine nicht mehr umgesteuert und nur noch für den Vorwärtsgang benutzt werden.

Sehiffsreserven.

Eintheilung.

Schiffe

der I. Reserve.

Schiffc

der II. Reserve.

§ 106.

Conservirung der Schiffsmascliinen.

1)    Die ausser Dienst befindlichen Schiffe und Fahrzeuge werden in allen Kriegsmarinen je nach ihrem Bereitschaftszustande in 2, 3 oder 4 Classen eingetheilt. Die gebräuchlichste Eintheilung ist die in der deutschen, der österreichischen und der französischen Marine geltende, nach welcher sie in die Schiffe der I., II. und III. Reserve zerfallen. Je nach diesem Bereitschaftszustande richtet sich auch die Conservirung der Maschinen. Die Vorschriften, Avelche in der deutschen*), österreichischen**), englischen***) und französischen****) Marine hierüber bestehen, stimmen in ihren Grundzügen beinahe vollständig miteinander überein, einzelne speciellere und interessantere Abweichungen sind an den bezüglichen Stellen zur Sprache gebracht.

2)    Nach dem Vorstehenden wären zu unterscheiden:

I. Vorschriften über den Bereitschaftszustand der Schiffsmaschinen :

a)    der I. Reserve,

b)    „ II. „

c)    » III. „

II. Vorschriften für den Uebergang der Schiffsmaschinen von dem

einen Bereitschaftszustand in den andern:

d)    Uebergang aus der II. in die I. Reserve, jj » III. „ n

III. Vorschriften über die Conservirung der Schiffsmaschinen :

f)    in der I. Reserve,

g)    „    „ II. und III. Reserve.

3)    I. Der Bereitschaftszustand, a. Der Bereitschaftszustand der Maschinen der 1. Reserve muss in der deutschen Marine ein derartiger sein, dass dieselben nach 48 Stunden zum Dampfen bereit sind. In der österreichischen Marine beträgt diese Frist für Schiffe von weniger als 250 Mann Besatzung drei Tage, für Schiffe mit grösserer Besatzung fünf Tage. In der englischen und französischen Marine ist eine solche Frist nicht vorgeschrieben, dieselbe wird von Fall zu Fall seitens der Admiralität bestimmt, es heisst nur in der betreffenden Instruction, dass die Schiffe der I. Reserve jederzeit zur sofortigen Indienststellung bereit sein sollen.

4)    h. Der Bereitschaftszustand der Maschinen der IL Reserve ist in der deutschen Marine so bemessen, dass dieselben in drei Wochen see- und

e)

*) Dienstordnung für die Kaiserlichen Werften. Berlin 1882.

**) J. Fassel. Anleitung zum Betriebe etc. der Schiffsdampfmaschinen. Pola 1878. ***) Steam manual for her majesty’s fleet. London 1879.

) A. Ledieu. Les nouvelles machines marines. Tome III. 1882.

gefechtsklar liergericktet werden können. In der österreichischen Marine müssen diese Maschinen innerhalb eines Zeitraumes von höchstens 21 Arbeitstagen in die I. Reserve treten können. In der englischen und französischen Marine wird diese Zeit durch die Admiralität für jedes Schiff von Fall zu Fall bestimmt.

Scliiffe

der Ql. Reserve.

5)    c. Der Bereitschaftszustand der Maschinen der III. Reserve ist in keiner Marine genauer präcisirt. Zu dieser Categorie zählen alle Maschinen, deren vollständige Fertigstellung einen längeren Zeitraum beansprucht, welche also entweder grössere Reparaturen oder Umänderungen erfahren oder noch in der Montage begriffen sind.

Ueberlritt aus der II. in die I. Reserve.

6)    II. Uebergang aus einem Bereitschaftszustande in den anderen, d. Beim [Jehergange der Maschinen aus der II. in die I. Reserve wird in der deutschen Marine die volle Dienstbereitschaft und die Leistungsfähigkeit der Maschine durch eine Probefahrt von mindestens sechsstündiger Dauer, während welcher Zeit das Schiff 3 Stunden unter Volldampf zu laufen hat, constatirt. Gleichzeitig wird auch die Gangbarkeit und volle Betriebsfähigkeit sammtlicher Hiilfsmaschinen und der Dampfpfeife an Bord durch eine Probe unter Dampf festgestellt.

Diese Probe ist alljährlich einmal vorzunehmen. — In der englischen Marine dauert diese Probefahrt wenigstens 4 Stunden, während welcher Zeit die Maschine mit Voll Dampf gehen muss. — In der französischen Marine müssen die Maschinen der I. Reserve alle drei Monate, oder wenn es für nothwendig erachtet wird, noch öfter einer Dampf probe unterworfen werden, für welche eine bestimmte Zeitdauer nicht vorgeschrieben ist.

Uebertritt aus der IQ. in die II. Reserve.

7)    e. Beim Uebergange der Maschinen aus der III. in die II. Reserve muss mit denselben in der deutschen Marine, wenn sie eine Grundreparatur erfahren haben, eine sechsstündige Probefahrt angestellt werden.

Eine solche Probefahrt kann auch aus sonstigen Gründen, wenn sie besonders nothwendig oder wünschenswert!! erscheint, vorgenommen Averden. — In der englischen Marine müssen tlieilweise reparirte Maschinen einer zweistündigen Probefahrt unter Voll Dampf unterworfen werden. Mit Maschinen, welche eine Grundreparatur erlitten und neue Kessel erhalten haben, muss eine sechsstündige Vollkraft-Dauerfahrt (siehe § 103, 6) in See ausgeführt werden.

8)    III. Conservirungsarbeiten. /. Die Conservirung der Maschinen der I. Reserve ^.’^scWmui wird ebenso gehandhabt, wie an Bord in Dienst gestellter Schiffe. der L Kescrvu-AVenn die für die Aufnahme des Schiffes in die I. Reserve vorgeschriebene Probefahrt zur Zufriedenheit stattgefunden hat, werden

die Cylinder durch Abnehmen ihrer Deckel oder durch Aufnehmen ihrer Mannlöcher geöffnet, die Liderungsringe der Kolben herausgenommen, gereinigt, geölt und wieder eingesetzt. Nachdem auch die inneren Cylinderflächen gereinigt und eingefettet worden sind, werden die Cylinder geschlossen. Man hebt nun die Schieber-

kastendeckel ab, nimmt die Schieber heraus, reinigt und ölt die gleitenden Flächen der Schieber und Cylinder, revidirt die Schieberentlastungen und legt dann die Schieberkastendeckel wieder auf. Der Luftpumpendeckel wird entfernt, die Hanfpackung des Luftpumpenkolbens abgewickelt, in flüssigen Talg getaucht und wieder umgewickelt. Hierauf wird der Luftpumpendeckel vorgesetzt. Behufs Revision der Gummiklappen der Luftpumpe werden die Mannlöcher des Oondensators geöffnet, die inneren Flächen desselben sauber getrocknet und mit rother Bleimennige gestrichen. Nachdem noch die Kühlrohrpackungen revidirt wurden, sind diese Mannlöcher wieder zu schliessen. Zur Verhütung von Corrosionen ist besonders auf die Trockenhaltung der Condensatorrohre zu achten und bei kaltem Wetter sind Vorkehrungen zu treffen, dass die Temperatur im Maschinenraum nicht unter den Nullpunkt sinkt. Sämmtliche Stopfbüchsenpackungen werden herausgenommen, in flüssigen Talg gesteckt und an ihren Platz zurückgebracht. Endlich werden alle Lager revidirt und die blanken Maschinenteile mit Oel abgerieben. — Die englische Instruction schreibt vor, dass die Schieberkastendeckel, Luftpumpendeckel und Mannlochdeckel der Condensatoren unverpackt wieder vorgesetzt und die blanken Maschinentheile mit Talg und Bleiweiss gestrichen werden sollen. Die letztere Vorschrift enthält auch die französische Instruction, während die österreichische mit der deutschen identisch ist.

Drehen der Maschine.

Docken.

9) Während der Conservirungsperiode müssen die Maschinen täglich vorwärts herumgedreht werden, in der deutschen Marine ist vorgeschrieben, dass Schraubenschiffsmaschinen an jedem Arbeitstage ¹ji Umdrehung, Raddampfmaschinen zweimal wöchentlich eine ganze Umdrehung machen müssen, wobei die Dampfverth eilungs-schieber und Expansionsschieber jedesmal auf ihren grössten Hub gestellt werden müssen. In der französischen Marine ist täglich ¹/₄'—7;5 Umdrehung vorgeschrieben, wobei darauf zu achten ist, dass die Maschine nicht immer in derselben Stellung stehen bleibt. — In der deutschen Marine sind ferner laufend und nach einander alle einzelnen Theile, auch die für gewöhnlich nicht zugänglichen, genau zu revidiren und zwar dergestalt, dass jeder Theil wenigstens einmal in 6 Monaten eine solche Revision erfährt.

10) Behufs Reinigung des Bodens werden die Schiffe der I. Reserve in der französischen Marine, Avenn aus Eisen alle 6 Monate, wenn aus Holz alle Jahre einmal gedockt. Gelegentlich der Dockung des Schiffes sind alle Unterwassertheile nachzusehen und in Stand zu setzen. Die Stevenrohrstopfbüchse wird neu verpackt, die Pockholzlager im Stevenrohr und falls ein solcher vorhanden auch der Heberahmen mit seinen zugehörigen Theilen werden revidirt. Hierbei ist namentlich zu untersuchen, ob durch Deckwaschen oder

auf andere Weise Sand in die Lager des Heberalimens ein-gedrungen ist. — Die Bilgen sind täglich lenz zu pumpen, falls das Schiff etwas Wasser machen sollte, hei dichten Schiffen sind sie stets trocken und rein zu halten.

Ausrüstung mit Kuhlen.

11)    In unserer Marine müssen die Schiffe der I. Reserve für 24 Stunden „Voll Dampf“ Kohlen an Bord haben. Der zur completen Kohlenausrüstung erforderliche Rest ist von der Werft dergestalt bereit zu halten, dass derselbe jederzeit hinnen 3 Tagen aufgefüllt werden kann. — In der englischen Marine haben die Schiffe der I. Reserve nur für 6 Stunden „Voll Dampf“ Kohlen an Bord und nur solche Schiffe, welche voraussichtlich binnen kürzester Zeit in Dienst gestellt werden, erhalten ihre vollständige Kohlenausrüstung. —

Zur Verhütung von Selbstentzündung

In der französischen Marine haben die Schiffe der I. Reserve die Bunker ganz voll Kohlen.

und Explosionen der Kohlen in den Bunkern sind alle § 15, 13 angegebenen Vorsichtsmaassregeln zu treffen. Es empfiehlt sich, die Kohlenlochdeckel täglich mindestens auf eine Stunde herauszunehmen und durch die Grätings zu ersetzen. Wenn Dampf aufgemacht wurde, sollen die Grätings so lange eingelegt bleiben, bis die Kessel kalt geworden sind.

r II. und III. Reserve.

12)    g. Die Conservirung der Maschinen der 11. und 111. Reserve schliesst sich den beim Abstellen (§ 102, 45) und Reinigen (§ 102, 47) der Maschinede auszuführenden Arbeiten unmittelbar an. Die Cylinder-, Schieberkasten-, Luftpumpen- und Condensatordeckel werden losgeschraubt, die Dampf- und Luftpumpenkolben sowie die Schieber herausgenommen, untersucht, gereinigt und wenn erforderlich, reparirt.

Sind sie wieder gebrauchsfähig hergestellt, so bringt man sie an ihren Platz zurück und setzt die Deckel lose vor. So oft als erforderlich, mindestens aber alle 6 Monate, sind in der deutschen und französischen Marine die Dampfcylinder, die Metallpackungen der Kolben, die Dampfvertheilungs-, Expansions- und Hülfsschieber zu revidiren, und nebst den zugehörigen Gleitflächen an den Dampfcylindern zu reinigen und einzuschmieren. In derselben AVeise ist mit den Luft- und Circulationspumpen zu verfahren. — Die Maschinenspeise- und Lenzpumpen, sowie alle sonstigen Maschinen-,

Dampf- und Handpumpen sind in ähnlicher AVeise zu conserviren.

Die Ausgussöffnungen der Luft-, Circulations- und Lenzpunpen werden, wenn irgend möglich, aussenbords wasserdicht verschlossen.

13)    ln der englischen Marine werden bei Conservirung von Maschinen Entfernung der

'    ü    °    Uebertragungs-

auf längere Dauer sämmtliche Kolben und Schieber mit ihren™echanis“eJ1 iu Stangen und dem gesammten Bewegungsmechanismus aus der    Marine-

Maschine entfernt, dasselbe geschieht mit allen Ventilen und Compensationsvorrichtungen der Dampfrohrleitung. Alle diese Theile werden nach den Wiederherstellungsarbeiten im Zwischendeck, im

Maschinenvorrathsraum, oder in einem Magazin auf bewahrt, wo sie stets nachgesehen und in gutem Stande erhalten werden können.

dj^Gussstücke Alle inneren Flächen von Gusstheilen, mit Ausnahme der Gleitflächen in den Cylindern und Schieberkasten erhalten einen rotlien Bleimennigeanstrich. — Besonders sorgfältig sind die Kühlräume der Oberflächencondensatoren nach Herausnahme der Kühlrohre zu reinigen, auszutrocknen und mit einem Schutzanstrich von rother Bleimennige oder Zinkgrau zu versehen. Die Kühlrohre werden gründlich gereinigt und neu verpackt. — Die äusseren sichtbaren Flächen der Gusstheile erhalten einen grauen oder grünen Oelfarbe-anstrich. Ueberhaujdt dürfen die Eisentheile der Maschinen und ihres gesummten Zubehörs niemals mit anderen als fettigen Substanzen, also nicht mit Kalk, Leimfarben etc. angestrichen werden. — Die blanken Theile der Maschinen, die Lager, Federn, Schrauben und Muttern, welche zu losgenommenen Theilen gehören, werden gereinigt und in Oel erhalten.

Behandlung der Gummiklappen und Packungen.

15)    Sämmtliche Gummiklappen werden horausgenommen und nach stattgehabter Untersuchung in geeigneter Weise in dunkeln und kalten Bäumen unter Wasser auf bewahrt, welches in der französischen Marine alle 14 Tage zu wechseln ist. Bei den Maschinen der

III. Beserve werden alle Stopfbüchsenpackungen entfernt, bei denen der II. Beserve werden nur diejenigen Hanfpackungen wieder eingesetzt, deren Einlegung die Instandhaltung der Maschine nicht erschwert, während alle übrigen an Bord zum Einlegen bereit zu halten sind. Hierbei sind die stets mehr oder weniger mit Oel oder Talg getränkten Hanfpackungen, um einer möglichen Selbstentzündung vorzubeugen, in eisernen Tanks aufzubewahren.

Behandlung der Kessel.

16)    Die Kessel werden nach den § 34, 54—57 angegebenen allgemeinen Grundsätzen resp. nach den im § 44 enthaltenen speciellen Bestimmungen conservirt und nach dem im § 42 abgedruckten Begu-lativ sicherheiitspolizeilich überwacht. — Die Schornsteine erhalten, nachdem sie gereinigt worden, im Inneren einen Firniss-, aussen einen rothen Mennigeanstrich. Der Schornsteinmantel über dem Oberdeck, die Schornsteinluken und die Ventilatoren einen schwarzen Oelfarbenanstrich. Die Kronen der Schornsteine werden mit Kappen bedeckt. Die Hebevorrichtungen der niederzulassenden Schornsteine werden in den Sommermonaten einmal monatlich in Thätigkeit gesetzt. Die zum Festsetzen der Schornsteinstagen dienenden Wantschrauben sind loszunehmen und durch Bändsei zu ersetzen. Die Kronen der Dampfabgangsrohre der Sicherheitsventile sind mit wasserdichten Kappen abzuschliessen.

Bpropeiiergetcer 1?) Die mit Hebevorrichtungen versehenen Schiffsschrauben nebst ihrem Zubehör sind nach beendeten Herrichtungsarbeiten unter Wasser

an ihrem Platze zu belassen, jedoch müssen dieselben in der deutschen Marine alljährlich, in der französischen alle 4 Monate einmal vollständig auf und niederbewegt werden. — Die Lage der Schrauben- bezw, Rad- und Kurbelwellen ist von Zeit zu Zeit zu revidiren. Bei den mit festen Schiffsschrauben versehenen Maschinen und bei Raddampfmaschinen wird die Maschinenwelle von der Schaftwelle bezw. den Radwellen losgekuppelt und dann die Maschine für sich an jedem Arbeitstage um '/₄ Umdrehung gedreht. — Im Uebrigen hat das Drehen der Maschine wie unter 9) angegeben, zu erfolgen. In der französischen Marine muss die Maschine ausserdem noch alle Monate einmal etwas mehr als eine ganze Umdrehung herumgedreht werden.

Schutz gegen Kälte.

18)    Bei eintretender Kälte müssen die Maschinenräume mit Oefen geheizt werden, deren Rohre nicht in den Schornstein der Dampfkessel geleitet werden dürfen. Die Temperatur in dem Maschinenraum darf nicht bis auf den Gefrierpunkt sinken. Alle wasserführenden Theile, namentlich die an der Bordwand befindlichen Ventile und Hähne, sowie bei Schraubenschiffen das Stevenrohr, sind während des Frostwetters, wenn erforderlich und ausführbar, mit Filz oder anderen hierzu geeigneten, die Wärme schlecht leitenden Materialien zu bedecken, um das in denselben befindliche Wasser möglichst am Gefrieren zu verhindern.

Docken.

19)    Während des Dockens, welches bei eisernen Schiffen der II. und

III. Reserve in der deutschen Marine behufs Bodenreinigung alle 12 Monate zu erfolgen hat, während es bei eisernen, mit Zinkhaut versehenen, sowie gekupferten Schiffen, so lange dieselben ausser Dienst sind, nur bei ganz bestimmten Anlässen vorgenommen wird, sind alle Unterwassertheile, namentlich aber die festen Scbrauben-propeller auf das Sorgfältigste in Stand zu setzen. Ferner sind alle bereits unter 10) angeführten Untersuchungen und Arbeiten auszuführen.

Lüftung der Räume.

20)    Behufs Lüftung des Kielraumes werden in der deutschen- Marine einige Flurplatten aufgehoben, jede der dadurch gebildeten Oeff-nungen muss aber mit ausreichenden Schutzvorrichtungen versehen werden, um das Hineinfallen von Personen zu verhüten. —

Zur besseren Ventilation des Kesselraumes werden in der englischen Marine entweder direct im Kesselraum oder in einigen Aschfällen zweimal wöchentlich leichte Feuer angezündet. —

Sämmtliche Ventilatorrohre der Maschinen- und Kesselräume müssen stets frei bleiben und dürfen insbesondere nicht zur Aufbewahrung von Werkzeugen, Arbeitskleidern u. s. w. benutzt werden.

21)    Zur Vermeidung von Feuersgefahr ist Feuer und Licht, soweitv^’|".^"f?h^€'' dasselbe bei den Arbeiten in den Maschinen- und Kesselräumen

benutzt wird, sorgfältig zu überwachen. Nach beendigter Arbeitszeit sind sämmtliche Räume durch eine zuverlässige Persönlichkeit zu revidiren, welche sich davon überzeugt, dass alle Feuer und Lichter ausgelöscht sind. — Putzmaterialien und sonstige leicht entzündliche Stoffe dürfen nicht frei umherliegen. Oelgetränktes Putzmaterial ist sofort von Bord zu schaffen. Oel, Talg, Terpentin und dergl. darf nur in eisernen Tanks und Blechkannen aufbewahrt werden, welche an einem kühlen Orte möglichst weit von den Kesseln unterzubringen sind. Das Arbeitszeug, welches die Arbeiter an Bord lassen, muss entweder in einem eisernen Schrank oder in der Feuerung eines Kessels aufbewahrt werden. — Die Maschinenhandpumpe muss bis auf das zu öffnende Bodenventil jederzeit zum Gebrauche klar sein.

Hülfsmaschinen.

22) Alle

zum Schiff gehörigen Hülfsmaschinen und Hülfskessel mit Zubehör sind in derselben Weise zu conserviren wie die Hauptmaschinen und Hauptkessel. Die einzelnen Theile derselben sind derartig zu revidiren, dass sie alle sechs Monate feinmal untersucht worden sind.

Einundzwanzigster Abschnitt.

Betriebsinventar und Betriebsmaterial der Schiffsmaschinen,

§ 107.

Reservetheile.

Auswahl der Reservetheile.

1)    Für einzelne, besonders stark beanspruchte, oder häufigen Beschädigungen unterworfene Maschinentheile werden allen seegehenden Dampfern aus den § 105 entwickelten Gründen Ersatzstücke mit-gegeben. Die Anzahl und die Auswahl dieser Reservetheile ist auf Kriegs- und Handelsdampfern sehr verschieden. Die Maschinen der Handelsdampfer werden in der Regel nur mit dem allernoth-wendigsten von den Schiffsclassificationsgesellschaften vorgeschriebenen Reservetheilen ausgerüstet. Kriegsschiffsmaschinen dagegen müssen im Hinblick auf den Gefechtsfall stets mit einem grösseren lind umfassenderen Etat von Ersatzgegenständen versehen werden. Diese Reservetheile haben aber nur dann einen wirklichen Nutzen, wenn sie im Bedarfsfälle nicht nur gleich zur Hand sind, sondern sich auch in einem gebrauchsfähigen, zur sofortigen Verwendung bereiten Zustande befinden, wesswegen auf ihre sachgemässe Unterbringung und Aufbewahrung an Bord Gewicht gelegt werden muss.

Eintheilung.

2)    Nachstehend sind aufgeführt:

a)    Die für Handelsdampfermaschinen seitens der Schiffclassifica-tionsgesellschaften vorgeschriebene Anzahl der Reservetheile.

b)    Die in unserer Marine gebräuchliche Ausrüstung der Maschinen mit Reservetheilen.

c)    Die Unterbringung und Aufbewahrung der Reservetheile an Bord in Dienst gestellter Schiffe.

d)    Die Unterbringung und Conservirung der Reservetheile auf Schiffen der I., II. und III. Reserve.

dampfer.

3)    a. Die Reservetheile, welche die Dampfer der Handelsmarine für ihre Maschinen an Bord fahren müssen, sind vom englischen Board of trade, vom Lloyd und von Veritas in nachstehender Weise festgesetzt. Die vom Board of trade vorgeschriebenen Reservetheile müssen alle unter ' englischer Flagge fahrenden seegehenden Passagierdampfer besitzen.

4) Board of trade³) schreibt vor:

Reservetheile nach Board of trade.

Reservetheile nach Lloyd.

1 Paar Pleyelstangenlager,

L Luftpumpenkolben nebst Stange und Führung,

1 Circulationspumpenkolben mit Stange,

1 Luftpumpendruckventil, Sitz und Hubbegrenzer,

1 Satz Gummiklappen ventile für die Luftpumpe,

1 Circulationspumpendruckventil, Sitz und Hubbegrenzer,

1    Satz Gummiklappenventile für die Cireulationspumpe,

2    Kurbelwellenlagerbolzen mit Muttern,

2 Pleyelkopfbolzen mit Muttern,

2    Kolbenstangenbolzen mit Muttern,

8 Schraubenwellenkupplungsbolzen mit Muttern,

1 Satz Kolbenfedern,

3    Satz Gummiklappen- oder 1 Satz Metallventile mit Sitzen für die Speisepumpen,

3 Satz Gummiklappen- oder 1 Satz Metallventile mit Sitzen für die Lenzpumpen,

3 Feuerrohre für jeden Kessel,

100 eiserne, assortirte Bolzen, Muttern und Scheiben ungedreht aber mit Gewinde versehen,

12 broncene    assortirte    Bolzen    und    Muttern    fertig    gedreht,

50 eiserne    „    „    „    „    „    „

50 Condensatorrohre,

100 Satz Packungen für Condensatorrohrenden, oder ein Aequivalent dafür,

1 Feder (mindestens) für jedes der vorhandenen Auslassventile,

1    Satz Wasserstandsgläser,

0,1 von der Gesammtzahl der Roststäbe.

5) Lloyd⁴) verlangt für alle bei ihm classificirten Dampfer:

2    Pleyelkopfbolzen mit Muttern für das obere Lager,

2 Pleyelkopfbolzen mit Muttern für das untere Lager,

2 Kurbelwellenlagerbolzen,

1 Satz Kupplungsbolzen,

1 Satz Speise- und Lenzpumpenventile,

1 Satz Kolbenfedern, wenn gewöhnliche Federn benutzt werden,

1 Anzahl diverser Bolzen und Muttern.

In Anfügung zu den vorstehenden Theilen wird empfohlen, die nachstehenden Reservetheile zur Beschleunigung von Reparaturen und Vermeidung von Zeitverlusten in fernen Häfen ebenfalls an Bord zu führen :

Kurbelwelle,

Schaft welle,

Propeller, oder 1 Satz Flügel,

Stevenbüchse, oder Pockholzstreifen für deren Lager,

Luftpumpenstange,

Circulationspumpenstange,

Hochdruckschieberstange,

Niederdruckschieberstange,

1 Satz Absperrventile,

1 Paar Pleyelkopflager,

6)    Veritas*) setzt für Schiffe, welche das Zeichen A oder B erhalten wollen, folgende Reservetheile fest:

1 Schieberstange für jeden Cylinder passend,

1 Paar messingene Kurbellager und Kreuzkopflager von jeder Dimension,

1 Satz Kurbellagerbolzen und 1 Satz Kreuzkopflagerbolzen von jeder Dimension,

1 Satz Kupplungsbolzen für eine Kupplung,

1 Circulationspumpenkolben- oder Zugstange und 1 Luftpumpenkolben- oder Zugstange,

1 complete Schnalle zu jeder Pumpe,

1 vollständiger Ventilsatz für die Circulations- und Luftpumpenventile,

1 halber Satz Speise- und 1 halber Satz Lenzpumpenventile.

7)    b. Für die Maschinenreservetheile besteht in unserer Marine ein Normal-ßeservetlieTile.in etat, welcher für Schraubenschiffs- und Raddampfermaschinen getrennt aufgestellt ist, und ausser dem gewöhnlichen Bedarf auch die laufende Ergänzung bei längeren Indienststellungen für solche Theile ins

Auge fasst, welche der Abnützung stark unterworfen sind. Die hauptsächlichsten dieser Reservetheile sind:

8)    a. Cylinder:

1 Cylinderdeckel jeder Art und Grösse, mit Stopfbüchsen compl.,

1 Cylindersicherheitsventil jeder Construction,

1 Feder für jedes dieserVentile und 1 do. zur laufenden Ergänzung,

9)    b. Steuerung:

1 Excenterstange mit Bügel jeder Art und Grösse,

Die für 1 Cylinder erforderliche Anzahl Schieberstangen,

1 Paar Kreuzkopflager,

1 Satz Coulissensteine,

1 Cylindersicherheitsventil mit Feder,

1    Excenterbügel complet,

6 Kolbendeckelschrauben,

6 Cylinderdeckelschrauben,

4 Schieberkastendeckelschrauben,

2    Dutzend Feuerrohre, Condensatorrohre,

1 Satz Sicherheitsventil federn.

Reservetheile nach Veritas.

Reservetheile. für die Cylinder.

1 Cylinderkolben jeder Art und Grösse mit Stange resp. Trunk, '/„ Satz Federn für jeden Dampfkolben und

'/o Satz Federn zur laufenden Ergänzung.

2 Schiebergeradführungssteine od.

Büchsen, jeder Art und Grösse, 1 Satz Entlastungsfedern für einen Schieber,

Reservetheile für die Steuerung.

*) Bureau Veritas 1884.

Beserve-

Sclimiedetheile.

Beservetheile für diß Lager.

Beservetheile für den Propeller.

1 Zapfen für Flügelstellung, bei 2-    ¹/a Satz broncene Büchsen pro Rad,

wo solche vorhanden.

Beservetheile für die Pumpen.

1 dito für Speisepumpen, 1 »

1 »

1 Verbindungsstange 1 Dampfkolbenstange

r

1 Satz Entlastungsfedern zur laufenden Ergänzung,

1 Kurbelwelle für Schieber, wo dieselbe vorhanden,

1 Pleyelstange für dieselbe,

10) c. Schmiedetheile :

1 Pleyelstange jeder Art und Grösse, 1 Satz Pleyelkopflager für je 1 Stange jeder Art und Grösse,

1 Satz Pleyelkopfbolzen für je 1 Stange jeder Art und Grösse,

11) d. Lager:

1 Paar Lagerpfannen für die Maschinenwelle,

1 Paar Lagerpfannen für Kreuzköpfe,

1 Satz Lagerbolzen für 1 Maschinen-wellenlager,

12) e. Propeller:

1    Schraube, bei angegossenen Flügeln,

2    Flügel, bei 4Hügeliger Schraube,

1 Flügel, bei 2- und Sfliigeliger Schraube,

1    Satz Befestigungsschrauben für 1 Flügel,

2    Zapfen für Flügelstellung, bei 4flügeliger Schraube, und 3flügeliger Schraube,

13) f. Pumpen:

1 Kolbenstange für die Luftpumpe,

,, Lenzpumpen,

„ Oirculationspumpen, wo solche vorhanden,

Für jede Re-servepumpen-kolbenstange, wo solche vorhanden.

1 zugehöriger Kreuzkopf,

1 do. Stirnrad,

1 Satz Holzzähne für die Bewegungsräder der Schieber, wo solche vorhanden.

1 Kreuzkopf für Cylinder, wo derselbe vorhanden,

1 Kreuzkopf für die Luftpumpenstange, wo derselbe vorhanden, 1 Gleitplatte für jede Art von Kreuzköpfen.

1 Paar Drucklagerpfannen, wo solche vorhanden,

1 Satz broncene Hufeisenringe für Drucklager, wo solche vorhanden, 1 gusseiserner Hufeisenring mit Weissmetallfütterung für Drucklager, wo solche vorhanden.

1    complete Radschaufel pro Rad, wo solche vorhanden,

'/₂ Satz Radschaufeln pro Rad, ohne Beschlag, wo solche vorhanden,

2    lange u. 2 kurze Radkranzstücke mit Laschen, wo solche vorhanden,

2 Zugstangen pro Rad, wo solche vorhanden,

2 Radarme jeder Art, wo solche vorhanden,

1 Satz Rücklaufventilfedern für jede Pumpe,

1 Satz Rücklaufventilfedern zur laufenden Ergänzung,

1 Satz Gummiventile für jede Pumpe,

1    Satz Gummiventile für jede Pumpe zur laufenden Ergänzung,

2    Satz Gummiventile für Speisepumpen, wo solche vorhanden,

der

/1 0

2 Satz Gummiventile für Speisepumpen zur laufenden Ergänzung, 1 Satz broncene Ventile für 1 Lenzpumpe,

1 Satz broncene Ventile für jede Speisepumpe,

l Satz Ventilpockholzringe jeder Art und Grösse, wo solche vorhanden,

14) g. Rohre:

Eiserne Ueberhitzerrohre Gesammtzahl.

Messingene Condensatorrohre '/20 der Gesammtzahl,

¹/.₂ Satz Gummiringe zum Abdichten der Ventilsitze, für jede Pumpe, wo solche vorhanden,

’/, Satz Gummiringe zum Abdichten der Ventilsitze für jede Pumpe zur laufenden Ergänzung.

Eiserne Feuerrohre ¹j0(t der Gesammtzahl -f- ]/₄₀ zur laufenden Ergänzung,

Messingene Feuerrohre ¹/₂₅ der Gesammtzahl + ]/₂₅ zur laufenden Ergänzung.

Reserverohre.

15)    h. Kessel:

1 Sicherheitsventilfeder pro Kessel,

1 Sicherheitsventilfeder pro Ueber-hitzer,

Die für 2 Kessel erforderliche Anzahl Mann- und Schlammlochbügel bei mehr als 4 Kesseln,

Die für 1 Kessel erforderliche Anzahl Mann- und Schlammlochbügel bei weniger als 4 Kesseln,

16)    i. Schrauben: Rohrverbindungsschrauben mit Muttern: ¹/1 () der Gesammtzahl. Von allen sonst an Maschinen und Kesseln vorhandenen Schrauben mit Muttern: ¹/₂₀ der Gesammtzahl.

Roststäbe, */₂ fier Gesammtzahl,

» 1% » laufenden Ergänzung,

1 Satz Rostbalken (Roststabträger) für 1 Feuerung jedes Kessels,

1 Satz Rostbalken für 1 Feuerung jedes Kessels zur laufenden Ergänzung.

Reservetheile für Kessel.

zur

Reserve-

schrauben.

17) c. Die Unterbringung und Aufbewahrung der Reservetheile erfolgt auf ^Reserve¹¹-⁸

in Dienst befindlichen Schiffen nach folgenden Grundsätzen :

Die einzelnen Theile werden an den Schottwänden des Maschinenraumes und "Wellentunnels befestigt oder wenn diese nicht ausreichen, auch unter den Decks derselben aufgefangen. Ihre Unterbringung an feuchten oder dem Bilgewasser zugänglichen Orten muss vermieden werden. Die Befestigung muss möglichst so erfolgen, dass nach dem Herumdrehen eines Wirbels, oder doch nach dem Lösen einiger leicht zugänglicher Muttern die Halter und somit auch die Reservetheile sofort losnelimbar sind. Es empfiehlt sich, die einzelnen zusammengehörigen Theile, wie z. B. die Reservetheile einer Hiilfsmaschine an einem Oite zusammen zu gruppiren. Höchst practisch ist auch das Etiquettiren der Reservetheile, indem man Schilder aus Blech, am besten Messingblech,

BUS LEY, die Schiffsmaschine.

theile.

35

auf denen die Bezeichnung des Gegenstandes aufgestempelt ist, mittelst Draht an den einzelnen Theilen befestigt.

Conservirung der Reserve-theile.

18) Behufs Conservirung versieht man die gusseisernen Reservetheile meistens mit einem Oelfarbenanstrich. Die blanken schmiedeeisernen Theile werden entweder mit Talg und Bleiweiss gestrichen oder in neuerer Zeit mit Lack überzogen, von welchem sich in unserer Marine besonders der Schwartzkopff’sche Lack bewährt hat. Die Maschinentheile müssen, bevor man sie lackirt, vollkommen trocken sein, weil sie sonst unter dem Lack rosten, es empfiehlt sich daher, die Theile vor dem Lackiren gut handwarm zu machen, um jede Spur von Feuchtigkeit von denselben zu entfernen. Lackirte Re-servetheile müssen so aufbewahrt werden, dass sie nicht mit Oel in Berührung kommen, weil dieses die Lackschicht allmälig zerstört. Werden die einzelnen Theile gebraucht, so entfernt man den Oelfarbenanstrich mit Terpentin, den Lackanstrich mit Spiritus. Besonders sauber gearbeitete Reservetheile, wie Kolbenringe, Trunks u. s. w. werden, nachdem sie gehörig eingetalgt worden sind, mit Spundgarn dicht umwickelt und dann in Segeltuch eingenäht, welches, um gegen Feuchtigkeit möglichst undurchlässig zu sein, einen mehrmaligen Oelfarbenanstrich erhält.

¹

Beiheft zum Marine-Verordnungsblatt Mr. 50.

²

A. Ledieu. Les nouvelles machines marines. Tome III. Paris 1882.

³

Instructions to surveyors of ships appointed by the board of trade. London 1880.

⁴

Lloyds rules and regulations 1884.

Unterbringung 19) (j Für die Unterbringung und Conservirung der Reservetheile auf in

der Reservetheile    '    v    o

auf den Schiffen Reserve befindlichen Schiffen gilt in unserer Marine die Vorschrift, dass Schiffe der ersten Reserve nur die schwereren Theile und solche Gegenstände, welche durch die Aufbewahrung nicht leiden, an Bord nehmen dürfen. Alle übrigen Theile bleiben in den Magazinen. Die Schiffe der II. Reserve dürfen nur die schweren Reservetheile an Bord behalten, die der III. Reserve nur diejenigen schweren Ersatzgegenstände, deren Conservirung sich während der Maschinenreparatur bequem bewerkstelligen lässt, und deren Verbleiben an Bord die am Schiffe vorzunehmenden Arbeiten nicht beeinträchtigt. — In der englischen Marine haben die Schiffe der I. und II. Reserve alle Maschinenreservetheile an Bord und nur diejenigen der III. Reserve geben dieselben an Land.

Instandsetzung der Keserve-tlieile.

20) Während der Instandsetzungsarbeiten an den Maschinen der II. und

III. Reserve werden auch die Reservetheile gründlich untersucht. Alle gestrichenen oder lackirten Theile werden von ihrem Farbe-resp. Lackanstrich befreit, vollständig auseinander genommen, von etwaigen Rostflecken gereinigt, wieder zusammengesetzt und gestrichen resp. lackirt. Eingehüllte Reservetheile, wie Kolbenringe u. s. w. werden aus den Umhüllungen herausgetrennt, sorgfältig gereinigt, eingefettet und wieder eingenäht, wie unter

18) angegeben.

OT

§ 108.

Werkzeuge und Utensilien.

1)    Alle Dampfer müssen tlieils zur Bedienung ihrer Maschinen und Kessel, theils zur Ausführung der an denselben vorkommenden laufenden Arbeiten mit einer Beihe von Werkzeugen und Utensilien ausgerüstet werden. Diese Ausrüstung ist naturgemäss auf Kriegsschiffen eine viel reichlicher bemessene als auf Handelsdampfern.

Bei letzteren richtet sie sich vielfach nach der Reisedauer und den anzulaufenden Häfen, insofern sich in denselben nöthigenfalls ein Ersatz derartiger Theile bewerkstelligen oder nicht bewerkstelligen lässt.

2)    I. Die Werkzeuge, welche man einem grösseren Kriegs- oder Handels- Werkzeuge-dampfer bei längeren Reisen nach weniger cultivirten Ländern mitzugeben hat, müssen hauptsächlich bestehen in :

3)    a. Schmiedewerkzeug :

Feldschmiede mit Löschquast, Löschspiess, Kohlen- und Sandlöffel,

Ambos mit Gesenken, Abschrot und Horn,

Vorschlaghammer,' Schmiedehammer, Schrotmeissei und Durchschlage,

Schmiedezangen mit Spannringen.

4)    b. Schlosserwerkzeug :

Schraubstock mit Schraubstockbacken, wenn möglich auch eine transportable Feilbank,

eine Collection flacher, halbrunder, runder, vierkantiger und dreikantiger Arm-, Stroh-, Vor-, Bastard- und Schlichtfeilen mit Feilenbürste und einer Bogenfeile,

Schraubzwingen und Feilkloben,

Flach- und Kreuzmeissei,

Hand-, Holz-, Kupfer- und Zinnhammer,

Schleif- und Richtplatte mit Schabern,

5)    c. Nietwerkzeug :

Niethämmer, Nietkopfmacher, Nietsetzer, Nietzieher,

Gegenhalter und Verstemmer.

6)    d. Klempner- und Kupferschmiedewerkzeug :

Handblasebalg und Löthkolben,

Schweifstöcke, Sickenstöcke und Pfaffen,

Steckei, Sperrhörner und Börteleisen,

Polir-, Punzel-, Kehl-, Sicken und Treibhämmer,

Blechscheere, Draht-, Kneif- und Beisszange.

7)    e. Dreherwerkzeug:

Kleine Drehbank mit Tritt, ausgerüstet mit:

Leitspindel, Support und Spitzdocke,

Planscheibe, Bohrfutter und Klemmfutter,

Zweck.

Schmiede

werkzeug.

Schlosser

werkzeug.

Nietwerkzeug.

Klempner- und Kupferschmiedewerkzeug.

.Dreherwerkzeug.

35*

Bohrwerkzeuge.

Schraub

werkzeuge.

Holz

bearbeitungs

werkzeuge.

Montage

werkzeuge.

Utensilien.

Reinlichkeits

geschirr.

7/ //

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51 n 8/ // IS ?    /4 ’

Mitnehmern und Herzen,

Zahnrädern zum Gewindeschneiden, und einer.

Collection Drehstähle.

8)    f. Bohr- und Lochwerkzeuge :

Bohrmaschine mit Bohrkurbel und diversen Bohrern, Bohrknarre, Bohrrolle, Fiedelbohrer, Brustleier, Handlochmaschine und diverse Durchschläge,

Dorne, Beibahlen, Taster und Körner.

9)    g. Gewinde- und Schraubiverkzeuge :

Schneideisen mit Bohrern und Windeeisen, enthaltend: ¹/₈y/, und ]/₄" Whitworth-Gewinde,

Kluppenkasten mit Kluppenbacken, Gewindebohrern und Winde-eisen, enthaltend: ¹/₄//, ⁶/₁₆",    ⁷/1(i", 7₂",

1", 1 7S", l¹/*", 1    1¹/₂" Whitworth-Gewinde,

Kluppenkasten mit Kluppenbacken, Gewindebohrern und Windeeisen, enthaltend: ¹I₂“, ³/₄", 1", 1 ’/₄", 1¹/₂", 1³/₄", 2" Rohrgewinde, dazu eine Rohrzange,

1 Collection gewöhnlicher Schraubenschlüssel, wo möglich so bemessen, dass für jede an der Maschine vorkommende Dimension 3 Maulweiten vorhanden sind,

1 Collection Aufsatzschlüssel und 1 do. Schlagschlüsse], englische Schraubenschlüssel, Schraubenzieher.

10)    h. Holzbearbeitungswerkzeuge:

Axt, Beil, Stechbeitel,

Säge und Fuchsschwanz,

Hobel und Raspel,

Holz- und Nagelbohrer.

11)    i. Montageiverkzeuge :

Mappe mit Zeichnungen von Maschinen, Kesseln und Propeller (besonders erforderlich sind Rohrpläne),

Reisszeug, Reissbrett, Reissschiene, Dreiecke und alle anderen erforderlichen Zeichenutensilien,

diverse hölzerne und eiserne Maassstäbe, Winkel und Lineale, Parallelreisser und Reissnadeln,

Spitz- und Federzirkel,

diverse Haupt- und Maschinenstichmaasse (Leeren für die Montage), Ziehbänder zum Einsetzen von Kolbenringen,

1 Satz Buchstaben- und Zahlenstempel.

12)    II. Die Utensilien grösserer transatlantischer Dampfer, von denen die wichtigeren wie die Schmiervorrichtungen in § 90, die Lampen in § 93 und die Hebezeuge im § 94 besprochen wurden, lassen sich eintheilen in :

13)    a. Reinlichkeitsgeschirr:

Besen, Handfeger, Schrubber und Schwabber,

15)

Asch- und Wassereimer, Müllschaufeln, Putzkasten,

Diverse Farben- und Wasserquäste, Pinsel,

Fussmatten und Presenninge für Luken etc.

14) b. Kessel- und Feuergeschirr :

Kohlenschaufeln, Kohlenhämmer, Kratzer, Poker und Schüreisen, Kohlensäcke und Aschsäcke,

Rohrtreiber, Rohrdichter (Mandrill) *), Rohrkratzer, Feuerrohrbürsten,

Schraper und Pickhämmer.

c. Beleuchtungsgeschirr :

Hänge-, Wand-, Hand- und Sicherheitslampen,

Lampenscheeren und Cylinderputzer,

Blend- und Handlaternen,

Laternen zur Erleuchtung der Manometer, Vacuummeter, Wasserstandsgläser, Telegraphenscheiben, Umdrehungsanzeiger, Drucklager, Druckpumpen, Hülfsmaschinen und Steuerung.

16)    d. Schmiergeschirr :

Tanks für Oel, Talg, Firniss, Petroleum etc., diverse Schmierkannen für Oel und Talg,

Talgkessel, Talgspaten, Talgspritze, Talgquast,

Oelfänger, Abtropf becken, Oelspritze, Oelpumpe zum Auspumpen von Oelfässern,

Oeltrichter zum Füllen der Tanks, Oelsiebe.

17)    e. Hebezeuge:

Vorrichtungen zum Heben von Cylinder-, Schieberkasten-, Conden-satordeckeln, Lagerdeckeln und Wellenenden, hydraulische Winden und Wagenwinden,

Flaschenzüge und Taljen,

Händelschrauben und Augbolzen,

Brechstangen, Kuhfüsse und Handspaken.

18)    f. Packungsgeschirr:

Kittschalen und Kittmesser,

Packungszieher und Packungstreiber, eiserne und hölzerne Keile.

19)    g. Giessgeschirr :

Griesspfannen und Griesslöffel,

Hülsen zum Ausgiessen der Lager mit Weissmetall.

20)    h. Diverses:

Oefen zum Trocknen der Kessel und Erwärmen der Maschinenräume,

*) Empfehlenswerther als die bisher gebräuchlichen Mandrille sind die von der Westfälischen Bolzschraubenfabrik in Schwelm in neuerer Zeit gefertigten Rohrdichter von Tully, deren Rollen das Rohr über die ganze Stärke der Rohrwand gleichmässig anpressen.

Kessel- und Feuergeschirr.

Beleuclitungs-

geschirr.

Schmiergescliirr.

Hebezeuge.

Packuugs-

gescliirr.

Giessgesohirr.

Diverses.

Balkenwaagen mit Gewichten oder Federwaagen zum Abwägen der Kohlen und anderen Materialien,

Kühl- und Spritzen schlauche mit Mundstücken.

Vorschriften des Board of trade.

21) Die Classificationsgesellschaften Lloyd und Veritas fordern von Handelsdampfern keine besondere Ausrüstung mit Werkzeugen und Utensilien. Hingegen schreibt Board of trade zur Mitnahme an Bord vor:

1 Kluppe mit Backen und Gewindebohrern, welche zur Maschine passen,

1 Ambos,

1 Schraubstock,

Bohrkurbel mit Bohrern,

1 Kupfer- oder Metallhammer, diverse Blöcke und Taljen zum Heben,

1 Schraubwinde,

1 Dutzend diverser Feilen mit Heften,

1 Apparat zum Nachdichten der Kesselrohre,

Ausserdem das gewöhnliche Schlosserwerkzeug, insbesondere Hämmer und Meissei für den Gebrauch am Ambos upd am Schraubstock, Löthwerkzeuge u. s. w.

Unterbringung der Werkzeuge und Utensilien.

22)    III. Die Unterbringung der Werkzeuge und Utensilien wird in der Weise vorgenommen, dass die gröberen, keiner besonderen Sorgfalt bedürfenden Werkzeuge, wie z. B. die Schmiedewerkzeuge mit den zur Bedienung der Kessel erforderlichen Utensilien und den Oefen, Eimern u. s. w. im Heizraum verstaut werden. Im Maschinenraum bewahrt man die häufiger gebrauchten Hämmer und Schraubenschlüssel, sowie die zum Schmiergeschirr zählenden Gegenstände auf. Seltener benutzte, schwere Werkzeuge, ferner Hebezeuge, Hülsen zum Ausgiessen der Lager und dergleichen bringt man meistens an den Wänden des Wellentunnels unter.

Maschinen

vorrathsraum.

23)    Alle übrigen werthvolleren Werkzeuge und die kleineren nicht für den täglichen Gebrauch bestimmten Utensilien verwahrt man in dem auf jedem grösseren transatlantischen Dampfer vorhandenen Maschinenvorrathsraum, welcher so im Schiff angeordnet wird, dass er mit dem Maschinenraum entweder durch eine Thür oder aber doch zum mindesten durch eine Ausgabeöffnung in directer Verbindung steht. Dieser Vorrathsraum muss so geräumig sein, dass er ausser den vorgenannten Gegenständen auch noch den grössten Theil des im § 109 angeführten Betriebsmaterials aufnehmen kann. Zu diesem Zwecke ist er in ausreichender Weise mit Regalen, Schränken und Kasten zu versehen, welche practischer Weise aus Eisenblech und nicht aus Holz zu fertigen sind (siehe § 98, A 73).

Arbeitsraum.

24) Auf grösseren Panzerschiffen und transatlantischen Postdampfern ist ausser dem Maschinenvorrathsraum häufig noch ein besonderer

Arbeitsraum vorgesehen, in welchem die an der Maschine entstehenden Reparaturarbeiten ausgeführt werden. Ist dieser Arbeitsrauin genügend gross, so enthält er die Drehbank, 2 bis 3 Schraubstöcke, die Bohrmaschine und einige Schränke, in denen die sonst im Vorrathsraum verstauten Werkzeuge untergebracht werden. Wenn man beim Bau des Schiffes auf die Einrichtung eines solchen Arbeitsraumes Bedacht nimmt, so empfiehlt es sich, denselben in einem der oberen Decks in der Nähe des Maschinenraumes so anzulegen, dass er, wenn irgend möglich, durch das Tageslicht erhellt wird. Auch für eine ausreichende Ventilation desselben ist Sorge zu tragen, damit die bei Ausführung von Kupferschmiede- und Klempnerarbeiten (Löthen, Verzinnen etc.), entstehenden Dünste schnell und ohne in andere Räume des Schiffes zu dringen, abströmen können.

25) Für grössere Dampfer, welche längere Zeit in tropischen Gewässern^^^^^ig. verweilen, wird die Anlage derartiger getrennter Arbeitsräume zur räume; Nothwendigkeit, weil es bei der im Maschinenraum während des Ganges der Maschine herrschenden Hitze gar nicht möglich ist, andauernd in demselben am Schraubstock oder an der Drehbank zu arbeiten. Die Arbeitsräume haben ausserdem noch den Vortheil, dass sich die Arbeiten in denselben schneller fertig stellen lassen, weil man alle Werkzeuge zur Hand hat, während bei einer im Maschinenraum stehenden Feilbank und einer im Zwischendeck placirten Drehbank durch das Herbeischaffen etwa benöthigter, im Vorratbsraum lagernder Werkzeuge unvermeidliche Zeitverluste ein-treten. Für Kriegsschiffe speciell dürfte auch die bei abgesonderten Arbeitsräumen in den übrigen Theilen ’ des Schiffes erzielbare grössere Reinlichkeit ins Gewicht fallen.

§ ¹⁰⁹-

Betriebsmaterial.

Materialausrüstung der

1) Die Betriebsmaterialienausrüstung einesDampfers richtet sich nach der

Länge und dem Endpunkte seiner Reisen. Handelsdampfer, welche Dampfor-stets nach wenig Tagen einen Hafen in einem civilisirten Lande anlaufen, brauchen nur geringe Quantitäten von Betriebsmaterial an Bord zu führen. Dampfer, welche mehrmonatliche Reisen nach uncivili-sirten Ländern antreten, bedürfen einer umfangreicheren und grösseren Materialienausrüstung. Kriegsschiffe, welche für mehrere Jahre nach solchen transoceanischen Ländern auf Station gehen, in denen ein Ersatz verbrauchten Materials entweder nicht möglich oder doch sehr kostspielig ist, werden mit einem reich assortirten Vor-rathe von Betriebsmaterialien versehen. Nachstehend sind zunächst die wichtigsten dieser Materialien gruppenweise zusammengefasst, worauf

in der Kürze auf die am meisten vorkommenden Verfälschungen derselben und die Art ihres Erkennens aufmerksam gemacht worden ist.

Quantität des Materials.

Brennmaterial.

2) I. Quantität des Materials. Die einzelnen, den folgenden Positionen zugefügten Zahlen bezeichnen die ungefähre Menge, welche unseren auf aussereuropäische Stationen gehenden Kriegsschiffen von dem betreffenden Material für je 100 IIP der Maschinenleistung und für ein Jahr im Mittel mitgegeben wird. Kur bei den durch einen * kenntlich gemachten Positionen ist die betreffende Maasszahl nicht pro 100 IIP, sondern wie dahintergesetzt pro Feuerung, pro Lampe oder dergl. zu verstehen. Die kleineren Zahlen gelten für Maschinen von mehreren tausend, die grösseren für Maschinen von wenigen hundert Pferdestärken. Diese Zahlen lassen sich auch der Materialienausrüstung von Handelsdampfern zu Grunde legen, wenn man den Etat an Schmiermaterial wegen des auf Kriegsschiffen nicht vorkommenden, fortdauernden Gebrauchs der Maschine etwas erhöht, und die Quantität des Putzmaterials und der Metalle vermindert. Die übrigen Materialien dürften in demselben Umfange erforderlich sein.

3) a. Brennmaterial:

Steinkohlen nach Bunkerinhalt,

Holzkohlen, 5 kg. (zum Löthen und Conserviren der Kessel) (siehe § 34, 57),

*    Brennöl soviel, dass alle Lampen ca. 1200 Stunden brennen können,

*    Dochte, 4 m. pro Lampe,

Brennholz zum Eeueranstecken,

Zündhölzer 100—500 Stück.

Sclimiermaterial.

Putzmaterial.

4)    b. Schmiermaterial :

Schmieröl, vegetabilisches, 200—400 kg.,

Mineralöl, 30 — 100 kg.,

Talg, wenn kein Mineralöl geschmiert wird, 50—100 kg., Talg, wenn Mineralöl geschmiert wird, 5 — 20 kg., Spindelöl für Instrumente, 0,25—0,5 kg.,

Bäderschmiere, 2 kg. (siehe § 90, 9),

Schmierdochtwolle, 0,1—0,3 kg.,

Schwefelblume für warme Lager, 0,25 Gummischlauch zum Kühlen, 0,25 m.

5)    c. PiĄz- und Peinigungsmaterial:

1 kg. (siehe § 102, 27 c.),

Wischbaumwolle (Twist), 50—100 kg.,

Schmirgelleinen, (grobes und mittel) 30—50 Bogen, altes Segeltuch 1 — 2 qm. (zum Bedecken von Lagern etc.),

*    Bleiweiss    pr. qm. damit zu strchnd. Fläche 0,100 kg. strchr. Farbe,

*    Zinkweiss

„    0,085 „

„    0,125 „

„    0,200    „

„    0,060    „

Putzsteine, 3 — 6 Stück,

Firniss zum Streichen, 1—2 kg., Siccativ, 0,1—0,25 kg.,

Pottloth, 0,5—1 kg.,

grüne Seife, 2,5 — 5 kg., weisse „

Fensterscliwämme, 0,1—0,25 kg.,

1-2 kg.

Terpentinspiritus, 1 — 2 kg.,

Packungs-

material.

6) d. Packungsmaterial:

packen der Maschine,

Gummipackung mit Hanfeinlage, Tuckspackung, für einmaliges Ver-0,5 — 1 kg.

packen der Arbeitscylinder,

Gummipackung olme Hanfeinlage, Drahttauwerk, für einmaliges Ver-0,2-0,5 kg.,

Gummiringe für Wasserstandsgläser,    Baumwollschnur, für einmaliges

4 Stück pro Glas,

Pappe, 0,25 - 1 Bogen,

Messingdrahtgaze, 1—2 qm.,

Eisenmennige, 2—6 kg.,

Bleimennige, 2 — 6 kg.,

Bleiweiss, 1,5 —3,0 kg.,

7) e. Metalle :

Eisenblech von 1    3, 5 und 10 mm., zusammen 20—40 kg.,

Schwarzblech, schwaches 1 kg.,

Kupferblech von 1¹/₂, 3 und 5 mm., zusammen 3—6 kg., Messingblech „

Bleiblech zum Kesselbekleiden etc. 3—4 kg.,

Verpacken der Condensatorrohre, Spundgarn, 6—10 kg.,

Bindfaden, 0,1— 0,2 „

Segelgarn, 0,1—0,2 „

Bleiweiss, 1,5—3,0 „

Firniss für Kitt, 2—6 kg.

1-2 „

Metalle.

Weissblech, 1 — 2 Tafeln,

Eisendraht von 1,    2,    3    und    5    mm.    0,25—1,0    kg.,

Messingdraht „

Flacheisen, etwa 5 Sorten von 30 x 5 mm. bis 75 x 20 mm., zusammen 8 kg.,

„    6 bis 45    „

20 „ 0,5 „

„ rund und 2 Sorten flach, für Werk-

Vierkanteisen, etwa 5 Sorten von 15 bis 40 mm., zusammen 12 kg., Bundeisen,

to to

Bandeisen,

Gussstahl,

zeug, zusammen 2—3 kg.,

Schweissstahl, etwa 2 Sorten, flach, zusammen etwa 1 kg., Weissmetall für Lager, 2—3 kg.,

* Quecksilber für Thermometerhülsen, 2 kg. pro Hülse, Zinn

zum Löthen, 0,25—0,5 kg., 0,25-0,5    „

Schlagloth „

Kesselnieten 4—15 Stück, Blechnieten 15—30 Stück, halbe und ganze Schlossnägel 10—20 Stück.

Diverses

Material.

8) f. Diverses Material:

*    Chamottsteine, 12 Stück jiro Ofen und 25 Stück pro Feuerung,

« 12,5 kg. „

*    Chamotterde 7—8 kg.

Vorschriften von Board of trade über die Materia-lienausrüstung der Dampfer..

Qualität des Materials.

Steinkohlen.

Filz für Kesselbekleidung; 0,25—0.5 qm.,

*    Indicatorpapier 300 Blatt,

*    IndicatorsChnur zum ömaligen Wechsel pro Indicator,

*    Knochenkohle für 2maliges Füllen der Filter,

*    Glasscheiben für Laternen, 2 Gläser pro Laterne,

*    „    „ Manometer und Vacuummeter, für je 2 der

selben 1 Scheibe,

*    Lampenglocken, pro Lampe 1 Stück,

*    Lampencylinder, „

*    Wasserstandsgläser, für jedes vorkommende 4 Stück,

*    Lackmuspapier, zum Probiren des Kesselwassers, einige Bogen.

.    .    0,25—0,3 kg., Soda, ....

Hammerstiele,

12

2—3 kg., 2—4 Stück,

9) Die Classificationsgesellschaften schreiben für Handelsdampfer eine specificirte Materialienausrüstung nicht vor. Veritas fordert überhaupt nichts in dieser Beziehung, Lloyd schreibt nur ganz allgemein die Mitnahme von Eisen in verschiedenen Dimensionen vor. Board of trade verlangt eine Ausrüstung mit:

3 diversen Eisenblechen,

Eisenstäben, etwas Weissblech,

„ Kupferblech,

„ Zinkblech,

Salzsäure oder ein Aequivalent für dieselbe etc. etc., d. h. die zum Löthen erforderlichen Materialien.

1—3

1—2

10) II. Qualität des Materials. Es würde hier zu weit führen, wenn für alle vorstehend genannten Betriebsmaterialien die beim Einkauf derselben zu beachtenden, ihre Güte kennzeichnenden, resp. ihre Verfälschungen angebenden Proben und Merkmale erörtert werden sollten. Indessen sind für die in grösseren Massen gebrauchten Materialien die in dieser Hinsicht wichtigsten und practischsten Fingerzeige angeführt worden. Zu den hauptsächlichsten Consum-tionsartikeln der Schiffsmaschinen gehören:

a)    die Steinkohlen,

b)    das Schmieröl,

c)    der Talg,

d)    die Wischbaumwolle.

11) a. Die Steinkohlen sind sowohl in Bezug auf ihre Erkennungszeichen, als auch auf die an dieselben zu stellenden Anforderungen im Abschnitt III. eingehend besprochen worden.

12) b. Bas Schmieröl der Schiffsmaschinen besteht entweder in vegetabilischem Oel oder Mineralöl. Das erstere ist gewöhnlich Olivenöl oder Riiböl, unter Umständen kommt aber auch Palmöl oder Baumwollsamenöl in Gebrauch. Von den vegetabilischen, zum Schmieren benutzten Oelen verlangt man in erster Reihe, dass sie nicht harzen. Harzende Oele verursachen stets das Warmlaufen der Lager, indem sie zuerst an der Luft klebrig und dann fest werden. Wie bereits § 90, 6 erwähnt wurde, ist daher das Olivenöl dem Rüböl vorzuziehen, Aveil es an der Luft langsamer klebrig Avird und weniger harzt. — Mineralöle dürfen nicht mit fetten Oelen vermischt sein.

Schmieröl.

Oliveuöl.

13) Bas Olivenöl¹) Avird durch Auspressen der Oliven geAvonnen. Es bildet eine schöne gelbe, krystallhelle Flüssigkeit von reinem, mildem und schwach süssem Geschmack, Avelche bei -f 2⁰ C. anfängt zu erstarren und bei +15° C. ein specifisches GeAvicht von 0,9176 besitzt. Der Gehalt an freier Fettsäure ist bei den besseren Sorten des Olivenöles (des feinen Speiseöles) ein sehr geringer (etwa Null bis 0,1 °/₀ oder Null bis 0,4 Grad), bei den als Maschinenöl venven-deten Sorten steigt er von 0,5—1 °/₀ oder 1,6 — 3,2 Grad etAva bis auf 1,2—1,8 °/₀ oder 4—6 Grad, wrenn die Procente sich auf die Gewichtseinheiten beziehen und wenn ein Grad Säuregehalt einem Aequivalent (in Milligrammen) einer einbasischen Säure (Oel-säure etc.) in 100 ccm. des Oeles entspricht. Olivenöl von dem letztgenannten Säuregehalt kann nach vielseitigen Erfahrungen noch als Schmieröl benutzt Averden. Oele mit höherem Säuregehalt, welcher bis zu 4 °/₀ oder rund 12 Grad steigt, erweisen sich schon durch den Geruch und Geschmack untrüglich als ranzig und dürfen nur bei rohen Lagern, in denen Eisen auf Eisen läuft, Verwendung finden. Für Lagerschalen, Avelche Zink, Kupfer, Blei, Antimon oder Legirungen dieser Metalle enthalten, darf man derartig säurehaltiges Oel nicht verwenden. Das zum Schmieren feinerer Maschinen und Apparate zur Airwendung kommende Olivenöl soll, Avenn man es nicht vorzieht, mit Spindelöl zu schmieren, nur 0,25 —0,5 °/₀, etwa 1 bis 2 Grad Säuregehalt besitzen. Den Säuregehalt des Oeles bestimmt man am besten mit dem Burstyn-Kap-peller’schen Oelsäuremesser ²), einem Aräometer, Avelches besonders für diese ZAvecke hergestellt wird und sich in der Praxis bisher gut bewährt hat.

defoiTJenüies¹ 14) Verfälschungen des Olivenöles bestehen nach Musspratt*) hauptsächlich in Riib-, Mohn- und Schmalzöl. Zur Erkennung dieser Verfälschungen giebt es folgende drei Methoden :

und ihre Erkennungszeichen.

a)    Ein Zusatz von Mohn- und anderen Oelen lässt sich dadurch nachweisen, dass das Oel perlt oder dass bei starkem Schütteln eine Anzahl kleiner Luftbläschen an der Oberfläche erscheinen, welche beim reinen Oele nicht auftreten.

b)    Mischt man nach Ernst**) in einem Glase, in welchem ein Thermometer steht, etwa 50 gr. Olivenöl mit 10 ccm. Schwefelsäure von 66° B., so wird das Thermometer bei reinem Olivenöl um nicht mehr als 42⁰ C. steigen. Mischt man Mohnöl auf gleiche Weise und in gleicher Menge mit Schwefelsäure, so findet eine Temperatursteigerung auf 70°—86° C. statt. An der Höhe der Temperatursteigerung über 42⁰ C. lässt sich daher beim verfälschten Oel ungefähr der Grad der Verfälschung mit Mohnöl erkennen.

c)    Am sichersten ist die von Poutet vorgeschlagene Probe, welche auf die eigenthümliche Wirkung der Untersalpetersäure oder des salpetersauren Quecksilberoxyduls auf das Olivenöl begründet ist. Man stellt sich salpetersaures Quecksilberoxydul dar, indem man 6 Theile Quecksilber in 7 Y₂ Theilen Salpetersäure (specifisches Gewicht 1,360) ohne Erwärmung auflöst. Bringt man 1 Theil der frisch dargestellten Lösung mit 10 Theilen reinem Olivenöl zusammen, so erstarrt die Mischung in einigen Minuten. Ein Gehalt an fremden trocknenden Oelen verhindert die Erstarrung, so dass die Mischung je nach der Quantität des vorhandenen Verfälschungsmittels mehr oder weniger flüssig bleibt. Ein Gehalt von 5 °/₀ Mohnöl lässt sich leicht nach dieser Methode nachweisen, aber um richtige Resultate zu erhalten, sollte man einen vergleichenden Versuch mit einer Mischung von bekanntem Gehalt anstellen.

Rohes Rüböl.

15) Das Rühöl wird aus den verschiedenen Brassica-Arten in der Regel durch Pressen der Samen mittelst hydraulischer Pressen hergestellt. Das so erhaltene Oel bildet eine gelbbraune bis braungrünliche Flüssigkeit von eigenthümlichem Geruch und scharfem Geschmack, welche erst nach längerem Lagern die beim Pressen mit übergegangenen Samenschleimtheile fallen lässt und dadurch blank wird. Aber selbst ganz klares Oel enthält noch Schleim- oder Eiweisstheile chemisch gelöst, welche nur durch Behandeln mit chemischen Stoffen oder durch Erhitzen auf etwa 200⁰ C. entfernt

*) Musspbatt’s theoretische, practische und analytische Chemie, fortgesetzt von B. Kerl. Braunschweig 1870.

**) M. Ernst. Handbuch für den Schiffsmaschinendienst. III. Band. Triest 1871.

werden können. Zur Schmierung von rohen Lagern kann man sich des rohen nur durch Ablagern geklärten Oeles bedienen, dagegen benutzt man zum Schmieren der Schiffsmaschinen das gereinigte Rüböl, welches dadurch hergestellt wird, dass man die Schleimund Eiweissstoffe durch Schwefelsäure, Chlorzink u. s. w. und die freie Fettsäure (ziemlich constant 0,4 °/₀) durch Behandeln mit Alkalien entfernt.

16)    Das vollkommen gereinigte und entsäuerte Rüböl ist von hellgelber Ge^“'₎ftes Farbe, fast geruchlos, besitzt bei 15° C. ein specifisches Gewicht

von 0,914—0,915, erstarrt bei einigen Graden unter 0 und schmilzt dann wieder bei etwa + 3⁰ C. Bei Prüfung desselben ist festzustellen, ob es richtiges specifisches Gewicht und den gehörigen Schmelzpunkt besitzt, und ob es frei von Schleimtheilen und Fettsäuren, sowie Zusätzen von Leinöl und minderwerthigen Mineralölen ist. Den Säuregehalt bestimmt man auch hier am einfachsten und zweckmässigsten mit dem Burstyn’schen Oelsäuremesser.

17)    Die Verfälschungen des Rühöles bestehen meistens in Zusätzen von vde^““”eSsen Petroleum. Ist letzteres in grösseren Mengen beigemischt, so ist es schon durch den Geruch zu erkennen. Ist es in kleineren Quantitäten vorhanden, so weist man es dadurch nach, dass man eine kleine Oelprobe an einem Glasstabe in einer Spiritusflamme verbrennt, wobei man zuerst den Petroleumgeruch wahrnimmt.

Palmöl.

18)    Das Palmöl wird aus den Früchten der Oel- und Cocospalme dargestellt, und zwar theils mittelst hydraulischer Pressen, theils aber auch durch Extraction mit Schwefelkohlenstoff. Bei gewöhnlicher Temperatur ist das Oel butterartig, wird aber in tropischen Gegenden flüssiger und dort in neuerer Zeit vielfach zur Schmierung benutzt. Es ist ein gutes, wenig harzendes und in unbesuchteren, in den Tropen liegenden Häfen leichter und billiger erlangbares Schmiermaterial wie Olivenöl oder Rüböl.

Baumwoll

samenöl.

19)    Das Baumwollsamenöl, welches aus dem Samen der Baumwollpflanze gepresst wird, ist in neuester Zeit in Amerika, Indien und Aegypten ebenfalls als Schmieröl in Gebrauch gekommen. Gut gereinigt und raffinirt ist es in den genannten Gegenden ein billiges, nicht besonders harzendes, daher recht zu empfehlendes Schmiermaterial.

Mineralöl.

20)    Das Mineralöl ist mit dem Petroleum gemeinschaftlichen Ursprunges.

Es wird aus den bei der Destillation des Rohpetroleums zur Gewinnung des Brennöles zurückbleibenden schweren Oelen dadurch hergestellt, dass man diese Rückstände noch einmal überdestillirt und durch Säuren und Alkalien reinigt. Das specifische Gewicht dieser Oele bewegt sich zwischen 0,88 und 0,92. Sie verhalten sich als Kohlenwasserstoffgemische vollständig indifferent, besitzen weder saure noch basische Eigenschaften, zersetzen sich einerseits nicht durch Kälte und andererseits erst bei solchen Hitzegraden,

welche die in den Dampfcylindern vorkommenden vveit übersteigen. Aus allen diesen Eigenschaften werden sie augenblicklich bei den meisten mit Oberflächencondensatoren versehenen Schiffsmaschinen zur Schmierung der Dampfcylinder benutzt (siehe § 37, 40).

Verfälschungen des Mineralöles.

Allgemeine

Oelprobe.

21)    Die Verfälschungen der Mineralöle werden durch Beimengungen fetter Oele gebildet, dieselben werden durch das Verseifungsverfahren nachgeAviesen, indem man etAva 10 gr. des zu prüfenden Mineralöles in dem fünffachen Quantum alkoholischer Kalilauge auflöst, und in einer Schale unter stetem Bühren so lange kocht, bis der Alkohol vollständig verdampft ist. Hierauf Avird die im Mineralöl et\Ara enthaltene Seife in Wasser gelöst, die Lösung vom Mineralöl getrennt und das Fett aus der Lösung durch Salzsäure ausgeschieden. Ist Seifenbildung vorhanden, so ist das Mineralöl nicht zu gebrauchen.

22)    Beim Ankauf von Schmieröl im Auslande, bei Avelchem man wegen Mangels an Zeit und an den nöthigen Keagentien die vorstehend angegebenen Proben nicht ausführen kann, untersucht man das angebotene Oel nur auf folgende einfache Weise:

a)    Man giesst eine Quantität aus einem vorher ordentlich gerollten oder geschüttelten Fass in ein farbloses Gflas und überzeugt sich durch den Augenschein, indem man es gegen das Licht hält, ob das Oel klar ist. Sehr kaltes Oel muss man bei dieser Probe etwas erwärmen, damit sich das infolge der niedrigen Temperatur schon ausgeschiedene Elaidin und Stearin wieder verflüssigt. Wird das Oel auch dann nicht klar, so ist es nicht genügend abgeklärt oder gereinigt.

b)    Man zerreibt einige Tropfen des Oeles ZAvischen den Händen und erkennt dann an dem Geruch des zerriebenen , Oeles sofort, ob es ranzig ist.

c)    Man schüttelt eine Quantität des Oeles mit einer gleich grossen Quantität warmen Wassers und bringt nach Entfernung des Oeles blaues Lackmuspapier in das Wasser; färbt sich dasselbe schwach röthlich, so enthält das Oel wenig, färbt es sich intensiv roth, so enthält es viel Säure. Diese Säureprobe wird noch zuverlässiger, wenn man statt Wasser Alkohol von etwa 80 Grad benutzen kann.

d)    Hat man die Auswahl ZAvischen verschiedenen Oelen, so giesst man vron jeder Sorte einige Tropfen auf eine etvv^as geneigt stehende Eisenblechtafel. Dasjenige Oel, welches beim Herablaufen den längsten Streifen bildet und am längsten flüssig bleibt, ist das zweckmässigste Schmiermaterial.

Man Avird daher im Allgemeinen unter verschiedenen Oelen dasjenige ausAvählen, Avelches am klarsten ist, sich als am wenigsten

ranzig, harzig und säurehaltig herausstellt und bei der Schmierprobe ad d) als das beste erscheint.

Talg.

23)    c. Der Talg, welcher zur Maschinenschmierung benutzt wird, soll aus dem Fett der Finder hergestellt sein. Dasselbe wird mit Wasser bisweilen unter Zusatz von verdünnter Schwefelsäure oder Aetznatron, durch directes Feuer oder Dampf erhitzt. Hierdurch zerstört man die Zellenwände, das reine Fett tritt aus denselben heraus und vereinigt sich in einer Schicht an der Oberfläche. Der so dargestellte Talg bildet bei gewöhnlicher Temperatur eine gelblich weisse, ziemlich harte Masse, welche bei etwa -j- 40 ⁰ C. schmilzt.

Derselbe enthält, Avenn nicht mittelst Alkalien entsäuert, neben den Neutralfetten noch etwa 1 °/₀ bis 5 °/₀ freie Fettsäure.

Rindertalg.

24)    Guter Rindertalg muss fest und körnig sein, durchschnitten muss er eine vollkommen gleichmässige Farbe zeigen. Er muss einen eigenthümlichen schwachen Geruch und einen reinen guten Geschmack haben. Ein Theil Talg in 6 Theilen Wasser gekocht darf beim Erkalten keinen Bodensatz bilden. Geschmolzener Talg muss klar sein und darf keinen unangenehmen und ranzigen Geruch haben.

25)    Die Verfälschungen des Rindertalgs bestehen besonders in Hammel-^^^^""^®’1 talg und verdorbenem Schweinefett (Schmalzabfällen). Die Anwesenheit von Hammeltalg macht sich sofort beim Schmelzen des Talgs durch den unangenehmen Geruch bemerkbar, für den Gebrauch als Schmiermaterial ist derartig mit Hammeltalg versetzter Bindertalg zwar nicht von besonderem Nachtheil, seines scharfen Geruches Avegen aber nicht sehr empfehlensAverth. Bindertalg, welcher mit Schmalzabfällen durchsetzt ist, riecht ranzig und darf unter normalen Verhältnissen nicht zum Schmieren verwendet Averden.

Beschaffung von Talg.

26)    Beim Ankauf von Talg achte man darauf, dass derselbe möglichst Aveiss, dabei aber nicht zu weich ist, solcher stammt von jungeil Thieren ; gelber und harter Talg ist von älteren Thieren und weniger zu empfehlen. Kommt es vor, dass man im Auslande keinen Bindertalg bekommen kann, so kann man Hammeltalg statt desselben verwenden. Derselbe ist gelblicher als Bindertalg, sehr spröde und besitzt den schon ei'Avähnten unangenehmen Geruch. Ist auch Hammeltalg nicht zu erlangen, so muss man Ziegentalg nehmen, Avelcher noch spröder, härter und trockener, aber weisser als der Hammeltalg ist und ganz bedeutend unangenehmer riecht. Nur in der höchsten Noth ist endlich Pferdetalg zu wählen, welcher von allen Sorten am schlechtesten ist.

Wisch

baumwolle.

Cnr

27)    d. Die Wischbaumwolle besteht aus den Abfällen der Spinnereien und Webereien, sie ist ein vorzügliches Beinigungsmaterial, da ihre einzelnen Fäden alle Fette gierig aufsaugen. Gute Wischbaum-Avolle darf keine Holzstückchen und kleinen Knäuel enthalten,

welche letzteren die Reste der einzelnen Spulen bilden. In der Handelsmarine wäscht man die gebrauchte Wischbaumwolle sehr häufig wieder aus, indem man sie in einen Eimer legt, darüber kochendes Wasser aus den Kesseln strömen lässt und diesem Wasser einen Zusatz von Pottasche oder Soda giebt. Dieses Auswaschen kann man mehrere Male wiederholen, bis die einzelnen Fasern brüchig und mürbe geworden sind.

Heede.

materials.

28) lieecle, welche aus Hanf-, Flachs- oder Jutefasern besteht, muss zuweilen als Ersatz für Wischbaumwolle verwandt werden. Sie enthält häufig Staub, Sternchen und holzige, von Stengeln herrührende Theile und ist in solchem Zustande nicht brauchbar. Heede ist im Vergleich zu Wischbaumwolle ein minderwerthiges Putzmaterial, weil sie die Fetttheile nicht in so hohem Maasse aufsaugt, wie jene. TdeseBetrifb"-g III. Zur Unterbringung des Betriebsmaterials dient im Allgemeinen der § 108, 23 erwähnte Maschinenvorrathsraum. In demselben findet aber meistens keine Aufnahme :

1)    Das in grösseren Quantitäten vorhandene Schmieröl und der Talg, ebenso die Wischbaumwolle, welche gewöhnlich in grossen eisernen Tanks, die den disponiblen Localitäten angepasst sind, innerhalb des Maschinenraumes oder des Wellentunnels aufbewahrt werden. Die Oeltänks sind fast immer mit festen Füllrohren versehen, welche in einem der oberen Decks in Verschraubungen endigen. An die Schlüssel der Ablasshähne dieser Oeltänks hängt man in der Regel Vorhängeschlösser, damit das Maschinenpersonal nicht nach Belieben Oel entnehmen kann.

2)    Terpentin, Siccativ, Petroleum oder ein ähnlicher leicht entzündlicher Stoff, welcher zur Vermeidung von Feuersgefahr auch im Maschinenraum, Heizraum oder dessen Nähe nicht aufbewahrt werden darf. Es empfiehlt sich, von diesen Materialien im Vorrathsraum nur so viel zu halten, als zum unmittelbaren Gebrauch erforderlich ist, während das übrige Quantum in der Schiffslast lagert.

3)    Das Eisenblech und die Eisenstangen, welche man am zweck-massigsten im Heizraum verstaut.

Zweiundzwanzigster Abschnitt.

Propulsion,

§ no.

Widerstand der Schiffe.

1)    I. Bestimmung des Schiffswiderstandes. Seit länger als einem Jahr-deJ®⁸^™«er_ hundert ist man bemüht, durch wiederholt angestellte Versuche standes-und auf denselben basirenden theoretischen Erörterungen eine Formel aufzustellen, mit Hülfe deren es möglich wäre, den Widerstand vorauszubestimmen, welchen ein zu erbauendes Dampfschiff bei seiner Fortbewegung erfahren würde. Leider ist dieses Ziel bisher noch nicht erreicht, da keine solche Formel existirt, welche für alle Schiffstypen und alle Propulsionssysteme unanfechtbar genaue Resultate liefert. Die Berechnung der für ein bestimmtes Schiff bei einer gewissen Geschwindigkeit erforderlichen Maschinenkraft, welche auf Grund dieses vorher genau ermittelten Schiffswiderstandes erfolgen müsste, wird daher immer noch nach mehr oder minder angenäherten Formeln ausgeführt, von denen die zur Zeit in der Praxis am meisten an gewendeten bereits im § 55 kurz angegeben sind. Um ein übersichtliches Bild zu liefern, welchen Weg man eingeschlagen hat, um den Widerstand der Schiffe zu ermitteln und auf welchem Standpunkte man heute dieser Frage gegenüber steht, sind nachstehend die bemerkens-werthesten älteren und neueren Versuche resp. Formeln dieser Art zusammengestellt, unter denen die bereits § 55 erwähnten der Vollständigkeit wegen noch einmal aufgeführt werden mussten.

Methoden der Feststellung des Schiffswider-standes.

2)    Die meisten Formeln zur Berechnung des Schiffswiderstandes sind abgesehen von den im vorigen Jahrhundert und zu Anfang dieses Jahrhunderts ausgeführten Experimenten auf Grund von Versuchen aufgestellt, welche mit fertig erbauten Dampfschiffen in mehr oder minder beschränkter Zahl und unter mehr oder minder besonderen Verhältnissen vorgenommen wurden. Erst in neuerer Zeit hat man angefangen, nach dem von Froude inaugurirten Verfahren

36

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

unter Zuhülfenahme des Gesetzes der correspondirenden Geschwindigkeiten (siehe § 25, 1) den Widerstand eines zu erbauenden Dampfschiffes durch Schleppversuche mit seinem Modell vor der Erbauung zu constatiren und die Richtigkeit dieses vorherbestimmten Resultates durch Ausführung der zuerst von Denny angestellten Progressivfahrten (siehe § 103, 37) zu controliren. Diese Methode ist im Zusammenhänge mit den Tideman’sehen Versuchen unter

86) bis 100) ausführlich besprochen.

Art

der Versuche.

Fahrtversuche.

Stoppversuche.

3)    Den Widerstand, welchen ein im Wasser fortbewegtes Dampfschiff erfährt, hat man zu bestimmen gesucht:

a) Durch Fahrtversuche,

b) „

Stoppversuche,

c) „ Schleppversuche.

4)    a. Fahrtversuche machen die Einschaltung eines Dynamometers an Stelle des Drucklagers erforderlich, durch welchen der auf den Wellenstrang der Maschine und von diesem auf das Schiff übertragene Druck des Propellers direct angegeben wird. Schaltet man noch ausser dem Druckdynamometer vor dem Drucklager ein Rotationsdynamometer ein, mittelst welchem man die Nutzleistung der Maschine messen kann, so lassen sich alle zur Feststellung des Schiffswiderstandes erforderlichen Grössen mit einer Genauigkeit und Vollkommenheit bestimmen, wie dieses bei keiner andern Methode möglich ist. Versuche dieser Art scheitern aber meistens an der Schwierigkeit, solche Dynamometer für grössere Maschinen herzustellen und an den nicht immer absolut zuverlässigen Angaben derselben bei kleineren Maschinen. Die Versuche, welche im Jahre 1861 von Guède und Jay mit dem französischen Aviso „Elorn“ (siehe 38) und im Jahre 1870 von Isherwood mit einer Dampfbarkasse der vereinigten Staaten Marine (siehe 59) vorgenommen wurden, sind nach dieser Methode angestellt.

5) b. Stoppversuche führt man aus, indem man mit ganzer Kraft vorausdampft, plötzlich stoppt und nun die Geschwindigkeitsabnahme misst. Letzteres geschieht an einer Meile, welche in bestimmten Zwischenräumen mit Baken besetzt ist. Beobachtet man die Zeiten, innerhalb deren das Schiff die einzelnen Baken passirt, und trägt die hierdurch erhaltenen Daten graphisch zusammen, so kann man aus der dem Schiffe innewohnenden, für die einzelnen Phasen leicht feststellbaren lebendigen Kraft, welche gleich dem jeweilig überwundenen Widerstande sein muss, ein Widerstandsgesetz für die verschiedensten Geschwindigkeiten ableiten. Aber auch diese Methode hat ihre Fehler, welche darin bestehen, dass der Widerstand nicht nur ein anderer wird, weil die Bewegung des Propellers fehlt, sondern dass er durch den in Ruhe befindlichen Propeller noch bemerkenswert!! beeinflusst wird. Trotz

dieser Mängel sind Stoppversuche häufig die einzig ausführbaren, weil für die andern die nöthigen Hülfsmittel fehlen.

6)    c. Schleppversuche sind das einfachste Mittel zur Feststellung desSohler,pversuche-Schiffswiderstandes. Das Schiff wird mit verschiedenen Geschwin-digkeiten an der gemessenen Meile geschleppt und mittelst eines

in die Schlepptrosse eingeschalteten Dynamometers der auf die letztere ausgeübte Zug gemessen. Diese Methode hat den Vortheil, dass sie bei Anwendung guter Instrumente für die Messung der Zugkraft nur geringe Beobachtungsfehler ergiebt. Sie hat hingegen den Nachtheil, dass einerseits der Widerstand des geschleppten Schiffes nicht genau gleich demjenigen ist, welchen es erleidet, wenn es mit eigenem Propeller fährt, weil die Wirkung der von dem letzteren hervorgerufenen Wasserbewegung auf den Schiffskörper fehlt und andererseits der Widerstand des geschleppten Schiffes durch die Wirbel und Wellen beeinflusst wird, welche der Schlepper in seinem Kielwasser hinterlässt. Der erstere Umstand ist von sehr grosser Bedeutung, da durch die weiter hinten angeführten Versuche von Froude, Tideman und Isherwood nachgewiesen ist, dass bei Schraubendampfern die durch schnellgehende Einzelschrauben hervorgebrachte Vermehrung des Schiffswiderstandes zwischen 20 — 45 °/₀ desjenigen Widerstandes beträgt, welchen man beim Schleppen mit stillstehendem Propeller erhält.

Durch derartige Schlepp versuche ist der Widerstand der englischen Sloop „Greyhound“ im Jahre 1871 von Froude (siehe 82) ermittelt worden.

Nutzen

der Versuche.

7)    Wenn man den Widerstand eines Schiffes der Beilie nach mit allen drei Methoden sorgfältig feststellt, so wird man, wie dies aus den vorstehenden Ausführungen hervorgehen dürfte, unter einander etwas differirende Resultate erhalten. Man wird aber ebensowohl aus allen, wie aus jeder einzelnen Versuchsreihe stets folgern können, wie der Widerstand unter sonst gleichen Verhältnissen bei ein und demselben Schiffe mit der Geschwindigkeit und wie er bei gleicher Geschwindigkeit mit Schiffen verschiedenen Typ’s variirt. Hiermit ist dann die erste Basis für die Formu-lirung eines algebraischen Ausdruckes des Schiffswiderstandes geschaffen.

Ueber die verschiedenen

8) II. Elemente des Schiffswiderstandes.

Ursachen, welche den Schiffswiderstand hervorrufen, sowie über die Grösse dieser Einwirkungen gehen die Anschauungen auseinander. Im Allgemeinen lassen sich aber doch 2 Hauptansichten unterscheiden, welche hier bezeichnet werden sollen als:

Arten

der Theorien.

a)    die Verdrängungstheorie,

b)    „ Stromlinientheorie.

36*

Beide sind nachstehend in grossen Zügen besprochen, wobei selbstredend die von einzelnen Autoren gemachten, zwischen beiden vermittelnden Unterschiede nicht berücksichtigt werden konnten.

Vertheöri"ngs" ⁹) a- Die Verdrängungstheorie ist die ältere von beiden. Nach derselben wird der Gesammtwiderstand W eines im unbegrenzten

Wasser schwimmenden Dampfschiffes gewöhnlich eingetheilt in:

wf,

»■,

Wlt

\r

a) Formwiderstand ß) Eeibungswiderstand = W, y) Luftwiderstand denen sich selten als besonderes Glied zugesellt : ö) Wellenwiderstand

Form widerstand.

Reibungs widerstand.

10) a. Der Formwiderstand Wf entsteht durch die Verdrängung des unbewegten Wassers, welches infolge seiner Trägheit und Cohäsion nur langsam ausweicht und auf den Vordertheil des Schiffes einen grösseren, am Hintertheile hingegen, wo es nur getrieben durch seine Schwere ebenfalls langsam wieder zusammenfliesst, einen kleineren hydrostatischen Druck gegen den Schiffskörper ausiibt, als derselbe erfährt, wenn er bewegungslos im Wasser schwimmt. Der Formwiderstand ist, wie hiernach leicht begreiflich, von der Gestalt des eingetauchten Schiffskörpers und von der Geschwindigkeit, mit welcher sich der letztere gegen das Wasser bewegt, abhängig. Schiffe, deren Wasserlinien vorn und hinten scharf verlaufen, werden daher einen geringeren Formwiderstand erfahren, als solche mit sehr völligen Linien. Der Einfluss der Geschwindigkeit auf den Formwiderstand wird gewöhnlich proportional ihrem Quadrat genommen. Middendorf und Biehn, welche den Wellenwiderstand Ww in den Formwiderstand einbeziehen, lassen den letzteren mit der 2,5ten, Thornycroft hingegen lässt ihn nur mit der l,7ten Potenz der Geschwindigkeit variiren (siehe 41). Der Formwiderstand bildet im Allgemeinen den grössten Bestandtheil des Gesammtwiderstandes, nur bei sehr scharfen und sehr schnellen Schiffen, welche eine im Verhältniss zu ihrem Deplacement sehr grosse Oberfläche besitzen, überwiegt der Beibungswiderstand.

11) ß. Der Reibungswiderstand Wr wird durch die Beibung des Wassers an der Schiffsoberfläche verursacht, er ist daher in erster Beihe von der Beschaffenheit dieser Oberfläche abhängig. Trotzdem nach den Beibungsgesetzen die Beibung im Allgemeinen von der Geschwindigkeit unabhängig ist, nimmt man fast durchweg den Beibungswiderstand der Schiffe im Seewasser mit ihrer Geschwindigkeit v variirend an. Dupuy de Lome lässt den Beibungswider-³

stand mit Yv, Froude nach seinen Beibungsversuchen mit vl>⁸³, Trédgold, Bourgois und Bankine mit v², Thornycroft mit v³>⁷ und Guède und Jay mit v⁴ veränderlich sein. Ebenso differirend ist

daher selbstredend auch die Feststellung der Reibungscoefficienten.

Da der Reibungswiderstand bei geringeren Geschwindigkeiten und völligeren Schiffen nach der früheren Anschauung bedeutend kleiner als der Form widerstand ausfällt, so haben ihn ältere Autoren gar nicht berücksichtigt, oder ihn in den Formwiderstand einbezogen, und daher den Gesammtwiderstand nur als Formwiderstand aufgefasst.

Luftwiderstand.

12)    y. Der Luftwiderstand Wl} den der über Wasser befindliche Theil des Schiffskörpers erfährt, setzt sich ebenso wie der Wasserwiderstand aus verschiedenen Widerständen zusammen, deren einzelne Grössen zu bestimmen nicht möglich ist. Bei Windstille ist der Luftwiderstand sehr gering, so dass die Berücksichtigung desselben den Gesammtwiderstand nur unmerklich vermehrt, und meistens wohl kaum grösser ausfällt als die Ungenauigkeiten sind, welche den für den Gesammtwiderstand aus den mehr oder minder angenäherten Formeln errechneten Resultaten anhaften. Da ausserdem Probefahrten fast immer bei ruhigem Wetter vorgenommen werden, so ist der Luftwiderstand meistens vernachlässigt worden.

Trotzdem wird man aber gut thun, ihn für Schiffe von ungewöhnlichen Formen und für solche mit hohen Decksaufbauten zu ermitteln. Bourgois und Froude haben durch Versuche festzustellen versucht, wie gross die Einwirkung des Luftwiderstandes auf den Schiffskörper angenommen werden kann, und Zahlenwerthe hierfür angegeben. In den meisten Formeln, welche ihn berücksichtigen, wird der Luftwiderstand proportional dem Quadrat der Schiffsgeschwindigkeit und dem auf die Hauptspantsebene projicirten ganzen Oberbau des Schiffes gesetzt.

13)    ö. Der Wellenwiderstand Ww wurde zuerst von Bourgois in Betracht Wel₀¹t“'^ider' gezogen, er repräsentirt diejenige Vermehrung des reinen Formwiderstandes, welche durch die Aufstauung des Wassers am Vor-dertheile des Schiffes — die Bugwelle — und durch ein unter Umständen am Hintertheile des Schiffes eintretendes Wellenthal hervorgerufen wird. Ein an Stelle dieses Wellenthales tretender Wellenberg — die Heckwelle — vermindert, wie unter 19) erläutert, den Wellenwiderstand. Der Wellenwiderstand ändert sich

v ³

im Allgemeinen mit der Geschwindigkeitshöhe —, ist also dem

² 9

Quadrate der Schiffsgeschwindigkeit proportional. Er wird ausserdem von der Form der Schiffsoberfläche abhängig sein, gegen welche die entstehende Welle trifft. Bei der Schwierigkeit, genaue mathematische Ausdrücke für den Wellenwiderstand aufzustellen, und bei der durch diese verursachten grösseren Complicirtheit der Formel für den Gesammtwiderstand, welche der practischen Brauchbarkeit der letzteren Abbruch thun würde, hat man meistens

durch passende Wahl der Coefficienten den Wellenwiderstand mit dem Formwiderstand zu vereinigen gesucht, und an Stelle beider einen gemeinsamen Werth eingeführt.

Stromlinien

theorie.

w

rr V)

w

frw?

wl.

14) b. Die Stromlinientheorie, welche erst in neuerer Zeit von Rankine und Froude ausgebaut wurde, setzt ein in Ruhe befindliches Schiff voraus, gegen welches sich das Wasser, in lauter einzelne kleine Streifen — Stromfäden — zertheilt, mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Diese Stromfäden erfahren am Yordertheile des Schiffes eine seitliche Ablenkung, indem sie am Schiffskörper nach Rankine den Linien der kürzesten Entfernung — den Stromlinien — folgen. Diese Ablenkung der Stromfäden ruft eine Geschwindigkeitsänderung derselben hervor, erfordert also auch eine bestimmte Arbeitsleistung. Am Hintertheile des Schiffes schliessen sich die Stromfäden wieder zusammen und verrichten hierdurch eine Arbeit, welche die am Yordertheile verbrauchte gewisser-maassen zurückerstattet. Hieraus geht hervor, dass das Ausweichen der Stromfäden, um das Schiff durchzulassen, welches den Formwiderstand erzeugen soll, keinen so grossen Theil des Gesammt-widerstandes ausmachen kann, wie man wohl voraussetzen könnte und wie die Yerdrängungstheorie annimmt. Der Gesammtwider-stand W muss sich daher aus anderen Grössen zusammensetzen, als welche nach Froude gelten: a) Reibungswiderstand Wr, ß) Wirbel wider stand y) Wellenwiderstand

d) Luftwiderstand

Keibungswider- 15) a. Der Reibungswiderstand Wr, von dem Entlanggleiten der Wasser-theilchen an der benetzten Oberfläche des Schiffes herrührend, ist von dem Inhalte dieser Fläche, ihrer Länge, ihrem glatteren oder rauheren Zustande, sowie von einer zu 1,83 gefundenen Potenz der Schiffsgeschwindigkeit abhängig. Dagegen wird er nicht merkbar von den Formen und Yerhältnissen des Schiffes beeinflusst, es sei denn, dass dasselbe eine abrupte Gestalt und schlecht verlaufende Linien besitzt. Bei kleineren Geschwindigkeiten von etwa 6—8 sm. beträgt der Reibungswiderstand 80—90°/o des Gesammtwiderstandes und muss bei den schnellsten Schiffen mit reinen Böden noch zu 50 — 70°/o desselben veranschlagt werden, welches Yerhältniss bei bewachsenen Böden noch bedeutend grösser wird.

Wirbelwider

stand.

16) ß. Der Wirbelwiderstand Wv wird durch die Reibung des Schiffes an den an ihm entlanggleitenden Wassertheilchen erzeugt, welche den letzteren eine Bewegung nach vorn ertheilt und eine Wirbelbildung im Kielwasser veranlasst. Bei gut geformten Schiffen

haben diese Wirbel aber nur eine kleine Geschwindigkeit und eine geringe lebendige Kraft, so dass die zu ihrer Erzeugung erforderliche Arbeit einen weniger bedeutenden Theil der gesammten Widerstandsarbeit des Schiffes ausmacht. Man nimmt an, dass der die Wirbelbildung verursachende Widerstand dem Reibungs-widerstande proportional ist, und bei gewöhnlichen Yerhältnissen etwa 8 — 10°/o desselben beträgt. Eine merkliche Vergrösserung des Wirbelwiderstandes kann indessen bei vollen Hinterschiffen mit sehr ungewöhnlich gekrümmten Wasserlinien auftreten.

Wellen widerstand.

veranlasst. In der Mitte des Schiffes erreichen die

17)    y. Der Wellenwiderstancl Ww wird durch die Oberflächenstörung verursacht, welche durch die Ablenkung der Stromfäden am Vor-dertheile des Schiffes entsteht. Diese Ablenkung hat eine Verzögerung in der Bewegung der Stromfäden, mithin eine Druckvermehrung zur Folge, welche eine Niveauerhöhung — die Bugwelle

Stromfäden ihre grösste Geschwindigkeit, dort findet eine Druckabnahme statt, es bildet sich also ein Wellenthal. Am Hinterschiff werden die Stromfäden wieder verzögert, und es wird ähnlich wie am Vorschiff eine Niveauerhöhung — die Heckwelle — hervorgerufen. Der durch die Bildung dieser Wellen erzeugte Widerstand ist hauptsächlich von der Form und den Verhältnissen des Schiffes abhängig. Sein Verhältniss zum Reibungswiderstande sowohl, als auch seine absolute Grösse hängen von vielen Umständen ab, von denen die wichtigsten die Form und die Länge von Vor- und Hinterschiff im Verhältniss zu der beabsichtigten Geschwindigkeit des Schiffes bei voller Kraftentwicklung sind.

seil.

18)    Scott Russell hat zuerst in seiner Wellenlinientheorie ³) die Auf-na^hg^n|l;is. merksamkeit auf die Wichtigkeit des Well enwiderstandes und dessen Beziehungen zu den Längen des Vor- und Hinterschiffes gelenkt. Er stellte die Regel auf, dass bei einer Maximalgeschwindigkeit von v sm. pro Stunde die Länge des Vorschiffes 0,1714 v² m. und die des Hinterschiffes 0,1144 v² m. betragen müsse. Zwischen den Vor- und Hinterkörper könne man dann einen parallelen Mittelkörper von beliebiger Länge einschalten, welcher nur den Reibungswiderstand vermehren würde. Die Hinterschiffslänge ist von beiden von grösserer practischer Bedeutung, weil erfahrungs-mässig viele Schiffe bei einer geringeren Vorschiffslänge keine verhältnissmässig grössere Bugwelle bildeten, während solche mit kürzeren Hinterschiffen in dieser Beziehung schlechte Resultate ergaben.

19)    Der ältere Froude hat die Frage nach einer passenden Länge Schiffslänge des Schiffes experimentell untersucht und gefunden, dass sowohl

die Gesammtlänge des Schiffes als auch die Länge des Vor- und Hinterschiffes den Wellenwiderstand beeinflussen und zwar namentlich hei grösseren Geschwindigkeiten als sie für diese Länge passen. Er stellte fest, dass die Lage der Heckwelle eine sehr empfindliche Wirkung auf den Widerstand ausübt ; liegt sie in der Nähe der Mitte des Hinterschiffes, so übt sie einen Druck gegen das letztere aus und dieses ist gleichbedeutend mit einer Verminderung des Widerstandes. Bildet sich aber an dieser Stelle ein Wellenthal, so tritt eine Vermehrung des Widerstandes ein. Der jüngere Eroude hat später den Einfluss des Wellen Widerstandes durch Modellschlepp versuche noch genauer nachgewiesen, (siehe § 111, 5) und gezeigt, dass die Länge des parallelen Mittelkörpers des Schiffes, insofern als sie die Lage der Heckwelle beeinflusst, auch auf die Vermehrung oder Verminderung des Schiffswiderstandes einwirkt.

Unpassende

Schiffslänge.

Luftwiderstand

20) Hiernach besteht für jedes Schiff eine Grenze der Geschwindigkeit, über welche hinaus ein geringer Zuwachs an Geschwindigkeit von einer unverhältnissmässigen Zunahme von Widerstand begleitet ist, und zwar wird diese Grenze durch die Länge von Vor- und Hinterschiff bestimmt. Wird es unter Umständen nothwendig, Schiffe mit einer grösseren Geschwindigkeit zu treiben, als diejenige ist, welche der natürlichen Geschwindigkeit der an ihrem Vor- und Hinterschiffe erzeugten Wellen entsj?rieht, so wird das Verhältniss der Maschinenkraft zum Deplacement abnorm gross, gegenüber demjenigen, welches die stärksten und schnellsten Seeschiffe besitzen. So müssten beispielsweise die mit 16—20 Knoten Geschwindigkeit fahrenden Torpedoboote von ca. 15 — 30 m. Ge-sammtlänge nach den vorentwickelten Begeln allein eine Länge des Vor^ und Hinterschiffes von 75 —120 m. Länge erhalten, wenn das gewöhnliche Verhältniss von Maschinenkraft zum Deplacement nicht überschritten werden sollte. Während nämlich bei

IIP

zwischen 20 bis

24 liegt (siehe die Tabelle § 25, 14), steigt es bei diesen Torpedobooten auf 50 und mehr.

• 21) d. Der Luftwiderstand Wt wird seiner unter normalen Verhältnissen geringfügigen Grösse wegen auch bei der Berechnung des Schiffswiderstandes nach der Stromlinientheorie nicht in Betracht gezogen. Wo er indessen berücksichtigt wurde, basirt seine Feststellung auf einem Versuch von Froude, nach welchem der Luftwiderstand bei einer Geschwindigkeit von 1 Fuss engl, pro Se-cunde, pro Quadratfuss engl, einer ebenen Fläche 0,0017 Pfund engl, beträgt. Unter der Voraussetzung, dass dieser Widerstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit variirt, würde er bei 15

T²/*

den schnellsten Kreuzern das Verhältniss

Knoten = 7,7 m. pro Secunde 1 Pfund engl, pro Quadratfuss engl. = 4,8826 kg. pro qm. betragen. Bemerkt sei hierzu, dass d’Aubuisson ⁴) bei 7 m. Windgeschwindigkeit bereits einen Druck yon 6,46 kg. pro qm. angiebt, so dass noch durch weitere Versuche festgestellt werden muss, wie weit die Froude’schen Angaben zuverlässig sind.

Beibuugs widerstand

22)    Nach der Stromlinientheorie ist, wie aus dem Vorstehenden erhellt, unter gewöhnlichen Umständen der Reibungswiderstand der am grössten. Hauptbestandtheil des Gesammtwiderstandes, der Wirbelwiderstand

ist sehr gering und auch der Wellenwiderstand ist bei günstigen Schiffsformen nicht bedeutend. Sieht man nun ausserdem noch von dem Luftwiderstände ah, der seiner ungewissen Bestimmung wegen doch keine hinreichend genauen Resultate ergiebt, so kann man, wie dies Rankine und Kirk auch gethan haben, den Ge-sammtwiderstand des Schiffes bei passender Wahl der Reibungs-coefficienten durch den Reibungswiderstand allein ausdrücken, um ' hierdurch in den Besitz einer für die Praxis brauchbaren, einfachen Formel zu gelangen.

der

23)    111. Berechnung des Schiffswiderstandes. Die verschiedenen für dieElnp“^“]®> Berechnung des Schiffswiderstandes aufgestellten Formeln lassen

sich in folgende Gruppen theilen:

A. form ein nach der Verdrängungstheorie.

a.    Formeln, welche nur den Formwiderstand berücksichtigen: a) Die Formel von Campaignac,

ß) Die Formel von Mansel, y) Die ältere Formel von Nystrom.

b.    Formeln, welche den Form- und Reibungswiderstand in Betracht ziehen :

ö) Die Formel von Tredgold,

e) Die Formel von Guède und Jay,

Ç) Die Formel von Thornycroft, rj) Die neuere Formel von Nystrom,

&) Die Formel von Middendorf, t) Die Formel von Riehn, x) Die Formel von Isherwood.

c.    Formeln, welche ausser dem Form- und Reibungswiderstande noch andere Widerstände in Rechnung ziehen:

F) Die Formel von Bourgois, g) Die Formel von Dupuy de Lome.

Bezeichnungen.

B. Pormeln nach der Stromlinientheorie.

d.    Formeln, welche nur den Reibung świder stand berücksichtigen: v) Die Formel von Rankine,

£) Die Formel von Kirk.

e.    Formeln, welche JReibungs-, Wirbel- und Wellenwiderstand in Betracht ziehen :

o) Die Formel von Froude,

7t) Die Formel von Tideman, q) Die Formel von Rauchfuss.

24) Zur Erleichterung eines Vergleiches sind in diesen Formeln die nachstehend aufgeführten Bezeichnungen eingesetzt, welche den von den einzelnen Autoren am häufigsten benutzten entsprechen. Es bezeichnet:

Li

die Länge des Schiffes in der Wasserlinie,

„    „    „ Vorschiffes zwisch. Perpendik. u. Hauptspant,

„    „    „ Hinterschiffes zwisch. Perpend, u. Haujffspant,

die grösste Breite im Hauptspant, den normalen Tiefgang am Hauptspant,

excl. der Kielhöhe,

den Umfang des eingetauchten Hauptspants,

G den mittleren Spantenumfang,

die eingetauchte Hauptspantsfläche,

die Fläche des dem Hauptspant umschriebenen Rechtecks, A₁ die Fläche der gesammten über Wasser liegenden Schiffs-theile projicirt auf die Hauptspantsebene, die Fläche der oberen Wasserlinie, die eingetauchte Oberfläche des Schiffskörpers, die vermehrte Oberfläche des Schiffskörpers, das Deplacement des Schiffes, den    Gesammtwiderstand    des Schiffes,

„    Formwiderstand    „    „

„    Reibungswiderstand    „    „

„    Well en widerstand

„    Wirbelwiderstand

„    Luftwiderstand

„    Propellerwiderstand,

R    mit    verschiedenen Indices die auftretenden Arbeitsverluste,

v    die    Schiffsgeschwindigkeit,

y    das    Gewicht der Volumeneinheit Wasser,

g    die    Beschleunigung der Schwere,

cp    den    halben Eintrittswinkel des Vorschiffes,

cpi den halben Austrittswinkel des Hinterschiffes,

den Völligkeitscoefficienten des vorderen Theiles der obersten Wasserlinie,

Jf

' 55

«i

a₂ den Völligkeitscoefficienten des hinteren Theiles der obersten Wasserlinie,

a₀ den Völligkeitscoefficienten der ganzen obersten Wasserlinie, ß den Völligkeitscoefficienten des eingetauchten Hauptspants, ßx den Völligkeitscoefficienten eines Hülfshauptspants, c cx c₂ c₀ ; n nx n., n₀ ; /; i± i₂ ; Je kx k₂ ks kx kc kt ; K Kx K2 A₀; m\ t ; u u¹ sind Coefficienten und Constanten, deren Bedeutung jedesmal bei ihrer Verwendung angegeben ist.

Die Formel von Campaignac.

25) cf. Die Formel von Campaignac⁵) ist, wie er selbst im Anfänge seines Werkes sagt, nur eine Wiedergabe der nach Borda zuerst von Marestier richtig aufgestellten Formel, welche darauf basirt, dass man den vom Propeller gegen das Wasser ausgeübten Druck dem Quadrat der Differenz aus Propeller- und Schiffsgeschwindigkeit proportional setzt, und nicht — nach der alten Bernouilli-schen Theorie — denselben von der Differenz der Quadrate dieser Geschwindigkeiten abhängig macht. Campaignac führte in die Marestier’schen Formeln Erfahrungscoefficienten ein, welche er aus den Versuchsresultaten guter englischer und französischer Dampfschiffe der damaligen Zeit, welche meistens Watt’sche Niederdruckmaschinen besassen, ermittelte.

Seine Formel lautet:

(228)

IIP — K M Vs

26) Ist M in qm. und v in sm. pro Stunde gegeben, so muss der Coéffi“e^tern Coefficient K, welcher alle Verluste von der Arbeit des Dampfes im Cylinder bis zu der vom Propeller auf das Schiff übertragenen Arbeit in sich schliesst, gesetzt werden:

20—50 „ 50-160 „ 160—200 „ 200—300 „ 300—400 „ 400—500 „

K— 0,013 bei kleineren Maschinen bis zu 20 NP K— 0,012 bei Maschinen von

K =0,011 „

¹

Lux. lieber Schmiermaterialien. Wochenschrift des Vereins deutscher Ingenieure. 1883. Nr. 18.

²

BüRSTYN-KAPPELLER’scher Oelsäuremesser. Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. 1877. Heft I.

³

J. Scott Russell. The modern system of naval architecture. London 1865.

⁴

J- F. d’Aubuisson de Voisins. Traité d’hydraulique à l’usage des ingénieurs. Paris 1849.

⁵

A. Campaignac. De l’état actuel de la navigation par la vapeur. Paris 1842.

K =0,010 „

K =0,009 „

A =0,008 „

A = 0,007 „

Dieser Coefficient A ist der reciproke Werth des § 25, 12)

Für unsere modernen

aufgeführten Leistungscoefficienten C.

Schiffsmaschinen sind die Campaignac’schen Coefficienten A sämmt-lich zu modificiren.

27) Aus der Formel 228 ergiebt sich der Schiffswiderstand nachWerthm^er ^o¹⁻-Navier, Poncelet etc. zu:

. (229)

Hierin ist aber v in m. pro Secunde gegeben und es soll sein, je nach ihrer Grösse und Schärfe:

&=0,07—0,12 für Seeschiffe, ß = 0,14—0,20 „ Flussdampfer, k = 0,25—0,50 „ Canaldampfer.

Trotz der grossen Unbestimmtheit ihrer Coefficienten soll die Formel 229 nach Riehn doch häufig, namentlich für Flussdampfer Anwendung finden. Zu überschläglichen Vergleichen wird die Campaignac’sche Formel 228 in der Praxis noch immer viel gebraucht, wobei aber im Auge zu behalten ist, dass sie nur für Schiffe desselben Typs und dann auch nur unter Einsetzung des reciproken Werthes eines aus Probefahrten mit modernen Schiffen gewonnenen Leistungscoefficienten C für den Coefficienten K benutzt tverden darf, und zwar muss der Leistungscoefficient C unter Einsetzung der Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde und des

v3 ffl

Hauptspants in qm. aus C = —TTr> berechnet worden sein.

IIP

Formel von Mansel.

28) ß. Die Formel von Mansel*) geht von der Voraussetzung aus, dass die Vorausberechnung der indicirten Pferdestärke einer Schiffsmaschine aus dem Leistungscoefficienten

M vs

TW

oder was dasselbe ist, aus der alten Campaignac’schen Formel :

IIP =

worin C aus Vergleichen mit früher erbauten ähnlichen Schiffen bekannt ist, keine zutreffenden Werthe ergiebt; ja, dass diese Formel sogar bei ein und demselben Schiff die für verschiedene Geschwindigkeiten erforderliche Pferdestärke der Maschine nur sehr unzuverlässig bestimmen lässt. Er sucht dies dadurch zu erklären, dass er annimmt, der Ausdruck

vs

giebt nicht die indicirte Pferdestärke IIP, sondern nur die reine Widerstandsarbeit des Schiffes die effective Pferdestärke HP an. Um die IIP zu erhalten, müsste man nach seiner Meinung diesen Werth noch vermehren um die aus der Leergangs- und zusätzlichen Reibungsarbeit Rr der Maschinen, sowie um die durch den Slip des Propellers verloren gehende Arbeit Rs. Er schreibt dann:

JT

IIP =

v³ -f- Rr -j- Ri

:n:

HP — -V v³.

*) R. JIansel. Propositions on the direct motion of steam vessels. Paper read before the mechanical section of the british association. Glasgow 1876.

29) Die effective Pferdestärke SP findet Hansel folgendermaassen : ^Maschinf Ist P der mittlere auf den Hochdruckkolben einer Compound-

der mittlere Druck auf den Niederdruckkolben, so wird der auf den Hochdruckkolben reducirte mittlere Druck, wenn der Niederdruckcylinder r mal so gross ist als der Hochdruckcylinder : P -j- r p. Der mittlere Nutzdruck ergiebt sich, wenn man hiervon /, den die Leergangs- und zusätzliche Reibung überwindenden Druck subtrahirt zu:

PĄ-rp—/ Pfd. engl, pro Q" engl.

Dieser Werth, multiplicirt mit der Fläche des Hochdruckkolbens

7V

— cP Q" engl., der Kolbengeschwindigkeit 2sN in Fussen pro

Minute und dividirt durch 33 000 bestimmt die Nutzleistung der Maschine zu:

~d² 2 s

maschine wirkende Druck und

33000

N(P+rp—f)==

cP s

21 010

-N(P+rp — f).

30) Die Nutzarbeit der Maschine verhält sich nun zur reinen Widerstandsarbeit des Schiffes, wie sich der geradlinige Propellerweg zum Schiffswege verhält. Bei v sm. pro Stunde Schiffsgeschwindigkeit ist der Schiffsweg pro Minute 101,3 v Fuss engl, und der Propellerweg NJffc, wenn N die Umdrehungen pro Minute und Hc den geradlinigen Weg desselben pro Umdrehung bedeutet.

ist. Mit-

V erhältniss zwischen Nutz-druck u. Schiffs-geschwindigkeit.

Der Coefficient c bestimmt sich aus

n₀ PL

101,3

worin n₀ —

« I î>

hin lässt sich jetzt setzen : d-s 21 010

N (P -fi r p —• f) : SP = N H c : 101,3 v

d² s 101,3 v 21010 Hc

und wenn man für c den oben angegebenen Werth einführt: d² s

21010 c²

Aus dieser Formel leitet Mansel unter Einführung logarithmischer Hiilfswerthe schliesslich die Formel ab:

(P+rp—f)

SP =

n₀

(P+ rP —f) v-

log. (P + r p — f) = log. v + (ß + y) v + log.

. . . (230)

Io '

durch welche eine Relation zwischen Nutzdruck der Maschine und Schiffsgeschwindigkeit geschaffen ist. In dieser Formel ist ausser den bekannten Grössen:

ß ein sehr kleiner Coefficient der Schiffsgeschwindigkeit, welcher je nach der Art des Propellers positiv oder negativ ausfallen kann, und die Logarithmen der Umdrehungszahlen des Propellers pro Meile der Schiffsgeschwindigkeit corrigiren soll,

y ein zwischen 0,045 bis 0,090 liegender Coefficient, welcher mit der Schiffsgeschwindigkeit variabel ist,

IX

⁰ ein für dasselbe Schiff constanter Werth, wenn dasselbe unter

lo

gleichen Umständen fährt. Beim Vergleich verschiedenartiger Schiffe wird der Ausdruck äusserst complicirt und ist von der Form des Schiffes, dem Propeller und anderen äusseren Umständen abhängig.

Feststellung der IIP.

31) Später hat Mansel¹) noch eine andere Formel

IIP — b v log

oder

(231)

log IIP — log b + log v -f- a v

aufgestellt, mit deren Hülfe er von jedem Schiffe, von welchem die IIP für 2 nicht zu nahe aneinander liegende Geschwindigkeiten durch Probefahrten constatirt wurde, die IIP für alle anderen Schiffsgeschwindigkeiten mit grosser Genauigkeit bestimmen will. Um diese Formel für die Praxis mundgerecht zu machen, hat er die nach derselben erforderlichen Rechnungen dadurch zu vereinfachen gesucht, dass er eine Scala entworfen hat, aus der man die Werthe von log b und a auf leichte Weise annähernd finden kann.

Werth der Formeln.

32) Beide Mansel’schen Formeln basiren auf dem von ihm an verschiedenen Beispielen nachgewiesenen Umstande, dass eine Curve, deren Abscissen die Schiffsgeschwindigkeiten und deren Ordinaten die Logarithmen der zugehörigen IIP der Maschine bilden, eine gerade Linie werden muss. In einem im December 1884 von Denny im „Institute of engineers and shipbuilders in Scotland“ gehaltenen Vortrage ²) führt derselbe aber aus, dass nach den Versuchen, welche sowohl von dem älteren wie von dem jüngeren Froude als auch von ihm allein mit 30 verschiedenen Schiffen angestellt wurden, diese von Mansel constatirte gerade Linie nur in ganz vereinzelten Fällen eintritt. Die Mansel’sche Methode würde hiernach auf einer falschen Voraussetzung beruhen, so dass auch das Vertrauen zu den nach denselben errechneten Resultaten

stark erschüttert sein dürfte.

!

Aeltere Formel von Nystrom.

33) y. Die ältere Formel von Nystrom³) ist bereits § 55, 7 angeführt, sie würde in der hier gewählten Schreibweise folgende Gestalt haben :

ffl L

wofür § 55, 8 eine Tabelle mitgetheilt ist.

Feststellung der IIP.

W = 4 ffl

v² Pfd. engl.

(232)

B² -J- m L²

Werden in diese Formel alle Grössen in englischen Fussen und v in sm. pro Stunde eingesetzt, so bestimmt sich der Coefficient m aus einem Argument:

34) Aus der Formel 232 erhält man die HP der Maschine, wenn man W mit der Schiffsgeschwindigkeit pro Secunde = 1,689 v Fuss engl, multiplicirt, und die hieraus in engl. Fusspfunden resultirende Widerstandsarbeit durch 550 Fusspfund = 1 IP dividirt. Durch Einführung des Wirkungsgrades rj der Maschine erhält man die IIP zu

IIP

1,689 Wv

. (233)

550 rj

Nach Nystrom soll rj zwischen 0,66 bei kleineren, bis 0,72 bei grösseren Maschinen schwanken.

35) Diese ältere Nystrom’sche Formel hat nur Gültigkeit für die Be-Werth rechnung des Widerstandes tiefgehender Seeschiffe. Sie ergiebt

der Formel.

W erthe, welche mit

ferner nur für ein gewisses Verhältnis den practischen Versuchen in Uebereinstimmung zu bringen sind.

Für kurze Schiffe, bei denen

klein ist, wird die Maschinen-

kraft zu gross, für lange Schiffe zu klein. Aus dieser Formel ist später unter Einführung wesentlicher Modificationen die Mid-dendorfsche und aus letzterer theilweise wieder die Riehn’sche hervorgegangen.

Formel

von Tredgold.

36) ö. Die Formel von Tredgold⁴) ist die erste unter Berücksichtigung des Form- und Reibungswiderstandes aufgestellte. Sie ist für einen vorn und hinten zugeschärften, prismatischen Schiffskörper abgeleitet und lautet: ffl v²

W — —-— (2 sin ³cp + sin ~(px) + / B F v² Pfd. engl. . . (234) 2

Das erste Glied bezeichnet den Form-, das zweite den Reibungswiderstand. Unter der Voraussetzung, dass alle Dimensionen in englischen Fussen und die Schiffsgeschwindigkeit v in Fussen pro Secunde eingesetzt wird, wird der Reibungscoefficient von Tredgold f — 0,0032 angegeben. Die Leistung der Schiffsmaschine berechnet sich ähnlich wie bei Formel 233 aus

IIP =

Wv

550rj

Werth der Formel.

Formel von Guède und Jay.

Feststellung der IIP.

worin rj nach Erfahrungen, welche zur damaligen Zeit bei Raddampfern mit Niederdruckmaschinen und günstig wirkenden Schaufelrädern gesammelt wurden, zwischen 0,50 bis 0,66 liegen soll.

37) Nach Riehn leidet die Tredgold’sche Formel an dem Uebelstande, dass sie sich auf unsichere Versuche stützt. Ferner enthält sie den Eintritts- und Austrittswinkel des Schiffes und damit Elemente von zweifelhafter Bedeutung. Diese Winkel, welche nur Sinn haben können als Mittelwerthe aus einer Reihe von Winkeln, welche in verschiedenen Tiefen aufgemessen werden, bilden Werthe, welche vor der wirklichen Ausführung der Construction gar nicht feststehen ; die Aufmessungen sind auch nachher, namentlich hei etwas völligen Wasserlinien, nicht mit genügender Bestimmtheit durchzuführen, und hei den schliesslich erhaltenen Winkeln muss es stets fraglich bleiben, ob sie wirklich einen maassgebenden Einfluss auf das Wasser besitzen.

38) e. Die Formel von Guède und Jay⁵) ist nach ihren mit dem Aviso „Elorn“ im Jahre 1861 angestellten Fahrtversuchen (siehe 4) aufgestellt worden, sie lautet:

W = k M v² -)- M v⁴ kg.

(236)

Durch das erste Glied wird der Form-, durch das zweite der Reibungswiderstand ausgedrückt. Wird M in qm. und v in in. pro Secunde angenommen, so stellen sich die Coefficienten auf: k = 2,6 und = 0,15.

Bertin bemerkt hierzu, .dass diese Coefficienten sich in h = 2,4 und =0,13

ändern würden, falls man den von Froude bei den Schleppversuchen des Greyhound (siehe 82) für 8; 10 und 12 Knoten Geschwindigkeit gefundenen Widerstand nach dieser Formel berechnen wollte.

39) Aus der Formel 236 bestimmt sich die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine nach:

TIP =

75 u u¹

(237)

worin u den Wirkungsgrad der Maschine und ux den Wirkungsgrad des Propellers angiebt. Nach Ledieu lässt sich der mittlere Werth beider Coefficienten im Allgemeinen als gleich gross annehmen, d. h. u von 40 neueren Schiffen der französischen Marine ergiebt sich = 0,80. Bei den Versuchen des „Elorn“ mit vierflügeliger

= u‘.

Als Mittel aus den Probefahrtsresultaten

u = u

Schraube und etwa 8 — 10 Knoten Geschwindigkeit betrug u ul — 0,58. Im Durchschnitt liegt der Coefficient u ux zwischen 0,6 — 0,7, er wächst mit der Güte des Maschinensystems und der

Geschwindigkeit v. Ersterer Werth wäre daher für langsamere Schiffe mit Niederdruckmaschinen, letzterer für schnellere Schiffe mit Compoundmaschinen zu wählen.

40)    Die Formel von Guède und Jay ist wegen ihrer grossen Einfachheit, wie aus Bertin’s Ausführungen hervorgeht, zur Berechnung der indicirten Pferdestärke von Schiffsmaschinen in Frankreich bis in die neueste Zeit hinein vielfach benutzt worden, trotzdem sich die Bestimmung ihrer Coefficienten k und kx auf ein einziges Schiff beschränkt. Sie soll im Allgemeinen für geringere Schiffsgeschwindigkeiten recht brauchbare, für grössere indessen nicht so recht passende Werthe ergeben.

41)    'Ç. Die Formel von Thornycroft*) ist aus den Probefahrtsresultaten verschiedener englischer Kriegsschiffe und Handelsdampfer abgeleitet und hat folgende Form :

3 n

2 n -j- L

Das erste Glied derselben repräsentirt den Form-, das zweite den Reibungswiderstand. Führt man in die Formel S und L in engl. Fussen ein und v in sm. pro Stunde, so nehmen die Coefficienten folgende Werthe an:

k = 4513,0; f= 126,4; c = 158,6; n = 380,0, cls bezeichnet ein Flächenelement der benetzten Oberfläche, cp den Winkel, den dasselbe mit der Bewegungsrichtung, also auch der Mittelebene des Schiffes einschliesst.

Die indicirte Pferdestärke der Maschine, welche aus dieser Formel berechnet wird, ist auf die Voraussetzung basirt, dass der Wirkungsgrad von Maschine und Propeller nach Rankine gleich 0,68 zu setzen ist.

42)    Thornycroft sagt, die Erfahrung, dass bei geringeren Geschwindigkeiten der Widerstand des Schiffes nicht mit dem Quadrat der Geschwindigkeit variirt, habe ihn veranlasst, die vorstehende Formel aufzustellen. Er theilte, wie oben angegeben, den Gesammt-widerstand in 2 Theile und legte auf Anrathen von Ekler dem Formwiderstande Versuche über die Fortbewegung des Wassers in Röhren zu Grunde, aus denen er folgert, dass derselbe langsamer wächst wie v² und zwar nach seinen Versuchen wie v¹’⁷. Da nun der Gesammtwiderstand nach den von ihm verarbeitetên Probefahrtsresultaten, welche bei verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten gewonnen wurden, schneller wächst als v², so kommt er zu dem Schlüsse, dass der noch zu berücksichtigende Reibungswider-

Wertli der Formel.

Formel von Thornycroft.

IIP — k v

[/£

V¹’⁷ -j- c

nk -j- 3

v³>⁷    sin²’⁵ (p cls . (238)

Entstehung der Formel.

*) J. J. Thornycroft. On the resistance opposed by water to the motion of vessels etc. Transactions of the institution of naval architects. London 1869. BUSLET, die Schiffsmaschine.

37

to

'OO

Wertli der Formel.

Neuere Formel von Nystrom.

stand in einem sehr grossen Verhältnisse von v wachsen muss, welches er auf v³>⁷ annimmt.

43)    Diese ziemlich willkürlichen Annahmen wurden gleich in der Sitzung des Institute, in welcher Thorny croft seine Formel vortrug, von Scott Russell lebhaft bekämpft, welcher ausführte, dass eine so complicirte und wegen des Ausdruckes unter dem Integralzeichen ungemein schwierige und zeitraubende Rechnungen beanspruchende Formel den Anforderungen der Praxis nach einem einfachen und correcten Ausdruck durchaus nicht entspräche. Sie ist daher auch in der That weiterhin kaum benutzt worden und verdient die Beachtung nicht, welche man derselben auf den Namen ihres Autors hin im ersten Moment zu schenken geneigt ist.

44)    rj. Die neuere Formel von Nystrom*), welche bereits § 55, 13 —15 angeführt wurde, lautet in der hier angewendeten Schreibart vollständig :

w=

2,858 v- j M (0,9 j/sin³ 2 cp 0,1 j/sin³ 2 qPj)J

(=(o + 2(M+lt₁)Y d

Pfd. engl. . . . (239)

B L rl\

Der erste Summand dieser Formel liefert den Form-, der zweite den Reibungswiderstand. Man hat in dieselbe alle Grössen in englischen Fussen resp. Quadrat- und Cubikfussen und v in sm. pro Stunde einzusetzen. Den Eintrittswinkel des Vorschiffes 2 cp und 2 cpx bestimmt man aus :

tg 2 cp =

Mt

; tg 2cpx =

Mt

Feststellung der IIP.

L\ Tt

k ist der Reibungscoefficient, dessen Werthe § 55, 14 aufgeführt sind.

t ist ein Coefficient, welcher von dem Verhältniss des dem Hauptspant umschriebenen Cylinders zum Deplacement abhängt und für den Nystrom eine Reihe von Tabellen berechnet hat. 45) Die indicirte Pferdestärke der Maschine bestimmt Nystrom, indem er zunächst den Klammerausdruck in Formel 239 gleich X setzt und schreibt:

W — 2,858 v~ X Pfd. engl.

Multiplicirt man diesen Ausdruck mit der Schiffsgeschwindigkeit in Fussen engl, pro Secunde mit 1,689 v, so wird die Widerstandsarbeit in Fusspfunden 1,689 W v und nach Formel 233 2,858 v°- X . 1,689 v 550

vs X

113,82 '

Die indicirte Pferdestärke soll dann um etwa 50 °/₀ grösser sein als die effective, also:

*) Journal of the Franklin Institute. Philadelphia. February 1882.

Or

a:

F⁵ A

75,88

In seinem Taschenbuche*) giebt Nystrom die Formel für die indicate Pferdestärke zu

IIP = 1,5 SP —

(240 a)

IIP = —

Wv

224,5

(240 b)

an, welcher Ausdruck sich aus Formel 233 dadurch ableitet, dass rj ungefähr gleich 0,69 angenommen ist.

46)    Die neuere Nystrom’sche Formel, welche wie § 55, 12 schon erwähnt, seiner parabolischen Schiffsconstruction angepasst ist, und also nur für hiernach gebaute Schiffe mit Genauigkeit anwendbar sein kann, hat eine noch viel complicirtere Form als die vorstehende Thornycroft’sche. Namentlich ist die Bestimmung des Coefficienten t und damit diejenige des Ein- und Austrittswinkels sehr weitschweifig, wenn das Schiff nicht nach der parabolischen Methode construirt ist. Da nun ausserdem noch, wie unter 37) ausgeführt, durch die Einführung der Ein- und Austrittswinkel immer höchst unbestimmte und zweifelhafte Werthe in Rechnung gestellt werden, so ist wohl kaum anzunehmen, dass diese Formel correctere Resultate als die ältere ergiebt, und zwar steht dieses um so weniger zu erwarten, als sie den Nutzeffect für grosse und kleine Maschinen gleich gross annimmt. In der Praxis wird sie, schon der umfangreichen Rechnungen wegen, welche sie erforderlich macht, sehr wenig Anklang finden.

47)    47. Die Formel von Middendorf**) ist aus der älteren Nystrom’schen Formel (siehe 35), welche nur den Formwiderstand berücksichtigt, unter Veränderung der Coefficienten und unter Einführung des Reibungswiderstandes abgeleitet, auf Grund von Probefahrtsresultaten, welche hauptsächlich mit den in den letzten Jahren auf der Werft „Weser“ bei Bremen erbauten Dampfern erhalten wurden. Bei der Ermittelung des Reibungswiderstandes wurde keine vollständig glatte und reine Oberfläche vorausgesetzt, sondern eine mittelmässig gut erhaltene, wie sie in Wirklichkeit bei Schiffen vorkommt. Die Formel lautet:

MB

Wertli der Formel.

Formel von Middendorf.

W=ll

V²>⁵ k Sv² kg.

(241)

J/B² + 771 L²

Das erste Glied bezeichnet den Form-, das zweite den Reibungswiderstand. Setzt man in diese Formel v in m. pro Secunde und alle anderen Grössen nach metrischem Maass ein, so ist zu setzen der Coefficient: k=0,17 und für sehr gute Oberflächen z. B. für Kupferbeschlag wird der Reibungswiderstand: 0,17 Sv¹’⁸⁵. Ferner

*) J. W. Nystrom. Pocket book of mechanics and engineering. Philadelphia 1882. **) M. Rühlmann. Hydromechanik. Hannover 1879.

37*

Os

00

•o I

ist to = 2,00 für die meisten normal gebauten Schiffe, sonst muss dessen Werth aus der nachstehenden Tabelle nach einem Argument

* - XL

D bestimmt werden.

TO.

TO.

il

0,7 und darunter 0,71 0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

o o 05 di co ai «

o œ © ®

0,77

0,78

0,79

r-l >0 05

-    m œ oo oo N cd

, *■ *■    *' *' •- .. « *-

CNrHrHr-lr-irHT-Hi-lr-lr-l

P P P P P P P P S> , p . p

«OOOOOODOOOOOÛÛOÛOOO ÛO ■OtßOO'lClOitfi.OJtOHO

P p 3 S    2    g    g    2 S 3    ©

i—irHrHr—!    i—I    i—I    O    O O O    cT

Feststellung tier IIP.

48) Die indicirte Pferdestärke der Maschine bestimmt Middendorf aus dem Widerstande W auf folgende Weise: Bezeichnet u die Propellergeschwindigkeit, so muss, da der Gesammtwiderstand W gleich dem vom Propeller auf das Wasser ausgeübten Druck ist:

W — e a (u — v)²

sein, wenn a die Kreisfläche der Schraube, resp. die Fläche zweier Radschaufeln, resp. den Querschnitt der Ausströmungsröhren bei hydraulischen Propellern bedeutet. Es wird dann

11 = V -f-

und die Leistung der Schiffsmaschine :

Wu W

SP =

75

75

(■+o-

Wird der Coefficient p. — 160 angenommen und der Wirkungsgrad der Maschine gleich rj gesetzt, so ist

IIP =

h+l/JL)

V    160 aJ

(242)

75 rj

Den Werth für rt hätte man aus der Tabelle auf Seite 581 je nach der IIP der Maschine zu entnehmen.

Werth der Formel.

49) Die Middendorf’sche Formel liefert nach den von Riehn damit angestellten Rechnungen für mittlere Längenverhältnisse sehr gute Resultate, auch für kurze besonders scharfe Schiffe thut sie dies. Bei langen und sehr völligen Schiffen werden die Resultate auch noch brauchbar; für sehr lange und sehr scharfe Schiffe soll sie

indessen etwas zu grosse Werthe ergeben. Jedenfalls überragt sie die anderen Näherungsformeln durch die Correctheit ihrer Resultate ganz bedeutend und ist daher für den practischen Gebrauch sehr zu empfehlen.

Formel von Bielm.

Widerstand

gewöhnlicher

Seeschiffe.

50)    t. Die Formel von Riehn⁶) beruht einestheils auf eingehenden theoretischen Untersuchungen, anderntheils auf Angaben und Erfahrungen, welche der Praxis entnommen sind. Sie berücksichtigt in ihrem ersten Gliede den Formwiderstand, welcher den Wirbel-und Wellenwiderstand einschliesst, in ihrem zweiten den Reibungswiderstand. Die Hauptdimensionen und Yölligkeitscoefficienten der Fahrzeuge werden als bekannt vorausgesetzt, wie sie dies ja auch für ein zu erbauendes Schiff sein müssen, und dann sehr verständiger Weise für Seeschiffe, die im unbegrenzten, und Fluss- und Canaldampfer, die im mehr oder minder begrenzten Wasser fahren, verschiedene Formeln aufgestellt.

51)    Gewöhnliche Seeschiffe mit scharfen oder mittelvölligen Wasserlinien, bei denen ax resp. a₂ innerhalb der Grenzen 0,55—0,79 und ß zwischen 0,50—0,90 liegen, und bei denen wird:

ß, = ß (t,i — 0,126 ß ff)

W=20Ä

IIP

7}

j!

IIP

30— 40 40 — 60 60— 80 80 — 100 100 — 150 150 — 200 200 — 250 250 — 300 300 — 350 350 — 400 400 — 450 450 — 500 500 — 600 600 — 700 700 — 800

H^cO^iOCDNCDOiOH^CO.^iO

ooooooooooooooo

800 — 900 900 — 1000 1000 — 1200 1200 — 1400 1400 - 1600 1600 — 2000 2000 — 2500 2500 — 3000 3000

3500 — 4000 4000 — 5000 5000 - 6000 6000 — 7000 7000 — 8000 8000 und darüber

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,83

3500

0,84

0,85

0,86

0,87

0,88

0,89

0,90

(2r)ä(c‘“i)x>⁺(2xT(Cs_J')irJ^⁶⁺⁰’i,27s^(²⁺^),,1'8Skg-(²⁴³‘>

1 ⁶2 1

19    1

WO !

3 -m-\-1    2 m -f-1    3 m -f-1    m-\- 2    3 m -f- 2    m-\- 3    2 m-\- 3

Die Werthe für m und n berechnen sich ihrerseits aus:

ßi 1—ßi

ai

CCy

1 ^2

1 — ax

somit sind alle Grössen für die obige Formel bestimmt, in welcher wie in allen folgenden Riehn’schen Formeln die Dimensionen in metrischem Maass und v in m. pro Secunde einzuführen sind. Wird nx — n₂ == n₀\ also Cx = C₂ = C₀ und Lx = L,y so wird:

W = 40 A

Hierin ist für den vordersten Theil der obersten Wasserlinie nx 3 3 Wj —

1,1

für den hintersten Theil der obersten Wasserlinie :

n23 3 n₂ —

1,1

2*

Ferner ist:

K₁₌=a-f

Cr-1

worin wieder:

C₂ —i

k=l —

m -J- 1    2 m + 1    3 m Ą- 1

und

(i)" (C° ~ *)K° vl,‘ + °‘¹²⁷5 A{²^) vl’S3 kS- • • (843‘)

Hierin ist :

C₀ =

n₀s

1,1

3 n₀ —

K₀ =a-f

C₀ —1

Dieser Formel 243b kann man sich als Näherungsformel bedienen, sobald die Yertheilung von ax und a₂ auf den ganzen Yölligkeits-coefficienten a₀ nicht bekannt ist.

Widerstand bei völligem Hinterschiff.

52) Gewöhnliche Seeschiffe mit sehr völliger oberer Wasserlinie im Hinterschiffe, bei denen ax, ß und ßx sich wie unter 51) bestimmen, indessen a₂ zwischen den Grenzen 0,80—0,87 liegt:

W=

W = 20 A

Krę)    +©’0^-0

K₀ v²>⁵

(2 + a°^j V¹’⁸³ kg.

(244)

+ 0,127

Cx, C₂, Kx, a und k haben dieselbe Bedeutung wie unter 51), dagegen wird :

K,2 — « +

Für a₂ kann gesetzt werden:

53) Flussdampfer mit plattem Boden, jedoch mit abgerundeter Kimm im Vorder- und Hinterschiff. Gegeben sind ausser den Dimensionen a1 und a₂, hingegen bedarf es einer besonderen Beachtung von ß, ßx und m nicht.

Widerstand

gewöhnlicher

Flussdampfer.

20A[h Ct    + 4 C₂ (™-) ] «V + 0,153

A (2 +    v¹’⁸³ kg. (245a)

Hierin sind Cx und C₂ nach Formel 243a einzusetzen und zu nehmen: 1 1

h ~ 2 ⁺ TCX ’ *2 _

Wird ax = a₀ = a₀ also C₁ — C₂ = C₀ und Lx = L2J so ist:

[(!'

W=20ACo

3C₂

A ^2 -f- a°2^^ v1’⁸³ kg’ (245 b)

h +4JJ v³’⁵+0,153 g

54) Ganz flach gehende Fluss- und Canaldampfer mit plattem Boden und nahezu scharfem Knick in der Kimm auf der ganzen Länge des Schiffes. Fahren diese Dampfer in genügend tiefem und breitem Wasser, so ist:

Widerstand

flacher

Flussdampfer.

W=20A

[c- (Ą)'+ c> G01 ^+°Tba (a+^)^kg.(246.)

C₁ und C₂ haben die Bedeutung wie in Formel 243a. Cx = C₂ = C₀ und Lx — L₂ ist, so wird :

Wenn

W= 40 A C₀ ²    + 0,17 ^a(2 +

a₀ B

) v¹’⁸³ kg. . (246b)

55) Bei allen Fahrzeugen der vorstehend angeführten Schiffsgattungen,

welche Mittelstücke mit parallelen Seitenwänden besitzen, bezieht Seitenwänden, sich Lx ; ax und nx nur auf den zugeschärften Theil des Vorderschiffes ; L₂ ; a₂ und n₂ nur auf den zugeschärften Theil des Hinterschiffes. In den Formeln, in denen der Formwiderstand direct nach a₀; n₀\ C₀ bestimmt wird, darf in dem ersten Gliede rechts

gebraucht werden, sondern

alsdann nicht

N ba

2BX

oder

2L₂

; in

Schiffe

mit parallelen

dem zweiten Gliede rechts wird dagegen stets gesetzt.

Luftwiderstand.

Feststellung der IIP.

56)    Biehn hat auch den Luftwiderstand bestimmt, und setzt denselben:

Wi = 0,16 Ax vx ² kg.

worin Ax die Projection des Oberschiffes auf die Hauptspantsebene in qm. und

vx die relative Geschwindigkeit in m. pro Secunde ist, mit welcher die Fläche vom Winde getroffen wird. Bei Windstille ist vx — v.

Von der Einfügung dieses Ausdrucks in die Formeln für den Gesammtwiderstand hat er indessen aus den unter 12) angeführten Gründen Abstand genommen.

57)    Die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine berechnet sich nach Biehn aus

W v

Yärj

worin der Nutzeffect rj aus folgenden Werthen zu wählen ist:

15 SP so ist zu nehmen rj = 0,26—0,30.

IIP =

(247)

Wird

Wv

75

12—

Werth der Formel.

Formel von Isherwood.

0,30—0,33. 0,33—0,35. 0,35—0,40. 0,40—0,45. 0,45—0,50. 0,50—0,55. 0,55—0,60. 0,60—0,65. 0,65—0,70.

Für im flachen Wasser fahrende Flussdampfer, bei denen der Wirkungsgrad der nicht ganz eingetauchten Propeller ein geringerer ist, sind die obigen Werthe um 0,08—0,10 zu verringern.

58)    Die Formel von Biehn giebt zwar nach den von ihm angeführten Beispielen Besultate, welche sich fast mit den bei den Probefahrten erreichten Leistungen decken, sie ist hiernach eine der correctesten Formeln, sie bleibt aber trotz der von ihrem Autor berechneten Hülfstabellen für die Praxis immer noch so complicirt, dass sie auf allgemeine Einführung kaum wird rechnen können.

59)    x. Die Formel von Isherwood*) dient nur zur Berechnung des Beibungs-widerstandes ; nach Abzug desselben von dem auf die weiter unten erläuterte Weise gefundenen Gesammtwiderstande des Schiffes erhält man dessen Formwiderstand. Diese Formel für den Beibungswider-stand stellte Isherwood auf nach den Besultaten seiner Versuche mit der Dampfbarkasse No. 4 der vereinigten Staaten Marine, welche er in den Jahren 1869—1870 in Mare Island in Californien vorgenommen

*) Journal of the Franklin Institute. Philadelphia 1875.

55

55

55

55

55

55

55

55

55

59

55

55

55

55

55

55

55

55

15—

20—

30—

60—

20 „ „

³⁰ « » 60 » » 90 „    „

55    55

55

55

55

55

55

55

55    55

55    55

55

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55    55

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55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

95

55

55

hatte. Er nimmt an, dass bei allen Versuchen die Reibungsoberfläche ziemlich dieselbe blieb, und dass der Reibungswiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit variirte. Er sagt weiter : Eine genaue Berechnung des Reibungswiderstandes ist wegen der beständig anders gekrümmten, eingetauchten Schiffsoberfläche nicht möglich, da die relative Geschwindigkeit, mit der sich diese Fläche gegen das umgebende Wasser bewegt, nirgends so gross ist, als die Geschwindigkeit des Schiffes, ausgenommen bei Flächen, welche der Längsaxe des Schiffes parallel sind. Angenähert kann man diesen Widerstand jedoch ermitteln, wenn man annimmt, dass die Geschwindigkeit jener eingetauchten Schiffsoberfläche in demselben Verhältniss kleiner als die Schiffsgeschwindigkeit ist, wie es die Grundlinie im Verhältniss zur Hypotenuse in einem rechtwinkligen Dreieck ist, dessen Grundlinie die halbe Schiffslänge in der Wasserlinie und dessen Höhe die halbe Schiffsbreite in der Wasserlinie bildet. Nach seinen schon früher angestellten Versuchen beträgt nun der Widerstand, den 1 Q' engl, der benetzten Schiffsoberfläche bei einer Geschwindigkeit von 10' engl, in der Secunde erfährt, 0,45 Pfd. engl, und variirt bei andern Geschwindigkeiten mit dem Quadrat derselben. Bezeichnet v₁ die nach der vorstehenden Methode in Fussen engl, ermittelte Geschwindigkeit der eingetauchten Oberfläche und £ dieselbe in Q' engl., so ergiebt sich der Reibungswiderstand eines Schiffes zu :

Feststellung des Reibungswiderstandes.

0,0045 S vx ² Pfd. engl,

Wr =

(248)

0,45 S v± ²

I(D

Widerstandes.

60)    Den Gesammtwiderstand W des Schiffes hat Isherwood bei den deSeSGesammt-Versuchen mit der Dampfbarkasse dadurch bestimmt, dass er in die Schraubenwelle einen Dynamometer einschaltete, wohingegen er ihn bei den späteren Versuchen (siehe § 120, 17 — 26) mit der Dampfyacht „Lookout“ und dem Dampfer „Dispatch“ nur berechnete, und zwar nach der nachstehenden Methode, welche er aus den Versuchsresultaten der Dampf barkasse ableitete und die bei der letzteren den berechneten Gesammtwiderstand im Mittel nur um 0,275 °/₀ grösser ergab, als den durch den Dynamometer gemessenen.

Ausführung der Versuche.

61)    Bei den Versuchen wurde bestimmt:

a)    Die indicirte Pferdestärke der Maschine IIP nach dem gewöhnlichen Verfahren.

b)    Die Arbeitsleistung, welche erforderlich ist, um die leergehende, cl. h. von der Schraubenwelle abgekuppelte Maschine zu bewegen IIPi. Die Versuche mit der ausgekuppelten, zweicylindrigen, einfachen Expansionsmaschine der Dampfbarkasse ergaben, dass auf jeden Quadratzoll engl, der Gesammtkolbenfläche ein Dampfdruck von 2 Pfd. engl, ausgeübt werden musste, um

ihre Ingangsetzung mit der normalen Umdrehungszahl zu bewirken. Derselbe Druck war für die Gesammtkolbenfläche (Hochdruck plus Niederdruck) der zweicylindrigen Compoundmaschine der Dampfyacht „Lookout“ erforderlich; in einem Falle (mit Schraube E) wird er reducirt auf den Niederdruckkolben gleich 2,7164 Pfd. engl, pro Q" engl, angegeben. Bei der zweicylindrigen einfachen Expansionsmaschine des Dampfers „Dispatch“ ist der für die Bewegung erforderliche Dampfdruck auf l³/₄ Pfd. engl, pro {^}n engl. Gesammtkolbenfläche angegeben,

c) Die in der belasteten Maschine durch die zusätzliche Reibung verloren gehende Arbeit IIP gesetzt :

Dieselbe wird bei allen Versuchen

r*

IIPr = 0,075 (IIP — IJP{).

Sie beträgt also nur 7¹j₀ °/₀ von der indicirten Pferdestärke der Maschine, welche nach dem Abzüge der Leergangsarbeit übrig bleibt. Isherwood veranschlagt demnach den durch die zusätzliche Reibung auftretenden Arbeitsverlust sehr niedrig, denn gewöhnlich nimmt man denselben nach Voelcker’s und Froude zu 13 °/₀ von der indicirten Pferdestärke der Maschine, also zu IIPr = 0,13 IIP an.

d) Die Reibungsarbeit der Schraube im Wasser IIPV, welche in derselben Weise wie der Reibungswiderstand des Schiffes gefunden wird (siehe 59). Die Gesammtoberfläche der Schraubenflügel Ss wird in Q]' engl, berechnet, ebenso die Geschwindigkeit v₂, welche dieselbe auf ihrem schraubenförmigen Wege bei jeder Schiffsgeschwindigkeit in Fuss engl, pro Secunde besitzt. Da nun bei 10' engl. Geschwindigkeit pro Secunde ein Reibungswiderstand von 0,45 Pfd. engl, pro [W engl, der Fläche Ss auftritt und dieser mit dem Quadrat der Geschwindigkeit v2 variirt, so wird die Reibungsarbeit der Schraube :

HPV =

v₂ ² = 0,000008181 Ss v₂\

0,0045 Ss

550

e) Die durch den Slip der Schraube verloren gehende Arbeit 1IPS. Wenn man folgenden Ausdruck bildet :

IIP - (HPX + HPr + IIPV),

so ist der hieraus hervorgehende Rest die Arbeit HPS + HPW, wenn mit letzterem Ausdruck die Gesammtwiderstandsarbeit des Schiffes bezeichnet wird. Beide Arbeiten stehen in demselben Verhältniss zu einander, wie der durch den Slip verloren gehende Schraubenweg zu dem Gesammtschraubenweg. Beträgt beispielsweise der Slip 15 °/₀ von der Schraubengeschwindigkeit, d. h. 0,15 (Umdrehungen x Steigung), so ist die Arbeit:

IIPS = 0,15 [IIP — (IIP, + IIPr + IIPV)J.

f) Die Gesammtividerstanclsarbeit des Schiffes 1IPW würde nach dem vorstehenden Beispiele bei 15 °/₀ Slip der Schraube betragen :

IIPW = 0,85 [IIP — (IIPl + IIP,. + IIPV)].

Wird sie bei der Dampfbarkasse nach dem Dynamometer bestimmt und ist der von letzterem angezeigte Druck P Pfd. engl, bei einer Schiffsgeschwindigkeit von v Fuss engl, pro Secunde, so wird:

550

Tabelle

der Widerstände.

62) Die umstehende Tabelle veranschaulicht die Grösse und das gegenseitige Yerhältniss der einzelnen Arbeiten, wie sie von Isher-wood bei drei verschiedenen Fahrzeugen festgestellt wurden. Die Procentsätze beziehen sich auf die Nettoleistung der Maschine d. i. die indicirte Leistung minus der Leergangsarbeit. Nur der letzte Werth bezieht sich auf das Yerhältniss zwischen der indicirten Pferdestärke und der Gesammtwiderstandsarbeit des Schiffes. Yon

die eine Probefahrt gemacht, deren

nur

den mit der Dampfbarkasse mit 8 verschiedenen Schrauben (siehe § 120, 17) ausgeführten Versuchen ist in diese Tabelle nur derjenige mit Schraube B eingesetzt, weil der Slip bei dieser Schraube ungefähr dem der anderen beiden Fahrzeuge entspricht. Beim „Lookout“ sind von den Versuchen mit 7 verschiedenen Schrauben diejenigen Resultate eingesetzt, welche sich ergeben haben würden, wenn das Fahrzeug mit gekupfertem Boden und Schraube E 10 Knoten gelaufen hätte, welche Resultate Isherwood als die genauesten und wahrheitsgetreuesten aller betreffenden Versuche anführt. „Dispatch“ hat Resultate mitgetheilt sind.

W ertli

der Versuche von Isherwood.

63)    Aus der umstehenden Tabelle geht hervor, dass der Nutzeffect der Maschine rj namentlich für so kleine Maschinen gegenüber den Untersuchungen von Froude und Denny (siehe 109) ganz ungewöhnlich hoch erscheint, wohingegen die Reibungsarbeit der Maschine 1PPV sehr niedrig ist. Trotz dieser Abweichungen von den allgemein geltenden Werthen beanspruchen die Islierwood’schen Versuche dennoch ein hohes Interesse, namentlich wegen der genauen Feststellungen des Schiffswiderstandes bei geringeren Geschwindigkeiten. Die Versuche mit der Dampfbarkasse ergaben nämlich, dass der Widerstand bis zu 6 sm. geringer wächst als das Quadrat der Geschwindigkeit, von 6—7 sm. annähernd proportional demselben nnd bei 8,5 sm. schon 20 °/₀ grösser ist, als der durch diese Annahme gelieferte Werth.

Lewicki.

64)    Lewicki*) hat die von Isherwood mit der Dampf barkasse gefundenen Annäberungs-Widerstände als Ordinaten in ein Diagramm eingetragen, dessen

*) L. Lewicki. Vorträge über Maschinenbau, Dampfschiffbau. Herausgegeben vom Maschinen-Techniker-Verein des Polytechnikums zu Dresden. 1882.

12

11

10

No.

Lfde.

Zeit der Versuche........'

Deplacement des Fahrzeuges in tons engl, Schiffsgeschwindigkeit v in Slip der Schraube in °/₀ ihrer Geschwindigkeit Indicirte Pferdestärke der Maschine ISP . Leergangsarbeit der Maschine 1W₁ . . . Nettoleistung der Maschine (ISP—ISP\) .    .

Reihungsarbeit der Maschine lIPr    . . .

Reibungsarbeit der Schraube ISPV    . . .

Sliparbeit der Schraube ISPs.....

Widerstandsarbeit des Schiffes ISPW . . . Verhältnis rj der ■ Widerstandsarbeit des Schiffes ISPW zur indicirten Pferdestärke der Maschine IIP.....

• ‘ins

Bezeichnung der Angaben.

0,74

38,1883

2,8641

1,5978

5,4468

28,2796

= 100 7,5000 °/0 4,1900 °/0 14,2600 % 74,0500 °/₀

1869 — 1870 23,3053 8,5000 16,1500 39,3303 1,1420

Dampfbarkasse No. 4.

0,63

Januar-October 1880 42,8700 10,0000 16,0000 79,5393 9,2265

70,3128    = 100

5,2734    7,5000    °/₀

5,3474 J 7,6051 °/0 9,5507    13,5832    °/₀

50,1413    71,3117    °/₀

Lookout.

Tabelle über die Versuche von Isherwood.

0,67

370,4249

27,7819

25,6238

47,8426

269,1766

= 100 7,5000 o/0 6,9147 % 12,9156 o/0 72,6670 °/₀

14. Januar 1880 552,2500 10,7500 15,0914 402,7950 32,370

Dispatch.

Abscissen die zugehörigen Schiffsgeschwindigkeiten bilden. Diese Ordinaten begrenzen dann eine S-förmige Curve, welche davon herrührt, dass sich das kleine Fahrzeug bei den grösseren Geschwindigkeiten vorn aus dem Wasser hob und hinten tiefer eintauchte. Da nun das Fahrzeug vorne sehr scharf geschnitten war und hinten ein plötzlich breit werdendes Heck besass, so musste der Widerstand bei schnellerem Gange stärker wachsen, als der Zunahme der Geschwindigkeit allein entsprach. Lewicki legt nun durch die

S-förmige Curve eine schlanke Curve, welche bei Geschwindigkeiten bis zu 6,5 sm. höhere Ordinaten, von 6,5—7 sm. etwa gleiche und von da an niedrigere Ordinaten, also auch Widerstände liefert. Die Ordinaten dieser den Schiffswiderstand repräsentirenden Curve sind nach der empirischen Formel berechnet :

(249)

W = 0,06064 M v²>⁰⁹ + 0,0045 S v² Pfd. engl.

In dieser Gleichung ist das erste Glied der Formwiderstand, das zweite der nach Formel 248 bestimmte Reibungswiderstand mit der Annäherung, dass statt des Isherwood’schen vx die Schiffsgeschwindigkeit v eingeführt ist.

65) Wollte man nach dieser Formel die indicirte Pferdestärke einer Feststellung

'    der IIP.

Schiffsmaschine berechnen, so müsste man den Widerstand W mit der Schiffsgeschwindigkeit v in Fussen engl, pro Secunde multipli-ciren und durch 550 und r₍ dividiren.

IIP =

Wv

550r) ’

worin rj nach den Versuchen von Isherwood gleich 0,6—0,7 gesetzt werden müsste. Zu bemerken ist hierbei, dass die Formel, wie das in ihrer Entstehungsart liegt, nur für kleinere Fahrzeuge mit geringeren Geschwindigkeiten und Maschinen mit ungewöhnlich hohen Nutzeffecten richtige Werthe liefern kann.

66) l. Die Formel von Bourgois⁷) basirt auf den Versuchen, welche die

Formel von Bourgoi⁷.

drei Mitglieder der französischen Academie der Wissenschaften d’Alembert, Bossut und Condorcet im Aufträge ihrer Regierung in den Jahren 1775 und 1778 in Paris zur Ermittelung des Widerstandes schwimmender Körper und Schiffsmodelle angestellt hatten. Auch die von Beaufoy in den Jahren 1793—1798 bei den Widerstandsermittelungen verschiedener kleinerer Fahrzeuge in London erlangten Resultate sind in der Formel benutzt, welche lautet:

(250)

Das erste Glied dieser Formel bezeichnet den Formwiderstand, das zweite den Wellenwiderstand, das dritte den von Bourgois Cohäsionswiderstand genannten Widerstand, den die einzelnen Wasser-

W = M v - + k.₂ B v⁴ + Jcä S v -f- kl S v ² kg.

theilchen ihrer Trennung entgegensetzen, das vierte Glied ist der Reibungswiderstand. Setzt man :

W=ktMv²

so kann man auch schreiben :

kt Mv² = k₁ Mv² + k₂ Bv* + ks Sv + k₄ Sv2 oder der Gesammtwiderstandscoefficient :

ksS S Mv ⁺ 4 M'

Bv²

Da nun nach Bourgois der Formwiderstand und der Reibungswiderstand von der Geschwindigkeit unabhängig sind, so vereinigt er beide, indem er sie ausdrückt, durch einen Coefficienten :

Luftwiderstand.

und dann schreibt:

fei Co

7    £

⁺ WH

Setzt man in diese Formel v in m. pro Secunde und alle anderen Grössen in Metermaass ein, so nehmen die Coefficienten kc, k₂ und k₃ folgende Werthe an :

kc=l,8 —2,2 für längere Dampfer, bis zu solchen, deren Länge gleich ihrer 5 '/₂ fachen Breite ist. ko=0,12—0,16 für Dampfer mit feinen Linien, wie schnelle Aviso’s, bis zu solchen mit völligeren Linien, welche sich mehr den Segelschiffsformen nähern. k„=0,08—0,10 für Dampfer, welche gekupfert oder sonst vollkommen glatt und rein sind, bis zu solchen mit eiserner, schon mehrere Monate im Wasser befindlicher, leicht bewachsener Aussenhaut.

67) Bourgois hat auch den Luftwiderstand bestimmt, welchen er aber aus den unter 12) angegebenen allgemeinen Gründen nicht in seine Formel eingeführt hat. Nach den von ihm an französischen Kriegsschiffen angestellten Ermittelungen muss man den Gesammtwider-standscoefficienten kt eines Schiffes um 0,20—0,45 vermehren, wenn man den bei Windstille stattfindenden Luftwiderstand mit in Rech-

Bv²

kg.

(251)

nung ziehen will, und zwar steigert sich derselbe von der ersteren Zahl, welche für grössere Linienschiffe gilt, bis zur letzteren Zahl, welche für kleinere Aviso’s festgestellt wurde. Der Gesammtwiderstandscoefficient kt hat unter Berücksichtigung des Luftwiderstandes für die verschiedenen Schiffstypen und die angegebenen Geschwindigkeiten folgende allgemeinen Werthe :

kt = 3,0 kg. bei Linienschiffen und 11 Knoten Geschwindigkeit. kf = 3,4    „

kf = 3,8 „ kt = 4,6 „ kt = 5,5    „

10

„ Fregatten „ Corvetten „ Avisos „ Kanonenbooten „    „

68) Für neuere Schiffe und zwar nach den Probefahrtsergebnissen, welche in den Jahren 1869—1879 mit 40 verschiedenen Fahrzeugen der französischen Marine angestellt wurden, giebt Antoine ⁸) den Gesammtwiderstandscoefficienten ht an, zu:

7    _ ^

- Q

Neuerer

Gesammtwider-

stands-

Coeffieient.

(252)

Der Coefficient t ist zu setzen : t = 2,5 für Eisenschiffe mit gewöhnlichen Linien, t = 2,0    „

t = 1,5 „

t — 2,0 ,. gekupferte Schiffe mit gewöhnlichen Linien, t = 1,5 „ t=l,0 „

69) Die indicirte Pferdestärke der Maschine berechnet sich aus dem Fcds‘⁸ t^ng

W v 15 7] kt M vs 15 rj

worin rj wieder den Nutzeffect der Maschine bezeichnet. In der französischen Marine, in welcher man die Maschinen nach dieser Formel berechnet, setzt man:

„ feinen ohne Bemastung.

„    „ feinen

„ ohne Bemastung.

Widerstande zu :

IIP =

IIP =

oder :

. (253a)

und hat dann:

(253b)

IIP = Vä

15 d

Der Werth von ö schwankt nach den Tabellen Ledieu’s, in denen er die Probefahrtsresultate von 35 älteren⁹ ¹⁰) und 30 neueren⁸^¥) Schiffen aller Typen zusammenstellt, im Mittel zwischen:

„ stärkeren

Werth der Formal.

<5 == 0,08 bei kleineren Schiffen mit schwächeren Maschinen und 0 — 0,15 „ grösseren 70) Die Bourgois’sche Formel 250 für den Widerstand, deren Coeffi-cienten sämmtlich bei Schiffen mit geringeren Geschwindigkeiten (bis zu 11 Knoten) bestimmt wurden, lässt sich auf die modernen schnellen Dampfer nicht mehr mit Genauigkeit anwenden. Sie konnte sich aber auch früher das Zutrauen der Constructeure nicht erwerben, weil sie in dem Kufe stand, etwas zu kleine Werthe zu ergeben, trotzdem nimmt sie unter den älteren Formeln unbestreitbar den ersten Platz ein. Dagegen kann man die Formel 253b zur

Bestimmung der IIP einer zu erbauenden Schiffsmaschine mit Vortheil benutzen, wenn man, wie dies in der französischen Marine geschieht, nach den Probefahrten für jedes neue Schiff den Coeffi-cienten d (coefficient d’utilisation) ermittelt und für solche gleicher Typen zusammenstellt. — ■ Um Verwechselungen zwischen diesem Coefficienten Ô und dem Leistungscoefficienten C vorzubeugen (siehe 27), sei bemerkt, dass ersterer mit v in m. pro Secunde, letzterer mit v in sm. pro Stunde festgestellt wird.

Formel von Dupuy de Dôme

71) p. Die Formel von Dupuy de Lome¹¹) ist die Frucht einer grossen Reihe in den Jahren 1841 —1856 von diesem berühmten Construc-

teur im Hafen von Toulon und im offenen Meere mit Schiffen der verschiedensten Typen bei stillem Wetter angestellter Versuche. Seine empirische Formel, welche die von ihm beobachteten Schiffswiderstände beinahe streng wiedergiebt und deren er sich für die Folge zur Vorausberechnung derselben bediente, lautet:

(254)

W = Je M (v¹¹ -1- 0,145 v³) -j- Jc₁ S j/v kg.

Das erste Glied dieser Formel bezeichnet den Form- und den Wellenwiderstand, das zweite den Reibungswiderstand. Wenn man in diese Formel v in m. pro Secunde, M und S = G L in qm. einführt, so ist :

Je ein von der Schiffsform abhängiger Coefficient, welcher in demselben Maasse abnimmt, wie die Quadratwurzel aus dem Krümmungsradius der Längsschnitte zunimmt. Er vermindert sich auch mit dem mittleren Eintrittswinkel um etwa 15 °/₀, wenn der letztere von 45° auf 15° heruntergeht. Zwischen diesen Grenzen des Eintrittswinkels beträgt die Abnahme des Coefficienten Je daher von Grad zu Grad ungefähr 0,5 °/₀. Bei den Versuchen mit dem Linienschiffe „Napoleon“ stellte sich Je auf 1,96 kg.

Jc± ein durch die Glätte und Reinheit des Schiffsbodens bedingter Coefficient. Bei ganz reinem und tadellos glattem Kupferboden ist er gleich 0,3 kg. zu setzen, er wächst aber bei stark bewachsenen und mit Muscheln bedeckten Schiffsböden bis zu 3,0 kg. Beim „Napoleon“, dessen Kupferhaut leicht oxydirt war, betrug er 0,44 kg.

Feststellung der IIP.

72) Die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine wird gefunden, wenn der Widerstand W mit v multiplicirt und durch 75 und einen den Wirkungsgrad der Maschine repräsentirenden Coefficienten tj dividirt wird, wie bei Formel 247.

IIP =

Wv

75 r]

nur ist hier rj nach folgender Tabelle etwa zwischen 0,55 bei

kleineren und 0,65 bei grösseren Maschinen einzusetzen.

1866.

Tabelle über Schiffswiderstände nach Dupny de Lome.

SP

Bemerkungen.

10

Raddampfer mit beweglichen Schaufeln

ii

ii

il

„ festen

ii

55

cŒ

IIP

Wv

S G.L

Name

cHI

75

in kg.

in m.

in sm.

in qm.

in qm.

0,597

0,557

221

132

1975

5,037

9,80

362

13,4

Ajaccio . .

271

151

2450

4,626

9,00

21,0 j 458

Narval, rein .    .

ii

55

0,513

228

117

2450

3,598

7.00

21,0 I 458

Narval, bewachsen

ii

ii

0,540

285

154

2560

4,523

08 8

497

23.0

Sphinx . .

ii

ii

0.655

744

488

5.243 ; 6990

10,20

53.0 I 1034

Labrador . .

Schraubendampfer mit 2 flügeliger Schraube

ii

ii

ii ii

0,624

921

575

9420

4,903

9,54

89,0    1398

Charlemagne . .

ii

ii

0,658

2602

1712

19000

6,670

13,15

1585

99,0

Napoléon . .

099 0

1030

680

10000

5,104

9.93

1610

0 001

Napoléon . .

73)    Es ist hierbei noch zu bemerken, dass die zur Zeit, wo Dupuy de Lome seine Formel in die Oeffentlichkeit brachte (1865), für die französische Marine construirten Schiffe am Buge sämmtlich etwas hohle Wasserlinien besassen, welcher Umstand bei Vergleichen der Eintrittswinkel und daher auch bei der Coefficientenfeststellung in Betracht zu ziehen ist. Schon wegen dieses Umstandes und wegen der überhaupt nur schwierig und unzuverlässig herzustellenden Werthe für die Eintrittswinkel (siehe 37), sowie endlich wegen der unsicheren Coefficientenbestimmung konnte sich die Formel von Dupuy de Lome keinen Anklang in der Praxis verschaffen. Heute ist sie ebenso wie die Bourgois’sche ziemlich veraltet und dürfte kaum noch Anwendung finden.

Werth der Formel.

Formel von Rankine.

74)    v. Die Formel von Rankine¹²) berücksichtigt nur den Reibungswiderstand, weil nach seiner Ansicht für ein gut geformtes, d. h. nach den von Scott Russell aufgestellten Regeln (siehe 18) erbautes Schiff der Wirbel- und Wellenwiderstand so klein ausfällt, dass er keine fühlbare Wirkung auf das fortbewegte Schiff ausübt, was allerdings nach dem heutigen Stande der Wissenschaft nicht zutreffend ist. Der ganze Widerstand reducirt sich daher nach Rankine auf die an der Schiffshaut durch die kleinen Wasserwirbel hervorgebrachte Reibung. Dieser Rankine’sche Wirbelwiderstand, welcher nicht mit dem Froude’schen Wirbelwiderstand Wv (siehe 16) verwechselt werden darf, ist eine Vereinigung der directen und indirecten Wirkungen der Adhäsion der an der Schiffshaut entlang gleitenden Wassertheilchen an jener, welche Adhäsion zusammen mit der geringen Elasticität des umgebenden Wassers die Bildung einer grossen Zahl kleiner Wirbel an der Schiffshaut verursacht. Die Geschwindigkeit, mit welcher sich die Wassertheilchen in diesen Wirbeln bewegen, steht in einem bestimmten Verhältniss zu der Geschwindigkeit, mit welcher dieselben an der Schiffshaut entlang gleiten, mithin ist die Wirbelgeschwindigkeit

¹

The speed on steam vessels. Engineering vom 5. December 1879.

²

Speed trials. Engineering vom 2. Januar 1885.

³

J. W. Nystrom. Pocket book of mechanics and engineering. Philadelphia 1869.

⁴

Th. Tkedgold. The steam engine. London 1838.

⁵

Berten. Notice sur la marine à vapeur de guerre et de commerce. Paris 187Ó.

⁶

W. Riehn. . Die Berechnung des Schiffswiderstandes. Hannover 1882.

⁷

M. Bourgois. Mémoire sur la résistance de l’eau au mouvement des corps et particulièrement des batiments de mer. Paris. 1857.

⁸

Ch. Antoine. Calculs des propulseurs héliçoïdaux. Paris. 1880.

⁹

* ) A. Ledieu. Atlas du traité élémentaire des appareiles à vapeur de navigation. Paris. 1865.

¹⁰

A. Ledieu. Atlas des nouvelles machines marines. Paris. 1879.

¹¹

E. Flachat. Navigation à vapeur transocéanienne. Tome I. Paris.

¹²

W. J. M. Rankine. Shipbuilding theoretical and practical. London. 1866.

V ~

von der Geschwindigkeitshöhe —

29

der gleitenden Wassertheilchen

abhängig. Die Gleitgeschwindigkeit der Wassertheilchen steht aber in einem von der Form und Lage der Schiffshaut beeinflussten Verhältnisse zur Schiffsgeschwindigkeit, und die Höhe der Gleitgeschwindigkeit ist gleich der Höhe der Schiffsgeschwindigkeit, multiplicirt mit dem Quadrat dieses Verhältnisses. Ferner ist die Wassermasse, auf welche die wirbelnde Bewegung von einem Elemente der Schiffshaut übertragen wird, während das Schiff um eine bestimmte Längeneinheit im WaSser fortschreitet, proportional der Fläche dieses Elementes multiplicirt mit dem Verhältniss der

Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser an dem Elemente entlang gleitet, zur Geschwindigkeit des Schiffes. Mithin drückt sich der Gesammtwiderstand des Schiffes folgendermaassen aus:

W^f

q³ ds Pfd. engl

(255a)

Hierin ist zunächst:

ds das Flächenelement der benetzten Oberfläche des Schiffes, q das Verhältnis der Gleitgeschwindigkeit der an dem Flächenelement ds vorbeigleitenden Wassertheilchen zur Schiffsgeschwindigkeit.

Für das Integral, welches die Summe der Producte aus den Elementen der Schiffshaut und den dritten Potenzen des Verhältnisses zwischen der Gleitgeschwindigkeit der Wassertheilchen an diesen einzelnen Elementen und der Geschwindigkeit des Schiffes — von ihm vermehrte Oberßäche genannt — darstellt, giebt Rankine folgende Näherungsformel :

aS₁= f q³ ds — G L (1 + 4 sin ² cp + sin ⁴ cp) Q' engl, deren Entstehung im § 55, 4 auseinandergesetzt ist. Den Ausdruck vermehrte Oberfläche wählte Rankine, um damit anzudeuten, dass er den Reibungswiderstand nicht proportional der benetzten Oberfläche des Schiffes setzt, sondern dass er die Veränderlichkeit der Geschwindigkeit, mit welcher die einzelnen Wassertheilchen an den verschiedenen Stellen des Schiffskörpers entlang gleiten, berücksichtigt hat. (Siehe auch die Formel von Isherwood unter 59.)

75) Führt man in die Formel 255a v in sm. pro Stunde = 1,689 ^widerstandet Fuss engl, pro Secunde, G und L in engl. Fussen ein, so wird der Reibungscoefficient f = 0,0036, welchen Werth Rankine nach Beobachtungen von Weissbach über den Durchfluss des Wassers durch eiserne Röhren wählt, ferner ist zu setzen y — 64 Pfd. engl, gleich dem Gewicht von 1 Cubikfuss engl. Wasser und die Beschleunigung der Schwere g = 32,2' engl, mithin V    64

f -    v-— 0,0036 -—- . 1,689 ² v ² = rund 0,01 v -

J 2g    2.32,2

folglich

W = 0,01 v² f q³ ds= 0,01 v* G L (1 + 4 sin² cp + sin* cp) Pfd. engl. (255 b) Dieser Ausdruck für den Widerstand, welcher unter der Voraussetzung einer Wirbelbildung an der Schiffshaut abgeleitet ist, schliesst nicht nur die directe Wirkung der Adhäsion des Wassers an der Schiffsoberfläche ein, sondern auch die indirecte Wirkung derselben, welche sich als Druckzunabme am Vorschiff (Bugwelle) und Druckabnahme am Hinterschiff (Heckwelle) äussert.

Feststellung der IIP.

76) Die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine berechnet Rankine, indem er den Widerstand W in Pfunden engl, mit der Schiffs-

Werth der Formel.

Formel von Kirk.

geschwindigkeit von 101,3 v Fuss engl, in der Minute multiplicirt und durch 33000 Fusspfund pro Minute und dem Wirkungsgrade der Maschine rj dividirt :

IIP

101,3 Wv

33000 rj '

Den Wirkungsgrad nimmt Rankine für mittelgute Schiffsmaschinen zu rj = 0,63 an, so dass unter Einsetzung des Werthes von W wird :

IIP =

0,01.101,3 33000.0,03

Für den Zahlenwerth, welcher genau

v s G L (1 -j-4 sin ² cp -j- sin ⁴ cp)

ist, setzt er nun rund : 20523    ’

20000

so dass wird :

vs GL

Joooo

Bemerkt sei hierzu, dass der Coefficient 20000 bei geringerem Nutzeffect der Schiffsmaschinen viel kleiner wird und bis auf 16000 sinken kann, wie in einigen Fällen gefunden wurde.

77)    Als Beweis für die Richtigkeit und Genauigkeit seiner Formel vergleicht Rankine die nach denselben errechneten Resultate mit den Probefahrtsergebnissen verschiedener Schiffe der engl. Marine wie „Warrior“, „Fairy“, „Victoria & Albert“. Trotzdem nach dieser Formel nur gerechnet werden kann, wenn die genaue Zeichnung des Schiffes vorliegt und die Rechnung auch dann noch immer wegen des Aufmessens der Winkel sehr zeitraubend und ungenau ist, so ist dieselbe seiner Zeit in der Praxis doch vielfach benutzt worden. Es hat sich aber gezeigt, dass sie zutreffende Resultate nur für grosse und scharfe Schiffe ergiebt, für andere sind die nach derselben festgestellten Werthe im Allgemeinen zu klein.

78)    £. Die Formel von Kirk *) ist eigentlich nur eine auf Veranlassung von Denny entstandene Vereinfachung der Rankine’schen Formel. Kirk umgeht die umständliche Berechnung der Reibungsoberfläche des Schiffes dadurch, dass er einen Körper — ein B]ockmodell — construirt, dessen Oberfläche sehr angenähert die Reibungsoberfläche des Schiffes repräsentirt. Das zur Construction des Blockmodelles einzuschlagende Verfahren, und die Art und Weise, wie aus demselben die Reibungsoberfläche berechnet wird, ist § 55, 16 bis 19 auseinandergesetzt. Die so berechnete Reibungsoberfläche wird stets etwas grösser als die wirkliche Schiffsoberfläche und ist daher nach den Erfahrungen Kirk’s zu vermindern:

IIP —

(1 -f- 4 sin ² cp + sini cp)

(256)

*) A. C. Kirk. On a method of analysing the forms of ships etc. Transactions of the institution of naval architects. London 1880.

um etwa 2°/₀ bei besonders völligen Schiffen,

„    „    3 °/₀ bei gewöhnlichen Dampfern,

„    „ 5 °/₀ bei schärferen Dampfern mit nicht zu hohlen Wasserlinien u.

„    „ 8°/₀ bei sehr scharfen Dampfern mit sehr hohlen Wasserlinien.

Feststellung der IIP.

79) Die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine berechnet Kirk aus der nach der vorstehenden Methode gefundenen Reibungsoberfläche S, indem er nach Rankine den Widerstand rechnet zu: (siehe Formel 255b)

W — 0,01 v² S Pfd. engl.

Setzt man hierin eine Geschwindigkeit von v = 10 sm. ein, so wird:

W == 0,01 . 100 . S = S Pfd. engl, d. h. es entsteht die Rankine’sche Regel:

„Der Schiff świder stand beträgt bei 10 sm. Geschwindigkeit 1 Pfund engl, pro Quadratfuss engl, und variirt bei einer andern Geschwindigkeit v mit dem Quadrate der letzteren.“

Berechnet man zu dem obigen Widerstande W die Widerstandsarbeit, so hat man W mit 1,689 v Fuss engl, pro Secunde zu multipliciren und durch 550 Secundenfusspfund zu dividiren, um die 3P zu erhalten:

W. 1,689 v 0,01 v* S. 1,689 v

550

550

Durch Einführung des Rankine’schen Wirkungsgrades der Maschine 17 = 0,63 entsteht hieraus:

W. 1,689 v 0,01 v² S. 1,689 v 0,01 .1,689 S v3 550 . rj

Setzt man hierin S = 100 Quadratfuss und v = 10 sm., dann wird: 0,01.1,689.100.1000 550.0,63

und es ergiebt sich die Kirk’sche Regel:

„Um ein gewöhnliches Dampfschiff mit 10 Knoten Geschwindigkeit zu bewegen, ist für je 100 Quadratfuss engl, seiner Blockmodelloberfläche eine Maschinenkraft von c — 5 IIP erforderlich, welche Leistung bei andern Geschwindigkeiten mit dem Cubus der letzteren variirt.

80) Nach Kirk ist also:

IIP =

550 . r]

IIP =

550.0,63

4,874 oder rund 5

C S V³

dü'Iöö'g== Jööööo

Setzt man hierin S in engl, und v in sm. pro Stunde, so ist, wie bereits § 55, 19 angegeben:

c — 4 für Schiffe mit sehr feinen Formen, mit ganz reinen und glatten Böden, bei einer mit einem sehr hohen Wirkungsgrade versehenen Maschine.

IH> =

vs S

Bestimmung der Coeffleienten.

(257)

c = 5 für Schiffe, deren Blockmodell ungefähr der Tabelle im § 55, 18 entspricht.

c = 6 für breite, schwere Kriegsschiffe.

Setzt man S in qm. in diese Formel, so kann man auf c IIP je 10 qm. Fläche rechnen. Der Fehler, welcher hierdurch begangen wird (100 Q' engl, sind nur 9,290 qm.), verschwindet gegenüber demjenigen, welchen man macht, indem man die Widerstandsarbeit mit dem Cubus der Geschwindigkeit variiren lässt, ein Gesetz, welches bekanntlich nach allen bisherigen Erfahrungen nur sehr angenähert richtig ist. Um Vergleiche zu ermöglichen, ist der Coefficient c in der Tabelle auf Seite 602 bis 605 bei allen Geschwindigkeiten für je 10 qm. Blockmodellfläche berechnet, und bei 10 sm. Geschwindigkeit durch grössere Zahlen besonders hervorgehoben.

W erth der Formel.

81) Seitdem der jüngere Froude und Denny¹) ihre Resultate, welche sie durch Modellschleppversuche (siehe 86) und durch spätere Progressivprobefahrten der nach denselben erbauten Dampfer erhalten, für die Verbesserung und den Ausbau der Kirk’schen Methode verwerthen, wird die Berechnung der indicirten Pferdestärke einer Schiffsmaschine in England fast allgemein nur noch nach derselben vorgenommen. Da man sich bemüht, für die verschiedenen Schiffstypen den Unterschied zwischen wirklicher Reibungsoberfläche und Oberfläche des Blockmodelles durch wiederholte Rechnungen genauer festzustellen und auch für den Coefficienten c durch tabellarische Zusammenstellungen präcisere und mehr abgestufte Werthe zu schaffen, so steht zu erwarten, dass die Kirk’sche Methode, welche augenblicklich durch die Versuche und Erfahrungen der ersten Autoritäten Englands gestützt wird, auch ausserhalb Englands in der Praxis willkommene Aufnahme finden wird, wie sie es ihrer grossen Einfachheit wegen verdient. Zur Ermöglichung und Erleichterung von Vergleichen sind die auf Seite 600 bis 605 stehenden, auf Versuchen von beiden Froude’s und Denny beruhenden Tabellen mitgetheilt, deren erstere die Dimensionen der Schiffe, die Abmessungen der nach Kirk entworfenen Blockmodelle (siehe Tafel 76, Fig. 2), und einige wichtige Verhältnisswerthe; und deren letztere die bei den Progressivprobefahrten für die einzelnen Geschwindigkeiten ermittelten indicirten Pferdestärken und in dem Coefficienten c die bei diesen Geschwindigkeiten auf je 10 qm. Blockmodelloberfläche enthaltenen indicirten Pferdestärken enthält.

Formel von Froude.

82) o. Die Formel von Froude²) giebt nicht direct den Widerstand des Schiffes an, sondern sie lässt nur auf indirectem Wege die

Maschinenkraft ermitteln.

Zu dieser Formel gelangte Froude hauptsächlich durch seine Untersuchungen ausgeführter Dampfer und durch die von ihm angestellten Schleppversuche mit Modellen. Der bekannteste Versuch ist der im Aufträge der englischen Admiralität im August und September 1871 in Portsmouth mit der Sloop „Greyhound“ von 1160 tons Deplacement vorgenommene. Die Sloop „Greyhound“ wurde hierbei von der Glattdeckscorvette „Volage“ geschleppt, in deren Schlepptrosse ein Dynamometer eingeschlossen war, welcher direct den Widerstand des geschleppten Schiffes anzeigte. Derselbe ergab sich bei einer Geschwindigkeit von 4 Knoten = 0,6 tons engl. = 610 kg.

CO GO O CM

= 2,5

» =1412 „ „    = 2540 „

„ =4775 „ „ =9144 „

= 4,7    „

= 9,0    „

83) Diesen Widerstand analysirte Froude, wie dies unter 14—21 angegeben ist, er wagte es aber nicht, eine Formel zur Vorausberechnung des Widerstandes für alle Schiffsgattungen hiernach aufzustellen, weil er, wie er selbst sagt, nicht in der Lage ist, be-urtheilen zu können, in wrie weit die „Greyhound“-Versuche zur Begründung einer solchen Formel und zur Bestimmung der Coefficienten ausreichen. Er hat aber aus denselben und den Probe-

. 55

fahrtsdaten der von Denny gebauten Schiffe „Merkara“, „Taupo“ und „Hawea“ (siehe die Tabelle auf Seite 602—605) sowie den ihm von Inglis überlassenen Probefahrtsergebnissen der von letzterem erbauten Schiffe „Arbutus“ und „Pachumba“ folgendes Verfahren zur Feststellung der indicirten Pferdestärke einer Schiffsmaschine abgeleitet.

84) Nennt man die Arbeit, welche erforderlich ist, um die Bewegung des Schiffes hervorzubringen — die Schiffspferdestärke SIP — und die reine Widerstandsarbeit des Schiffes SP, so setzen sich die einzelnen von der Schiffsmaschine zu leistenden Arbeiten folgender-maassen zusammen: (siehe § 17, 12, wo die einzelnen Grössen sofort in IIP umgewandelt wurden)

1)    Die Widerstandsarbeit des Schiffes.....

2)    Der von dem negativen Druck der Schraube auf

das Hinterschiff herrührende Arbeitsverlust. .    .

3)    Reibungsarbeit der Schraube im Wasser . . .

4)    Reibungsarbeit der leergehenden Maschine . . . 0,143 SIP

5)    Zusätzliche Reibungsarbeit der belasteten Maschine 0,143 SIP

6)    Reibungsarbeit der Pumpen

1 SP

0,4 SEP 0,1 SP

0,075 SIP

0,639 SIP = 1,5 SP SIP = 2,347 SP.

SIP = 1,5 SP -f 0,361 SIP.

Fortsetzung siehe Seite 606.

Nemesis

103,630

12,497

4,851

4,258

2916

43,198

37,795

4,956

28,041

38,129

652,530

909,301

IC

co

5 I

łO

43,179

21,460

20,717

0,133

yon 26 Schraubendampfern

Hawea

Hawea

SŁnniee

99IÏÏ11ÏÏS

Wacatipn

II. Fahrt

I. Fahrt

II.Fahrt

I. Fahrt

oo

u*5

CO

90,524

65,531

65,531

70,103

70,103

88,390

10,058

8,229

8,229

10,668

10,668

10,058

8,077

4,470

25,400

4,215

2 ■•.12

39,482

28,711

4,681

33,100

29,077

CS

578,470

583,790

S' s

io c3

CO

rH

22,860

17,558

17,186

0,127

4,461

3,962

19,050

3,770

28,985

21,792

3,840

21,945

22,127

335,926

499,250

835,170

50^

o'

<M

10,498

10,498

0.125

4,461

8,763

8,763

7,620

3,492

4,089

2,756

4,540

19,050

2,857

2,857

Sire

3,301

4,060

2,896

4,496

1105

2129

2784

25,083

41,712

27,405

42,734

22,555

20,330

23,103

24,840

3,779

5,136

5,023

4,755

20,421

22,860

OS

324,871

436,630

761,510

"S

S-

rH

10,498

10,321

0,135

29,442

20,969

14°    11'

511,230

579,603

1090,832

23,895

23,652

12° 16'

472,118

388,415

860,514

83,818    27,939

11,427

11,427

0,106

11,427

9,568

0,112

Tabelle über die Verhältnisse der Blockmodelle etc

Pan Tali

Pan Tali

Scmflia

Sirdüana

CMlKa

CnilKa

Colaba

Bycnlla

Dimensionen

II.Fahrt

I. Fahrt

II.Fahrt

I. Fahrt

cq

68,579

10,363

6,401

3,569

3,175

3,535

1748

35,116

20,024

4,968

28,528    38,709

25,298

20,634

10°    50'

13°    56'

603,943

482,337

802,842

493,490

1406,770

1,270

16,443

16,443

0,117

975,821

11,430

9,568

9,568

0,098

T—(

os

68,679

68,579

94,486

10,363

6,401

3,759

3,175

3,727

|NVl

37,067

19,659

896*4

29,260

20,268

-IT otl

486,053

520,240

1006,300

6,350

9,568

9,568

0,095

10,363

6,401

2,565

3,175

2,533

34,001

22,219

4,877

24,139;

22,737

12°    23'

452,145

352,650

804,793

gg

97,788

9,568

8,268

0,103

11,887

8,382

4,775

25,400

4,520

50,630

23,652

5,599

47,182

24,291

13»    19'

793,180

866,014

1659,294

7,620

21,088

20,995

0,126

s s.....s § § s

86,866

998 98

10,668

CO

O

4584

61,778

22,127

5,669

50,229

<B

ef

cq

g I

oo~ »

8,077

3,975

25,400

6,120

62,614

20,441

21,061

4": 14°    22'

3.

820,400

680,310

1078,56911046,983

O

00

1C

00

s-3

46,989

21,088

21,088

0,113

134,620

18,673

18,673

0,106

25,400

3,718

rH

co

2367

1807

37,067

24,566

4,983

37,733

25,054

11° 28'

620,956

654,490

1274,216

38,099

18,673

18,023

0,142

co^

oT

cq

20,451

4,450

39,562

20,909

12°    17'

534,082

537,240

1071,323

99

■di

CO

80,466

9,753

8,534

3,543

24,130

3,301

1807

29,356

20,451

4,450

39,562

20,909

12°    17'

534,082

537,240

1071,323

34,289    26,670

16,443    16.443

15,793    16,072]

T—I

von 10 qm.

5 S o' 'S

-g

s K * K s<«s

d. Wasserlinie

•rt

Länge

Grösste Breite

Tiefe im Baum

Mittl. Probefahrts-Tiefg.

°-S

Höhe des Kiels

•I

excl. Kielhöhe

Tonnen

Deplacement

2

O*

P.

5.

cS

K

Hmter-

Länge d. Vorder-

.3

theils

Halbe Breite d. Mittel-

theils ¹L B

Länge des Mitteltheils

L -l

Seitenlange d. Vorder- u.

Hinterth. =i/l² -f- ¹/iB²

Halber Eintrittswinkel

II

•rab

oder

qm.

Boden-Bläche

Seiten-

Ganze

.3

taucht

Propeller

aus dem Wasser

Propeller- j G-esammte

getauchte

apngjnBfjj cq

cq co

»c «o

00

•h    cq

rH    rH

co

Tł<    O    «O    t>

rH    rH    T—I    *H

Kreisfläche/Bin

,4 .3 —«§ « ■S -S

M 5 i S

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00    OS    O

rH    rH    cq

Zu-

gehörig-

keit

der

Werthe

Schiffs-

körper

Block

modell

Pro-

peller

Iris

35

Rotoma-

Kana

II.Fahrt

34

86,866    91,438

10,688    13,995

7,620    8,255

4,585j    5,512

3,492|    27,939

5,233

3343

9,290

41,299

6,202

8,839

41,757

8°    33'

621,965

968,300

1590,261

in

85,088

23,968

23,968

0,151

4,773

2698

46,4501

32,613

4,907

21,640 !

32,948

8°    33'

Eotoma-

Kana

I. Fahrt

33

86,866

10,688

7,620

4,585

3,492

4,530

2467

Manora

II.Fahrt

32

115,820

11,582

9,300

5,010

27,939

4,730

4278

Manora

I. Fahrt

31

115,820

11,582

9,300

4,381

27,939

4,102

3588

43,0131    50,2591    44,406

32,734

4,877

21,396

33,100

8° 28'

528,230    532,410

797,268    828,668

1325,500 1361,078

24,130

15,328

15,328

0,1121

32,796

5,312

50,229

34,472

5,245

46,877

33,223

34,868

ta

44,449

15,328

15,328

0,116

Pretoria ] German

30

29

106,680

11,887

9,449

5,708|

24,130

5,468

4613

60,013

31,699

1,672

43,281

32,155

106,680

12,192

9,906

5,778|

27,939

5,498

4662

61,871

33,223

5,626 J 40,233

33,679

MerKara Afrika

28

27

79,247

10,058

112,470

7,925

4,572

22,860

4,343

2002

39,575|

29,899

4,557

19,415]

30,235

11,277

8,991

4,953

27,939

4,672

4003

48,7721

32,399

5,218

47,669

32,826

39' 9°

835,728    450,750    826,800    823,093    853,930    882,550

1059,060    693,963 1183,545 1177,043    955,Oio' 1103,626

1894,800 1200,453 2010,356 2000,137 1808,760 1986,156 aus

12'

8°

49'

9°

37'

9°

8°    38'

9'l

9°

aus

aus

ta

ta

ta

12,700

22,296

22,203

0,112

76,199

22,296

20,345

0,112

17,780

22,296

22,296

0,111

24,130

22,296

22,296

7,620

17,558

17,465

10,760

19,881

19,881

|6Xl‘0

0,145

0,110j

Generaal

Pel

26

77,723

9,601

7,848

3,962

21,590

3,746!

1715

32,143

25,663

4,288

26,394

26,029

29'

9°

Glasgow

25

59,435

8,890

5,486

4,013]

3,718

1083

28,056

21,792

3,773

15,849

Tango

24

65,531

8,229

4,461

3,492

19,050

3,301

1105

25,083]

22,555

3,779

20.421

22,860 J 22,127 9°    31' 9°    49'

283,902    446,478

447,025    588,243

730,940 1034,900 aus I

aus

324,871

436,630

761,5011 aus

10,160

41,909

13,285

13,192

0,127

12,356

11,612

0,159

20,3201

10,498

10,219

0,134

Africa

23

Chanda ; Ettore Assam

20 ;    21 I 22

Dimensionen

ffA" epaejn'Brj

1 [Länge i. d. Wasserlinie m.|    96,010    93,572    83,666    96,010

10,058    10,058    10,363    10,058

8,077    7,925:    7,925    8,077

4,502    4,153    4,712    4,292

cm.l    25,400    25,400    22,860    25,400

m.l    4,249    3,898    4,480    4,058

Tonnen    2738    2348    2375    2571

2 IGrösste Breite

3 ITiefe im Baum

4    Mittl. Probefahrts-Tiefg. „

5    Höhe des Kiels

6    Mittler. Constructionstiefg.|

excl. Kielhöhe

7 [Deplacement

39,761]    36,881]    40,226]    37,624!

8 iHauptspants-Querschn. qm.|

26,061    29,381

4,489    4,657

31,546    37,246

26,456    29,748

,0    ₀6 ,9*    ₀6

517,453    620,572

757,135    781,382

1274,590 1401,954 aus

aus

38,099    17,780

17,558

17,279

19,230

18,580

0,1461

31,455

4,724

30,631

31,789

ab

568,664

734,559

28,833

4,678

38,343

29,199

rH

628,561

822,072

1450,668| 1321,224

76,199

17,558

15,700

0,119

Länge d. Vorder- u. Hinter -

theils

Halbe Breite d. Mittel-

theils ¹U B

Länge des Mitteltheils

Seitenlange d.Vorder-u.

Hinterth. =l/T²-f 7₄£²

Halber Eintrittswinkel

qm.

TO Zli

Bo den-Fläche

Seiten-

CO

Propeller taucht in oder

10,160

17,558

17,465

o~ '3

•s

-la

•S .3

° =* I £

®    § M ^

0 i i g

a -s 5 jg

QQ ⁶⁰    &    *

® -S £ n

© r£ a? rd ü-d o do :o3 cö Ö

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I ils

aus dem Wasser

=3

C5 O

iH    CM

tH    tH

CO

T*    \o    cc    t>

r—I    r-l    T—I    r—I

00    Ci    O

rH    i—I    CQ

Zu-

gehörig-

keit

der

W erthe

Schiffs-

körper

Block

modell

Pro

peller

Tabelle über die Progressivprobe-

fahrten der 26 Schraubendampfer.

Lau- Geschwindigkeit fende

in

Byculla

Colaba

Chilka

Chilka

Knoten

I. Fahrt

II. Fahrt

Sirdhana

Scindia

Pau Tah

Pau Tah

I. Fahrt

II. Fahrt

Fung Shun

Wacatipu

Shunlee

I. Fahrt

Shunlee

II. Fahrt

Hawea

I. Fahrt

Hawea

II. Fahrt

Goa

Nemesis

IIP

IIP

IIP

IIP ! c

IIP

IIP

IIP

10

11

12

13

14

15

16

17

18

IIP

IIP

IIP

IIP j c

IIP

IIP

IIP

IIP

IIP

Ov

95

0,887

78    0,728

105

0,824

119

0,637

116

0,699

97

1,205

100

0,993

114

0,810

83

91

0,834

95

1,247

213

1,364

bO

139

1,297

131

1,222

160

1,255

197

1,120

181

0,969

185

1,115

153

1,901

153

1,520

175

1,243    127

1,476    136

1,247

132

1,733

287

1,837

CO

<1

194

1,811

198

1,848

231

Ml³

308

1,751

272

1,457

283

1,705

230

2,858

227

2,255

255

2,613    261

1,855

185

2,149    200

1,833    180

2,364

380

2,433

00

267

2,492

282

2,632

326

2,559    452

2,570

398

2,131

412

1,972

335

4,162

326

3,239    354    3,628    379

2,693    263

3,056    290

2,659    243

3,191

235

2,813    345

2,548    498

3,188

Ol

CD

bn

312

2,912

336

3,136

385

3,021    541

3,076

496

2,656

495

2,983

403

5,007

387

3,845

405    4,150    450

3,198    312

3,626    355

3,254    290

3,939    280

3,352    400

2,954    566

3,620

CO '

368

3,155

386

3,622

455

3,570    645

3,667

598

3,202

591

3,562

482

5,989

473

4,700    485 ! 4,970

531

3,774

372

4,321

434

3,979

325    4,268

331

3,963    466    3,442    650    4,162

iO^

cT

434

4,051

453

4,228

541

4,246

765

4,349

755

4,043

700

4,219

580

7,207

GO

CO

O o“

512

609

4,779    525 4,900    640

5,023    912 5,185    805

4,311    830

5,002    678

8,424

570 I 5,664

690    6,857

555

5,674    625 j 4,372    450

5,229    531

4,867

381 I 5,003    395    4,729

535 ! 3,951

742

4,750

667    6,834 736    5,232    548 6,368 660

6,050 438

5,068

614    5,731

757

5,941 1082    6,152    1090

5,837

980

5,906

814

10,114

835 I 8,298

790 , 8,096

852 J 6,156

675

7,825

825

7,563

516

6,355 472 5,651 625    4,616 859

717 I 5,296    993

6,776

565 i 6,765

5,499

6,352

T—I

719

6,618

713

6,655

885

6,945 1273

7,238    1280

6,855    1152

6,943

950

11,804

1007 J 10,007

941 j 9,643 1026 ! 7,293    833

9,680 1021

9,360    612 j 8,037    681 j 8,154

844 , 6,234 1152

7,375

848

7,850

834

7,784    1033

8,107

1460

7,819    1345

8,106    1131

14,053

Q 1^22 ! 12,143 1158 111,867 1220 | 8,672 1037 11,934 1270

11,642    735 I 9,652    820 | 9,818

958    7,076 1346

8,618

rH

1188

9,323

1665 j 8,917

1580

9,522    1350

16,774

1480 I 14,707

1454 I 15,247

1444

10,265 1300

15,107 1613

14,787

912

j 11,976

992

11,878

1126

8,317

1592

10,193

CO

vO

oT    CO

iH    T—!

1352

10,160

1628

20,230

1790

17,788 1907

19,543 1712

12,169 1642

19,199 2065

18,930 1140 t 15,023 1214

14,536 1302

9,676 1900

12,165

Ol

»O

CO

CO

17

14,5

18

15

I-*    M

05    CU

'Ćn

JS

vb%

bO

to

CO

<N

to

00

Grösste

Geschwindigkeit

2g Grösste bei derselben entwickelte IIP

25

10,68

10,78

11,96

10,39

11,34

11,56

11,79

11,61

11,67

11,76

12,30

11,85

11,86

11,86

11,94

12,08

649

669

1173

1034

1382

1367

1257

1275

1243

1325

1498

1488

854

855

1103

1641

Lau- Geschwindigkeit fende

in

Chanda Ettore

Assam

Africa

Jß

Knoten

Taupo Glasgow

Generaal Pel

Merkara

Afrika

Pretoria

German

Manora

I. Fahrt

Manora

II. Fahrt

Retomakana

I. Fahrt

Retomakana

II. Fahrt

Iris

19

20

21

22

23

24

25

IW

IW

IW I c

IW

IW

IW c

IW I c

26

27

28

29

30

31

32

33

34

«3» IW

IW

IW

IW

IW

IW

IW 1 c

IW ! c

IW

130    0,896

102    1,339    89

1,217

106    0,883    164    0,816    195    0,974

121

0,129    112

0,822    204

1,282

<M

188    1,296

145    1,904    131

1,792

280    1,478    160    1,333    239    1,189    268

1,340    250    1,383

171

1,290    158

1,161    284

1,742

CO

264    1,820

203    2,666    186

2,544

384

2,026

233

1,941

338 I 1,681    364    1,820    360

1,991

386

1,944

234

1,770

218

1,640    392

2,465

364    2,509    292    2,250

314    2,240    276    3,624    259

3,543    284    2,744

514    2,712    325 -2,707    470 j 2,338    485    2,425    500 j 2,765    516

2,597    316

2,384    298

2,189    540

3,396

Ol

8,5

428    2,950    340

2,573

367    2,618    323    4,242    302

4,131    335    3,236

595    3,140    380    3,165    549    2,731    564    2,820    590    3,263    595

2,995    365

2,754    344

2,528    628

3,943

504

3,474    410

3,103

429

3,060

375 ! 4,924    350

4,787

395    3,816

677

3,572    442    3,682

639    3,178    652    3,260    683    3,778    678

3,413

426

3,214

400

2,939

716

4,502

<1

9,5

586

4,040    477

3,610    595 I

499

3,559    438 | 5,752    405

5,540    465    4,492

780    4,116    514    4,281    750    3,730    756    3,780    795    4,397    780

3,926    485

3,659    460

3,374

825

5,188

00

10

692

4,770    578

4,359 686

580

4,137 510 6,697    468

6,400 540 5,217

900    4,749 592 4,931    881

4,382 876 4,380 914    5,055 880

4,429 574

4,330 537

3,945

944

5,936

05

10,5

806

5,556

685

5,189    803

682

4,865    596

7,826    543

7,428    624

6,029

1034    5,456    684    5,698 1038

5,163 1025    5,125 1050    5,807 1003

5,049

665

5,017

620

4,555

1071

6,735

11

940

6,480    830

6,289    940 J 7,376

802

5,721    700

9,192    638

8,727    729

7,043

1194    6,306    790    6,580 1212

6,029 1182    5,910 1215    6,707 1140

5,974    780

5,884    723

5,312 1216

7,646

11,5

1093

12

1270

7,534 1028    8,538 1088

8,755 1250 I 9,460 1273

8,536

948

6,762    815

10,902    762

10,424    849

8,202

1365    7,203    908    7,563 1427

7,028 1376    6,880 1410    7,799 1300

6,544    920

6,941    840

6,171 1380

8,677

9,987

1125

8,024    946    12,423    928

12,694

996

9,623

1559    8,227 1040    8,663 1662

8,267 1595

7,975 1630

9,016 1490

7,500

1080

8,158

977

7,178

1576

9,910

CO

1478

10,189 1569 ; 11,883 1472

11,549

1340

9,558 1100

14,445 1156

15,801 1160

11,207

1770    9,340 1200    9,996 1941

9,655 1850

9,025 1870

10,344 1688

8,448 1250

9,430 1130

8,302 1779

11,186

1591

11,348

1500

20,520 1362

13,156

1990    10,501 1400    11,662 2265

11,266 2135

10,675 2150

11,893 1930

9,715 1465

10,052 1310

9,625

2020

12,702

JO

2240    11,820 1600

12,328 2655

13,207 2465

12,325 2455

13,580 2182    10,980 1700

12,825 1510

11,094

2285

14,356

! CD

!•-*    ►—*    M

I Ol    Jfa*    ^

'üt

3120

3711

15,519 2850

14,250 2800

15,488 2490

12,534 1958

14,872 1765

12,967

2580

16,223

18,454 3293

16,465 3185

17,617 2804

14,215 2270

17,126 2060

15,135 2922

18,374

3650

20,190 3210

16,172

2670

20,143

2470

18,147

3300    20,751

M    M

05    Ol

'bi

3608

18,165 3150

23,767 3025    22,225

3742

23,531

4180

25,290

ccT

rH

4788

30,108

u>

LO

5280

33,202

ro

CO

io

!h~    2

6040

39,541

6650

41,817

Grösste

25    Geschwindigkeit

Grösste bei dersel-

26    ben entwickelte IW

12,12

12,14

12,16

12,42

12,44

12,65

12,88

12,91

13,04

13,66

13,87

14,43

14,88

15,16

15,39

18,59

1314

1333

1336

1319

1083

1246

1322

«0

1908

1414

2804

2760

3138

3115

2808

2907

7556

Hierzu kommt für den Slip der Schraube 0,1 SEP und dadurch wird:

IBP = 1,1 SEP = 2,582 SEP.

Anwendung . der Formel.

85) Um diese für die grösste Schiffsgeschwindigkeit abgeleitete Formel auch für alle anderen Geschwindigkeiten benutzen zu können, trennt Froude die constante Reibung, welche einen mit der bestehenden Geschwindigkeit der Maschine arbeitenden, constanten Widerstand — die zusätzliche Reibung — bezeichnet, von dem übrigen Ausdruck ab. Er ersetzt ferner den nach seiner Meinung etwas hypothetischen Coefficienten 2,582 durch 2,7, und nimmt an, dass die obige constante Reibungsarbeit ¹/₇ der von der Maschine bei der grössten Geschwindigkeit V geleisteten Gesammtarbeit sei. Von den 2,7 SEP, welche nun die EEP der Maschine bei der Maximalgeschwindigkeit V ausmachen, gehen ¹/₇ = 0,385 SEP für die constante Reibungsarbeit ah und die restirenden 2,315 SEP müssen die anderen Arbeiten hervorbringen. Eie IW, welche die constante Reibung bei einer anderen Geschwindigkeit v verbraucht, ändert sich nach dem Vorstehenden proportional der Geschwindigkeit, so

¹

W. Denny. On the speed and carrying of screws steamers. Engineering vom 31. März, 21. April und 26. Mai 1882.

²

W. Eeoude. On the ratio of indicated to effective horse power. Transactions of the institution of naval architects. London 1876.

V

dass sie wird ^ 0,385 SEP. Demnach entsteht:

(258)

IIP = 2,315 SEP + 0,385 SIP

Werth der Formel.

Froude sagt schliesslich noch, die obige Formel soll nicht als eine vollkommene, sondern nur als ein wohlbegründeter Schritt vorwärts zu einer solchen aufgefasst werden. — Die SIP berechnet sich aus :

SEP =

Wv 33000

wenn W in Pfd. engl, und v in Fussen engl, pro Minute gegeben ist. Den Widerstand W bestimmt man, wie nachstehend beschrieben, durch Modellschleppversuche.

Versuchs

anstalten.

86) Die Modellschleppversuche¹) sind zuerst im Jahre 1872 von dem älteren W. Froude in Torquay in einem von der englischen Admiralität erbauten Bassin vorgenommen worden, woselbst sie jetzt von seinem Sohne R. E. Froude fortgesetzt werden. Der verstorbene Chefconstructeur der holländischen Marine Tidemann hat auf einem Bassin der königlichen Werft in Amsterdam, dem Beispiele Froude’s folgend, ebenfalls sehr bemerkenswerthe Experimente angestellt, von denen weiter unten die Rede sein wird. Auch in Frankreich sind auf einem Bassin der Marinewerft zu Brest von dem Marineingenieur Risbec, in Italien auf der Werft von Castellamare etc. derartige Widerstandsuntersuchungen vorgenommen, und hoffentlich ist die Zeit nicht mehr fern, wo auch die deutsche Marine

eine derartige Versuchsstation besitzen wird. Von Privaten ist bereits Denny in Dumbarton mit der Erbauung eines solchen Versuchsbassins vorgegangen, auf welchem er jetzt die Modelle aller von ihm erbauten Schiffe, wie nachstehend beschrieben, untersucht.

87)    Die Schiffsmodelle, deren man sich zu diesen Versuchen bedient, j^Modeïîe haben eine Länge von 4—6 m. und werden aus Paraffin mit einer Wandstärke von 20—30 mm. hergestellt. Paraffin hat man gewählt,

weil es leicht schmilzt, sich also ohne Schwierigkeiten in eine der späteren Gestalt des Modelles fast entsprechend genaue Form giessen lässt, kein Wasser absorbirt, also nicht aufquillt, und <sich sehr leicht bearbeiten lässt, ohne Materialverluste zu ergeben, weil diese immer wieder eingeschmolzen werden können. Das flüssige Paraffin wird in eine dem Modell entsprechende Lehmform gegossen, deren Kern, um dem Druck des Paraffins widerstehen zu können, mit Wasser gefüllt wird. Ist das Paraffin erkaltet, so wird der Kern herausgehoben und der Modellkörper mittelst Wasserdruck aus der Form herausgepresst. Er kommt nun unter eine Art von Copirmaschine, welche auf demselben nach einer genauen Zeichnung mittelst zweier rotirender Messer einzelne Wasserlinien ausarbeitet, wonach es nicht mehr schwierig ist, das Modell mit der Hand fertig zu stellen.

88)    Behufs Ausführung der Schleppversuche wird an den Seiten des a^ve^uchl Modellkörpers ein hölzerner, etwa 3 m. langer Rahmen befestigt, welcher mit einem auf Schienen laufenden Wagen derartig verbunden ist, dass das Modell frei an dem letzteren hängt, indessen

keine Schlingerbewegungen vollführen kann. Die Schienen liegen in gerader und ebener Richtung in einer Höhe von etwa 0,5 m. über dem Wasserspiegel des Bassins. Ein an dem Wagen befestigtes Stahldrahttau wird um eine Windetrommel gewickelt, welche von einer Dampfmaschine so in Drehung versetzt werden kann, dass die Geschwindigkeit des Modells etwa von x/₂ bis zu 10 Knoten pro Stunde gesteigert werden kann. Vor dem Beginn der Versuche wird das Modell durch kleine Schrotsäcke, welche man auf den Boden desselben legt und durch Bleigewichte, die auf den Holzrahmen gestellt werden, auf den gewünschten Tiefgang gebracht.

89)    Zwischen Wagen und Rahmen des Modells ist noch eine besondere deîzugTraff Vorrichtung eingeschaltet, welche directe Uebertragungen einer etwaigen Beschleunigung oder Verzögerung in der Bewegung des Wagens auf den Modellkörper verhindert, da die Kraft, welche

zur Beschleunigung der Modellmasse erforderlich ist, die schwachen Dynamometerfedern, welche den geringen Widerstand des Modelles bei gleichförmiger Geschwindigkeit messen, zu stark beanspruchen würde. Ist die gleichförmige Geschwindigheit hergestellt, so wird

die Zugkraft durch eine im Innern des Modells in der Höhe der Wasserlinie mittelst eines Taues am Rahmen befestigte Stange, welche um eine Stahlschneide am unteren Ende des Dynamometers greift, auf den letzteren übertragen.

Dynamometer.

Strophometer.

90) Der Dynamometer besteht aus 2 Winkelhebeln, von denen einer über dem andern liegt und deren Drehpunkte auf Stahlschneiden ruhen. Eine an einem Ende festgehaltene Spiralfeder greift über eine Stahlschneide des oberen Armes am unteren Hebel. Die Ausdehnung dieser Feder misst den Widerstand des Modelles, sie wird durch einen am oberen Hebel befestigten Schreibstift ver-grössert auf einen Papiercylinder übertragen, welcher durch eine Axe des Wagens in drehende Bewegung versetzt wird. Die mittlere Ordinate der hierdurch entstehenden Curve liefert den Widerstand des Modelles. Ein zweiter Schreibstift, welcher mittelst eines durch ein Uhrwerk hervorgebrachten electrischen Contacts in Bewegung versetzt wird, markirt jede halbe Secunde einen Punkt auf dem sich drehenden Papiercylinder, aus der zwischen mehreren dieser Punkte liegenden Entfernung lässt sich die mittlere Geschwindigkeit des Modelles berechnen. Zur Contrôle dieser durch Schricken und Strecken des Zugseiles leicht fehlerhaft erhaltenen Geschwindigkeit ist noch ein dritter Schreibstift angebracht, welcher neben dem zweiten sitzend eine Linie zieht, die stets unterbrochen wird, wenn der Wagen 10 Fuss durchlaufen hat. Diese Unterbrechung bewirken kleine Holzstücke, welche in Entfernungen von 10 Fuss an den Schienen angebracht sind und gegen die ein am Boden des Wagens befestigter Drücker stösst.

91) Der Strophometer, ein Instrument, welches noch neben den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen eingeschaltet ist, muss die Veränderungen in der gleichförmigen Geschwindigkeit registriren. Es besteht aus zwei mit Gewichten belasteten flachen Stahlfedern, welche beide an ihrem einen Ende mit einem Schwungrad verbunden sind, während ihre anderen Enden eine gemeinsame Spindel tragen, die sich frei durch die Axe des Schwungrades bewegen kann. Das Schwungrad wird von einer Wagenaxe aus in Drehung versetzt, seine Centrifugalkraft biegt die Federn durch, veranlasst eine Bewegung der Spindel, und diese zeichnet mittelst eines vierten Schreibstiftes auf denselben Papiercjdinder, wie die andern drei, eine Curve, welche die leisesten Schwankungen in der gleichförmigen Geschwindigkeit erkennen lässt. — Endlich ist noch vorn und hinten auf dem Wagen je ein Papiercylinder aufgestellt, der durch die Wagenaxen in Drehung versetzt wird, und auf welchen an verticalen Stangen des Rahmens befestigte Schreibstifte jede Veränderung im vorderen oder hinteren Tiefgange des Modelles markiren.

Modell-lange in m.

Coefficient f

92) Aus dem durch den Dynamometer gemessenen mittleren Wider- re®tst' stand W und der mittleren Geschwindigkeit des Modelles v berechnet sich nun nach dem Gesetze der correspondirenden Geschwindigkeiten, wie § 55, 21—23

correspondirende Schiffsgeschwindigkeit v yn der Schiffswiderstand n° W und aus diesem dann unter Einsetzung eines Nutzeffectes der Maschine von 0,40—0,50 die indicirte Pferdestärke der Schiffsmaschine.

an

einem Beispiel gezeigt wurde, für die

93) re. Die Formel von Tideman*) zerlegt auf Grund der nach Eroude’schem Muster vorgenommenen Modellschleppversuche den Gesammtwider-stand in folgende 4 Theile:

W= Wr+ Wv + Ww + Wp kg.

(259)

Formel von Tideman.

und nennt:

Wr den Reibungswiderstand,

Wv den Eormwiderstand, derselbe ist aber identisch dem Froude-schen Wirbelwiderstand,

Ww den Wellenwiderstand,

Wp den Widerstand, welchen der Propeller infolge des durch die Deplacirung der Wassermassen am Hinterschiff entstehenden negativen Drucks und infolge seiner Reibung im Wasser ausübt.

94) Den Reibungswiderstand Wr berechnet Tideman nach folgender Formel: Eeibl,¹'^ls(iwi<ler'

(260)

Wird hierin die Reibungsoberfläche S in qm., das Gewicht y von 1 Liter Meerwasser in kg. (bei Tideman’s Versuchen ist y = 1,026) und v in m. pro Secunde eingesetzt, so bestimmen sich die Werthe des Coefficienten f und des Exponenten m je nach der Länge des Modelles und des Schiffes und je nach der Art der Oberfläche derselben aus der folgenden resp. der umstehenden Tabelle, welche die von Tideman für reine Oberflächen durch Versuche gefundenen Resultate enthalten:

Wr — f y S vm kg.

Tabelle der Constanten bei glatten Paraffin-Modellen.

0,6

1,0

1,5

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,8

4,2

4,6

5,0

6,0

0,2140

0,2025 0,1915

0,1830 0,1817

0,1805

0,1790

0,1775 0,1762

0,1750 0,1730 0,1710 0,1689 0,1669 0,1638 0,1610 0,1585 0,1565 0,1520

Innerhalb der gebräuchlichen Grenzen ist m constant gleich 1,94.

95) Der Wirbelwiderstand Wv und der Wellenwiderstand Ww ergeben sich

einzeln durch die Versuche nicht, man kann sie vielmehr nur ver- widerstand. einigt bestimmen. Dieser Bestimmung liegt folgende, aus dem Gesetz der correspondirenden Geschwindigkeiten § 25, 1 abgeleitete

*) JB. J. Tideman. Uitkomsten van proeven op den Wederstand van Sclieeps-modellen. Memorial van de Marine. II. Afdeeling. Amsterdam 1876- 1880.

BüSLEY, die Schiffsmaschine.

Wirbel- und Wellen-

39

Tabelle der Oonstanten bei nicht bewachsenen Schiffen.

Länge des Schiffes in der Wasserlinie

Eiserne Schiffe mit gut gemaltem Boden

Schiffe mit Kupfer- oder Schiffe mit älterer Kupfer-Zinkhaut ohne vorstehende¹ haut, wie sie z. B. die Sloop Nagelköpfe u. ohneKunzelnj:

„Greyhound“ besass

in m.

1,9015

1,8525

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8270

1,8660 1,8525 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430 1,8430

Regel zu Grunde : Werden zwei schwimmende Körper (ein Modell und das zu demselben gehörende Schiff) durch ein und dieselbe Flüssigkeit bewegt, so dass sich ihre Geschwindigkeiten wie die Quadratwurzeln aus ihrem Dimensionsverhältniss oder wie die sechsten Wurzeln aus ihren Deplacements verhalten:

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0,1780    !    1,8507

0,1622 0,1572 0,1555 0,1540    1,8290

0,1530 0,1515 0,1502 0,1490 0,1480 0,1472 0,1468 0,1460

0,1633 1,8427    0,1590

1,8290    0,1563

1,8290    0,1546

0,1533 1,8290    0,1522

1,8290    0,1510

1,8290    0,1502

1,8290 i 0,1498 1,8290    0,1490

1,8290    0,1485

1,8290 j 0,1483 1,8290 |j 0,1482

0,2263

0,2087

0,1985

0,1945

0,1925

0,1906

0,1895

0,1882

0,1873

0,1862

0,1855

0,1852

0,1846

so verhalten sich ihre Widerstände wie die dritten Potenzen ihrer homologen Dimensionen oder wie ihre Deplacements:

Is

wv -j- ww + wp

w~+ ww+ Wp ~

Ferner sind diese Widerstände proportional der Dichtigkeit, der Flüssigkeit und endlich verhalten sich die Dimensionen der bei der Bewegung beider schwimmenden Körper entstehenden Wellen wie die linearen Dimensionen der beiden Körper.

Modell

widerstand.

96) Der Widerstand des Modelles wurde von Tideman im Grossen und Ganzen durch ähnliche Vorrichtungen und Versuche bestimmt, wie von Denny (siehe 86—91). Tideman weicht aber insofern davon ab, als er nicht nur den Gesammtwiderstand, sondern auch die einzelnen Widerstände zu ermitteln sucht, und ferner ein Modell nimmt, welches genau 1 Tonne Deplacement besitzt und in seinem Bassin 1000 kg. Meerwasser von 1,026 spec. Gewicht verdrängt. Er bestimmt nun für verschiedene Geschwindigkeiten v in m. pro Secunde den Widerstand des Modelles, an welchem zunächst kein

Propeller angebracht ist. Auf diese Weise erhält er für jede Geschwindigkeit einen Werth:

Wx = Wr -f Wv + Ww.

aus der Tabelle auf Seite 609 einsetzt.

Der Reibungswiderstand Wr wird hierauf aus der benetzten Oberfläche des Modelles nach der Formel 260 berechnet, in welche man die Werthe für / und Zieht man den so berechneten Reibungswiderstand des Modelles von Wx ab, dann bleibt:

Wx — Wr = Wv + Ww

der Wirbel- und Wellenwiderstand des Modelles. Diese für die einzelnen Geschwindigkeiten festgestellten Werthe von Wv -J- Ww werden zu einem Diagramm zusammengetragen (Tafel 157, Fig. 2), in welchem nach einem beliebigen Maassstabe die Geschwindigkeiten als Abscissen, die zugehörigen Widerstände als Ordinaten eingezeichnet werden. Die Verbindungslinie der Endpunkte der Ordinaten ist die Curve des Wirbel- und Wellenwiderstandes des Modelles. Den Maassstab für die Ordinaten und Abscissen der Diagramme hat Tideman der Bequemlichkeit wegen so gewählt, dass jedes Quadrat in Fig. 2 auf Tafel 157 für Modelle von 1000 kg. Deplacement (in Seewasser) 1 kg. Widerstand bei 1 dem. Geschwindigkeit pro Secunde entspricht.

Propeller

widerstand.

97) Nachdem an dem Modell der Propeller (Schaufelräder, Einzelschraube, Doppelschrauben) angebracht war, wiederholte Tideman die Schleppversuche. Bei denselben wurde der Propeller durch einen besonderen Mechanismus in eine der jedesmaligen Modellgeschwindigkeit entsprechende Umdrehungsgeschwindigkeit versetzt. Die jetzt constatirten Widerstände liefern den Gesammtwiderstand W und der Ueberschuss von W über Wx, also W— Wx — Wv, ist der Propellerwiderstand. Letzterer wird ebenfalls für die verschiedenen Geschwindigkeiten in das oben erwähnte Diagramm eingetragen, die entstehende Curve liefert den Propellerwiderstand des Modelles. — Tideman entwirft noch ein Hülfsdiagramm (Tafel 157, Fig. 3) als dessen Ordinaten die Deplacements nach einem beliebigen Maassstabe aufgetragen wurden, und dessen Abscissen nach dem bekannten Gesetz im umgekehrten Verhältniss der sechsten Wurzeln aus diesen Deplacements stehend, die Länge einer Seemeile für die correspondirenden Geschwindigkeiten in m. pro Secunde angeben. Es ist nämlich für ein Schiff von :

100 250    500 800 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 8000

Tonnen Deplacement in dieser Figur die Länge einer Abscisse für 1 sm. Geschwindigkeit:

mm.

19,9 17,1 15,25 14,1 13,6 12,7 12,1 11,66 11,3 j 10,78 10,39 10,07^9,6

39*

Mit Hülfe dieser Diagramme kann man auf folgende sehr bequeme Weise den SchifFswiderstand bestimmen.

Schiffs-

widerstand.

98) Der Widerstand des Schiffes bei D Tonnen Deplacement und V m. pro Secunde Geschwindigkeit wird erhalten, indem man zuerst die correspondirende Geschwindigkeit des Modelles von 1 Tonne Deplacement nach 95) berechnet:

V4r

v = V

Kechnungs-

beispiel.

Sucht man in dem Diagramm auf Tafel 157, Fig. 2 für diese Geschwindigkeit die zugehörige Ordinate, so hat man in A C den Widerstand Wv Ą- Ww und in AB den Widerstand Wp, indem jede Längeneinheit dieser Ordinaten 1 kg. Widerstand repräsentirt. Diese Widerstände, welche sich dem Modell von 1 Tonne Deplacement bei der Geschwindigkeit v entgegensetzen, erfährt auch jede Tonne Deplacement des Schiffes bei der correspondirenden Geschwindigkeit

V. Hierdurch sind nun die Widerstände Wv -f Ww und Wp bekannt, da man die Modell widerstände nur mit dem Deplacement des Schiffes zu multipliciren braucht. Berechnet man nun noch den Reibungswiderstand Wr des Schiffes nach Formel 260 und addirt alle 3 Werthe, so ist deren Summe der Gesammtwiderstand W 99) Beispielsweise Berechnung des Schiffswiderstandes nach Ticleman. Für die holländische Kreuzerfregatte „Atjeh“ von 3000 Tonnen Deplacement, deren Modellwiderstände das Diagramm auf Tafel 157, Fig. 2 repräsentirt, soll der Schiffswiderstand bei 14 Knoten Geschwindigkeit ermittelt werden. Die in dem Hiilfsdiagramm Fig. 3 auf Tafel 157 bei 3000 Tonnen Deplacement gezeichnete Abscisse a b wird in das Diagramm Fig. 2 derselben Tafel 14 mal als Abscisse eingetragen, die zugehörigen Ordinaten A C und A B liefern die Widerstände Wv -f- Ww und Wp pro Tonne Deplacement und bei 14 Knoten Schiffsgeschwindigkeit, welche mit 3000 multiplicirt die wirklichen Schiffswiderstände ergeben. Werden die Ordinaten aufgemessen, so findet sich :

Wv -f- Ww = 1,52 kg. und Wp = 0,86 kg.

Folglich ist der entsprechende Schiffswiderstand:

Wv + Ww = 1,52.3000 = 4560 kg. Wp = 0,86.3000 = 2580 kg.

Der Reibungswiderstand berechnet sich aus Formel 260 zu:

Wr= 1,026 Sf Vm-

Bei einer Schiffslänge von 81,6 m. findet sich in der Tabelle auf Seite 610 für einen eisernen Schiffsboden durch Interpolation:

/ — 0,14884 und m — 1,829.

Die benetzte Oberfläche des Schiffes ist: 1337,5 qm. und die Geschwindigkeit V = 14 sm. pro Stunde = 7,0216 m. pro Secunde. Folglich :

Wr = 1,026.1337,5.0,14884.7,0216^ = 7556 kg.

Mithin :

W — 4560 -f- 2580 + 7556 = 14696 kg. oder rund 14700 kg.

100) Wie man aus diesem Widerstande die indicirte Pferdestärke der Fe^®t^ng Schiffsmaschine berechnet, giebt Tideman nicht an. Man wird indessen kaum fehl gehen, wenn man nach der Froude’schen Formel (siehe 84) den Widerstand Wr + Wv -j- Ww als den reinen Schiffswiderstand ansieht, welcher zu seiner Ueberwindung die effective Pferdestärke erforderlich macht und wenn man die zur Bewältigung des Widerstandes Wp erforderliche Arbeit zu 0,4SP für den negativen Druck und 0,04 SP für die Reibung des Propellers im Wasser also zusammen zu 0,44 SP annimmt. Dann entsteht :

SP =

(Wr + WV + Ww) V

75

0,44 SP

wp V

75

1,44 SP =

W. V

75

W. V 1,4 4.75

2,582. W. V 1,44.75    '

Bei dem vorstehenden Beispiel ergiebt sich dann:

SP

IIP = 2,582 SP

IIP

2,582.14700.7,0216

2436.

1,44.75

Die Maschine der Kreuzerfregatte „Atjeh“ ist mit 2750 IIP re-gistrirt, sie hat im Maximum 3270 IIP entwickelt und dem Schiff dabei eine Geschwindigkeit von 15 Knoten verliehen. Bei 14 Knoten Geschwindigkeit indicirte sie 2332 Pferdestärken, welches bei einem zu 0,6, also sehr hoch angenommenen Wirkungsgrade der Maschine, einem Schiffswiderstande von 14571 kg. entspricht und daher mit den nach den Modellschleppversuchen berechneten Resultaten recht gut übereinstimmt, weil der Wirkungsgrad der Maschine jedenfalls kleiner als 0,6 war.

101) Tideman sagt selbst: „Die Modellschleppversuche haben zunächst einen wissenschaftlichen Nutzen, weil sie, in genügender Anzahl angestellt, ein Mittel ergeben können, um eine richtigere Theorie über den Widerstand von Flüssigkeiten gegen fortbewegte, schwimmende Körper zu finden. Sie haben aber auch einen practischen Nutzen, welcher darin besteht, dass sie heute das einzig bekannte Verfahren bilden, durch welches man a priori mit Sicherheit und ausreichender Genauigkeit den Widerstand von Schiffen bestimmen kann, deren Typ mit keinem der bisher be-

Werth der Formel.

Formel von Rauchfuss.

Reibungs

widerstand.

Luftwiderstand.

Wirbel und Wellen bildender Widerstand.

stellenden übereinstimmt.“ — Die Richtigkeit dieser Ausführungen bricht sich immer mehr Bahn und wird heute nur noch von wenigen

Ingenieuren angefochten.

Rauchfuss*) zerlegt den Schiffswiderstand auf Grund der von Froude beim Greyhound gefundenen Widerstände und im Sinne desselben, d. h. nach der Stromlinientheorie, in 4 Theile :

102) p. Die Formel von

W= Wr+ Wt + Ww + wb.

Hierin ist:

Wr der Reibungswiderstand,

Wl der Luftwiderstand,

Ww der Wirbel und Wellen bildende Widerstand, d. h. der Widerstand, welcher die Bildung von Wirbeln und Wellen hervorruft.

Wb der Widerstand des Stauwassers, d. h. der Widerstand, den die gebildeten Wirbel und Wellen verursachen.

103) Der Reibung świder stand Wr ist nach Froude unter der Voraussetzung berechnet, dass eine Fläche von mehr als 50 Fuss engl. Länge, welche mit Firniss oder Stanniol bekleidet ist, einen Widerstand von 0,25 Pfund engl, pro Q' engl, bei 600 Fuss engl. Geschwindigkeit pro Minute erfährt und dass dieser Widerstand sich bei andern Geschwindigkeiten im Verhältniss dieser Geschwindigkeiten hoch 1,83 (v¹>⁸³) ändert. Auf metrisches Maass übertragen, jedoch unter Beibehaltung von v in sm. pro Stunde, wie in allen folgenden Formeln, wird daher:

Wr = 0,0471 Sv*’⁸³ kg,

(261)

104) Der Luftwiderstand Wx ist ebenfalls aus den Versuchen von Froude abgeleitet, welcher fand, dass derselbe beim Greyhound bei 15 Knoten relativer Luftgeschwindigkeit 1 Pfund engl, pro Q Fuss engl, der Projection der über Wasser liegenden Schiffstheile auf die Hauptspantsebene betrug, und für andere Geschwindigkeiten mit dem Quadrate derselben variirte (siehe 21). Nach metrischem System wird demnach:

(262)

Wl = 0,0215 A₁ v² kg 105) Der Wirbel und Wellen bildende Widerstand Ww repräsentirt den Druck, welcher die Arbeitsverluste herbeiführt, die durch die Bildung von Wirbeln und Wellen entstehen. Rauchfuss setzt denselben :

Ww = 1,410 V

■/

ds sin sa kg

. (263)

worin

ds sin scc die Grösse und Form der benetzten Oberfläche

*) E. Rauchfuss. Widerstand und Maschinenleistung der Dampfschiffe. Kiel 1886.

für den Wirbel und Wellen bildenden Widerstand repräsentirt und nach einer von ihm eingeführten constructiven oder analytischen Methode festgestellt wird.

den die

gebildeten Wirbel und Wellen durch die Erhöhung des Wasserspiegels veranlassen, er ist:

Stauwasser-

widerstand.

106) Der Widerstand des Stauwassers Wh ist der Widerstand

Wb = 0,00268 v°

kg.

(264)

%dl sin ⁷« findet man, indem man vom vorderen Endpunkte der

oberen Wasserlinie aus eine bestimmte Einheit auf den Umriss der letzteren bis nahe zum Hauptspant wiederholt abträgt und für die Theilpunkte sin a construirt, deren siebente Potenzen bildet und nach der Simpson’schen Pegel summirt.

Gesammt-

widerstand.

107) Der Gesammtwiderstand W drückt sich daher aus, wenn alle Grössen in metrischem Maass und v in sm. pro Stunde eingeführt werden:

W=0,0471 Sv¹’⁸³+0,0215 At v² + 1,410v²

ds sin sa -f- 0,00268 v⁶

kg. (265)

Hieraus folgt:

9650 v³

dl sin sa

18,4 v

SP =

Wv 323 S v²’⁸³ t 147 A₁ vs ~ ~~ 1000000 ⁺ 1000000 '

Nach der von Rauchfuss angestellten Analyse der Probefahrtsdaten von 56 indessen meistens älteren Schiffen unserer Marine findet er, dass bei Yolldampffahrten :

SP = 0,35 — 0,45 IW

der Maschine ist. Bei Fahrten, welche nicht mit voller Kraft ausgeführt werden, erhöhen sich diese Coefficienten etwas, weil mit der Geschwindigkeit die Reibungsarbeit der Maschine abnimmt, also ihre Nutzleistung grösser wird. — Der Nutzeffect

(266)

75

1000000

1000000

SP

rj — jjp hat nach den von Rauchfuss angestellten Rechnungen für

die von ihm untersuchten Schiffe unserer Marine die in der umstehenden Tabelle angegebenen allgemeinen Werthe.

Werth der Formel.

108) Gegen die Rauchfuss’sche Formel ist nur die auf den einen Versuch mit dem Greyhound basirte Coefficientenbestimmung geltend zu machen, welche Froude schon zu der unter 83) angeführten Aeusserung veranlasste. Wäre durch zahlreiche Schleppversuche von Schiffen verschiedener Typen eine hinreichende Anzahl von Coefficienten festgestellt, so würde die Rauchfuss’sche Formel

Tabelle über den Nutzeffect von Schiffsmaschinen.

Deplacement des Schiffes in Tonnen

Werth von rj

im Mittel | angenähert

4000 und darüber 2000 bis 4000 1000 bis 2000 500 bis 1000 200 bis 500 200 und darunter

0,455

0,435

0,404

0,402

0,381

0,368

0,450

0,430

0,410

0,390

0,370

0,350

sicher auf allgemeinere Einführung in die Praxis in allen den Fällen rechnen können, in welchen keine Modellschlepp versuche angestellt werden.

Nutz effect nach neueren Untersuchungen.

v 109) Schliesslich sei zu dem oben angeführten Verhältnis der effectiven Pferdestärke, d. h. der reinen Widerstandsarbeit des Schiffes zur indicirten Pferdestärke, d. h. der vom Dampfe in den Cylindern geleisteten Arbeit noch bemerkt, dass nach den neuesten Modellschleppversuchen von Denny und dem jüngeren Froude und den

von ersterem untersuchten resp. selbst veranstalteten Progressivprobefahrten sich dasselbe für gewöhnliche, grössere und moderne Dampfer auf etwa

SP = 0,45 — 0,5 IIP

stellt, und dass es den letzteren Werth selten überschreitet. In einem speciellen Falle hat Denny bei einem von Inglis erbauten Dampfer, dessen Circulationspumpen durch eine besondere Dampfmaschine getrieben wurden, einer bei Handelsdampfern ungewöhnlichen Construction, SP — 0,6 IIP festgestellt; und bei einem schnellen Torpedoboot von Yarrow, bei welchem Luft-, Circulations-und Speisepumpen durch eine besondere Dampfmaschine bewegt wurden, deren Stärke nicht in die IIP der Maschine einbezogen wurde, ergab sich SP = 0,75 IIP. Dieses sind aber so grosse Ausnahmefälle und auch nur bei ungewöhnlich hohem Wirkungsgrade der Maschine möglich, dass sie die von Denny für gute Ausführungen aufgestellte allgemeine Pegel SP = 0,5 IIP kaum tangiren.

§ Hl-

Widerstandscurven.

Zweck.

1) Denny²) war der erste, welcher die bei seinen Progressivprobefahrten erzielten Pesultate (siehe § 103, 37) der grösseren Ueber-sichtlichkeit wegen graphisch zusammenstellte. Seine Methode

wurde 1876 yon dem älteren Froude wesentlich verbessert und ist seitdem immer mehr ausgebaut worden. Dieses graphische Verfahren besteht im Wesentlichen darin, dass man in ein rechtwinkliges Coordinatensystem die bei den verschiedenen Probefahrten beobachteten mittleren Schiffsgeschwindigkeiten in einem bestimmten Maassstabe als Abscissen einzeichnet und die bei den einzelnen Geschwindigkeiten bestimmten Pferdestärken, Umdrehungen , Kohlenverbräuche etc. als Ordinaten aufträgt. Legt man nun durch die zusammengehörigen Endpunkte dieser Ordinaten je eine möglichst schlanke Curve, so liefern die Ordinaten dieser Curven für jede beliebige Abscisse oder Schiffsgeschwindigkeit die erforderlichen Pferdestärken, Umdrehungen, Kohlenverbräuche etc.

Eintheilung.

Curve der Pferdestärken.

2)    In der vorstehend erläuterten Weise hat man hauptsächlich zusammengestellt :

a) Curven    der    indicirten Pferdestärken,

b)

„    des    indicirten Schubes,

c)

„    des    Slips des Propellers,

d)

„    der    Umdrehungen der Maschine,

e)

„    der    Füllungsgrade der Maschine.

f)

„    der    Kohlenverbräuche der Maschine,

g)

„    der    Leistungscoefficienten.

3)    a. Die Curven der indicirten Pferdestärken werden am häufigsten gezeichnet und benutzt. Ihre Construction ergiebt sich ohne Weiteres aus Fig. 4 auf Tafel 157, in welcher die Punkte a, b, c, cl, e und / nach den Resultaten der im Frühjahr 1875 abgehaltenen Probefahrten unserer, damals mit neuen Kesseln versehenen, jetzt ausrangirten Glattdeckscorvette „Medusa“ eingetragen wurden. Die diese Punkte verbindende Curve geht durch den Coordinatenan-fangspunkt, weil bei der Schiffsgeschwindigkeit Kuli auch die indicirte Pferdestärke der Maschine Null ist. Durch Aufzeichnung vieler solcher Curven hat man ebenso wie Isherwood durch seine Versuche (siehe § 110, 63) gefunden, dass die Widerstandsarbeit bei höheren Geschwindigkeiten stärker als der Cubus der letzteren wächst. Ausserdem aber hat die graphische Methode den grossen Vorzug, dass man mit ihrer Hülfe besser als auf irgend eine andere Weise die Leistungen von Schiffsmaschinen vergleichen, sowie eventuelle, bei den Probefahrten auftretende Fehler und anfängliche Uebelstände herausfinden kann.

Andere

Construction der Curve.

4)    Man construirt die Curve der indicirten Pferdestärken zuweilen so, dass man die bei den Probefahrten erhaltenen Geschwindigkeiten vt ] v₂; v₃ . . . . nicht als Abscissen benutzt, sondern die dritten Potenzen derselben v₁s-, t\₂³; vss .... in einem bestimmten Maassstabe vom Coordinatenanfangspunkte aufträgt. Zeichnet man zu diesen Abscissen die bei den Geschwindigkeiten ; v₂ ; vs . . . .

erhaltenen indicirten Pferdestärken als Ordinaten, so müssen deren Endpunkte auf einer geraden Linie liegen, wenn die indicirte Pferdestärke der Maschine mit der dritten Potenz der Schiffsgeschwindigkeit variirt. Wo dieses Gesetz nicht zutrifft, muss eine Abweichung von der geraden Linie eintreten, und zwar bei höheren Geschwindigkeiten eine nach oben gerichtete Krümmung — ein Buckel — weil die indicirte Pferdestärke bei höheren Geschwindigkeiten in einem grösseren Verhältnisse als die dritte Potenz der Geschwindigkeit wächst, und bei geringeren Geschwindigkeiten eine Einbuchtung, weil hier das Umgekehrte stattfindet. Diese Methode hat den Vorzug, dass sich die Curve der indicirten Pferdestärke als gerade Linie leichter zeichnen lässt und die erwähnten Abweichungen von derselben sofort erkannt werden können.

Zerlegung der IIP.

5) W. Froude (der Vater des jüngeren R. E. Froude) zerlegte, wie bereits § 17, 12 und § 110, 84 mitgetheilt wurde, die indicirte Pferdestärke einer Schiffsmaschine in folgende 6 Theile :

A die IIP, welche zur Ueberwindung der Widerstandsarbeit des Schiffes verbraucht wird,

B die IIP, welche durch den am Hinterschiffe erzeugten negativen Druck infolge der Wirkung der Schraube verloren geht,

C die IIP, welche die Reibung der Schraube im Wasser überwindet,

D die IIP, welche auf die Leergangsarbeit der Maschine verwendet werden muss,

E die IIP, welche die in der belasteten Maschine auftretende zusätzliche Reibungsarbeit consumirt,

F die IIP, welche die Maschinenpumpen zu treiben hat.

In den oben angeführten Paragraphen ist angegeben, in welchem Verhältnisse diese einzelnen Grössen zu einander stehen und Fig. 5 auf Tafel 157 zeigt die von Froude nach diesen Verhältnissen gezeichneten Curven der indicirten Pferdestärken der Maschine des Dampfers „Merkara“. Die Theile A, B, C, I), E und F der einzelnen Ordinaten dieser Curven entsprechen den auf die einzelnen Widerstandsarbeiten entfallenden Beträgen der indicirten Pferdestärken. Aehnlich werden sich die Curven auch bei anderen Schiffsmaschinen gestalten, so dass dieses Diagramm immer einen gewissen Anhalt gewährt.

Einfluss des Wellenwiderstandes auf die IIP.

6) R. E. Froude³) hat durch seine Modellschleppversuche (siehe § 110, 86) nachgewiesen, dass die Curve für die indicirte Pferdestärke

einer Schiffsmaschine nur bei geringeren Geschwindigkeiten einen schlanken Verlauf hat, dass sie aber bei grösseren Geschwindigkeiten gewisse Vorsprünge und Vertiefungen besitzt, welche sich aus dem Wellenwiderstande des Schiffes wie folgt erklären lassen: Jedes durch das Wasser bewegte Schiff erzeugt an seinem Buge eine Welle, deren Länge von der Schiflfsgeschwindigkeit abhängt. Bei gewissen Geschwindigkeiten fällt der Kamm dieser Welle an irgend einen Punkt des Hinterschiffes (die Heckwelle), übt einen positiven Druck auf dasselbe aus und verringert daher den Schiffswiderstand ; die indicirte Pferdestärke vermindert sich infolge dessen bei solchen Schiffsgeschwindigkeiten auch und die Curve derselben wird an diesem Punkte eine Vertiefung aufweisen. Wird das Schiff dagegen durch das Wasser getrieben mit einer Geschwindigkeit, welche eine solche Länge der erzeugten Welle verursacht, dass am Hinterschiffe ein Wellenthal entsteht, so vermehrt sich der Schiffswiderstand (siehe § 110, 19), die indicirte Pferdestärke muss wachsen und ihre Curve zeigt an dieser Stelle einen Buckel. Es geht hieraus hervor, dass eine wellenförmige Curve für die indicirte Pferdestärke nicht, wie man anfänglich allgemein annahm, auf ungenaue Beobachtungen oder Fehler in der Maschine zurückzuführen ist, sondern dass eine bucklige Curve eine ungünstige Schiffsform, d. h. für die betreffende Geschwindigkeit nicht passende Länge von Vor- und Hinterschiff, oder einen zu grossen Tiefgang anzeigt. Diese Längen müssen daher bei dem Entwürfe der beabsichtigten durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit des Schiffes entsprechend gewählt werden, wie § 110, 18 angegeben ist.

7) Auf Tafel 157, Fig. 6 sind die Widerstandscurven gezeichnet, welche ein moderner transatlantischer Dampfer von 400 Euss engl. Länge nach den Ergebnissen der von dem jüngeren Froude an-gestellten Modellschleppversuche aufweisen würde. Diese Curven stellen nicht den Gesammtwiderstand des Schiffes W dar, sondern den Schiffswiderstand minus des Reibungswiderstandes W —- Wr, also den Wirbel- und Wellenwiderstand Wv + Ww. Aus denselben ist deutlich zu ersehen, in welcher Weise der Tiefgang des Schiffes den Widerstand desselben erhöht, denn die verschiedenen Deplacements sind durch Vermehrung des Tiefganges bei einem und demselben Modell hergestellt worden. Je grösser der Tiefgang bei zunehmendem Deplacement wurde, um so krasser traten auch die Erhöhungen und Vertiefungen der Widerstandscurven hervor. Ihren Grund hat die letztere Erscheinung in dem Umstande, dass bei grösserem Tiefgange die völligeren oberen Linien des Buges und Hecks in das Wasser tauchten, wodurch die Bugwelle mehr nach vorn und die Heckwelle mehr nach hinten verlegt wurde, und somit entweder beträchtlich günstiger oder ungünstiger wirkte.

8) b. Die Curven des indicirten Schubes hat der ältere Fronde *) im Jahre 1876 statt der Denny’schen Curven der indicirten Pferdestärken eingeführt. Er ging hierbei von der allgemein herrschenden Ansicht aus, dass die indicirte Pferdestärke der Maschine als Maassstab für die Propulsionswirkung nicht angesehen werden kann, weil sie ausser dem Wirkungsgrade der Maschine noch den des Propellers und die Güte der Schiffsform unberücksichtigt lässt. Einen passenderen Verhältnisswerth erhält man aber schon, wenn man aus der in Arbeitseinheiten umgewandelten Arbeitsgrösse, welche die IIP repräsentirt, den Geschwindigkeitsfactor ausscheidet, indem man sie durch die Propellergeschwindigkeit (Umdrehungen mal Steigung) dividirt und auf diese Weise eine Kraftgrösse herstellt, welche Froude — den indicirten Schub — nannte. Dieser indicirte

Cui'ven des indicirten Schubes.

Schub würde demjenigen Druck entsprechen, den der Propeller ausüben könnte, falls innerhalb der Maschine keinerlei Verluste durch Reibungen, Pumpen etc. aufträten. Der indicirte Schub ist also ein bestimmtes Vielfaches vom mittleren Dampfdruck in den Cylindern der Maschine. Er lässt sich daher berechnen aus (siehe auch § 76, 44) :

p —1>0

h

H 60.75 . IIP

kg.

(267)

worin bezeichnet:

p₀ den wirklichen mittleren Druck in kg. pro qcm. (siehe § 16), H den Kolbenhub in m., h die Steigung der Schraube in m.,

N die Umdrehungen der Maschine pro Minute.

Zerlegung des indicirten Schubes.

9) Der indicirte Schub zerlegt sich ebenso wie die indicirte Pferdestärke der Maschinen in folgende Theile :

I. Widerstand des Schiffes,

II. Negativer Druck des Propellers gegen das Hinterschiff,

III.    Reibung der Schraube im Wasser,

IV.    Leergangsreibung der Maschine,

V. Zusätzliche Reibung der Maschine,

VI. Pumpenreibung.

belegt. Scheidet man nun

Von diesen einzelnen Gruppen sind die unter IL, III. und IV. wahrscheinlich dem Schiffswiderstande proportional; VI. wird nahezu dem Quadrate der Umdrehungszahl und demnach auch, wenigstens bei geringeren Geschwindigkeiten, dem Schiffswiderstande proportional sein ; V. bleibt wahrscheinlich bei allen Geschwindigkeiten constant und wird von Froude als constanter Werth mit der Bezeichnung — anfängliche Reibung diese constante Grösse aus, so wird der verbleibende Rest des

*) W. Froude. On the ratio of indicated to effective horse power. Transactions of the institution of naval architects. London 1876.

indicirten Schubes angenäliert dem Schiffswiderstande proportional sein, wie dieses auch durch die Froude’schen Untersuchungen bestätigt ist.

10)    Trägt man die aus den indicirten Pferdestärken der Maschine Anfängliche

'    ^    .Reibung.

nach Formel 267 berechneten mittleren indicirten Schübe, wie sie durch die Probefahrten erhalten wurden, als Ordinaten auf, wie dieses Fig. 1 auf Tafel 158 für den Dampfer „Merkara“ erkennen lässt, so wird man finden, dass die Curve, welche durch die Ordinaten der geringeren Geschwindigkeiten gelegt wird, nicht durch den Coordinatenanfangspunkt 0 geht, sondern die y Axe in einer bestimmten Entfernung über demselben schneidet. Da nun bei der Schiffsgeschwindigkeit Null kein Widerstandsdruck vorhanden ist, so kann die von der Curve auf der y Axe abgeschnittene Ordinate nichts anderes bezeichnen als die constante anfängliche Reihung. Ist man im Stande, diese letztere Ordinate mit Genauigkeit zu construiren und durch ihren Endpunkt A eine Parallele zur X Axe zu legen, so werden die von der Parallelen abgeschnittenen unteren Stücke der Ordinaten des indicirten Schubes die anfängliche Reibung repräsentiren und die oberen Stücke derselben würden, Avie aus dem Vorstehenden folgt, dem Schiffswiderstande angenähert proportional sein.

Gewöhnliche Construction der Curve.

11)    Die Ordinate OA lässt sich auf folgende Weise bestimmen:

Gesetzt, die Curve des indicirten Schubes ist für einige geringere Geschwindigkeiten z. B. 3, 4 und 5 Knoten bestimmt, so ist durch Froude’s Versuche bekannt, dass für einigermaassen gut geformte Schiffe von nicht zu aussergeAvöhnlichen Dimensionen, der bei so geringen Geschwindigkeiten auftretende Schiffswiderstand fast nur aus Reibungswiderstand besteht, dieser aber mit der 1,87 Potenz der Geschwindigkeit variirt, wesswegen sich der Gesammtwiderstand bei Geschwindigkeiten unter 3—4 Knoten ohne merklichen Fehler der 1,87 Potenz der Geschwindigkeit proportional setzen lässt.

Da nun nach dieser Voraussetzung das untere Ende der Curve des indicirten Schubes, wenn die anfängliche Reibung ausgeschieden wird, durch eine Parabel ersetzt werden kann, deren Ordinaten die 1,87ten Potenzen der Abscissen sind, so kommt es nur darauf an, eine solche Parabel in das Coordinatensystem einzuzeichnen, welche sich tangential an die Schubcurve anschliesst. Die Construction derselben ist sehr einfach. Im Punkte p (Fig. 2 auf Tafel 158), nahe dem unteren Ende der Schubcurve, zieht man die Tangente p‘ p“, theilt die Distanz Oh in dem Verhältnis OK'.hli — 0,87 : 1/1, so dass Oh— 1,87 OK ist; errichtet in h‘ ein Loth, zieht durch den Schnittpunkt B dieses Lothes mit der Tangente eine Parallele zur X Axe, so ist der Punkt A, in welchem diese Parallele die Y Axe trifft, der Scheitelpunkt der Parabel

und O A die die anfängliche Reibung darstellende Ordinate. — Für gewöhnliche practische Vergleiche namentlich an Bord genügt es, wenn man behufs Construction der Parabel die Abscisse O h zur Herstellung des Punktes li einfach halbirt, anstatt sie im Verhältnis von 0,87 : 1,0 zu theilen.

daten.

‘constructions-^ 12) Die Anwendung dieser leicht und einfach herstellbaren Schub-curven ist besonders allen leitenden Maschinisten zu empfehlen, welchen daran liegt, sich über den Wirkungsgrad und die Leistung der ihnen unterstellten Maschine genau zu informiren. Namentlich auf Kriegsschiffen ist die Beschaffung der für diese Curven erforderlichen Daten sehr leicht, da auf diesen Schiffen häufiger Indicatordiagramme genommen werden müssen, und auch mit den verschiedensten Geschwindigkeiten gedampft wird. In der Regel fahren die Kriegsschiffe auch mit sehr viel geringeren Geschwindigkeiten als die Handelsdampfer, so dass es meistens nicht schwierig ist, einige Daten für die unteren Curvenpunkte zu bekommen. Für die genaue Bestimmung der anfänglichen Reibung ist aber der untere Theil der Druckcurven der wichtigste, je mehr untere Punkte man bestimmt hat, um so mehr wird die gefundene anfängliche Reibung der Wirklichkeit entsprechen.

Practische Construction der Curve.

O'.'

to

to

13) Für die Praxis an Bord ist es vollkommen ausreichend, wenn man statt der nicht immer mit wünschenswerther Genauigkeit feststellbaren Schiffsgeschwindigkeit als Abscissen der Schubcurven die Umdrehungen pro Minute nach einem gewissen Maassstabe einzeichnet. Unter gewöhnlichen Verhältnissen liefern die Umdrehungszahlen der Maschine einen Anhalt für die Schiffsgeschwindigkeit, denn sie sind proportional der Schraubengeschwindigkeit, weil diese ein Product aus Steigung und Umdrehungszahl ist, bei nicht zu sehr wechselndem Slip der Schraube sind sie also auch der Schiffsgeschwindigkeit proportional. Die mit den Umdrehungszahlen construirte Schubcurve giebt selbstverständlich keine absoluten, sondern nur relative Werthe. Bei der Construction der anfänglichen Reibung hat man die Abscisse Oh nicht im Verhältnis von 0,87 : 1,0 zu theilen, sondern zu halbiren, um den Punkt h‘ zu finden; welche Aenderung wegen der Einführung der Umdrehungen statt der Schiffsgeschwindigkeit erforderlich wird. Obgleich diese Curven den indicirten Schub nicht absolut genau wiedergeben, haben sie doch einen hohen practischen Werth, weil man mit Hülfe derselben die anfängliche Reibung der Maschine controliren kann, namentlich wenn eine Reihe solcher Curven unter den verschiedensten Verhältnissen des Maschinenbetriebes hergestellt wurde. Findet man bei gegenseitigen Vergleichen dieser Curven, dass sich die Ordinate A 0 allmälig vergrössert, so ist dies ein Zeichen von zunehmender anfänglicher Reibung in der

Maschine. Es können dann z. B. einzelne Lager ausgelaufen und dadurch aus der Richtung gekommen sein, oder die Schieberentlastungen sind undicht geworden und was dergleichen mehr ist. — Man kann aber auch noch andere sehr wichtige Schlüsse aus der Curve des indicirten Schubes ziehen, wie folgendes Beispiel zeigt: Ein Schraubendampfer ergab bei den Probefahrten einen sehr beträchtlichen Slip und die Curve des indicirten Schubes stieg bei der höheren Schiffsgeschwindigkeit ganz augenfällig wenig an, zeigte also ein viel zu geringes Anwachsen des vom Propeller ausgeübten Druckes. Aus beiden Umständen, dem grossen Slip und dem geringen indicirten Schub bei grossen Geschwindigkeiten liess sich sofort darauf schliessen, dass die Flügelfläche der Schraube zu klein war, dieselbe musste daher gegen eine grössere Flügelfläche ausgetauscht werden.

Curve des mittleren

14)    Unter 8) ist ausgeführt, dass der mittlere Dampfdruck im Cylinder p₀ in einem ganz bestimmten Verhältnis zum indicirten Schub DamPfdruokes-P steht, wesswegen die Curve des indicirten Schubes gleichzeitig

als Curve für den mittleren Dampfdruck im Cylinder dienen kann, wenn man einen, diesem Verhältnisse Rechnung tragenden doppelten Maassstab für jene Curve einführt. Man kann aber auch, wie dies in Fig. 3 auf Tafel 158 geschehen ist⁴), die Curve der indicirten Pferdestärken, welche dem mittleren indicirten Dampfdruck ebenfalls proportional ist, mit einer zweiten Scala versehen , um den letzteren von dieser Curve abzulesen. Bei zwei- und mehrfachen Expansionsmaschinen wählt man diesen doppelten Maassstab am zweckmässigsten so, dass man an der Curve für den indicirten Schub den auf den Niederdruckkolben reducirten mittleren Druck ablesen kann. Bei derartigem Vorgehen lässt sich aus dem Diagramm sofort ersehen, welcher mittlere reducirte Dampfdruck in den Cylindern vorhanden sein muss, um eine bestimmte Pferdestärke der Maschine zu erreichen.

15)    c. Die Curven für den Slip des Propellers, d. i. für die zwischen Curv®₁[dr deu

Schiffs- und Schraubengeschwindigkeit bestehende Differenz

für

den scheinbaren Slip — (siehe § 112, 26) können nach zwei verschiedenen Methoden gezeichnet werden. Entweder setzt man auf die den Schiffsgeschwindigkeiten entsprechenden Abscissen den zugehörigen beobachteten Slip der Schraube in sm. pro Stunde oder in Procenten der Schraubengeschwindigkeit auf. Im ersteren Falle nimmt man als Maassstab für die Ordinaten gewöhnlich denselben, welcher den Abscissen zu Grunde liegt. Im andern Falle legt man für die Ordinaten irgend einen beliebigen anderen Maassstab zu Grunde, welcher z. B. in Fig. 3 auf Tafel 158 so

gewählt wurde, dass seine Einheit doppelt so gross, wie der für die Abscissen ist. Die Slipcurven lassen den Wirkungsgrad des Propellers bei den verschiedenen Geschwindigkeiten erkennen. Weisen diese Curven plötzlich ansteigende Buckel auf, während alle anderen einen glatten Verlauf nehmen, so kann darauf geschlossen werden, dass die für das Schiff benutzte Schraube nicht günstig ist, und entweder keinen "passenden Durchmesser oder keine passende Druckfläche oder auch beides zusammen besitzt.

Curve der Umdrehungen.

Curve der ï’üllungsgrade.

Curve der Kohleu-verbräuche.

16) d. Die Curve der Maseliinenumdreliungen wird ähnlich wie die für die indicirte Pferdestärke construirt. Man trägt auf die einzelnen Schiffsgeschwindigkeiten als Abscissen die zugehörigen Umdrehungen nach einem bestimmten Maassstabe als Ordinaten auf. Die Endpunkte dieser Ordinaten liegen auf einer geraden Linie, wenn der Slip constant ist, im andern Falle bilden sie eine je nach dem Verlaufe der Slipcurven ebenfalls stärker oder schwächer gekrümmte Curve, wie sich aus Fig. 3 auf Tafel 158 und Fig. 4 auf Tafel 158 leicht ersehen lässt. Die Umdrehungscurven, welche die zu jeder Schiffsgeschwindigkeit aufzuwendende Anzahl von Maschinenumdrehungen angeben, sind namentlich für die Wach-officiere auf im Geschwaderverbande operirenden Kriegsschiffen von grosser Wichtigkeit, da sie denselben ein Mittel an die Hand geben, die Schiffsgeschwindigkeit in jedem Augenblicke in bestimmter Weise zu verändern.

17) e. Die Curve der Füllungsgrade der Maschine ergiebt sich aus den nach einem bestimmten Maassstabe an die Geschwindigkeits-abscissen angetragenen Ordinaten, welche die zugehörigen Füllungsgrade entweder in Hundertsteln oder anderen Bruchtheilen der vollen Füllung wiedergeben. Bei zwei- und mehrfachen Expansionsmaschinen genügt, selbst wenn die anderen Cylinder auch mit variabler Füllung arbeiten sollten, die Einsetzung des Füllungsgrades e des Hochdruckcylinders, wie in Fig. 4 auf Tafel 158 geschehen ist; da dieser nur allein für den Dampfverbrauch in Betracht kommt. Die Curve für die Füllungsgrade setzt, namentlich wenn ihre Ordinaten nach Hundertsteln aufgetragen wurden, den Maschinisten bei exacten Expansionssteuerungen, wie sie fast alle modernen Schiffsmaschinen besitzen, in den Stand, den Befehlen des Wachofficiers gemäss jede beliebige Umdrehungszahl der Maschine schnell zu erreichen.

18) f. Die Curve der Kohlenverbräuche erhält man, wenn man in das von der vorerwähnten Curve gebildete Diagramm die bei den verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten pro Stunde oder pro Seemeile verbrauchten Kohlenquanta als Ordinaten nach einem bestimmten Maassstab einträgt (siehe Fig. 4 auf Tafel 158). Aus diesen in Verbindung mit den indicirten Pferdestärken und den Schiffsgeschwindig-

cc

to

Ol

keiten entworfenen Curven lassen sich für die einzelnen Schiffe viel genauere Vorausberechnungen der Kohlenverbräuche anstellen, als sie durch die nur sehr annähernd richtigen Ueberschlagsrechnungen (siehe § 25, 16) ermittelt werden können. Der Entwurf solcher Curven auf Grund von genauen Beobachtungsresultaten kann daher allen leitenden Maschinisten nicht warm genug empfohlen werden.

19) g. Die Curve der Leistungscoefficienten entsteht, wenn man an die den verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten entsprechenden Abscissen

die aus den zugehörigen Werth en errechneten Grössen

Curve

der Leistungs-cuefficienten.

als

IIP

Ordinaten nach irgend einem Maassstabe anträgt. Aus dieser Curve lassen sich dann die Grössen der Leistungscoefficienten leicht ent-

v ³

nehmen, da dieselben aus der Multiplication des Quotienten j-jp

mit einer constanten Grösse hervorgegangen sind. Je nachdem als diese Grösse eingesetzt wird :

das eingetauchte Hauptspantsareal (s. § HO, 26) erhält man: C =

Vs M

IIP

„ ideelle

(siehe § 25, 13)    „

v³ TI*

up

v³ S₁

oder die vermehrte Oberfläche (siehe § 110, 74)    ,,

Dieser letztere Coefficient ist von Rankine — der Propulsions-coefficient

Ausscheidung der Constanten ab. Bringt man nun ausserhalb des Diagramms parallel zur Y-Axe drei Maassstäbe an, deren Einheiten sich zu der Einheit des beliebig gewählten Maassstabs der aufgezeichneten Coefficientencurven verhalten wie 1 : M :    : S1}

so kann man die Grösse der einzelnen Coefficienten bei jeder Schiffs-geschwindigkeit aus der allgemeinen Curve direct an dem entsprechenden Maassstab abgreifen, wie dies in Fig. 3 auf Tafel 158 gezeigt ist. Würde die Widerstandsarbeit des Schiffes genau mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit variiren, so müssten die Curven der Leistungscoefficienten eine gerade Linie werden. Ihre Abweichungen von derselben zeigen daher gleichzeitig die Abweichungen von dem obigen allgemeinen Gesetz an. Mit Hülfe der Coefficientencurve und der Curve der indicirten Pferdestärken ist es bei Schiffsneubauten nicht mehr so schwierig, die für die verlangte Schiffsgeschwindigkeit erforderliche Maschinenkraft zu bestimmen. Soll ein Schiff erbaut werden, dessen äussere Formen und Dimensionen im Allgemeinen mit einem anderen bereits durch Progressivfahrten erprobten übereinstimmen, dessen Geschwindigkeit aber geringer sein soll, so lässt sich die nöthige Maschinenkraft nach Ausführung einer kleinen Correctur für den Unterschied an

BtTS LEY, die Sohiff*ma»chine.

C,=

IIP.

genannt worden, er leitet sich aus Formel 256 durch

40

anfänglicher Reibung leicht aus den Curven des früher erbauten entnehmen. Ganz ebenso lässt sich die Maschinenkraft für ein Schiff bestimmen, welches einem früher erbauten ähnlich sein, aber grössere Geschwindigkeit besitzen soll; es sei denn, dass diese sehr extrem vergrössert wird, für welchen Fall die Curven des vorhergegangenen Schiffes keinen Anhalt bieten können, graphischen 20) Die grossen Vorzüge, welche die Progressivfahrten besitzen und welche in der graphischen Zusammenstellung ihrer Resultate durch Curven der vorstehend beschriebenen Arten liegen, wie die Figuren 3 und 4 auf Tafel 158 zeigen, lassen sich kurz folgender-maassen zusammenfassen :

Methode.

1)    Man ersieht für jede Schiffsgeschwindigkeit sofort die erforderliche indicirte Pferdestärke, den zur Erzeugung derselben nöthigen mittleren Dampfdruck im Cylinder, die Umdrehungen pro Minute, den Füllungsgrad, den Kohlenverbrauch und den zu erwartenden Slip des. Propellers.

2)    Man findet durch die Bestimmung der anfänglichen Reibung den Wirkungsgrad der Maschine bei den geringeren Geschwindigkeiten und kann sich darnach eine Vorstellung von ihrem Wirkungsgrade bei höheren Geschwindigkeiten machen, resp. kann die gefundene anfängliche Reibung mit derjenigen anderer Maschinen vergleichen.

3)    Lässt sich die Güte der Schiffsform aus den Curven für den indicirten Schub und die indicirte Pferdestärke ersehen. Steigen dieselben bei grösseren Geschwindigkeiten plötzlich stark an, so ist dieses ein Zeichen, dass der Schiffswiderstand abnorm gewachsen und die Schiffsform für so hohe Geschwindigkeiten ungeeignet ist.

4)    Kann für ähnliche Schiffe, wie unter 19) angegeben, die Maschinenkraft nach den Curven ihrer Vorgänger festgestellt werden.

5)    Lassen die Slipcurven, wie unter 15) ausgeführt wurde, unter bestimmten Verhältnissen auf einen ungünstig wirkenden Propeller schliessen.

¹

Speed experiments with ship’s models. The marine engineer vom 1. März 1884.

²

W. Denny. On the trials of screw steamships. Engineering vom 15. October 1875.

³

R. E. Fkoude. On the leading phenomena of the wave-making resistance of ships. Transactions of the institution of naval architects. London 1881.

⁴

Speed curves. Engineering vom 31. October 1879.

§ 112.

Propulsions-Methoden.

Bintheilung.

1) I. Propulsionsmethoden. Die zur Zeit für Dampfschiffe gebräuchlichen Propulsionsmethoden lassen sich in folgende Gruppen und Arten theilen:

I Hydraulische Reaction.

a) Reaction erzeugt durch eine Centrifugalpumpe,

b)

„ einen Hydromotor.

II. Schaufelräder.

c) Räder mit festen Schaufeln,

d)

III Schrauben.

„ beweglichen Schaufeln.

e)    Einzelschrauben,

f)    Doppelschrauben,

g)    Mehrfache Schrauben.

Die in der Praxis nur sehr selten verwendeten resp. überhaupt gar nicht ausgeführten und nur in Modellen und Patentschriften existirenden Propulsionsmethoden, wie Schraubenräder, Dampfruder (Riemen), Stosspropeller u. s. w. sind hier nicht weiter in Betracht gezogen.

pumpen.

2)    a. Die Reaction mittelst Centrifugalpumpe ist zwar eine recht ein-®⁶^^“^“®¹⁸* fache Propulsionsmethode, wird aber trotzdem sehr selten angewendet, weil ihr Nutzeffect wegen des verhältnissmässig geringen Querschnitts des nach hinten geworfenen Wasserstromes und dessen beträchtlicher Geschwindigkeit ein zu geringer ist. Auf die Einrichtung, Wirkungsweise etc. dieser Propeller ist im § 113 näher eingegangen. Hier sei nur bemerkt, dass man meint, diese Propeller für ganz flach gehende Dampfschiffe verwenden zu können, welche sich ihres geringen Tiefganges wegen weder durch Schaufelrad noch durch Schraube bewegen lassen ; und dass die Reactions-schiffe eine grössere Manövrirfähigkeit als andere Dampfer besitzen sollen. Inwieweit sich diese den Reactionsschiffen nachgerühmten Vorzüge bei ihrer Erprobung bewährt haben, ist im folgenden Paragraphen ebenfalls erörtert worden.

Hydromotor.

3)    b. Der Hydromotor ist der denkbar einfachste aller Propeller, er hat aber wegen des geringen Querschnitts und der grossen Geschwindigkeit des ausgestossenen Wasserstromes einen noch geringeren Nutzeffect wie die Reactionsröhren, soll dafür aber für Schiffe mit ungewöhnlich geringem Tiefgange benutzbar sein und bei seiner Verwendung auf Kriegsschiffen ganz besondere Vorzüge besitzen, welche im § 113 eingehender erörtert sind.

4)    c. Die Räder mit festen Schaufeln werden im Allgemeinen nur beiEäd« mnjesten Dampfern verwendet, welche die Anbringung von Rädern mit grossem Durchmesser gestatten. Räder von kleineren Dimensionen für Elussdampfer, Schlepper u. s. w. erhalten jetzt selten und dann nur der Einfachheit und Billigkeit wegen feste Schaufeln, weil deren Nutzeffect zu gering ist. Der geringe Nutzeffect dieser Schaufelräder erklärt sich, wrie im § 114 weiter ausgeführt ist, durch die mehr oder minder flache Ein- und Austauchung der Schaufeln und die hierdurch hervorgerufenen Erschütterungen des Schiffskörpers.

Bäder mit beweglichen Schaufeln.

Oti

InD

5)    d. Die Räder mit beweglichen Schaufeln benutzt man hauptsächlich für Postdampfer, auf kurzen Routen. Sie haben einen besseren

40*

Nutzeffect als die bis jetzt aufgeführten Propeller und gegenüber den Schrauben den Vortheil, dass die von ihnen getriebenen Schiffe in bewegter See einen geringeren Geschwindigkeitsverlust erleiden, weil sich der Slip der hinten am Schiff sitzenden und daher bei schwerem Seegänge stark ein- und austauchenden Schraube viel fühlbarer vergrössert, als derjenige der in der Schiffsmitte zu beiden Seiten angebrachten Schaufelräder. In hoher, seitlich gegen das Schiff rollender See, in welcher die Schaufelräder abwechselnd bald hoch und bald tief eintauchen, stehen sie den Schrauben aber an Nutzeffect und erreichbarer Schiffsgeschwindigkeit bedeutend nach. Für Oceanschifffährt empfehlen sich die Schaufelräder indessen nicht, weil das Schiff durch den Verbrauch von Kohlen und Vorräthen allmälig einen geringeren Tiefgang annimmt und, falls die Schaufeln am Reiseziel noch eine genügende Tauchung besitzen sollen, am Anfang der Reise zu tief tauchen, und daher unvortheilhaft arbeiten mussten. Hierzu kommt noch, dass bei stark rollendem Schiff, wenn ein Rad fast ganz aus- und das andere sehr tief eingetaucht ist, die Kurbel welle sowie die Radwellen ungewöhnlich stark beansprucht werden (siehe § 77, 5). Für Schiffe mit sehr geringem Tiefgange sind Schaufelräder, wenn sie sonst angewendet werden können, den Schrauben im Grossen und Ganzen vorzuziehen.

Einzel-

schrauben.

Doppel

schrauben.

6) e. Die Einzelschrauben sind die zur Zeit beliebtesten, und practisch wirksamsten Propeller. Wenn auch die Flächeneinheit der beiden unteren vertical stehenden Schaufeln eines Rades wahrscheinlich

wirksamer ist, als die Einheit der Schraubendruckfläche, so ist der Nutzeffect der Schraube dennoch grösser als der des Rades, weil der von der Schraube nach hinten geworfene Wasserstrom einen grösseren Querschnitt besitzt. Da überhaupt kein anderer Propeller einen Wasserstrom von so grossem Querschnitte wie die Schraube nach hinten in Bewegung setzt, so kann auch kein anderer Propeller den Nutzeffect der Schraube erreichen. Die Schraube hat gegenüber den Schaufelrädern und Reactionsröhren noch den Vortheil, dass sie infolge ihrer Lage unter Wasser geschützter ist, ein Umstand, der bei Kriegsschiffen sehr ins Gewicht fällt. Endlich sind Dampfer mit Einzelschrauben im Allgemeinen handlicher als Doppelschraubenschiffe, Raddampfer und Schiffe mit Reactionsröhren, bei denen die vorspringenden Schraubenflügel, resp. Radkasten und Ausgussöffnungen das Anlegen erschweren.

Anwendnng, wenn wegen geringen Tiefganges des Schiffes die Anbringung einer für die erforderliche Maschinen-kiaft genügend grossen Schraube unausführbar ist.

Zeit rüstet man aber auch grosse Oceandampfer mit Doppelschrauben

zur

7) f. Die Dojjpelschrauben, von denen je eine an jeder Schiffsseite sitzt, gelangen

In neuerer

aus, und es steht zu erwarten, dass diese Propulsionsmethode ihrer unleugbaren, im § 120 constatirten Ueberlegenheit wegen die Einzelschraube in vielen Fällen mehr und mehr verdrängen wird. Die Hauptvorzüge des Doppelschraubensystems sind kurz folgende :

Vorzüge der Doppelschrauben.

Nachtheile der Doppelschrauben.

Mehrfache

Schrauben.

1)    Der Nutzeffect der Doppelschrauben ist grösser als der der Einzelschrauben, wie durch vielfache Probefahrten erwiesen.

2)    Die Manövrirfähigkeit der Doppelschraubenschiffe ist eine grössere als die der Einzelschraubenschiffe.

3)    Durch die Anwendung von zwei getrennten Maschinen ist das Schiff in den Stand gesetzt, beim Zusammenbruch einer derselben mit der andern allein seine Fahrt fortzusetzen.

4)    Die Anordnung von 2 getrennten Maschinen erleichtert die Theilbarkeit des Schiffes durch ein Längsschott in mehrere wasserdichte Abtheilungen und erhöht dadurch dessen Sicherheit und Festigkeit.

5)    Doppelschraubenschiffe können ebenso wie Reactionsschiffe bei zerbrochenen Rudern im Nothfalle mit Hülfe ihrer Propeller gesteuert werden.

Diesen Vorzügen stellen sich indessen folgende Nachtheile gegenüber:

1)    Leichtere Verletzbarkeit der Doppelschrauhen beim Anlegen, beim Docken und bei Grundberührungen.

2)    Verringerung des Laderaumes wegen der Nothwendigkeit des grösseren Maschinenraumes und der beiden "Wellentunnel.

3)    Erforderniss eines grösseren Maschinenpersonals infolge der beiden Maschinenräume.

4)    Grösseres Maschinen-Gewicht pro IIP und grössere Kosten der Maschinen-Anlage.

Von diesen Nachtheilen dürfte wohl der zuerst angeführte der stichhaltigste sein, derselbe lässt sich aber auch durch seitlich am Schiffskörper angebrachte Schutzvorrichtungen aufheben. Ausser dem System der Doppelschrauben gieht es noch verschiedene andere im § 120 angeführte Fälle, in denen man 2 Schrauben anordnet.

ver-

8) g. Die mehrfachen Schrauben werden als eine Erweiterung des Doppelschraubensystems nur in ganz speciellen Fällen zur Ausführung gebracht. Die russischen Popoffka’s besassen 6 Schrauben, drei an jeder Schiffsseite, welche durch je eine besondere Maschine bewegt wurden. Die Anordnung so vieler Schrauben war nöthig, da sich bei dem geringen Tiefgange der Fahrzeuge eine genügend grosse Schraubenfläche auf andere Weise nicht hersteilen liess. Der Nutzeffect dieser mehrfachen Schrauben war indessen ein sehr massiger, weil die hinteren Schrauben in dem von den vorderen bereits bewegten Wasser arbeiten mussten, daher einen ungünstigen Wasserzufluss und infolgedessen einen geringen Reactionsdruck besassen. Man nahm aus diesem Grunde nach einiger Zeit zunächst

Art der Propulsion.

Beschleunigung des Wassers.

Wassermasse.

Nutzarbeit des Propellers.

suchsweise die vorderste und am weitesten nach aussen sitzende Schraube auf jeder Schiffsseite fort und erzielte mit den nunmehr verbleibenden 4 Schrauben und 4 Maschinen eine bessere Fahrgeschwindigkeit wie vorher mit den 6 Schrauben, wesswegen die genannten beiden Schrauben definitiv fortgelassen wurden. Aus den Versuchen mit den Popoffka’s geht hervor, dass das System der mehrfachen Schrauben kein besonders empfehlenswerthes ist und dem der Doppelschrauben beträchtlich nachsteht. — Aehn-liche Erfahrungen machten die Amerikaner während des Bürgerkrieges mit flachgehenden Mississippi-Dampfern, welche 4 Schrauben besassen. — Endlich sei noch erwähnt, dass die kaiserlich russische Yacht „Livadia“ mit drei Schrauben versehen ist.

9) II. Allgemeine Grundsätze der Propulsion. Alle Propeller setzen die Schiffe durch die nach vorn wirkende Reaction eines von ihnen nach hinten geworfenen Wasserstromes in Bewegung. Diese Reaction überträgt sich von dem Propeller auf das Schiff und ist bei gleichförmiger Geschwindigkeit des Schiffes seinem Widerstande gleich und entgegengesetzt.

10)    Die einzelnen Theilchen des von dem Propeller nach hinten geworfenen Wasserstromes treten mit einer Geschwindigkeit pro Secunde, gleich der Geschwindigkeit des Schiffes in den Propeller ein, werden von demselben beschleunigt und mit einer grösse-

Geschwindigkeit, V m. pro Secunde, nach hinten geworfen. Die Geschwindigkeitszunahme oder die Beschleunigung des Wassers ist daher s—V—v m. pro Secunde.

11)    Hat der Wasserstrom einen Querschnitt von F qm., so ist FV cbm. das Volumen des pro Secunde aus dem Propeller tretenden Wasserstromes. AViegt 1 cbm. Seewasser G kg. und ist g die Beschleunigung der Schwere, so ist die Masse m des vom Propeller nach hinten geworfenen Wasserstromes:

von v m.

ren

ß

m = F V 9

12) Nach dem Satze vom Antriebe ist „

in dei Zeit t gleich der Zunahme der Grösse der Bewegung, welche eine Masse

der Antrieb einer Kraft R

in dieser Zeit erfährt“, also: Rt =

m s.

Wird die Zeit t = 1 Secunde gesetzt, so ist die Kraft oder der Druck, den die mit s m. Beschleunigung bewegte Masse m in der Richtung ihrer Bewegung ausübt:

R =

— m (V—v) kg.

mithin ist auch die Reaction des vom Propeller erzeugten Wasserstromes :

R--F V ( V — v) kg.

(268)

Nach dem Eintritte der gleichförmigen Bewegung des Schilfes ist die Reaction oder der Vorwärtsschub R des Propellers gleich dem Schilfswiderstande W, und es ist daher die Widerstandsarbeit des mit v m. pro Secunde vorwärts bewegten Schilfes:

— FV(V—v) v mk.

9

13) Unter der Voraussetzung, dass alle Theilchen des Wasserstromes mit der Geschwindigkeit des Schilfes v in den Propeller treten und von demselben gleichförmig bis zur Austrittsgeschwindigkeit v + s — V beschleunigt werden, ist der vom Propeller unter Ueber-windung des Schiffswiderstandes W in der Zeiteinheit zurück-£

gelegte Weg «+ Der Propeller verrichtet daher die Arbeit:

w (« + I) = Wv +

d. h. ausser der durch Formel 268 bestimmten Arbeit Wv noch eine andere zur Hervorbringung der Beschleunigung der Wasser-

g

theilchen erforderliche Arbeit W-

der Arbeit „die Arbeit einer Kraft auf einem bestimmten Wege gleich der lebendigen Kraft ist, welche eine Masse m während dieses Weges aufnimmt“, so wird im vorliegenden Falle

r-,--t

die lebendige Kraft sein, welche in dem aus dem Propeller mit der Geschwindigkeit V austretenden Wasserstrom vorhanden ist. Diese Arbeit oder lebendige Kraft repräsentirt den bei jedem Propeller vorkommenden Arbeitsverlust und wird nach dem Vorstehenden :

Wv —

(269)

Arljeitsverlust des Propellers.

mk.

2'

Da nun nach dem Satze von

(270)

14)    Die zur Bewegung des Propellers zu leistende Arbeit L ist nun, wenn die an demselben auftretenden Reibungen, Stösse u. s. w. unberücksichtigt bleiben, gleich diesem Arbeitsverluste und der Widerstandsarbeit des Schilfes, also:

L=w(» + Ç) = w*₊wï^=w

L = -FV(V — v)v+ ~ FV(V-v)* mk.

9    ² 9

L = -~F V (V² — v²) mk......

15)    Der Nutzeffect des Propellers ist der Quotient

W v Widerstandsarbeit des Schilfes

Gesammtarbeit des Propellers Gesammtarbeit

r‘=~1:

*9

FV(V— vff mk.

Gesam mtarb eit des Propellers.

mk.

(271)

Nutzarbeit

Nutz effect des Propellers.

^Lf V(V— v)v g

2v

-

f-FV(V² — v²)

Dies ist der Maximalnutzeffect, den ein Propeller überhaupt erreichen kann, denn er ist unter der Voraussetzung abgeleitet, dass alles vom Propeller in Bewegung versetzte Wasser nach hinten geworfen wird, und dass derselbe reibungs- und stossfrei arbeitet, Bedingungen, welche selbstverständlich niemals zutreffen. Wird V = v, so wird t] = 1, d. h. wird die Gleschwindigkeit des hinten aus dem Propeller tretenden Wasserstromes gleich der Schiffsgeschwindigkeit, dann kommen, abgesehen von Reibungen und Stössen, keinerlei Arbeitsverluste am Propeller vor. Es wird dann aber die Beschleunigung des Wasserstromes s — 0 und daher ist auch seine Reaction R = 0.

Bester

Propeller.

16) Aus der Eormel 268 lässt sich ersehen, dass die Reaction eines Propellers unter sonst gleichen Verhältnissen hauptsächlich von dem Product FV abhängt. Je kleiner daher V wird, um so grösser muss F werden, und da der Nutzeffect des Propellers immer grösser wird, je kleiner man V macht, so folgt:

„derjenige Propeller, welcher einen Wasserstrom vom grössten Querschnitt mit cler geringsten Geschwindigkeit nach hinten wirft, ist theoretisch der beste“.

Würde im günstigsten Palle V=v also s = V— v = 0, so müsste F unendlich gross werden. Es ist daher im Allgemeinen empfehlens-werth, bei jedem Propeller dafür zu sorgen, dass der Querschnitt F des austretenden Wasserstromes so gross wird, wie die practische Ausführung irgend zulässt, damit V so klein als möglich werden kann. Je grösser die Geschwindigkeit V des austretenden Wasserstromes, um so grösser ist der durch die verloren gehende lebendige Kraft desselben eintretende Arbeitsverlust und um so kleiner wird sein Nutzeffect.

Ursachen der Arbeitsverluste.

17) III. Modificirung der allgemeinen Grundsätze.

vom Propeller bewegten Wasser,

/i) die vom Propeller auf das Wasser übertragene nicht direct nach hinten gerichtete Bewegung, y) der Verlust an lebendiger Kraft beim Eintritt des Wassers in den Propeller.

Bei den einzelnen Propulsionssystemen treten aus verschiedenen Ursachen noch andere Arbeitsverluste auf, als die für den denkbar günstigsten Pall aufgestellte Formel 270 angiebt. Rankine*) analysirt die Ursachen dieser Verluste folgendermaassen : cd) der plötzliche Uebergang von der Eintritts- zur Austrittsgeschwindigkeit in dem

) W.    Rankine. On the theoretical limit of the efficiency of propellers.

Miscellaneous scientific papers. London 1881.

18) cc. Der Arbeitsverlust, welcher durch die Stösse herbeigeführt wird, die am Propeller auftreten, infolge des plötzlichen Uebergangs des mit der Geschwindigkeit v zuströmenden Wassers in die Geschwindigkeit V, lässt sich wie folgt bestimmen. Der Schiffswiderstand war nach Formel 268 :

Arbeit*rerlu*t durch Stöise.

W =    F V(V— v) kg.

Unter der Voraussetzung, dass das in den Propeller tretende Wasser von der Geschwindigkeit des Schiffes v mit gleichförmiger Beschleunigung s in die Austrittsgeschwindigkeit V übergeführt wird, berechnete sich die mittlere Geschwindigkeit, mit welcher der Propeller arbeitet, um den Schiffswiderstand W zu überwinden, auf :

s    f V — v\

V + 2=V+{~2-)

V+v

Die vom Propeller zu leistende Gesammtarbeit musste demnach werden:

(”+1)

29

FV(V—v)² +

F V (V — v) v —

F+y G

~ F V(V— v)

29

FV(V²-v²) mk.

wie Formel 271 angiebt. Geht aber die Eintrittsgeschwindigkeit v plötzlich in die Austrittsgeschwindigkeit V über, so ist mittlere Propellergeschwindigkeit

v s = v -\- (V — v) — V

und die Gesammtarbeit des Propellers wird daher :

FV²(V-v)mk. (273)

W(v+s)= WV——FV(V—v)²-\-—FV(V—v)v = 9    9

mithin der Nutzeffect :

FV (V—v)v

(274)

V G

— F V²(V — v)

9

Vergleicht man die letztere Gesammtarbeit mit der ersteren, so findet man, dass sich das erste, den Arbeitsverlust darstellende Glied, in Formel 273 verdoppelt hat. Die Stösse beim Eintritt verursachen daher einen Arbeitsverlust, welcher doppelt so gross ist, als der beim stossfreien Eintritt des Wassers in den Propeller auftretende.

19) Derartig grosse Arbeitsverluste kommen nur bei Schaufelrädern mit festen Schaufeln und Schrauben mit constanter Steigung vor, sie lassen sich theilweise vermeiden bei den Beactionspropellern, den Morgan-Rädern und den Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung, gänzlich werden sie sich wahrscheinlich nie verhindern lassen. Man kann daher den vergrösserten Arbeitsverlust beim Eintritt des Wassers ausdrücken durch:

(275)

c w(—~V^) = c~fv(v— v)* mk,

worin c ein Coefficient ist, der bei Schaufelrädern mit festen Schaufeln und Schrauben mit constanter Steigung gleich 1, bei gut construirten und ausgeführten Reactionspropellern hingegen beinahe 0 ist.

Arbeitsverluste durch seitliche Bewegung des Wassers.

20) ß. Arbeitsverluste infolge der vom Propeller auf das Wasser übertragenen nicht direct nach hinten gerichteten Bewegung kommen bei allen Schaufelrädern und Schrauben vor, nur die Reactionspropeller sind von derartigen Verlusten frei. Ist u die verticale, horizontale oder geneigte Gfeschwindigkeitscomponente des aus dem Propeller tretenden Wassers, dann ist die durch diese Bewegung verloren gehende Arbeit, falls das Wasser die Geschwindigkeit u allmälig annimmt, analog dem Vorhergehenden:

Lc =

F Vu² mk.

(276 a)

und wenn die Annahme der Geschwindigkeit u mehr oder minder plötzlich erfolgt:

LCl — (1 + Cj)

F Vu² mk,

worin cx ein Coefficient ist, der nie grösser wie 1 wird. Gewöhnlich sind diese Arbeitsverluste nach Eormel 276b zu berechnen.

Arbeitsverluste beim Eintritt des Wassers.

, (276b)

2g

21) y. Verluste an lebendiger Kraft beim Eintritt des Wassers in den Propeller können nur bei Reactionspropellern Vorkommen, bei denen das vom Propeller bewegte Wasser in das Schiff treten muss und von diesem eine Strecke weit mit fortgeschleppt wird, ehe es aus-tritt. Diese Wassermenge hat gegenüber dem Schiffe die relative Geschwindigkeit v und wenn die derselben infolge der Geschwindigkeit v innewohnende lebendige Kraft nicht verloren gehen soll, so muss jedes Wassertheilchen ohne Verlust an relativer Geschwindigkeit v in dem Propeller zur Wirkung kommen (wie beim Schaufelrad und Schraube) oder jeder Geschwindigkeitsverlust muss durch eine Steigerung des Druckes ausgeglichen werden, welcher in Gemeinschaft mit dem Propeller die Austrittsgeschwindigkeit V hervorruft. Tritt das Wasser beispielsweise in einen Raum, in welchem seine relative Geschwindigkeit v gegenüber dem Schiffe gleich Kuli wird, so wird es bei seinem Eintritte auf das in den Raum vorhandene Wasser einen seiner relativen Ge-v²

schwindigkeitshöhe ₉ entsprechenden Impuls ausüben, welcher die

Bildung von Wirbeln in dem eingeschlossenen Wasser bewirkt und eine Arbeit von:

2g

F Vv² mk.

Verhältnis x zur Nutzarbeit:

Wv =

F V(V— v) v mk. 9

V—v

FV(V— v)* mk.

2v

29

c(V— v)

(V— v\    G

V 2 )—*' 2

cW

F V(V — v)² mk.

2v

F Vu² mk.

Lc =

2 v (V — v)

C₁ u

F V u¹ mk.

LCl = (1 + Gx)

2v(V — v)

fv

Le—f F V v² mk.

2 (V—v)

2g

FV[2v(V—v)+(V-v)²(l+c)+u<2] mk. 7+l+c)(V—v)+^--^

(277)

consumirt. Hierin ist f ein Coefficient, dessen Werth zwischen wenig über Null und Eins liegt, je nachdem die Geschwindigkeit v des eintretenden Wassers mehr oder minder schnell aufgehoben wird. Es kann aber / auch grösser als Eins werden, wenn das Wasser beim Eintritte durch so enge Oeffnungen gehen muss, dass seine Geschwindigkeit zeitweise grösser wie v wird und es dann plötzlich in einen grossen Behälter tritt.

22) Recapitulirt man die Resultate dieser Betrachtungen, so lassen sich die von einem Propeller zu leistenden Arbeiten, wie folgt, rangiren :

A.    Nutzarbeit des Propellers zugleich Widerstandsarbeit d. Schiffes:

B.    Unvermeidlicher, in der lebendigen Kraft des Austrittswassers enthalten. Arbeitsverlust:

C.    Arbeitsverlust durch d.

Stoss beim Eintritt des Wassers in den Propeller:

D.    Arbeitsverluste infolge des nicht direct nach hinten bewegten Wassers, wenn dasselbe all-mälig beschleunigt wird:

E.    Wie bei D, wenn das Wasser plötzlich beschleunigt wird :

P. Arbeitsverlust durch d.

Einbusse an lebendiger Kraft des Eintrittswassers :

G. Gesammtarbeit eines Propellers (Schraube), bei welchem die Ar-L= beitsverluste unter E und F nicht auftreten :

Die Gesammtarbeit des Propellers unter G ändert sich je nach der Propulsionsmethode, wie vorstehend angegeben und umfasst z. B. bei einem gewöhnlichen Schaufelrade die Arbeiten unter A, B, C und E und bei einem guten Reactionspropeller nur die

Arbeiten unter A, B und F. Um die einzelnen Arbeitsverluste zu erhalten, braucht man die Nutzarbeit nur mit der zugehörigen Verhältnisszahl x zu multipliciren.

Beriick-»ichtigung der Keibungs-widerstände.

Eintheilung.

Wirklicher Slip.

Scheinbarer Slip.

23)    Bei den vorstehenden theoretischen Untersuchungen sind sämmt-liche am Propeller auftretenden Reibungen ausser Acht gelassen, welche man bei Bestimmung der zur Bewegung des Propellers erforderlichen Arbeit noch besonders zu berücksichtigen hätte und welche, wie § 117, 43 gezeigt ist, die aus den vorstehend entwickelten allgemeinen Grundsätzen gezogenen Schlüsse in gewissen speciellen Fällen wesentlich abändern.

24)    IV. Slip der Propeller. Unter Slip oder Rücklauf versteht man allgemein die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Propellers und der Geschwindigkeit des Schiffes. Man unterscheidet:

a)    den wirklichen Slip,

b)    den scheinbaren Slip, und theilt letzteren wieder in:

a) den positiven Slip,

ß) den negativen Slip.

25)    a. Der wirkliche Slip eines Propellers ist die Differenz zwischen der Austrittsgeschwindigkeit V und der Eintrittsgeschwindigkeit (Schiffsgeschwindigkeit) v des von demselben nach hinten geworfenen Wasserstromes, oder es ist der wirkliche Slip s—V—v die Beschleunigung, welche das in den Propeller tretende Wasser in der der Schiffsrichtung entgegengesetzten Richtung erfährt. Wie aus den allgemeinen Grundsätzen hervorgeht, ist kein Propeller im Stande, ein Schiff ohne wirklichen Slip vorwärts zu bewegen, denn wenn die Beschleunigung des von ihm nach hinten geworfenen AVasserstromes V—v = 0 wird, so wird auch der Reactions-druck A— 0 und der durch keine andere in Wirksamkeit tretende Kraft überwundene Widerstand des Schiffes bringt dasselbe zum Stillstände.

26)    b. Der scheinbare Slip eines Propellers ist die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Propellers und der Geschwindigkeit, mit welcher das Schiff das umgebende, zum Theil mitgerissene Wasser durchschneidet. Bewegt sich das Schiff in vollkommen ruhigem d. h. stillstehendem AYasser, so ist der scheinbare Slip gleich dem wirklichen Slip). Bei einer Schraube ist der scheinbare Slip stets kleiner als der wirkliche Slip, weil die hinten am Schiff sitzende Schraube im Kielwasser arbeitet, welches sich bereits in Bewegung befindet. Jedes durch das Wasser bewegte Schiff schleppt, wie die Erfahrung lehrt, eine grössere oder geringere Kielwassermasse hinter sich her, deren Stromgeschwindigkeit man kennen muss,

wenn man aus dem scheinbaren den wirklichen Slip berechnen will. Die Geschwindigkeit, mit welcher dieses Kielwasser dem Schiffe folgt, ist mit Genauigkeit nur schwierig feststellbar und von der Form des Schiffes abhängig. Nach Rankine findet man dieselbe annähernd, wenn man in den Spantenriss des Hinterschiffes eine Normallinie, d. h. eine auf allen Spanten senkrecht stehende Curve einzeiclmet, welche durch den Mittelpunkt der Schraube geht. Misst man die äusserste Breite b dieser Curve im Wasserlinienriss auf, und dividirt sie durch ihre auf der grössten Längsaxe des Schiffes von dem Punkte ihrer grössten Breite bis

nach hinten gemessenen Länge l, so liefert der Quotient y nahezu

das Yerhältniss der Stromgeschwindigkeit c des Kielwassers zur

Schiffsgeschwindigkeit v, d. h. y

G

— x = —. Der gewöhnlich be-v

rechnete und angegebene Slip einer Schraube ist aus dem vorstehenden Grunde stets der scheinbare und nicht der wirkliche Slip derselben und daher kein genauer Maassstab für ihre Güte.

Positiver Slip.

27) a. Der positive Slip eines Propellers ist der scheinbare Slip, so lange er eine positive Grösse bleibt. Man berechnet ihn auf folgende Weise: Ist u die Propellergeschwindigkeit, beispielsweise der Weg des Propellers in m. pro Secunde und v die Schiffsgeschwindigkeit ebenfalls in m. pro Secunde, so ist

u — v

der Slip des Propellers in der Secunde oder auf u m. seines Weges; daher wird:

der Slip des Propellers auf jeden Meter seines Weges. Berechnet man diesen Slip für 100 m. Propellerweg, so hat man den Slip in Procenten des Propellerweges:

(278a)

wie er gewöhnlich angegeben wird. Auf welche Weise die Berechnung des Propellerweges u erfolgt, ist für Schaufelräder unter § 114, 28 und für Schrauben § 117, 91 auseinandergesetzt.

28) ß. Der negative Slip entsteht, wenn Formel 278a ein negatives Re-KegatiTer sliP-sultat ergiebt. In solchem Falle würde die Geschwindigkeit des Schiffes scheinbar grösser als die des Propellers sein. Negativer Slip ist unter sonst normalen Verhältnissen nur bei Schraubendampfern beobachtet worden und erklärt sich durch die Arbeit der Schraube in bereits bewegtem Wasser. Wenn eine Schraube im Wasser arbeitet, welches bereits vorher durch das Schiff nach

vorn in Bewegung versetzt war, so vergrössert sich zwar infolge dieser Bewegung deren Vorwärtsschub, jedoch wird diese Ver-grösserung mehr als ausgeglichen durch die Verringerung des Wasserdrucks am Hintertheile des Schiffes (nach Froude den negativen Druck, siehe § 110, 84), welche durch die Thätigkeit der Schraube erzeugt wird. Eine Schraube mit negativem Slip besitzt daher stets einen sehr geringen Wirkungsgrad und ist ein Zeichen von höchst ungünstiger Ausnützung der Maschinenkraft, von welcher von vornherein ein beträchtlicher Theil absorbirt wird, um den dem Schiffe folgenden Wasserstrom zu erzeugen. Negativer Slip der Schraube wurde meistens bei ungünstiger Form des Hinterschiffes beobachtet, und zwar besonders bei solchen Schiffen, deren Hintertheile nicht ihrer Geschwindigkeit entsprechend lang genug waren (siehe § 110, 19 und 20), und für diese Geschwindigkeit daher zu völlige Wasserlinien besassen. Hat das Schiff aber einen normalen Wasserlinienverlauf, so besitzt die Schraube ungünstige Verhältnisse, z. B. eine zu grosse Oberfläche an den Enden der Flügel, wenn sie negativen oder auch gar keinen Slip ergiebt, und muss bei der ersten Gelegenheit durch eine andere von passenderen Abmessungen ersetzt werden, wenn nicht ein fortwährender geringer Nutzeffect der Maschine eintreten soll. Es sei hierbei aber noch darauf aufmerksam gemacht, dass man bei Schrauben mit periphe-rial veränderlicher Steigung durch die Einführung einer mittleren Steigung in die .Rechnung zuweilen einen negativen Slip erhalten kann, welcher aber verschwindet, sobald man die Austrittssteigung in Rechnung setzt. — Beim Dampfen unter Segel, mit der Tide oder in irgend einer Strömung kann die Erscheinung des negativen Slips selbstverständlich bei allen Dampfschiffen beobachtet werden. — In der englischen Marine hat man den negativen Slip fast nur bei 4flügeligen Schrauben und speciell bei Mangin-Schrauben (siehe § 119, 8) beobachtet.

Berechnung des wirklichen Slips.

wenn man

29) Der ivirkhche Slip wird nach dem Vorstehenden gefunden,

zur

das Verhältniss x der Stromgeschwindigkeit c des Kielwassers Schiffsgeschwindigkeit v nach dem Rankine’sehen Verfahren (siehe 26)

ermittelt. Dieselbe sei — = x, dann ist c = x v, welchen Betrag

man zu zu addiren hat :

der Differenz zwischen Propeller- und Schiffsgeschwindigkeit

u — v -j- x v = u — v (1 — x).

Der wirkliche Slip in Procenten des Propellerweges wird dann bei positivem, wie bei negativem scheinbarem Slip nach Formel 278a:

(278b)

Qi =

100 [u — v (1 — x)]

§ 113.

Hydraulische Reaction.

1)    Die hydraulische Reaction als Mittel zur Fortbewegung der Dampf- Eiiitheilung. schiffe theilt sich, wie schon früher erwähnt, nach der Art ihrer Erzeugung in 2 Arten:

Reaction mittelst    Centrifugalpumpe

„    „    Hydromotor.

2)    I. Die Reaction mittelst Centrifugalpumpe ist die älteste Propulsions- ^Rea^tionf-

dampfer.

methode, denn das erste Patent für dieselbe wurde bereits im Jahre 1661 in England an Toogood und Hayes ertheilt. Dasselbe gerieth aber in Vergessenheit und wurde erst im Jahre 1788 in Amerika durch Rumsey indessen ohne Erfolg wieder    aufgenommen.    Erst

nachdem die beiden Ruthven, Vater und Sohn, zwei Fahrzeuge von 9' resp. 40' engl. Länge in Edinburg erbauten, von welchen das letztere 1844 Probefahrten machte, bei denen sie die Ausgussöffnungen zum ersten Male nach vorn und hinten verstellbar eingerichtet hatten, wandte die Praxis der hydraulischen Reaction mehr Aufmerksamkeit zu.    Später bauten ziemlich    gleichzeitig    1855

Seydell in Stettin und 1857 Hervier in Frankreich je ein Reactions-schiff, welche aber keine befriedigenden Resultate ergaben. Auch die Erfolge, welche Cockerill in Seraing mit dem von ihm construirten,

1867 in Paris ausgestellten Reactionspropeller erzielte, waren nicht besonders ermuthigend, denn der später in einem kleinen Boot,

„Seraing“ von 1,4 qm. Hauptspantsquerschnitt installirte hydraulische Propeller verlieh demselben nur eine Geschwindigkeit von 4,25 Knoten. Trotzdem entschloss sich die englische Admiralität im Jahre 1865, 2 Kanonenboote „Nautilus“ und „AVaterwitch“, welches letztere gepanzert war, als Reactionsschiffe ausführen zu lassen. Die mit diesen Schiffen erhaltenen Resultate brachten es bei den vermeintlichen Vortheilen der Reaction gegenüber Schaufelrad und Schraube für Kriegsschiffe dahin, dass die deutsche Admiralität im Jahre 1874 den Dampfer „Rival“, die schwedische im Jahre 1878 und die englische im Jahre 1883 je ein Torpedoboot bauen Hessen, bei denen diese Propulsionsmethode zur Anwendung kam.

dampfer.

•£

CO

05

3)    Die allgemeine Einrichtung eines Reactionsclampfers mit Centrifugal-Bin™htung^ der pumpe ist auf Tafel 75, Fig. 1 und 2 ersichtlich, woselbst die ganze Pumpen- und Maschinenanlage des Dampfers „Rival“ dargestellt ist. Dieselbe ist im Grossen und Ganzen der „AVaterwitch“ ¹) entlehnt, Pumpeneinlauf, Pumpe und Ausgussrohre sind denen der

letzteren ähnlich gehalten, nur die Dampfmaschine hat die im § 54, 29 angegebenen, durch die Schiffsform bedingten Abänderungen erfahren müssen. Durch einzelne im Schiffsboden angebrachte Oeffnungen läuft das Wasser von unten in die horizontale Centrifugalpumpe und wird durch dieselbe in die Ausgussöffnungen getrieben, welche zu beiden Seiten des Schiffes münden, und so hergestellt sind, dass ihre Mündungen parallel der Längsaxe des Schiffes nach dem Heck oder dem Bug hin gerichtet werden können. Die Reaction des aus dem Rohre tretenden Wasserstromes bewirkt die Fortbewegung des Schiffes. Sind die Oeffnungen an beiden Schiffsseiten nach hinten gerichtet, so geht das Schiff vorwärts; stehen sie nach vorn, so bewegt es sich rückwärts. Steht eine Oeffnung nach vorn, die andere nach hinten, so dreht sich das Schiff, und zwar fällt sein Bug nach derjenigen Seite hin ab, auf welcher der Wasserstrom vorn austritt.

Nutz effect des Keactions-propellers.

4) Aus den § 112, 22 zusammengestellten Rankine’schen Formeln geht hervor, dass ein guter Reactionspropeller von den Arbeitsverlusten, welche von etwaigen Stössen beim Eintritt des Wassers in denselben, sowie von der nicht direct nach hinten gerichteten Bewegung des von demselben bewegten Wasserstromes herrühren, frei gehalten werden kann. Die älteren Reactionspropeller besassen aber sämmtlich einen durch Verluste an lebendiger Kraft beim Eintritt des Wassers in den Propeller herbeigeführten geringeren Nutzeffect, welchen man bei den neuesten Constructionen durch die Vermeidung auch dieses Arbeitsverlustes zu verbessern trachtete. Die von einem älteren Reactionspropeller zu leistende Gesammt-arbeit setzte sich demnach zusammen: 1) aus der Widerstandsarbeit des Schiffes als der Nutzarbeit des Propellers, 2) dem unvermeidlichen, durch die Beschleunigung des Wassers im Propeller hervorgerufenen Arbeitsverlust, 3) aus dem durch die Einbusse an lebendiger Kraft beim Eintritte des Wassers in den Propeller entstehenden Arbeitsverlust, und würde sein :

Gr

₉ FV[2 v (V — v) + (V — v)² -f- f v²] mk.

der Nutzeffect eines solchen Propellers stellt sich daher nach § 112, 15 auf:

(279)

2v + (V—v)+f

V— v

und

wenn man annimmt, dass alle in dem Eintrittswasser steckende lebendige Kraft verloren geht, also / = 1 wird :

(280)

2 v (V— v) V — yY~

und dieser Werth ist nach Napier²) ein max., wenn 2 v — V,

also rj = ^ wird. Fällt hingegen der dritte Arbeitsverlust fort,

so wird der Reactionspropeller den grössten theoretischen Wirkungsgrad erreichen, denn die zu seiner Bewegung erforderliche Gesammt-arbeit wäre dann nach Formel 271:

L = ~FV(V2 — v²) mk.

und sein Nutzeffect nach Formel 272:

V—v

Nutzeffect der gesammten maschinellen Anlage.

5) Der durch die vorstehenden Formeln 279, 280 und 272 festgestellte Nutzeffect des Reactionspropellers ist der Nutzeffect des durch die Austrittsrohre bewegten Wasserstromes, d. i. des Austrittsstromes. Stellt man die zur Erzeugung des Austrittsstromes erforderliche Arbeitsmenge in ein Yerhältniss zu der von der Dampfmaschine auf die Pumpe übertragenen Nutzarbeit, = tj₁ IIP, so erhält man den Nutzeffect der Pumpe rjp unter Berücksichtigung der letzten Formel zu:

Vr =

—— F V(V² — v²)

L    2 g

75 rj, IIP ⁼    75 rj± IIP

(281)

sammen.

Dampfmaschine multiplicirt, so entsteht der Gesammtnutzeffect ijg der Maschinen- und Propellereinrichtung:

Multiplicirt man den Nutzeffect des Austrittsstromes rj mit dem Nutzeffect der Pumpe rjp, so erhält man den Nutzeffect der ganzen Propelleranlage, d. h. der Pumpe und des Reactionsstromes zu-Wird dieser Werth weiter mit dem Nutzeffect ^ der

Vg ~VVp Vi

6) Die gute Wirksamkeit eines Reactionspropellers hängt nach ^emdeBr°^“rflkugsas“^it Vorstehenden wesentlich vom richtigen Einlaufe des AVassers in des Keactums-

°    propellers.

die Pumpe ab, wird aber auch von dem Auslaufe desselben aus der Pumpe, sowie von der Construction der letzteren selbst beeinflusst. Nachstehend sind daher besprochen und verglichen:

a)    der Wassereinlauf,

b)    der Wasserauslauf,

c)    die Centrifugalpumpe

von

zwar von dem

den bekanntesten resp. neuesten Ausführungen dieser Art und

41

Propulsionsapparat der „AVaterwitch“, construirt von Ruthven,

„    „    „    des schwedischen Torpedobootes, construirt von

Lilliehöök,

„    ,.    „    des englischen Torpedobootes, construirt von

Thornycroft,

welche sämmtlich auf Tafel 159 abgebildet sind.

Aelterer Wassereinlauf.

Verbesserter

Wassereinlauf.

7) a. Der Wasseremlau_f geschieht bei der Ruthven’schen „AVaterwitch“ durch eine Oeffnung im Boden des Fahrzeuges, welche man dadurch herstellte, dass die Bodenbleche aufgeschlitzt und die hinteren Kanten der hierdurch entstehenden Blechstreifen warm gemacht und nach innen gehämmert wurden, wie Tafel 159, Fig. 1 zeigt. Aus der Einlaufkammer gelangt das Wasser nach dem Passiren eines Absperrschiebers in den untern Theil der Pumpe, über welchem senkrecht die Centrifugalpumpe steht. Die dem einlaufenden AVasser infolge seiner Geschwindigkeit v innewohnende lebendige Kraft geht also bei „AVaterwitch“ infolge des plötzlichen Wechsels in der Bewegungsrichtung vollständig verloren. Aehnlich war es auch zuerst bei dem Lilliehöök’schen Torpedoboot, welches, wie Tafel 159, Fig. 4 zeigt, 2 Centrifugalpumpen mit getrennten Einläufen besitzt. Später wurden beide Einläufe so abgeändert, wie die starken schwarzen Linien andeuten, so dass wenigstens ein Theil der lebendigen Kraft des eintretenden AVassers nutzbar gemacht werden konnte, wie daraus hervorgeht, dass nach der Abänderung der Einläufe die Geschwindigkeit des Bootes von 7,87 Knoten auf 8,12 Knoten und der Nutzeffect des Austrittsstromes von 0,5 auf 0,567 stieg. Beide Constructionen des Einlaufes, sowohl die von Ruthven als auch die von Lilliehöök haben ausser dem vorerwähnten Uebelstande noch den Nachtheil, dass das von der Pumpe eingesaugte AVasser durch andere von der See an die Schiffsseiten strömende AVassermengen ersetzt werden muss, welches höchst wahrscheinlich den glatten Verlauf der Stromlinien stört und den Reibungswiderstand des Schiffes vermehrt.

8) Das Thornycroft-Torjiedoboot hat im Kiel einen vollständigen Absatz, welcher muldenförmigen Querschnitt besitzt (Tafel 159, Fig.

7) und gerade vor der Pumpe liegt. In die hierdurch entstehende Oeffnung tritt das AVasser ein und läuft mit leichter Biegung in die schräg darüber stehende Centrifuge, deren Schaufeln das Wasser ohne Stoss und ohne dass es eine merkliche Einbusse an seiner Geschwindigkeit v erleidet, auffangen und bis zur Austrittsgeschwindigkeit V beschleunigen. Es kann daher nur ein sehr geringer Verlust an lebendiger Kraft eintreten, denn die mit dem Boot ange-stellten Versuche zeigten, dass bei der Maximalgeschwindigkeit desselben von 12,65 Knoten — 6,507 m. pro Secunde sich die Eintrittsgeschwindigkeit des AVassers zu 6,276 m. pro Secunde berechnete,

mithin nur ein Geschwindigkeitsverlust von 0,231 m. pro Secunde vorhanden war. Um dieses günstige Resultat zu erreichen, musste aber der Tiefgang des Bootes zur Herstellung der Einlauföffnung um deren Höhe vergrössert werden, wodurch derselbe fast so gross wie der des Schwesterschraubenbootes wurde, also ein sonst hervorragender Vorzug der Reactionsschiffe gang — geopfert werden musste. Die Einlauföffnung des Thorny-croftbootes hat zwar den Nachtheil, dass sie wegen des entstehenden Absatzes im Kiel das Deplacement des Bootes vergrössert, sie bringt aber keinerlei Störungen im Verlauf der Stromlinien hervor, weil das durch den Vorsprung verdrängte Wasserquantum sofort von der Pumpe fortgeschafft wird, und hat endlich noch den Vorzug, dass sie sich nicht so leicht mit Kraut oder Seetang verstopfen kann, wie dies bei dem Ruthven’schen Einlauf geschieht, wenn sich das Fahrzeug in mit Kraut bestandenem Wasser bewegen muss. Bei einer Fahrt des Dampfers „Rival“ in derartigem Wasser verengte sich die im Boden angebrachte, jalousieartig verschliessbare Einflussöffnung durch mitgerissenes Kraut derartig, dass nur noch eine geringe Quantität Wasser in die Centrifugalpumpe gelangte und die Schiffsgeschwindigkeit sich infolgedessen im stromfreien Wasser bei stillem Wetter auf 1¹j₂ Knoten verringerte.

ihr geringerer Tief-

wie Wasserauslauf.

9) b. Der Wasserauslauf wird bei „Waterwitch“ und „Rival“

Tafel 75, Fig. 2 zeigt, durch ein stark gekrümmtes Rohr nach jeder Schiffsseite hin geleitet, in welchem das Wasser absichtlich nicht auf dem kürzesten Wege aus dem Schiffe befördert wird, sondern in denen sich seine Geschwindigkeit in Druck umsetzen soll, wobei allerdings ausser Acht gelassen ist, dass die starken Krümmungen und die grössere Länge der Rohre sehr beträchtliche Reibungsverluste herbeiführen müssen. Der Wechsel in der Richtung des Austrittsstromes wird bei den Fahrzeugen durch Drosselklappen bewirkt, welche von der Commandobrücke aus gehandhabt werden können. — In dem schwedischen Torpedoboote sind auf jeder Schiffsseite 2 Ausgussrohre vorhanden (Tafel 159, Fig. 5), deren eines ein Stück im Boote entlang nach vorn führt, während das andere nach hinten geht. Die Rohre sind an beiden Enden durch Ventile abgeschlossen, welche vom Steuerrade aus bewegt werden. Die ganze Einrichtung hat den Zweck, starke Krümmungen in den Ausgussrohren zu vermeiden und die Steuerfähigkeit des Bootes zu erhöhen, insofern man das von der Pumpe kommende Wasser beliebig in einer etwas geneigt zur Längsaxe liegenden Richtung austreten lassen kann. Diesen Vorzügen stehen indessen die durch die Reibung in den langen Rohren und das Mitschleppen einer beträchtlich grösseren Wasserquantität entstehenden Arbeitsverluste gegenüber. — Thorny croft führt das Wasser (Tafel 159, Fig. 8),

41*

nachdem er ihm seine Eintrittsgeschwindigkeit erhalten und es in der Pumpe noch beschleunigt hat, auf dem kürzesten Wege nach Aussenbords, damit sich der Nutzeffect desselben so wenig wie möglich durch Stösse, Reibungsverluste etc. vermindern kann. Der Ausguss erfolgt bei seinem Boote an

jeder Seite durch ein dünnes

Kupferrohr von 9" engl. = 229 mm. Durchmesser, welches einen Krümmungsradius von 18" engl. = 457 mm. besitzt. Diese Rohre sind so pivotirt, dass sie sich um den Punkt P und das Loch in der Schiffswand nach vorn und hinten drehen lassen, welches mittelst Händel vom Commandothurm aus geschieht. Durch diese Ausgüsse, welche weder eine Klappe noch ein Ventil enthalten, kann das Wasser ganz frei austreten.

Lage der Ausgussöffnungen.

Messung der Austrittsgeschwindigkeit und der Ausgussmenge.

10)    Ueber die günstigste Lage der Ausgussöffnungen, ob über oder unter Wasser, sind sowohl von Lilliehöök als von Thorny croft Versuche angestellt worden, welche zu dem Ergebnisse führten, dass es zweckmässiger ist, dieselben über Wasser zu placiren, wenngleich für Kriegsschiffe solche über Wasser befindliche, grosse Oeffnungen doch stets mehr oder minder Gefahr bringend sind. Legt man sie nämlich über Wasser, so muss die Pumpe das Wasser höher fördern und es geht hierdurch eine bestimmte Arbeit verloren, legt man sie aber unter Wasser, so wird die durch die Ausgusskasten entstehende grössere Widerstandsarbeit des Schiffes jenen Arbeitsverlust mehr als ausgleichen. — Thornycroft hat auch den Nutzen untersucht, den ein unter Wasser liegender Ausguss mit mehreren übereinander geschobenen Düsen nach Art der Strahlapparate, (Tafel 142, Fig. 3) ergeben würde, und gefunden, dass, wenn 5 Düsen übereinander geschoben wurden, die durch denselben Wasserstrom erzeugte Reaction 1¹/₂ mal grösser war, als wie beim einfachen Austritt aus einer Oeffnung. Indessen wurde diese Ver-grösserung der Reaction durch die entstehende beträchtliche Reibung an der viel grösseren Oberfläche der Düsen vollständig in den Schatten gestellt.

11)    Die Austrittsgeschwindigkeit und die Menge des geförderten Wassers wurden bei der „Waterwitch“ nur sehr roh und angenähert bestimmt, indem man in die Austrittsöffnung ein Patentlog hing. Die nach Brin berechnete und in die Tabelle auf Seite 647 eingesetzte Geschwindigkeit von 8,839 m. ist wahrscheinlich zu gross, da die Umfangsgeschwindigkeit der Centrifuge nur 8,932 m. betrug. — Bei den Probefahrten des schwedischen Bootes war in dessen Ausguss ein Manometer angebracht, welcher den dort herrschenden Druck anzeigte, aus welchem man die Geschwindigkeit und die Ausflussmenge berechnete. — Beim Thornycroft-Boot hatte man

an

_i—i

der Oeffnung des Ausgusskastens eine kleine dünne Platte von l⁵ ₆" engl. = 33,3 mm. im Quadrat angebracht, welche am Ende

eines Hebels befestigt war. Der auf die Platte ausgeübte Druck Avurde durch das andere Ende des Hebels auf einen Dynamometer übertragen. Die ganze Einrichtung war derartig getroffen, dass man den Druck an jeder Stelle des Ausflussstromes und nicht allein in der Mitte desselben messen konnte. Hierbei stellte sich heraus, dass der Druck in der Mitte des Wasserstromes am grössten war und nach den Rändern hin allmälig abnahm, so dass der mittlere Druck des Wasserstromes 0,9 von demjenigen in der Mitte war.

Contrôle der Messungen.

Nutzen des günstigen Einlaufes.

12)    Die Resultate der Messungen des Druckes im Austrittsstrom des Thornycroft-Bootes sind auf Tafel 158, Fig. 5 für verschiedene Umdrehungszahlen der Pumpe graphisch zusammengestellt. Die Ordinaten der Curven A und D geben den auf die kleine Platte ausgeübten Druck in Pfund engl, an, wenn dieselbe in der Mitte des Stromes angebracht war. Die Curve A wurde bei der Fahrt, die Curve I) bei vertäutem Schiff erhalten. Die Curven B und E zeigen den auf den Hebel entfallenden Druck an, welcher die Platte trug. Letzteren Druck bestimmte man, indem man in dem Austrittsstrom einen ähnlichen Hebel ohne die kleine Platte anbrachte. Die Differenz zwischen A und B, soAvie D und E ist daher der wirkliche Druck auf die Platte. Die Curve C giebt den Nutzeffect der Pumpe und des Austrittsstromes bei verschiedenen Geschwindigkeiten der ersteren an. Die Proben bei vertäutem Schiff sollten nur die Genauigkeit der Messmethode constatiren, wesswegen in die das Boot haltende Trosse ein Dynamometer eingeschaltet, und der auf denselben entfallende Zug bei verschiedenen Geschwindigkeiten der Pumpe mit dem berechneten Reactionsdrucke verglichen wurde⁻. So zeigt sich beispielsweise bei 295 Umdrehungen der Pumpe der Reactionsdruck nach der Curve zu 9¹/₂ cavL = 482,6 kg., während am Dynamometer bei dieser Geschwindigkeit 9⁷/₈ cwt. = 501,6 kg. abgelesen wurden. Die geringe Differenz von 19 kg. zeigt ein sehr zufriedenstellendes Resultat an, und lässt erkennen, dass der Nutzeffect bei keiner Geschwindigkeit überschätzt wurde.

13)    Bei diesen Versuchen wurde auch der Einfluss eines günstigen Einlaufes auf den Nutzeffect des Reactionspropellers festgestellt. Man fand, dass bei einer bestimmten Anzahl Umdrehungen der Centrifuge die IIP der Maschine sowohl bei der Fahrt als bei vertäutem Boot gleich gross Avar. Indessen zeigte sich, dass bei 428 Umdrehungen der mittlere Druck des Austrittsstromes bedeutend grösser Avar, als bei gleichen Umdrehungen und gleicher IIP am vertäuten Boot. Diese Druckzunahme repräsentirt die lebendige Kraft des Eintrittswassers auf der Fahrt; aus demselben berechnet sich die Geschwindigkeit desselben, wie schon unter 8) angegeben, auf 6,276 m. pro Secunde, während die Schiffsgeschwindigkeit 6,507 m. pro Secunde betrug, so dass nur 0,231 m. pro Secunde \rerloren gingen.

14)    c. Die Centrifugalpumpe ist bei allen drei Ausführungen sehr verschieden gestaltet. Ruthven und Lilliehöök stellen die Axe ihrer Cen-trifugalpumpe vertical, Thornycroft legt dieselbe aus dem unter 7) angeführten Grunde schräg. Die Centrifugalpumpen sind auf Tafel 159, Dig. 3, 6 und 9 dargestellt, sie lassen die von den einzelnen Constructeuren angewandten Schaufelformen erkennen. Die Ruth-ven’sche Pumpe machte nur 40 Umdrehungen pro Minute, die Lilliehöök’sche 384 und die Thornycroft’sche 428. Den grössten Nutzeffect mit 0,55 ergab die Lilliehöök’sche, die Ruthven’sche und Thornycroft’sche arbeiteten nur mit dem sehr massigen Nutzeffect von 0,47 resp. 0,45. Dieser geringe Nutzeffect der Centri-fugalpumpe ist Schuld an der Inferiorität des Reactionspropellers, wie unter 23) ausgeführt. Die umstehende Tabelle enthält die wichtigsten Angaben und Verhältnisswerthe der drei angeführten Reactionspropeller.

Centrifugal-

pumpe.

Bemerkungen zur umstehenden Tabelle.

Querschnitt des Auslrittsrohres.

15)    In dieser Tabelle ist der Nutzeffect des Austrittsstromes beim Thornycroft’schen Boot nach der Formel 272 berechnet. Wird er unter Berücksichtigung des geringen Verlustes an lebendiger Kraft beim Einlauf des Wasses nach Formel 279 ermittelt, so stellt er sich auf 0,71 statt 0,73. Der Nutzeffect der Pumpe wird dann 0,46. Bei der „Waterwitch“ und dem schwedischen Boot, bei denen die gesammte lebendige Kraft des Eintrittsstromes verloren ging, ist der Nutzeffect des Austrittsstromes nach Formel 280 berechnet, und stellt sich in beiden Fällen auf 0,50. Den für das schwedische Boot angegebenen Daten liegt die Geschwindigkeit von 7,87 Knoten, welche vor der Abänderung des Einlaufs erreicht wurde, zu Grunde. Nimmt man die nach dieser Aenderung erreichte Geschwindigkeit von 8,12 Knoten, so ergiebt sich unter der Voraussetzung, dass die Widerstandsarbeit des Schiffes mit dem Cubus der Geschwindigkeit wächst, ein Gesammtnutzeffect von 0,236 statt 0,214, und der Nutzeffect des Austrittsstromes steigert sich von 0,5 auf 0,567. Bei der Berechnung des Gesammtnutz-effectes ist der Nutzeffect der Dampfmaschine in allen Fällen zu 0,77 angenommen; da derselbe bei den grösseren Maschinen ein besserer als bei den kleineren gewesen sein wird, und ausserdem die angegebenen Nutzeffecte die theoretisch ohne Berücksichtigung ihrer schädlichen Widerstände berechneten sind, so geben die entsprechenden Zahlen der Tabelle nur einen relativ richtigen V ergleichs werth.

16)    Die Berechnung des Querschnitts der Eintritts- und Austrittsrohre erfolgt auf folgende Weise: In Formel 268 war der von einem Strome vom Querschnitte F erzeugte Reactionsdruck zu:

B = jFV(V— v) kg.

Ph

'-G>

P3

rI abeile über die Haupt-Verhältnisse

Ge-

sammt-

Nutz-

effect

Nutz

effect

der

Dampf

ma

schine

Nutz-

effect

beider

zu-

sammen

Nutz-

effect

des

Aus

tritts

stromes

Nutz-

effect

Geför

dertes

Wasser-

Sehiffs-

ge-

Aus-

tritts-

19

18

17

16

0,180

0,77

0,234

0,214

0,254

0,170

0,77

0,77

0,77

0,277

0,330

0,220

der

Pumpe

15

quan

tum

pro

Secunde

H S' li 8

scliwin-

ge-

kg.

14

5284 j 0,47    0,50

0,50

0,73

0,50

685    0,55

0,45

0,44

1002

2393

digkeit

in

schwin-

digkeit

Fa

Fe

Fe

in

m. pro I m. pro Secunde Secunde

12

11

io

8,839 4,770    1,85

0,0184

0,0840

8,543 4,173    2,04

11,338 6,472    1,75

7,105 3,600    1,91

0,0346

0,0648

0,0710

0,1134

0,0398

in

•uit)

31,214

2,332

1,245

8,453 J 0,1230

Fa

4,50

1,88

Ge-

sammt-

quer-

schnitt

der

Aus

tritts

öffnung

Ge-

sammt-

quer-

schnitt

der

Ein

tritts

öffnung

Um-

fangs-

ge-

schwin-

digkeit

der

Fa

Fe

Pumpe

Umdre

hungen

der

selben

pro

Minute

Durch

messer

der

Centri-

fugal-

pumpen

Schiffsname

•tut)

qm.

m.

•tu

0,5834

0,0802

0,0883    1,60

3,08

0,3368

2,624

0,1505

0,1417

1,0386

8,932

11,996

17,068

11,828

40

384

428

06

4,267

0,5969

0,7620

2,510

Panzerknbt.

Waterwitcli

Schwedisches

Torpedoboot

Englisches

Torpedoboot

Dampfer

Rival

festgestellt worden. Bezeichnet nun Fa den Querschnitt der Druckrohrmündung in qm., so ist auch:

Fa V(V — v) = W

gleich dem Widerstande des Schiffes. Setzt man letzteren:

W= kt Mv²

so folgt:

ktMv² =

K v (V — v)

und daraus:

_ hg

M G V(V— v) - G * V(V— v)

Setzt man

— = x, so entsteht : v

K h g_____

ffl G * x (x — 1)

als Querschnitt der Druckrohrmündung. Setzt man hierin nach Bourgois (siehe § 110, 67) für kleinere Schiffe kt—6 und nimmt _ 9,81

G ~~ To Ö Ö

qm,

(282)

'—' 0,01 an, so ergiebt sich, wenn man nach der Tabelle V

auf Seite 647 im Mittel — mit 1,7 veranschlagt :

6.0,01.1

0,06

•—> 0,05

1,7 (1,7 — 1)    1,19

welcher Werth die Mitte hält zwischen der Lilliehöök’schen und Thornycroft’schen Ausführung.

Btatrittwohres!’ ^ ^er Austrittsquerschnitt Fa festgestellt, so muss sich der Eintrittsquerschnitt Fe

zu

demselben umgekehrt verhalten, wie die zur Eintrittsgeschwindigkeit. Wird das

Austrittsgeschwindigkeit Wasser, wie es im günstigsten Falle sein soll, mit einer der Schiffsgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit v in die Pumpe geleitet, so folgt:

F a _ y . -p

ein Yerhältniss, welches bei den beiden Beactionstorpedobooten nahezu innegehalten worden ist. Einen Anhalt für die Festsetzung des nöthigen Querschnittes Fa gewährt auch die Tabelle im § 116, unter 16), in welcher die für ein Paar beweglicher Schaufeln gegebene Fläche auch für die Austrittsöffnungen von Beactions-schiffen gelten kann, wenn sich dieselben unter denselben Verhältnissen fortbewegen sollen wie die Baddampfer.

Keactlonspropei- ^"anz abgesehen von den am Ende dieses Paragraphen angeführten lerpropenern,ren Vor- un(^ Nachtheilen der Beactionspropeller hat man wiederholt

Fe

qm.

(283)

an-

Vergleiche zwischen denselben einerseits und dem Schaufelrade und der Schraube andrerseits angestellt, wovon nachstehend die interessantesten, theils auf blossen Rechnungen, theils aber auf Probefahrten beruhenden Ausführungen mitgetheilt sind.

Reactionspropeller und Schaufelrad.

19)    Einen Vergleich zwischen Reactionspropeller und Schaufelrad stellt Cotterill ³) an, indem er in überschläglicher Weise ihren Wirkungsgrad feststellt. Er setzt voraus, dass die enormen Schwierigkeiten, grosse Ausflussöffnungen für den Reactionsstrom in die Schiffswand einzubauen, überwunden seien, so dass der Reactionspropeller dieselbe Quantität Wasser mit der gleichen Geschwindigkeit nach hinten werfen kann, wie ein Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln, welches 20 °/0 Slip besitzt. Der Querschnitt der Ausflussöffnungen müsste in solchen Fällen auf jeder Seite etwa gleich der Fläche einer Schaufel sein.

Die Arbeitsverluste beim Schaufelrad betragen etwa 10°/o für die lebendige Kraft, welche noch in dem Austrittswasser enthalten ist, sowie etwa 25—30 °/₀ für die Erschütterungen im Wasser und für Maschinenreibung, dagegen verbraucht der Reactionspropeller ebenfalls 10 °/₀ für die lebendige Kraft des Austrittswassers und mindestens 35 °/₀ für Maschinenreibung und Widerstände in den Austrittsrohren, welche letzteren Schätzungen, wie aus den weiter unten erwähnten Probefahrten hervorgeht, noch viel zu niedrig gegriffen sind. Da nun ausserdem der Querschnitt der Austrittsöffnung auf jeder Seite des Reactionsschiffes im Allgemeinen nicht so gross gemacht werden kann, wie die Fläche einer Schaufel am Raddampfer, wesswegen die Geschwindigkeit des Austrittsstromes beim ersteren in demselben Maasse anwachsen muss, in welchem sich sein Querschnitt verkleinert, um dieselbe Reaction hervorzubringen; so wird der Vergleich zwischen dem Wirkungsgrade des Reactionspropellers und des Schaufelrades stets zu Ungunsten des letzteren ausfallen müssen (siehe § 112, 16).

Reactionspropeller und

20)    Vergleiche zwischen Reactionspropeller und Schraube sind zu wiederholten Malen und zwar recht umfassend angestellt worden. Mit schraube, der „Waterwitch“ wurden die Doppelschraubenschwesterschiffe „Viper“ und „Vixen“, mit dem schwedischen Reactionsboot ein Doppelschraubenboot und mit dem englischen Reactionsboot ein Torpedoboot mit Einzelschraube erbaut und erprobt. Die Dimensionen und Verhältnisse aller dieser Fahrzeuge, sowie die bei den Vergleichsprobefahrten derselben erhaltenen Resultate hat Barnaby ⁴)

in der umstehenden Tabelle zusammengestellt.

Vergleichst ab elle zwischen Schrauben- und Beactions-S chwes t er s chiffen.

Schiffs name

Jahr

der

Er

pro

bung

Zahl

dar

Pro

peller

Länge

des

Fahr

zeuges

Breite

des

Fahr

zeuges

Gross-

De- ! ter

place" ! IIP ment

Tief-

gang

Ge-

3chwiu-[Umdre- digkeit spant_ hungen ln

Eng-

Haupt- lischer Coefficient

Areal

i See-I meilen ! in

Ci

m.

m.

m.

Tonnenj

pro

pro

Minute I Stunde qm.

v³ T²Ii

IIP

10

11

12

Panzer-Kanonenboot Viper 1867 „ Waterwitch 1867 Schwed. Scùrauôen-Torpedoôoot 1878 « Reactions-TorpefloDoot 1878 Engl. Scliraiibeii-Torpedoüoot l| 1883 » Reactions-TorpefloDoot 1888

Vergleich zwischen der Waterwitch und demThornycroft-Boot.

49,400

49,400

17,678

17,678

19,202

20,218

9,753(3,606 1199,0 696    110 I 9,58 31,307| 141,4

I

21) Auf Grund der Leistungscoefficienten Cx der vorstehenden Tabelle, welche für die Maximalgeschwindigkeit berechnet sind, darf man ohne Weiteres keine Schlüsse über das Verhalten der beiden kleinen Torpedoboote gegenüber der „Waterwitch“ ziehen, denn deren Coefficient von 116,9 ist gegenüber den anderen von 52,5 und 72,0 ein recht guter. Wenn man aber in Betracht zieht, dass eine Geschwindigkeit von 9,3 Knoten für ein Schiff von 49,4 m. Länge eine recht massige ist, wogegen eine Geschwindigkeit von 12,6 Knoten mit einem Boot von 20,2 m. Länge nur sehr schwer zu erreichen ist

„Waterwitch“ über das Thornycroft-Boot einen Stoss, schwindet aber vollständig, wenn man die Curve D in Big. 6 auf Tafel 158 betrachtet, welche die Leistungscoefficienten des Thorny-croft-Reactions-Bootes bei den verschiedenen Geschwindigkeiten darstellt. Dieselbe zeigt, dass der grösste Coefficient C, = 108 bei 8¹/₂ Knoten eintrat, wobei die Pumpe 235 Umdrehungen machte.

Aus Fig. 5 auf demselben Blatt lässt sich erkennen, dass der Nutzeffect des Reactionspropellers bei dieser Umdrehungszahl 0,26 ist. Hätte der Propeller bei der nach dem Coefficienten C₁ besten Geschwindigkeit des Bootes von 8l/₂ Knoten mit seinem Maximalnutzeffect von 0,33 arbeiten können, so würde ein weit günstigerer Coefficient Cx beobachtet worden sein. Bei 8¹/₂ Knoten indicirte die Maschine 33 EP, multiplicirt man diese Zahl mit 0,33 und div.idirt sie durch 0,26, dem Nutzeffect bei 8¹l% Knoten, so erhält man 42 IIP, welche dem Boote eine Geschwindigkeit von 9¹/2 Knoten verliehen haben würde. Diese letztere Geschwindigkeit wäre mit 33 IIP erreicht worden, wenn der Reactionspropeller bei

Schrh.

Centrif.

Schrh.

Centrif.

9,753

3,276

3,276

3,403

1,295

1,270

1179,7 760

20,3

21,3

O 00 05 t>

Schrh.

Centrif.

1,245

II

72,0

so erhält die scheinbare Ueberlegenheit der

Sie ver-

derselben mit seinem Maximalnutzeffect hätte arbeiten können, und der nach diesen Daten berechnete Coefficient Ct ist gleich 140 gegenüber dem „Waterwitch “-Coefficienten 116, zeigt also klar die Ueberlegenheit des Thornycroft-Bootes über die letztere.

22)    Ebensowenig darf man aber auch die beiden Thornycroft-Boote,v Thornycroft^1 das Schrauben- und das Reactionsboot auf Grund ihrer Coefficienten Boote-G₁ vergleichen. Eig. 6 auf Tafel 158 stellt die Curven der indi-cirten Pferdestärken und der Coefficienten C₁ beider Boote dar.

A ist die Curve der indicirten Pferdestärken des Schraubenbootes,

B die des Reactionsbootes, C und D sind die respectiven Coeffi-cientencurven, E die Curve der Umdrehungen und der Geschwindigkeit des Reactionsbootes. Man ersieht aus dem letzteren, dass der Coefficient Gt für beide Boote bei 12,5 Knoten am kleinsten ist, während er bei geringeren Geschwindigkeiten wieder steigt.

Bei 12,6 Knoten ist er für das Schraubenboot 140 und für das Reactionsboot 72, beide Coefficienten stehen also ungefähr in demselben Verhältnisse zu einander, wie die Gesammt-Nutzeffecte beider Boote 0,5 und 0,254, woraus folgt, dass das Reactionsboot ebenso befriedigend wie das Schraubenboot gelaufen hat.

Resultat der Versuche.

23)    Zieht man aus den sehr sorgfältig angestellten Versuchen mit den beiden Thornycroft-Booten einen Schluss, so ergiebt sich der Nutzeffect :

für das Schraubenboot: Maschine 0,77 ; Schraube 0,65; Insgesammt 0,50.

„    „ Reactionsboot: Maschine 0,77; Austrittsstrom 0,71; Pumpe 0,46;

Insgesammt 0,254.

Hieraus folgt:

Der Wirkungsgrad des Austrittsstromes ist bei einem Reactions-Rropeller etwas besser als der Wirkungsgrad einer Schraube, indessen geht in der zur Erzeugung dieses Stromes erforderlichen Pumpe etwa die Hälfte der Gesammtmaschinenleistung verloren. Ehe daher ein Reactionsschiff mit einem Schraubenschiff concurriren kann, müssen die Arbeitsverluste in der Pumpe beseitigt werden.

Ansichten.

24) Die vorstehende Auslassung Barnaby’s steht im Widerspruche mit Euerer11118 den von Werner⁵) und Grashof⁶) in ihren theoretischen Untersuchungen über Reactionsschiffe geäusserten Ansichten. Beide setzen einen viel zu hohen Nutzeffect der Pumpe voraus, Werner nimmt denselben im Mittel zu 0,73827 an und Grashof veranschlagt denselben zwischen 0,5 und 0,673, wodurch sich bei beiden ein viel zu hoher Gesammtnutzeffect ergiebt. Grashof kommt auf Grund seiner theoretischen Untersuchungen zu dem nach seiner Meinung

durch die „Waterwitch“-Resultate bestätigten Schlüsse, dass der Wirkungsgrad einer Kreiselpumpe als Reactionspropeller auf 0,5 gebracht und somit demjenigen eines unter günstigen Umständen arbeitenden Schaufelrades oder Schraubenpropellers nahe gebracht werden kann; Werner hingegen behauptet sogar, dass die Leistungen zweckmässig construirten Reactionspropelleranlage höher als

einer

die besten Leistungen von Rad- und Schraubenschiffsmaschinen sind. Diese Ansichten dürften aber wohl nach den mitgetheilten neueren

Versuchen nicht mehr stichhaltig sein.

¹

J. Boukne. A treatise on the screw propeller. London 1867.

²

The Engineer vom 30. November 1866.

BUSLEY, die Schiffsöiaschme.

³

J. H. Cotterill. On the fundamental principle of the action of a propeller. The annual of the royal school of naval architecture and marine engineering. London 1872.

⁴

S. W. Barnaby. On hydraulic propulsion. Paper read before the institution of civil engineers. London, 26 February 1884.

⁵

R. R. "Werner. Turbinenschiffe. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Januar-Heft 1875.

⁶

F. Grashoe. Zur Theorie der Reactionspropellerschiffe. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Februar-Heft 1876.

Hydromotor.

Wirkungsweise

desHydromotors.

25) II. Die Reaction mittelst Hydromotor wurde zuerst im Jahre 1881 von Fleischer mit einem von Gebrüder Howaldt in Kiel erbauten Fahrzeuge auf der Ostsee ausgeführt. Diesem ersten Versuch liess Fleischer im Jahre 1884 ein in Dresden erbautes zweites kleineres

Fahrzeug folgen, welches seine Probefahrten auf der Elbe machte und die Anwendbarkeit des Hydromotors in seichtem Wasser illustriren sollte. Die maschinelle Einrichtung dieser Hydromotorschiffe ist bereits § 54, 30 kurz erwähnt und auf Tafel 75, Fig. 3 und 4 dargestellt. Im Wesentlichen bezieht sich die Fleischer-sche Erfindung auf den Ersatz der bisher zur Erzeugung des Reactionsstromes benutzten Centrifugalpumpe durch eine andere einem Pulsometer ähnliche Pumpenvorrichtung, von welcher er sagt, dass sie als eine mit Expansion arbeitende Dampfmaschine zu betrachten ist, deren Kolben durch eine Wassersäule ersetzt ist. Er sucht also durch die directe Dampf Wirkung auf das Wasser die bedeutenden, aus den Uebertragungen in der Dampfmaschine und Pumpen entspringenden Kraftverluste der bisher besprochenen Constructionen zu umgehen.

26) Die Wirkungsweise des Hydromotors ist folgende: Wenn eines der vertical stehenden cylindrischen Gefässe mit Wasser gefüllt ist, so erfolgt durch Einströmen des Dampfes durch das Ventil c ein Herausdrücken des Wassers durch die untere Oeffnung. Der Dampf ist hierbei zur Vermeidung schädlicher Condensation durch einen Schwimmer vor der unmittelbaren Berührung mit dem Wasser geschützt. Nachdem der Dampf eine Weile mit Volldruck gewirkt hat, wird er abgestellt und vollendet das Austreiben des Wassers durch seine Expansion. Ist der Schwimmer in seiner tiefsten Stellung angelangt, so erfolgt durch irgend welche Mechanismen, die am besten von der Schwimmerstange gesteuert werden, eine Oeffnung des Dampfausströmungsventiles a und der verbrauchte Dampf entweicht in einen Oberflächencondensator. Die in dem

Cylinder entstehende Luftleere öffnet die Saugeventile b, durch den Condensator und das vor demselben liegende Seeventil strömt

Dieses Wasser dient,

an.

Wasser in den Cylinder und füllt ihn indem es durch den Condensator geht, gleichzeitig als Kühlwasser.

Hat der Schwimmer durch Füllung des Cylinders seine höchste Stellung erreicht, so wiederholt sich der geschilderte Vorgang. Da zwei solcher Hydromotorgefässe aufgestellt sind, so kann in denselben abwechselnd ein Reactionsstrom erzeugt werden. Die Austrittsrohre liegen nahe bei einander, sie springen nur wenig an dem Schiffskörper hervor, so dass sie nur einen sehr geringen Widerstand verursachen können. Für die Rückwärtsbewegung ist ein nach vorn ausmündendes zweites Austrittsrohr angeordnet, welches nach Drehung eines Hahnventiles in Betrieb gesetzt werden kann. Der Schluss des Austrittsrohres für den Vorwärtsgang wird durch einen Schieber bewirkt, der durch eine kleine Dampfsteuervorrichtung bewegt wird. Soll das Schiff Stillstehen, so werden beide Rohre theilweise geöffnet.

27)    Betrachtet man die constructive Einrichtung des Hydromotors ant^titnde"I^.₍A₉'‘"'8 der Hand der vorstehend für Reactionsschiffe mit Centrifugalpumpen gemachten Ausführungen, so ergiebt sich zunächst, dass der Wassereinlauf so ungünstig wie möglich ist. Nicht nur muss das durch

das Seeventil des Condensators eintretende Wasser seine Bewegungsrichtung vollständig ändern, verliert also seine gesammte ihm infolge der Schiffsgeschwindigkeit innewohnende lebendige Kraft; sondern es erfährt noch beim Passiren der Kühlrohre des Condensators sehr beträchtliche Reibungen und vermehrt daher die Widerstandsarbeit der Propelleranlage. Hiergegen machen die Erbauer geltend, dass die Widerstände beim Eintritt sowie die hierbei auftretenden Arbeitsverluste durch das Vacuum ausgeglichen werden, ja dass dieses Vacuum das Wasser mit viel zu grosser Geschwindigkeit in die Hydromotorgefässe treibt, ein Umstand, dem sie die bisherigen wenig befriedigenden Erfolge der Hydromotorschiffe hauptsächlich zur Last legen. Es würde demnach der Verlust der lebendigen Kraft des Eintrittswassers erst dann fühlbar werden, wenn der Hydromotor so hoch über der Wasserlinie angeordnet würde, dass er das beste erreichbare Vacuum voll ausnützen könnte. —

Der Ausguss des Wassers ist dagegen sehr gut disponirt, die Rohrlänge vom Cylinder bis zur Ausgussmündung ist so kurz wie bei keinem anderen Reactionsschiff, die hydraulischen Widerstände beim Austritt müssen daher trotz der hohen Austrittsgeschwindigkeit sehr klein sein.

28)    Ob die Hydromotorgefässe günstiger arbeiten als eine Centrifugal-

pumpe, lässt sich nur durch Vergleichsversuche constatiren, die aber™ Hydromotor, leider nicht vorliegen. Jedenfalls werden die ersteren einen besseren Wirkungsgrad wie ein Pulsometer besitzen, was schon daraus hervorgehen dürfte, dass nach den angestellten Messungen das aus dem Hydromotorgefäss tretende Wasser sich im Mittel nach den Angaben der Erbauer nur um 0,3 ⁰ C. anwärmte, während sich dasselbe in

Pulsometern immer um etwa 1,5 bis 2,0⁰ C. anzuwärmen pflegt. Diese Thatsache sowie ein an den Hydromotorgefässen genommenes und veröffentlichtes Indicatordiagramm lassen erkennen, dass die Condensation des Dampfes im Hydromotor geringer wie in einem Pulsometer und nach Fleischer*) bei Weitem nicht so gross ist, als in einer nicht umwickelten Dampfrohrleitung, in welcher nach seinen Beobachtungen ungefähr derselbe Dampfverlust eintritt, wie bei der Berührung des Dampfes mit einer Wasseroberfläche, von gleichbleibend 8 ⁰ C. Temperatur, wobei pro Stunde und pro qm. dieser Fläche etwa 1200 Cal. verloren gehen, entsprechend einem ungefähren Dampfverluste von 2 kg. pro Stunde. Bei Holzwänden, wie sie der Hydromotor besitzt, welche abwechselnd von Dampf und kaltem Wasser bespült werden, sollen pro Stunde und qm. sogar nur 240 Cal. verloren gehen. Diese geringere Condensation des Dampfes erklärt sich durch die Einschaltung des Schwimmers, durch die Bekleidung der inneren Cylinderwände mit Holz und dadurch, dass sich die oberste heisse Wasserschicht beim Sinken des Wasserspiegels theilweise an die Cylinderwände hängt und gleichsam als schlechter Wärmeleiter mit auf und nieder geht.

Urtheile über den Hydromotor.

29) Giebt man zu, dass die Hydromotorgefässe einen besseren Nutzeffect besitzen als eine Centrifugalpumpe mit Dampfmaschine und nimmt ferner an, dass die vortheilhaft angelegten Austrittsrohre sowie das vorhandene Vacuum den unvorteilhaften Eintritt des Wassers aufwiegen, so muss doch die grosse Austrittsgeschwindigkeit des Wasserstromes und dessen kleiner Querschnitt einen viel geringeren Nutzeffect des Hydromotors gegenüber allen anderen Beactionspropellern herbeiführen (siehe 38). Nach § 112, 16 ist nämlich derjenige Propeller der theoretisch beste, welcher einen Wasserstrom von möglichst grossem Querschnitt mit möglichst kleinster Geschwindigkeit nach hinten wirft, welchem Grundprincip der Hydromotor direct entgegenarbeitet. Ziese**) führt daher aus, dass die Hydromotorschiffe von vornherein jeder Aussicht auf ökonomische Kraftausnutzung des Betriebsmechanismus entbehren, ganz abgesehen von den in den Rohren auftretenden enormen Reibungsverlusten. (Woher diese von Ziese angenommenen enormen Reibungsverluste kommen sollen, ist nicht recht erklärlich, da das Wasser sich in den Austrittsrohren, d. h. dem unteren Theil der Hydromotorgefässe nur mit cca. 2 m. Geschwindigkeit bewegt und sein Austritt durch ein conoidisches Mundstück (siehe 32) ausserordentlich günstig vor sich geht, so dass im Gegentheil die Reibungsverluste in den Austrittsrohren des Hydromotors geringer ausfallen müssen als bei Centri-

*). R Fleischer. Die Physik des Hydromotors. Kiel 1882.

**) R- Ziese. Ueber neuere Schiffsmaschinen. II. Aufl. Kiel 1883.

fugalpumpen). Barnaby sagt in seinem auf Seite 649 angeführten Vorträge über die hydraulische Reaction von den im Jahre 1881 angestellten Probefahrten des Hydromotorschiffes, „dass die Vibrationen desselben enorm gross waren und dass auch anfänglich eine sehr starke, ruckweise Bewegung beobachtet wurde, die sich aber später verminderte. Hie bei den Fahrten erhaltenen Resultate müssen angezweifelt werden, da die Schiffsgeschwindigkeit verschieden, zwischen 6—9 Knoten liegend angegeben wird, und ausserdem kein Anhalt existirt, nach welchem die Verluste vom Kessel bis zum Indicator bęstimmt werden können, die wahrscheinlich sehr gross waren. (Diese letztere Ausführung Barnaby’s ist nicht zutreffend, da der Admissionsdruck im Hydromotorgefäss nach dem veröffentlichten Indicatordiagramm etwa 4¹/₂ kg. pro qcm. Ueberdruck beträgt und daher der Verlust bei 5 kg. pro qcm. Ueberdruck Kesselspannung nur ca. '/₂ kg. pro qcm. ausmachte, also nicht grösser war, wie bei jeder Schiffsmaschine). Da ferner der Niedergang des Schwimmers durch den Dampfdruck, sein Aufgang durch den Luftdruck verursacht wird, so muss der Aufgang länger dauern als der Niedergang. Endlich findet der Ausguss und somit die Propulsion nur während des Niederganges statt und man muss zwei oder mehrere Hydromotoren anordnen, um pro Secunde ein bestimmtes Wasservolumen mit einer gewissen mittleren Geschwindigkeit auszustossen, wohingegen ein Hydromotor ausreichte, wenn die Bewegung eine gleichförmige wäre; oder es muss die wirkliche Ausflussgeschwindigkeit doppelt oder mehr als doppelt so gross sein, wie diese mittlere Geschwindigkeit, in jedem Falle hat man aber Effectverluste“.

Das zweite in Dresden erbaute

Hydromotorschiff hat in Bezug auf seine Fahrgeschwindigkeit ebenfalls keine sehr befriedigenden Resultate ergeben, denn es lief stromauf nur 1 deutsche Meile in 56 Minuten, d. h. nur 3,73 Knoten pro Stunde, dies soll aber hauptsächlich an dem unzureichenden Kessel und der zu niedrigen Aufstellung des Hydromotors, welche durch die Elbbrücken bedingt, die Ausnützung des Vacuums verhinderte, gelegen haben; indessen soll dasselbe im Sommer 1886 mit grösserem Kessel dauernd in Fahrt gesetzt werden.

Resultate der Fleischer’schen Versuche.

30) Aus den von Fleischer veröffentlichten Resultaten seiner Versuche sind diejenigen nachstehend auszugsweise zum Abdruck gebracht, welche allgemeineres Interesse beanspruchen dürften. Diese sind:

a)    Die mittlere Ausflussgeschwindigkeit des Wassers unter dem Druck expandirenden Dampfes,

b)    Geeignete Rohr- und Mundstücksverhältnisse,

c)    Dampf- und Wasserverbrauch des Hydromotors,

d)    Hauptabmessungen des Hydromotors,

e)    Probefahrtsdaten des Hydromotorschiffes.

Ausfluss-

geschwindigkeit.

dem mittleren Dampfdruck, geschwindigkeit ist aber nur dann dem mittleren Dampfdruck proportional, wenn der Ausflusscoefficient n — 1 ist. Für andere Werthe von n ist der als Wassersäule in m. auszudrückende,

31) a. Die theoretische mittlere Ausflussgeschwindigkeit des unter dem Druck expandirenden Dampfes austretenden Wassers entspricht

Die wirkliche mittlere Ausfluss-

Rohrquerschnitte und Mundstücke.

•y2    ^2

mittlere Dampfdruck A nicht gleich —, sondern h = n² —

-9    ~9

der Druckverlust stets 1 — n² oder 100 (1 — w²) Procente mittleren Dampfdruck beträgt.

, so dass

vom

wenn der Querschnitt der Leitungsrohre mindestens 9 mal so gross als der der Ausflussöffnung ist. — Geeignete Mundstücke sind solche, deren Form sich dem contrahirten Strahle am nächsten anschliesst, welche also

32) b. Geeignete Rohr quer schnitte entstehen,

seitlich durch conoidische Krümmungsflächen begrenzt sind. Diese Mundstücke ergeben Ausflusscoefficienten von n = 0,95 — 0,98, wenn sie folgende Verhältnisse haben:

Durchmesser der Austrittsöffnung .

„    „ Eintrittsöffnung .

Höhe des conoidischen Mundstückes .

Radius der seitlichen conoidischen Krümmungsflächen ..............

So hohe Ausflusscoefficienten haben nach Fleischer nichts Auffallendes, da schon vor 150 Jahren Michelotti und später viele Andere eben solche, ja noch höhere Ausflusscoefficienten mit conoidischen Mundstücken erhalten haben.

Uampfeinlass.

. = 1

.    =    1,25

.    =    0,625

= 1,625.

33) Damit der Dampfdruck im Kessel dem Wasserdruck auf die Ausflussöffnung möglichst entspreche, muss der Querschnitt des Dampfventiles ebenso gross oder grösser als der der Ausflussöffnung sein. Eigentlich aber gilt für diese Beziehungen die Formel:

worin bezeichnet:

.-/V-

r y

(284)

x den Querschnitt der Wasserausflussöffnung, / »

des Dampfventiles,

7 das Gewicht von 1 cbm. Dampf von der Kesselspannung, n ist ein Coefficient, welcher angiebt, der wievielte Theil der als Wassersäule in m. ausgedrückten Dampfspannung als Wasserdruck zur Geltung kommt,

Werthe annehmen.

wenn x

und / verschiedene

Man ersieht aus der Formel, dass für n = 1 die Ausflussöffnung x = 0 oder der Dampfeinlass /= oo wird, jedoch ergiebt schon

x=f für n den Werth 1,146, so dass

—= 0,87 von der 1,146

Dampfspannung im Kessel als Wasserdruck beim Dampfeintritt nutzbar werden, wenn Ausflussöffnung und Dampfventil gleichen Querschnitt haben. Alles dies bezieht sich nur auf die Dampf-zuströmungsperiode und hat selbstredend auf die Expansionsperiode keinen anderen Einfluss, als dass für letztere die durch die Querschnittsverhältnisse in der Admission bedingte Spannung maassgebend ist.

Dampf-

verbrauch.

34) c. Der Dampf verbrauch des Hydromotors sollte nach der unter 28) angeführten zuerst veröffentlichten Schrift nur 8 — 10 kg. pro IIP und Stunde betragen und der Kohlenverbrauch bei einer Stellung des Apparates, welcher höher als 2 m. über der Wasserlinie liegt, so dass der Gregendruck unter 1 Atm. sinkt, kaum 1 kg. pro IIP und Stunde übersteigen. Dieses sind Angaben, welche sofort von allen Seiten für zweifelhaft gehalten worden sind, aller Wahrscheinlichkeit nach liegen die wirklichen Zahlen viel höher. In einem im December 1884 von Fleischer in Berlin gehaltenen Vortrage¹) führt er denn auch aus, dass der Elbhydromotor wegen seiner grossen schädlichen Räume 18 kg. Dampf pro IIP und Stunde nöthig hatte, also nicht ganz so günstig arbeitete, wie eine mit Dampfmantel versehene einfache Hochdruckdampfmaschine mit Expansion und Condensation, welches daraus hervorgeht, dass der Factor £ (siehe § 18, 14) beim Hydromotor bei 18,8° C. Temperatur des Eintrittswassers zu 0,68, bei 13,1 ⁰ C. desselben zu 0,56 bestimmt wurde. Der geringste Dampfverbrauch soll erzielt werden, wenn die Ausflussgeschwindigkeit des Wassers am Ende der Expansionsperiode noch grösser als die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes ist. Es empfiehlt sich daher im Allgemeinen, den Füllungsgrad gleich dem reciproken Werth des Dampfüberdruckes zu machen, d. h. bei n Atm. Dampfüberdruck im

r-l ! SS

werden.

Kessel soll der Füllungsgrad der Hydromotorgefässe

Man erhält dann als mittlere Ausflussgeschwindigkeit 20 m. entsprechend dem mittleren Dampfdruck von 2 Atm.

Wasser-

verbrauch.

35) Der Wasserverbrauch des Hydromotors beträgt bei 20 m. mittlerer Ausflussgeschwindigkeit pro HP und Secunde 3,75 1., also pro Minute 225 1. Die Schwimmergeschwindigkeit soll wie bei direct wirkenden Pumpen 1 m. nicht übersteigen, folglich ist der Querschnitt der Cylinder, in denen sich die Schwimmer bewegen, 20 mal so gross als der der Ausflussöffnung zu nehmen. Noch besser wird es sein, den Cylinderdurchmesser 25 mal so gross als den der Ausflussöffnung zu wählen und die Hublänge zur möglichsten Ver-

42

o:

I OT

00

Haupt

abmessungen.

kleinerung des schädlichen Raumes mindestens 1,5 m. zu machen. Da bei 20 m. mittlerer Ausflussgeschwindigkeit pro IIP 3,75 1. Wasser pro Secunde ausfliessen sollen, so bedarf man dazu einer Ausflussöffnung von nahezu 2 qcm., wenn fortwährend abwechselnd Wasser aus den einzelnen Cylindern strömt. Somit erfordert jede IIP pro Cylinder 50 qcm. Querschnitt bei 1,5 m. Hublänge. Arbeiten 2 Cylinder gleichzeitig, so wird selbstredend der Querschnitt jedes einzelnen nur 25 qcm. pro IIP zu betragen brauchen. 36) d. Die Hauptabmessungen des Hydromotors werden pro IIP bei 20 m. Ausflussgeschwindigkeit des Wassers oder rund pro 2 qcm. Ausflussöffnung für allgemeine Fälle wie folgt angegeben:

Querschnitt jeder Austrittsöffnung

„ jedes einzeln wirkenden Cylinders 50—60    „

2 qcm.

Hub jedes Schwimmers........

Wassermenge pro Hub (Cylinderfüllung) .    .    .

Austrittswasser pro Secunde.......

Dauer der Druck- resp. Saugperiode .... Gresammtquerschnitt der Saugeventile bei ca. 0,5 Atm. Vacuum mindestens........

ca.

1,5

2 sec.

10 qcm.

Probefahrts

resultate.

Gresammtquerschnitt der äusseren nach hinten

liegenden Saugeöffnungen........

37) e. Die Probefahrtsresultate des Hydromotors sind von Fleischer mit denen der „Waterwitch“ und des „Rival“ verglichen und tabellarisch zusammengestellt. In dieser Tabelle sind in der Columne für die „Waterwitch“ die Angaben von Fleischer eingeklammert gegeben und statt derselben die neueren Daten von Barnaby eingeführt.

Tabelle über die Leistungen von Reactionsschiffen.

Lfde.

Nr.

Bezeichnung

Waterwitch

Rival

Hydromotor

(N

n i¹ «3 œ i> oo oi

Deplacement in Tonnen......

Eingetauchter Hauptspantsquerschnitt in qm..............

Schiffsgeschwindigkeit v in sm. pro Stunde

Indicirte Pferdestärke......

Kohlenverbrauch pro Stunde in kg. .

Querschnitt der Austrittsöfl'nungen in qm. 0,5834 [0,4951] Austrittsgeschwindigkeit V in m. pro Sec. 8,839 [9,144] Austrittsmenge pro Secunde in kg. . . 5284 [4244] Lebendige Kraft des Ausflusswassers in ff 280,5 [267,0]

Kraftverlust bei Erzeugung des Wasser- j

Strahles in °/₀ der /ff der Dampfmaschine 63,1 [64,9]

1179,7 [1299,6]

31,214 [-]

9,3

760,0

172,7

106,7

8,453

5,667

7,0

9,0

292,0    100,0

378,0    116,0

0,3372    !    0,02064

7,010    !    20,116

2360

77,0

73,7

330

89,0

11,0

38) Nach dieser Zusammenstellung könnte es scheinen, als wenn derTTv®rglei<:h des.i

⁷    0    7    Hydromotors mit

Hydromotor allen anderen hydraulischen Reactionspropellern in andere'¹ Reac-

v    d    x x    tionspropellern.

ganz enormer Weise überlegen wäre; wie sich dies aber in Wirklichkeit verhält, geht am besten aus den von Fleischer in seinem unter 34) erwähnten Vorträge über den „Rival“ gegebenen Daten hervor, mit denen die des Hydromotors in Vergleich gesetzt sind.

Vergleichstabelle zwischen „Rival“ und „Hydromotor“.

Bezeichnung

Rival

Hydromotor

Ausflussöffnung in qm.........

Ausflussmenge Q pro Secunde in kg. .

Ausflussgeschwindigkeit V in m. pro Secunde Schiffsgeschwindigkeit v „ „    „    „

Reactionsdruck R = W in kg......

Widerstandsarbeit Wv des Schiffes in mk. .

Lebendige Kraft des Austrittsstromes in mk.

Nutzeffect T] des Austrittsstromes ....

Diese Zusammenstellung zeigt, verglichen mit den Resultaten Thornycroft’s, schlagend die Inferiorität des Hydromotoraustrittsstromes, wie sie bei der grossen Ausflussgeschwindigkeit auch nicht anders zu erwarten stand. Multiplicirt man den Nutzeffect rj des Austrittsstromes vom „Rival“ noch mit seinem Pumpennutzeffect rjp, der hier nach dem früheren gleich 0,44 und dem der Dampfmaschine, der gleich 0,77 angenommen sei, so entsteht ein Gesammtnutzeffect von 0,170 für „Rival“, also etwa gleich dem der „Waterwitch“. Beim Hydromotor fällt der Widerstand der Pumpe fort, bei diesem wäre daher der Nutzeffect des Austrittsstromes mit dem Nutzeffecte der Hydromotorgefässe zu multipliciren. Nach Fleischer sollen über 90 °/₀ cler Dampf kraft auf den Austrittsstrom übergehen , was den Gesammtnutzeffect der Hydromotoranlage auf 0,353.0,9 = 0,317 bringen würde, so dass der Nutzeffect des Hydromotors den des Thornycroft-Propellers um 0,317 — 0,254 = 0,063 oder um etwa 6 °/₀, den der „Waterwitch“ hingegen um 0,317 — 0,180 = 0,137, also um etwa 14 °/₀ übersteigen würde. Ein abschliessendes Urtheil über den Hydromotor lässt sich indessen erst bilden, wenn es seinem Erfinder gelingt, seine Versprechungen mit seinen Versuchsschiffen zu realisiren, d. h. mit 10 —12 kg. Dampfverbrauch pro IIP und Stunde 90 °/₀ der Dampf kraft auf den Wasserstrahl zu übertragen. Bringt er es ausserdem noch fertig, den Nutzeffect

0,3368

2393

0,02064

330

6,9

3,6

805

2898

5808

0,499

20,1

4,6

521

2396

6795

0,353

42*

des Austrittsstromes und dadurch die Schiffsgeschwindigkeit zu erhöhen, dann könnte es möglich sein, dass der Hydromotor unsere heutigen Schraubendampfer erreicht, nach den bis jetzt vorliegenden Erfahrungen muss ein solches Endresultat aber vorläufig noch bezweifelt werden.

Résumé.

39)    Vergleicht man auf Grund des Vorhergegangenen den Hydromotor mit den übrigen Reactionspropellern, so ergiebt sich, abgesehen von den unter 29) aufgeführten, von andrer Seite gefällten Urtheilen, dass derselbe die Arbeitsverluste in der Pumpe umgeht, hingegen aber einen geringeren Nutzeffect des Austrittsstromes besitzt. Wenn alle von Fleischer aufgestellten Behauptungen unbedingt zutreffend sind, so würde sich der Hydromotor den besten hydraulischen Reactionspropellern an die Seite stellen lassen, er würde sie aber nie in so eclatanter Weise überragen, wie die Tabelle unter 37) glauben machen könnte.

Vortheile und Nachtheile der hydraulischen Reaction.

40)    III. Vortheile und Nachtheile der hydraulischen Reaction. Ueber die Vortheile, welche die hydraulische Reaction gegenüber den anderen Propulsionssystemen besitzen soll, ist von den Vertheidigern derselben so viel Aufhebens gemacht worden, dass eine genaue Untersuchung derselben auf Grund von Thatsachen und ein Gegenüberstellen der mit der hydraulischen Reaction verknüpften Nachtheile gewiss am Platze sein dürfte. Reaction durch Kreiselpumpe und durch Hydromotor sind hier zusammen behandelt und die für letzteren noch besonders in Anspruch genommenen Vortheile getrennt aufgeführt.

Vorzüge.

41)    Als Vorzüge der hydraulischen Reaction werden gewöhnlich angeführt:

a)    Geringerer Tiefgang des Schiffes.

b)    Grössere Manövrirfahigkeit desselben.

c)    Geringere Verletzbarkeit des Propellers.

d)    Möglichkeit, das Schiff bei beschädigtem Ruder steuerfähig zu erhalten.

e)    Möglichkeit, das Schiff mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts zu bewegen.

f)    Geringerer Widerstand beim Segeln.

g)    Verhütung der Wellenbildung beim Fahren in Canälen und schmalen Flüssen.

h)    Verwendung des Eintrittswassers als Kühlwasser für den Condensator.

i) Verwendung des Betriebsapparates zum Lenzen.

k)    Verwendung des Betriebsapparates zum Feuerspritzen.

l)    Geringere Raumbeanspruchung und niedrigere Unterhaltungskosten bei Hydromotoren.

Tiefgang.

dasselbe wie das Thornycroft-Torpedoboot einen

42) a. Der geringere Tiefgang eines Reactionsschiffes wird wesentlich verkümmert, wenn

vortheilhaften Wassereinlauf für die Centrifugalpumpe besitzen soll. Mit einem solchen, wie eine Schöpfkelle gestalteten Einlauf ist es ausserdem gefährlich, in seichten Gewässern zu dampfen, weil schon bei geringen Erhöhungen des Bodens Theile desselben in die Pumpe gelangen müssen. Trotzdem wird sich ein Reactionsschiff im Allgemeinen mit geringerem Tiefgange herstellen lassen wie ein gewöhnliches Schraubenschiff, nicht aber wie ein Raddampfer oder ein mit Thornycroft’scher Führungsflügel - Schraube versehener Dampfer (siehe § 119), welche selbst auf den flachsten Gewässern noch verwendbar sind. Höchstens könnte man behaupten, dass in ganz flachen und schmalen Canälen Reactionsschiffe vor Raddampfern den Vorzug verdienen, aber selbst dann lässt sich noch ein Heckrad statt der Seitenräder verwenden, die erwähnten Thornycroft-Boote blieben aber immer noch im Vortheil.

Manövrir

fähigkeit.

43) b. Die grössere Manövrirfähigkeit der Reactionsschiffe sucht man darin, dass der auf der Commandobrücke befindliche Officier durch Verstellen der Ausgussöffnungen, ohne erst Befehle für die Maschine zu ertheilen, direct den Vorwärts- resp. Rückwärtsgang oder eine Drehung des Schiffes herbeiführen kann. Man behauptet ferner, dass das Reactionsschiff aus der Ruhe sofort eine Drehbewegung vollführen kann, d. h. dass es auf der Stelle dreht. Diesen Ausführungen kann man nur die Angaben White’s über die seiner Zeit von der englischen Admiralität mit „Waterwitch“ und „Viper“ angestellten Drehversuche gegenüber stellen. White ²) sagt : Beide Schiffe hatten gleiche Länge und gleichen Tiefgang, ziemlich dasselbe Deplacement und dieselbe Geschwindigkeit, das Reactionsschiff „Waterwitch“ hatte ein Ruder am Hintersteven, das Doppelschraubenschiff „Viper“ besass 2 Ruder, eines an jedem Hintersteven, deren für jede Schraube einer vorhanden war. Ein genauer Vergleich zwischen der Manövrirfähigkeit beider Schiffe ist daher aus letzterem Grunde kaum möglich, indessen sind die folgenden Resultate doch von hohem Interesse. Bei „Voll Dampf voraus“ beschrieb „Viper“ einen Kreis in 3 Minuten 17 Secunden, gegenüber der „Waterwitch“, welche 4 Minuten 10 Secunden gebrauchte, d. h. die bei den Doppelschrauben gebrauchte Zeit ist 20 °/₀ geringer als bei der Reaction. Mit einer Schraube „Voll Dampf rückwärts“ und der anderen „Voll Dampf vorwärts“ beide Ruder hart zu Bord, drehte die „Viper“ in 3 Minuten 6^ Secunden, während „Waterwitch“ mit einem Strahl nach vorn, mit dem andern nach hinten gerichtet 6¹/.₂ Minuten für den Kreis nöthig hatte, d. h. mehr als doppelt so lange wie die „Viper“, und halb so lange, als wenn sie „Voll Dampf voraus“ ging. Wenn man bedenkt,

dass die „Viper“ wegen ihres eigenthümlichen Hinterschiffes heim Drehen einen grösseren Widerstand erfuhr als die „Waterwitch“, so kommt man zu dem Schlüsse, dass Doppelschraubenschiffe besser manövriren als Reactionsschiffe, womit erstere ausserdem noch einen besseren Wirkungsgrad ihrer Propelleranlage verbinden. Man kann allerdings wie beim Lilliehöök’schen Torpedoboot die Manövrir-fähigkeit des Reactionsschiffes durch entsprechende Anordnung der Austrittsrohre erhöhen, hat dann aber sehr beträchtliche Geschwindigkeitsverluste, infolge der grösseren Reibung in den längeren Rohren und des dann nur mit einer Componente nach hinten wirkenden Reactionsstromes. — Nach White haben auch Raddampfer, deren Räder gegenseitig ausgekuppelt werden können (siehe §77, 16—19) dieselbe Manövrirfähigkeit wie ein Reactionsschifif und dabei wirkungsvollere Propeller. — Nach den am 2. Juni 1885 von dem Vereinigten-Staaten Marine-Departement veröffentlichten Resultaten³) über die mit der Kunstadler-Steuerschraube unter Assistenz von Isherwood angestellten Versuchen drehte ein mit dieser Vorrichtung versehener Schraubendampfer mit Einzelschraube von 137' engl. = 41,75 m. Wasserlinienlänge in einem kleinsten Kreise, dessen Durchmesser gleich seiner 2,3 fachen Länge war, bei 12 sm. Geschwindigkeit. Da dieser Apparat schnell und zuverlässig manövrirt, keiner besonderen Pflege bedarf und auch keiner grossen Abnützung unterworfen ist, so empfehlen die Amerikaner seine Einführung zunächst für Kriegs-, dann aber auch für Handelsschiffe. Die mit diesen Apparaten versehenen Dampfer mit Einzelschrauben würden dann mindestens ebenso manövrirfähig wie Doppelschraubenschiffe und somit auch wie Reactionsschifife sein.

Kunstadler’s-St euerschraub e.

Verletzbarkeit.

Steuerfähigkeit bei verletztem Kuder.

44)    c. Geringere Verletzbarkeit des Propellers als bei der Schraube und dem Schaufelrade ist nicht in Abrede zu stellen, er wird durch Grundberührungen nicht so leicht zerstört und kann durch im Wasser schwimmende Gegenstände nicht beschädigt werden. Für Kriegsschiffe wird es aber zur Vermeidung grosser, seitlich in die Schiffswand geschnittener Oeffnungen nöthig, die Ausgussrohre unter Wasser münden zu lassen. Wie aber bereits unter 10) ausgeführt wurde, lehrt die Erfahrung, dass diese geschützte Lage der Ausgussöffnungen mit grossen Effectverlusten erkauft werden muss. Bedenkt man nun, dass die bisher mit über Wasser liegenden Ausgussrohren erreichten Schiffsgeschwindigkeiten immer nur sehr massige waren, so lässt sich leicht voraussehen, wie langsam erst die Fahrt mit unter Wasser mündenden Ausgüssen ausfallen muss.

45)    d. Die Möglichkeit, das Schiff bei beschädigtem Ruder steuerfähig zu erhalten, ist ausser den Reactionspropellern auch den Doppelschrauben

eigen, ja es muss sogar nach den Drehversuchen von „Waterwitch“ und „Viper“ stark bezweifelt werden, ob sich ein Reactionsschiff nach Herausnehmen des Ruders durch entsprechende Verstellung seiner Ausgussöffnungen leichter und schneller wenden lässt, als ein Doppelschraubenschiff durch abwechselnden Vorwärts- und Rückwärtsgang seiner Schrauben.

46)    e. Die Möqliclikeit, das Schiff mit qleicher Geschwindiqkeit vorwärts⁽fes<iYl''iU\dlsk,:lt und rückwärts zu bewegen, ist nur hei ungünstig construirtem Ein- fahrpn-laufe vorhanden. Sobald derselbe vorteilhaft für den Vorwärtsgang gestaltet wird, wie heim Thornycroft-Boot, muss das Fahrzeug weniger schnell rückwärts fahren. Auf die gleiche Geschwindigkeit der Reactionsschiffe für Vorwärts- und Rückwärtsgang ist namentlich von den militairisehen Autoritäten, welche dieselbe verteidigten, Gewicht gelegt worden. Dieselben wollten das Reactions-schiff an beiden Enden ganz gleich gestalten und so den Vorteil erzielen, dass dasselbe mit beiden Enden Rammstösse vollführen könnte. Derartige Constructionen haben aber wegen des unvorteilhaften Einlaufes stets eine Abnahme der ohnehin nie sehr beträchtlichen Schiffsgeschwindigkeit zur Folge. Kommt es also hauptsächlich auf eine hohe Geschwindigkeit an, so ist die obige Möglichkeit ausgeschlossen.

Widerstand beim Segeln.

47)    f. Geringerer Widerstand beim Segeln als hei Schrauben- und Raddampfern kann nur für solche Reactionsschiffe beansprucht werden, deren Ausgüsse über Wasser münden. Diesen würden aber, in Bezug auf die hier besprochene Eigenschaft, Schiffe mit lichtbarer Schraube stets ebenbürtig sein. Da nun aber für Kriegsschiffe die Ausgüsse des Schutzes wegen unter Wasser liegen sollen, so müssen Kreuzer mit lichtbaren Schrauben besser segeln als solche Reactionsschiffe. Genaueren Versuchen bliebe es ausserdem noch Vorbehalten, festzustellen, ob der durch die unter Wasser liegenden Ausgusskasten entstehende grössere Schiffswiderstand den durch die ausgekuppelte, indessen nicht lichtbare, beim segelnden Schiff aber leicht drehbare Schraube hervorgerufenen Widerstand nicht nahezu aufwiegt.

48)    g. Verhütung der Wellenbildung beim Fahren in Canälen und engen Weiienbiidung. Flüssen wird von Professor Werner in der unter 24) citirten Arbeit

als besonderer Vorzug der Reactionsschiffe reclamirt, weil die treibenden Wasserstrahlen derselben keinen Wellenschlag verursachen, wie dies die Schaufelräder und Schrauben thun. Es werden aber bei den Reactionsschiffen, wie bei allen durch das Wasser bewegten Schiffen je nach ihrer Geschwindigkeit und Form Bugwellen entstehen, durch welche die Ufer, wenn auch in geringerem Maasse, ebenso leiden wie bei den andern Dampfschiffen

und durch welche die Fortpflanzung der Fische ebenfalls gestört wird. Dieser Vorzug der Reactionspropeller ist also so bedeutend nicht.

Külilwasser.

Lenzen.

Feuerspritzen.

49) h. Eine Verwendung des Eintrittswassers als Kühlwasser für den Oher-ßäehencondensator lässt sich zwar leicht ermöglichen und erspart die Circulationspumpe, wie beim Hydromotor geschehen, führt aber stets sehr beträchtliche Arbeitsverluste herbei, weil nicht nur die gesammte lebendige Kraft des Eintrittsstromes verloren geht, sondern dasselbe noch durch die Reibung an den Rohrwänden am freien Einlauf gehindert wird. Die für den Betrieb einer besonderen Circulationspumpe erforderliche Dampfmaschine verbraucht sicherlich eine geringere Pferdestärke, als durch die Nutzbarmachung der lebendigen Kraft des Eintrittswassers für die Propulsion gewonnen werden kann, so dass die Verwendung dieses Wassers als Kühlwasser einen directen Nachtheil involvirt.

50) i. Die Verwendung des Betriebsapparates zum Lenzen des Schiffes ist practisch meistens undurchführbar. Es ist allgemein bekannt, dass eine Centrifugalpumpe nur dann zufriedenstellend wirkt, wenn sie einen völlig ungehemmten Wasserzulauf besitzt. Man bekommt daher im Verhältniss zu dem Schiffe stets so riesenhafte Dimensionen der Lenzrohre und ihrer an der Pumpe anzubringenden Absperrvorrichtungen, dass es für dieselben meistens an dem nöthigen Platz gebricht. Wie gross die hierdurch entstehenden Schwierigkeiten sind, erfuhr man bei dem Thorny croft-Torpedo-boot, welches mit einer solchen Einrichtung versehen werden sollte. Die Centrifugalpumpe desselben förderte in 15 Secunden ein seinem Deplacement gleichkommendes Wasserquantum, machte also die Anwendung recht beträchtlicher Ventile für die Bilgesaugerohre erforderlich. Man scheute indessen die hierdurch eintretende Gewichtsvermehrung und Geschwindigkeitsabnahme des Bootes und nahm desswegen von der Einrichtung der Centrifugalpumpe als Lenzpumpe Abstand. Wahrscheinlich wird sich dieser Umstand bei den in der Praxis vorkommenden gewöhnlichen Fällen ähnlich gestalten und im Allgemeinen ist eine vernünftige Abschottung der Schiffsräume ein viel besseres Mittel, ein Schiff bei eintretenden grösseren Verletzungen seiner Aussenhaut flott zu erhalten, als die Anordnung noch so ausgiebiger Lenzvorrichtungen.

Fortbewegung desselben mittelst hydrau-

zur

51) k. Die Verwendung des Betriebsapparates als Feuerspritze, oder eigentlich die Anwendung der Pumpen eines zu Feuerlöschzwecken dienenden Fahrzeuges

zu

lischer Reaction ist in diesem speciellen Falle ein wirklicher Vor- . zug der letzteren. Auf der Themse in London existirt bereits ein solcher Spritzenprahm, der seine mächtigen Pumpen benutzt, um sich bei ausbrechendem Feuer an den Ort seiner Thätigkeit

begeben, und dort angekommen, dieselben in Feuerspritzen umwandelt. Für derartige Fahrzeuge ist die hydraulische Reaction wirklich zu empfehlen und liegt hier das Feld, auf welchem sie sich ausbreiten kann.

52)    1. Die geringere Raumbeanspruchung und die niedrigeren Unterhaitunas- ttaumbean-

J-    t.'    i/    & spruchung und

kosten des Hydromotors, welche Fleischer für denselben in Anspruch nimmt, werden kaum in Betracht zu ziehen sein, wenn man statt zweier Cylinder deren 6 oder 8 aufstellen muss. Der erforderliche Raum wird dann wohl, wenn auch kein Wellentunnel gebraucht wird, denjenigen einer gleich starken Schiffsmaschine erreichen, wenn die leichte Zugänglichkeit zu den einzelnen Theilen gewahrt werden soll. Auch die Unterhaltungskosten werden sich nur um ein Geringes niedriger stellen, da die Steuerung der Hydromotoren complicirter wie bei einer Dampfmaschine ist, die Luftpumpen, Speisepumpen etc. aber ebenso wie bei dieser erforderlich sind und die Aufstellung von besonderen Circulations-pumpen sicherlich empfehlenswerth sein dürfte, so dass nur die Wellen und Pleyelstangen wirklich in Fortfall kommen. Im Grossen und Ganzen wird eine Hydromotoranlage derjenigen eines anderen Reactionspropellers in Bezug auf diese Punkte nicht wesentlich voraus sein.

Nachtheile.

53)    Der Nachtheil der hydraulischen Reaction liègt in dem geringen Nutzeffecte derselben, welcher hauptsächlich herbeigeführt wird:

a)    durch den Verlust an lebendiger Kraft des Eintrittswassers,

b)    durch das Mitschleppen der zur Bewegung dienenden Wassermassen,

c)    durch die Reibung des Wassers in den Rohren.

Der erstgenannte Uebelstand lässt sich wie beim Thornycroft’schen Torpedoboot grösstentheils beseitigen, der zweite und dritte schädliche Umstand werden indessen immer bestehen bleiben und, im Vereine mit dem geringen Wirkungsgrade der Pumpe, Nutzeffecte hervorrufen, welche kaum die Hälfte desjenigen eines guten Schraubendampfers erreichen. Angesichts so geringer Nutzeffecte der hydraulischen Reaction, wie sie die Tabelle auf Seite 647 angiebt, wagen es selbst die fanatischesten Verehrer derselben nicht mehr, die hydraulische Reaction für Handelsdampfer anzupreisen, sie beschränken sich vielmehr hauptsächlich darauf, ihre Vortheile für Kriegsschiffe hervorzuheben.

54)    Wenn man schliesslich alles bisher über die hydraulische Reaction ^y^uH ach a Gesagte recapitulirt, so sieht man, dass die neueren Versuche die Reaction, alten Erfahrungen hinsichtlich ihres geringen Nutzeffectes lediglich bestätigt haben. Man findet ferner, dass manche der hydraulischen Reaction nachgerühmte Vortheile sich auch mit andern Propulsionssystemen erreichen lassen, dass einige derselben fast nur in der

Theorie bestehen und in der Praxis kaum oder doch nur in sehr beschränktem Maasse realisirt werden können, und dass endlich die noch verbleibenden wirklichen Vortheile gegenüber den bei der Erzeugung des Reactionsstromes auftretenden bedeutenden Arbeitsverlusten gar nicht ins Gewicht fallen. Somit hat die hydraulische Reaction, so lange sich ihr Nutzeffect nicht auf die eine oder andere Weise soweit erhöhen lässt, dass er demjenigen guter Schiffsmaschinen mit Schraubenpropellern gleichkommt, keinerlei Aussicht auf allgemeine Einführung in der Kriegsmarine, geschweige denn in der Handelsmarine. Sie wird es höchstens dahin bringen, dass man sie in einigen speciellen Fällen verwendet, in denen sie wie z. B. bei Eeuerlöschfahrzeugen mit Vortheil benutzt werden kann.

Dreiundzwanzigster Abschnitt.

Schaufelräder.

§ 114.

Räder mit festen Schaufeln.

1) I. Einrichtung der Räder mit festen Schaufeln. Die Räder mit festen Einrichtung. Schaufeln werden zweckmässiger Weise so zusammengesetzt, dass ein Stoss, welcher eine ihrer Schaufeln trifft, sich auf alle übrigen Schaufeln überträgt, so dass jede einzelne Schaufel die andere unterstützen hilft. Auf der den Schiffskörper durchdringenden Radwelle, welche, wie § 77, 22 — 24 beschrieben, im Radkasten gelagert ist, sitzt eine gusseiserne Nabe, an der die radial stehenden Radarme auf irgend eine der im § 116, 3 beschriebenen Weisen befestigt sind. Meistens sind die Radarme in zwei, zuweilen aber auch in drei Reihen nebeneinander gestellt (siehe Tafel 160, Fig.

5 und 3) und bei gut construirten Rädern sind die Arme jeder Reihe an ihren Enden durch einen Ring miteinander verbunden.

Dieser Ring sichert dem ganzen Rade einen festen Verband und schützt ausserdem die innerhalb desselben liegenden Schaufeln vor äusseren Verletzungen. Um den Verband des Rades noch mehr zu verstärken, ist ausser dem Ringe am Umfange noch ein zweiter Ring um jede Reihe von Radarmen gelegt, dessen Abstand vom ersteren der Schaufelhöhe entspricht, so dass die Schaufeln zwischen beiden Ringen Platz haben und an den Radarmen befestigt werden können.

Festigkeit.

2) Die Radarme werden der grösseren Festigkeit und des geringeren Widerstandes im Wasser wegen so eingebaut, dass sie das Wasser mit ihrer hohen Kante durchschneiden. Um nun auch das Rad gegen seitliche Beanspruchungen widerstandsfähig zu machen, ordnet man die Schaufelarme entweder gespreizt an, indem man sie von der Mitte nach dem Umfange hin seitlich ausladen lässt, oder man setzt Versteifungen zwischen je 2 correspondirende, zu einander parallele Radarme. Zieht man nun noch die Verbindung der Radumfänge durch die breiten, starken, aus zähem Holze

bestehenden Schaufeln in Betracht, so erscheint ein solches Schaufelrad als eine sehr einfache, feste und solide Construction.

Eintheilung.

3) IS. Theorie der Räder mit festen Schaufeln. Für die Feststellung der zur Bewegung der Schaufelräder erforderlichen Gesammtarbeit, sowie der durch diese Arbeit erzielten Nutzleistung und der

unvermeidlichen Arbeitsverluste, sind verschiedene Theorien aufgestellt, von denen die nachstehenden die bemerkenswerthesten sind : a) Die Theorie von Mornay,

„ Marestier,

„ Rankine.

b)    „

c)    „

Theorie von Mornay.

4) a. Die Theorie von IVIornay ⁴). Beim Beginn der Bewegung eines Schaufelrades befindet sich das Schiff in Ruhe und jeder Punkt des Rades beschreibt einen Kreis. Kommt das Schiff in Bewegung, so verwandelt sich dieser Kreis in eine Curve, welche man eine verkürzte Cycloide nennt, die sich mit zunehmender Schiffsgeschwindigkeit ausdehnt, in eine gemeine Cycloide übergeht, sobald die Schiffsgeschwindigkeit die Umfangsgeschwindigkeit des angenommenen Radpunktes erreicht und bei Ueberschreitung auch dieser Geschwindigkeit seitens des Schiffes zu einer gestreckten Cycloide wird. Hat das Schiff seine grösste Geschwindigkeit erreicht, so existiren in dem Schaufelrade eine Reihe von Punkten, welche alle in gleicher Entfernung von seiner Axe liegen und gewöhnliche Cycioiden beschreiben. Die Projection aller dieser Punkte auf eine zur Radaxe normalen Ebene liefert — den rollenden Kreis. Alle Punkte innerhalb dieses Kreises beschreiben gestreckte, alle ausserhalb desselben liegende Punkte verkürzte Cycloiden. Der Schaufelweg eines Rades mit festen Schaufeln während einer Umdrehung oder die Cycloide der Schaufel ist auf Tafel 160, Fig. 1 dargestellt. Diese Cycloide zeigt deutlich die verschiedenen Stellungen, welche die Schaufel im Wasser einnimmt, sie lässt also einen Schluss auf die geringere oder grössere Wirksamkeit der Schaufel zu.

5) In Fig. 9 auf Tafel 160 sei CA der Radius eines Schaufelrades, dessen rollenden Kreis mit dem verticalen Durchmesser E D er in B schneidet. Beschreibt man um CD noch einen Kreis, so schneidet dessen Peripherie den Radius C A in F und der Bogen F D dieses Kreises ist gleich dem Bogen B D des rollenden Kreises, weil der erstere einen doppelt so grossen Winkel in einem Kreise mit dem halben Radius umspannt, als dies beim letzteren der Fall ist. Rollen daher beide Kreise gleichzeitig auf der Horizontalen HK, so fallen, wenn sie dieselben zusammengehörigen Stellungen

einnehmen, die Punkte B und F immer mit dem Punkte G der Geraden zusammen. Diese Punkte beschreiben ausserdem 2 Cy-cloiden, welche letzteren der Radius C A, oder dessen Verlängerung nach der anderen Seite des Mittelpunktes, stets in dem Punkte F tangirt, in welchem er den Halbkreis C FI) schneidet. Dieser Punkt F wird sich daher bei jeder beliebigen Veränderung der Lage des Radius auf demselben selbst bewegen, wesswegen der letztere in diesem jeweiligen Punkte keine Winkelgeschwindigkeit besitzen kann. Man kann daher auch sagen, der ganze Radius verschiebt sich in seiner eigenen Richtung und dreht sich gleichzeitig um den jeweiligen Punkt F.

Bezeichnet man mit q den

Radius des rollenden Kreises und mit cp den Winkel A C D, dann ist

C F — q cos cp.

6)    Ein Schaufelrad lässt sich als eine Gruppe von Hebeln betrachten, stü^“ufeidei welche nacheinander zur Wirkung kommen. Jeder Radarm, an

dessem Ende eine Schaufel befestigt ist, stellt einen solchen Hebel vor. Die Stütze des Hebels bildet die Reaction des Wassers gegen die Schaufelfläche, der Angriff erfolgt im Mittelpunkte des Rades, wo man sich den für die Ueherwindung des Schiffswiderstandes erforderlichen Druck in der Fahrtrichtung des Schiffes wirkend vereinigt denken kann. Dieser Druck wird durch die Maschine erzeugt und auf die Kurbel übertragen, welche ihrerseits wieder mit jedem Radarm einen Winkelhebel bildet. Wenn nun die Hebel, aus denen das Rad besteht, wie oben gesagt, ihre Stütze in der Reaction des Wassers finden, diese aber erst erzeugt wird, wenn sich das Rad dreht, so folgt, dass ihr wirklicher Stützpunkt mit dem Punkte zusammenfallen muss, welcher beim Passiren des Wassers keine Reaction erzeugt. Ein solcher Punkt ist der oben bestimmte Punkt F, weil sich derselbe in der Richtung der Schaufelfläche bewegt und daher im Wasser keinen Widerstand hervor-rufen kann.

7)    Wenn sich ein Raddampfer in Fahrt befindet, so muss der Schiffs- YrbeUdnes" widerstand durch den mittleren horizontalen Schaufeldruck über-SchaufelPl,llkte*-wunden werden. Bezeichnet nun in Fig. 10 auf Tafel 160 CA

den Radarm eines Schaufelrades, welcher mit der Verticalen CD den Winkel cp umschliesst, A einen Punkt der Schaufelfläche,

so

AB die Umfangsgeschwindigkeit V dieses Punktes, welche senkrecht auf C A steht, B G die horizontale Schiffsgeschwindigkeit v, giebt die Diagonale A G des von beiden Geschwindigkeiten gebildeten Parallelogramms die Grösse und Richtung der resul-tirenden Geschwindigkeit an, welche der Schaufelpunkt A besitzt, oder die Geschwindigkeit, mit welcher die Wassertheilchen gegen die Schaufelfläche im Punkte A auftreffen. Bezeichnet p den im

Nutzarbeit eines Schaufelpunktes.

Gesammtarbeit eines Schaufelpunktes.

Punkte A in der Richtung BÄ auf die Schaufelfläche wirkenden Normaldruck, so ist dessen Componente nach der Richtung GA, wenn man G E parallel zu C A zieht, gleich

V — v cos cp

AE

PäTG ⁼ P

Ati

und die Arbeit, welche erforderlich ist, um diesen Druck mit der Geschwindigkeit AG zu überwinden, wird :

V — v cos cp

AE AH

PAG' G — P

Dieser Ausdruck bezeichnet die vom Wasser auf den Punkt A der Schaufel ausgeübte Widerstandsarbeit. Die Strecke A E= V— v cos cp lässt sich auch als die in eine zur Schaufelfläche senkrechte Richtung

. A G — p.AE — p(V — v cos cp)

fallende Componente der resultirenden Geschwindigkeit A G auffassen und heisst als solche — die effective Schaufelgeschwindigkeit (siehe 10). Die effective Schaufelgeschwindigkeit A E — V — v cos cp ist also die Geschwindigkeit senkrecht zur Schaufelfläche, mit welcher die Schaufel durch das Wasser geht. Dieselbe ist nicht mit der relativen Schaufelgeschwindigkeit AK— V cos cp — v zu verwechseln, worunter man die horizontale Geschwindigkeit versteht, mit welcher die Schaufel durch das Wasser geht (siehe § 115, 5).

8) Der von dem Punkte A der Schaufel ausgeübte horizontale oder Propulsionsdruck wird

BE

p . V cos cp

BG BG

und liefert mit der Schiffsgeschwindigkeit B G multiplicirt in

BE    v cos cp

V ß q . B G = p -ßQ- . B G = p B E =

p v cos cp

die Nutzarbeit derSchaufel imPunkte A. — DieSumme beider Arbeiten: p (AE Ą-B E) = p AB

oder:

p ( V — v cos cp -{- v cos cp) — p V

bildet die vom Punkte A der Schaufel zu überwindende Gesammtarbeit. Hieraus folgt nun : Die von allen Schaufelrädern zu überwindende Gesammtarbeit ist gleich dem Product aus dem Normaldruck der Schaufeln und ihrer mittleren effectiven Geschwindigkeit, d. i. der Widerstandsarbeit, plus dem Product aus dem mittleren horizontalen Druck der Schaufeln und der Schiffsgeschwindigkeit, d. i. der Nutzarbeit. Bei einem Rade mit festen Schaufeln ist diese Summe gleich dem mittleren Product aus dem Normaldruck der Schaufeln p und der Umfangsgeschwindigkeit V.

Widerstand

senkrechter

Ebenen.

9) Bewegt sich eine Ebene derartig mit einer Geschwindigkeit c gegen eine in Ruhe befindliche Flüssigkeit, dass sie stets senkrecht zur Bewegungsrichtung steht, so ist der Widerstand, welchen sie erfährt, gleich dem Gewicht einer Wassersäule, deren Querschnitt

Ci

er:

-sl

von F qm. gleich demjenigen der Ebene und deren Höhe

so gross ist, wie ihre Fallhöhe sein müsste, um die Geschwindigkeit der Ebene zu erreichen. Wiegt 1 cbm. der Flüssigkeit G kg., so ist der Widerstand derselben:

ko

m.

und die Widerstandsarbeit :

²9

F c² kg.

²9

Wc= — Fci mk.

10) Bewegt sich eine Ebene mit einer Geschwindigkeit c derartig gegen eine in Buhe befindliche Flüssigkeit, dass sie einen gewissen Neigungswinkel y mit der Bewegungsrichtung bildet, so ist der Widerstand, welchen sie erfährt, gleich dem Gewichte einer Wassersäule, deren Querschnitt von F qm. gleich demjenigen der Ebene

ist und deren Höhe gleich der entsprechenden Fallhöhe

multiplicirt mit dem Cubus des sin des Neigungswinkels sin³ y wird; nach Obigem also ist:

Widerstand

geneigter

Ebenen.

kO Ci

m.

F c² sin ³ y kg.

²9

und die Widerstandsarbeit :

Wc= -—Fc³ sin³ y mk.

²9

Dieselbe Widerstandsarbeit müsste entstehen, wenn sich die Ebene senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung mit der Geschwindigkeit c sin y bewegen würde und diese letztere Geschwindigkeit ist dieselbe, welche unter 7) die effective Geschwindigkeit einer Schaufel genannt wurde.

11) Berechnung der Arbeit des Schaufelrades. Im Nachstehenden be-Bezeichnung'eii-zeichnen :

R den Radius der äusseren Schaufelkante in m.,

ii i

„    „    „ inneren

„    „    des rollenden Kreises (siehe 4) in m.,

die Höhe der Badaxe über Wasser in m., die Entfernung eines beliebigen Punktes der Schaufelfläche vom Radmittelpunkte in m.,

I die Länge einer Schaufel in m.,

Â die Arbeit einer Schaufel in einer bestimmten Stellung in mk.,

L die mittlere Arbeit einer Schaufel während einer ganzen Umdrehung in mk.,

G das Gewicht von 1 cbm. Wasser in kg., g die Beschleunigung der Schwere, 9,81 m. pro Secunde,

V die Umfangsgeschwindigkeit des Punktes A der Schaufelfläche in m. pro Secunde,

v die Schiffsgeschwindigkeit in m. pro Secunde,

N die Umdrehungen des Rades pro Minute, n die Anzahl der Schaufeln eines Rades,

a der Winkel, den der Radarm mit der Verticalen beim Ein

tritt der unteren Schaufelkante bildet, cos a =

— R’

ß der Winkel, den der Radarm mit der Yerticalen beim Ein

tritt der oberen Schaufelkante bildet, cos 8= —.

r

Rach dem Vorangegangenen ist: die Umfangsgeschwindigkeit des Punktes A der Schaufelfläche :

7t X N

2 re x N

60

30

die Schiffsgeschwindigkeit :

2 7t Q N 7t Q N v == --- =----.

60    30

Unter Einsetzung dieser Werthe wird die effective Geschwindigkeit des Schaufelpunktes A:

Q COS cp) .

- V COS cp —

Gesammtarbeit einer Schaufel.

Der Klammerausdruck bezeichnet den Abstand des angenommenen Punktes A der Schaufelfläche von dem Punkte F (siehe 5).

12) Der Plächeninhalt eines Elementarstreifens der Schaufelfläche von der Höhe d x ist l. d x qm. und der Widerstand, welchen derselbe im Wasser erfährt, ist nach 7 und 9):

G j ,

■5fr — . t d x .

*9

\7tN

L 30

(x — Q COS cp) j

Gi 7t 2 m

(x

q cos cp)² d x kg.

900.2g

Wenn man diesen Ausdruck nach 8) mit der Umfangsgeschwindigkeit 7t X N

von —

30

m. des Schaufelpunktes A multiplicirt, erhält man für

Räder mit festen Schaufeln die Gesammtarbeit, welche das Schaufelelement im Punkte A bei der Stellung des Radarmes unter dem Winkel cp gegen die Verticale verbraucht, gesammtarbeit des Schaufelrades ist:

G l TT³ JV3 27000.2g

Diese Elementar

em A =

(x

q cos cp) x d x mk.

Taucht die obere Kante der Schaufel nicht unter die Wasser

oberfläche, so dass die Grenz werthe von x gleich R und —-—

cos cp

werden, dann wird die von der ganzen Schaufel in der gegebenen Stellung verbrauchte Gesammtarbeit:

. _Gln³N3 k ~ 27000.2g

R

f*

(x — o cos cp)² x cl x

Glrt³N³(l 2700072g \4

-ß⁴ — — R³ Q COS CpR² Q²

o    Z

cos cp

1 a4 4 cos⁴ cp

, 2 az Q 3 cos² cp

13) Wenn man den vorstehenden Klammerausdruck auf gleiche Benennung bringt, so erhält man die mittlere Gresammtarbeit der Schaufel während einer Umdrehung in:

COS ² cp

“V)

mk.

G-esammtarbeit beidei’ Bäder.

Glrt²N³

324000.2g

I(3 .ß⁴— 8 R³ q cos cp -f- 6 R² q² cos² cp —

' o

5 a⁴    8 a³ q

COs⁴ cp ~ cos² cp

6a²q²)dcp mk.

Nach Integration und Vereinfachung dieses Ausdruckes findet man:

Glrt²N³

324000.2g

[(3Ri-\-3R²q²—6a²q²)a— (8R³ q-\- R³ a-{-2 Ra³— 3Raq²— 8 Ra²q)sina^ mk.

Im Falle die obere Schaufelkante während eines Theils der Umdrehung bis zu einer gewissen Tiefe in das Wasser taucht, umschliesst der obige Werth von L die Arbeit, welche für eine Schaufelfläche aufgewendet werden muss, deren Höhe von der oberen Kante der Schaufel in ihrer tiefsten Stellung bis an die Wasseroberfläche reicht. Diese Arbeit, welche von dem vorstehend gefundenen Werthe für L abzuziehen wäre, findet man leicht, wenn man in den obigen Ausdruck für L einführt: r statt R und ß statt a. Multiplicirt man die Differenz mit 2 n, der Schaufelzahl beider Bäder und dividirt sie durch 75, so erhält man die gesammte, von der Maschine eines Baddampfers auf die beiden Schaufelräder zu übertragende Arbeit; wenn man n² — 9,86 gegen g — 9,81 forthebt.

{(3Ri + 3R²q²—6a²q²)a — (8R³q + R³a + 2 Ra³ — 3Raq2 — 8Ra²q) sin a— (3 r⁴ -f- 3 r² q² — 6a²q²)ß+ (8r³ q + r³ a + 2 r a³ — 3 rag²

Ljp

GlnN³

24300000

(285)

8ra²q)sinßj EP

14) Die Nutzarbeit der Schaufelräder findet man, wenn man den mittleren b“‘, horizontalen Schaufeldruck mit der Schiffsgeschwindigkeit multiplicirt.

cos

Der horizontale Druck einer Schaufel in irgend einer bestimmten Stellung ist nach 8) gleich dem Normaldruck multiplicirt mit dem des Neigungswinkels cp, hier also für ein Schaufelelement nach der Gleichung

G Ire² N² 900.2g

BUS LEY, die Schiff*m«tschine.

(x — q cos cp)² cos cp d x kg.

43

Der Horizontaldruck der ganzen Schaufel in der betreffenden Stellung wird daher :

Girt* N²

900.2g

— g cos cp)² cos cp d x kg.

Glrt²N²\l

cos cp

und dies ergiebt integrirt:

Rscoscp— R² g cos² cp-\-R g² cos³ cp —

1 as

]-a²g—ag²cos²cp kg.

3 cos ² cp

Hieraus erhält man den Horizontaldruck der Schaufel für eine

900.2g 13

ganze Umdrehung des Rades, wenn man den Klammerausdruck auf gleiche Benennung bringt und bildet:

GlrtN²

270072g

R³coscp — 3R²g cos² cp -\- 3 Rg²cos³ cp

as

-|-3a²q — 3 ag²cos² cp^dcp kg.

cos² cp

Integrirt und vereinfacht erhält man den genannten Horizontaldruck für den Fall, dass die Schaufeloberkante nicht unter Wasser kommt, zu:

GlrtN² r

5400.2g

(6 a² g — 3 R²g — 3 ag²)a-\-(2 R³ 4Rg² — 3 Rag — 2Ra² — ag²cosa)sin a kg.

W erth der Theorie.

Taucht die obere Kante der Schaufel in das Wasser ein, so findet man den Druck, welcher alsdann von dem vorstehenden zu sub-trahiren ist, in ähnlicher Weise wie unter 13) ausgeführt. Der restirende Druck, mit der Schiffsgeschwindigkeit v = 2 n g N m. und der Schaufelzahl beider Räder 2 n multiplicirt und durch 75 dividirt, ergiebt dann, wenn wieder n² gegen g gehoben wird, die Nutzarbeit der beiden Schaufelräder in Pferdestärken zu :

Ging N³

jY6 a²g — 3 R² g — 3 ag²) a-\-(2R³—4Rg² — 3 ag — 2 Ra²

3 a g²) ß— (2 r³ -j-4r g² — 3r a g — 2r a²

(286)

15) Die vorstehend entwickelten, sehr complicirten Ausdrücke sind ohne Berücksichtigung der Reibungswiderstände an den Radarmen und Schaufelkanten im Wasser, sowie ohne Berücksichtigung der durch das mitgerissene Wasser und durch Stösse hervorgerufenen Arbeitsverluste aufgestellt. Würden sie auch diese Verluste, welche mit Genauigkeit gar nicht festzustellen sind, in Betracht ziehen, so würden sie noch weitschweifiger und für die Praxis noch unbrauchbarer werden, als sie es ohnehin schon sind. Sie haben aber den Vortheil, dass sie einen guten Einblick in die Wirkungsweise eines Schaufelrades gewähren, aus welchem Grunde sie hier angeführt wurden. — Den Nutzeffect des Schaufelrades erhält man, wenn man Formel 286 durch Formel 285 dividirt. In einem von Mornay

11‘n

12150000

— a g² cos a) sin a — (6 a² g — 3 r² g

— a g² cos ß) sin /?J

für die alte englische Räderfregatte „Salamander“ nach diesen Formeln berechneten Falle, betrug der Nutzeffect der Schaufelräder rj = 0,582, welchen er als sehr gering bezeichnet, weil die

nur

2,5 Fuss engl. = 762 mm. hohen Schaufeln hei einem Raddurch-messer von 21 Fuss engl. = 6,4 m. mit ihrer Oberkante noch 3 Fuss engl. = 914 mm. an der tiefsten Stelle in das Wasser tauchten (siehe 27).

Theorie Von Marestier.

16) b. Die Theorie von R/Iarestier⁵). Wenn man den Mittelpunkt einer Schaufel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von Vx m. pro Secunde bewegt, während das Schiff mit der Geschwindigkeit v m. pro Secunde fortgeht, so ist die relative Geschwindigkeit, mit welcher diese Schaufel das stillstehende Wasser trifft: Vx —v — s m. pro Secunde und bei einer Schaufelfläche von Fs qm. wird daher der von derselben ausgeübte Stoss:

B = ^Fs(Vx—v)² mk.

wenn die unter 11) gewählten Bezeichnungen beibehalten werden. Hierin ist t ein Widerstandscoefficient, welchen Campaignac = 2,76 setzt, welcher aber nach neueren Untersuchungen Riehn’s ⁶) nur gleich 2,00 gesetzt werden kann, wenn von allenfalls auftretenden Wirbelwiderständen abgesehen wird. Unter Einführung dieses letzteren Coefficienten und unter Berücksichtigung, dass 2 Schaufeln, je eine an jeder Seite des Dampfers gleichzeitig senkrecht zur Vorwärtsbewegung des Schiffes stehen, wird:

2Fs(V₁-v)⁵ kg.

2 G

B = 204FS(VX- v)² kg.

(287)

Arbeit der Kader.

17) Nimmt man nun an, dass die einzelnen Schaufeln jedes Rades unabhängig von einander arbeiten, d. h. dass die vorangehende nicht durch die ihr nachfolgende beeinflusst wird und dass pro Rad stets m Schaufeln vollständig eingetaucht sind, dann wird der Reactionsdruck der beiden Räder sein müssen:

R = 204 m FS(VX — v)² kg.

welcher Druck gleich dem Schiffswiderstande W ist. Die für die Schaufelräder aufzuwendende Arbeitsleistung ist dann:

L — 204 rn Fs Vx (Vx — vj- mk.

oder :

(288)

R = 2,72 m Fs Vx ( Vx — v)'¹ IP

60 V±

7t d₁

Nach diesen Formeln hat Riehn die Columnen 18 und 21 der

Tabelle auf Seite 719 berechnet und aus der Uebereinstimmung der Rechnungsresultate mit den entsprechenden Beobachtungsresultaten in Columne 17 und 20 der aus den verschiedensten Quellen entstammenden Daten folgert er mit Recht, dass der Correctionscoefficient Ç beseitigt werden kann und sich durch den allgemeinen Werth 2 ersetzen lässt.

Anzahl der eingetauchten Schaufeln.

Schiffsgeschwindigkeit v erforderliche Anzahl Umdrehungen pro Minute :

19) Der Grund für diese Beiseitesetzung des Coefficienten Ç liegt nach Riehn in der von ihm eingeführten Berücksichtigung der Zahl m der continuirlich tauchenden Schaufeln in die Rechnung. Diese Zahl findet man, wenn man in Fig. 10 auf Tafel 160 die Linie HA als die Wasserlinie ansieht und den Winkel zwischen der Verticalen C D im Radmittelpunkt und dem Radius CA, welcher von letzterem aus nach dem Eintauchungspunkte des durch die Schaufelmitten gelegten Kreises DA gezogen wird, mit a bezeichnet, auf folgende Weise: Ist x der Radius des zuletzt genannten Kreises, R der äussere Radradius und h -f-1 die tiefste Eintauchung der Schaufel, dann folgt :

cos a —

Umdrehungszahl der Kader.

18) Aus den vorstehenden Formeln lässt sich ableiten :

m. pro Secunde .

V₁₌=v +

(289)

204 m Fs

Ist d₁ der Durchmesser des Rades auf Mitte Schaufeln, so wird it di N

aber auch: V₁ =

60

und daraus folgt die zur Erreichung der

R — (h + t)

Hieraus folgt a und der eingetauchte Bogen im Umfange der Schaufelmitten :

x . 2 a.

Ist nun n wieder die Anzahl der Schaufeln eines Rades, also

2 X 7t

Einfluss der Zahl der eintauchenden Schaufeln.

die gegenseitige Entfernung ihrer Schaufelmitten, dann ist die Zahl der continuirlich eingetauchten Schaufeln :

x. 2 a

(290)

20) Gegen die Rechnung mit der Zahl der eintauchenden Schaufeln wurde der Einwand erhoben, dass diese Zahl desswegen ohne Einfluss sein müsse, weil man unter Umständen von den Rädern eines Dan^fers einen Tlieil der Schaufeln abnehmen resp. verlieren

rn = —

könne und doch noch befriedigende Resultate bezüglich der Fortbewegung erziele. Die letztere Thatsache ist richtig, der Einwand aber desswegen doch nicht stichhaltig, denn die Umfangsgeschwindigkeit resp. der Slip der Räder braucht unter Umständen wenig zu wachsen, um den Verlust an Schaufelfläche zu ersetzen. Riehn erhärtet diese Behauptung, indem er folgendes Beispiel rechnet: Bei dem Schiffe unter 9) der Tabelle auf Seite 718 werde die Hälfte der Schaufeln entfernt, es sinke also m auf 3,15, dann wird :

nur

= 6,3 + 2,15 = 8,45

4762

204.3,15.1,6

und :

60.8,45

21,86

23,3.

-3- = 1,34. v

Ohne dass also das Verhältnis zwischen Rad- und Schiffsgeschwindigkeit ein geradezu fehlerhaftes geworden ist, lässt sich die frühere Grösse der letzteren erreichen und die Umdrehungszahl N der Räder ist nur um etwa 2 pro Minute gegen früher erhöht.

Wertli der Theorie.

21)    Auch die vorstehende Untersuchung der Wirkung der Schaufelräder lässt den Stoss beim Eintritt der Schaufeln, die Vertical -componente des Schaufeldruckes, die Reibung der sich durch das Wasser bewegenden Schaufeln, sowie verschiedene andere Umstände, welche sonst noch eine Rolle spielen, unberücksichtigt. Die Ausdrücke derselben sind indessen sehr einfach und stimmen mit den Erfahrungsresultaten recht gut überein, so dass sie sich für prac-tische Rechnungen besonders eignen dürften.

Theorie von Rankine.

22)    c. Die Theorie von Rankine (siehe § 112, 12—15) ist von Cotterill*) für Schaufelräder in die nachstehenden Formeln gebracht, in denen wie früher bezeichnet:

V die Geschwindigkeit des von den Schaufeln nach hinten geworfenen Wasserstromes in m. pro Secunde, v die Schiffsgeschwindigkeit in m. pro Secunde,

F der Querschnitt des von den Schaufeln nach hinten geworfenen Wasserstromes in qm.,

G das Gewicht von 1 cbm. Wasser, gewöhnlich = 1000 kg. gesetzt, g die Beschleunigung der Schwere = 9,81 m. pro Secunde, dann ist der von den Schaufeln erzeugte Reactionsdruck unter der Voraussetzung, dass alles von ihnen bewegte Wasser direct nach hinten geworfen wird, nach Formel 268:

B = jFV(V—v) kg.

*) J. H. Cotterill. On the fundamental principle of the action of a propeller. The annual of the royal scool of naval architecture and marine engineering. London 1872,

mk.

Arbeitsverlust durch den Stoss beim Eintritt der Schaufeln.

(xesammtarbeit der Schaufellader.

Arbeitsverlust durch Erzeugung des Austrittsstromes.

Dieser Druck ist gleich dem Widerstande des Schiffes W und somit der von den Schaufelrädern hervorgebrachte Nutzdruck. Die Erzeugung dieses Nutzdruckes durch die Beschleunigung des Wassers macht nach Formel 270 einen Arbeitsaufwand von

G FV(V— v)² mk.

nöthig, der einen gewissen Verlust an Maschinenarbeit repräsentirt.

23)    Die Gesammtarbeit, welche die Schaufelräder für die Vorwärtsbewegung des Schiffes leisten müssen, ist gleich derjenigen, welche erforderlich ist, um in dem mit der Geschwindigkeit V nach hinten fliessenden Wasserstrom den Druck R zu erzeugen, also gleich

R V mk.

Die Nutzarbeit, welche das Schiff bei seiner Vorwärtsbewegung verbraucht, ist gleich dem Widerstande, den es erfährt, multiplicirt mit seiner Geschwindigkeit v, folglich gleich

R v mk.

Mithin ergiebt sich bei Schaufelrädern ein Gesammtarbeitsverlust von R V — R v — R (V — v) mk.

oder wenn man hierin aus Formel 268 den Werth für R einsetzt:

GFV(V-v)² mk.

9

24)    Aus dem Vorstehenden folgt, dass die durch die Erzeugung des

Austrittsstromes verloren gehende Arbeit

nur halb so gross ist, als der gesammte bei Schaufelrädern auftretende Arbeitsverlust :

29

f- F V (V — v)² mk.

2g

— FV(V— vp

¹

Protocoll der Ausschusssitzung des Centralvereins für Hebung der deutschen Fluss- und Canalschifl'fahrt vom 10. December 1884. Berlin. Lief. No 6. BITSLEY, die Schiffsmaschme.

²

W. H. White. A manual of naval architecture. London 1882.

³

The Kunstadler Propeller. The marine engineer vom 1. September 1885.

⁴

A. A. Moknay. Qn paddle wheels. Abgedruckt in Th. Tredgold. The steam engine. London 1838.

⁵

Makestieb. Mémoire sur les bateaux à vapeur des États-Unis d’Amérique. Paris 1824.

⁶

W. Riehn. Ueber die Wirkungsweise der Schaufelräder und der Schrauben bei Dampfschiffen. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure Nr. 18—22. Berlin 1884.

g

Der Rest wird absorbirt durch die bei Rädern mit festen Schaufeln unvermeidlichen Stösse beim Eintritt (siehe § 112, 19), sowie dadurch, dass ein grosser Theil des von den Schaufeln in Bewegung versetzten Wassers nicht direct nach hinten geworfen wird (siehe § 112, 20). In der Praxis ist die für die Erzeugung des Austrittsstromes verloren gehende Arbeit jedenfalls die kleinere Hälfte des gesammten Arbeitsverlustes der Schaufelräder, während auf die letztangeführten Ursachen die bei weitem grössere Hälfte jenes Verlustes entfällt, weil die für diese Ursachen aufgestellten Ausdrücke die Reibungsverluste nicht berücksichtigen, welche beim Passiren der Schaufeln durch das Wasser auftreten.

25) Die Stösse beim Eintritt der Schaufeln in das Wasser lassen sich bei den gewöhnlichen Rädern nicht vermeiden, weil die Schaufeln direct an den Radarmen befestigt sind, mithin einen senkrecht zum Radius stehenden Druck auf das Wasser ausüben. Es ist daher klar, dass nur die an der tiefsten Stelle des Rades stehende

Schaufel einen direct nach hinten gerichteten Druck hervorruft, während der von allen anderen Schaufeln erzeugte Druck in eine horizontale Componente — den Propulsionsdruck verticale Componente zerlegt werden muss. Bei der eintretenden Schaufel ist diese verticale Componente nach oben gerichtet, bemüht sich also, das Vorschiff aus dem Wasser zu heben, während sie bei der austauchenden Schaufel das Hinterschiff tiefer in das Wasser zu ziehen sucht. Die letztgenannten Componenten bilden also ein Kräftepaar, welches Erschütterungen im Schiffskörper hervorruft und die Verbände desselben lockert. Rankine schätzt den durch die Stösse beim Eintritt der Schaufeln in das Wasser hervorgerufenen Arbeitsverlust auf das Doppelte desjenigen, der beim stossfreien Eintritt erzeugt werden würde.

und in eine

Arbeitsverlust durch nicht nach

26) Wie gross die Arbeitsverluste sind, welche dadurch verursacht

werden, dass ein grosser Theil des von den Schaufeln bewegten^™^™^⁶⁻Wassers nicht direct nach hinten geworfen, sondern noch mit herum gerissen wird, lässt sich nicht annähernd schätzen, dass dieselben aber sehr beträchtlich sind, geht schon aus dem zer-peitschten und schäumenden Wasser hervor, welches aus den Schaufelrädern tritt. Könnte man die Geschwindigkeit des nicht direct nach hinten geworfenen Wasserstromes und den Grad seiner Beschleunigung bestimmen, so liesse sich die Gesammtarbeit der Schaufelräder aus der Summe der im § 112, 22 unter A, B, C und E angeführten Einzelarbeiten berechnen zu:

L — F V[2 v (V — v) -f- (V — v)² (1 -f- c) + u² (1 -j- cj/ mk.

-9

welcher Ausdruck sich, wenn man annimmt, dass c — 1 ist, umwandeln lässt in:

L — — F V [2 V (V — v) -f- u² (1 -f- CiJ7 mk

(291)

Nutzeffect der Schaufelräder.

27) Würde man mit dem vorstehenden Werth in die Nutzarbeit der Schaufelräder

Wv =

— F V (V — v) v mk.

9

dividiren, so würde man den NutzefFect rj derselben erhalten. Der Maximalnutzeffect, den Schaufelräder überhaupt erreichen können, bestimmt sich, wenn man mit der Gesammtarbeit R V derselben in die Nutzarbeit R v dividirt

RV V

(292)

In der Praxis liegt rj bei guten Ausführungen nach Ortolan¹) zwischen 0,6—0,7, d. h. 0,3—0,4 der gesammten von der Maschine

auf das Rad übertragenen Arbeit geht verloren. Dieser Arbeitsverlust steigert sich sehr schnell mit einer tieferen Tauchung der Schaufeln.

Querschnitt und Geschwindigkeit des Austritts-stromes.

28) Der Querschnitt F des Austrittsstromes und die Geschwindigkeit V desselben ist in den meisten Fällen nicht mit Genauigkeit bestimmbar. In der Praxis begnügt man sich, bei Vergleichen der Leistungen verschiedener Räder den Querschnitt F für jedes Schaufelrad zu setzen:

bei Rädern mit festen Schaufeln :

F =1 (h t) qm. . . . bei Rädern mit beweglichen Schaufeln :

F = l h qm.....

(293 a)

worin bezeichnet:

l die Länge einer Schaufel in m., h die Höhe „    „    „ „

. (293 b)

(294)

Slip der Schaufelräder.

t den Abstand in m., welchen die der Radmitte zugekehrte Kante der Schaufel bei ihrer tiefsten Stellung von der Wasserlinie besitzt.

Die Austrittsgeschwindigkeit V des von dem Schaufelrade nach hinten geworfenen Wasserstromes rechnet man gleich der Peripheriegeschwindigkeit des Rades:

y-r 7t d N

v — —QQ- m. pro Secunde

worin :

d den Durchmesser des Rades in m.,

N die Anzahl Umdrehungen pro Minute, bezeichnet.

29) Der Slip eines Schaufelrades wird in der Praxis meistens so bestimmt, dass man in Formel 278 a (siehe § 112, 27) für die Propellergeschwindigkeit u die nach Formel 294 bestimmte Peripheriegeschwindigkeit des Rades einsetzt:

100

7t d N

( 60

7t d N

_100 (7t clN — 60 v) 7t d N

(295)

Sollte v nicht in

wovon die erstere Zahl für sehr

m. pro Secunde, sondern als vx in Seemeilen pro Stunde angegeben sein, so wird nach § 103, 14:

v = 0,514 Vj .

Dei hiernach in Procentem ihrer Peripheriegeschwindigkeit be-lechnete Slip der Schaufelräder beträgt bei Rädern mit festen Schaufeln zwischen 20—30°/

günstige, die letztere für sehr ungünstige Verhältnisse, wie tiefe Eintauchung, bewegtes Wasser etc. gilt. Für überschlägliche Rechnungen kann man den Slip nach Murray zu 20 °L — ¹L der Schiffs-

geschwindigkeit annehmen. Bei Rädern mit beweglichen Schaufeln schwankt der nach Formel 295 berechnete Slip zwischen 10—20 °/0 und beträgt im Mittel 15 °/₀, er kann indessen unter ungünstigen Umständen hei schmalen Schaufeln und grossen Widerständen, wie beim Schleppen auf 25 °/₀ steigen. Alle vorangeführten Werthe beziehen sich selbstverständlich auf stromfreies Wasser; beim Schleppen auf Flüssen gegen starke Strömungen kann der Slip der Räder auf 50—60 °/₀ und darüber steigen. Der im Allgemeinen sehr beträchtliche Slip der Schaufelräder hat seinen Grund darin, dass sie meistens in der Mitte des Schiffes placirt sind, wo das Wasser seine grösste nach hinten gerichtete Geschwindigkeit besitzt, welche, sobald eine gewisse Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder erreicht ist, den von den Schaufeln “ ausgeübten Reactionsdruck vermindert.

Einfluss der Schaufelräder auf den Schiffswiderstand.

30)    III. Der Einfluss der Schaufelräder auf den Schiffswiderstand ist viel weniger fühlbar, als der durch eine Schraube hervorgebrachte. Wird das Schiff durch das Wasser mit stillstehenden Rädern gezogen, so wird der durch die Räder gehende Strom am Hintersteven wieder zusammenfliessen und nur eine kleine Bewegung in der Fahrtrichtung des Schiffes, ein geringes Kielwasser entstehen. Bewegt sich das Schiff durch die Schaufelräder, so werfen diese ein beträchtliches Wasserquantum mit ziemlicher Geschwindigkeit nach hinten, welches die Stromlinienbildung beeinflusst und somit einen grösseren Schiffswiderstand hervorruft, als bei stillstehenden Rädern und geschlepptem Schiff entsteht. Da die Schaufeln meistens aber nur l/₂ —¹/₃ des Schiffstiefganges eintauchen, so kann die durch den Austrittsstrom verursachte Ablenkung der Stromlinien immer nur einen verhältnissmässig kleinen Theil des um das Schiff fliessenden Wassers erreichen und desswegen nicht von grosser Bedeutung sein.

Standes durch die Bewegung der Schaufelräder-.

31)    Die Vermehrung des Schiff świder Standes, welche durch die in Beicegutig befindlichen Schaufelräder gegenüber dem Schleppwiderstände bei stillstehenden Rädern auf tritt, hat Tideman ²) durch Modellschleppversuche nachzuweisen versucht. Er benutzte hierzu das Modell eines westindischen Passagier-Raddampfers und schleppte dasselbe erst mit einer Schraube, dann mit zwei Schrauben und endlich mit zwei Rädern, welche letztere so angebracht waren, dass zwischen ihren Innenkanten und der Schiffshaut ¹/so der grössten Schiffsbreite freier Raum vorhanden war. Das Modell wurde in allen drei Fällen, wie in § 110, 87—97 beschrieben, zuerst mit stillstehendem, dann mit bewegtem Propeller geschleppt, wobei sich herausstellte,

dass sich der Schiffswiderstand infolge der Bewegung des Propellers bei der Einzelschraube am wenigsten und bei den Schaufelrädern am meisten vermehrt, gegenüber dem Widerstande, den man beim Schleppen mit stillstehendem Propeller erhält. Die von ihm gefundenen Zahlenwerthe sind, da sie ein allgemeines Interesse nicht beanspruchen können, hier nicht weiter mitgetheilt. Aus dem einen Tideman’schen Versuch darf nämlich auf allgemeines Zutreffen seiner Resultate nicht geschlossen werden, die Berechtigung für eine solche Folgerung kann erst in einer Reihe von Versuchen gefunden werden, die aber heute nicht mehr von so grosser Bedeutung sind, weil die Schaufelräder immer mehr von den Schrauben verdrängt werden.

Eiutheilung.

Seitenräder.

Heckräder.

32)    IV. Die Anordnung der Schaufelräder am Schiff erfolgt auf drei verschiedene Arten. Man unterscheidet:

a)    Seitenräder,

b)    Heckräder,

c)    Mittelräder.

33)    a. Die Seitenräder bilden die gebräuchlichste Anordnung, sie sitzen in oder nahe der Mitte des Schiffes zu beiden Seiten desselben und sind, wie im § 77 angegeben, installirt. Die weit vorspringenden Radkasten derselben erhöhen die Schiffsbreite sehr beträchtlich und machen derartige Dampfer für enge Canäle und Durchfahrten untauglich.

Heck des Schiffes befestigt ist. Gewöhnlich

34)    b. Die Heckräder treten in sehr flachem und bewegtem Fahrwasser, auf Canälen und nicht regulirten Flüssen mit Vortheil an Stelle der Seitenräder. Ein Heckraddampfer besitzt in der Regel nur ein Rad, welches am ruht es auf 2 aus dem Schiffskörper hervorragenden entsprechend starken Freiträgern. Die Axe dieses, die ganze hintere Breite des bahrzeuges einnehmenden Rades trägt gleichzeitig die Kurbeln, welche, wie § 54, 27 angegeben, mit der Maschine verbunden sind. Das Heckrad ermöglicht selbst bei verhältnissmässig langen Dampfern ein sehr geringes Eigengewicht des Schiffskörpers. Dadurch, dass man die Kessel im Vorderschiff, die Maschine und das Rad hinten anordnet, vertheilt man das Maschinengewicht auf die beiden Schiffsenden und fängt alle hierdurch eintretenden Beanspruchungen des Schiffskörpers durch ein im Deck angebrachtes, leichtes Sprengwerk auf. — In neuerer Zeit sind namentlich von Yarrow³) und Thorny croft eine ganze Anzahl von Heckraddampfern für afrikanische und südamerikanische Flüsse mit Tiefgängen von

theilweise nur 30 cm. ausgeführt worden. Auch auf den Flüssen der vereinigten Staaten sind viele Heckraddampfer im Betriebe.

Aut grösseren Binnenseeen und Meeren sind die Heckraddampfer nicht verwendbar. Ein moderner Heckraddampfer, in Wiborg in Finnland für die Wolga construirt, welcher auf einer Axe drei nebeneinander liegende Heckräder enthält, ist im Jahrgange 1885 des Engineering*) enthalten. Die Heckräder sind meistens Räder mit festen Schaufeln, werden aber bei sehr geringen Durchmessern auch mit beweglichen Schaufeln hergestellt, welche z. B. ein von Forrest & Sons **) in London für die brasilianische Regierung erbauter neuerer Heckraddampfer mit 2 getrennten Rädern besitzt.

Der Tiefgang dieses Dampfers beträgt 40 cm. und die Räder haben den sehr kleinen Durchmesser von 1,93 m.

sollen gegen starke Strömungen einen grösseren Nutzeffect besitzen, wie die Seitenräder, was man aus dem Umstande zu erklären sucht, dass dieselben in einem Wasserstrome arbeiten, welcher das Bestreben hat, dem Schiffe zu folgen.

35)    c. Die Mittelräder werden heute nicht mehr gebaut und sind auch in früheren Jahren nur in beschränkter Anzahl hergestellt worden.

Die Mittelraddampfer besassen nur ein Rad, welches in einem mitten im Schiff gelegenen, nach den Seiten hin abgedichteten Brunnen gelagert war. Diese höchst kostspielige Construction wurde fast nur für Eisbrecher angewendet, bei denen man die Schaufeln gegen Zerschlagen an den umhertreibenden Eisschollen schützen wollte. Auch diese jetzt veralteten Mittelräder waren meistens Räder mit festen Schaufeln.

36)    V. Arten der Räder mit festen Schaufeln. Man unterscheidet 4 ver- B^theiiung. schiedene Arten von Rädern mit festen Schaufeln:

a) Räder mit einfachen, geraden Schaufeln,

„ getheilten Schaufeln,

„ gekrümmten Schaufeln,

„ reffbaren Schaufeln.

37)    a. Die Räder mit einfachen, geraden Schaufeln kommen weitaus amEin|*®^*“ad meisten vor. Können dieselben mit genügend grossen Durchähnlich wie bei den bekannten amerikanischen Rad-

Die Heckräder

Mittelräder.

messern

dampfern ausgeführt werden, so dass ihr Ein- und Austrittswinkel, d. h. der Winkel, den die ein- und austretende Schaufel mit der Wasserlinie bildet, nicht unter 40 °—45 ⁰ sinkt, dann sind sie die

am

vortheilhaftesten arbeitenden aller Schaufelräder. Grosse Räder

mit festen Schaufeln sind überall dort, wo sie sich anbringen lassen, empfehlenswerther als kleine Räder mit beweglichen Schaufeln.

*) Stern-wheel-steamer for the river Volga. Engineering vom 10. April 1885.

**) Stern-wheel-steamer for the brazilian governement. Engineering vom 28. August 1885.

Es giebt nach Scott Russell nur beweglichen Schaufeln dem gleich grossen Rade mit festen Schaufeln vorzuziehen wäre, diese sind:

drei Fälle, in denen das Rad mit

1)    Beim Schapen unter grossem Widerstande mit geringer Geschwindigkeit, wobei der Slip der festen Schaufeln so gross wird, dass ihre cycloidale Bewegung beinahe in eine Kreisbewegung übergeht.

2)    Bei grossem Wechsel im Tiefgange des Schiffes, weil sich die festen Schaufeln bei abnormem Tiefgange im Wasser vergraben und der Nutzeffect zu gering wird.

3)    Beim Fahren in einer querschiffs rollenden See, in welcher ein Rad immer tief in das Wasser taucht, während das andere fast frei arbeitet.

Abweichungen von der gewöhnlichen Schaufel-construction.

38) Bei geringen Durchmessern der Räder werden die Ein- und Austrittswinkel der Schaufeln flach und die verticalen Componenten des Schaufeldruckes (siehe 25) infolgedessen gross. Die durch diese Componenten hervorgerufenen Erschütterungen wirken unangenehm für die an Bord befindliche Besatzung und die Passagiere, schädlich für den Schiffsverband und nachtheilig für den Nutzeffect der Maschine. Man hat daher die verschiedensten Constructionen

ersonnen, um den Ein- und Austritt der Räder mit festen Schaufeln bei geringeren Durchmessern möglichst stossfrei zu halten. Eine der ersten hierhergehörigen Ausführungen sind die zugespitzten Schaufeln, bei denen die nach unten gerichtete, in der Mitte befindliche Spitze zuerst eintrat, der dann die sich allmälig verbreiternde Schaufelfläche nachfolgte. In Amerika sollen solche Räder zwar im Betriebe, aber nicht beträchtlich vorteilhafter wie gewöhnliche sein. — Den Stoss beim Eintritt der Schaufel in das Wasser hat man auch durch gebogene Radarme zu vermindern gesucht, welche die Schaufeln früher in eine verticale Stellung bringen, ehe sie ihre tiefste Lage erreichen. So viel wie durch diese An

ordnung der Eintritt der Schaufeln gebessert wurde, so viel verschlechterte sich aber ihr Austritt, so dass bei diesen Rädern im Grunde nichts

gewonnen war.

weichung von der gewöhnlichen Construction der Räder mit festen

Die einzig vorteilhafte Ab

Schiffskörper ablenken.

vom

Schaufeln besteht in einer gewissen Neigung der Schaufelebenen zu einer querschiffs durch die Radaxe gelegten Verticalebene, mit anderen Worten darin, dass man die horizontalen Kanten der Schaufeln nicht parallel der Radaxe macht, sondern sie so stellt, dass sie beim Vorwärtsgange des Schiffes den von den Schaufeln nach hinten geworfenen Wasserstrom Hierdurch vermindert sich der Schiffswiderstand und die Räder erscheinen wirkungsvoller.

39)    ß. Die Räder mit getheilten Schaufehl sind Anfangs der dreissiger Jahre von Field construirt und werden noch häufig ausgeführt. Die Schaufel des Field’schen Rades wird horizontal in der Mitte durchschnitten, ihre an der Peripherie liegende Hälfte wird an der Hinterkante, ihre der Radaxe zugekehrte andere Hälfte an der Vorderkante des Radarmes befestigt, wie Fig. 6 auf Tafel 160 erkennen lässt. Bei dieser Construction vermindern sich die Stösse beim Hin- und Austritt der Schaufeln und der Nutzeffect der Maschine erhöht sich. Bei grossen Durchmessern theilt man, wie Fig. 7 auf Tafel 160 zeigt, die Schaufel auch wohl in drei Theile und setzt dieselben stufenweise übereinander. Derartige Räder nennt man auch — Cycloiden- Räder —, weil die stufenförmige Schaufelfläche eine cycloidale Fläche, wie sie für den stossfreien Eintritt am günstigsten wäre und bei a in das Rad hineinpunktirt ist, ersetzen soll. Aus Fig. 8 derselben Tafel lässt sich erkennen, dass Ein- und Austritt der Schaufeln ein sehr günstiger ist, jedoch wird von den getheilten Schaufeln behauptet, dass sie eine grössere Schaufelfläche erfordern, wie ein gewöhnliches Rad. —

Horizontal

getheilte

Schaufeln.

Vertical

getheilte

Schaufeln.

40)    Amerikanische Constructeure haben auch verticale Theilungen der Schaufeln vorgenommen, indem sie Räder bauten, welche aus je drei schmalen aneinander geschobenen Rädern bestanden, von denen das mittelste gegen die beiden äusseren so gedreht wurde, dass dessen Schaufeln die Mittellagen je zweier äusseren Schaufeln bildeten. Es waren also gewöhnliche Schaufelräder, deren Schaufeln aus 2 äusseren Dritttheilen bestanden, während das fehlende innere Dritttheil der Schaufeln einen besonderen, von den anderen Radarmen in gleichem Abstande eingebauten Radkranz für sich bildete. Auch diese Räder sollen etwas vortheilhafter arbeiten, wie die gewöhnlichen Schaufelräder.

geführt,

aus Eisen fertigte. — Die Krümmung der Schaufeln ist entweder nach einem Kreisbogen, oder einer Cycloide oder einer Spirale ausgeführt worden, jedesmal in der ausgesprochenen Absicht, einen möglichst günstigen Ein- und Austritt zu erzielen. Man darf hierbei aber nicht ausser Acht lassen, dass sehr vortheilhafte Eintrittswinkel

zu

41) y. Die Räder mit gekrümmten Schaufeln sind in neuester Zeit wieder ^^aufein6 in Aufnahme gekommen, indem Eider von Stroudley*) construirte Räder mit gekrümmten, allerdings aber beweglichen Schaufeln verwendete, wie Fig. 5 und 6, Tafel 163 zeigt. In früheren Jahren hat man aber auch die festen Schaufeln der Räder gekrümmt ausweichem Zwecke man dieselben nicht aus Holz, sondern

meistens sehr ungünstige Austrittsverhältnisse im Gefolge haben.

*) Paddle steamer „Normandy“. Engineering vom 20. März 1885.

42) ö. Die Räder mit reffbaren Schaufeln sind heute, wo nur noch wenig Raddampfer den Ocean kreuzen, fast ausser Gebrauch. Die früheren grossen Raddampfer hatten beim Antritt einer längeren Reise einen für ihre Schaufelräder zu grossen Tiefgang und erst im Laufe der Reise, wenn ein Theil der Kohlen und Vorräthe verbraucht war, trat ein für die Räder passender Tiefgang ein. Bei sehr grossem Tiefgange war der Nutzeffect der Räder an sich schon ein sehr geringer, sie liefen nicht schnell genug herum, so dass der in den Kesseln erzeugte Dampf nicht in der Maschine verarbeitet werden konnte. Man verschob daher bei solchen Rädern die Schaufeln, welche nur mit Hakenbolzen an den Radarmen befestigt waren, beim Beginn der Reise vom Umfange nach der Mitte zu, welche Prozedur man — reffen — nannte. Bei gerefften Schaufeln ist der Widerstand wegen des verringerten Tiefganges kleiner, der verbrauchte Dampf lässt sich infolge der gesteigerten Umdrehungsgeschwindigkeit verarbeiten, die Maschinenleistung, deren Nutzeffect und die Schiffsgeschwindigkeit vermehren sich. Das Reffen der Schaufeln darf aber niemals so weit getrieben werden, dass die Schaufeloberkante aus dem Wasser hervorsteht, weil dies stets Effectverluste herbeiführt. Verminderte sich im Verlaufe der Reise der Tiefgang, so wurden die verzinkten Befestigungsschrauben der Schaufeln gelöst und die Schaufeln wieder an die Peripherie geschoben.

Reffbare

Schaufeln.

Schaufeln von Dupouy.

43) Die reff baren Schaufelräder

Schaufeln in See möglichst erleichtern, wo das Verschieben der Schaufeln sowie das Lösen und Anziehen vieler Befestigungsschrauben, weil sehr zeitraubend

von

Dwpouy sollen das Verstellen der

Raddampfer unter Segel.

nicht immer ausführbar ist. Dupouy theilt, wie Tafel 160, Big. 16 erkennen lässt, die Schaufel horizontal in drei Theile, setzt zwei derselben an die Hinterkante des Radarmes, einen an dessen Vorderkante und hält sie sämmt-lich mittelst zwischengepasster hölzerner Klampen, deren jeder Schaufel für jede Armreihe eine vorsieht, an ihrer Stelle fest, indem er durch die mittlere Schaufel und die Klampen eine Spannschraube zieht, schrauben durch leichte Hammerschläge, so kann man die Schaufeln schnell verschieben und wieder feststellen, das Reffen also in hältnissmässig kurzer Zeit ausführen. Diese Schaufelräder daher in früheren Jahren sehr beliebt und sind namentlich in der französischen Marine vielfach verwendet worden.

44) Muss ein Raddampfer bei schweren Maschinenhavarien seine Segel allein zur Fortbewegung benutzen, so empfiehlt es sich, die unteren im Wasser befindlichen Schaufeln loszumachen und dann die Räder

er an

Löst man die Flügelmuttern der Spann-

ver-

waren

festzustellen.

Das Radgerippe bleibt eingetaucht, weil dessen Widerstand sehr gering ist. Bei den früheren alten Rädercorve,tten,

welche Reisen unter Segel zurücklegen sollten, wurde beim Antritt einer solchen Reise dieselbe Manipulation ausgeführt. Ahnehmen der schweren Schaufeln aber sehr umständlich war und das Anbringen derselben auf See u. s. w. oft recht erhebliche Schwierigkeiten verursachte, so nahm man die Schaufeln nur bei voraussichtlich sehr langen Reisen unter Segel ab. Bei kürzeren Reisen unter Segel nahm man keine Demontage der Schaufelräder vor, sondern kuppelte dieselben mittelst der für diesen Zweck gesehenen Entkuppelungsvorrichtung, welche § 77, 16 —19 eingehend beschrieben ist, von der Kurbelwelle ab. Durch die Fahrt des Schiffes drehten sich dann die losen Räder mit, wie dies auch die ausgekuppelte Schraube eines segelnden Schraubendampfers thut.

Da das

vor-

§ US.

Räder mit beweglichen Schaufeln.

Kadarten.

1)    I. Arten der Räder mit beweglichen Schaufeln. Die Räder mit beweglichen Schaufeln sollen die bei kleinen Raddurchmessern resp. die bei grossem Tiefgange des Schiffes unvermeidbaren flachen Ein-und Austrittswinkel der Schaufeln und die mit denselben verknüpften grossen verticalen Componenten des Schaufeldruckes möglichst umgehen. Sie bestehen ebenso wie die Räder mit festen Schaufeln aus einem schmiedeeisernen Radgerippe, welches an der auf der Radwelle festgekeilten Nabe befestigt ist. Die Schaufeln sind mit Axen versehen, welche in den Radarmen gelagert sind, und stehen mittelst Stangen und Hebeln mit einem Excenter oder einem zur Radmitte excentrischen Zapfen in Verbindung, die ihnen eine nach verschiedenen Principien bestimmt vorgeschriebene Lage bei ihrem Ein- und Austritt ertheilen.

Eintheilung.

2)    Die nennenswertesten älteren Räder mit beweglichen Schaufeln sind:

a)    das Buchanan-Rad,

b)    das Oldham-Rad,

c)    das Morgan-Rad.

Aus einer Combination der beiden letzteren entstand :

d)    das moderne Rad mit beweglichen Schaufeln.

3)    a. Das Buchanan-Rad (Tafel 161, Fig. 2) besitzt Schaufeln, welcheBuchananKa'¹-in allen Lagen vertical stehen. Der normale Schaufeldruck

(siehe § 114, 7) ist daher bei denselben stets horizontal und dem Schiffswiderstande direct entgegengesetzt gerichtet, wird also vollständig in Propulsionsdruck umgesetzt, während bei den Rädern mit festen Schaufeln nur die horizontale Componente des Normaldruckes nutzbringend wirkt. Die beständige verticale Lage der Schaufeln lässt sich sehr leicht erzielen. Nimmt man eine solche

verticale Schaufel A B in irgend einer Lage CS an, giebt dei-selben eine in den Radarmen gelagerte Axe S, befestigt an ihrer Hinterseite einen senkrecht zu ihrer Fläche stehenden Hebel S G, führt von dem Endpunkte dieses Hebels eine Zugstange ab, welche Radarm CS parallel ist, so schneidet diese die durch die

zum

Radmitte gehende Horizontale im Punkte C₁. Da die Strecke C C1 gleich und parallel SG ist, so entsteht aus dem Radarme CS, dem Schaufelhebel £ G, der Zugstange G C₁ und der Excentricität

Wird nun die Seite C Cx

C Cx das Parallelogramm C S G Cx. dieses Parallelogramms bei der Rotation des Rades festgehalten, so muss S G, da es derselben parallel ist, in allen Lagen horizontal bleiben und die zu £ G senkrechte Schaufelfläche A B stets ver

tical gerichtet sein. Die Endpunkte G aller Schaufelhebel bewegen sich dann auf einem Kreise, dessen Mittelpunkt Cx ist.

Practische Ausführung der Buchanan-Räder.

Nachtheil der Buchanan-Räder.

4)    In der Praxis wurden die Buchanan-Räder meistens so ausgeführt, dass man im Radkasten an der Schiffswand ein grosses feststehendes Excenter mit der Excentricität C Cx anbrachte, durch welches die Radwelle lose hindurchging. Um dieses Excenter wurde ein Bügel gelegt, welcher mit einer Zugstange, die ihn bei der Rotation des Rades mitnehmen musste, fest verbunden war, während die übrigen Zugstangen mit Charnieren an diesem Excenterbügel hingen. Das äussere Ende der Zugstangen griff ebenfalls mit einem Charnier an die auf der Schaufel festgeschraubten Schaufelhebel.

5)    In den ersten Jahren nach der schon im Jahre 1813 erfolgten Patentirung des Buchanan’schen Rades wurden viele Schaufelräder nach diesem Princip ausgeführt. Man ist aber sehr bald davon zurückgekommen, als sich herausstellte, dass die Buchanan’schen Räder zwar einen geringeren Slip, aber auch einen geringeren Nutzeffect als die gewöhnlichen Schaufelräder besitzen. Der Grund für diesen Misserfolg ist leicht einzusehen. Ist V die Umfangsgeschwindigkeit eines beliebigen Punktes S der Schaufel, v die Schiffsgeschwindigkeit und 90⁰ — cp der Winkel, den der Radarm mit der Wasserlinie einschliesst, so ist die horizontale Componente der Umfangsgeschwindigkeit gleich V sin (90° — cp), die relative Geschwindigkeit der Schaufel durch das Wasser wird daher:

V sin (90 ⁰ — cp) — v = V cos cp — v

(siehe § 114, 7 und Fig. 10 auf Tafel 160). — Bei sin 90° — cp =

ist diese Geschwindigkeit gleich Null, sie wächst also mit 90° —- cp, und erreicht ihr Maximum, wenn der Radarm vertical steht. Nimmt nun aber der Winkel 90⁰ — cp eine Grösse an, bei welcher sein

so wird die relative Geschwindigkeit der Schaufel negativ, d. h. das Wasser stösst beim Eintritt gegen die

V?

sin kleiner wird als Z

Vorderseite der Schaufel, beim Austritt gegen deren Rückseite und hilft den Widerstand vergrössern. Bei den gewöhnlichen Schaufeldimensionen macht sich dieser Umstand schon beim Eintritte angenehm fühlbar, in noch erhöhterem Maasse aber beim Austritt, weil hier die Wassertheilchen bereits durch die Wirkung der eintretenden Schaufeln beschleunigt sind. Dieser Nachtheil der vertical stehenden Schaufeln lässt sieh

un-

nun zwar durch eine Vergrösserung des Eintrittswinkels 90⁰ — cp der Radarme einschränken, indem die Eintauchung der Schaufel verringert, auf welche AVeise man sogar im Stande ist, die relative Schaufelgeschwindigkeit beim Eintritt und Austritt auf Null

man

zu bringen, dann erhält man aber so minimale Eintauchungen, wie sie in der Praxis nicht angewendet werden können. In Fig. 1 auf Tafel 161 geben die horizontal schraffirten Flächen den Weg an, welchen die ein- und austauchenden Schaufeln unter negativer relativer Geschwindigkeit zurücklegen, und man sieht, dass diese negative Geschwindigkeit erst verschwindet, wenn die Wasserlinie etwa durch die Mitte der Schaufeln geht, diese also nur zur Hälfte eingetaucht sind.

sich Oldham-Rad.

man

6) b. Das Oldham-Rad (Tafel 161, Fig. 3 und 4) kann

aus einem Buchanan-Rade entstanden denken, wenn man annimmt, dass sich der Mittelpunkt C₁ vom Excenter des letzteren in der Richtung des Rades, aber nur mit der halben Winkelgeschwindigkeit desselben, herumdreht. Man erhält hierdurch Schaufelstellungen, deren Winkel cp, die sie mit der Verticalen umschliessen, nur halb so gross sind, als die der zugehörigen Radarme. Die eintretende und austretende Schaufel des Oldham-Rades bildet daher

mit der Wasserlinie einen weniger flachen Winkel,« wie dies die festen Schaufeln eines Rades von gleichen Dimensionen thun. Da sich nun in demselben Maasse, in dem sich das flache Auftreffen der Schaufeln auf das Wasserniveau vermindert, die verticale Componente des Schaufeldruckes verliert, so folgt, dass die Oldham-Räder, wie auch die Figuren 3 und 4 auf Tafel 161 erkennen lassen, ausserordentlich ruhig und stossfrei arbeiten müssen.

7) Der Bewegungsmechanismus der Schaufeln eines Oldham-Rades be-steht zunächst aus 4 Zahnrädern, von denen das Rad I fest auf der Welle und das Rad IV lose auf derselben neben der Schiffswand sitzt. In diese Räder greifen die beiden Räder II und III, welche auf einem an einer beliebigen Stelle der Schiffswand befestigten Zapfen frei drehbar sind, derartig ein, dass die Räder I und II und die Räder III und IV mit einander in Eingriff stehen. Die Räder I und II haben gleiche Zähnezahl, das Rad III besitzt nur halb so viel Zähne wie IV. Legt also Rad I mit der Welle eine ganze Umdrehung zurück, so hat sich Rad IV nur eine halbe Umdrehung gedreht. Mit dem Rade IV ist das wie

44

BüSLEY, die Schiffsmasehine.

Aufkeilen der Schaufelhebel.

Wirkungsweise der Schaufeln.

beim Buchanan-Rade construirte Excenter fest verbunden, welches sich nur einmal um den Mittelpunkt des Rades dreht, wenn das Schaufelrad selbst zwei Umdrehungen zurückgelegt hat. Uebrigen sind die Excenterbügel, die Zugstangen und Schaufel-axen ebenso eingerichtet wie beim Buchanan - Rade Schaufelhebel sind an den Schaufeln unter verschiedenen Winkeln

Im

nur die

befestigt, so dass die Schaufeln sämmtlich dieselbe Neigung besitzen, wenn sie an dem gleichen Punkte der Peripherie stehen.

8) Nach dem Vorstehenden muss jeder Schaufelhebel beständig parallel zu der Verbindungslinie C C₁ der Rad- und Excentermitte sein. Da nun aber diese Linie fortwährend ihre Stellung ändert, so muss jeder Schaufelhebel einen anderen Winkel mit seiner Schaufel bilden, als die benachbarten und zwar sind diese Winkel um den

halben Winkel voneinander verschieden, die die zugehörigen Radarme in ihrer jeweiligen Stellung mit der Verticalen einschliessen. Diese verschiedenen Stellungen der Schaufelhebel zu den Schaufeln lassen sich leicht finden, wenn man an einer beliebigen Stelle C C1 zieht und alle Schaufelhebel parallel zu derselben stellt. Berücksichtigt man nun

dass die Drehungsgeschwindigkeit des Rades doppelt so gross wie die der Schaufeln ist, dass also die Schaufeln in allen Stellungen Strahlen eines Punktes 0 sein müssen, welcher vertical über dem Radmittelpunkte im Drehkreise der Schaufelliegt und bringt alle Schaufeln in diese Lage, nachdem vorher die Schaufelhebel, wie angegeben, gestellt waren, so kann man jetzt die letzteren festkeilen. Die Schaufeln sind dann Radien

axen

eines Kreises, dessen Mittelpunkt in 0 liegt und der den Durchmesser des Radkreises zum Radius hat, oder mit anderen Worten, die Schaufeln schliessen halb so grosse Peripheriewinkel ein, als die zugehörigen Radarme Centriwinkel bilden, d. h. sie stehen steiler und treten daher weniger flach in das Wasser.

9) Die Wirkungsweise der Schaufeln lässt sich aus Eig. 5 auf Tafel 161 In derselben sei WL die Wasserlinie, C der Radmittelpunkt, 0 0₁ der verticale Raddurchmesser, C S = R ein Radarm, A B die Schaufel desselben und S die Schaufelaxe. Verlängert man A B,

ableiten.

diese Linie nach dem Vorangegangenen durch 0 gehen und es sei der Winkel, den sie mit der Verticalen umschliesst, S 0    = ö. Eerner sei SB senkrecht auf CS die

so muss

Umfangsgeschwindigkeit V =

2 7t RN

60

(siehe § 114, 11) des

Punktes *S und die Horizontale *S G die Schiffsgeschwindigkeit 2 7t Q N

. Zieht man durch £ eine Gerade FH senkrecht

zu A B und fällt von den Punkten E und G Lothe auf FH, so ergiebt die Differenz zwischen F S und S H die effective Ge-

60

schwindigkeit (siehe § 114, 7) der Schaufelaxe S. Der Winkel F S F ist, wie leicht einzusehen, gleich dem Winkel S 0 Ox — d, ebenso ist der Winkel G S H — ö, woraus folgt :

FS— V cos ô und S H — v cos ô

und die effective Geschwindigkeit der Schaufelaxe S:

FS — S H = (V — v) cos ô,

welcher Werth so lange positiv ist, als die Schilfsgeschwindigkeit kleiner ist wie die Umfangsgeschwindigkeit. Zieht man von 0 durch F den Strahl O K und

von einem beliebigen Schaufelpunkte A eine Parallele AK zu S F, so giebt AK — SH die effective Geschwindigkeit des Punktes A, weil die Schaufel sich immer radial zu 0 bewegt, wesswegen man diesen Punkt als Rotationsmittelpunkt derselben betrachten kann, in welchem Palle dann S F die Umfangsgeschwindigkeit des Punktes S und folglich auch AK diejenige des Punktes A bezeichnen würde. Wenn man nun aus dieser Umfangsgeschwindigkeit A K und der horizontalen Geschwindigkeit 5 G die resultirende Geschwindigkeit bildet und diese in eine Componente parallel und eine senkrecht zur Schaufelfläche zerlegt, so giebt diese letztere die effective Geschwindigkeit des

Schaufelpunktes A und man findet sie gleich AK—SH. Bezeichnet man die Entfernung des beliebig angenommenen Schaufelpunktes A von der Schaufelaxe mit z und nimmt an, dass dieser Werth nach der unteren Schaufelkante zu positiv sei, hingegen negativ nach der oberen Kante, so folgt aus der Aehnlichkeit der Dreiecke :

AK: SF=AO:SO.

A K : V cos ô — 2 R cos d -f- z : 2 R cos ö

AK =

(2 R cos ô -f- z)

2 R

Zieht man hiervon S H — v cos ö ab, so entsteht :

AK—SH—

(2 R cos ô -j- z) — v cos ô

und wenn man hierin die anfangs angeführten Werthe von V und v einsetzt, so ergiebt sich die effective Geschwindigkeit eines beliebigen Schaufelpunktes zu 7t N

(296)

[2 (R — q) cos ô + z]

10) Der Vorzug des Oldham-Rades gegenüber dem gewöhnlichen Schaufel- ₀₁^}oj'zugR..rt rade lässt sich direct aus der obigen Gleichung ableiten. Man ersieht aus derselben, dass die Differenz zwischen den effectiven Geschwindigkeiten zweier beliebigen Schaufelpunkte während eines Durchlaufes constant ist, und dass die effective Geschwindigkeit der Schaufelaxe mit dem cos ö wächst. Hieraus folgt, dass die effective Geschwindigkeit irgend eines Schaufelpunktes und folglich

60

der

44*

Nachtheil der Oldham-Bäder.

Morgan-Bad.

auch der Druck auf denselben von seinem Eintritt in das Wasser bis zur tiefsten Schaufelstellung zunimmt, und dann wiedei bis Austritt abnimmt. Aus diesem Grunde muss der Stoss beim

zum

Ein- und Austritt viel kleiner sein als beim Rade mit festen

Schaufeln, welches beim Ein- und Austritt den grössten Widerstand erfährt. Vom theoretischen Standpunkte aus ist daher die Wirkung des Oldham-Rades eine sehr gute, weil der Druck auf die Schaufeln während des ganzen Durchlaufes nahezu gleichmässig ist.

11)    Der Nachtheil des Oldham-Rades, welcher seine Einführung in die Praxis trotz seiner grossen Vorzüge verhindert hat, ist in der grossen Reibung und der ungemeinen Empfindlichkeit seines Bewegungsmechanismus zu suchen, welcher in schwerem Seegange wahrscheinlich sehr bald den Dienst versagen würde.

12)    c. Das Morgan-Rad ist das einzige der älteren Schaufelräder, welches einen practischen Erfolg zu verzeichnen hatte. Das Princip desselben lässt sich leicht ableiten wie folgt: Auf Tafel 161, Eig. 7

sei AB die eintretende Schaufel, S deren Axe, CS deren Radarm. 90 ⁰

cp der Winkel, den der Radarm mit der Wasserlinie bildet, S E = V die auf C S senkrecht stehende Umfangsgeschwindigkeit des Punktes *S, E D = v die horizontale Schiffsgeschwindigkeit, dann liefert SD die resultirende Geschwindigkeit, mit welcher die Wassertheilchen die Schaufeln treffen. Wenn man nun die eintretende Schaufel so stellt, dass sie die Richtung S D der resultirenden Geschwindigkeit der Wassertheilchen besitzt, so müssen diese letzteren an der Schaufel entlang gleiten und können weder Stösse noch Erschütterungen erzeugen. Ganz ebenso verhält es sich beim Austritt der Schaufel, wenn dieselbe das Wasser in der analogen Richtung Sj Dx verlässt. Stellt man noch die Schaufel in der tiefsten Stellung vertical und bringt drei Schaufeln einen zu derselben unter rechtem Winkel stehenden

an

jeder der

Schaufelhebel an, so findet sich, wenn man für die auf einem Kreise liegenden Endpunkte der Schaufelhebel den Kreismittelpunkt Cx bestimmt (siehe 17), dessen Entfernung vom Radmittelpunkte die Excentricität C C₁ angiebt, dass dieser Punkt C₁ eine Strecke vor dem Radmittelpunkte entweder in oder unter der Horizontalen liegt.

Die Lage des Punktes C₁ zur Horizontalen ist von der Anordnung und Länge der Schaufelhebel abhängig, inechanismus.    Ber Bewegungsmechanismus des Morgan-Rades dreht sich um einen

Zapfen, der an der inneren Seite des Radkastenträgers derartig befestigt ist, dass seine Axe die Lage des Kreismittelpunktes C1 hat. Um diesen Zapfen ist ein Bügel gelegt, in welchen die Zugstangen mit Charnieren eingehängt sind ; nur eine Zugstange, welche den Bügel bei der Rotation des Rades mitnehmen muss, ist mit demselben fest verbunden. Die Mittelpunkte der Charnière

liegen an dem Bügel auf einem Kreise. Die Schaufelhebel, in welche die Zugstangen mit ihren anderen Enden befestigt sind, stehen gewöhnlich unter einem rechten Winkel zur Schaufel, können aber auch andere Winkel (siehe 19) mit derselben bilden. Auch die Länge der Schaufelhebel wird verschieden ausgeführt und ist gewöhnlich nicht gleich der Excentricität C C₃ wie beim Buchanan-und Oldham-Rade. Der Winkel des Schaufelhebels und die Länge desselben beeinflussen übrigens, falls sie nicht sehr abnorm ausgeführt werden, die Schaufelstellungen bei ihrem Ein- und Austritte nur sehr wenig. Ueberhaupt sind diese Stellungen wegen der für jede einzelne Schaufel nicht ganz genauen Lage des Zapfenmittelpunktes C} der beabsichtigten Richtung S D oder S) _D₃ immer nur mehr oder minder angenähert. Dieser Umstand ist indessen sehr geringfügig, da man bei der Construction des Rades die spätere Schiffsgeschwindigkeit v nach früheren Ausführungen auch nur angenähert kennt, und daher stets Differenzen zwischen der beabsichtigten und der wirklichen Schaufelstellung eintreten werden, so dass kleine Stösse in Wirklichkeit nie zu vermeiden sind.

Vortheil der Morgan-Räder.

14)    Der Vortheil des Morgan-Rades ist aber trotz des letzterwähnten Umstandes ein so beträchtlicher, dass keines der bisher genannten Räder mit festen oder beweglichen Schaufeln mit demselben con-curriren kann, da keines derselben so stossfrei arbeitet. Wie günstige Ein- und Austrittsverhältnisse und wie geringe Stösse daher bei einem gut construirten Morgan-Rade erzielt werden können, zeigt deutlich die Cycloide (Fig 6 auf Tafel 161), welche nach den Probefahrtsresultaten mit der alten englischen Räderfregatte „Medea“ gezeichnet wurde, die eines der ersten von Morgan selbst gebauten Räder erhielt. Die ein- und austauchenden Schaufeln sind hier nahezu Tangenten der Cycloide, welche die Schaufelaxe beschreibt. — In dieser Figur ist wieder WL die wirkliche Wasserlinie, W₁ A, eine Wasserlinie, bei welcher die Radschaufeln mit ihrer Oberkante gerade noch im Wasser sind. Das Morgan-Rad hat ausserdem gegenüber dem Buchanan- und Oldham-Rade eine grössere Einfachheit seines Bewegungsmechanismus voraus. Es vermeidet das grosse Excenter des ersteren und die Zahnräder des zweiten, und gestattet ferner eine Verlegung der Schaufelhebel nach der Mitte der Schaufel hin, welche bei den erstgenannten beiden Rädern wegen der Stellungen, welche die Schaufeln bei einer Umdrehung annehmen, unbedingt ausserhalb des Radgerippes auf der Schaufelaxe sitzen musste. Die ganze Construction des Morgan-Rades ist daher eine solidere und bessere wie die der anderen Räder mit beweglichen Schaufeln.

Nachtheil der Morgan-Räder.

15)    Der Nacktheit des Morgan-Rades, welcher die nachfolgende, moderne Construction der Räder mit beweglichen Schaufeln veranlasste,

liegt darin, dass die vollkommen stossfrei durch das Wasser gleitenden Schaufeln desselben eine geringere Propulsionswirkung besitzen, als diejenigen eines Rades mit festen Schaufeln, wie sich leicht nachweisen lässt. Die effective Geschwindigkeit eines Schaufelpunktes war bei festen Schaufeln nach § 114, 7 (Fig. 10 auf Tafel 160) V — cos cp = V — v sin (90 ⁰ — cp)

Dieser Winkel 90⁰ — cp, welchen der Radarm und also auch die feste Schaufel mit der Wasserfläche bildet, sei hier gleich a₁ gesetzt, dann ist die effective Geschwindigkeit des Schaufelpunktes:

V — v sin Oj

und der senkrecht gegen denselben ausgeübte Druck, welcher dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional ist, wird sein:

(V — v sin a^)-

Der Propulsionsdruck der Schaufel ist die horizontale Components dieses Normaldruckes, also gleich:

(V — v sin a₁)² sin a₁ = V² sin a± — 2 Vv sin²    -f⁻ v² sin³ a₁

Differenzirt man diesen Ausdruck und setzt ihn gleich Null, so erhält man denjenigen Werth von sin alf oder denjenigen Neigungswinkel cfj, welchen eine Schaufel mit der Wasserlinie umschliessen muss, um den grössten Propulsionsdruck zu erzeugen :

V d sin or₁ — 4 V v sin «, d sin a -f- 3 r² sin² ai d sin cc₁ — 0

sin² al

4 V. F²

sin er, =

== cos cp

(297)

Dieser Neigungswinkel a₁ = 90° — cp der eintretenden Schaufel gegen die Wasserlinie, welcher im Mittel 25° — 30° beträgt, ist viel kleiner als der Neigungswinkel einer Schaufel, welche in der Richtung der resultirenden Geschwindigkeit SD eintritt. Man hat daher bei den modernen Rädern der ein- und austretenden Schaufel eine Stellung gegeben, welche von der Richtung S D abweicht und sich mehr der dem grössten Propulsionsdrucke entsprechenden Neigung nähert.

Modernes Rad.

16) d. Das moderne Rad mit beweglichen Schaufeln (Tafel 162 und 163) ist eine aus dem Morgan-Rade und dem Oldham-Rade hervorgegangene Combination, welche einen möglichst stossfreien Ein- und Austritt mit einem nicht zu

ungünstigen Propulsionsdruck zu vereinigen trachtet. Man giebt daher der ein- und austretenden Schaufel nicht die nach Morgan gefundene, der resultirenden Geschwindigkeit der Wassertheilchen entsprechende Stellung SD (Fig. 3 auf Tafel 162), sondern eine Lage S F, welche die Mitte hält zwischen der Verticalen S G und dem Radius S C, d. h. eine für die Erzielung eines möglichst grossen Propulsionsdruckes günstige Lage. Verlängert man diese Linie SF der eintretenden

und die analoge Linie Sx Ax der austretenden Schaufel, so gehen beide durch den Scheitelpunkt 0 des Radkreises und man erhält tür diese Schaufeln Stellungen, welche denen der gleichen Schaufeln des Oldham-Rades entsprechen und daher auch die unter 10) angeführten Vorzüge derselben besitzen. In allen Lagen der Schaufeln über dem Wasser weichen sie natürlich von den analogen Stellungen des Oldham-Rades ah, welche Stellungen aber für die Wirksamkeit des Rades ganz gleichgültig sind. In der Figur sind die Geschwindigkeiten des Rades S E und des Schiffes D E im umgekehrten Sinne gezeichnet, um die Schaufelstellungen deutlicher markiren zu können. — Der Bewegungsmechanismus des modernen Rades ist im Uebrigen mit dem des Morgan-Rades identisch.

Excentricität.

17) Eie Excentricität des modernen Rades oder die Lage des excentrischen Zapfens seines Bewegungsmechanismus findet man nach Rankine*) auf folgende sehr einfache Weise: Wenn in Fig. 6 auf Tafel 162 die Wasserlinie WL den Radkreis in E und E schneidet, so ziehe man von dem oberen Punkte C des Kreises die Geraden

CE und CE, welche nach dem Vorstehenden die Richtung der aus- und eintauchenden Schaufeln bilden. Ebenso giebt die Linie C B die Stellung der am tiefsten eingetauchten Schaufel an. man EG—BF—EH, welche die Schaufelhebel vorstellen sollen, senkrecht zu den Schaufeln und macht sie etwa gleich 0,6 der

Zieht

man

halbirt und in den Halbirungspunkten Lothe errichtet. Schnittpunkt derselben ist der gesuchte Punkt.

18) Man hat nun noch zu untersuchen, ob die Zugstangen K G = K F = K H überall von den inneren Kanten der Schaufeln frei laufen.

Schaufelhöhe lang, so braucht man nur den Mittelpunkt K eines Kreises zu suchen, auf welchem die drei Punkte G, F und H liegen, um den Mittelpunkt des excentrischen Zapfens für den Bewegungsmechanismus des Rades, welcher demjenigen des Morgan-Rades gleicht, zu erhalten. Man findet diesen Mittelpunkt, wenn G mit F und F mit H verbindet, die Linien G F und FH

Der

Prüfung des Bewegungs-mechanismus.

geht sie in allen Lagen frei

Zu diesem Zweck verlängert man die Excentricität A K bis M, macht K M — K G und schlägt von M aus einen Kreis mit der Länge der Schaufelhebel als Radius, welcher den Radkreis in L schneidet. Legt man durch L eine Schaufel in der dem Schaufelhebel L M entsprechenden Lage, und die Schaufel stösst in dieser dem grössten Ausschlage des Schaufelhebels entsprechenden Stellung nicht gegen die Zugstange, so

von

oder die Schaufelhebel so kurz sind, dass die Schaufeln gegen die Zugstangen stossen, so kann man, wenn es nicht zu viel ist, in

derselben. Sollte es Vorkommen, dass die Schaufeln so hoch

Gewöhnliche

Constructions-

Abweichungen.

Besondere

Constructions-

Abweichungen.

Scott Russell-Rad.

die Rückseite der Schaufeln an dieser Stelle eine Vertiefung erarbeiten. wie häufig geschieht. Lässt sich das Anstossen der Schaufeln an die Stangen hierdurch nicht beseitigen, so müssen die Schaufeln mehr nach der Peripherie des Rades hin gerückt werden, wenn sonst nichts geändert werden soll.

19) Die Abweichungen von der vorstehenden allgemeinen Construction der modernen Räder mit beweglichen Schaufeln sind mit Ausnahme gewisser, weiter unten erläuterter Eigenthümlichkeiten einzelner Constructionen nur gering. Bei der Herstellung von Werkstattzeichnungen hat man aber zu beachten, dass der Angriffspunkt e des Schaufelhebels (Tafel 162, Pig. 4) nicht mit der • Schaufelfläche / zusammenfällt, sondern um das Stück e f zurück-liegt. Man muss daher mit e f um e einen Kreis beschreiben und nun die Linie c f, welche die Schaufelstellung angiebt, von c aus als Tangente an diesen Kreis ziehen. Wenn man beim Entwurf des Rades finden sollte, dass die Schaufeln an die Zugstangen stossen, so ändert man zuweilen den Winkel, welchen der Schaufelhebel mit der Schaufel bildet, lässt ihn aber nie viel von einem Rechten abweichen. Auch die Schaufelhebel werden wohl zuweilen länger oder kürzer als 0,6 der Schaufelhöhe ausgeführt, im Allgemeinen ist diese Länge aber immer die passendste. Derartige willkürliche Aenderungen des Schaufelhebelwinkels und der Schaufelhebellänge dürfen nicht zu weit getrieben werden, weil sie dann die Stellung der ein- und austretenden Schaufel, also auch die Wirkung des Rades schädlich beeinflussen können.

20)    Besondere Abweichungen von der allgemein üblichen Construction der modernen Räder mit beweglichen Schaufeln weisen auf:

a) das Scott Russell-Rad, ß) das Fréminville-Rad, y) das Stroudley-Rad.

21)    «. Das Scott Russell-Rad*) (Tafel 162, Eig. 1 und 2) unterscheidet sich von allen anderen Rädern dadurch, dass die Schaufelhebel auf der Vorderseite der Schaufeln angebracht sind und der excentrische Zapfen daher nicht vor, sondern hinter dem Radmittelpunkte sitzen muss. Bei den gewöhnlichen Rädern mit beweglichen Schaufeln erfahren die Schaufelhebel und Zugstangen ihre grösste Beanspruchung, wenn die Schaufeln etwa zur Hälfte ein- resjD. austauchen, und zwar werden die Zugstangen dann beim Vorwärtsgange auf Druck und beim Rückwärtsgange auf Zug beansprucht. Da nun die dünnen Zugstangen viel widerstandsfähiger sind, wenn sie gewöhnlich, d. h. beim Vorwärtsgange des Schiffes auf Zug beansprucht werden, so hat Scott Russell den Schaufelhebeln die erwähnte Lage gegeben. Rankine nennt dies eine in Bezug auf

*) J. Scott Russell. The modern system of naval architecture. London 1865.

Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Zugstangen günstigere Construction als die gewöhnliche, sie ist aber trotzdem nicht viel in Gebrauch gekommen.

Fré min ville-Bad.

22)    ß. Das Fréminville-Rad*) (Tafel 163, Fig. 1 und 2) ist ein den anderen modernen Rädern ganz gleiches, bei welchem nur, wie in Frankreich viel gebräuchlich, der excentrische Zapfen C₁ nicht am Radkastenträger, sondern an der Radwelle befestigt und mit einer Vorrichtung versehen ist, die eine fortwährende Correctur in der Lage des Zapfens C₁ gestattet. Wenn nämlich der Zapfen C1 seine Lage gegen den Radmittelpunkt C infolge der unvermeidlichen Abnützungen in den Gelenken des Bewegungsmechanismus der Schaufeln verändert, so steigern sich die Abnützungen sofort sehr beträchtlich, welche Steigerung man verhindern kann, wenn man in der Lage ist, die Entfernung C Cx stets constant zu erhalten. Aus diesem Grunde ist der excentrische Zapfen (7,

(Tafel 163, Fig. 3) in einer kleinen Kurbel befestigt, welche auf dem in der Mitte der Radwelle festgekeilten Zapfen A lose läuft.

Am Ende des Zapfens Cx ist ein Handhebel B aufgesteckt, welcher sich um seine am Radkastenträger in einer Führung laufende Axe I) drehen kann. Wenn man nun den Handhebel B an seinem Ende herunterdrückt, so hebt sich der Zapfen Cx, indem er sich mit seiner Kurbel um A dreht, während sich der Zapfen D in seinen Führungen verschiebt. Es lässt sich daher durch entsprechendes Heben und Senken und späteres Feststellen des Handhebels B dem Zapfen Cx eine beliebige Stellung zur Radmitte A anweisen, so dass man ihn vorkommenden Falles leicht in seine ursprüngliche Lage zurückbewegen kann.

23)    y. Das Stroudley-Rad **) weicht nur in einigen Details von dem modernen stroudley-;Rad-Rade ab und ist hier nur angeführt worden, weil die meisten

der neueren den Canal befahrenden Postdampfer solche Räder erhalten haben, von denen man behauptet, dass sie sehr ruhig und vortheilhaft arbeiten. Auf Tafel 163, Fig. 5 und 6 ist das Stroudley-Rad abgebildet. Auffällig ist an demselben die verhält-nissmässig geringe Entfernung des excentrischen Zapfens vom Radmittelpunkte, welche man gewöhnlich in der Praxis viel grösser bemisst. Diese kleine Excentricität soll einen besseren Austritt der Schaufel hervorbringen, welche, wie aus einem Vergleich der punktirt gezeichneten Austrittsstellung der Schaufeln mit der nach C hingezogenen Richtungslinie hervorgeht, auch wirklich erreicht

wird, da die Schaufel steiler steht als diese Linie, mithin auch

-- (5

*) M. A. de Ekéminville. Cours practique des machines à vapeur marines.

Paris 1867.

"*) Compound engines of the paddle steamer etc. „Normandy“. Engineering vom 20. März 1885.

als die Schaufel eines gewöhnlichen modernen Rades mit beweglichen Schaufeln. Die Stroudley-Räder sollen sich durch diese günstigen Austrittsyerhältnisse vor allen anderen Rädern vortheilhaft auszeichnen und fast gar kein Wasser mit herum reissen. Wenn bei Fahrten mit voller Kraft die in den Radkasten führende Thür geöffnet wurde, zeigte sich statt der sonst dessen Inneres füllenden Wassermassen nur ein unbedeutender Nebel, ähnlich feinem Regen.

Vortheile und Nachtheile der Stroudley-I-täder.

Vortheile.

Geringerer

Durchmesser.

24)    Der gute Ein- und Austritt der Schaufeln des Stroudley-Rades wird zum grossen Theile auch seinen gekrümmten Schaufeln zugeschrieben. Die Schaufelkrümmung erfolgt nach einem Kreisbogen, dessen Radius gleich dem Radius des Rades ist. Sämmt-liche Schaufeln sind aus Schmiedeeisen gefertigt und besitzen an ihren Seiten einen aufgenieteten Winkeleisenrand, welcher ein seitliches Ausweichen des Wassers verhindern soll. Von den neun Schaufeln eines jeden Rades sind 6 Stück 20 mm. stark, von den drei anderen ist die mittelste 38 mm., die übrigen sind 32 mm. stark. Diese auf Tafel 163 eingetaucht gezeichneten Schaufeln sollen als Balancegewicht für die Maschine dienen. Ob ein solches Arrangement als eine ebenso glückliche Construction gelten kann, wie die Anordnung des Schaufelmechanismus des Stroudley-Rades, muss dahin gestellt bleiben, denn Rankine bezeichnet die Aus-balancirung der Maschinenzuckungen durch Contregewichte in den Schaufelrädern unter allen Umständen als fehlerhaft, weil es eine bekannte Tliatsache ist, dass dieselben ungewöhnliche und unregelmässige Beanspruchungen des Radgerippes hervorrufen und häufig die Ursache zu Havarien desselben gewesen sind.

25)    II. Werth der Räder mit beweglichen Schaufeln. Die Vortheile, welche diese Räder vor denjenigen mit festen Schaufeln gewähren, sind besonders folgende:

a) Zulässigkeit eines geringeren Durchmessers, bei welchem die ein- und austretenden Schaufeln noch günstigere Neigungswinkel mit der Wasserlinie bilden, als diejenigen eines Rades mit festen Schaufeln bei grösserem Durchmesser. Da nun von den Neigungswinkeln der ein- und austretenden Schaufeln zur Wasserlinie ein mehr oder minder stossfreies Arbeiten des Rades (siehe § 114, 38) und die Grösse des erzeugten Propulsionsdruckes abhängig ist (siehe 15), so muss man bei kleineren Fahrzeugen, welche die Anbringung eines grossen Rades mit festen Schaufeln nicht gestatten, Räder mit beweglichen Schaufeln anwenden. Allgemein kommen diese Räder daher wegen der Möglichkeit eines kleineren Durchmessers ohne Einbusse an Nutzeffect für Küsten- und Binnenschifffahrt, sowie für Schlepper zur Anwendung. Ausserdem giebt es aber noch specielle Fälle, in denen auch bei grossen

Raddurchmessern bewegliche Schaufeln den festen vorzuziehen sind. Diese Fälle sind § 114, 37 angeführt.

Kürzere

Schaufeln.

Grösserer

Nutzeffact.

Grösseres

Gewicht.

Dieser Vorzug ist ein sehr in die Augen springender, da er eine Verkürzung der sonstigen breiten Radkasten des Dampfers gestattet.

b) Anwendbarkeit kürzerer Schaufeln, weil die Höhe der beweglichen Schaufeln infolge ihrer günstigeren Ein- und Austrittsverhältnisse eine grössere werden kann, als bei festen Schaufeln.

c) Erzielung eines grösseren Nutzeffectes, den man in der Praxis gegenüber dem Rade mit festen Schaufeln auf 10 °/₀ schätzt, wenn beide unter gleichen Umständen arbeiten. Bei schlechtem Wetter und unruhiger See erzielt man aber mit beweglichen Schaufeln einen noch grösseren Nutzeffect und eine beträchtlich höhere Geschwindigkeit als mit festen Schaufeln. Im Allgemeinen braucht man daher bei beweglichen Schaufeln zur Erreichung derselben Schiffsgeschwindigkeit eine geringere IIP, d. h. eine schwächere Maschine als bei festen Schaufeln, so dass die grösseren Beschaffungs- und Unterhaltungskosten der ersteren, wie man annimmt, durch ihre grössere Oeko-nomie ziemlich ausgeglichen werden.

26) Die Nachtheile der Räder mit beweglichen Schaufeln bestehen:

a) In ihrem grösseren Gewichte gegenüber den Rädern mit festen Schaufeln von gleichem Durchmesser. Dieses grössere Gewicht wird nicht nur durch den Bewegungsmechanismus der Schaufeln verursacht, sondern auch durch die viel stärkeren Dimensionen, welche man dem Radgerippe aus dem § 116, 8 angeführten Grunde geben muss, wenn die Radarme freitragende sind. Diese Gewichtszunahme ist eine sehr beträchtliche und man

kann sich einen Begriff von dem Gewichte grosser Räder mit beweglichen Schaufeln machen, wenn man folgende Zahlen liesst. Der 1853 von Caird & Co. in Greenock gebaute Dampfer „ Atrato“ von 3800 tons Deplacement besass Räder mit beweglichen Schaufeln, welche bei 10,7 m. äusserem Raddurchmesser nach Murray*) zusammen 200 tons wogen. Die Räder der französischen Yacht „FAigle“ von 1860 Tonnen Deplacement hatten nach Fréminville bei 7,5 m. äusserem Raddurchmesser ein Gewicht von zusammen 55 Tonnen, und die Räder unserer Yacht „Hohenzollern“ von 1700 Tonnen Deplacement wogen bei 7,146 m. äusserem Durchmesser zusammen 59,32 Tonnen. Es ist klar, dass derartige grosse, ausserhalb des Schiffskörpers befindliche Gewichte beim Rollen des Schiffes in unruhiger See die Verbände desselben recht erheblich beanspruchen müssen.

b) In der grossen Empfindlichkeit ihres Bewegungsmechanismus, welcher bei etwaigen Beschädigungen die Wirksamkeit des ganzen Bades in Frage stellen kann. Die leichte Verletzbarkeit und die Complicirtheit des Bewegungsmechanismus, welche eine grössere Reparatur in uncivilisirten Gegenden mit den eigenen Hülfsmitteln des Dampfers kaum ausführbar erscheinen lässt, haben dahin geführt, dass man früher den Oceandampfern für lange Reisen und den alten grossen Stationsschiffen der Kriegsmarinen Räder mit festen Schaufeln gab. Dieser Umstand ist aber heute, wo die Raddampfer von der Betheiligung an der Oceanschifffahrt immer mehr ausgeschlossen werden, kaum noch ins Gewicht fallend,

c) ln den grösseren Beschaffungs- und Unterhaltungskosten gegenüber gleich grossen Rädern mit festen Schaufeln, welche durch den Bewegungsmechanismus herbeigeführt werden. Diese Mehrkosten sollen aber bei umsichtigem Betriebe durch den grösseren Nutzeffect, welchen die beweglichen Schaufeln liefern, ziemlich ausgeglichen werden.

Grössere

Empfindlichkeit.

Grössere Kosten.

Vergleich zwischen Schraube und Schaufelrad.

Eintheilung.

Badgerippe.

27) Bei einem Vergleiche zwischen Schraube und Schaufelrad zeigt sich, dass das Rad aus den § 112, 5 angeführten Gründen in der Oceanschifffahrt nicht mit der Schraube concurriren kann. Im ruhigen Wasser ist das Schaufelrad der Schraube beinahe ebenbürtig, für flachgehende schnelle Dampfer ist es sogar geeigneter als die Schraube. Wie die Tabelle auf Seite 701 über schnelle Raddampfer beweist, haben diese in früheren Jahren erbauten Schiffe schon damals an der gemessenen Meile gleiche Geschwindigkeiten erreicht, wie die heutigen modernen Schraubendampfer, nur von den mit Einzel- resp. Doppelschrauben versehenen neueren Torpedobooten, Rapidcorvetten und grossen transatlantischen Postdampfern werden sie in diesem Punkte übertroffen.

§ ¹¹⁶-

Allgemeine Oonstructionsverhältnisse der Schaufelräder.

1)    An einem Schaufelrade lassen sich folgende Theile und Zubehörstücke unterscheiden:

I. das Radgerippe,

II. die Schaufeln,

III.    der Bewegungsmechanismus,

IV.    der Radkasten.

2)    I. Das Radgerippe setzt sich zusammen aus :

a)    der Nabe,

b)    den Radarmen,

Verhältnisswerthe

v*Mv* Th

IIP IIP

25

24

579

478

333,6

190,7

191,1

192,1

212,0

194,3

190,4

200,8

IIP

(HI

il

2 Fs' M

22 j 23

21

20

123,1    53,27

237,2    88,81

749

438

520

439

453

428

497

406

457

475

204,4; 43,70

85,04

72,92

125,88

110,58

129,17|

137,78j

68,10!

131,37

88,26!

198,6

275,7

293,8

333,3

322,9

481,0

702,0

300,7

356,1

0,197 2,465

0,200 3,898

0,250 5,735

2,583

0,220

3,355

0,200

0,190 4,328

4,338 )

0,220

3,557

0,180

0,220(4,459;

6,220 4,773

§ 25).

feTIsj

J9SS-S Ą\ J8XTITI

-neqog -p o^Trejpiessny *” II

61 81

1,155 j 0,43

I

1,448[ 0,37 1,981 0,21 1,143 0,43

0,27

0,43

0,33

0,40

0,29

0,09

0,44

0,25

1,295

8Bf‘t

W‘t|

1,167,

1,463

1,565

J9SS*A\.    X9J ^

-n«qog J9p 9XU'Bqu9uni :| ^

ci

labeile über schnelle Raddampfer.

Xajneqog lania

aqa-Bia

fcTg s

lajnnqog jap eSuęrj ~ g ;! 3

CŚ

|2,134(1,950 0,241

2,692(3,077 0,609

2,895 3,972 0,634

2,260 2,009)0,253

2,591 2,76410,229

3,048 4,180 0,305

3,048 3,560 0,091

3,048 3,716 0,052

3,960 6,653

2,743 1,045

^ Pjn^qoS -tap sqSH -« 2 3

•jgp^x J9P J9SS9UI -qoan(j jgjassney

p^x ord

nxejnuqog jgp xq^Z

Probefahrtsresultate

Schiff

li

0,914

,1,143

1,372

0,889

11,067

1,371

1,168

1,219

1,680

0,381

1,371 3,048 4,180 0,229 1.220j3,050 3,721 0,345

englischen Ooefflcienten (siehe

CO

5,867

7,467

8,052

5,181

6,553

7,162

6,452

6,401

8,543

7,620

7,111

7,146

05

O    h*

rH    rH

CM

O    O    O    <M

rH    rH    tH    j—I

,24*)

10

12

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Ton-m² ! nen

Tiefgang

hinten

vorne

ui

30,2

27,0

28,7

30,1

37,0

40,8

39,4

35,2

20,7

1 c~

.    co^

I oT t>T

'd

§

14,20    480

1846

9,011

1,904

1,904

1460

1624

798

1524

2456

2373

2400

6400

1468

tiqz

2650

15,80

1847

16,440

2,895

2,895

2337:1859 14,60

37,160

4,650

4,520

15,30

15,21

17,25

284,5 1860

II

— ! 1863

9,383

2,10'i

2,033

884 1863

20,900

2,920

2,895

19,510

2,947

2,819

21,400 1025 1864 16,51

—    1865 17,25

!

46,450 3185 1866 18,53

!! I

21,553 1192 — 13,70

il

19,137    807 1869 17,74

|! -

30,0261 1620 1878!15,74

18,580

3,224

3,100

j 4,624 2,316

4,572

2,316

3,170

4,140

anderen beweglich. — Columne

3,170

3,660

9>t0ja

aSiren;

2 <M

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Ś § i S‘ T

5    5 S S 5

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CO    <M

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co    oT

73,15

8,99

8.99

12,80

10,67

co

CO

10,30

CJ

76,20

74,98

109,73

73,15

71,03

81,05

jrt

Schiffsname

CC

Onyx-Yiolet . . Banshee . . . Delta . . . John Penn Enchantress . Esploratore Izzedin . . . Pertevi Neyaleh Maharoussee . Ascntney . . Taliah . . . Hohenzollern.

c)    den Verbindungsringen,

d)    den Verankerungen.

Nabe.

3) a. Die Nabe des Schaufelrades wird aus Gusseisen und bei neueren Rädern fast immer in einem Stück mit zwei oder drei zur Welle concentrischen Rändern gefertigt (siehe Tafel 160, Fig. 5 und Tafel 162), während sie bei älteren Rädern häufig aus zwei oder drei auf der Radwelle nebeneinander sitzenden Scheiben bestand (Tafel 160, Fig. 3). Die Ränder der Radnabe resp. die einzelnen Scheiben, aus denen sie sich zusammensetzt, sind mit Aussparungen versehen, in welche die einzelnen Radarme hineinfassen. Jeder Radarm wird an dem Rande der Nabe mit zwei oder mehreren Schraubenbolzen befestigt. Die Ränder oder Scheiben, welche die Radarme tragen, sind nach der Nabe zu durch angegossene Rippen versteift, deren man in der Regel ebenso viele anordnet, als Radarme vorhanden sind. — Gewöhnlich bohrt man die Radnabe aus und schiebt sie auf die runde Radwelle, auf welcher man sie dann mit starken Keilen festhält. Damit diese Keile die Nabe nicht auseinander treiben können, zieht man meistens über jedes Ende derselben einen schmiedeeisernen Ring warm auf, und vielfach legt man auch noch um die Ränder der Nabe je einen solchen Ring (Tafel 162 und 163). Diese Befestigungsmethode ist aber weniger sicher und zuverlässig, als wenn man die äusseren Enden der Radwelle viereckig gestaltet, die mit viereckigen Löchern versehene Radnabe auf dieses Vierkant setzt und mit 8 Keilen, zwei für jede Vierkantseite, befestigt.

¹

J. A. Obtolan. Mémorial du mécanicien. Paris 1878.

²

B. J. Tiuemax. Uitkomsten van proeven op den Wederstand van scheeps-modellen. Memorial van de marine II. Afdeeling. Amsterdam 1876—1880.

³

Heckraddampfer. Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. Heft 2 u. 3. Pola 1880.

Kadarme.

aus dem grössten Torsionsmoment

4)    b. Die Radarme sind aus flachem Schmiedeeisen hergestellt und werden in 2 oder 3 Reihen radial zur Mitte des Rades an der Radnabe festgeschraubt. Drei Reihen von Radarmen nimmt man nur bei sehr breiten Rädern, deren Schaufeln mehr als 3 m. lang sind. Früher stellte man die zusammengehörigen Radarme vielfach parallel nebeneinander und ordnete dann so viele Nabenscheiben an, als Armreihen vorhanden waren (Tafel 160, Fig. 3). Jetzt werden die Radarme aber von der Nabe nach aussen hin gespreizt eingebaut (Tafel 162 und 163), wodurch das Rad gegen seitliche Beanspruchungen fester gemacht wird, und zugleich ein näheres Heranrücken der Aussenlager an die Radmitte möglich ist, mithin eine solidere Construction entsteht. Man bestimmt die Abmessungen der Radarme meistens nach dem Durchmesser der Radwelle, welchen letzteren man des Rades ableitet.

Torsionsmoment.

5)    Das Torsionsmoment Mt eines Schaufelrades erhält man nach Rankine, wenn man den Widerstand des Schiffes W in kg. bei der grössten Geschwindigkeit nach einer der im § 110 angeführten Methoden feststellt, und den halben Widerstand mit dem Radius r in cm.

des durch die Mitten der Schaufeln gehenden Kreises multiplicirt. Dieses auf jedes einzelne Schaufelrad entfallende Torsionsmoment Mt — 0,5 W v cmk.

muss man aber für practische Rechnungen verdoppeln, weil es im Seegange vorkommt, dass eines der beiden Räder ganz austaucht, während das andere tief im Wasser vergraben ist, und dessen Welle nun die ganze Maschinenkraft zu übertragen hat, es wird also:

Mt = W r cmk.

Zu diesem, nur den Nutzwiderstand angebenden Moment hat man 0,25 seines Werthes für Reibungs- und andere Widerstände zu addiren und erhält alsdann :

Mt — 1,25 W r cmk.

Wegen der Ungleichheiten des seitens der Maschine auf die Kurbelwelle übertragenen Tangentialdruckes (siehe § 56, 21 und 22) und der dadurch hervorgebrachten kleinen Stösse ist der obige Werth noch mit einem Coefficienten c zu multipliciren, dessen Grösse umgekehrt mit der Anzahl der Maschinenkurbeln abnimmt, mithin entsteht als Torsionsmoment eines Schaufelrades :

(298)

Mt = 1,25 c W r cmk.

Hierin ist zu setzen:

c = 1,57 bei Maschinen mit 1 Kurbel,

c — 1,11 „ c = 1,05 „

„    2 Kurbeln,

r ³    »

Hat ein Dampfer Räder, welche stets unabhängig von einander arbeiten, so hat man als Torsionsmoment bei Berechnung der Raddimensionen nur die Hälfte des durch Formel 298 angegebenen einzusetzen, jedoch mit der Maassgabe, dass 1,57 an Stelle von c tritt, wenn jedes Rad nur eine Maschinenkurbel besitzt u. s. w.

6) Der Radwellendurchmesser ô berechnet sich am genauesten aus der d®^nesse im § 77 unter 15) hergeleiteten Formel 181. Scheut man indessen die dort angegebene umständlichere Rechnung, so kann man denselben auch aus dem vorstehenden Torsionsmoment ableiten, indem man setzt:

Mt = ~ ö:i cmk.

ö=V

y io Mt

7t

cm.

man

Führt man hierin nach § 76, 3 die höchste für Schmiedeeisen zulässige Torsionsspannung ©j = 650 kg. pro qcm. ein, so erhält nach Formel 160 als Minimaldurchmesser der Radwelle in den Lagerstellen :

d = 0,2 1\/Mt

cm.

Es bleibt aber, wie hier ausdrücklich bemerkt werden soll, stets zu empfehlen, nach Formel 181 zu rechnen, welche ein weniger überschlägliches Resultat ergiebt.

Unterstützte

Radarme.

7) Die Dimensionen derjenigen Radarme, welche an ihrem Ende durch einen die Peripherie des Rades bildenden Ring untereinander verbunden sind, wie auf Tafel 160 und 162, berechnen sich wie folgt: Nimmt man an, dass von dem grössten auf die Welle übertragenen Torsionsmoment Mt durch Maschinenreibung ¹/₅ verloren geht, so wird auf das Rad ein Moment übertragen:

⁴/₅ M* = % Jß ⁰³    cmk-

welches die Radarme auf Biegung beansprucht. Die an der Nabe befestigten und am Umfange unter einander verbundenen Radarme unterstützen sich gegenseitig derartig, dass man sie als gleich-massig belastete Freiträger ansehen kann. Ihr Widerstandsmoment wird dann doppelt so gross, als das eines am Ende belasteten Freiträgers und ist, wenn man mit h cm. die grössere und mit b cm. die kleinere Dimension des rechteckigen Querschnitts bezeichnet:

b A²

cmk.

Ist b = £ h, so wird das vorstehende Moment : ₉ b h² __2Ç h³ _ I h³

Sind im Ganzen n Radarme vorhanden, so ist deren Gesammt-widerstandsmoment :

n § h³

Nimmt man an

dass die in den Radarmen zulässige Biegungsspannung gleich der in der Radwelle herrschenden Torsionsspannung ist, so werden die Radarme ihrer Durchbiegung ein Moment

g h³    cmk.

entgegensetzen können. Dieses Moment muss nun dem auf das Rad übertragenen Torsionsmomente das Gleichgewicht halten, so dass entsteht:

h=y

4 . 7t . 3

5.16 . n. §

. ô cm.

h=Ÿ

0,471

. ö cm.

Ist die Höhe h des Radarmes hiernach festgestellt, so ergiebt sich die Dicke b desselben aus if h. Meistens verjüngt man die Höhe

(299)

der Radarme bei gleichbleibender Dicke von der Nabe nach dem innerhalb der Schaufeln hegenden Ringe hin, und setzt an der Nabe etwa h = 5 b, am Ringe h — 3,5— 4,0 b. Zwischen den beiden Ringen, welche die Schaufel begrenzen, bleibt der Querschnitt der Radarme ein constanter.

8) Die Dimensionen freitragender Radarme, wie sie das Rad auf ^Badarme*6 Tafel 163, Fig. 5 besitzt, müssen stärker gewählt werden, wie ihre Abmessungen von der Nabe bis zu dem innerhalb der Schaufeln liegenden Ringe, welche man nach Formel 299 bestimmt. Gewöhnlich bleibt die Dicke des Radarmes überall dieselbe und man hat nur die Höhe \ der Radarme für ihre Befestigungsstelle am inneren Ringe des Rades aus der schon berechneten Höhe h abzuleiten. Ist auf Tafel 163, Fig. 5 die Entfernung der Schaufeln von dem Verbindungsringe in radialer Richtung gemessen gleich r cm. und der Schaufeldruck = Dkg., so ist das auf jeden freitragenden Arm einer Schaufel entfallende Biegungsmoment, wenn deren je 2 vorhanden sind: 0,5 P r cmk. Dieses Biegungsmoment ist so gross wie das halbe auf das Rad übertragene Torsionsmoment ⁴/₅ Mt, also:

0,5 Pr — 0,5 ⁴/₅ Mt cmk.

Besässen die Radarme einen äusseren Ring, so dass sie in gleicher Stärke durchgeführt werden könnten und ihre Länge, d. h. der Radius des durch die Mitte der Schaufeln gehenden Kreises wäre gleich £ r cm., so würde bei n Radarmen das auf jeden einzelnen entfallende Moment sein:

P£>

cmk.

Bei dem freitragenden Radarm muss nun sein:

cmk.

b

0,5 Pr

Bei dem zwischen zwei Ringen vernieteten Radarm war: P£ r 2 b h²

cmk.

In beiden Fällen ist P, <&₁ und b gleich gross, so dass sich verhält:

— li\:2 h²

0,5 r :

A² r =

K ir

(300)

K =

Gewöhnlich sind freitragende Radarme so bemessen, dass sie bei gleichbleibender Dicke b am inneren Ringe eine Höhe hx = 6 b besitzen. Die Anbringung zweier, die Schaufeln begrenzender Ringe verdient bei Rädern mit beweglichen Schaufeln, welche zur

BUS LEY, die Schiffsmaschine.

cm,

45

Ocean Schifffahrt benutzt werden, den Vorzug vor freitragenden Radarmen, weil man bei dieser Construction, falls Havarien des Bewegungsmechanismus eintreten, die Schaufeln an den Radarmen befestigen und mit festen Schaufeln weiter fahren kann.

Verbindungs

ringe.

ZU

9) c. Die Verbindungsringe haben den Zweck, die auf die einzelnen Radarme entfallenden Beanspruchungen auf alle übrigen Radarme übertragen und die ersteren dadurch widerstandsfähiger zu machen. Bei freitragenden Radarmen ordnet man einen Ring an der Innenkante der Schaufeln an, seinen Querschnitt macht man nach Seaton gleich dem der Radarme an der Nabe und etwa h = 4b. Bei Rädern mit festen Schaufeln sind stets, bei solchen mit beweglichen Schaufeln sehr häufig zwei Ringe vorgesehen, von denen einer an der Innenkante, der andere an der Aussenkante der Räder sitzt. Der Querschnitt des inneren Ringes wird dann 0,8 von demjenigen der Radarme an der Stelle, wo sie mit dem Ringe zusammenstossen, und gewöhnlich ist h = 5 b. Der Querschnitt des äusseren Ringes ist gleich demjenigen des Armendes, und es wird ungefähr h = 4 b gemacht. Bei Rädern von sehr grossen Durchmessern werden zuweilen auch drei Ringe angewendet, von denen der innerste in der Nähe der Nabe, aber in der halben Entfernung von der Nabe bis zum zweiten Ringe sitzt. Selten, als Ueberlieferung aus früherer Zeit, findet man statt der Verbindungsringe, wie auf Tafel 163, Fig. 1 und 2, Verbindungspolygone.

Befestigung der Kinge.

10)    Die Verbindungsringe setzen sich aus einzelnen Segmenten zusammen, welche man mit Doppellaschen aneinanderschraubt. Die Radarme werden an den Verbindungsstellen mit den Ringen T-förmig verbreitert, um eine grössere Anlagefläche zu gewähren, welche das Einziehen von zwei, drei oder mehr Schraubenbolzen, also die Herstellung eines soliden Verbandes ermöglicht. Stroudley versieht die Radarme an den Stellen, wo sie mit dem Ringe zusammenstossen, mit Ansätzen, welche sauber bearbeitet werden, so dass der Ring genau hineinpasst, und vermindert durch diese sehr empfehlenswerthe aber theure Construction die Abscheersjmnnungen der Befestigungsschrauben des Ringes mit den Armen.

Verankerungen.

11)    d. Die Verankerungen sollen die Radarme gegen seitliche, durch Seegang u. s. w. verursachte Stösse widerstandsfähig machen. Sie bestehen im einfachsten Falle, Tafel 160, Fig. ö, aus runden Ankern, welche durch die Radarme einer Schaufel an der Stelle gezogen werden, wo der innere Ring sitzt, oder die vorher gespreizten Radarme wieder anfangen, parallel zu laufen. Meistens werden die zusammengehörigen Radarme aber durch Diagonalstreben abgesteift, welche immer abwechselnd vom äusseren Radarm zum inneren Rand der Nabe, oder vom inneren Radarm zum äusseren Rand der Nabe laufen. Diese Streben haben entweder runden

oder rechteckigen Querschnitt, welcher so bemessen wird, dass er etwa doppelt so gross ist, als der des inneren Ringes. Die Diagonalstreben ordnet man so an, dass sie an ihrem äusseren Ende mit dem inneren Ringe und dem Radarm, an ihrem inneren Ende mit dem Nabenrand und dem Radarm verschraubt sind. Die Schaufelräder auf Tafel 160, 161 und 162 zeigen die verschiedenartigsten Anordnungen solcher Diagonalstreben. Eine besonders solide Verankerung weist das Strondley-Rad auf Tafel 163 auf, dessen Radarme durch Anker und zusammengeschweisste Andreaskreuze gegeneinander und gegen die Nabe ahgesteift werden.

12)    II. Die Schaufeln sitzen bei Rädern mit festen Schaufeln am Um- Eleftrnu?f fange etwa 1 m. auseinander, nur bei einzelnen grösseren Schiffen hat man sie zur Vermeidung von Vibrationen bis auf 0,60—0,75 m. aneinander rücken müssen. Bei Rädern mit beweglichen Schaufeln ist die Schaufelentfernung etwa doppelt so gross und beträgt am Umfange im Allgemeinen etwa 1,8 bis 2 m. Rankine stellt die Regel auf, dass der gegenseitige Schaufelabstand auf der Peripherie des durch die Schaufelmitten gehenden Kreises etwa gleich 1,6—2 mal der Schaufelhöhe sein soll. Eine geringere Entfernung hält er für unnöthig, trotzdem es Räder giebt, bei denen sie nur wenig mehr als die Schaufelhöhe beträgt. Stehen die Schaufeln zu eng bei einander, so kann das Wasser nicht genügend frei zwischen ihnen entweichen, stehen sie zu weit, so werden die Erschütterungen zu gross. In der Regel bemisst man die Entfernung der Schaufeln von einander so, dass mindestens immer drei Schaufeln zu gleicher. Zeit in das Wasser getaucht sind. Aus dem gewählten gegenseitigen Abstande der Schaufeln und dem Radumfange ergiebt sich ihre Anzahl.

Theoretische

Schaufelfläche.

13)    Die Fläche einer Schaufel berechnet sich aus dem Reactionsdruck R oder dem Schiffswiderstande W, welcher nach Formel 268 bestimmt war, zu :

!'

R = W = S- F V(V — v) kg.

m. pro

Der Schiffswiderstand W wird nach einer der im § 110 angegebenen Methoden in kg. berechnet. Die grösste Schiffsgeschwindigkeit v und die Radgeschwindigkeit am Umfange der Schaufeln V ist in Secunde bekannt. Der Rücklauf beträgt dann pro Secunde : s = V — v m.

s — 0,15 v „ Dann wird:

Für practische Rechnungen kann man annehmen: s = 0,2 v für Räder mit festen Schaufeln, „ beweglichen „

V — 1,2 v resp. 1,15 v.

45*

Ist die Geschwindigkeit Vx im Mittelpunkte der Schaufeln gegeben, so kann man im Mittel setzen :

Schaufeln,

,, beweglichen „

V₁ = 1,3 v für Räder mit festen Vx = 1,2 v „

Der Werth schwankt nach Beobachtungen von verschiedenen prac-tischen Ausführungen etwa zwischen :

Vx = 1,15 v bis Vx = 1,35 v

und ist bei guten Rädern mit festen Schaufeln oft viel geringer als bei weniger guten mit beweglichen Schaufeln (siehe die Tabelle auf Seite 719, Columne 20). — Allgemein ist:

V = a v

und es entsteht :

W= — F a v s kg.

Dieser Widerstand muss durch die von beiden Rädern nach hinten geworfenen Wasserströme überwunden werden, für jeden einzelnen derselben entsteht daher ein Querschnitt

qm.

Wg

Setzt man hierin :

^ = 9,81 m. pro Secunde als Beschleunigung der Schwere, G — 1000 kg. als Gewicht von 1 cbm. Wasser, a — 1,2 resp. 1,15, so erhält man rund :

F = 0,2

r²

qm. bei festen Schaufeln,

F = 0,3

r²

qm. „ beweglichen „

Der Querschnitt F des nach hinten geworfenen Wasserstromes ist nach § 114, 21 : bei festen Schaufeln gleich der Schaufelfläche + dem Product aus der Entfernung t von der Oberkante der tiefsten Schaufel bis zur Wasserlinie und der Schaufellänge /; bei beweglichen Schaufeln gleich der Schaufelfläche. Somit wird die für jede Schaufel erforderliche Fläche:

11 qm. bei festen

Verhältnisswerthe fur die Schaufelfläehe.

fis - 0,2 —g

V

ri    W

fis = 0,3 — qm.

V    “

14) In der Praxis sucht man die Berechnung des Schiffswiderstandes zu umgehen und führt Verhältnisswerthe ein, aus denen man die Schaufelfläche zu bestimmen sucht. Die Franzosen vergleichen die Schaufelfläche mit dem eingetauchten Hauptspantsareal, die Engländer bestimmen sie nach der Pferdestärke der Maschine wie folgt :

Schaufeln,

. . . (301)

„ beweglichen „

15) a. Erforderliche Fläche für feste Schaufeln:

Piactischo Fläche fester Schaufeln.

1) Nach Ledieu : Die Fläche aller überhaupt eingetauchten Schaufeln (siehe Formel 290) beider Räder 2 Ft dividirt in das eingetauchte Hauptspantsareal; dieser Werth schwankt bei 7 Ausführungen von 0,999—2,675 und beträgt

im Mittel

1,5.

2 Ft

2) Nach Ortolan: Die gesummte Fläche aller Schaufeln eines Rades S dividirt durch das eingetauchte Hauptspantsareal; dieser Werth schwankt bei 9 Ausführungen zwischen 0,945 —1,621 und beträgt im Mittel

= 1,2.

M

3) Nach Fréminville : Die Oberfläche einer Schaufel Fs dividirt in das eingetauchte Hauptspantsareal; dieser Werth schwankt bei 7 Ausführungen von 13,441—23,100 und beträgt im Mittel:

Fs

= 16,5.

4)    Nach Murray nehme man die Fläche einer Schaufel :

1,25—1,50 0 = 0,12—0,14 qm. pro JSlïP,

für flachgehende Dampfer: 2,0 —2,5 $1 = 0,18—0,23    „    „    „

5)    Nach Seaton ist die Fläche einer Schaufel :

IIP

für Seedampfer:

qm.

Fs =

d der Durchmesser des Rades zwischen den Schaufel

wenn

0,007 bei Schleppern steigt.

mitten in m. und c ein Coefficient ist, welcher von 0,005 bei flachgehenden Dampfern bis zu

16) b. Erforderliche Fläche für bewegliche Schaufeln:    riEÄweg.

1) Nach Ledieu (wie oben) schwankt der Werth bei 11 Aus-ncher sohaufeiu. führungen zwischen 1,678 — 4,191 und ist im Mittel:

= 2,4.

2 Ft

2) Nach Fréminville (wie oben) schwankt der Werth bei 4 Ausführungen zwischen 6,9—21,0 und beträgt im Mittel:

M

Fs

= 12,0.

3) Nach Seaton (wie oben) nur ist einzusetzen :

c = 0,0085 bis 0,0100 .

4) Nach der Tabelle- auf Seite 701 liegt das Verhältniss zweier Schaufelflächen zum eingetauchten Hauptspantsareal bei 11 Ausführungen etwa zwischen 0,44—0,20 und ist im Mittel:

= 0,35.

9. F

— M s

5) Nach Rankine findet man bei verschiedenen Slips das Verhältniss der für ein Paar Schaufeln erforderlichen Fläche zur ver-grösserten Schiffsoberfläche (siehe § 110, 74) aus der nachstehenden Tabelle :

Tabelle über Schaufelräder mit beweglichen Schaufeln.

Schaufelform.

Verhältniss des Slips zur

Schiffs

geschwindig

keit

Bad

geschwindig

keit

Verhältniss

der

Schaufel-gsschwindigkeit mal Slip zum Quadrat der

Schiffs-

geschwindigkeit

Nutzeffect

des

Bades

ohne Berücksichtigung der

Beibungen

Verhältniss

der

vergrösserten

Schiffsoberfläche

zu

der Fläche von einem Paar Schaufeln

Bemerkungen.

0,100

0,125

0,150

0,175

0,200

0,225

0,250

0,275

0,300

0,325

0,350

0,375

0,400

0,425

0,450

0,475

0,500

0,091

0,111

0,130

0,149

0,167

0,184

0,200

0,216

0,231

0,245

0,259

0,273

0,286

0,298

0,310

0,322

0,333

0,1100

0,1406

0,1725

0,2056

0,2400

0,2756

0,3125

0,3506

0,3900

0,4306

0,4725

0,5156

0,5600

0,6056

0,6525

0,7006

0,7500

0,909

0,888

0,870

0,851

0,833

0,816

0,800

0,784

0,769

0,755

0,741

0,727

0,714

0,702

0,690

0,678

0,667

62

80

98

116

136

156

177

198

221

244

267

292

317

343

369

397

425

Gewöhnliche practische Werth e.

i:

j;

17) Die Form der Schaufeln ist gewöhnlich

deten oder abgeschrägten Ecken und an der Schaufelrückseite mehr oder minder stark gebrochenen Kanten. Die längere Seite dieses Rechtecks heisst die Schaufellänge l, die kürzere die Schaufelhöhe h. Gewöhnlich macht man bei festen Schaufeln

ein Rechteck mit abgerun-

und geht bei flachgehenden Flussdampfern mit diesem Verhältniss bis herunter. Bei beweglichen Schaufeln wird das Verhältniss

im

Schaufellänge.

Mittel etwas grösser als bei festen und ist im Durchschnitt

etwa 0,35.

18) Die Länge l der Schaufeln darf die halbe Schiffsbreite nicht überschreiten, so dass beide Räder zusammen höchstens so breit wie das Schiff werden. Bei Seedampfern macht man die Länge der

Schaufeln nicht grösser als ¹/₉ der Schiffsbreite. Je länger i stillen Wasser die Schaufeln sind, um so grösser ist der Nutzeffect des Rades, denn der nöthige Querschnitt des nach hinten lenen Wasserstromes lässt sich dann mit geringerem Tiefgange erreichen, infolgedessen sich der durch das schräge Auftreffen der Schaufeln herbeigeführte Arbeitsverlust verringert, theil wird durch die practischen Schwierigkeiten aufgehoben, welche lang überhängende Radwellen, wie sie bei sehr langen Schaufeln nöthig werden, verursachen. Für Seedampfer, welche in bewegtem Wasser fahren müssen, sind daher sehr lange Schaufeln nicht empfehlenswerth.

im

gewor-

Dieser Vor-

19)    Die Höhe h der Schaufeln ist, wie unter 17) angegeben, von ihrer Scllaufelhi,he]1-Länge abhängig, und kann nach § 115, 25 h bei beweglichen Schaufeln grösser sein, als bei festen. Bei beweglichen Schaufeln hemisst man deren Höhe so, dass sie gerade von den Zugstangen

frei gehen (siehe § 115, 18), mit Aussparungen und Einkerbungen versieht man sie nicht gern, um dieses Ereigehen zu erreichen.

Bei Rädern mit festen Schaufeln stellt Scott Russell für die Schaufelhöhe als Regel auf, dass für jeden Meter Raddurchmesser 75 mm. Schaufelhöhe vorhanden sein soll, nur bei sehr grossen Raddurchmessern ist diese Höhe zu verringern. Im Allgemeinen darf die Höhe der Schaufeln nie so gross werden, dass die Umfangsgeschwindigkeit der inneren Schaufelkante kleiner als die Geschwindigkeit des Schiffes wird.

20)    Die Eintauchung der Schaufeln bemisst man derartig, dass die ^“schaufeln äusserste Kante der untersten Schaufel bei tiefgeladenem Schiff nicht

tiefer geht als der Kiel des Schiffes ; als Regel ist festzuhalten, dass sie nicht so tief gehen soll. Die Eintauchung hängt auch vom Durchmesser des Rades ab, denn ein bis zu seinem Mittelpunkte eingetauchtes Rad bringt keine Propulsionswirkung mehr hervor, und bei (dnem zu tief eingetauchten Rade treten die Schaufeln sehr schräge ein und aus, wodurch ein sehr beträchtlicher Theil ihres Druckes als verticale Componente verloren geht und der horizontale Propulsionsdruck, mithin auch der Nutzeffect des Rades zu klein ausfällt. Nach practischen Erfahrungen soll die Eintauchung ’/₄ des Raddurchmessers selbst bei beladenen Seedampfern nicht übersteigen und bei mittlerem Tiefgange etwa ¹/.i des Radius betragen. Lässt man die Schaufeln tiefer tauchen, wie hier angegeben, so nimmt der Nutzeffect (siehe § 114, 27) im schnelleren Yerhältniss ab, als die Eintauchung zunimmt.

Oberkante Schaufel unter Wasser.

21)    Die Entfernung t der Oberkante der am tiefsten eingetauchten Schaufel von der Wasserlinie macht man hei grossen Raddampfern im Mittel etwa gleich 40—50 cm., bei kleineren Raddampfern vielleicht gleich 30—40 cm. und hei Flussdampfern zwischen 7—15 cm. Für Fluss-

immer

dampfer kann diese Entfernung so gering ausfallen, weil sie fast einen gleichbleibenden Tiefgang besitzen und in ruhigem Bei Seedampfern soll die obere Kante der

Wasser arbeiten.

Schaufel niemals weniger als 15 cm. unter Wasser liegen, und als allgemeine Kegel gilt für alle anderen Schaufelräder, dass zur Erzielung eines guten Nutzeffects die oberen Schaufelkanten stets

etwas unter Wasser liegen müssen.

22) Als Eintauchungs- resp. Austauchungswinkel der Schaufeln rechnet den Winkel, den die Schaufel mit der Wasserlinie bildet, ihre innere Kante gerade mit dem Niveau abschneidet.

Tauchungs-

winkel.

man

wenn

Dieser Winkel liegt bei festen Schaufeln nach 14 von Ledieu und Eréminville angegebenen französischen, englischen und amerikanischen Ausführungen zwischen 35⁰—50⁰ und beträgt im Mittel 42 °. Für Kader mit beweglichen Schaufeln liegt der Eintrittswinkel nach 16 englischen und französischen Ausführungen zwischen 27 ⁰—47 ⁰ und beträgt im Mittel 40 °. Misst man bei der oben präcisirten Eintrittsstellung der beweglichen Schaufeln den Winkel auf, welchen der nach der Schaufelaxe gezogene Radius mit der Wasserlinie bildet, so schwankt derselbe bei den letztgenannten Ausführungen zwischen 65°—75° und beträgt im Mittel 70°. Von dem Eintrittswinkel macht man die Wahl der festen oder beweglichen Schaufeln abhängig. Ist der Raddurchmesser so klein, dass der Eintritts- resp. Austrittswinkel bei festen Schaufeln unter 40⁰ sinken würde, so führt man das Rad im Allgemeinen lieber mit beweglichen Schaufeln aus.

Befestigung fester Schaufeln.

Schaufeln.

23) Die Befestigung der festen Schaufeln an den Radarmen erfolgt, wie Tafel 160, Fig. 15 zeigt, mittelst eiserner Hakenschrauben. In der Regel wird jede Schaufel mit je 2 Hakenschrauben an jedem Radarm festgehalten (Tafel 160, Fig. 3). Nur ganz schmale Schaufeln Field’scher Räder hält man mit je einer Schraube fest (Tafel 160, Fig. 5 und 6), und bei sehr hohen Schaufeln nimmt man zur Befestigung für jeden Radarm 3 Hakenschrauben. Bestehen die Schaufeln aus Holz, so werden sie an ihrer Vorderseite, an den Stellen, wo die Befestigungsschrauben durch die Schaufel treten, mit starkem Eisenblech oder Flacheisenstücken armirt, gegen welche sich die Muttern lehnen können. Die letzteren erhalten als Sicherung vielfach Contremuttern oder Vorstecksplinte, bowegifcher ^4) Die Befestigung der beweglichen Schaufeln an den Radarmen wird durch Zapfen und Lager bewirkt. An der Hinterseite der Schaufeln Averden die Schaufelaxen auf eine der auf Tafel 162 und 163 dargestellten Arten befestigt. Diese Axen werden gewöhnlich aus Schmiedeeisen, sehr häufig aber auch aus Stahl hergestellt. Im ersteren Falle giebt man ihnen einen Durchmesser, welcher et\\ra ¹/₁₂ der Schaufelhöhe entspricht, im anderen können sie etwas

schwächer sein. Die Schaufelaxen erhalten Broncetiherzüge und laufen in Lagern, welche durch Verstärkungen der Radarme gebildet werden, und mit Pockholz ausgefüttert sind (Tafel 163, Pig. 9).

Die Schaufelaxen werden häufig nicht in der Mitte der

Schaufeln befestigt, sondern nach der Peripherie zu aus der Mitte gerückt, so dass die grössere Schaufelfläche bei den eingetauchten Schaufeln über der Axe liegt. Im Allgemeinen sind die Schaufelaxen dann, so angebracht, dass ihre Mitte von der inneren Schaufelkante etwa ³/₅ der Schaufelhöhe absteht. Man erzielt durch dieses Arrangement eine Verminderung der auf die Zugstangen beim Ein- und Austritt der Schaufeln während des Vorwärtsganges entstehenden Druckspannungen (siehe § 115, 21).

Material der Schaufeln.

25)    Das Material der Schaufeln bildet in der Regel Holz, seltener Eisen Zu Radschaufeln verwendet man am liebsten Ulmenholz, welches am wenigsten rissig ist, in Ermangelung desselben nimmt man aber auch Eichten-, Eschen- und Buchenholz. Die Stärke der Radschaufeln schwankt, wie die Tabelle von Scott Russell auf S. 715 erkennen lässt, je nach der Grösse des Rades zwischen 50—90 mm. Nach Seaton soll man sie bei festen Schaufeln etwa ¹/₈ der Schaufelhöhe, bei beweglichen Schaufeln, welche im Allgemeinen höher als die festen sind, etwa ¹/₁₂ der Schaufelhöhe stark machen. Diese Dimensionirungen beziehen sich auf Ulmenoder gleich hartes Holz, für weiches Fichtenholz sollen die Schaufeln nach Rankine um ¹/b stärker gehalten werden. Eiserne Schaufeln sind etwa 20—25 mm. stark und bestehen stets aus einem Stück.

Zusammensetzung der Schaufeln.

26)    Zusammensetzung der Schaufeln. Hölzerne Schaufeln kann man bei Rädern mit beweglichen Schaufeln selten aus einem Stück schneiden und muss sie desswegen aus 2 oder 3 horizontalen Lagen zusammensetzen, wie Tafel 162, Fig. 5 ersehen lässt. Die einzelnen Lagen werden stumpf zusammengelegt und mittelst eiserner, in der Figur punktirt gezeichneter, durch die ganze Höhe der Schaufeln reichender, an den Enden verklinkter Bolzen zusammengehalten. Je nach der Länge der Schaufeln muss man 2 oder 3 solcher Bolzen von 20—25 mm. Durchmesser für jede Schaufel vorsehen. Der Zusammenhalt der einzelnen Schaufellagen wird indessen hauptsächlich durch die an der Schaufelrückseite befindlichen Lappen der Schaufelaxen resp. Schaufelhebel und die ihnen an der Vorderseite gegenüber sitzenden eisernen Unterlegestreifen, welche mittelst durchgehender Schraubenbolzen mit einander verbunden sind, hergestellt (Tafel 163, Fig. 10).

Rad

durchmesser.

27)    Der Durchmesser cl eines Schaufelrades hängt von dem Tiefgange und der Freibordhöhe des Schiffes, von der erforderlichen Eintauchung der Schaufeln und dem Eintauchungswinkel ab. Auch

ZU

der Umdrehungszahl N der Maschine und der mit einem an-

Tabelle über Bäder mit festen Schaufeln.

Bewegungs

mechanismus.

Excentrischer

Zapfen.

genommenen Slip von s m. pro Secunde zu erreichenden grössten Schiffsgeschwindigkeit v in m. pro Secunde muss er in einem passenden Verhältnis stehen. Bezeichnet d den Durchmesser des Rades auf Mitte Schaufeln in m. und V die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufelmitten in m. pro Secunde, dann ist nach dem Vorstehenden :

daraus folgt dann :

TC d N

60

= V ff- s

60(v + s)

(302)

rt N

Diesen auf Mitte Schaufeln gemessenen Raddurchmesser nennt man häufig dessen — effectiven Durchmesser. — Für s kann man die unter 13) angeführten Werthe in die obige Gleichung ein-setzen. — Der aus Formel 302 abgeleitete Werth für d kann nur als ein roher und vorläufiger gelten und muss mit Rücksicht auf die vorstehend angegebenen Verhältnisse unter Umständen entsprechend abgeändert werden.

28) Die Tabelle von Scott Russell auf Seite 715 giebt die hauptsächlichsten Verhältnisse für Räder mit festen Schaufeln an, wie sie dieser grosse Constructeur bei seinen Ausführungen inne hielt resp. für erforderlich erachtete.

29) III. Der Bewegungsmechanismus eines Rades mit beweglichen Schaufeln ist im Allgemeinen derselbe geblieben, wie ihn Morgan zuerst bei seinen Rädern (siehe § 115, 13) anwendete. Derselbe zerfällt in:

a)    den excentrischen Zapfen mit Bügel,

b)    die Zugstangen,

c)    die Schaufelhebel.

30) a. Der excentrische Zapfen, aus Schmiedeeisen oder Stahl bestehend, wird, wie auf Tafel 162 gezeichnet ist, gewöhnlich in einem gusseisernen Consol befestigt, welches an dem Radkastenträger verschraubt ist.

In neuerer Zeit fertigt man den Zapfen auch wohl hohl aus Gusseisen an und giebt ihm einen Flansch, mit welchem Radkastenträger befestigt werden kann (Tafel 163, Fig. 6 und 7). Der Zapfen wird gewöhnlich mit einem Bronceüberzuge sehen. Der um den Ueberzug des Zapfens gelegte Bügel ist meistens Gusseisen gefertigt und im Innern mit Pockholzstäben ausgefüttert, die genau ausgebohrt und geglättet auf dem excentrischen Zapfen laufen. Der Bügel hat die Gestalt einer Scheibe mit 2 Rändern. Zwischen beiden Rändern fassen die Zugstangen an, welche mit durchgehenden Bolzen an denselben befestigt sind. Die Bolzen sind in den Rändern gegen Drehung gesichert und durch Muttern oder Splinte vor dem Herausfallen geschützt.

er am

ver-

aus

Stärke

festen

Stärke

der Räder

Breite

Durchmesser

Durchmesser

die

Zahl

Tabelle über

Bemerkungen.

der

der

der

der

der

der

10

Bäder mit beweglichen Schaufeln müssen breitere Arme und stärkere Arme und Schaufeln erhalten in dem Verhältnisse, wie ihre Schaufelzahl geringer als die festen

eines Hades mit Schaufeln ist.

Bäder, welche breiter als 3 Meter sind, müssen mit 3 Bingen und 3 Beihen Badarmen versehen werden.

von

Schaufel

Radarme

Radarme

Radnabe

Radwelle

Schau

feln

Ein

tauchung

der

Schaufeln

Durchmesser

des

Rades

Zoll ] Millim. | Zoll j Millim.

Meter | Fuss Zoll i Meter | Zoll | Millim.

Fuss Zoll

Zoll ! Centim.

Fuss i Meter

Ol

17,5

98

co

2    6 , 0,762

0,184

7%

co    co    o

co    co    t>

co    CO    CO    Ci

1>    !>    l>    00

cc

00

03

co

»c

co'

19,0

c?

92

co

ùr~-

co

0,914

0,203

Ol

03

co

Ol

CO

_ei

19,0

20,5

20,5

22,0

22,0

24,0

CO

25,0

28,5

_j*V

95

102

108

108

117

133

146

178

co

co

iß""

1,066

0,228

O    O    Ol

f—<    r—l    tH

10    25,4

12    30,5

15    38,1

1,295

0,254

01

iO

18    45,7

-f

~r

>C

iO

1,473

0,286    4 10

rhu

1,651

1,778

2,236

2,667

3,658

0,323

*/i

5 10

0,343

0,407

0,470

0,610 12

s/xT I

1    6 Vs

O    03    co    O    O    O

Ol    Ol    03    CO    CO    CO

21    53,4

21    53,4

26 66,1

36 I 91,4

36    91,4

36    91,4

3,048

3,658

4,572

5,486

6,401

7,315

7,925

10,058

12,192

14,021-

17,069

10

12

15

18

21

24

26

33

40

56

Kolbenhub

Fuss Zoll I Meter

2    6    0,762

3 — 0,914

1,219

5 —    1,524

1,829

2,134

2,438

3,048

10 —

3,658

4,267

12

14

Zugstangen.

31) b. Die Zugstangen bestehen aus Schmiedeeisen und haben einen runden Querschnitt. Die inneren Gelenke der Zugstangen, welche ihre Verbindung mit dem Bügel des excentrischen Zapfens her-stellen, sind mit broncenen Büchsen versehen. Die äusseren Gelenke

die Schaufelhebel fassen, sind mit Pock-

der Zugstangen, welche an holz ausgefüttert, in dieser Pockholzfütterung laufen die mit bron-Ueberzügen versehenen Zapfen oder Bolzen der Schaufelhebel. In Fällen, in denen das Rad in sehr sandigem Wasser arbeitet, lässt man die Broncebezüge von allen Zapfen und Bolzen des Bewegungsmechanismus fort und füttert die Lagerungen in den Radarmen und Zugstangen nur mit Weissmetall aus. Lagerungsmethode ist widerstandsfähiger gegen die schleifende Wirkung des Sandes als die Pockholzfütterungen, welche sonst unerlässlich sind, weil die verschiedenen Gelenke nur durch See-

cenen

Diese

Mitnehmer-

stange.

wasser geschmiert werden.

32) Die Mitnehmerstange erhält gewöhnlich einen rechteckigen Querschnitt. Sie ist auch aus Schmiedeeisen hergestellt und meistens in einer Aussparung befestigt, welche für diesen Zweck in den Bügel des excentrischen Zapfens gegossen wird. An dem Bügel wird sie entweder durch Schraubenbolzen oder durch Keile un-

Schaul'elhebel.

beweglich festgehalten (siehe Tafel 162 und 163). Das äussere Ende der Mitnehmerstange, welches an den Schaufelhebel greift, ist wie dasjenige der gewöhnlichen Zugstangen geformt. Die Mitnehmerstange wird etwas stärker gehalten als die übrigen Zugstangen und muss, wenn schwere Radschaufeln vorhanden sind, welche als Contregewichte für die Maschine dienen, an die schwerste dieser Radschaufeln greifen, weil sie am widerstandsfähigsten ist, wie auch Tafel 163, Fig. 5 gezeichnet ist (siehe § 115, 24).

Maschinen

drehvorrichtung.

33)    c. Die Schaufelhebel sind mit der an der hinteren Seite der Schaufeln sitzenden Schaufelaxe auf irgend eine Weise fest verbunden, wie z. B. Fig. 9 auf Tafel 163 erkennen lässt. Die Länge der Schaufelhebel macht man, wie bereits § 115, 17 ausgeführt wurde, etwa 0,6 der Schaufelhöhe, und ihre Breite an der Schaufel wird etwa halb so breit genommen, wie die Dimension hl bei freitragenden Radarmen (Formel 300, siehe 8) werden muss. Die Schaufelhebel befestigt man an der Schaufel, wie unter 26) beschrieben wurde.

34)    Die Drehvorrichtung der Maschine wird bei Raddampfern vielfach im Radkasten untergebracht und mit dem Schaufelrade combinirt, indem man an der inneren, der Schiffswand zugekehrten Seite desselben den Kranz eines gusseisernen Hohl- oder Stirnrades befestigt. Dieses Rad wird bei kleineren Maschinen direct als Schneckenrad gefertigt und steht dann mit einer vertical gestellten Schnecke in Verbindung, auf deren Axe man den im § 49, 3 beschriebenen und auf Tafel 51 abgebildeten Knarrhebel steckt.

Bei grösseren Maschinen greift der Arbeitsersparniss wegen in den mit dem Schaufelrade verschraubten Zahnkranz ein kleines Triebrad, welches mit einem Schneckenrade auf einer Axe sitzt, und letzteres steht dann erst mit der den Knarrhebel tragenden Schnecke in Verbindung.

Radkasten-

grosse.

35)    IV. Der Radkasten hat den Zweck, das von dem Schaufelrade mitgerissene Wasser von dem Deck des Schiffes fern zu halten. Er muss so geformt sein, dass das mitgerissene Wasser frei ablaufen kann. Man macht den Radkasten desswegen nicht genau halbrund, d. h. giebt ihm von der Seite gesehen nicht eine cylindrische Gestalt, sondern ersetzt den hinteren Bogen häufig durch eine an denselben gezogene Tangente, wodurch sich der Radkasten nach hinten zu erweitert. Die Schaufeln müssen im Radkasten so viel Raum haben, dass sie sowohl an dessen verticalen Seiten an der Schiffswand und der äusseren Wand, wie auch am Umfange desselben je J/₆ ihrer Höhe freigehen.

Radkasten-

fundamente.

36)    Die Radkasten ruhen auf je einem Radkastenträger , welcher bei eisernen Schiffen gewöhnlich als Kastenträger oder Träger aus Blech und Winkeleisen zusammengenietet wird. An den Enden, wo die Radkastenträger an das Schiff stossen, sind als Stütze für dieselben durch das Schiff 2 ebenfalls als Kastenträger oder T Träger construirte Decksbalken gezogen, von denen einer vor, der andere hinter dem Radkasten liegt. Bei Holzschiffen bestehen alle diese Träger aus Holz. Wenn die Dimensionen dieser Träger berechnet werden sollen, muss man das Gewicht jedes Schaufelrades kennen, um daraus das in Betracht kommende Biegungsmoment ableiten zu können. — Die Radkastenträger werden häufig durch schräge nach der Schiffswand geführte Anker von rundem Querschnitt abgesteift, deren Durchmesser etwa gleich ]/₀₀ ihrer Länge zu nehmen ist.

Gewicht der Schaufelräder.

welle setzt.

37) Das Gewicht eines Schaufelrades lässt sich erst feststellen, wenn die Zeichnung desselben vorliegt. Da man das Gewicht aber vorher zum Projectiren nöthig hat, so kann man dasselbe angenähert bestimmen, wenn man nach Rankine bei festen Schaufeln das Radgewicht == dem fünffachen Gewicht der im Radkasten befindlichen Rad-Das Taschenbuch der „Hütte“ ¹) giebt das ungefähre

Radgewicht auf

660 b d kg. für feste Schaufeln und 1220 b d „    „ bewegliche Schaufeln an,

wenn

Rades in m. bezeichnet.

b die Breite des Rades in m. und d den Durchmesser des

Lfd

Kr.

Schiffsname

1 Kleiner Flussdampfer. . .

2 Flussdampfer

3 Chamois (Franz. Dampfer) . .

4 Flussdampfer

5 Flussdampfer

II

Eg'itto (Oestr. Dampfer) .

Anglia (Engl. Dampfer) .    .

Cambria I (Engl. Dampfer). . .

J9

Cambria II (Der vorige verlängert und umgebaut).....

10

Callao (Engl. Dampfer) .

11

Great Republik (Amerik. Dampfer)

12

Mary Powell (Amerik. Dampfer)

13

Ottrato (Engl. Dampfer) .

14

Paramatta (Engl. Dampfer) . .

15

Leinster (Engl. Dampfer) . .

Tabelle über die Hauptabmessimgen von 15 Raddampfern.

Länge I I zwi-■ sehen den

[Perpen

dikeln

Breite

auf

dem

Haupt

spant

Mitt

lerer

Tief

gang

aus

schliess

lich

Kiel

De-

Völligkeitscoefficientj

place

ment

des

des

He-

der

Was-

Ge- j schwin-digkeit

Bad-

durchmesser

Schaufel-

imensiouen

Schau-

Tau-

Gegen- Umdrehungszahl

seiti-

Tjm- \ Badgeschwindigkeit

Zahl

place

ments

ser

linie

des

Schiffes

äusse-

rer

mitt- Länge lerer

Höhe

ii

fel- t von Oberkante Schau-

zahl

pro

Bad

fei

fangs-

ger der Bäder pro ge- Schiffsge-

Minute    j sch win- schwindigkeit

Ab-

stand

der

Schau

feln

be-

obach-

—j digkeit

Vx

IK>

der

Ma

Wider-

stand

Wider-

Ge-

Be-

sammt

des

stands- wir-

m.

m.

m.

qm.

Ton

nen

10

m.

j_p. Sec.

tet

be- der Schaufelnet mitten

rech-

be-

obacb-

be-

sclii-

Schif-

arbeit

rech-

nen

fes

1W    grad

der

gleichzeitig tauchenden Schiffs-Schau-

schaffen-

heit

Art

der

d ei

Schaufeln

tet

net

fein

haut

m.

m.

m.

m.

m.

pr. Bad

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

13,75

2,44

0,23

c. 1,00

— 0,76

3,50

1,37

1,14 0,76 0,23

8 0,00

0,448 80,00

80,60 ; 4,77

1,36 ; 1,37

100

4,70

1,61

Eisen

beweglich

47,00 5,00

31,00 4,40

56,00 7,20

0,80

je. 1,00

0,79

5,10

3,50

2,98 2,40 j 0,53

10

! 0,12

0,936 44,00

1,35    5,09

1,03

58,00 6,10 0,94    4,83

70,76 8,77

57,29 7,98

60,31 7,98

72,29

70,76

90 ! 0,84 0,49 0,69

— je. 1,00

- 0,72

6,20

5,80

4,21 3,70 1,34 0,51

4,00 3,30 3,16

0,70

11

10

0,39

0,11

1,050

42,00

1,037 42,00

41,20 6,85 1,34 j 1,26 40,00 8,13 1,31 1,25

42,00    7,26 1,25 1,25

160 1086

209    976

411

2268

74 0,46

81 0,38

176 0,43

2,40

3,00

2,40

Eisen

Eisen

Eisen

beweglich

beweglich

beweglich

0,87

0,69

7,60 j 4,58 3,90 2,50

0,68 !

10

0,07

1,225

44,00

46,601 9,00

1,18 1,25

620

2840

288 0,46

2,20

Eisen

beweglicl

3,42

2,58

24,31

1005    0,81 0,47 0,69

17,30 604    0,84 0,52 0,72*

2,54 18,67

7,89 2,67

18,58

5,60 ! 6,91

6,70 ¹ 7,48

6,05    2,87 0,86

6,36    2,90 1,12

10

12

0,45

1,869

23,75

23,30

7,52

1,34 1,32

647

3860

288 j 0,44

2,00

Holz

gekupfert

beweglich

1,660

25,00

24,50

8,32 1,24 1,22

816

4227

378 ¹ 0,46

3,07

Eisen

beweglich

832    0,92 0,68

971

8,86 3,22 26,01 1139

126,00 14,46 5,80 81,29 5370

88,45

96,08

0,78* 6,30    8,54 7,32    2,14 1,22

16

0,56

1,440

23,00

20,00    8,80 1,39

1,22

995

4546

382 0,38

4,07

Eisen

beweglich

CO    oo

«—¹    -SI

0,63

0,57

0,78*

0,72*

6,30 ! 7,62 6,60 ¹ 7,94

6,96

7,00

0,66 i

0,94

0,97 0,59 0,71* 4,84 12,20 11,58    3,66 0,61

32

12

34

0,36

0,28

1,07

0,690

1,830

1,070

20,25

24,00

11,00

21,50    7,38

23,80    8,79

10,40    6,66

H-¹

CO

CO

1,37

1,22

1,32

1,30

837

4762

400 0,48

1050 5817

512

0,50

o    o

CO    CO

Eisen

Eisen

fest

beweglich

9110 713

7,55

Holz

gekupfert

fest

10,37

12,81

100,47 13,34

99,74

1,83

18,46 873

4,83 50,54

3040

4,90 56,31 3825

10,68 3,88 30,66

1798

0,97 0,62 0,65*

0,81 0,51

0,86 0,58

8,50    9,46 8,92    ³,20 0,53

0,72* 7,20 11,14

0,75*

0,74 0,44 0,70

26

0,53

1,080

21,80

23,00 10,17

1,20

1,26

1570

10060

1140

0,72

5,60

Holz

gekupfert

flachbodig

fest

9,76

3,66 1,37

15

0,31

2,040

18,25

18,25, 9,32

1,29 1,29

14410

1382

0,45

3,08

Eisen

beweglicl.

7,10 11,74 10,36

3,66 1,37

15

0,66

2,170

17,50

17,051 9,50

1,34 j 1,30

16580

1570

0,54

3,51

Eisen

9,40 10,06

8,84

3,66 1,22

14

0,97

1,980

26,00

24,90 * 12,03 I 1,28 I 1,22

15800

1980

0,48

3,90

Eisen

Gewichte eines Schaufelrades inch Maschinen-Drehvorrichtung der Yacht „Hohenzollern“ in kg.

Lfd.

Bezeichnungen

GrUSS-

eisen

Schmiede

eisen

Br< »nee

Pock-

grössere

Stücke

kleinere

Stücke

holz

Schau

feln

(i

1 Radnabe..........

24 Radarme..........

12 Segmente für den äusseren Ring 12 Segmente für den inneren Ring

12 Diagonalstreben.......

24 Anker...........

24 Laschen...........

1 Excenterzapfen . ......

1 Excenterbügel........

11 Excenterstangen.......

11    Büchsen für Excenterbügel . . 36 Büchsen f. Schaufelaxen u. Hebel

1 Mitnehmerstange.......

12    Schaufeln mit Axen u. Hebeln 1 Welle zur Dreh Vorrichtung . .

1 Lagerbock.........

1 Consol...........

1 Bock mit Schnecke und Welle

1 Triebrad..........

1 Schneckenrad ........

1    Zahnkranz..........

2    Bremshebel.........

1    Bremsband.........

2    Schrauben zum Bremsband . . 48—1⁷/s" Radarmschrauben . . .

72-1V    „    „    .....

72-1V    „    „    .....

48—1Laschenschrauben . . .

48-17«"    „    „    ....

14 —174" Zahnradschrauben . . .

6 Schrauben für Excenterzapfen . Diverse Schrauben.......

4135,00

6724,0

2510,0

1508,0

761.5

716.5

100,00

213,50

550,00

677,55

1640,0

185,0

3244,5

46,70

48,00

40,00

80,00

128,00

34,00

6,00

240,00

3245,00

70.75

49.75

101,00

80,25

137,50

1255,20

134,5

134,0

5,00

15,00    15,00

20,00

217.50

214.50 160,25

85,00

69,50

19,25

11,75

30,00

Zusammen

7057

17558    1203

522

74

3245

Insgesammt = 29659 kg.

38)    Auf Seite 720 ist das Gewicht eines Schaufelrades der Yacht „Hohenzollern“ aufgeführt, dessen Dimensionen die Tabelle auf Seite 701 angiebt.

Daten über Raddampfer.

39)    Allgemeine für den Constructeur wissenswerthe Daten über Schaufelräder enthält die von Riehn (siehe § 114, 18) zusämmengestellte Tabelle auf Seite 718 und 719, in welcher der Schiffswiderstand nach seiner Methode (siehe § 110, 50—58) berechnet ist. Ausserdem finden sich in dem Atlas zu Ledieu’s: Appareils à vapeur de navigation. Paris 1865, auf Tabelle K die ausführlichen Angaben über 7 Dampfer mit festen und • 11 Dampfer mit beweglichen Schaufeln. In Fréminville’s : Cours pratique de machines à vapeur (Paris 1867) sind auf Seite 397 die Verhältnisse von 7 Rädern mit festen Schaufeln und auf Seite 409 diejenigen von

5 Rädern mit beweglichen Schaufeln angegeben, auch der Atlas dieses Buches enthält tabellarische Angaben über Raddampfer. Ortolan führt auf Seite 454 seines Mémorial du mécanicien (Paris

1878) die Abmessungen von A treatise on marine engines (London 1874) giebt im Anhänge

9 Raddampfern auf und Murray in :

eine Tabelle von 32 Raddampfern.

Vierundzwanzigster Abschnitt.

¹

Des Ingenieurs Taschenbuch, herausgegeben von dem Verein „Hütte“. Berlin 1883.

Schrauben.

§ 117.

Elemente der Schrauben.

Eintheilnng.

1)    I. Entstehung der Schraube. Bei der Entstehung einer Schraube kann man unterscheiden:

a)    die Schraubenlinie,

b)    die Schraubenfläche,

c)    den Schraubengang,

d)    die Erzeugungslinie,

e)    die Richtlinie.

Schraubenlinie.

2)    a. Die Schraubenlinie (Tafel 164, Fig. 1). Die abgewickelte Mantelfläche eines Cylinders ab c e vom Durchmesser d bildet ein Rechteck A B C E, dessen Höhe B C gleich der Höhe h und dessen Grundlinie A B gleich dem Umfange n d des Cylinders ist. Zieht man in das Rechteck die Diagonale A C und wickelt dasselbe wieder um den Cylinder, so beschreibt die Diagonale A C auf dem Umfange des letzteren eine Curve, welche man — eine Schraubenlinie — nennt.

Darstellung der Schraubenlinie.

3)    Dargestellt wird die Schraubenlinie, indem man den Grundkreis des Cylinders und die Grundlinie A B des Rechtecks in eine Anzahl gleicher Theile (1—16) theilt, in den Theilpunkten der letzteren Lothe errichtet, welche die Diagonale A C in den Punkten 1 —16 treffen, von diesen Punkten Horizontalen und von den Theilpunkten 1—16 des Grundkreises Verticalen in die Aufrissfigur ab c e des Cylinders zieht, deren homologe Schnittpunkte die Punkte der Schraubenlinie a c ergeben.

Steigungs

dreieck.

4)    Für die Construction der Schraubenlinie ist nach dem Vorstehenden nur die ein rechtwinkliges Dreieck bildende Hälfte ABC des abgewickelten Cylindermantels erforderlich. Dieses rechtwinklige Dreieck, dessen eine Kathete A B gleich dein Cylinderumfange, dessen andere Kathete B C gleich der Cylinderhöhe und dessen Hypo-thenuse A C gleich der Schraubenlinie ist, soll fortab — das Steigungsdreieck, — und die Kathete B C desselben — die Steigung — heissen.

5) b. Die Schraubenfläche entstellt, wenn man eine gerade Linie so um die Axe x y des Hohlcylinders ab ce dreht, dass ihr Endpunkt x gleichmässig auf dieser Axe fortschreitet, während sich der andere Endpunkt a auf der Schraubenlinie a c bewegt. — Denkt man sich um die Axe x y des Umhüllungscylinders ab c e einen kleineren Yollcylinder a, \ q et gelegt, die Schraubenlinie ai nach dem unter 3) entwickelten Verfahren construirt und die Schraubenfläche nur bis

zu

(2 ^Schraubenfläche.

dieser Linie gehend, so erhält

man, wenn der Umhüllungscylinder a b

einen festen Kern herumgewiclcelte Schraubenfläche. — Die Ebene, welche normal zur Axe x y der Schraubenfläche steht, auf welcher sich ihr Umhüllungscylinder als Kreis projecirt, heisst Projectionsebene — ; eine zu dieser Projectionsebene vertical stehende Ebene, auf welcher sich ihr Umhüllungscylinder als Rechteck projecirt, heisst — die Axenebene — der Schraubenfläche.

fortgenommen wird, eine

um

die

6)    c. Der Schraubengang (Tafel 164, Fig. 2) heisst der Körper, Scliraul,engans-welchen die Seiten irgend einer Querschnittsfigur beschreiben, wenn

deren Mittellinie so auf der mit einem Kern versehenen Schraubenfläche herumgeführt wird, dass sie stets mit derselben zusammenfällt, während ihre Grundlinie an dem Kern entlang gleitet. —

Wählt man als Querschnittsfigur ein Dreieck, so erhält man den Schraubengang einer gewöhnlichen Befestigungsschraube ; nimmt man ein Quadrat an, so entsteht der Schraubengang einer Führungsschraube, wie man sie zu Umsteuerungsspindeln u. s. w. verwendet; führt man ein Trapez als Querschnittsfigur ein, so bildet sich der S'chraubengang einer Press- oder Druckschraube, welche überall dort angewendet wird, wo der Schraubengang einem starken einseitigen Druck, wie z. B. bei Schraubenwinden, ausgesetzt ist.

7)    d. Die Erzeugungslinie. Die Schiffsschraube ist eine Druckschraube,Erzeusnnsslini--welche durch den Druck, den ihre hintere oder Druckfläche

gegen das umgebende Wasser ausübt, das Schiff vorwärts treibt.

Die Gestalt dieser Fläche hat einen gewissen Einfluss auf die Wirkung der Schraube. Diejenige Seite der den Schraubengang beschreibenden Querschnittsfigur, welche die" Druckfläche erzeugt, wird die Erzeugungslinie der Schraube genannt. Dieselbe ist bei den meisten Schiffsschrauben eine gerade Linie; welche entweder rechtwinklig oder schiefwinklig (Tafel 164, Fig. 12 und 13) zur Axe A B stehen kann. Im ersteren Falle entsteht als Druckfläche

der Schraube eine rechtwinklige Schraubenfläche, wie bei der Schraube auf Tafel 166, Fig. 8 und 9; im zweiten Falle eine schiefe Schraubenfläche, wie bei der Schraube auf Tafel 166, Fig. 3 und 4. Die Erzeugungslinie kann aber aucli eine Curve sein (Tafel 164, Fig. 14—16), und zwar eine Curve einfacher oder doppelter Krümmung. Ist die Erzeugungslinie eine Curve ein-

46*

fâcher Krümmung, so ist sie entweder in der Axenebene eine Curve und bleibt in der Projectionsebene eine Gerade, oder sie ist in der Projectionsebene eine Curve und bleibt in der Axenebene eine Gerade. Eine Erzeugungslinie von doppelter Krümmung stellt sich in beiden Ebenen als Curve dar. Eine gekrümmte Erzeugungslinie lässt sich auch wieder rechtwinklig und schiefwinklig die Axe AB winden. Die Schraube auf Tafel 167, Fig. 3 und 4 besitzt eine in der Axenebene (siehe Tafel 164, Fig. 15), die Schraube auf Tafel 167, Fig. 1 und 2 eine in der Projectionsebene gekrümmte Erzeugungslinie (siehe Tafel 164, Fig. 16), welche in beiden Fällen rechtwinklig zur Schraubenaxe stehen. Die Schraube auf Tafel 168, Fig. 1 und 2 zeigt eine schiefwinklig stehende, in der Axenebene gekrümmte Erzeugungslinie (siehe

um

Tafel 164, Fig. 14).

Richtlinie.

Eintheilu ng.

Gangart.

Die Abwickelung der Richtlinie liefert bei den Schrauben mit constanter Steigung (siehe 54) eine Gerade, bei denjenigen mit peripherial veränderlicher Steigung eine gebrochene Linie oder eine Curve.

8) e. Die Richtlinie nennt man die Linie, auf welcher der nicht auf der Axe vorwärtsschreitende andere Endpunkt der Erzeugungslinie gleitet, die Richtlinie ist daher meistens die äussere Schraubenlinie ac\ allgemeiner kann man darunter aber auch alle Schraubenlinien verstehen, welche die einzelnen Punkte der Erzeugungslinie beschreiben.

9) II. Die Schraubenflügel sind wie folgt besprochen :

a)    Die Art des Ganges,

b)    die Zahl der Gänge,

c)    die günstigste Flügelzahl,

d)    die Fläche der Flügel,

e)    die Länge der Flügel,

f)    das Material der Flügel,

g)    die Stärke der Flügel,

h)    die Schraubennabe,

i)    die Befestigung der Flügel.

10) a. Ihrer Gangart nach zerfallen die Schrauben in rechts- und links-gängige. Eine rechtsgängige Schraube ist eine solche, deren Schraubengang von links unten nach rechts oben läuft, wie auf Tafel 164, Fig. 1 gezeichnet ist. Bei einer linksgängigen Schraube geht der Schraubengang von rechts unten nach links oben. Für die Propulsion ist es ganz gleichgültig, ob ein Schiff eine rechts-oder eine linksgängige Schraube erhält, indessen beeinflusst die Gangart der Schraube die Aufstellung der Maschine im Schiff (siehe § 52, 6 —10) und die Manövrirfähigkeit des Schiffes (siehe § 120, 50 — 72). Die Handelsdampfer erhalten fast sämmtlich rechtsgängige Schrauben, in den Kriegsmarinen hat man dagegen,

dem Beispiele Englands folgend, meistens linksgängige Schrauben.

Nur die französische Kriegsmarine besitzt wie die Handelsmarine rechtsgängige Schrauben, ein Umstand, der sich im Kriegsfälle, wenn schnelle Handelsdampfer als Kreuzer ausgerüstet werden, lür die mit dem Commando der letzteren beauftragten Seeofficiere dieser Marine unbedingt als ein grosser Vorzug erweisen wird, denn diese Schiffe manövriren genau so wie diejenigen, mit denen sie vertraut sind. Der Grund, aus welchem man die ersten englischen Kriegsschiffe mit linksgängigen Schrauben versah, ist nicht mehr recht ersichtlich ; warum man aber fortfuhr, derartige Schrauben für Kriegsschiffe anzuwenden, ist leicht zu verstehen, es liegt in dem Vertrautsein der Seeofficiere mit den Manövereigenschaften dieser Schiffe.

der

11)    Ob die Schraube eines Schiffes rechts- oder linksgängig ist, lässtBe8t^™“"* sich leicht erkennen, Avenn man sich hinter dem Schiffe mit dem Gesichte nach vorn gewandt aufstellt und einen nach oben gerichteten Schraubenflügel betrachtet. Ist dieser Flügel von B. B. achtern

nach St. B. vorn gerichtet, so hat man eine rechtsgängige Schraube vor sich, geht der Flügel von St. B. achtern nach B. B. vorn, dann ist die Schraube linksgängig. Wenn das Schiff im Wasser liegt und die Schraube unsichtbar ist, kann man auch nach der Construction und Aufstellung der Maschine, mit Hülfe der § 52,

6—10 gegebenen Regeln die Gangart der Schraube bestimmen.

12)    b. Die Zahl der Gänge ist bei der Schiffsschraube wie nachstehend Gaugzahl-erläutert mit der Flügelzahl identisch. Hat man eine gewöhnliche Befestigungs- oder Führungsschraube, bei welcher die Höhe der einzelnen Schrauben- oder Gewindegänge, d. i. die Steigung sehr

gross ist, welche also, wie man in der Praxis sagt, sehr steiles Gewinde hat, so muss man dieser Schraube eine sehr lange Mutter geben, Aveil eine Mutter mindestens drei Gewindegänge enthalten muss, Avenn das GeAvinde dieselbe Festigkeit Avie der Kern der Schraube besitzen soll. Um solche langen Muttern zu vermeiden und doch die nöthige Widerstandsfähigkeit des Gewindes oder die erforderliche Druckfläche der Schraube zu erzielen, hat man in den Zwischenraum des Schraubenganges um den Schraubenkern herum einen zweiten, dritten oder mehrere Schraubengänge ge-Avickelt und auf diese Weise eine zweigängige, dreigängige oder mehrgängige Schraube erhalten. Die Muttern solcher mehrgängiger Schrauben von grosser Steigung können eine der Gangzahl entsprechende Reduction ihrer Höhe erfahren, ohne an Festigkeit oder Druckfläche zu verlieren. In der Praxis wendet man überall, wo die Mutter oder die Schraube bei einer Umdrehung einen möglichst grossen Weg zurücklegen muss, Avie z. B. bei Umsteuerspindeln, aus dem vorstehenden Grunde mehrgängige Schrauben an.

JTlügelzahl.

Zweiflügelige Schraube am schnellsten.

Drei- und fünf-flügelige Schrauben stossen.

Sechsfliigelige Schrauben erfordern grosse Verdrängungsarbeit.

nur

13)    Aehnlich liegen die Verhältnisse bei der Schiffsschraube, auch sie hat eine sehr grosse Steigung und der für dieselbe am Schiffe zwischen Hintersteven und Rudersteven vorhandene Raum lässt

eine kurze Schraube zu, wesswegen dieselbe, um die nöthige Druckfläche zu erhalten, nicht eingängig, sondern mehrgängig ausgeführt werden muss. Da nun jeder einzelne Schraubenflügel ein bestimmtes Stück oder ein Bruchtheil eines ganzen Schraubenganges ist, so ist eine 2, 3, 4- oder mehrflügelige Schraube eine ebensovielgängige Schraube, wie die eine zweiflügelige Schraube darstellende Figur 3 auf Tafel 164 erkennen lässt.

14)    c. Die günstigste Flügelzahl wird zwischen 2—6 schwankend angegeben, je nachdem das Hauptgewicht auf die Erreichung einer möglichst grossen Geschwindigkeit oder auf die möglichste Vermeidung von Stössen am Hinterschiff gelegt wird. Durch die Erfahrung, namentlich durch die in den letzten Jahren mit verschiedenen Schiffen von den einzelnen Seemächten angestellten eingehenden Probefahrten ist erwiesen, dass in ruhigem Wasser unter sonst gleichen Verhältnissen die zweiflügelige Schraube dem Schiffe die grösste Geschwindigkeit ertheilt. Ihre Wirkung nimmt aber rapid ab, sowie das Schiff anfängt, in bewegter resp. stürmisch erregter See zu stampfen. Dazu kommt, dass sie nicht so stossfrei arbeitet, wie eine 4- oder 6 Hügelige Schraube.

15)    Die von jeder Schraube am Hinterschiffe verursachten Stösse, welche stets einen Verlust an Maschinenarbeit documentiren und mit der Zeit den Heckverbänden schaden, erklärt Rankine auf folgende Weise: Jedesmal, wenn ein Schraubenflügel den Hintersteven passirt, entsteht ein leichter, gegen das Hintertheil des Schiffes wirkender Stoss, welcher dasselbe horizontal vibriren lässt. Dieser Stoss wird dadurch verursacht, dass das von der Schraube mitgerissene Wasser in dem Hintersteven ein Hinderniss seiner Bewegung findet (siehe unter 46) die neuere Ansicht von Reynolds über diese Stösse). Hat nun die Schraube 2, 4 oder irgend andere gerade Anzahl von Flügeln, so erzeugt jedes Paar entgegengesetzt sitzender Flügel auch gleichzeitig ein Paar entgegengesetzter Stösse, die sich zum Theil gegenseitig auf heben. Bei ungerader Flügelzahl z. B. 3 oder 5 treten die Stösse in entgegengesetzten Richtungen hintereinander auf, so dass die erzeugten Vibrationen grösser werden müssen als bei gerader Flügelzahl.

16)    Wenn man im Stande wäre, die Schraubenflügel sehr dünn herzustellen, so würden nach den obigen Rankine’schen Ausführungen die Schrauben mit grösster Flügelzahl die besten sein. Da nun aber die Schraubenflügel eine bestimmte Stärke haben müssen, um widerstandsfähig zu sein, so wird ihre grössere theoretische Wirksamkeit durch die Arbeit wieder ausgeglichen, welche erfor-

derlicli ist, um dieselben durch das Wasser zu treiben. Dieses letztere ist der Vorwurf, den man im Allgemeinen gegen 6 Hügelige Schiauben erhebt, trotzdem man mit denselben in einzelnen Fällen recht gute Resultate erzielt hat.

17) Zieht man aus diesen Erörterungen das Facit, so eraiebt sich Vi«rfiüseiigo

i    T    -n.. T r. ,    ⁷    °    ⁷ Schrauben ar

dass die zweiflügelige Schraube

nur für solche Kriegsschiffe empfeh-lenswerth bleibt, welche wie Kreuzer vielfach auf Segeln angewiesen sind und des geringen Widerstandes wegen ihre Schraube lichten sollen.

besten.

Dreiflügelige Schrauben werden aus dem unter 15) erwähnten Grunde sehr wenig angewendet, sie haben auch noch den Nachtheil, dass sie beim Verluste eines Flügels die Maschine durch ihr höchst unregelmässiges Arbeiten sehr stark beanspruchen. — Im Allgemeinen verdient daher die vierflügelige Schraube vor allen anderen den Vorzug, und wird auch bei Handelsschiffen fast

ausnahmslos und bei Kriegsschiffen mit festen Schrauben am meisten angewendet. Die vierflügelige Schraube arbeitet stossfreier als die zweiflügelige, sie verliert weniger an Geschwindigkeit in unruhiger See als die letztere und erfährt einen kleineren Widerstand wie

die sechsflügelige.

18) d. Die Fläche der Flügel. Man unterscheidet: a) Die Flügelkreisfläche Fk, ß) die abgewickelte Flügelfläche Fw, y) die projecirte Flügelfläche Fp, ö) den Bruchtheil der Ganghöhe /.

1 9) a. Die Flügelkreisfläche Flc ist die Differenz zwischen dem grössten von der Schraube beschriebenen Kreise und dem grössten Querschnitt der Nabe. Hat der Schraubenkreis einen Durchmesser von d m. und

Eiutheilung.

Flügel-

kreisfiäche Fit.

die Nabe einen Durchmesser von ó' m., so ist die Flügelkreisfläche

4 (d* ~ ö'²) Hm.

Diese Fläche Fk rechnet man bei der Schraube auch als Querschnitt des von ihr nach hinten geworfenen Wasserstromes (siehe § 112, Formel 268—277). Da sich dieser Querschnitt bei ein-und demselben Schiffe, wenn der Tiefgang keine Rolle spielt, für eine Schraube stets viel grösser herstellen lässt, als für Schaufelräder oder Reactionsröhren, so erklärt sich hieraus nach dem unter § 112, 16 ausgesprochenen Grundsätze die allgemein anerkannte Ueberlegenheit des Nutzeffectes einer Schraube gegenüber demjenigen eines Schaufelrades und eines Reactionspropellers. Als allgemeine Regel für die Grösse der Schraubenkreisfläche gilt in der Praxis, dass sie ohne Abzug des Nabenquerschnittes ungefähr ¹/s des eingetauchten Hauptspantsquerschnittes betragen soll.

(302)

Id*=0,33M

20) ß. Die abgewickelte Flügelfläche Fw ist die in eine Ebene gebrachte, vorhandene Fläche der Flügel, welche man, wie unter 90) angegeben, darstellen kann. Bei älteren Schrauben hat die abgewickelte Fläche eines Flügels entweder die Form eines Kreisausschnittes oder doch eines sich nach dem Umfange hin verbreiternden Trapezes, bei neueren hingegen die Form eines nach dem Umfange hin zugespitzten Blattes (siehe § 119). Inwiefern die Form des Schraubenflügels die Wirkung der Schraube beeinflusst, ist noch nicht mit absoluter Sicherheit festgestellt. In England will man erfahren haben, dass eine für ein bestimmtes Schiff mit sehr gutem Erfolge angewendete Flügelform bei einem anderen keine bemer-kensAvertlien Resultate ergab. Nach diesen Erfahrungen soll es scheinen, dass die Flügelform auf die Propulsivkraft der Schraube keinen besonderen Einfluss hat, wohl aber für die Verhinderung resp. Verringerung der am Hinterschiffe auftretenden Erschütterungen von Wichtigkeit ist. Es sollen von der Flügelform nur die Reibungsarbeit (siehe 44) der Schraube und die Wirbelbildungen der in dieselbe tretenden Stromfäden abhängig sein. Dass diese Ansichten nicht ganz richtig sind, sondern dass die Flügelform auch auf die Propulsivkraft — den Schub der Schraube — Einfluss ist, geht aus den § 118, 29—31 mitgetheilten Untersuchungen hervor. Wenn dort auch keine Formel aufgestellt ist, nach welcher man die Form und Grösse der Flügel für die Schraube eines beliebigen Schiffes vorher bestimmen könnte, so ist hier doch der Weg angedeutet, auf welchem man zu einer solchen Vorherbestimmung gelangen kann.

von

Berechnung der abgewinkelten Flügelfläche.

Zu den ersteren Formeln zählt die folgende, Avelche nach Seaton*) sehr gute Abmessungen ergeben soll :

21) Die Grösse der abgewickelten Flügelfläche berechnen die Engländer, welche dieselbe bei der Construction ihrer Schrauben benutzen, in Ermangelung theoretisch begründeter nach mehr oder minder empirischen Formeln entweder aus der Pferdestärke der Maschine oder aus der Schraubenkreisfläche.

qm. (3U3a)

Gesammte abgewickelte Flügelfläche Fw = k\/IIP worin bezeichnet:

1JP die mittlere indicirte Pferdestärke,

A die Umdrehungen der Maschine pro Minute, k einen Coefficienten, welcher zu wählen ist:

^ = U40 bei 4 Flügeln, ä = 1,23 „ 3    „

* = °>93 „ 2

) A. Ł. Seaton. A manual of marine engineering. London 1883.

Nimmt man die abgewickelte Flügelfläche bedeutend kleiner wie diese Formel angiebt, so erhält man bei hohen Geschwindigkeiten einen grossen Slip und einen geringen indicirten Schub (siehe § 111, 8) ; wählt man sie beträchtlich grösser, so kann die Schraube unter Umständen negativen Slip ergeben, namentlich wenn die Flügelflächen nach dem Umfange hin sehr breit sind. — Setzt man die gesammte abgewickelte Flügelfläche in ein Verhältniss zur

7Jb

grössten von der Schraube beschriebenen Kreisfläche ^ d -, so soll sein

0,7854 d2 —k~-

worin nach Burgh *) zu setzen ist :

kx = 3,50—3,00 für grosse Schrauben, kt = 2,75—2,00    „ kleine „

Als allgemeine Regel gilt endlich, dass die abgewickelte Flügelfläche etwa gleich dem achten bis zehnten Theile des eingetauchten Hauptspantsquerschnittes sein soll.

22) y. Die projecirte Flügelfläche Fp ist die Projection der Schrauben-^e iq, Hügel auf eine zur Schraubenaxe normale Ebene, d. i. die Projections-ebene. Sie bildet einen gewissen Vergleichswerth zwischen Schrauben verschiedener Constructionen, da man sie als die wirksame Flügelfläche anselien kann. Schrauben mit hoher Steigung müssen eine grössere abgewickelte Flügelfläche erhalten, als solche mit geringerer Steigung, wenn sie unter sonst gleichen Bedingungen dieselbe Maschinenleistung mit demselben Nutzeffecte verarbeiten sollen, wesswegen "die projecirte Flügelfläche einer Schraube mit hoher Steigung nicht sehr von derjenigen einer solchen mit geringer Steigung differirt. Mit der projecirten Schraubenfläche rechnen namentlich die Franzosen und setzen dieselbe

Fp=fĄ?

Hierin ist d der grösste Schraubendurchmesser in m. und ft der totale Bruchtheil der Ganghöhe (siehe unter 23). Hie projecirte Flügelfläche wird zu Vergleichen in ein Verhältniss zum

Hauptspantsquerschnitt gestellt und dieser Wertli

neuere

6—9 bei verhältnissmässig grossen Schrauben, zwischen 10—12 bei verhältnissmässig mittleren und zwischen 13—15 bei verhältnissmässig kleinen Schrauben. Nur bei Mangin-Schrauben wird

zuweilen gleich 20.

F„ =

qm,

:a

(303 b)

(304)

variirt für

Schrauben nach den Angaben Ledieu’s ungefähr zwischen

*) N. P. Burgh. A practical treatise on modern screw propulsion. London 1881.

Bruchtheil der Gaughöho.

zwei Werthe, den Der totale

23) ö. Für den Bruchtheil der Ganghöhe giebt es

totalen Bruchtheil ft und den partiellen Bruchtheil fp.

Bruchtheil der Ganghöhe ft ist diejenige Zahl,, welche angiebt, den wievieltesten Theil die Fläche der mit ihren Wurzeln aneinander gesetzten Flügel einer Schraube von der Fläche eines einzigen vollständigen Schraubenganges betragen. Als allgemeinen Mittelwerth für gewöhnliche Schrauben, gleichgültig welche Anzahl

nehmen die Franzosen an : ft= 0,25.

von

Flügeln dieselben besitzen Jedoch geht ft z. B. bei Hirsch-Schrauben bis auf 0,20 herunter und steigt bei gewöhnlichen Schrauben zuweilen bis auf 0,28, ja selbst in seltenen Fällen bis auf 0,33. — Der partielle Bruchtheil der Ganghöhe fp ist die Zahl, welche erkennen lässt, den wievieltesten Theil die Fläche eines Flügels von der Fläche eines ein-

Je nach der

Flügellänge.

Material der Schrauben.

zigen vollständigen Schraubenganges ausmacht.

Flügelzahl 2, 3 oder 4 ist fp die Hälfte, oder ein Drittel, oder ein Viertel des totalen Bruchtheils ft.

24)    e. Die Länge der Flügel ist eine allgemeinere und gebräuchlichere Bezeichnung wie der Bruchtheil der Ganghöhe, mit welcher sie im Grossen und Ganzen identisch ist. Die Engländer unterscheiden, wie die Franzosen beim Bruchtheil der Ganghöhe, ebenfalls zwischen der Gesammtlänge der Schraubenflügel und der Länge eines einzigen Flügels. Die Gesammtlänge der Flügel ist die in der Axen-richtung gemessene grösste Ausdehnung aller auf der Axe nebeneinander gesetzt gedachten Schraubenflügel, dieselbe liegt nach englischen Schätzungen zwischen 0,25—0,45 der Länge eines vollständigen Schraubenganges oder, was dasselbe ist : der Steigung. Im Mittel rechnet man in England die Länge der gesammten Flügelfläche gleich 0,33 der Steigung. Die Länge eines Schraubenflügels ist die in der Axenrichtung gemessene grösste Ausdehnung desselben. Sie ist gleich der Gesammtlänge dividirt durch die Anzahl der Flügel und beträgt daher nach obiger Annahme für zweiflügelige Schrauben im Mittel etwa ¹/₈ bis ¹/i der Steigung, und bei vierflügeligen Schrauben ¹/₁₆ bis ]/s derselben. Aus dem Vorstehenden folgt, dass schmalere Schrauben als in England anwendet, empfehlenswerth ist, denn will man den durch die Oberflächenreibung entstehenden Arbeitsverlust einer Schraube möglichst gering halten,

die kleineren hier angegebenen Schraubenlängen wählen.

25)    f. Das Material der Schraubenflügel und der Nabe besteht:

a) aus Gusseisen, ß) „ Bronce,

man in Frankreich im Allgemeinen was auch unbedingt

so muss man

y) »

Stahl.

Gusseiserne

Schrauben.

26) a. Die gusseisernen Schrauben sind in der Handelsmarine fast ausschliesslich in Gebrauch, weil sie

am

billigsten herzustellen sind.

Man kann es gewissennaassen als einen weiteren Vorzug der gusseisernen Schraube ansehen, dass ihre einzelnen Flügel abbrechen, ohne die Welle in Mitleidenschaft zu ziehen, wenn sie auf einen im Wasser schwimmenden Körper treffen, oder sonst wie z. B. bei Grundberührungen einen plötzlichen Stoss erleiden (siehe 32). Broncene oder stählerne Flügel verbiegen sich nur hei dergleichen Anlässen wegen ihrer grösseren Widerstandsfähigkeit, und haben auf diese Weise zuweilen eine Verdrehung und sogar den Bruch der Schraubenwelle verursacht. — Die Schrauben werden meistens aus Gusseisen gefertigt, welches schon einmal eingeschmolzen war; man lässt sie ausserdem in ihrer Form sehr langsam abkühlen und setzt dem Eisen beim Schmelzprozess in neuerer Zeit vielfach Stahl zu, um es möglichst zäh herzustellen. Bei gusseisernen Schrauben werden die Flügel mit der Nabe meistens in einem Stück gegossen.

Broncene

Schrauben.

zwar von

liegenden Eisentheilen des Schiffes eine gewisse galvanische Action hervorrufen, indessen ist diese Behauptung nicht in allen Fällen erwiesen worden, und gegen dieselbe spricht, dass die Kriegsmarinen immer wieder eiserne Schiffe mit Bronceschrauben versehen.

27) ß. Die broncenen Schrauben finden namentlich in den Kriegsmarinen Verwendung. Die Nabe und die Flügel derselben werden in einzelnen Stücken gegossen und später aneinander befestigt. Man kann bei dieser Methode einen etwa abgeschlagenen Flügel leicht auswechseln, wenn man dem Schiff, wie allgemein üblich, einen oder zwei Reserveflügel mitgiebt, und braucht in solchen Fällen nicht, wie bei in einem Stück hergestellten Schrauben, die letztere ganz zu erneuern. Ausserdem lassen sich Flügel, welche an der Nabe befestigt sind, innerhalb gewisser Grenzen drehen und gestatten hierdurch eine Aenderung der Steigung (siehe 70). Die broncenen Schraubenflügel, deren Lcgirung in unserer Marine aus 10 Theilen Kupfer, 1 Theil Zinn und 0,5 Theilen Zink, in der englischen Marine nach den Bauvorschriften aus 87,65 Theilen Kupfer, 8,32 Theilen Zinn und 4,03 bestem schlesischen Zink besteht, können im Mittel Zugspannungen von 220 kg. pro qcm. bis zu 250 kg. pro qcm. aushalten; sie sind also bedeutend widerstandsfähiger als gusseiserne und können desswegen viel dünner werden als letztere, wodurch sich der von dem Verdrängungswiderstande der Schraube (siehe § 118, 18) herrührende Arbeitsverlust reducirt. Man behauptet den Bronceschrauben, dass sie an den ihnen zunächst

Schrauben aus Phosphor- und

28) In neuester Zeit hat man die Schrauben auch aus Phosphor- oder

Manganbronce ¹) hergestellt und damit bis jetzt die besten Er- Manganbronce. fahrungen gemacht. Die Manganbronce wird erzeugt, indem man

und in dieser Verbindung als Schlacke wodurch das Kupfer dichter und homogener wird. Ein Theil des Mangans und Eisens bleibt im Kupfer zurück und geht mit demselben eine innige Verbindung ein, welche das Kupfer fester, widerstandsfähiger und vor Allem zäher macht. Die aus Mangan-bronce hergestellten Flügel können dünner werden, wie Stahlflügel, da sie keinen Corrosionen unterworfen sind, wesswegen ein Materialzuschlag für Oxydiren nicht vorgesehen zu werden braucht. Sie lassen sich ausserdem bequem glätten, so dass sie von allen Schrauben den geringsten Widerstand im Wasser erfahren und daher für Schiffe, welche hervorragend hohe Geschwindigkeiten erreichen sollen, besonders zu empfehlen sind. - Die Schnelldampfer des Norddeutschen Lloyd besitzen Schrauben aus Manganbronce, von deren ausserordentlicher Zähigkeit ein auf der „Werra“ stark beschädigter und krummgebogener, indessen nicht abgebrochener Flügel Zeugniss ablegte. Für andere weniger kostbare Schiffe sind die Anschaffungs-kosten für Schrauben aus so theuren Legirungen, welche etwa 12mal theurer wie gusseiserne sind, zu gross, so dass sie trotz ihrer guten Eigenschaften wohl nicht in weitem Umfange zur Verwendung gelangen werden; wenngleich sie mindestens zehn Jahre in Betrieb sein können, während Stahlflügel etwa alle drei Jahre ausgewechselt werden müssen und dann fast werthlos sind, wogegen das alte Metall der broncenen Flügel immer noch einen hohen Werth besitzt.

dem Kupfer eine geringe Quantität Ferromangan zusetzt, welches letztere für sich geschmolzen und in das ebenfalls schon flüssige Kupfer gethan wird. Das Mangan, welches eine grosse Verwandtschaft zum Sauerstoff hat, reinigt dann das Kupfer, indem es sich mit allen in demselben etwa noch enthaltenen Oxyden verbindet

die Oberfläche tritt,

an

Stählen] e Schrauben.

29) y. Die stählernen Schrauben werden meistens aus gusseisernen Naben mit stählernen Flügeln zusammengesetzt, welche letzteren entweder gegossen oder geschmiedet werden. Die Schraubenflügel aus Stahlguss sind augenblicklich noch etwas theuer, weil sie immer noch mehr als das Doppelte der gusseisernen Flügel kosten, indessen steht bei der immer mehr vervollkommneten und bequemen Herstellungsweise eine grössere Billigkeit und damit eine allgemeinere Verwendung der Stahlgussflügel zu erwarten. Stahlflügel können bei gleicher Festigkeit bedeutend dünner als gusseiserne ausgeführt werden und erzeugen daher eine geringere Widerstandsarbeit. — Noch theurer, aber auch noch dünner und haltbarer als Stahlgussflügel werden aus Stahl geschmiedete Schraubenflügel. Dieselben werden zunächst flach ausgestreckt, erhalten dann die gewünschte äussere Gestalt des Flügelblattes und werden endlich in eine Form gepresst, in welcher ihnen die richtige Steigung ertheilt wird.

30)    Der Nachtheil der Stahlflügel liegt in der starken Corrosion, welche namentlich ihre dem Schifte zugekehrten Flächen in der Nähe des Umfangs zu erleiden haben. Diese Corrosionen treten mehr oder minder bei allen Schrauben auf und werden durch die Stösse des gegen die Vorderfläche der eintretenden Kante des Flügels strömenden Wassers beim Zertheilen desselben hervorgebracht, (siehe § 119, 15). Während gusseiserne Flügel einfach von der Oberfläche aus abrosten, sind die Stahlflügel vollständigen, mehr oder minder tiefen Einfressungen unterworfen, welche ihnen das Aussehen eines porösen Körpers geben. Gegen diese Einfressungen der Stahlflügel ist, wie die Erfahrung gezeigt hat, ein oftmals wiederholter Farbeanstrich ebenso nutzlos, wie eine Vernickelung derselben. Man hat indessen in neuerer Zeit versucht, die der Corrosion unterworfenen Stellen mit dünnen Muntzmetallblechen (3 Theile Kupfer, 2 Theile Zink) zu bedecken, welches sich ganz gut bewährt haben soll.

Corrosion der Stahlflügel.

Verhütung er Corrosionen.

31)    Das beste Mittel zur Verhütung der Corrosionen bei Stahlflügelnd ist das Ueberziehen derselben mit Zinn nach Johnston’s Patent²) (Tafel 165, Fig. 9 und 10). Derselbe macht die oberen Hälften der namentlich von der Corrosion betroffenen vorderen Flügelflächen blank mit Hülfe einer Schmirgelscheibe, welche an einem von ihm construirten Apparat mit Dampfkraft bewegt wird, wärmt die Flügel an und bringt dann Zinn auf die blank gemachten Flächen, welches mit dem Stahl der Flügel vollständig verlöthet werden muss. Die Zinnhaut wird mindestens 5 mm. stark aufgetragen, bei grossen Schrauben aber bis auf 13 mm. verstärkt. Man kann aber auch Blei statt Zinn, oder ein anderes sich mit dem Stahl verlöthendes Metall nehmen und dasselbe auflegen, nachdem vorher die blank gemachte Flügelfläche galvanisirt war. Versuche, welche die Hamburg-Amerikanische Packetfahrt-Actien-Gesellschaft mit Johnston’s Patent im Laufe der Jahre 1884—85 angestellt hat, haben sehr gute Resultate ergeben. Zwei Stahlflügel von Cammel in Sheffield für einen Dampfer von 750 IIP Maschinenkraft wurden auf der Vorderseite, wie die schraffirte Fläche auf Tafel 165, Fig. 9 und 10 zeigt, mit einer etwa 13 mm. starken Zinnschicht überzogen und mit zwei anderen gleichen Stahlflügeln, welche nicht verzinnt waren, an ein- und dieselbe Nabe gesetzt. Nachdem der Dampfer drei Reisen nach Westindien

ZU

immer

riickgelegt hatte, zeigten sich die nicht verzinnten Flügel an den leidenden Stellen stark angefressen, während die verzinnten tadellos geblieben waren.

VMügeistärkeer 32) g- Die Stärke der Flügel muss nach Rankine³) so bemessen werden, dass sie im Stande sind, die durch das Torsionsmoment der Schraubenwelle auf dieselben übertragenen Spannungen auszuhalten. Dabei müssen die Flügel aber eine geringere Widerstandsfähigkeit besitzen wie die Schraubenwelle gegenüber den Beanspruchungen, welche durch den Stoss beim plötzlichen Anschlägen der Flügelenden gegen einen festen Körper auf dieselben ausgeübt werden können. Das Widerstandsmoment eines Flügels muss sich demnach von der Nabe nach dem Umfange hin schneller vermindern, wie das durch einen derartigen Stoss hervorgerufene Biegungsmoment, mit anderen Worten: Das Widerstandsmoment muss schneller abnehmen als sein Abstand vom Umfange, welchem das Moment sonst proportional wäre. Diese letztere Bedingung, welche zuerst von Scott Russell und Napier aufgestellt wurde, soll bewirken, dass der durch das Anschlägen der Flügelspitze gegen einen festen Körper eventuell hervorgerufene Bruch nicht in die Schraubenwelle fällt, auch nicht den Flügel in der Nähe der Nabe trifft, sondern so nahe wie möglich an der Flügelspitze eintritt, damit der zurückbleibende Flügelstumpf noch für die Fortbewegung des Schiffes benutzbar bleibt und sjtäter vielleicht reparirt werden kann.

Berechnung der Flügelstärke.

33) In der Regel werden die Schraubenflügel so geformt, dass ein durch die Wurzel des abgewickelten Flügels gelegter Querschnitt die auf Tafel 165, Fig. 2 gezeichnete Gestalt hat, in welchem die Gerade A B die Druckfläche und die Curve ABC die vordere I lâche des Flügels begrenzt.. Diese letztere Curve ist meistens nahezu eine Halbellipse. Das Widerstandsmoment eines solchen Querschnitts von der Länge b cm. und der Höhe h cm. ist angenähert gleich demjenigen eines vollkommen elliptischen Querschnittes von derselben Höhe.

kommen elliptischen Querschnittes ist:

Das Biegungswiderstandsmoment eines voll

32

~bJC.

von

Hat nun die Schraubenwelle im Stevenrohr einen Durchmesser Ö cm. und die Schraube einen Durchmesser von d cm., ist ferner / dei von der von der Schraube ausgeübte, auf den Umfang derselben reducirt gedachte Schub in kg. und 0, die zulässige Torsionsspannung der Welle in kg. pro qcm., so muss das in derselben auftretende Torsionsmoment

sein.

Fd n -= AL <J3 @

I üi die auf Biegung beanspruchten Flügel, deren n vorhanden seien, muss bei einer zulässigen ßiegungsspannung 0 das an der

London 1866.

Axe der Schraube auftretende Biegungsmoment nach dem Vorstehenden sein :

Pd

= nb h² <S .

32

muss :

Soll nun die Biegungsfestigkeit der Schraubenflügel gleich der Torsionsfestigkeit der Welle sein, so

werden, woraus folgt:

h² =

32 7t (P

.u:

(P

cm.

(305)

In diese die Höhe des Flügels in der Schraubenaxe ergebende Formel kann man für k einsetzen unter der Voraussetzung, dass b die Länge des Flügels (siehe 24) an der Wurzel in cm. ist, dass ferner die Schraubenwelle aus Schmiedeeisen besteht und die Schraubenflügel hergestellt sind aus:

Gusseisen ....

Gewöhnliche Bronce

Phosphor- oder Mangan-Bronce und Stahl k = 1,5.

Ist die Begrenzungscurve ABC des Flügelquerschnittes keine Halbellipse, sondern wie in Fig. 3 auf Tafel 165 eine Parabel, so muss man die Höhe des Flügels in der Axe nicht gleich h, sondern gleich 1¹/₈ h machen.

Construction der Flügelstärke.

34)    Die Stärke des Flügels an jedem andern Punkte findet man leicht, wenn man in Fig. 1 auf Tafel 165 annimmt, dass A der Mittelpunkt der Schraube, GDX der Begrenzungskreis für den Querschnitt der Nabe und A B ein von der Spitze des Flügels B nach A gezogener Badius ist Zieht man nun A C senkrecht zu AB und macht dasselbe gleich der nach Formel 305 bestimmten Höhe h, verbindet alsdann C mit B, so ist die senkrechte Entfernung der Linie B D von B G an allen Punkten des Badius die Hölie des Flügels in der Mitte, welche senkrecht zur Druckfläche steht. Wenn man die Flügelstärke nach diesem Verfahren bemisst,

SO

nimmt das Widerstandsmoment der Flügel von G nach B hin ' schneller ab, als das Moment einer bei B wirkenden Kraft.

35)    In der Praxis spitzt man nun die Flügel nicht vollständig zu, sondern macht sie am Umfange bei B E etwa 0,2 h stark. Man ziehe daher von E aus die Linie E F parallel zu iß und führe die beiden Linien D F und E F durch eine kleine Curve ineinander über, dann giebt GBEFD die Begrenzung des Flügellängsschnittes an. Der Punkt F ist dann derjenige, bei welchem im Falle des Aufschlagens der Flügel die Wahrscheinlichkeit eines

Bruches am grössten ist. — Will man die Flügel widerstandsfähiger machen, als sie nach der Rankine’schen Methode werden, so trägt man die Höhe h nicht in der Schraubenaxe, sondern in einer Entfernung AH= 1,5 ô senkrecht zu

A B auf und zieht von

zur

dem Endpunkte dieses Lothes J die Linie B J als die Begrenzungslinie des Längsschnittes. — Endlich sei noch bemerkt, dass die mit den Formel 305 angegebenen Coefficienten berechneten Bronce- und Stahlflügel bedeutend widerstandsfähiger als gusseiserne sind ; wollte man sie nur von derselben Festigkeit als letztere anfertigen, so würden sie nicht steif genug sein und könnten sich leicht verbiegen.

Schraubennabe.

36) h. Die Schraubennabe wird bei angegossenen Flügeln meistens cylindrisch, bei angeschraubten Flügeln indessen gewöhnlich kugelförmig hergestellt. Sie besteht in der Regel aus demselben Material, aus welchem man die Schraubenflügel fertigt, nur bei Stahlflügeln macht man die Naben häufig aus möglichst hartem Gusseisen. In neuerer Zeit hat man jedoch versucht, dieselben aus Schmiedeeisen oder Stahl zu schmieden, aber bei den grossen Kosten und der Unzuverlässigkeit so grosser Schmiedestücke ist man wieder davon zurückgekommen. — Die kleineren Schrauben mit angegossenen Flügeln erhalten gewöhnlich cylindrische Naben, so lange deren Durchmesser den doppelten Durchmesser der Welle ô nicht überschreitet, man spitzt diese Nabe höchstens etwas kegelförmig zu. Bei grösseren in einem Stück gegossenen Schrauben, deren Naben-Durchmesser etwa bis ¹/a des Schraubendurchmessers beträgt, spitzt man die Naben nach beiden Seiten hin zu, so dass ihr Längsschnitt eine ovale Form annimmt. Ihre Länge ist von der Fliigellä'nge abhängig, sie beträgt meistens etwa 2,5 d. — Die kugelförmigen Naben der Schrauben mit angesetzten Flügeln erhalten einen im Mittel zwischen 0,25 d, bei kleineren bis 0,20 d (Schraubendurchmesser) liegenden Durchmesser. Diese Naben nehmen meistens erst eine kugelförmige Gestalt an, wenn die Flügel angeschraubt sind, deren Teller eine calotten-artige Form besitzen, sobald die letzteren abgenommen werden, haben sie bei 4-flügeligen Schrauben mehr die Gestalt eines Würfels. Man hat gefunden, dass grosse kugelförmige Naben im Wasser einen geringeren Widerstand erfahren, als die sonst an ihrer Stelle sitzenden Tlieile der Schraubenflügel, deren Propulsionswirkung ausserdem . sehr gering sein würde. Aus diesem Grunde und wegen der bequemeren Anbringung der Schraubenflügel wählt man daher für moderne Schrauben meistens grosse kugelförmige Naben, deren Länge zwischen 0,85 ihres Durchmessers für 2-flügelige bis zu 0,75 desselben bei 4-flügeligen Schrauben variirt. Zuweilen erhalten kugelförmige broncene Naben zur Vermeidung von Wirbelbewegungen konisch auslaufende, dünne, broncene

■v»

Kappen, welche die Befestigungsmutter der Nabe auf der Welle verdecken und hinten an der Nabe festgeschraubt werden (Tafel 169, Fig. 8). — Eine besondere Nabenform besitzen die § 119, 24—33 besprochenen, aut Tafel 168 dargestellten Turbinenschrauben Parsons und Thornycroft. Im Uebrigen lassen die auf den Tafeln 166 und 167 gezeichneten Schrauben die gebräuchlicheren Nabenformen erkennen.

37) i. Die Befestigung der Flügel auf der Nabe geschieht bei grösseren Schrauben mittelst Stiftschrauben oder Kopfschrauben, bei kleineren mittelst Keilen. Bei broncenen Schrauben nimmt man auch broncene Befestigungsschrauben, bei eisernen oder stählernen Schrauben sind denselben aber eiserne, resp. stählerne Befestigungsschrauben zuziehen. Bestehen diese letzteren aus Stiftschrauben, so setzt stählerne Muttern auf dieselben, welche oben geschlossen sind, damit Corrosionen der Schrauben verhindert werden. Für den Gesammtquerschnitt q der Befefestigungsschrauben eines Schraubenflügels giebt Burgh nach einer Beihe von practischen Ausführungen eine empirische Formel an, welche auf metrisches Maass reducirt lautet :

qcm.

man

Fw

von

vor-

(306)

worin Fw die abgewickelte Fläche des Schraubenflügels in qm. und k ein Coefficient ist, dessen Werth zu wählen ist zwischen: k = 0,0046 für lange und schmale Flügel bis k — 0,0066 „ kurze und breite „

Die Anzahl der Befestigungsbolzen eines Schraubenflügels variirt von 4 Stück bei ganz kleinen Schrauben bis zu 16 Stück bei sehr grossen Schrauben. Die gebräuchliche Anzahl ist 6 — 8 Stück. Der Durchmesser dieser Schrauben wird von 28 mm. bis über

100 mm. genommen, jedoch ist es empfehlenswerth, lieber eine grössere Anzahl Schrauben von geringerem Durchmesser, als sein-wenige von so grossem Durchmesser wie der letztere anzunehmen.

Aufgeschraubte Schraubenflügel.

einen

38) Auf geschraubte Schraubenflügel werden, um sie an der Nabe zu befestigen, mit einem Flansch versehen, welcher sich gegen entsprechenden Flansch der Nabe lehnt. Die Nabe Selbst ist hohl hergestellt, sie erhält im Inneren einen genau ausgebohrten conischen Körper, welcher die Welle stramm umschliesst, und an den Befestigungsflanschen der Flügel grosse kreisförmige Ausschnitte, in welche die Teller der Flügel mit einem vorspringenden Bande eingreifen (Tafel 165, Fig. 13). Die Löcher für die Befestigungsschrauben werden in den Flügeltellern meistens länglich ausgeführt (Tafel 169, Fig. 19), so dass sich die Flügel auf der Nabe behufs Veränderung der Steigung innerhalb gewisser Grenzen drehen lassen. Zuweilen füllt man die nach Einstellung der Flügel in den Löchern neben den Bolzen verbleibenden Zwischen-

47

BUSLEY, die Scliiffsmaschine.

muttern.

Siehernng der Befestig« ngs-sclirauben.

39) Sicherungen für die Befestigungsschrauben der Flügel sind nöthig, um sie

gegen Losdrehen zu schrauben, so legt man nach dem Anziehen um deren Köpfe nach Penn⁴) (Tafel 169, Fig. 9 und 10) einen mit 11 Aussparungen versehenen Kranz, welcher durch Stiftschrauben mit viereckigem Schaft auf der Unterlegescheibe festgehalten wird. Mit Hülfe dieser Vorrichtung kann man die Befestigungsschrauben um einzelne 66 stel von 360°, d. h. um etwa ⁰ drehen und dann wieder sichern. Diese Schraubensicherung ist eine der besten, da sie von allen die feinste Verstellung gewährt.

schützen. Sind die Befestigungsschrauben Kopf-

Nach Maudslay

Die Muttern von Stiftschrauben, welche oben offen sind, werden am zweckmässigsten durch Splinte gesichert, wie eine Ausführung von Day auf Tafel 169, Fig. 17 und 18 zeigt, die beim Nachziehen 6 tel Drehungen erforderlich macht. — Geschlossene Befestigungsmuttern werden häufig durch Klemmschrauben (Tafel 169, Fig. 20 und 21) festgehalten, welche den Vortheil haben, dass sie beim Nachziehen jede beliebige Drehung der Schraube gestatten.

(Tafel 169, Fig. 11 und 12) hält man die Schraubenköpfe durch Stellblättchen fest, welche mit Kopfschrauben an der Unterlegescheibe befestigt sind und für welche je drei um 40 ⁰ auseinanderliegende Löcher mit Gewinde vorgesehen werden, so dass die Kopfschrauben später um ¹jis Drehungen, d. h. um 20 ⁰ nachgezogen und wieder gesichert werden können. —- Endlich kann man die Sicherung auch für 2 benachbarte Kopfschrauben durch um dieselben gelegte, auf der Unterlegescheibe festgeschraubte, gemeinschaftliche Passstücke, herstellen, welche nach Maudslay (Tafel 169, Fig. 13 und 14) beim Nachziehen 18 tel Drehungen gestatten, oder welche nach Bavenhill (Tafel 169, Fig. 15 und 16) jedesmal auf’s Neue zwischengepasst werden müssen. Die letztere Methode ist also die am wenigsten empfehlenswerthe.

Stellschrauben zum Justiren der Flügel.

die Flügel besser gegen Verdrehung zu sichern, mit

aus.

räume, um

genau eingepassten Pockholzstückchen

ein Bingstück von der Flanschbreite, in welches die Schraubenlöcher ohne Erweiterungen ihren festen Abständen entsprechend eingebohrt sind. Dieses Bingstück, welches entweder fiii alle odei auch nur für 2 Schrauben gemeinschaftlich ist, dient-als Auflage für die Schraubenköpfe resp. bei Stiftschrauben für die Schrauben-

Auf den Flansch legt

man

40) Behufs genauer Justirung der Schraubenflügel versieht Maudslay jeden derselben je nach seiner Grösse mit 2 oder 4 Stellschrauben (siehe Tafel 169, Fig. 19), welche in der Tellerfiäche einander gegenüber sitzen, mit einem Vierkant zum Aufstecken eines

Schlüssels versehen sind und sich gegen die benachbarte Befestigungsschraube lehnen. Je nachdem man die eine oder andere dieser Schrauben anzieht, kann man die Flügel, wenn die Befestigungsschrauben gelöst sind, auf der Nabe rechts oder links herum drehen, und hierdurch die Steigung der Schraube vergrössern oder verringern. Diese Schrauben lassen sich auch des Flügels gegen Drehung benutzen, falls in den Flügeltellern für die Befestigungsschrauben ovale Löcher vorhanden sind, und es bedarf dann der unter 38) erwähnten Pockliolzstiicke nicht.

Sicherung

zur

Bei der anderen Befestigungsmethode,

41) Bei auf gekeilten Schraubenflügeln hat man 2 Befestigungsmethoden. s, Bei der einen lässt man die Flügel an der Wurzel gewöhnlich in einen cylindrischen Zapfen auslaufen, steckt sie in eine in der Nabe vorgesehene Ausbohrung und hält sie in derselben durch einen Querkeil fest, welcher, wie die Figuren 5 und 6 auf Tafel 169 erkennen lassen, auf irgend eine Weise gesichert ist. Dieser Keil wird bei grösseren Naben nach Maudslay durch seitliche Oeffnungen, welche später durch aufgeschraubte Stücke verschlossen werden, in das Innere der Naben eingeführt, oder von aussen eingeschlagen. Mehrere kleinere Stiftschrauben, durch den schwachen Tellerrand des Flügels gezogen, verhindern eine Verdrehung des Flügels auf der Nabe.

welche namentlich bei kleineren Schrauben (Torpedoboote) häufig angewendet wird, endigen die Schraubenflügel mit schwalbenschwanzförmigen Ansätzen, die in entsprechende Aussparungen der Nabe passen. Man legt nun entweder von einer oder von beiden Seiten Keile zwischen Flügelansatz und Nabenvertiefung, welche wie Tafel 168, Fig. 1 und 2, sowie Tafel 169, Fig. 7 und 8 erkennen lassen, durch seitlich eingesetzte Kopf- oder Stiftschrauben vor dem Herausfallen gesichert sind. Bei Schrauben, deren Flügel durch 2 Keile festgehalten werden, kann man je nach der Zuschärfung dieser Keile die Stellung des Flügels auf der Nabe und somit die Steigung der Schraube verändern.

42y Die Befestigungsmethoden der Schraubennabe auf der Schaftwelle sind (lf^e^|!ani>en bereits im § 76 unter 26 ausführlich klargelegt worden.

Schrauben-

durehmessër.

gewöhnlich mit der unter 49) mitgetheilten empirischen war man allgemein der Ansicht, und aus den

43) III. Der Schraubendurchmesser d ist der Durchmesser des von der Schraube im Wasser beschriebenen grössten Kreises. Man bestimmt den günstigsten Schraubendurchmesser nach einer der im § 118 unter 26) oder 72) angegebenen Methoden. In der Praxis behilft man sich indessen bei der Bestimmung des Schraubendurchmessers

Regel. Früher

mathematischen Entwickelungen im § 112, 16 ergiebt sich dieses auch, dass eine möglichst grosse Schraube am vortheilhaftesten sei, dass man daher den Durchmesser derselben so gross wählen

47*

müsse, wie es der am Schiffe vorhandene Raum irgend zuliesse. In England ist man aber durch die Versuche von Froude und Reynolds zu der Ueberzeugung gelangt, dass die möglichst grössten Schrauben nicht immer die effectvollsten sind, weil mit zunehmendem Durchmesser wachsen:

d)    Die Oberflächenreibung,

ß) der Verdrängungswiderstand, y) die Stösse und Erschütterungen, ö) die Möglichkeit des Durchgehens,

e)    das Gewicht.

Die ersten drei Punkte zieht auch Riehn⁵) in den Kreis seiner theoretischen Untersuchungen, auf welchen er die § 118, 26 erwähnte Methode der Bestimmung des günstigsten Schraubendurchmessers basirt.

Oberflächenreibung cler Schraube.

44) a. Die Oberflächenreibung cler Schraube (siehe § 118, 15) wächst mit der dritten Potenz des Radius. Der auf die Schraube ausgeübte Druck, welcher die Reibung erzeugt, ist dem Quadrate der Geschwindigkeit proportional. Die letztere ist an allen einzelnen Flügelpunkten je nach ihrem Abstande r von der Nabe gleich 2 7t r, mithin wächst die Reibung auch mit dem Quadrat des Radius und folglich die Reibungsarbeit als Product aus der Reibung und der Geschwindigkeit 2 7t r mit der dritten Potenz des Radius. Froude ⁶) führt als Illustration für die Zunahme der Oberflächenreibung für grosse Schrauben folgendes Beispiel an: Eine Schraube von 6,09 m. Durchmesser mache 80 Umdrehungen pro Minute, so werden sich die ■ Flügelspitzen derselben mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 sm. bewegen. Die Reibung, welche eine in der Richtung der Bewegung so kurze Fläche wie ein Schraubenflügel erfährt, beträgt, wenn sie ganz glatt ist, etwa 6 kg. pro qm. (1 ’/₄ Pfd. engl, pro Q' engl.) bei 10 Knoten Geschwindigkeit und variirt bei anderen Geschwindigkeiten nahezu mit dem Quadrate derselben. Da nun auf jeden Quadratmeter Flügelfläche 2 qm. Oberfläche kommen, so beträgt die Reibung am Umfange etwa 300 kg. pro qm. Flügelfläche, denn es muss sein:

12 : x = 10²: 5ö²

Hierzu wäre nun noch der Widerstand zu rechnen, welcher dadurch entsteht, dass die Flügel eine gewisse Stärke haben und auch keine ganz scharfen Kanten besitzen, d. h. der Verdrängungswiderstand. Vernachlässigt man denselben aber, so erhält man. eine Reibungsarbeit von

~ 100 4P

300.50.0,5144

75

pro qm. am Flügelumfange befindlicher Flügelfläche. Bei einer 4 Hügeligen Schraube, deren Flügel am Umfange 1 m. - lang sind, werden daher für die am äussersten Umfange der einzelnen Flügel gelegenen 4 Quadratmeter Flügelfläche rund 1200 IP als Oberflächenreibung absorbirt. Die näher der Nabe gelegenen Tlieile der Flügel, welche eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit besitzen, erfahren eine geringere Reibung. Bedenkt man aber, dass die Schraubenflügel fast niemals ganz glatt sind, vielmehr in sehr vielen Fällen rauh von dem Formsande bleiben und daher einen bedeutend höheren Reibungscoefficienten besitzen, wie hier angenommen wurde, so ist der enorme Einfluss der Oberflächenreibung bei Schrauben mit grossen Durchmessern gewiss einleuchtend. Das vorstehende Beispiel zeigt auch, wie wesentlich es zur Vermeidung von Arbeitsverlusten ist, wenn die Oberfläche der Schraubenflügel möglichst glatt ist. — Auch Riehn berechnet die Reibungsarbeit verschiedener Schrauben und findet dieselbe z. B. bei der grossen 4Hügeligen Schraube des transatlantischen Postdampfers „Alaska“ von 7,09 m. Durchmesser und einer Maschinenkraft von 10000 IIP zu ca. 320 IP; bei der kleinen 4flügeligen Schraube der Dampfyacht „Lookout“ (siehe die Tabelle auf Seite 588) von, 1,42 m. Durchmesser und einer Maschinenkraft von 84,5 IIP zu 1,56 IP, während Isherwood dieselbe bei 79,5 IIP bereits zu 5,34 IP angiebt. Gegenüber den Rechnungen von Froude und Isherwood erscheinen daher die Riehn’schen Reibungsarbeiten der Schrauben sehr klein.

45) ß. Der Verdrängungswiderstand der Schraube (siehe § 118, 18) lässt vordräugungs-sich in ähnlicher Weise wie die Oberflächenreibung bestimmen und schraube, erzeugt ebenfalls einen nicht zu vernachlässigenden Arbeitsverlust.

Je grösser der Durchmesser der Schraube wird, um so stärker müssen die Flügel sein und um so beträchtlicher wird der Verdrängungswiderstand. Wie gross der Verdrängungswiderstand einer gewöhnlichen Schraube wird, zeigt folgendes Beispiel: Eine 4flügelige Schraube von 6,09 m. Durchmesser, 1,52 m. Nabendurchmesser und 8,44 m. Steigung ertheilt ihrem Schiffe bei 10 °/₀ Slip eine Geschwindigkeit von 14,8 Knoten = 7,6 m. pro Secunde. Die Geschwindigkeiten c pro Secunde der einzelnen Punkte eines Flügels bei der fortschreitenden Bewegung der Schraube stellen sich, wie weiter unten aus 54) folgt, unter Berücksichtigung des Slips der Schraube, welche pro Umdrehung s m. bei h m. Steigung betragen soll und

bei einem Abstand von der Axe, zu

m. des betreffenden Flügelpunktes von

(307)

s)~ m,

c = y(itd)* + (h

Hiernach beträgt nun die Geschwindigkeit :

der Flügelwurzel bei 1,52 m. Durchmesser 8,99 m. in der Flügelmitte an der Flügelspitze

an

» 3,81 „

14,17 „

„ 6,09 „ „ . 20,60 „ Mittlere Geschwindigkeit 14,58 „

von

Nabe, soweit sie nicht vom Hintersteven bedeckt wird, verdrängt bei 7.6 m. Geschwindigkeit 8,5 cbm. Wasser, so dass durch die ganze Schraube pro Seeunde 31,8 cbm. oder 31800 kg. Wasser verdrängt werden. — Für die unter 44) erwähnten Schrauben des Dampfers „Alaska“ und der Yacht „Lookout“ berechnet Riehn die Yerdrängungsarbeit zu ca. 320 IP resp. ca. 3,2 IP. mit grossen Durchmessern ist nun nicht blos dieser Verdrängungswiderstand sehr gross, sondern die Flügelenden erzeugen bei der beträchtlichen Geschwindigkeit, mit der sie durch das Wasser eilen, gewissermaassen ein Vacuum, welches das nachstürzende Wasser

Stösse der Schraube.

Der Gesammtquerschnitt GBEFD (siehe Tafel 165, Fig. 1) aller 4 Schraubenflügel beträgt 1,6 qm., mithin werden pro Seeunde demselben 1,6 . 14,58 rund 23,3 cbm. Wasser verdrängt. Die

Bei Schrauben

nicht so schnell ausfüllen kann. Ein Theil des sonst zur Bildung der Heckwelle (siehe § 110, 19) am Hinterschiffe zusammenströmenden Wassers wird durch dieses Vacuum angesaugt, so dass ausser dem vergrösserten Verdrängungswiderstande auch noch eine Vermehrung des Schiffswiderstandes eintritt.

46) Die Stösse der Schraube haben nach Reynolds ⁷) ihren Grund darin, dass die oberen Schraubenflügel eines in Bewegung befindlichen Schiffes in schneller fliessendem Wasser arbeiten als die unteren, wesswegen sich die Reibungswiderstände derselben nicht gegenseitig ausgleichen können. Die grössere Geschwindigkeit der oberen Stromfäden gegenüber derjenigen der unteren in der Nähe des Kieles befindlichen erklärt sich durch die oberen völligeren Schiffsformen, welche eine stärkere Ablenkung der Stromfäden herbeiführen als die unteren schlankeren Schiffstheile. Bei einer zweiflügeligen Schraube halten sich daher die Widerstände der Flügel nach dem Vorstehenden nur im Gleichgewicht, wenn die Schraube horizontal steht; sind sie im Begriffe, die verticale Stellung anzunehmen, so vermindert sich bei dem nach unten gehenden Flügel der Widerstand, während er sich bei dem nach oben gehenden vermehrt. Infolge hiervon entstehen fortwährende Stösse gegen den Hintersteven, welche bemüht sind, den letzteren nach einer Richtung hin zu drängen, welche dem Drehungssinne der oberen Flügel

entgegengesetzt ist (siehe unter 15 die Ansicht, welche Rankine über die Stösse hatte). Je grösser nun der Durchmesser einer Schraube wird, um so grösser ist die Geschwindigkeitsdifferenz der oberen und unteren Wasserschichten, in welchen die Schraube zu wirken hat, und um so fühlbarer machen sich die hierdurch herbeigeführten Erschütterungen.

der

47) Die Möglichkeit des Durchgehens der Schraube namentlich beim

ginn der Bewegung wird durch ungenügende Tauchung veranlasst. Unter dem Durchgehen versteht man das schnelle Herumschlagen der Schraube und der Maschinenwelle, welches namentlich der letzteren wenig zuträglich ist. Das Durchgehen der Schraube erklärt sich dadurch, dass die bei geringeren Tiefgängen aus dem Wasser hervorragenden Enden der Flügel mit ihren Kanten Luft in das Wasser treiben und bis zu bedeutenden Tiefen herunter-reissen. In diesem mit Luft vermengten Wasser, welches ein elastisches Medium bildet, kann die Schraube nicht zu voller Wirkung gelangen, und der Ueberschuss an Maschinenkraft äussert sich durch schnelleres Drehen derselben. Da nun auch noch die Flügel beim Ein- und Austauchen aus dem Wasser auf den Gang der Maschine und den Verband des Schiffes sehr nachtheilige Stösse ausüben, so empfiehlt es sich, den Schraubendurchmesser nur so gross zu nehmen, dass er noch beim geringsten Tiefgange des Schiffes in ruhigem Wetter unter Wasser bleibt. In bewegter See lässt sich das Austauchen der Schraube nicht vermeiden.

Gewicht der Schraube.

48) e. Das Zunehmen des Gewichts der Schraube bei grösser werdenden Durchmessern ist von nicht zu unterschätzender Bedeutung. Die unter 44) u. 45) angeführte Schraube von 6,09 m. Durchmesser wiegt schon 17,5 Tonnen, die Schraube unserer Panzerfregatten „Kaiser“ und „Deutschland“ wiegt mit der Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes (siehe § 76, 83) über 22 Tonnen, weitere Gewichte von Schiffsschrauben sind in diesem Bande auf Seite 362 und 363 zu

137,4 Ihd] „    „    282,8 Ihd,

l die Länge, h die Steigung und d der Durchmesser der

finden. Angenähert beträgt das Gewicht der Schrauben⁸) in kg.: Bei 2Hügeligen Schrauben aus Eisen: 127,7 lhd; aus Bronce 242,5 Ihd, » 3

wenn

Schraube in m. gerechnet werden. Um so schwere Massen, wie es die Schiffsschrauben bei grösseren Dimensionen sind, in Bewegung setzen und ihnen die erforderliche Umdrehungszahl zu verleihen,

zu

ist allein schon eine beträchtliche Maschinenkraft erforderlich. Eine schwere Schraube bedingt ferner eine starke Schaftwelle (siehe § 76, 24) und eine entsprechende Construction des Stevenrohres (siehe § 76, 63), bringt also eine wesentliche Vermehrung

der Gewichte am Hinterschiff hervor. Der Verband des letzteren daher ebenfalls stärker gehalten werden und zwar umsomehr,

muss

als sich die bei so bedeutenden Gewichten auftretenden Stösse,

welche bei keiner Schraube zu vermeiden sind, viel fühlbarer äussern. Es tritt daher auch bei grösseren Schrauben erfahrungs-mässig eine viel schnellere Abnützung der Stevenrohrlager resp. Ruderstevenlager ein, als bei kleineren Schrauben. •

Practische Regel für den Schraubendurchmesser.

Schrauben-durchmesser bei kleinen schnellen Fahrzeugen.

49)    In der Praxis bemisst man den Durchmesser von Einzelschrauben in der Regel so, dass die Flügel unten je nach ihrer Grösse etwa 100—200 mm. vom unteren Verbindungsstück von Hinter- und Rudersteven frei schlagen, und dass die Flügel oben beim mittleren Tiefgange des Schiffes etwa 300 — 500 mm. unter Wasser bleiben. Diese Entfernung muss noch grösser werden, wenn das Schiff häufig sehr leicht geladen fahren muss, wobei die oberen Flügelspitzen aus dem Wasser hervorragen könnten. — Eine Ausnahme von dieser allgemeinen Regel machen nur die Extreme, d. h. die Schrauben a) von kleinen, schnelllaufenden äusserst scharfen Fahrzeugen, wie Torpedoboote, Dampfpinassen etc., sowie b) diejenigen von sehr völligen, langsam fahrenden Frachtdampfern.

50)    a. Bei kleinen, schnelllaufenden Fahrzeugen kommt es darauf an, zur Nutzbarmachung der bedeutenden Maschinenkraft eine möglichst grosse Flügelfläche zu schaffen, wesswegen mań den Durchmesser der Schraube meistens so wählen muss, dass sie tiefer als der Kiel des Fahrzeuges taucht. Hierbei ist aber zu bemerken, dass diese Schrauben an sich immer nur sehr klein sind und selten über 2 m. Durchmesser erhalten, so dass die Oberflächenreibung, der Verdrängungswiderstand und das Gewicht derselben gegenüber den gewöhnlichen, bei Handelsdampfern gebräuchlichen Dimensionen gering ausfallen. Auch die Erschütterungen und Stösse in der Schraube sind nicht gross, denn einmal treiben diese Schrauben sehr scharfe, wenig breite Fahrzeuge, bei denen die Differenz in den Geschwindigkeiten der oberen und unteren Stromfäden an sich unbedeutend ist und dann liegen diese Schichten auch ziemlich nahe bei einander. Ferner besitzen solche Boote immer einen

man

den gewöhnlichen guss-

zu

nur sehr wenig wechselnden, fast constanten Tiefgang, die oberen Flügelspitzen bleiben in glattem Wasser stets unter dem Niveau, so dass das Durchgehen der Schraube selten ist. Endlich hält die Flügel dieser aus Stahl oder bester Bronce hergestellten Schrauben so dünn wie möglich und schärft sie mit grosser Sorgfalt aus, wodurch man den an und für sich nicht grossen Verdrängungswiderstand noch mehr vermindert, ja man polirt sogar unter Umständen die ganzen Flügelflächen, um auch die Oberflächenreibung zu einem Minimum zu machen. Derartige Schrauben lassen sich daher in keine Parallele

eisernen und rauheren Schrauben der Handelsdampfer bringen, auf welche die unter 43) angeführten Uebelstände der grossen Schrauben Bezug haben.

bei. völligen rachtdainpfern.

51)    b. Die meistens tief geladenen Frachtdampfer, deren durchschnitt-liehe Geschwindigkeit selten 9 Knoten übersteigt, müssen ihrer, sehr völligen hinteren Wasserlinien wegen mit grossen Schrauben versehen werden. Die Flügel dieser Schrauben erstrecken sich bis in das' verhältnissmässig unbewegte Wasser und letztere haben daher eine bessere Propulsivkraft als Schrauben von kleinerem Durchmesser, deren Flügel in dem wirbelnden Wasser arbeiten müssen, welches hinter dem vollen Heck des Schiffes durch den Zusammenfluss der Stromfäden entsteht. Der geringe Nutzeffect der grossen Schraube wird bei diesen Schiffen durch den besseren Nutzeffect der mit einer massigen Umdrehungszahl arbeitenden Maschine wieder aufgewogen, und durch Versuche ist constatirt, dass bei einer Steigerung der Umdrehungszahl durch Erhöhung des Füllungsgrades der Maschine über den günstigsten hinaus, zwar der Nutzeffect der Schraube steigt, aber nicht in dem Maasse wie derjenige der Maschine sinkt, so dass der Gesammt-nutzeffect der Maschinenanlage in nichts gebessert wird. — Diese beiden extremen Fälle sind die einzigen, in denen die unbedingte Anbringung einer grossen Schraube anzurathen ist.

Schrauben-steigung.

52)    Von einem wie bedeutenden Einfluss * die Verminderung Schraubendurchmessers unter Umständen auf die Schiffsgeschwin-am giinstlgsten. digkeit werden kann, zeigen z. B. die Probefahrten des englischen Kreuzers „Iris“ *), bei welchem durch die Verkürzung des Durchmessers von 5,651 m. auf 4,965 m., also um 0,686 m. die maximale Schiffsgeschwindigkeit von 16,577 sm. auf 18,573 sm., also um etwa 2 Knoten stieg. — Bemerkenswerth ist auch das von White**) angeführte Factum, dass von 25 Schrauben, welche Yarrow bei seinen Torpedobooten nach und nach probirte, die grösste Geschwindigkeit mit einer zweiflügeligen Schraube von geringem Durchmesser erreicht wurde. Diese Versuche sind § 120, 7 auszugsweise mitgetheilt. — Aehnliche Erfahrungen über den besseren Nutzeffect von Schrauben mit kleinen Durchmessern sind durch die im Laufe der letzten Jahre in England und in unserer Marine (siehe § 120, 4) mit verschiedenen Schiffen und Schrauben wiederholt angestellten Probefahrten gesammelt worden.

53)    IV. Die Schraubensteigung h ist die in der Axe gemessene Länge eines vollständigen Schraubengariges (siehe 4) oder es ist die senkrechte Entfernung zweier homologen Punkte eines Schrauben-

*) J. WRIGHT. The steam trials of H. M. S. „Iris“. Transactions of the institution of naval architects. London 1879.

**) W. H. White. A manual of naval architecture. London 1882.

ganges

. Man versteht auch unter der Schraubensteigung diejenige

Bei den Schiffs

Strecke, um welche sich eine Schraube in einer testen Mutter verschiebt, wenn sie eine Umdrehung erfährt.

schrauben unterscheidet man :

a)    constante Steigung,

b)    peripherial veränderliche Steigung,

c)    radial veränderliche Steigung,

d)    peripherial und radial veränderliche Steigung,

e)    verstellbare Steigung.

Constante

Steigung.

Steiguugs-dreiecke eines Schraubenganges.

54)    a. Die constante Steigung h ist allen einfachen Schrauben eigen. Die unter 5) beschriebene, Tafel 164, Fig. 1 dargestellte Schraubenfläche mit festem Kern besitzt eine constante Steigung, d. h. die von den einzelnen Punkten ihrer Erzeugungslinie a x beschriebenen Schraubenlinien haben dieselbe, der Höhe des Cylinders ab c e entsprechende Länge h. Nach 4) war ABC das Steigungsdreieck der Schraubenlinie, welche um den Mantel des Cylinders ab c e gewunden war, und ebenso ist Ax B C = Ax Bx C₁ das Steigungsdreieck der um den Kerncylinder cix bx cx ex gewundenen Schraubenlinie, wenn man das letztere so verschiebt, dass die Kathete Bx Cx desselben mit der Kathete B C des ersteren zusammenfällt. Der Durchmesser des Cylinders ab ce war mit d bezeichnet, der des Kernes sei 0,25 cl ; dann ist in dem Steigungsdreieck A B C die Kathete A B = rc d der Umfang des Umhüllungscylinders a b c e, und A B = 0,25 tc d der Umfang des Kerncylinders ax bx cx ex. Die Kathete B C = k bezeichnet in beiden Dreiecken dieselbe gleiche oder die constante Steigung. Ferner ist die Hypothenuse A C = y (it d)~ -f A² die Länge der äusseren Schraubenlinie, oder was dasselbe, die abgewickelte äussere Richtlinie (siehe 8); und die Hypothenuse A Cx — |/(0,25 tc d)~ -|- k~ die Länge der inneren Schraubenlinie oder der abgewickelten inneren Kichtlinie.

55)    Denkt man sich nun durch die Schraubenfläche noch einige ganz dünne concentrische Cylinder gelegt, hier sind beispielsweise 2 angenommen, deren einer den Durchmesser 0,5 d, deren anderer den Durchmesser 0,75 d haben soll, so werden die Punkte der Erzeugungslinie a x, welche mit diesen Cylindermänteln zusammenfallen, auf den letzteren ebenfalls Schraubenlinien beschreiben. Wickelt man dieselben ab und schiebt die Abwickelungsfiguren an B C heran, so erhält man die beiden Steigungsdreiecke A₂ B C und A., B C. Im ersteren ist A₂ B == 0,5 tc d, der Cylinder- oder der Schraubenumfang und An_ C = Y(0,5 tc dp + h- die Länge der Schrauben- oder der abgewickelten Richtlinie, im zweiten ist A, B — 0,75 tc d der Schraubenumfang und A., C —Y(0,75 7C d)~ -f- h -die Länge der Schrauben- oder der abgewickelten Richtlinie. In

beiden Dreiecken bleibt B C — h auch wieder die Ganghöhe oder die Steigung.

56) Statt wie hier geschehen für 4 Punkte der Erzeugungslinie a x steigungs-die zugehörigen 4 abgewickelten Schrauben- oder Richtlinien und deren Steigungsdreiecke zu entwerfen, könnte man dieses für eine ganze Reihe, von anderen Punkten der Linie ax fortsetzen, würde dann Steigungsdreiecke erhalten, deren Schraubenlinien A C und deren Umfänge A B um so kürzer werden

man

je , näher der

man

angenommene Punkt der Schraubenaxe liegt, die Ganghöhe BG bleibt bei allen die gleiche. Mit der Verkürzung von Schrauben-und Umfangslinien vergrössert sich aber der zwischen beiden liegende Winkel CAB = a, je näher man vom Umfange nach der Axe rückt. Dieser Winkel heisst — der Steigungswinkel kann ihn für jede beliebige Schraubenlinie aus der constanten Steigung h und dem Umfange n d dieser Schraubenlinie bestimmen, denn es muss

(308)

t g cc =

re d

sein. Bemerkt sei hier gleich, dass, falls mit dem Steigungswinkel a einer Schraube gerechnet wird, in der Regel der dem Umfange derselben entsprechende kleinste Winkel gemeint ist, wenn sonst nicht besondere Annahmen für denselben gemacht werden.

57) Nach 13) ist ein Schraubenflügel ein bestimmtes Stück eines di.^®’|^n^es Schraubenganges und nach 24) sei angenommen, dass der Flügel Sc^"J,son‘ offner vierflügeligen Schraube ¹/₁₀ eines vollständigen Schraubenganges sei. Die zu diesem Bruchstück eines vollständigen Schraubenganges gehörigen Steigungsdreiecke müssen Seiten haben, deren Längen je ¹/₁₀ von denjenigen der homologen Seiten der Steigungsdreiecke eines ganzen Schraubenganges betragen, d. h. es müssen den letzteren ähnliche Dreiecke sein. Diese Steigungsdreiecke des Schraubenflügels kann man leicht darstellen. Es sei in Fig. 10 auf Tafel 164 X Y die Schraubenaxe und die Gerade XA der halbe Schraubendurchmesser. Beschreibt man mit derselben als Erzeugungslinie die Schraubenfläche XACY unter der Annahme, dass dieselbe ]/₁₍₎ derjenigen eines vollen Ganges ist, so ist die Schraubenlinie A C ein Zehntel der vollen Schraubenlinie, A B wird ein Zehntel des Schraubenumfanges und B C ein Zehntel der Steigung, und das auf der Mantelfläche des Umhüllungscylinders der Schraubenfläche entstehende Dreieck ABC ergiebt abgewickelt das Steigungsdreieck des äussersten Flügelpunktes. Legt man nun durch die Schraubenfläche XACY noch mehrere dünne concentrische Cylinder, so markiren sich auf deren Mänteln die den betreffenden Flügelschnitten zugehörigen Dreiecke Ax Bx Cx ;    I?₂ C₂ u. s. w., welche man

abzuwickeln braucht, um die entsprechenden Steigungsdreiecke

nur

derselben zu erhalten. Werden diese abgewickelten Dreiecke an

Peripherial

veränderliche

Steigung.

Zweck der peripherial veränderlichen Steigung.

die der Steigung entsprechende Kathete B C zusammengetragen, entstehen die Steigungsdreiecke des Schraubenflügels, und alle Katheten B C derselben gleich lang sind, hat man einen Schraubenflügel von constanter Steigung. Auf der Darstellung der einzelnen Steigungsdreiecke verschiedener Flügelschnitte beruht das Aufmessen ausgeführter Schrauben (siehe 75).

58) b. Die peripherial veränderliche Steigung wurde zuerst von Wood-croft auf Grund nachstehender Erwägungen im Jahre 1832 einge-führt. Die Bewegung einer Schraube setzt sich aus einer doppelten Bewegung zusammen, einer kreisförmig drehenden und einer geradlinig fortschreitenden, welche letztere senkrecht zur ersteren steht. Bewegt sich die Schraube in einer festen Mutter, so bildet während einer Umdrehung die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schraube die eine Geschwindigkeitscomponente A B (Tafel 164, Fig. 1) und die Steigung der Schraube oder ihr Fortschritt in der Mutter die andere Geschwindigkeitscomponente B C. Vereinigt man beide zu einem Parallelogramm, so ergiebt die Diagonale A C desselben die resultirende Geschwindigkeit der Schraube. Diese Resultante ist aber die Schraubenlinie, woraus folgt, dass sich die Schraube längs des Muttergewindes bewegen müsste sich auch eine ohne Slip arbeitende Schiffsschraube bewegen, und weil hier an die Stelle der Mutter das Wasser tritt, so müssten die in die Schraube tretenden Wassertheilchen in der Richtung der Schraubenlinie, also an

für die einzelnen Punkte des Schraubenflügels je nach ihrem Abstande von der Axe die Umfangsgeschwindigkeit A₁ B \ A₂ B ; xl;J B etc. eine verschiedene ist, so entstehen für jeden derselben auch andere seiner Schraubenlinie entsprechende Geschwindigkeits-resültanten, Ax C\ A₂ C; As C etc., deren eine Componènte immer die constante Steigung B C bleibt. Trägt

digkeitscomponenten und Resultanten für die einzelnen Flügelpunkte zu einer Figur zusammen, so findet sich, dass diese mit deren Steigungsdreiecken identisch ist.

59) In Wirklichkeit hat jede Schraube einen gewissen Slip, den

der Praxis durchschnittlich auf etwa 10 °/₀ veranschlagt. Bei einer Umdrehung der Schraube läuft das Schiff daher nicht BC= h m. (Tafel 164, Fig. 4), sondern nur B Cx = q k m. vorwärts, wenn q den durch den Slip bedingten Bruchtheil bezeichnet. Mit dieser Geschwindigkeit q h tritt das Wasser in die Schraube. Construirt man q h und der Umfangsgeschwindigkeit n d das Geschwindigkeitsparallelogramm, so findet man, dass die neue Geschwindigkeitsresultante A Cx nicht mehr mit der Schraubenlinie A C zusammenfällt.

so

nun

aus

wenn

muss. Genau so

der Flügelfläche entlang strömen. Da

man die Geschwin-

man m

Das Wasser wird daher bei der Bewegung der Schraube in der Richtung von A Cx, wie die Pfeile andeuten, gegen die Fläche des Flügels A C stossen und nicht mehr an derselben entlang fliessen. Um diese sich auch auf das Hinterschiff fortpflanzenden Stösse beim Eintritt des Wassers in die Schraube zu vermeiden (siehe § 112, 19), hat man die vorangehende in der Nähe von C liegende Flügelkante etwa auf ¹/₅ bis ¹/₂ der Länge des Flügels A C parallel der Richtung von A Cx gelegt, so dass die Wassertheilchen stoss-frei in die Schraube eintreten können.

Steigungsdreiecke bei

60) Zeichnet man nun das Steigungsdreieck eines Flügelschnittes (Tafel

164, Fig. 4), d. h. ein Steigungsdreieck, in welchem die Länge der verIndijo^r Seiten AB, BC und AC gleich demjenigen Bruchtheile der ho- Steigung, mologen Seiten des Steigungsdreieckes eines vollkommenen Schraubenganges sind, welchen der Flügel von dem letzteren bildet, so bezeichnet man die Steigung B C — li als die Austrittssteigung, — und die um den zu erwartenden Slip kleinere Steigung B Cx = qh als die Eintrittssteigung des betreffenden Flügelschnittes. In der Regel halbirt man A C in E und zieht dann E F parallel A Cx, so dass die abgewickelte Richtlinie AE F des Flügels eine gebrochene Linie wird. Verbindet man in analoger Weise (wie hier aber nicht gezeichnet) die Umfänge A₁ A₂ A;i mehrerer Flügelschnitte mit C, halbirt diese Verbindungslinien in Ex E₂ E., und zieht die Linien Ex F ; E₂ F; E„ F, so erhält man in Ax Et F; A₂ E₂ F und A., E., F die abgewickelten Richtlinien für verschiedene Flügelschnitte, und in der hierdurch entstehenden Figur die Steigungsdreiecke für den Flügel mit peripheral veränderlicher Steigung.

die Austrittssteigung gleich 1,10 bis 1,25^®?“*“

s der Aus-

61) Meistens macht man

der Eintrittssteigung oder die Eintrittssteigung gleich 0,9 —0,8 der ««»Steigung.

die letztere mit h und die

Austrittssteigung. Bezeichnet erstere mit q h, so wäre also = 0,9 bis 0,8. Als Vergleichswerth für verschiedene Schrauben giebt man die Differenz zwischen ihrer Austritts- und Eintrittssteigung in °/₀ ihrer Eintrittssteigung an; bezeichnet man diesen Vergleichswerth mit ip, so wäre:

100 (h — qh) ₀

man

ip =

Io

(309)

bei q = 0,9 wird if> = 11 °/₀,

„ q = 0,8    „ ip = 25 °/₀,

unter 11 % und über 25 % beträgt der Werth für ifj mit Ausnahme der Turbinenschrauben selten, entsprechend dem in Procenten der Schiffsgeschwindigkeit zu

62) Wenn man

gehen lässt, wie dieses in der Praxis meistens geschieht, dann ist _ die mittlere peripheriale Steigung — gleich dem arithmetischen

erwartenden Slip der Schraube (siehe 92).

die Eintrittssteigung bis zur Flügelmitte, d. h. bis E

Mittlere

peripheriale

Steigung.

¹

Manganese-bronze screw propellers. Engineering vom 19. October 1883.

²

) D. Johnston. Diminishing the liability to corrosion of screw propeller blades. Englische Patentschrift Xr. 2011 vom Jahre 1882.

³

W. J. M. Ranki xk. Ship building, theoretical and practical.

⁴

N. P. BURGH. A practical treatise on modern screw propulsion. London 1881.

⁵

A. Riehn. Ueber die Wirkungsweise der Schaufelräder und der Schrauben bei Dampfschiften. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Berlin 1884. Nr. 22.

⁶

*0 W. Iroi.de. On the elementary relation between pitch, slip and propulsive efficiency. Transactions of the institution of naval architects. London 1878.

⁷

O. Reynolds. On the unequal onward motion in the upper and lower currents in the wake of a ship etc. Transactions of the institution of naval architects. London 1876.

⁸

Des Ingenieurs Taschenbuch. Herausgegeben vom Verein „Hütte“. Berlin 1883.

Mittel aus Ein- und Austrittssteigung. Verlegt man aber beispielsweise den Punkt E so, dass die Strecke E C = 0,2 A C beträgt, d. h.» dass auf 0,8 der Flügellänge die Austrittssteigung h und nur auf 0,2 derselben die Eintrittssteigung q h herrscht, dann ist die mittlere peripheriale Steigung nicht mehr das arithmetische Mittel aus Ein- und Austrittssteigung, sondern dieselbe ist dann gleich 0,8 h + 0,2 q h. In dieser AVeise construirten die Franzosen früher vielfach ihre Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung. Endlich kann die mittlere peripheriale Steigung für jeden Flügelschnitt, wie bei der Schraube Fig. 6 auf Tafel 166, eine andere sein, indem derjenige Theil des Schraubenflügels, über welchen sich die Austrittssteigung ausbreitet, mit dem Radius wächst. Bei solchen Schrauben lässt sich nur von einer mittleren

Steigung (siehe 69) schlechtweg sprechen.

Französische Construction der Biclitlinie.

nur

A E und E F tangirt, indem man von E ein Loth auf AI¹ fällt, dasselbe in O halbirt und nun den Kreis

63) Es giebt verschiedene Methoden, um den Knick in der abgewicke'l-ten Richtlinie AE F des Flügels bei peripherial veränderlicher Steigung zu vermeiden, damit die Wassertheilchen allmälig von der Flügelhälfte mit geringerer Steigung in die mit grösserer Steigung überfliessen. Gewöhnlich legt man zwischen die beiden Hälften A E und E F der abgewickelten Richtlinie einen dieselben tangirenden mehr oder minder flachen Kreisbogen. Vielfach wird derselbe so flach gewählt, dass er (Fig. 4 auf Tafel 164) die Enden von

aus

zu ver

sa nkine’s Construction der Sichtlinie.

durch A, O und F legt. — Die Franzosen haben auch Schrauben construirt, bei welchen sie die Flügellänge in drei Theile theiiten, der austretenden Kante von A bis E₁ (Tafel 164, Fig. 7) die Austrittssteigung h gaben; von dort bis E₂, also im mittleren Drittel, eine Steigung einführten, die das arithmetische Mittel Ein- und Austrittssteigung war, so dass Ex E₂ parallel A F wurde, und erst im letzten Drittel die Eintrittssteigung von A₀ bis F zur Geltung kam. Um die gebrochene abgewickelte Richtlinie meiden, ersetzte man sie dann durch einen Kreisbogen, welcher die Enden von AEX und E₂ F, sowie die Mitte von Et E,₂ tangirte. Derartig complicirte Schrauben kommen indessen seltener vor, auf Tafel 167, hig. 8    10 ist eine solche Mangin-Schraube dargestellt.

an.

64) Rankine giebt folgende Methode für die Feststellung der Richtlinien bei Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung In Fig. 8 auf Tafel 164 sei ABD das Steigungsdreieck eines vollen Schraubenganges. A B sei der Schraubenumfang und B C die Strecke, welche die Schraube bei einer Umdrehung im Wasser von C nach B hin zurücklegt, d. h. die Strecke B C sei die Steigung einer ideellen, sich in einer festen Mutter bewegenden Schraube, deren Fortgang bei einer Umdrehung demjenigen der Schiffs

wenn

schraube gleichkommt. Zieht man nun A C, so soll diese Linie, A die Eintrittskante des Flügels bezeichnet, eine Tangente zu diesei Kante sein ; damit dieselbe so durch das Wasser schneidet, dass letzteres

an

der Flügelfläche entlang gleiten kann, ähnlich wie sich die Bewegung der ideellen Schraube, deren Steigung B C ist, in ihrer Mutter vollzieht. Ferner verlängere man BC und trage B D gleich der mittleren peripherialen Steigung des Schraubenflügels darauf ab und verbinde I) mit A. Ist nun B E die Länge eines Flügels, so ziehe man E F parallel B A, der Punkt F, in welchem E F die Linie A B schneidet, ist dann die austretende Kante des Flügels. Man kann nach dieser Construction behaupten, dass sowohl die eintretende, wie die austretende Flügelkante auf einer Schraubenfläche liegen, welche die constante Steigung BB besitzt. Zieht man endlich AG senkrecht zu AC, halbirt A F und legt durch den Halbirungspunkt H die Linie H G senkrecht zu AB, so schneidet dieselbe AG in G, und dieser Punkt ist der Mittelpunkt des Kreisbogens A H F, welcher die Kichtlinie des Schraubenflügels für denjenigen Schnitt angiebt, dessen Um-hüllungscylinder den Umfang AB besitzt. Auf ähnliche Weise hat man beim Entwürfe der Schraube eine Leihe von Richtlinien

zu construiren.

Eine Schraube von vorstehender Construction soll, wenn sie ganz genau ausgeführt wird, und wie beabsichtigt zur Wirkung kommt, d. h. sich so bewegt, dass das Wasser immer an den Flügelflächen entlang gleitet, bei gleichem Widerstande einen doppelt so grossen Vorwärtsschub besitzen, wie eine Schraube von der constanten Steigung B B, welche bei gleicher Flügelfläche und gleicher Geschwindigkeit denselben Slip G B ergiebt. Rankine hält es indessen für sehr unwahrscheinlich, dass ein so gutes Resultat in der Praxis erreicht werden kann. Ob eine Schraube mit peripherial veränderlicher Steigung gute Resultate ergeben wird, lässt sich überhaupt nie mit Sicherheit Vorhersagen, da dies davon abhängig bleibt, wie weit der später wirklich eintretende Slip derselben mit dem bei der Construction vorausgesetzten, nach welchem das Verhältniss der Eintritts- zur Austrittssteigung gewählt wurde, übereinstimmt. Je weniger der wirkliche Slip dem erwarteten gleichkommt, um so weniger stossfrei wird die Schraube arbeiten und um so geringer ist ihr Kutzeffect.

Gewöhnliche Construction der Kichtlinie.

65) Gewöhnlich zeichnet man die Steigungsdreiecke für die ver-( scliiedenen Schnitte der Flügel bei einer Schraube mit peripherial veränderlicher Steigung so, dass man die Steigungskathete als Grundlinie annimmt, d. h. das Dreieck ABC, Tafel 164, Fig. 4 um 90 ⁰ herumdreht, so dass aus demselben Fig. 5 entsteht, Die Umfangskathete A B ist dann die Mittellinie des Schraubenflügels (siehe Tafel 166 und 167) und AE derjenige Theil des

Flügels, über welchem sich für die betreffende Richtlinie die Aus-trittssteigung B C erstreckt. Durch Verlängerung von A C, über A hinaus erhält man in A F₁ = E F den mit der Eintrittssteigung B C₁= Bx C\ versehenen Elügeltheil. Der Unterschied zwischen Eig. 4 und Fig. 5 liegt in dem verschieden angenommenen Bewegungssinn von Schiff und Schraube, wie sie die Pfeile in der letzteren Figur andeuten , demgemäss ist auch die Lagerung des Materials des Schraubenflügels zu seiner abgewickelten Richtlinie in beiden Fällen eine andere. Meistens ordnet man die Steigungsdreiecke so an, dass sie bei rechtsschlagenden Schrauben auch rechts von der Mittellinie, bei linksschlagenden links von derselben gezeichnet werden, wie auf Tafel 166, 167 und 168 zu erkennen ist.

Radial

veränderliche

Steigung.

an

66) c. Die radial veränderliche Steigung hat den Zweck, den nach der Nabe hin gelegenen Flügelpunkten eine geringere Steigung als den nach dem Umfange hin liegenden zu geben. Die Erfahrung lehrt, dass bei allen Schrauben eine grössere oder geringere Centrifugalbewegung des Wassers von der Nabe nach dem Umfange hin auftritt, welche namentlich an der Nabe zu Wirbelbildungen Veranlassung giebt und daher an den hier schon an und für sich sehr wenig nutzbringenden Flügelflächen eine beträchtliche Reibungs-arbeit erzeugt. Man hat desswegen dafür gesorgt, dass das Wasser in der Nähe der Nabe möglichst frei von den Flügelflächen passiven kann, und dies geschieht, wenn dort die Steigung kleiner wird. Das Steigungsdreieck eines Schraubenflügels mit radial veränderlicher Steigung giebt Fig. 6 auf Tafel 164 wieder. Die nach dem Umfange hin gelegenen, abgewickelten Richtlinien A C; As C und A„ C besitzen die normale und constante Steigung B C, die abgewickelten Richtlinien in der Nähe der Nabe hingegen At Cx und A₀ Q weisen eine kleinere Steigung B Cx auf. Die Steigung B C1 kann auch allmälig, d. h. mit dem Radius zunehmend in die Endsteigung B C übergeführt' werden, statt dass sie am Umfange und der Nabe, wie hier angenommen wurde, constant bleibt. Schrauben mit rein radial veränderlicher Steigung kommen in der Praxis nur sehr selten vor.

Periplierial und radial veränderliche Steigung.

67) d. Die periplierial und radial veränderliche Steigung wird bei mo-

dernen Schrauben

gelegenen indessen kleiner als jene. Durch diese Steigungsverhältnisse erreicht man den unter 66) erläuterten Vortheil des möglichst freien Wasserabflusses in der Nähe der Nabe, während

am häufigsten angewendet. Die Schraube erhält zunächst nach einer der unter 63) und 64) angeführten Methoden eine periplierial veränderliche Steigung. Die Eintrittssteigung bleibt von der Nabe bis zum Umfange constant, die Austrittssteigung wird hingegen in den nach dem Umfange hin gelegenen Flügelschnitten grösser als die Eintrittssteigung, in den nach der Nabe zu

barten Flügelschnitt, welche man wiederum auf irgend eine Weise durch eine schlanke, bei F und Fx tangirende Curve ersetzt. Nach diesem Verfahren werden auch die abgewickelten Richtlinien der übrigen in der Nähe der Nabe befindlichen Schnitte bestimmt, indem man die Austrittssteigung B C₂ mit dem Radius wachsend allmälig in die Eintrittssteigung B Cx übergehen lässt, bis in der nach dem Umfange zu befindlichen Hälfte des Flügels die Austrittssteigung B C an deren Stelle rückt.

69) Die mittlere Steigung. Bei den modernen Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung liegt der Punkt E der Flügelfläche, an welchem die Eintritts- in die Austrittssteigung übergeht, mit geringen Ausnahmen in der Flügelmitte, so dass das arithmetische Mittel aus beiden Steigungen die mittlere peripheriale Steigung angiebt. Ist die Schraube für irgend eine bestimmte mittlere peripheriale Steigung construirt, und man stellt durch Drehen des Flügels auf der Nabe eine andere z. B. grössere Steigung ein, so bleibt die mittlere peripheriale Steigung nicht mehr über die ganze Flügelfläche dieselbe. Misst man die mittlere peripheriale Steigung, wie Griffiths dies thut (siehe § 119, 14), in der Mitte des Flügels

48

Mittlere

Steigung.

co

gleichzeitig durch die peripherial veränderliche

Steigung ein

weniger stossender Eintritt hergestellt wird, mithin eine Schraube entsteht, bei welcher die schädlichen Widerstände gering sind.

In der Regel bemisst man die Steigungsänderung der austretenden Ivante für die einzelnen Elügelschnitte von der Nabe nach dem Umfange hin derartig, dass das arithmetische Mittel trittssteigungen die Eintrittssteigung ergiebt. ü8) Das Steigungsdreieck eines Schraubenflügels mit peripherial undste'.gl,ng.sdraieck îadial veränderlicher Steigung constraint man auf folgende Weise, peripheral In Eig. 9 auf Tafel 164 sei A B der Umfang des Schraubenflügels, Steigung.

B Gx und B C die

aus den Aus-

demselben gehörenden Bruchtheile der Ein-und Austrittssteigung und A E F seine nach 60) construirte, abgewickelte Richtlinie für das Eliigelende. Genau wie diese werden auch die abgewickelten Richtlinien für die anderen dem Umfange benachbarten Flügelschnitte gefunden. Die Flügelschnitte sollen die Austrittssteigung B C₂ erhalten, welche G₁ C₂ kleiner als die Eintrittssteigung B Cx ist. Wenn A₁ B den Umfang eines solchen Flügelschnittes bedeutet, so würde Ax C seine abgewickelte Richtlinie für die constante Steigung B C sein. Diese halbirt man meistens in Ex und zieht Fx F parallel A₁ Cx als Eintrittsrichtlinie. Bemerkt sei, dass E± zuweilen näher A₁ als an C verlegt wird. Die Austrittsrichtlinie findet sich, der, der Austrittssteigung entsprechenden Richtlinie Ax C2 Ex aus eine Parallele nach Fx gezogen wird. Fx Ex F ist dann die gesuchte abgewickelte Richtlinie für einen der Nabe benacli-

um

zu

zu

an

der Nabe liegenden

an

wenn

von

B U S Ł E Y, die Scliiffsmaschine

Verstellbare

Steigung.

Berechnung der Drehung des Schraubenflügels.

wird bei einer solchen Drehung

zwischen Nabe und Umfang des Flügels die mittlere peripheriale Steigung an den Enden der Schraubenflügel eine grössere und an der Wurzel derselben eine

Hat man nun gar eine Schraube

so

kleinere als man beabsichtigte, mit peripherial und radial veränderlicher Steigung, so ist die mittlere perfpheriale Steigung an und für sich schon bei den einzelnen Flügelschnitten wegen ihrer radial veränderlichen Austrittssteigung sehr verschieden. Hierzu kommt, dass für die Propulsion nur die

Austrittssteigung von Wichtigkeit ist, welche die am Umfange liegende Flügelhälfte besitzt. Dieselbe fängt aber bei vielen Schrauben erst in der Mitte des Flügels an, so dass die Griffiths-sche Messmethode der mittleren Steigung für diese Schrauben nicht mehr brauchbar bleibt. Bei den hier nur in Betracht kom

menden Schrauben mit angesetzten Flügeln nimmt die Nabe etwa ]/₅ bis V₄ des Schraubenradius r, also im Mittel etwa 0,22 r ein, von den auf den Flügel entfallenden ca. 0,78 r kommen meistens etwa 0,3 r auf die der Nabe zunächst liegenden Flügelschnitte mit kleinerer Austrittssteigung und nur der Best von ca. 0,48 r

enthält die maassgebende grössere Austrittssteigung. Die Mitte der mit jener Steigung versehenen Flügelfläche würde auf etwa 0,75 r liegen, da nun aber an dieser Stelle die Flügelenden oft schon bedeutend zugespitzt sind, so ist man übereingekommen, die Steigung auf 0,7 des Badius

zu messen, wesswegen man unter der mittleren Steigung einer mit verschiedenen Steigungen construirten Schraube die auf 0,7 des Radius (von Axe

an

gerechnet) gemessene mittlere peri-

pheriale Steigung versteht (siehe 62).

70) e. Die verstellbare Steigung wird bei allen Schrauben mit angesetzten Flügeln, wie unter 38) bereits beschrieben, vorgesehen. In den Kriegsmarinen sind meistens drei Stellungen, die ebensovielen auf 0,7 des Badius gemessenen, mittleren Steigungen entsprechen, für jeden Schraubenflügel an dessen Tellerfläche und dem darunter liegenden Nabenflansch markirt. Von diesen drei Stellungen entspricht die eine in der Begel der grössten, überhaupt beabsichtigten mittleren Steigung, die andere der kleinsten und die dritte einer

zwischen diesen beiden liegenden mittleren Steigung. Will irgend eine andere als die markirten und bei der Construction der Schraube angenommenen Steigungen einstellen,

Hügel auf der Nabe um ein bestimmtes Stück drehen. Soll die Steigung kleiner werden, so hat dass seine k lâche näher an eine zur Schraubenaxe normale Ebene rückt; soll die Steigung grösser werden, so muss die Flügelfläche mehr in eine zur Schraubenaxe parallele Lage gebracht werden.

71) Das Stück, um welches der Flügel bei einer Aenderung der Steigung auf dem Nabenflansch gedreht werden muss, berechnet sich auf

man

man

so muss man den

den Flügel so zu drehen,

Ol

CJI

folgende Weise: Es sei auf Tafel 164, Eig. 11 AB der Schrauben-umfang auf 0,7 des Radius, also A B = 0,7 7t d mm. und BC=h mm. die mittlere bis jetzt eingestellt gewesene Steigung, dann lässt sich der Steigungswinkel a bestimmen

tg a

0,7 re d

aus :

0,459 % d

Soll die grössere mittlere Steigung B Gx = \ mm. eingestellt werden

so

bestimmt sich der zugehörige Steigungswinkel

tg ax =

= 0,459 \ 0,7 Ti d    d

Schlägt

Nabe, dessen Durchmesser d mm. betrage, so ist der zwischen den Winkeln a° und a°t liegende Bogen E F dieses Kreises :

man nun um

A den Flanschkreis des Flügels an der

arc. E F =

7t Ô

a°) = 0,00672 Ö (a\

a°) mm. . . (310)

Um diesen in mm. berechneten Bogen muss der Flügel zur Erreichung der grösseren mittleren Steigung auf seiner Tellerfläche gedreht werden. Aelinlicli berechnet sich die Drehung bei Einstellung einer kleineren Steigung. — In den Kriegsmarinen ist .Einstellung

f    .    °    einer kleineren

das Einstellen einer kleineren Steigung in allen Fällen gebrauch-in denen die Dampfspannung wegen Altersschwäche der Kessel herabgesetzt wird. Da das Gewicht des in der Zeiteinheit in den Kesseln erzeugten Dampfes bei den verschiedenen Spannungen in der Praxis nahezu dasselbe bleibt, so wird das Volumen dieses Dampfes bei geringeren Spannungen grösser als bei höheren Spannungen ausfallen. Um das grössere Volumen niedriger gespannten Dampfes ausnützen zu können, muss man die Maschine mit grösserer Geschwindigkeit laufen lassen und um dieses zu erreichen, muss die Steigung der Schraube vermindert werden. — Bei Verkleinerung der Schraubensteigung hat man besonders darauf zu achten, dass die im § 118, 27 und 28 angedeutete kritische Grenze nicht überschritten wird.

72) Berechnung der Steigung. Bei Schrauben mit constanter SteigungT!ev“J¹.,^l“s der berechnet man diese, bei solchen mit peripheral veränderlicher Steigung zuerst die Eintritts- und hieraus die Austrittssteigung, bei solchen mit radial veränderlicher Steigung die Steigung der dem Schraubenumfange benachbarten Fliigelschnitte, bei solchen mit peripheral und radial veränderlicher Steigung die Eintrittssteigung und hieraus die Austrittssteigung der nach dem Umfange liegenden Flügelfläche.

Die constante Steigung berechnet sich folgendermaassen : Bezeichnet: v die verlangte Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde, s den Slip der Schraube pro Umdrehung in m. (siehe unter 92),

lieh

zu

360

48*

h die Steigung der Schraube in m.,

N die Umdrehungen der Schraube pro Minute, so ist zunächst der Schiffsweg in der Secunde :

0,5144 v m.

Dieser muss gleich dem Wege sein, den die Schraube im Wasser pro Secunde wirklich fortschreitet. Derselbe beträgt pro Umdrehung :

h — s m.

pro Minute (h — s) N m.

und pro Secunde

= 0,5144 v

(h — s) N

60

30,864 v

+ s m,

(31 la)

Die Eintrittssteigung a h macht man bei Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung gleich dem pro Schraubenumdrehung erhofften Schiffswege ; unter Beibehaltung vorstehender Bezeichnungen also:

ük =

m.

30,864 v

Die Austrittssteigung h ist gleich der Eintrittssteigung q h, vermehrt um den pro Umdrehung zu erwartenden Slip in Procenten der Schiffsgeschwindigkeit, oder vermehrt um den unter 61) angegebenen Werth 0,01 ip, folglich:

h — q h (1 -(- 0,01 ip) m.

(31 lb)

Practische Bestimmung der Steigung.

73) Die Grösse der Steigung h bemisst man in der Praxis vielfach nach dem Schraubendurchmesser und wählt dann ungefähr: h bis

1,50 d für kleinere Schrauben bis zu ca. 2 m. Durchmesser, h etwa gleich 1,25 d „ mittlere

zu

»? » » 4 m.    „■

„ über 4 m.    „

Es werden aber auch Schrauben gefertigt, bei denen h — 1,6 und selbst 1,7 d ist, während h andrerseits wieder bis 0,9 d sinkt. Schrauben mit so grossen Steigungen ergeben meistens einen sehr beträchtlichen Slip und solche mit extrem kleinen Steigungen beanspruchen eine grosse Umdrehungszahl der Maschine. Bei nicht zu unruhiger See und sonstigen normalen Verhältnissen haben sich Steigungen von h — 1,10 d — 1,40 d im Allgemeinen am besten bewährt. Thorny croft fand bei den von ihm angestellten Versuchen mit Schrauben h— 1,15 d als das den besten Nutzeffect tirende Verhältniss; während Antoine seiner Normalschraube (siehe § 118, 54) k = 1,40 d zu Grunde legt. Zweckmässiger, als sich an diese ganz rohen Daten zu halten, ist es aber, die Wahl der für eine bestimmte Schraube passendsten Steigung von den § 118, 27 und 28; oder § 118, 72 angegebenen Pegeln abhängig zu machen.

„    1,00 d „ grössere

garan-

74) Die günstigste Steigung. Der ältere Fronde behauptet allgemein (und , Gütigste diese Behauptungen decken sich mit den Ausführungen im § 118, 27 Froude. und 28): Wenn sich eine Schraube reibungslos und ohne Verdrän-gungswiderstand im Wasser bewegen könnte, und wenn ferner der Wirkungsgrad der Maschine bei allen Umdrehungen derselbe bliebe, so wüide diese Schraube bei grosser Projectionsfläche mit geringerer Steigung vortheilhafter als eine Schraube mit grosser Steigung sein.

Da aber der Wirkungsgrad der Maschinen bei massigen Umdrehungszahlen meistens höher ist, als bei grossen Umdrehungszahlen und die Schraube nicht ohne Widerstände arbeiten kann, so lässt sich der Gesammtnutzeffect von Maschine und Schraube oft durch eine Vergrösserung der Steigung verbessern (siehe § 120, 11) so dass unter gewöhnlichen Verhältnissen Schrauben von höherer Steigung, wie jetzt meistens üblich, empfehlenswerther sein dürften.

Der Maximalnutzeffect der Schraube soll unter Berücksichtigung aller an derselben auftretenden Widerstände sogar erst erreicht werden können, wenn ihre Steigung etwa gleich ihrem doppelten Durchmesser wäre, woraus Froude folgert, dass zur Erreichung möglichst grosser Nutzeffecte der Schrauben viel grössere Steigungen, wie heute allgemein gebräuchlich, zur Anwendung kommen müssten. —

Günstigste Steigung nach Kigg.

Zu ähnlichen Resultaten kommt auch Rigg¹) auf Grund der von ihm 1864 veröffentlichten Versuche und Untersuchungen. Er behauptet, dass Schrauben mit peripherial sehr rapide wachsenden Steigungen die besten seien und dass die nach diesem Grundsätze ausgeführten Schrauben ihre Schiffe schneller und mit geringerem Kohlenverbrauche vorwärts trieben als Schrauben mit constanter und

Einfluss der Steigung nach Murray.

von

seit langen Jahren ergeben haben, eine Veränderung der Steigung innerhalb gewisser Grenzen ohne practische Bedeutung ist. Ein Schluss, welcher durch die von dem jüngeren Froude ausgeführten Versuche mit Modellschrauben (siehe § 118, 64—76) zwar in Bezug auf den Nutzeffect in überraschender Weise bestätigt wird, aber nach den Ausführungen des letzteren durchaus nicht dahin führen darf, dass nicht mehr für jedes Schiff

geringerer Steigung. Auch dieCorrosion der Schraubenflügel (siehe 30), sowie die Erscheinung des negativen Slips soll bei Schrauben mit so hohen Steigungen umgangen werden können. — Dasselbe rapide Anwachsen der peripherial veränderlichen Steigung zeigen auch die modernen, im § 119, 24 erwähnten Turbinenschrauben für flachgehende Dampfer. — Murray²) dagegen kommt beim Vergleich der guten Resultate, welche sowohl langsam gehende Schrauben grosser Steigung, als auch schnell laufende von kleiner Steigung

zu dem Schlüsse, dass

und jede Schraube die Steigung den besonderen Verhältnissen entsprechend sorgfältig festgestellt werde; denn von wie schädlichem Einflüsse eine schlecht gewählte Steigung werden kann, ist § 118, 27 und 28 eingehend erläutert.

Zweck des Aufmessens der Schraube.

Apparat zum Aufmessen der Schrauben.

75)    V. Das Aufmessen der Schraube wird gelegentlich von Probefahrten erforderlich, bei denen die Güte verschiedener oder bestimmter Schrauben festgestellt werden soll. Man vergewissert sich durch das Aufmessen der Schraube vor dem Beginn der Fahrten, dass die beabsichtigte Steigung wirklich eingestellt ist, resp. dass alle Flügel eine übereinstimmende Steigung besitzen. Die Steigung wird ermittelt, indem für die einzelnen Flügelschnitte A, Ax, A₂ u. s. w. (siehe Tafel 164, Fig. 10) die auf den Umhüllungscylindern entstehenden Steigungsdreiecke A B C, At Bx C₁₇ A₂ B₂ C₂ u. s. w. bestimmt werden (siehe 57). Dies geschieht, indem zuerst die Umfänge A B, Ax By, A₀ B₂ etc. der einzelnen Flügelschnitte aufgemessen werden und hieraus berechnet wird, der wie vielte Theil jeder von dem ganzen Umfange beträgt ; ist er beispielsweise der zwölfte Theil, dann werden auch die hierauf zu messenden Strecken BC, B} Cy , B₂ C₂ etc. je der zwölfte Theil der Steigung sein.

VOll

76)    In unserer Marine benutzt man den auf Tafel 165, Fig. 13 u. 14 abgebildeten Apparat zum Aufmessen der Schrauben. Derselbe besteht aus einem Binge A mit darum gelegtem Bügel B, welcher letztere ringsherum eine Theilung von 10 zu 10 Grad besitzt. Der King wird hinten an der Schraubennabe concentrisch zur Schraubenmitte befestigt und trägt an seinem oberen Umfange einen Nonius, der das Ablesen von Viertelgraden gestattet. An dem Bügel befindet sich eine mit Centimetertheilung versehene Schiene C, auf welcher ein durch Stellschrauben feststellbarer Gleitklotz D verschiebbar ist, der ebenfalls mit einem Nonius versehen, seine Entfernung der Schraubenaxe in Millimetern ablesen lässt. In dem Gleitklotz

Um ein Schwanken der langen Schiene 6 zu verhindern, ist sie mit einer Feststellvorrichtung F gestattet, welche gleichzeitig ein genaues Einstellen derselben auf jeden Theilstrich des Nonius

kann ein in Centimeter getheilter, in eine Spitze auslaufender Stab E rechtwinklig zur Schiene verschoben und mit einer Stellschraube festgestellt werden. Ein zweiter am Gleitklotz angebrachter Nonius gestattet, dass auch die Stellung dieses Stabes in Millimetern ermittelt werden kann.

aus-

getheilt, auf welchen jeden etwa 2°—3° entfallen. Mittelst der Feststellvorrichtung wird die Schiene zuerst an der äussersten Kante I des Flügels eingestellt und der Gleitklotz I) in bestimmten

am concentrischen Binge auf der Schraubenaxe gestattet. Man bewegt nun die Schiene über den oberen vertical gestellten Flügel der Schraube von I bis XII so, dass der von ihr beschriebene Kreissector die ganze Flügelfläche einschliesst. Dieser Sector wird in die einzelnen Th eile II, III u. s. w.

der Nabe nach dem Umfange hin verschoben.

Zwischenräumen von

an

Die Grösse dieser Zwischenräume 1, 2, 3 u. s. w. richtet sich nach dem Durchmesser der Schraube. An den einzelnen Punkten, denen man den Gleitklotz feststellt, wird mittelst des Stabes E die horizontale Entfernung LP der einzelnen Flügelpunkte von der Schiene bestimmt. Sind diese Entfernungen von allen Punkten notirt, so wird die Schiene mit ihrem Bügel in die um 2°—3 ⁰ weiterliegende Position II gebracht und wieder in derselben Weise verfahren, bis durch alle Positionen III, IV etc. der ganze Flügel aufgemessen ist.

77) Wenn man den vorstehend beschriebenen Apparat nicht besitzt, Au£messeu kann man folgendermaassen verfahren : Man bringe hinter derolme APParat-Schraube eine feste Scheibe an, deren Mittelpunkt mit der Schrauben-axe zusammenfällt. Diese Scheibe muss eine Gradeintheilung erhalten , welche nur so weit um dieselbe herumgeführt zu sein braucht, dass deren äusserste Radien I, XII einen Schraubenflügel umgrenzen. Der Bequemlichkeit wegen stelle man die Scheibe so,

dass der Beginn der Gradeintheilung mit der äussersten Kante I des aufzumessenden Schraubenflügels zusammenfällt. Man legt nun von der Mitte der Scheibe 0 bis zum Nullpunkt am Umfange derselben eine sich nicht durchbiegende Latte in die Richtung OI und fällt an der Wurzel des Flügels bei 1 von derselben ein Loth auf die Flügelfläche, dessen Höhe man notirt. Am einfachsten ist es, wenn man gegen die aufrecht stehende Latte mit Hülfe eines kurzen Anschlagwinkels einen starren Maassstab legt und die Entfernung des untersten Flügelpunktes von der, der Schraube am nächsten liegenden Lattenfläche misst. Auf der Latte hat man vorher je nach der Grösse der Schraube Intervalle von 15 bis 20 cm. oder mehr markirt, und stellt nun an jeder dieser Marken 1, 2, 3 u. s. w.

der Nabe nach dem Umfange hin schreitend die Entfernung von Innenkante Latte bis zu dem eventuell darunter liegenden Flügelpunkte fest. Hierauf wird die Latte auf der Scheibe um 2 0 oder 3 ⁰ gedreht, so dass sie in die Lage OII kommt, und wieder werden alle Lothe in derselben Weise aufgemessen. Dann wird die Latte um ebensoviele Grade weitergedreht und das Aufmessen

man mit der Latte endlich an die

von

der Lothe fortgesetzt, bis andere Kante des Flügels angekommen ist. Die Entfernung m, m2 des der Lattenfläche am nächsten liegenden Punktes m₁ jedes einzelnen über den Flügel gezogenen Kreises 1, 2, 3 u. s. w. von dieser Fläche wird als feste Differenz von allen zu einem solchen Kreise ge

hen der Linie B C in Fig. 10 auf

um

hörigen Lothen abgezogen Tafel 164 entsprechenden Bruchtheil der Steigung für alle auf dem betreffenden Kreise liegenden Flügelpunkte zu erhalten.

der

78) Beim Aufmessen der Schraube beschreibt man mit jedem an derEr“^unngSn‘ Schiene oder Latte markirten Intervall über den Schraubenflügel

die Kreise 1—1, 2—2, 3—3 u. s. w. Innerhalb der Begrenzungspunkte m n

(Tafel 165, Fig. 14) eines Schraubenflügels bilden die

Bogen AB, AXBX, A₂ B₂ etc. (siehe Tafel 164, Fig. 10) dieser Kreise Bruchtheile der den einzelnen Radien Ol, 0 2, 0 3 etc.

dl do dg 2’ 2¹ ,

A etc. entsprechenden Umfänge. Die Länge dieser Kreis-

bogen AB, A₁ Bx, A₂ B₂ etc. muss bekannt sein, wenn das Steigungsdreieck für jeden Flügelschnitt entworfen werden soll. Dieselbe findet sich, indem man in Gleichung 310 statt ô die doppelte Entfernung des betreffenden Flügelpunktes, z. B. des Punktes 4 von der Axe, d. h. den Durchmesser 2 {0 4) = dx des zugehörigen Umhüllungscylinders in mm. und statt ai — a den Winkel ß in Graden einsetzt, welcher den Kreisbogen 4,4, soweit er durch die Flügelfläche geht, also von m bis n begrenzt. Den Winkel ß kann man sowohl bei dem unter 76) beschriebenen Apparat, sowie an der unter 77) erwähnten Scheibe ablesen. Die Länge des Bogens m n bildet, als gerade Linie ausgestreckt*) die Basis A B des Steigungsdreiecks (Tafel 165, Fig. 15) und wird in so viele Theile getheilt, als Radien I, II, III etc. durch den Flügel gelegt waren. In jedem dieser Theilpunkte trägt man rechtwinklig die um die Differenz m₂ ?nx verminderte Höhe des zugehörigen Lothes an, deren miteinander verbundene Endpunkte die abgewickelten Richtlinien für den betreffenden Flügelschnitt ergeben. Aus allen für die einzelnen Flügelschnitte nach diesem Verfahren aufgezeichneten, abgewickelten Richtlinien lassen sich die Steigungsverhältnisse des Schraubenflügels ersehen. Bilden die einzelnen abgewickelten Richtlinien keine gerade, gebrochene oder schlank verlaufende gekrümmte Linie, so sind sie durch solche zu ersetzen, weil die kleinen Buckel derselben durch Ungenauigkeiten beim Messen und durch Unebenheiten herbeigeführt werden, welche in der Schraubenfläche beim Formen und Giessen entstehen können. Falls die abgewickelten Richtlinien Curven sind (Tafel 165, Fig. 15), hat man an die Endpunkte A und F die Tangenten A C und E F zu. legen. Durch die erstere bestimmt sich die Strecke B C und durch die zu EF pai allele Linie A Cx die Strecke B Cx. Multiplicirt man die Länge dei Linien B    und B 6 je mit der Zahl £, welche sich durch

muss

Division der Basislänge A B des Steigungsdreieckes in den Umfang a di = 2 7t (0 4) des Umhüllungscylinders des betreffenden Flügelschnittes 4,4 ergiebt, so erhält man die Ein- und Austrittssteigung iüi den betreffenden I lügelschnitt (4,4). In ähnlicher Weise

man

mit allen einzelnen Flügelschnitten verfahren, um die Steigungen füi den ganzen Schraubenflügel zu ermitteln, aus denen dann zu

*) ^nter A) ist das Verfahren angegeben, welches man zur Ausstreckung der Bogen mn einzuschlagen hat, falls

man

die Rechnung vermeiden will.

ersehen ist, ob man es mit einer Schraube von constanter, oder irgend wie variabler Steigung zu thun hat.

Aufmessen der Steigung auf 0,7 des Radius.

79) So umständlich dieses genaue Verfahren zur Feststellung der Steigungen einer Schraube ist, so einfach gestaltet sich dasselbe, wenn man von vornherein weiss, dass man es mit einer Schraube von constanter Steigung zu thun hat, oder wenn man für eine Schraube von beliebiger variabler Steigung nur die mittlere Steigung auf 0,7 des Radius feststellen will. — Um eine Schraube von constanter Steigung aufzumessen, braucht man nur für einen Flügelschnitt, z. B. 5,5 die grösste der Eintrittskante entsprechende, hier bei dem Punkte nx liegende senkrechte Entfernung nx m₂ von der Schiene resp. Latte festzustellen, um die mehrfach erwähnte Differenz m₁ m₂ zu vermindern, und mit der Zahl £ zu multipliciren, welche man durch Division der Bogenlänge mn in den Umfang jt dh des Kreises 5,5 erhält. Die hierdurch bestimmte Steigung ist für alle anderen Flügelschnitte die gleiche, weil sie constant sein soll. Handelt es sich nur um die Ermittelung der Steigung, ohne dass man beabsichtigt, die Schraube zu zeichnen, so genügt es, wenn man an der Aufmessvorrichtung den, einen bestimmten Flügelschnitt begrenzenden Winkel ß in Graden abliest und das zu diesem Schnitt gehörende grösste Loth nx m₁ = Z mm. constatirt. Es wird dann :

ß°

il =

360

Z mm.

Will man die mittlere Steigung auf 0,7 des Radius feststellen, so muss man durch diese Stelle einen Kreisbogen legen, nach dem unter 77) und 78) beschriebenen Verfahren für diesen Kreis die Curve der abgewickelten Richtlinie construiren und aus dem Verlaufe der Tangenten A C und E F derselben bestimmen, wie gross die Ein- und Austrittssteigung ist und wie weit die erstere über den Flügel reicht; hieraus ergiebt sich dann (siehe 62) die Grösse der mittleren Steigung.

so er-rn n aller

Flügelfläche, aus unter Benutzung der bereits festgestellten Steigungen die Schraube Die Flügelstärke erhält man, wenn man

80) Soll die Schraube nach dem Aufmessen gezeichnet werden, geben die Endpunkte der ausgestreckten Bogenlängen durch den Flügel gelegten Kreise 1, 2, 3 u. s. w. mit ihren Intervallen rechtwinklig an eine durch ihre Mitten gehende Gerade getragen (Tafel 166, Fig. 6) die Conturen der abgewickelten welcher man, wie nachstehend entwickelt ist,

mittelst

darstellt.

en

eines Tasters die Dicke an allen Flügelpunkten constatirt, für welche die zur Ermittelung der abgewickelten Richtlinie dienenden Lothe aufgemessen wurden, diese Lothe um den der Flügeldicke tsprechenden Betrag über die gezeichnete abgewickelte Richtlinie verlängert und deren Endpunkte durch einen elliptischen oder

parabolischen Bogen verbindet. — Endlich ergiebt sich die Erzeugungslinie der Schraube, wenn man die Mitten der abgewickelten Richtlinien der einzelnen Flügelschnitte entweder durch eine gerade oder durch eine gekrümmte Linie (siehe 7) verbindet.

Darstellung der Schraube hei gegebener abgewickelter Flügelfläche.

81)    VI. Die Darstellung der Schraube, sei es einer neu sei es einer aufgemessenen, setzt voraus, dass bekannt sind :

1)    Der Schraubendurchmesser (siehe 49),

2)    der Nabendurchmesser (siehe 36),

3)    die Erzeugungslinie (siehe 7),

4)    die Flügelstärke (siehe 32—35),

5)    die verschiedenen Schraubensteigungen (siehe 54—69, resp. 78—79).

6)    die Flügelzahl,

7)    entweder die abgewickelte Flügelfläche (siehe 20, resp. 80).

8)    oder die projecirte Flügelfläche (siehe § 118, 29).

Bei Neuconstructionen geht man in der Praxis meistens von der abgewickelten Flügelfläche aus, wenn auch viele Constructeure, namentlich bei complicirteren Schrauben, wie z. B. Griffiths, die projecirte Flügelfläche der Construction zu Grunde legen. Hier ist zunächst die erstere als bekannt vorausgesetzt und später das Verfahren angegeben, welches beim Zeichnen eingeschlagen werden muss, wenn die letztere angenommen wird.

Vorbereitende

Arbeiten.

construirenden,

ZU

82)    Man beginnt die Zeichnung damit, dass man (Tafel 166, Fig. 5 und 6) zwei Coordinatenkreuze nebeneinander legt. In das linksgelegene mit dem Mittelpunkte Ox zeichnet man meistens die Hinteransicht der Schraube, d. h. ihre Gestalt in der Projectionsebene, in das rechts gelegene mit dem Mittelpunkte 0₂ deren Seitenansicht, d. h. ihre Gestalt in der Axenebene. Diese letztere wird in der

die Horizontale (wie auf Tafel 166, tig. 8 strichpunktirt angedeutet) oder gewöhnlich in der zweiten Ansicht an die Verticale (Tafel 166, Fig. 6) in der Form angetragen, welche man dem Flügel zu geben wünscht, resp. welche aufgemessen wurde. Bei Schrauben mit gerader Erzeugungslinie, wie hier zunächst vorausgesetzt sei, ist die letztere direct durch die Verticale gegeben (Tafel 166, Fig. 1, 3, 5 und 8), bei solchen

an

Regel so gewählt, dass das Schiff rechts von der Schraube liegt. Zunächst wird die Nabe in beide Ansichten eingetragen, dann schlägt man mit dem Schraubendurchmesser einen Kreis um 0L und beschreibt in demselben vom Nabenumfange nach dem Schraubenumfange so viele concentrische Kreise in gleichem Abstande von einander, als man Schnitte durch die Flügel zu legen beabsichtigt. Von den Schnittpunkten I, II, III etc. dieser Kreise mit der Verticalen werden horizontale Linien in die Seitenansicht gezogen. Die abgewickelte Flügelfläche wird entweder von der Nabe ab in der ersten Ansicht

mit andern Erzeugungslinien muss man dieselben nach den im § 119, 14 und 18 angegebenen Verfahren construiren. An die Erzeugungslinie trägt man die nach 34) resp. 80) ermittelte Stärke des Elügellängsschnittes.

Austragung der Steigungen.

83) Nach diesen vorbereitenden Arbeiten schreitet man zum Entwurf der Steigungsdreiecke, welche am zweckmässigsten über der Seitenansicht der Schraube gezeichnet werden. Da die Schraubenflügel immer nur einen Bruchtheil eines Schraubenganges betragen, so genügt es, wenn man nur die Hälfte A A₂ C₂ (Tafel 164, Eig. 1) von jedem Steigungsdreieck darstellt. Diese Hälfte wird so gezeichnet, dass die in Eig. 6 auf Tafel 166 durch 0₂ gehende Verticale den Mittelpunkt 0 der Hypothenuse, welche aus Fig. 1 auf Tafel 164 nach Fig. 7 auf Tafel 166 übertragen gedacht ist, schneidet ; dass ferner die Umfangskathete A A₂ aus Eig. 1 auf Tafel 164 parallel zu dieser Verticalen in Eig. 7 auf Tafel 166 und endlich die Steigungskathete A₂ C₂ aus Fig. 1 auf Tafel 164 parallel zur Horizontalen in Fig. 7, Tafel 166 wird. Hechts und links von 0 in Fig. 7 auf Tafel 166 liegt dann je der vierte Tlieil der Steigung und oben und unten von 0 je der vierte Theil des Schraubenumfanges. Hieraus folgt nun für eine Schraube mit constanter Eintritts- und Austrittssteigung folgendes Verfahren für die Construction der Steigungsdreiecke. Liegt, wie in Fig. 5—7 auf Tafel 166 und wie auch auf Tafel 167 und 168 stets angenommen ist, das Schiff rechts von der Schraube, so trage man von 0 aus nach rechts, also nach 4 ein Viertel der Eintrittssteigung he gleich 0,25 he, von 0 aus nach links, also nach B ein Viertel der Austrittssteigung ha gleich 0,25 ha ab, und ziehe durch A und B Verticalen. Auf die durch A gehende Verticale werden bei rechtsgängiger Schraube, wie hier immer vorausgesetzt ist, nach unten die abgewickelten Viertelumfänge der Kreise I, II, III etc., d. h. die Strecken

7t

id

II III etc. durch gerade Linien mit 0 verbunden, dann bilden (JA I, O AII, 0 A III etc. die Steigungsdreiecke für die eintretende und OB I, O BII, OB III etc. dieselben für die austretende Flügelkante. Hat die Schraube constante Steigung, so ist O A = O B = 0,25 h zu machen. Besitzt die Schraube radial veränderliche Steigung, so ändert sich für die einzelnen Viertelumfänge A I, A II, A III resp. BI, B II, B III etc. die Strecke O A resp. O B. Besitzt die Schraube eine nicht innerhalb der Projectionsebene liegende, also in der Axenebene gekrümmte Erzeugungslinie , so einzelnen Schnittkreisen gehörenden Steigungsdreiecke gemeinsam, sondern verschiebt sich auf der Horizontalen A O B und zwar

ii

⁷¹ du, JL- dni etc. abgetragen und die einzelnen Punkte I, 4    4

bleibt der Punkt 0 nicht mehr für alle zu den um

Constmction der abgewickelten Richtlinien.

Construction der Schraubenlinien und der Projec-tionsflächen.

das Stück xy nach rechts, d. h. nach der Eintrittskante hin, um welches der zu dem betreffenden Schnittkreise gehörende Punkt

der in der Seitenansicht durch den Flügel

der Erzeugungslinie vor gezogenen Verticalen 0 0₂ (Tafel 167, Fig. 4) und um ebensoviel nach links, also nach der Austrittskante zu, als er hinter dieser Verticalen liegt (Tafel 168, Fig. 2). — Für linksgängige Schrauben sind alle Constructionen analog, mit dem Unterschiede, dass das Steigungsdreieck der Eintrittskante nicht nach rechts unten, sondern nach rechts oben gezeichnet werden muss.

84) Auf die Hypothenusen O I, O II, OIII u. s. w. der Steigungsdreiecke (Fig. 7) trägt man von 0 aus die zu den betreffenden Schnitten gehörigen, abgewickelten Längen des Flügels ab, welche der abgewickelten Flügelfläche entnommen werden. Der an der Eintrittskante liegende Flügeltheil, z. B. o ax des Schnittes III in Fig. 6 auf Tafel 166 wird in Fig. 7 von 0 nach a, der an der Austritts-

kante befindliche o b₁ von 0 nach b hin abgetragen, so dass a Ob die abgewickelte Richtlinie des Flügels im Kreise III ist. Falls die abgewickelten Richtlinien Curven sind, deren Tangenten die Ein- und Austrittssteigungen bilden, hat man hierauf nur dann Rücksicht zu nehmen, wenn die einzelnen abgewickelten Flügelschnitte für die Herstellung eines Modelles der Schraube besonders heraus gezeichnet werden müssen. Die Curven dieser abgewickelten Richtlinien werden dann nach einer der unter 62—64) angegebenen Methoden entworfen.

85) Nun schreitet man zur Construction der Schraubenlinien (siehe 3), als welche die abgewickelten Richtlinien in der Ansicht erscheinen.

Man theilt zu diesem Zwecke die der Seitenansicht zugewendeten beiden Quadranten der einzelnen Schnittkreise I, II, III etc., die Erzeugungslinie in der Projectionsebene eine Gerade ist, von der Verticalen 0₁ I aus (Fig. 5) in eine Anzahl gleicher Theile. Ist die Erzeugungslinie in der Projectionsebene keine Gerade, sondern eine Curve, wie z. B. in Fig. 1 auf Tafel 167, so beginnt die Theilung der Quadranten von den Punkten 1, 2, 3 etc. dieser Curve und geht bis zu

wenn

der Erzeugungslinie des horizontal stehenden Flügels. Der untere Quadrant wird darauf in gleicher Weise ge-theilt.

dreiecke (Fig. 7) von A resp. B bis 0 in ehensoviele gleiche Theile als der Quadrant eingetheilt I heilpunkten der einzelnen Kreisumfänge gezogenen Horizontalen mit den aus den entsjirechenden Theilpunkten der Katheten O A resp. O B gezogenen Verticalen ergeben in der Seitenansicht, wie in Fig. 6 für den Kreis III ausgeführt ist, die Punkte der gesuchten Schraubenlinien. Auf die einzelnen Schraubenlinien projecirt man nun nach resp. &₂ die Endpunkte a resp. b der zugehörigen abgewickelten Richt-

Jetzt erfolgt die Theilung der Katheten der Steigungs-

war.

Die Schnittpunkte der von den

von

linien. Die Verbindungscurve aller Punkte a₂ und b₂ liefert die Seitenansicht des horizontal stehenden Schraubenflügels. Aus der Projection aller Punkte a₂ resp. b₂ auf die entsprechenden Kreise I, II, III etc. der Projectionsebene erhält man durch Verbindung aller entstehenden Schnittpunkte as resp. b.Ą die Umgrenzungscurve des Flügels in der Hinteransicht resp. die projecirte Flügelfläche.

86) Bis hierher ist das Verfahren für Schrauben von allen Flügel-'Fersenfenen°' zahlen dasselbe. Bei zweiflügeligen Schrauben zeichnet man die ge- Flügelzahlen-fundene Projection des Flügels in Fig. 5 noch einmal an die Horizontale links von 0₁, bei vierflügeligen auch nach oben und unten an die durch 0₁ gehende Verticale, bei drei- und sechsflügeligen Schrauben an die einzelnen Flügelmittellinien. Soll nun noch die Seitenansicht der vertical stehenden Schraubenflügel (Fig. 6) gezeichnet werden, so projecirt man die Punkte a₂ resp. b₂ nach a₄ und b₄ auf die den Schnittpunkten a\ resp. b\ der Flügelprojectionsfläche mit

Die Seitenansicht des vertical stehenden

den einzelnen Kreisen I, II, III nach der Seitenansicht gezogenen Horizontalen, verbindet alle Punkte a₄ resp. b₄ untereinander und die Seitenansicht ist fertig. Bei einer vierflügeligen Schraube ist die Ansicht des oberen Flügels der des unteren gleich (siehe Fig. 3 auf Tafel 166), braucht also nur von einem derselben gezeichnet zu werden.

wenn man

Darstellung der Schraube

Flügels der vierflügeligen Schraube ist auch die Seitenansicht des die gleiche Lage besitzenden Flügels der zweiflügeligen Schraube, sich die zuerst gezeichnete Seitenansicht des horizontal stehenden Flügels fortdenkt. Für die Seitenansicht diei-flügeliger Schrauben ist nach der Zeichnung des horizontal stehenden Flügels und nach Fertigstellung der Hinteransicht jeder der beiden anderen Flügel wie oben angegeben zu construiren (siehe Tafel 166, Fig. 6), für die Seitenansicht sechsflügeliger Schrauben genügt die Construction derselben für 2 um 120° auseinander stehende Flügel, da je zwei einander gegenüber liegende Flügel die gleiche Seitenansicht besitzen.

87) Ist statt der abgewickelten Flügelfläche die Projectionsfläche des ^    ^

Flügels für die Zeichnung der Schraube gegeben, so zeichnet man nach projections-dem Entwurf der Steigungsdreiecke und Construction der Schraubenlinien zunächst die horizontal stehende Ansicht des Flügels (Fig. 6).

thenusen

Durch Projection der Begrenzungspunkte dieser Ansicht auf dieHypo-der Steigungsdreiecke erhält man die abgewickelten Richtlinien a Ob des Flügels, welche auf die entsprechenden Horizontalen der Seitenansicht abgetragen ihrerseits die Umfangspunkte n, resp. bx der abgewickelten Flügelfläche liefern. Alle andern Constructionen sind dem vorstehend erläuterten Verfahren analog.

88) In der Praxis zeichnet man

stehend beschriebenen, genauen, indessen sehr umständlichen Methode

die Schraube nur selten nach der vor-j) Jśfeihmg^ier

Schraube.

begnügt sieb vielmehr meistens mit einer der folgenden angenäherten Darstellungen derselben. — Dasjenige Stück der Schraubenlinie, welches zur Construction der Ansicht des horizontal stehenden Flügels in Fig. 6 benutzt wird, weicht von einer derFfypothenuse des zugehörigen Steigungsdreiecks in Fig. 7 parallelen Geraden nur sehr wenig ab, ausserdem ist bei nicht zu breiten Flügeln, wie sie die modernen Schrauben meistens besitzen, die Verkürzung, welche die abgewickelte Richtlinie durch ihre Projection auf die Schraubenlinie erleidet, auch nicht sehr beträchtlich, wesswegen die Verbindung der Endpunkte der in Fig. 7 auf Tafel 166 gezeichneten abgewickelten Richtlinien angenähert als die Seitenansicht des horizontalen Flügels in Fig. 6 gelten kann. Man verlegt daher, wie in Fig. 9 derselben Tafel geschehen, den Punkt 0 nach 0₂ in die Seitenansicht, sieht die Umgrenzungscurve der abgewickelten Richtlinien als Seitenansicht des horizontalen Flügels an und construirt hieraus die Projection und die Seitenansicht der anderen Flügel. Selbstverständlich geben die hiernach entworfenen Ansichten der Schraube

nur ein einer genauen Zeichnung ähnliches Bild, welches aber meistens genügt, um die Gestalt des Flügels, die Vertheilung der Flügelfläche etc. beurtheilen zu können.

In England geht man, um schneller zum Ziele zu kommen, in der angenäherten Darstellung häufig noch einen Schritt weiter, indem man auch die Steigungsdreiecke nicht ganz genau entwirft. Statt der Umfänge 7t d der Kreise setzt man, um 7t d

eine kleinere Zeichnung zu erhalten,

cl

^ als Umfangskathete in der Umfänge die halben

Radien, dann muss aber auch statt h gesetzt werden -----

4 7t

bequemeren Theilung wegen wird 7t = 3 genommen und demgemäss

4 7t

zu

die Dreiecke ein, nimmt also statt

den einzelnen Schnitten gehörigen

Der

die Strecke O A in Fig. 9 auf Tafel 166 gleich ]\

1 —

O A hat so viele Zolle, wie die Steigung Fusse), worauf die Schraube, wie eben erläutert, gezeichnet wird.

s“eTehuf; ⁸⁹) Selir lläu% wird die Schraube nur soweit gezeichnet, als dies für die Herstellung eines Modells unbedingt nothwendig ist. Man geht dann von der Projectionsfläclie des Flügels aus und zeichnet bei constanter Steigung Steigungsdreiecke, wie die Figuren 2 und 4 auf Tafel 166

gemacht (d. h.

Anfertigung eines Mortelles.

zeigen. In denselben sind die Umfangskatheten 7t d

aus Bequemlichkeitsrücksichten gleich staute Steigung, welche

7t d d

= — gemacht, die con-

0₂ nach A hin abgetragen ist (Fig. 4

auf Tafel 166) muss demnach gleich —— sein. Bei verschiedener

2 7t

von

2 7t

Ein- und Austrittssteigung macht man 0 A =

2 TC

als Eintritts-

ha

als Austrittssteigung, wie Tafel 167, Fig. 4 zeigt.

und OB — ——

2 7t

Sind drei verschiedene peripheriale Steigungen vorhanden, so nimmt das Steigungsdreieck die in Eig. 10 auf Tafel 167 gezeichnete Gestalt an. Eür die Seitenansicht des horizontalen Flügels benutzt man (Tafel 167, Fig. 2 und 4) statt der Schraubenlinien gerade Linien, welche den entsprechenden Hypothenusen der Steigungsdreiecke parallel sind. Auf diese projecirt man die Umgrenzungspunkte der angenommenen Projectionsfläche des Flügels und erhält hierdurch eine angenäherte Seitenansicht des horizontalen Flügels, aus welcher sich im Verein mit der Projectionsfläche die Seitenansicht der anderen Flügel bilden lässt.

90) Es handelt sich nun für das vorstehende, in der Praxis am meisten Abgewickelte

^    #    '    Richtlinie und

übliche Verfahren noch um die Herstellung der abgewickelten ritt»e,fläche. Richtlinien, damit die Flügelschnitte dargestellt werden können, und um die Zeichnung der abgewickelten Flügelfläche. Um die abgewickelten Richtlinien zu zeichnen, muss man zunächst die innerhalb der Projectionsfläche des Flügels fallenden Bogen a, b., der Schnittkreise I, II, III etc. (Tafel 166, Fig. 5) ausstrecken, welches mit Hülfe eines Zirkels, der zwischen seine Spitzen ein kleines, von einer geraden Linie kaum abweichendes Bogenstück fasst, durch Aneinandertragen aller den Bogen bildenden Stückchen an eine Gerade leicht zu bewerkstelligen ist. (Das genaue Verfahren zur Ausstreckung der Bogen a% bsiehe unter 78.) Die ausgestreckten Bogenlängen werden von 0 aus nach den resp.

Punkten IIIj, III₂ etc. (Tafel 166, Fig. 7) an die Verticale angetragen und zwar diejenigen Theile derselben, welche über die Eintrittsfläche der Flügel reichen, nach der Eintrittsseite hin, also wie hier (Tafel 166, Fig. 7) bei rechtsgängiger Schraube und rechts liegendem Schiff nöthig ist, nach unten (nach IIIj), die übrigen Theile derselben nach der Austrittskante zu, mithin hier nach oben (nach III₂). Zieht man von den so gefundenen Punkten III, und III, je eine Horizontale nach den Hypothenusen der zugehörigen Steigungsdreiecke, so bilden die durch diese Horizontalen begrenzten Stücke ab derselben die abgewickelten Richtlinien.

Werden die Strecken a 0 und O b der einzelnen Richtlinien, wie Fig. 6 auf Tafel 166 zeigt, an die entsprechenden Horizontalen der Seitenansicht als ax o und o \ angetragen, und die Endpunkte, welche hierdurch auf den Horizontalen entstehen, miteinander verbunden, so entsteht die abgewickelte, strichpunktirt gezeichnete Fläche des Flügels. Hat man eine neue Schraube zu construiren, so bestimmt man schliesslich die auf die einzelnen abgewickelten

r.

Richtlinien aufzutragenden mittleren Flügelstärken nach 34) und die den Grad der Zuschärfung ergebenden vorderen Begrenzungs-curven des Flügelschnittes nach 33). Bei aufgemessenen Schrauben sind diese Dimensionen durch das Aufmessen bekannt und brauchen nur auf den abgewickelten Richtlinien abgesetzt zu werden.

Berechnung des Slips.

91) VII. Der Slip der Schraube bestimmt sich, indem man in Formel 278a für die Propellergeschwindigkeit u die Geschwindigkeit der Schraube in m. pro Secunde einsetzt. Bei einer Umdrehung legt die Schraube von der Steigung h einen Weg von h m. zurück, bei N Umdrehungen pro Minute beträgt dieser Weg pro Secunde

hN

60 m'

Der Slip in Procenten der Schraubengeschwindigkeit beträgt daher :

100

hN

60

v)

hN

100 (h N— 60 v)

hN

7o.....(312)

60

Sollte v nicht in m., sondern als v₁ in sm. pro Stunde gegeben sein, so wird :

v = 0,5144 vt m. pro Sec.

Zulässige Grösse des Slips.

92) Nie Grösse des Slips soll bei einer gut proportionirten Schraube und einem passend gestalteten Hinterschiff (siehe § 110, 18—20) bei der Probefahrt mit der Maximalmaschinenleistung 10 °/₀ nicht übersteigen, bei den gewöhnlichen Fahrten in See mit voller Kraft darf der Slip nur etwa 8 °/₀ der Schraubengeschwindigkeit erreichen. Wenn der Slip bei der Vollkraftprobefahrt unter 5 °/₀ sinkt, so ist dies ein Zeichen, dass die Schraubenform eine für das betreffende Schiff nicht glücklich gewählte ist. Eine Ausnahme von dieser allgemein hinstellbaren Norm machen sehr völligen Linien versehenen Frachtdampfer, deren hältnissmässig langsam gehende Schrauben selten Slip aufweisen.

nur

die tiefgehenden mit

grosse, ver

mehr als 5 °/0 allgemein, dass ein grosser

Früher glaubte

Slip der Schraube ein Zeichen für eine sehr ungünstige Arbeitsweise derselben sei. Indessen führt Froude *) aus, dass man eher das Umgekehrte daraus schliessen könnte, denn wenn eine Schraube einen ungewöhnlich geringen Slip besitzt, so ist dies ein viel sichererer Fingeizeig, dass sie mit grossen Verlusten arbeitet, als Slip gross ist (siehe § 112, 28). Ein grosser Slip kann beispielsweise schon bei einer Schraube von kleinem Durchmesser eintreten, und wenn dieselbe

man

wenn ihr

gegen eine grössere ausgewechselt wird, welche eine giösseie Schiffsgeschwindigkeit erzeugt, so rührt dies oft

) W. Froude. On the elementary relation between pitch, efficiency. Transactions of the institution of naval architects.

slip and propulsive London 1878.

von dem grösseren Nutzeffect der Maschine bei der ermässigten Umdrehungszahl her.

nur

93) Die Zunahme des Slijys ist zuerst bei den in den Jahren 1843_1845 ^ahme des

ausgeführten englischen Probefahrten mit dem .„Rattler“ ³), dann bei den im Jahre 1845 veranstalteten Probefahrten des „Dwarf“ ³) und endlich bei den im Jahre 1847

Slips.

führten des „Minx“ ³) festgestellt.

Moll und Bourgois ⁴) geleiteten Versuche mit

—1848 abgehaltenen Probe-Zum Theil gleichzeitig mit den letzte!en fanden in den Jahren 1847 —1848 die berühmten französischen, von dem Aviso „Pelican“ statt, deren Resultate sowohl bei den weniger umfassenden Versuchen mit dem Aviso „Elorn“ von Guéde und Jay im Jahre 1861, als auch bei später wiederholt angestellten \ ergleichsprobefahrten im Allgemeinen als richtig befunden wurden.

vor-

94) Fréminville ⁵) fasst die über die Zunahme des Slips bei den

stehenden Versuchen zu Tage getretenen Resultate in folgende Sätze zusammen :

1)    Für ein- und dieselbe Schraube wächst der Slip mit dem Schiffswiderstand. Er scheint auch mit der Schiffsgeschwindigkeit zuzunehmen. Diese Zunahme ist indessen nur eine scheinbare, sie rührt einfach von dem vergrösserten Schiffswiderstande her. Der Slip wächst aber ein wenig mit der Umdrehungszahl der Schraube.

2)    Unter sonst gleichen Verhältnissen vergrössert sich der Slip mit der Steigung, wonach Schrauben mit grosser Umdrehungsgeschwindigkeit und kleinen Steigungen die besten wären. Dieser Satz erfährt heute vielfachen Widerspruch; so führt Froude (siehe auch 74) aus, dass bei der vergrösserten Umdrehungszahl der Maschine deren Nutzeffect sinkt und sich die aus Reibungs- und Verdrängungsarbeit zusammensetzende Widerstandsarbeit der Schraube so vermehrt, dass dadurch der Vortheil der geringen Steigung häufig aufgewogen wird, wesswegen er die Anordnung grosser Steigungen empfiehlt.

Hauptspant Schraubenkreisfläche ,

WO-

3)    Der Slip wächst mit dem Verhältniss nach sich die Anordnung von Schrauben mit grossen Durchmessern ergiebt. — Auch dieser Satz wird nicht mehr als stichhaltig angesehen, man nimmt heute vielmehr aus den 43)—52) angeführten Gründen lieber Schrauben von kleineren Durchmessern.

4)    Unter sonst gleichen Verhältnissen verringert sich der Slip sehr wesentlich, wenn die Flügelfläche oder die Länge der

49

Schraube, oder was eigentlich dasselbe ist, der Bruchtheil der Ganghöhe zunimmt. Während diese Abnahme des Slips innerhalb gewisser Grenzen kaum bemerkbar ist, ist sie sehr beträchtlich, wenn der Bruchtheil der Ganghöhe zwischen 0—30 °/₀ des vollen Schraubenganges liegt, bei noch grösserem Bruchtheil der Ganghöhe bis zu 75 °/₀ vom vollen Schraubengang nimmt der Slip nur langsam ab, bei einem Bruchtheil der Ganghöhe von mehr als 75°/₀ ändert er sich kaum noch. Hiernach empfiehlt sich die Anbringung von Schrauben mit massiger Länge, welche sich bequem hinten am Schiff unterbringen lassen.

5) Für den Slip ist die Anzahl der Flügel ohne Einfluss, vorausgesetzt, dass die Gesammtlänge der Flügel (siehe 24) immer dieselbe bleibt.

§ ¹¹⁸-

¹

A. Rigg. A description of a new principle of the screw-propeller. Abgedruckt von N. P. Burgh. A practical treatise on modern screw-propulsion. London 1881.

²

Murray. A treatise on marine engines. London 1874,

³

J. Bourne. A treatise on the screw propeller. London 1867.

⁴

Moll & Bourgois. Mémorial du génie maritime. 5 livraison. Paris 1850.

) M. A. de Fréminville. Cours practique de machines a vapeur marines. Paris 1867.

⁵

B U S L E Y, die Schiffsmaschine.

Theorie der Schrauben.

Zweck der Theoiie.

nur an

resp. mich

1) Keine von allen bisher veröffentlichten Theorien genügt, um für jedes beliebige zu erbauende Dampfschiff bei gegebener Geschwindigkeit und dieser entsprechender Maschinenkraft alle Elemente der vortlieilhaftesten Schraube im Voraus feststellen zu können. Wenn auch die Theorie innerhalb der gebräuchlichsten Verhältnisse von Schiff, Mascliinenleistung und Geschwindigkeit genügende Anhalte für die zweckmässigste Construction der Schraube ergiebt, so ist eś bei dem gegenwärtigen Stande derselben doch nicht möglich, für ein bestimmtes, von den üblichen Formen etc. abweichendes Dampfschiff den effectvollsten Durchmesser, die passendsten Steigungsverhältnisse, die günstigste Flügelform und die vortheilhafteste Umdrehungszahl der Schraube rechnungsmässig zu ermitteln. In solchen Fällen muss man sich auf frühere Versuche oder auf practische Erfahrungen stützen, und nicht immer gelingt es, für weniger gebräuchliche Verhältnisse sofort passende Schrauben zu construiren. Wegen dieser Unsicherheit der Theorien hat man verschiedentlich versucht, die Berechnung der Elemente einer Schraube aut erprobte empirische Formeln zu basiren, ein Vorgehen, welches nur in speziellen Fällen gelingt und im Allgemeinen nicht zu billigen ist, weil die Praxis der Theorie nicht entrathen kann, sondern im Gegentheil bestrebt sein muss, für den völligen Ausbau der letzteren das nöthige Material zu beschaffen. Denn der Hand einer wohlbegründeten Theorie lässt sich erkennen, wie die Schraube zweckentsprechend zu construiren, welchen Richtungen hin Verbesserungen ihres Nutzeffectes möglich

sind. Als beachtenswerte Theorien der Schraube sind hier mit-getheilt :

Arten der Theorien.

Redtenbacher mit ihrer Erweiterung und

I. Die Theorie von

Verbesserung von Riehn.

II. Die Theorie von Rankine und deren Ausbau von Cotterill. 2) Mit der Theorie von Redtenbacher stimmt die

von Weissbach¹)

gegebene, welche allerdings nur den Schub der Schraube und die für denselben aufzuwendende Arbeit ohne Berücksichtigung der sonstigen Widerstände bestimmt,-vollständig überein. Ferner wäre noch die Theorie von W. Froude²) zu nennen, von welcher Cotterill nachweist, dass sie nur für gewisse unter 47) angeführte Verhältnisse zutreffende Resultate ergeben kann. Endlich soll nicht unterlassen werden, auf die sehr interessanten theoretischen Auseinander

■2!

setzungen von Duroy de Bruignac ³) hinzuweisen, in welcher er für die Einführung einer der alten Ericson’schen sehr ähnlichen Schraube plaidirt, d. h. für eine Schraube mit drei etwa über des Radius reichenden inneren Flügeln, und acht auf der Mantelfläche eines die inneren Flügel umgebenden Cylinders vertheilten äusseren Flügeln, welche etwa je J/₃ des Radius einnehmen. Es ist indessen kaum anzunehmen, dass sich die Bruignac’schen Ansichten Bahn brechen werden, denn trotzdem die Ericson’sche Schraube bald nach ihrem Auftauchen im Jahre 1837 sowohl in

Frankreich wie in Amerika vielfach angewendet wurde, fand man doch bald heraus, dass sie keine besseren Nutzeffecte als andere gewöhnliche Schrauben ergab, wodurch sie allmälig in Vergessenheit gerieth. — Da es vielen Practikern lieb sein wird, wenn sich neben den nicht immer zutreffenden Ergebnissen der Theorie die Resultate einer wohl erprobten Empirie finden, so sind hier zum Schlüsse noch :

III.    Die empirischen Formeln von Antoine und

IV.    das graphische Verfahren des jüngeren Froude in der Kürze wiedergegeben.

Bezeichnungen.

3) In allen nachstehenden Formeln bezeichnet : d Den Durchmesser der Schraube in m.,

„ m., „ m.,

R den Halbmesser h die Steigung

l die Gesammtlänge aller Schraubenflügel in Bruchtheilen der Steigung,

Bulletin de Juillet 1885.

49¹

F die Projectionsfläche eines vollen Schraubenganges in qm.. Ft die Projectionsfläche aller Flügel einer Schraube in qm.. elf ein Flächenelement der Schraube in der Entfernung der Axe,

x von

p den Normaldruck des Wassers gegen die Schraube in kg. r den Reibungs widerstand.

v(> den Verdrängungswiderstand, n die Anzahl der Schraubenflügel,

der Schraubenumdrehungen pro Minute,

N „

W den Widerstand des Schiffes in kg.

T den Gesammtdruck der Schraube in kg., resp. tons engl. *S den axialen Druck oder Schub der Schraube in kg.

Q die pro Secunde durch die Schraube tretende Wassermenge in kg. E die zur Hervorbringung des Schubes erforderliche Arbeit in mk.

En die Nutzarbeit der Schraube in mk.,

Er die Reibungsarbeit der Schraube in mk.,

Ev die Verdrängungsarbeit der Schraube in mk.,

Es die Arbeit der sonstigen Widerstände in mk.,

Eg die Gesammtarbeit der Schraube in mk., a den Winkel, den jede an die äusserste Schraubenlinie gezogene Tangente mit einer zur Schraubenaxe senkrecht stehenden Ebene bildet,

cp denselben Winkel für eine in der Entfernung x von der Axe befindliche Schraubenlinie,

<pm den mittleren Winkel der Wasserlinien des Schiffes, ö die Dicke des Schraubenflügels in m. in seiner Mitte für einen in der Entfernung x von der Axe liegenden Schnitt, üj die Projection dieser Dicke auf die Schraubenaxe,

a,

0 den Winkel, welchen die ein Flächenelement der Schraubenfläche tangirende Ebene mit der Richtung der absoluten Geschwindigkeit dieses Flächenelementes bildet, ß den Winkel, welcher die Fläche eines von 2 Radien begrenzten Schraubenflügels umschliesst. i[> und \px Funktionen des Winkels to die Winkelgeschwindigkeit, mit welcher sich die Schraube im Beharrungszustande dreht,

1 die absolute Geschwindigkeit des aus der Schraube tretenden Wassers in m. pro Secunde,

V₀ = R to tg a = Vj tg a = Fj

die axiale Geschwindigkeit

der Schraube in m. pro Secunde resp. sm. pro Stunde,

Vx = R io die Umfangsgeschwindigkeit der Schraube in m. pro Sec., v die Schiffsgeschwindigkeit in m. pro Secunde,

V₀ die Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde, v' ^ie Geschwindigkeit eines im unbewegten Wasser fahrenden Schiffes in sin. pro Stunde,

vi die Greschwindigkeit des Vorstromes in m. pro Secunde,

G i: v\ die Geschwindigkeit, mit welcher das Flächenelement der Schraube relativ

dem mit der Geschwindigkeit vl nach vorn strömenden Wasser fortschreitet in m. pro Secunde, den Weg des Schiffes pro Schraubenumdrehung in in., die absolute Geschwindigkeit des Flächenelementes der Schraube in m. pro Secunde,

ü den Slip der Schraube in Bruchtheilen der axialen Geschwindigkeit derselben,

und ql =

Schraube zur Steigung,

G = 1000 kg. das Gewicht von 1 cbm. Wasser, g = 9,87 m. die Beschleunigung der Schwere,

Q = 0,2 der Reibungscoefficient der Schraubenoberfläche das Wasser,

Ç = 2 und tj = 10 Widerstandscoefficienten,

£ =0,83 einen Reductionscoefficienten,

A, a, f), c, ft, k1} l, g, v sind Erfahrungscoefficienten und Constanten.

4) I. Die Theorie von Redtenbacher *) legt ihren Betrachtungen einen vollen Einteilung. Gang einer mathematischen Schraubenfläche von constanter Steigung zu Grunde und berechnet nur den zur Erzeugung eines bestimmten axialen Druckes der Schraube erforderlichen Arbeitsaufwand, ohne die verschiedenen hierbei in der Schraube auftretenden Widerstände zu berücksichtigen. Da die von Redtenbacher abgeleiteten Formeln ein mit den practisclien Erfahrungen keineswegs in Einklang zu bringendes Resultat ergeben, hat sich Riehn**) der schwierigen und anerkennenswerthen Aufgabe unterzogen, durch Einführung der verschiedenen Widerstandsarbeiten und durch möglichst genaue Bestimmung der verschiedenen Coefficienten aus den Redtenbacher’schen Formeln practisch brauchbarere herzuleiten.

Wie sehr seine Arbeit, die bei ihrer grossen Fülle schätzenswerther Daten hier leider nur auszugs- und bruchstückweise angeführt werden kann, von Erfolg gekrönt war, zeigt die gute Ueberein-stimmung der von ihm nach seinen Formeln vorgenommenen Berechnung der Hauptdaten der Schrauben von 26 Dampfern mit den bei den Probefahrten derselben wirklich erhaltenen Resultaten. —■

'/ =

2 7t X

zu

2 jtü

—j— das V erhältmss des Umfangs der

gegen

*) F. Redtenbacher. Der Maschinenbau. III. Band. Mannheim-Heidelberg 1865. **) W. Riehn. Ueber die Wirkungsweise der Schaufelräder und der Schrauben bei Dampfschiffen. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1884. Nr. 18—22.

Der Schub der.Schraube, sowie die verschiedenen innerhalb derselben auftretenden Arbeiten, ihr Nutzeffect und die aus der Theorie sich ergebenden Anhaltspunkte für die günstigste Construction der Schraube sind hier nach den Formeln beider Autoren, welche der einfacheren Entwickelung wegen mit einander verbunden wurden, in folgender Weise geordnet worden: a) Der axiale Druck oder Schub der Schraube,

(S) die Schubarbeit der Schraube,

y) die Reibungsarbeit der Schraube,

ö) die Verdrängungsarbeit der Schraube,

f) die sonstigen Widerstandsarbeiten der Schraube,

’Ç) die Gesammtarbeit der Schraube, rj) die Nutzarbeit der Schraube,

d) der Nutzeffect der Schraube,

/) Folgerungen aus der Theorie.

Gegenseitige Beziehungen der Steigungswinkel.

5) ci. Berechnung des axialen Druckes oder Schuhes S der Schraube. Wie aus Tafel 164, Fig. 1 leicht zu ersehen ist, muss bei einer Schraube von constanter Steigung für die Umfangs-Schraubenlinie die Bedingung erfüllt sein:

rc d tg a — 2 R 7t tg a — h .

Für eine andere Schraubenlinie, welche sich in der Entfernung x um die Axe windet, ist analog:

2 x Tt tg cp — h .

Daraus folgt:

li tg a — x tg cp

R

tg ff = tg «

COS cp =

sin cp =

V‘+©v

— tg a x J

V‘+© V

Absolute Geschwindigkeit des Flächenelements der Schraube.

6) Das Element der Schraubenfläche d f, welchem die Werthe x und cp entsprechen, besitzt eine axial fortschreitende Geschwindigkeit v, wenn vorläufig von allen Nebenumständen etc. abgesehen wird, und eine auf dem Radius x senkrechte Umfangsgeschwindigkeit x io. Die absolute Geschwindigkeit des Flächenelementes ist daher

w =    + x-CO²

und die Richtung dieser Geschwindigkeit bildet gegen die, dem Flächenelement entsprechende, tangirende Ebene (siehe Tafel 165,

T ig. 5 ) den Winkel 0, der durch folgende 2 Gleichungen bestimmt wird:

woraus folgt:

sin (cp

0) =

COS

(cp — 0) ==

j/v² -j- X² 10²

10 X

j/v² -f- X² CO²

j/v² + X² CO²

x co cos cp + v sin cp cos 0 —- ’    '

sin 0 ==

x co sin cp — v cos cp

j/v² -f- X² (0²

Durch diese Gleichungen ist sowohl die Grösse wie die Richtung der absoluten Geschwindigkeit des Flächenelements der Schraube vollständig bestimmt.

7) Die absolute Geschwindigkeit w lässt sich in 2 Componenten zerlegen,    of

von denen die eine iv sin 0 senkrecht zur Flügelfläche gerichtet ist und schwindigkeit. den Druck des Wassers gegen die Hinterfläche des Flügels hervorruft, während die andere w cos 0 mit der Flügelfläche zusammenfallend das Entlanggleiten des Wassers an der Schraubenfläche, also die

Reibung des Flügels im Wasser verursacht. Nimmt man nun an, dass sowohl der Druck dp, den das Wasser senkrecht gegen das Flächenelement elf ausübt, als auch die Reibung dr dieses Elementes gegen das Wasser dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional sei, so müsste d p proportional sein :

(w sin 0)² =    -f- x² co² .

x co sin cp — v cos cpi

j/v²    x² co²

— (x co sin cp — v cos cp)²

und ebenso müsste d r proportional sein :

x co cos cp -v sin cpi ą

9    9

X “ Cl) z J

(w cos H) ² — ^ j/v² +

X² co ²

’ j/v²+

= (x co cos cp -j- v sin cp) ²

V COS cp) 2 --m.

8) Der Druck dp, welchen das Wasser senkrecht auf das Element Xormalrłruck-d f ausiibt, ist daher bei einer Geschwindigkeitshöhe von (x co sin cp

Querschnitte von d f qm. ; also einer Wassersäule von (x co sin cp — v cos cp)²

einem

df

cbm.

und einem Gewicht von G kg. pro cbm., wobei das Mehrgewicht des Seewassers vernachlässigt ist, und unter Einführung eines die Ungenauigkeit der Annahme, dass der Druck dem Quadrate der Geschwindigkeit proportional sei, corrigirenden, unter 13) angegebenen Goefficienten £:

d p == Ç

-zg

G

d f (x co sin cp — v cos cp)² kg.

Zerlegung des Xormaldrucks.

den auf das Flächenelement d f entfallenden Normal-

deren eine der Axialdruck

9) Zerlegt man

druck d p in zwei Componenten d S = d p cos cp in die Richtung der Schraubenaxe fällt, deren andere d p sin cp in einer der Projectionsebene der Schraube parallelen Richtung liegt, so wird die erstere Componente

d f (x co sin cp — v cos cp) '² cos cp kg.

d S — cl p cos cp = C ~

-2g

die letztere Componente dagegen:

cl p sin cp = Ç

d f (x co sin cp — v cos cp) ² sin cp kg.

Das Fläcbenelement d f bat nach Tafel 165, Fig. 4 die Breite d x, und würde, wenn es in der Projectionsebene der Schraube läge, die Länge xdß besitzen; da es indessen unter dem Winkel cp zu dieser Ebene geneigt ist, so wird seine Länge :

und daher sein Inhalt : d f =

xdß

x . cl x . d ß

cos cp

Führt man diesen Ausdruck statt d f in die obigen Formeln ein, so wird :

cos cp

cl S — d p cos cp = t —— (x co sin cp — v cos cp)² x . d x . cl ß kg.

- 9 Gr

d p sin cp = Ç ₀ (x co sin cp —r v cos cp) ² tg cp . x . d x , d ß kg.

Theoretischer

Axialdruck.

10) Bildet man das Integral des ersten Ausdruckes zwischen den Grenzen x = o bis x — R und ß — o bis ß —2 7t, so erhält man den gesammten von der Schraube hervorgebrachten Axialdruck :

n    2 7t

J J (x co sin cp — v cos cp)² x . d x . d ß kg.

s = c~

^9

Führt man in diese Gleichung die unter 5) für sin cp und cos cp entwickelten Werthe ein, so entsteht:

s-c*

-2g

(R co tg a — v)

A un ist aber, wie man ohne Schwierigkeit finden wird :

X . cl x . d ß

ff

2 7t

— = R² 7t (1 -)-2 tg²a . in sin a)

und hierin ist wieder R² n = F. Setzt man ferner noch:

1 -\- 2 tg²a . ln sin tx = ib

und

R (o tg a = Vx tg a = V0 so entstellt der Axialdruck oder der Schub der Schraube-

-2ff

ifj F (V₀ — v)'z kg.

(313 a)

Correctur der Formel für den practischen Gebrauch.

zum

11) Um die vorstehende Formel für den practischen Gebrauch geeignet, zu machen, ist es zunächst noting , statt der Projectionsfläche F des vollen Schraubenganges die wirkliche Projectionsfläche aller Schraubenflügel F± einzuführen, und die Funktion xfj des Steigungswinkels a für die hauptsächlich vorkommenden Winkel a festzustellen. Diese Werthe sind zum Theil von Redtenbacher,

zum

nur

zwei Erzeugungslinien begrenzt werden, deren Projectionsfläche also einen Kreisausschnitt bildet. Pei Schrauben mit abgerundeten Ecken der Flügel wird ip stets kleiner als der Werth in der Tabelle, indessen ist diese Abweichung im Allgemeinen so gering, dass man sie vernachlässigen kann. — Die Formel liefert nun aber immer noch Axialdrücke, welche mit beobachteten Axialdrücken nicht übereinstimmen. Den

von

Theil von Riehn berechnet und in der Tabelle unter 18) Abdruck gebracht. Streng genommen gelten diese Werthe für Schraubenflügel, welche

Grund hierfür sucht man darin, dass die Schraube nicht, wie bisher angenommen, mit der Schiffsgeschwindigkeit v fortschreitet, sondern dass sie sich in einem Wasserstrom bewegt, welcher dem Hintertheile des Schiffes ununterbrochen folgt und dessen Geschwindigkeit hier gleich vx gesetzt wurde.

Berücksichtigung des Vorstromes.

12) Dieser durch den Sog des Schiffes hervorgerufene Vorstrom ist früher vielfach überschätzt worden, er liegt nach Riehn lediglich innerhalb des Wirkungsgebietes der Schraube selbst und hat nach den von ihm auf Grund von Probefahrtsresultaten angestellten Berechnungen eine Geschwindigkeit, welche im Mittel etwa 5 —10 °/0 der Schiffsgeschwindigkeit beträgt. Die Vorstellung von diesem Strom bedingt bei seiner geringen Geschwindigkeit daher auch nicht eine wirklich nach vorn gerichtete, absolute Bewegung des Wassers, sondern nur eine theilweise, durch besondere Vorgänge und Widerstände in der Schraube hervorgerufene Verringerung der Geschwindigkeit des die letztere durchfliessenden Wassers in Bezug auf die in Bewegung gedachte, ganze sie umgebende Wassermenge. Mit anderen AVorten schreitet also die Schraube nicht mit der Geschwindigkeit v, sondern nur mit der Geschwindigkeit v — vi = r₂ relativ zu dem mit der Geschwindigkeit vx nach vorn strömenden Wasser fort. Zur Berechnung dieser im Allgemeinen zu erwartenden Geschwindigkeit v₁ des Vorstromes, welche hauptsächlich von der Schiffsgeschwindigkeit, der Form des Hinterschiffs und der vorhandenen Flügelprojectionsfläche abhängig ist, hat Riehn die nachstehende Formel aufgestellt und begründet.

Wirklicher

Axialdruck.

Scliubarbeit.

vi =

worin wieder: sin²    — n²

(o, 8 5

0,95 -ß, + sin² cpm — 0,025

'&)

à*)-

ceu

- «o

ist.

Hierin bezeichnet :

L die Länge des Schraubendampfers zwischen den Perpendikeln in m.j

B₁ die Breite des Schraubendampfers in m.,

den Völligkeitscoefficienten der obersten Wasserlinie.

13) Den vorstehenden Erwägungen Rechnung tragend, nimmt nun die Formel 313a folgende Gestalt an:

a₀

S == £ — ip F} ( V₀ — vj¹ kg. * 9

Der Coefficient £ besitzt im Mittel den Werth 2 (siehe auch § 114, 16) und da

G 1000

g 9,81

= 101

ist, so lässt sich schreiben :

(313b)

Dieser Schub der Schraube ist im Beharrungszustande gleich dem Widerstande des Schiffes W. Ist der letztere daher nach irgend einer der im § 110 angegebenen Methoden bereits bestimmt worden, so ist damit auch S bekannt.

S = 102 ip Fj (V₀ — vj² kg.

14) ß. Berechnung der Schubarbeit E der Schraube. Die Componente d p sin cf des Normaldruckes auf das Flächenelement d f (siehe 0), welche in die Richtung der Projectionsebene der Schraube fällt, stellt den Widerstand dar, den die Schraube ihrer Drehung entgegensetzt, wenn sie nur den Axialdruck S zu überwinden hat. Multiplicirt man diesen Ausdruck mit der Umfangsgeschwindigkeit x co des Flächenelementes, so erhält man die Elementararbeit des durch den Axialdruck hervorgerufenen Widerstandes. Integrirt man darauf die entstandene Formel analog der Ausführung unter 10) zwischen den Grenzen x — o bis x = R und ß = o bis ß = 2 jt, so erhält man die zur Ueberwindung des Axialdruckes der Schraube aufzuwendende Arbeit :

rE r'

/ j (x w sin cp — v cos cp)² tg cp . x . d x . d ß . x to

mk.

Durch Einführung der unter 5) abgeleiteten Werthe für sin cp, cos cp und tg cp gestaltet sich diese Gleichung um, in

s*R s*27t

E — Ç -— R to tg a (R to tg a — v)2 - 9

/    / x . a x„ d ß

tg-

J J i _)_

Setzt man hierin wie früher:

h    %Tt

1 i x . a x . d ß

J J ^    ( y tg² a

R ² 7t = F R to tg a —V₀

so wird die gesuchte Arbeit theoretisch : E=t —

= R² n; ( 1 -j- 2 tg²ct. ln sin ce)

iß F (V₀ — v)- V₀ mk.

(314a)

" ² 9

Wenn man mit dieser Gleichung, um sie practisch verwendbar zu machen, die unter 11), 12) und 13) erläuterten Correcturen vor-nimmt, also setzt:

= 102

G

F statt F; v„ statt v ; t r—~

" ² 9

dann entsteht die zur Ueberwindung des Axialdruckes wirklich erforderliche Arbeit :

(314b)

E = 102 ip Fi (V₀ — v₂)² V₀ mk.

sein.

Im Beharrungszustande, in welchem der Axialdruck S = W dem Widerstande des Schiffes wird, muss desshalb auch E= WV₀ mk.

Kieme ritararbeit dar Beibung.

15) y. Berechnung der Reibungsarbeit Er der Schraube. Nach 7) Avar die mit der Flügelfläche zusammenfallende Componente der absoluten Geschwindigkeit w des Flächenelementes d f der Schraube : w cos 6 und unter der allerdings nur annähernd richtigen Voraussetzung, dass die Oberflächenreibung d r des Elementes d f dem Quadrate dieser Geschwwindigkeit proportional ist, müsste d r proportional sein :

(x to cos cp A v sin cp) ² .

Da nun aber die fortschreitende Gesclnvindigkeit des Flächen-elementes nicht, wie unter 6) angenommen, gleich v, sondern nach

12) nur gleich v₂ ist, so kann die Reibung auch nur proportional

sein :

(x io cos cp + v₂ sin cp) '².

Unter Einführung des Reibungscoefficienten q wird dann:

d r — q d f (x to cos cp -f- v₂ sin cp) ² kg.

oder nach Einsetzung des unter 9) abgeleiteten Werthes für d f:

x . d x . d ß .    ,    .    , „ .

p----- (x to cos cp 4- vl} sin cp)* kg.

s cos cp

Diese Reibung d r lässt sich in 2 Componenten zerlegen, deren eine d r sin cp in die Richtung der Schraubenaxe, deren andere

drcoscp in die Richtung der Projectionsebene der Schraube fällt

und der Drehung der letzteren entgegenwirkt. Die letztere hier

nur in Betracht zu ziehende Componente wird daher :

x.dx.dß,

d r cos cp — g —-.--- (x co cos cp v₉ sin cp) - cos cp Kg.

cos cp

Gesammte

Keibungsarbeit.

Multiplicirt man diese Reibung mit der Umfangsgeschwindigkeit x co, so erhält man die Elementararbeit der Reibung für das auf einer Fliigelobertiäclie liegende Element d f, für die Reibungsarbeit d Er des Elementes beider Elügeloberflächen folgt daher: d Er — 2 q . x . d x . d ß (x co cos <p -f- v₂ sin cp) '¹ x co mk.

16) Integrirt man diesen Ausdruck in ähnlicher Weise, wie unter 10) geschehen, so folgt nach einigen Zwischenrechnungen:

%)

Er = % ? Ft Vf + % e F, V„ Vi v, - % e F, V₀ Vl (V.

+ 2 q ipx Ft V₀ tg a (V₀ — v₂)² mk.....

² — 2 tfJ « (f — «)

Q = 0,2.

Die AVahl des Reibungscoefficienten g — 0,2 ist auf Grund der Angaben Hystrom’s, Bazin’s, AVeissbach’s und anderer erfolgt. — Die Annahme Isherwood’s über diesen Coefficienten ist § 110, 61 unter d), diejenige Froude’s § 117, 44 mitgetheilt. — Bei Berechnung der Reibungsarbeit stellt sich heraus, dass sich der AVerth für das zweite, dritte und vierte Glied derselben gegenseitig man

braucht, darnach wird :

von q:

Er — 0,16F₁ V'\ mk...........(315b)

Elementararbeit derV erdrängung.

. (315a)

Hierin ist zu setzen :

Schrauben nach der obigen Formel

von

so ziemlich ausgleichen, so dass für practische Rechnungen nur das erste Glied beizubehalten

Er=*UQ*\V\ mk. oder nach Einsetzung der Werthe

17)    Um den oben angegebenen genauen Ausdruck für Er leichter ermitteln zu können, hat Riehn für die hauptsächlich vorkommenden Steigungswinkel « den Werth. ^ berechnet, welcher mit demjenigen von ę (siehe 11) in der umstehenden Tabelle enthalten ist.

18)    Ö. Berechnung der Verdrängungsarbeit Ev der Schraube. Gewöhnlich nimmt man an, dass der Verdrängungswiderstand eines durch das AVasser bewegten Körpers dem Quadrate seiner Geschwindigkeit und dem h lächeninhalt seines grössten eingetauchten Querschnitts proportional sei. Schneidet man nun in dem Abstande x von der Schraubenaxe aus einem der Flügel einen Schnitt von der Höhe dx heraus, dessen Dicke in der Mitte Ô m. beträgt, so bildet dasselbe ein mit seiner zugeschärften Kante (siehe Tafel 165, big. 6) duicli das AVasser sich bewegendes kleines prismatisches Körperelement, dessen grösster Querschnitt ô d x ist. Dieses Körper-

Tabelle über die Werthe von i/j und Uk .

in

*/'

Graden

V'l

in

V'

Vh

in

Graden

Graden

4> Vi

CO N 00

IO IO IO IO — OZ LO f—¹‘ O ’X>

0,787

0,770

0,752

0,734

0,716

0,698

0,680

0,662

24

1,260

1,222

1,184    !    26

1,147 1,112 1,074 1,041 1,008

25

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

0,503

0,486

0,470

0,454

0,438

0,423

0,408

0,393

0,735

0,708

0,681

0,656

0,633

0,607

0,584

0,558.

element bewegt sich nach 7) in seiner eigenen Richtung mit der Geschwindigkeit w cos (-) fort, so dass der Verdrängungswiderstand desselben wird :

(l v° = £) <5 cl x (x io cos cp + v₂ sin cp)² kg. worin C, einen Widerstandscoefficienten bedeutet, der von dem Grade der Zuschärfung des Flügelschnittes abhängig ist; und v2 dem unter 12) angeführten Grunde statt v eingeführt ist.

nun wieder in 2 Corn

aus

Dieser Verdrängungswiderstand zerlegt sich ponenten, von denen d v° sin cp mit der Richtung der Schraubenaxe zusammenfällt, während cl v° cos cp in der Richtung der Projections-ebene der Schraube liegt, der Drehung der letzteren entgegenwirkt und desshalb nur allein zu berücksichtigen ist. Man erhält daher als

Verdrängungswiderstand des Flügelelements:

cl v{) cos cp = L₁à d x (x to cos cp + v₂ sin cp)² cos cp kg.

Setzt man hierin für die Projection der Flügeldicke

d cos cp — dt

und multiplicirt den Ausdruck mit der Umfangsgeschwindigkeit so erhält man die Elementararbeit des Ver

des Elementes x to

drängungswiderstandes :

cl Ev = Ç, d, cl x (x to cos cp -j- v., sin cp) ² x to mk.

19) Integrirt man diesen Ausdruck in analoger Weise

unter 10) geschehen ist, und multiplicirt die sich ergebende Verdrängungsarbeit für einen Flügel noch mit der Anzahl n Schraubenflügel, so entsteht:

wie dies Gesammte Ver-drängungsarbeit.

der

rî + jV₁vi-¹-yr₁(r₀-v.!)*] mk. (sie*)

Ho = n Ci ^ J Der Werth d) ist von R abhängig und zwar kann man nach einer Untersuchung verschiedener Schraubenflügel als Mittelwerth: d, = 0,035 R - 0,005 R2 d₁ R = 0,035 R² — 0,005 R³

also :

Arten der Widerstände.

setzen.¹ Der Widerstandscoefficient Ct ist von der Zuschärfung der Flügel abhängig, da die letztere aber Festigkeit der Flügel nicht sehr verschieden sein kann, so ist es wohl zulässig, für einen Mittelwerth einzuführen, als welcher nach Betrachtung verschiedener Querschnitte

aus

Biicksicht auf die

= W

gefunden wurde. Da schliesslich auch in der vorstehenden Formel, gestellte Rechnungen ergeben, sich das zweite und dritte

wie an

Glied so ziemlich gegenseitig ausgleichen • (siehe lß), so lassen sich dieselben bei practischen Rechnungen vernachlässigen und erhält für die Verdrängungsarbeit den Werth:

man

V³

Ev = n Ç d, R —mk.

Ev =n. 10 (0,035 R- — 0,005 R*) 0,25 V\ mk.

Ev = n .V³ (0,0875 R- — 0,0125 Rs) mk. . . .

20) £. Berücksichtigung der sonstigen Widerstandsarbeiten Es der Schraube. Die Bewegung des Wassers in der Schraube wurde bisher als in eine axiale und eine hierzu senkrechte in der Projectionsebene der Schraube liegende Richtung zerfallend angenommen. Tn Wirklichkeit werden aber innerhalb der Schraube zunächst Wirbelbildungen hervorgebracht; ausserdem wird das Wasser infolge der Centrifugal-kraft von der Nabe nach der Peripherie bewegt werden. Nach Rielm ist der Einfluss der Centrifugalkraft sehr gering, wie auch Cotterill (siehe 46) rechnerisch nachzuweisen sucht. Beide Wasserbewegungen, die nicht lediglich in axialer Richtung erfolgen, ver-grössern die auf die Vorwärtsbewegung gerichtete Arbeit E der Schraube. Hierzu kommt noch, dass eine Schraube niemals ganz stossfrei arbeitet, d. h. nicht ohne plötzliche Richtungsänderungen des Wassers beim Eintritt in dieselbe (siehe § 112, 18). Dieser Vorgang wird noch besonders verwickelt, weil diese Stösse und die mit denselben verknüpften Arbeitsverluste zum Theil durch die

. (316 b)

elastischen Federungen der Schraubenflügel entstehen. Endlich lag in der Ermittelung der Arbeit des Verdrängungswiderstandes E„ der Schraube die Annahme, dass dieser Stoss beim Eintritt bereits stattgefunden habe, so

dass die durch denselben erzeugte Arbeitsvermehrung noch besonders berücksichtigt werden ïâudfarSr Zu (len sonstiÖ'en Widerstandsarbeiten der Schraube rechnet Rielm noch die Reibungsarbeiten der Schraubenwelle bis zur Kurbelwelle

muss.

der Maschine, also hauptsächlich die im Drucklager resp. Druckring durch den Vorwärtsschub der Schraube entstehende Reibung. Wenn man die letztgenannte Reibungsarbeit auch mit einiger Sicherheit ermitteln könnte, so würde man die erstange-lührten Widerstände doch nicht genau berechnen können, wess-wegen der Einfluss derselben auf die Schubarbeit, die Reibungs-

am

und Verdrängungsarbeit dadurch dass die letzteren sämmtlich um wurden. Durch Untersuchung einer Anzahl verschieden grosser Schrauben ist gefunden, dass man die sonstigen Widerstandsarbeiten der Schraube im Mittel setzen kann :

zum Ausdruck gebracht ist, einen aliquoten Betrag erhöht

Es = 0,2 (E -\- Er Es) mk,

(317)

22) Ç. Berechnung der Gesamndarbeit Eg der Schraube. Die Gesammt-Oesammtarbeit. arbeit der Schraube setzt sich zusammen aus der Schubarbeit und

den sonst noch auftretenden Widerstandsarbeiten, und würde, falls man die letzteren sämmtlich feststellen könnte, sein :

Eg — E -(- Er -f- Ev -f- Es mk.

Setzt man hierin den für Es angenommenen Werth ein, so entsteht: Eg = E + Er + Ev + 0,2 (E + Er -f- Ev) mk.

Eg = 1,2 (E -f Ey + Ev) mk. .

23) >j. Berechnung der Nutzarbeit En der Schraube.

ist die Nutzarbeit eines Propellers im Bebarrungszustande gleich der Widerstandsarbeit des Schiffes, also muss:

En — W v mk,

.......(318)

Nach § 112, 12

Nutzarbeit.

(319a)

sein. Führt man hierin für den Schiffswiderstand W den durch Gleichung 313b berechneten Vorwärtsschub *S der Schraube ein, so wird:

En = S v mk.

En = 102 ip B\ (V₀ — vj - v mk 04) 12. Berechnung des Nutzeffects der Schraube.

Schraube ist der Quotient aus der Nutzarbeit dividirt durch die Gesammtarbeit, folglich :

En

Eg 1,2 (Eff En E Eff) EN Er + Eg Hatte man bereits den Widerstand W des Schiffes zur Bestim-der Maschinenkraft berechnet, so kann man denselben statt

.......(319b)

Der Nutzeffect der Nutzeffect.

En

0,83 En

. . (320a)

mung

des Vorwärtsschubes S der Schraube in diese Gleichung einführen und erhält dann folgenden, für Vergleichsrechnungen brauch

baren Werth:

0,83 Wv

>] ~~ W U 4-    10,10 F₁ + (0,0875 R- —

der vorstehenden Theorie.

. (320b)

0,0125 R 'A) n]

Die vorstehend ent- Folgerungen.

25) i. Folgerungen

wickelten Formeln können selbstverständlich keinen Anspruch darauf erheben, in allen Fällen absolut genaue Zahlenwerthe zu liefern, sie verfolgen vielmehr den weit wichtigeren Zweck, für die Aufsuchung der günstigsten Verhältnisse einer Schraube deutliche Fingerzeige zu ergeben. Es lassen sich nämlich für die Wahl der Elemente einer Schraube als a) Durchmesser, b) Steigung, c) Flügelform und d) Umdrehungszahl folgende wichtige Schlüsse dieser Theorie ziehen, welche allerdings in der Praxis durch

aus

aus

verschiedene Umstände modificirt werden können, sich aber doch als allgemein gültige hinstellen lassen.

Schrauben

durchmesser.

wenn man

Stellt

26) a. „Der Durchmesser der Schraube soll ihrem grösstmöglichsten JSiutzeffecte angepasst sein“. Die Rechnung zeigt, dass der Nutzeffect mit der Vergrösserung der Schraube zunimmt. Man findet unter den practiseh möglichen Durchmessern (siehe § 117, 49) den günstigsten, für alle diese Durchmesser nach Formel 320 b den Nutzeffect berechnet und dann denjenigen Durchmesser wählt, über welchen hinaus der Nutzeffect nicht mehr in nennenswerther Weise wächst, sich infolge solcher Rechnung heraus, dass wegen geringen Tiefganges des Schiffes, selbst bei dem grössten zulässigen Schrauben-durchmesser nur ein massiger Nutzeffect zu erwarten wäre, dann ist es für die Ersparniss an Maschinenkraft vortheilhafter, statt der Einzelschraube Doppelschrauben anzuwenden. Wenn also nicht Gründe besonderer Art (siehe § 112, 7) von vornherein für die Anordnung von Doppelschrauben sprechen, sondern nur verlangt wird, dass ein bestimmtes Schiff eine gewisse Geschwindigkeit mit einem Minimum von Maschinenkraft erreicht, so ist die Frage, ob Einzel- oder Doppelschrauben, durch Berechnung der Nutzeffecte für die verschiedenen zulässigen Durchmesser der Schrauben von Fall zu Fall zu entscheiden. Hiernach ist es auch erklärlich, dass die Mehrzahl der ausgeführten Doppelsclirauben-schiffe bessere Nutzeffecte aufweist, als ihre mit Einzelschrauben versehenen Schwesterschiffe.

Schrauben

steigung.

und aus tg a =

27) b. „Die Steigung muss so geioählt werden, dass die Gesammtarbeit der Schraube möglichst Mein, ihre Nutzarbeit aber möglichst gross aus-füdlt“. Um die günstigste Steigung zu ermitteln, greift man zwischen den überhaupt zulässigen Grenzen derselben einige Werthe heraus und berechnet für diese den Nutzeffect r] der Schraube; diejenige Steigung, welche den grössten Werth von tj liefert, ist als die vor-theilhafteste anzusehen. Eine solche von Rielin für verschiedene Steigungen einer Schraube der englischen Rapidcorvette „Iris“ durchgeführte Rechnung stellt sich wie folgt: Wenn man für jede dieser Steigungen als constant annimmt: d = 5,05 m. ; Fx —14,88 qm.; W = 32000 kg.; v = 0,55 m. h

~ die einzelnen Winkel a bestimmt, welche zu

7t d    ⁷

den verschiedenen h gehören:

17°    25° 20'    35°

16°

8,50

9,86 in. pro Secunde,

9,17

27,8

19,4

15,2 „    „

8,45

29,5

= 275470    277100    298900    323700 mk.

61000    51131    16544

8358    „

CO

Ev= 85230

71326    24236    11660 mk.

En ⁼⁼ 311300    311300    311300    311300

rj= 0,60

Nach dieser Rechnung liegt die günstigste Steigung bei einem Winkel « = 20⁰ 20% während ein Winkel «=17° hei der betreffenden Schraube angewendet wurde, welcher einen um 0,12 oder 16 °/₀ schlechteren Wirkungsgrad ergiebt, als hei dem ersteren eingetreten sein würde. Hätte man dagegen den Winkel a statt 17° nur 16°

0,64    0,76

0.74

also nur um 1° kleiner ausgeführt, so hätte schon eine Verschlechterung des Nutzeffects von 0,04 oder von etwa 6 °/₀ erhalten, was in diesem Falle einem Arbeitsverlust nahezu 300 IP gleichkommt.

28) Aus diesen und einigen anderen ähnlichen Rechnungsresultaten lassen sich folgende allgemeine Schlüsse ziehen :

1)    Die Schubarbeit E der Schraube wächst mit zunehmender Steigung.

2)    Die Arbeit der sonstigen Widerstände Er, E₀ und Es der Schraube wächst mit abnehmender Steigung.

3)    Es giebt eine Grenze für die Steigung, bei welcher schon eine geringe Abweichung nach der ungünstigen Seite hin ein bedeutendes Anwachsen der Widerstände der Schraube bewirkt.

man

von

Schlüsse über die Steigung.

Diese letztere Folgerung kann daher in vielen Fällen als Erklärung für das plötzliche Anwachsen der Treibarbeit eines Schiffes bei gewissen Geschwindigkeiten dienen, welchen Umstand man bisher vielfach dem Auftreten abnormer Wellenbildungen zuschrieb.

29) c. „Eie, Schraubenflügel sind so zu formen, dass eine möglichst grosse Fusiform. Schub- und eine möglichst kleine Reibungsarbeit der Schraube entsteht1,1,.

Dieser Vorschrift kann bei einfachen mathematischen oder Kreisausschnitt-Schrauben dadurch genügt werden, dass man die über 0,5 R von der Axe entfernte Fläche des Flügels innerhalb gewisser Grenzen vermindert und die innerhalb 0,5 R befindliche Fläche ein wenig vergrössert, wie sich aus den nachstehenden Erwägungen ergiebt. — Der dem Umfange nahe liegende Theil des Schraubenflügels liefert den weitaus grössten Theil des Schubes gegenüber dem an der Nabe befindlichen Theile, er verursacht aber auch den grössten Widerstand. Da man nun den auf den Verdrängungswiderstand entfallenden Theil des letzteren durch Zuschärfen der Flügelkanten nur bis zu einer durch die Festigkeit gezogenen Grenze verringern kann, so kommt es wesentlich darauf an, den durch die Reibung hervorgerufenen Widerstand zu vermindern.

Der Reibungswiderstand kann durch Verkleinerung der am Umfange liegenden Flügelfläche bedeutend ermäesigt werden, und die hierdurch herbeigeführte Einbusse an Schubkraft lässt sich theil-weise wieder ausgleichen, wenn man die der Nabe näher liegende

Flügelfläche etwas vergrössert, weil bei nicht zu grossen Differenzen in den Steigungswinkeln die Schubkraft der Flügel nach der Nabe hin nur wenig abnimmt.

30) Nach dem Vorstehenden folgt die Aufgabe, dass eine einfache mathematische oder Kreisausschnittsschraube in eine von gleicher Projectionsfläche zu verwandeln ist, bei welcher sich der Schub nur wenig vermindert, die Reibung aber in möglichst grossem Maasse abnimmt. Schlägt man mit 0,5 R einen Kreis um den Schraubenmittelpunkt und zieht in den durch ihn auf der Begrenzungslinie festgelegten Punkten E und F (Tafel 165, Fig. 8) die Radien, so zeigt die Rechnung, dass sich für die Schraubenfläche M E G H F M die Schubkraft nur unbedeutend verkleinert, wenn das Verhältniss der Schraubenprojectionsfläche EG HFL zum umschriebenen Kreisringstück E AB DF LE 0,66 bis 0,60 beträgt. Hinsichtlich der Schubwirkung kann desshalb die Schraubenfläche M E G H F M an die Stelle der gleich grossen Fläche M J B K M gesetzt werden, die Reibungsarbeit beträgt aber nur 0,8 von der der letzteren.

1Tr,fitzüung dfr"' 31) Wollte man dagegen das Abschneiden der Ecken so stark betreiben, wie in dem nach unten gerichteten Flügel angedeutet ist, und zwar derartig, dass die Schraubenprojectionsfläche Ex Lx Fx Bx nur etwa 0,35 bis 0,33 von der Fläche des umschriebenen Kreisringstückes Ex Ijx Fx Dx Bx Ax bildet, so würde zwar die Reibung dieser am Umfange spitzen Schraubenflügel nur etwa 0,2 von derjenigen der gleich grossen Kreisausschnittsschraube M Jx Bx Kx M betragen, aber die Schubkraft wird bei den gebräuchlichsten Steigungswinkeln um 0,12 bis 0,14 geringer als bei der letzteren Schraube, fällt also ganz wesentlich ungünstiger 3-) d. „Die Umdrehungszahl N der Schraube ist ihrem günstigsten Durch messer d und ihrer vortheilhaj testen Steigung h entsprechend wählen, dass die Reibungs- und Verdrängungsarbeit möglichst klein ansJallen“. Bei feststehendem Durchmesser d der Schraube liefert:

7t d N

Günstige Zuspitzung der Flügel.

Flügel.

aus.

Umdrehungs

zahl.

SO ZU

60

— Vx m.

die Umfangsgeschwindigkeit. Ein Vergleich der Formeln 315b und 316 b lehrt nun, dass Reibungs- und Verdrängungsarbeit der dritten Potenz der Umfangsgeschwindigkeit Vx proportional sind, also fast ausschliesslich von Bestimmung der letzteren, oder was bei gegebenem d dasselbe ist, auf die richtige Wahl der Umdrehungszahl die grösste Sorgfalt verwendet werden muss.

dieser abhängen, wesswegen auf die

Berechnung der 33) Die Berechnung der Umdrehungszahl N erfolgt auf folgende Weise:

Umdrehungen.

Gegeben sind :

d, h, v, Fx und W.

Dann ist zunächst:

7 i' d

F = ^ cl'²; tg ct — ^

wodurch a und demnächst ⁴/' bekannt sind. Nun verhält sich nach

12) die Geschwindigkeit u₁ des Yorstromes zur Schiffsgeschwindigkeit v :

= 0,85 — 0,95

+ sin - cpm — 0,02ö y

d-

Ferner aus Formel 313b , wenn man in dieselbe

V₂ = V — V

einführt, also schreibt :

Nun ist :

S= W= 102 if> Fx [V₀ — (v — vJJ²

sTi »

V-

102 W F₁ v²

V₀

. v = V. tq a v    ¹

mithin :

und da:

tg a

T/r 7t d

= Vo h

60 Vx=nd N

ist, so folgt:

(321)

60 Vx _ 60 V₀

7t- d

Werlli der Theorie.

34)    Die vorstehende Redtenbacher-Riehn’sche Theorie der Schrauben ist die vollständigste und durch die neuesten Erfahrungen am besten begründete aller bis jetzt existirenden Theorien. Sie ergiebt practisch verwerthbare Resultate, welches um so anerkennens-werther ist, als sich dieselben durch die meist sehr einfach gestalteten Formeln unschwer errechnen lassen. Eine grosse Verwendung derselben in der Praxis und eine hierdurch ermöglichte speciellere Bestimmung der Erfahrungscoefficienten liegt daher im Interesse aller Constructeure und wird den jetzt schon hohen Werth dieser Theorie nur noch steigern.

Zweck.

35)    II. Die Theorie von Rankine⁴) stellt den von der Schraube im unbewegten wie im bewegten Wasser ausgeübten Gesammtdruck T fest. Sie berücksichtigt aber bei der Berechnung der zum Betriebe einer Schraube zu leistenden Arbeit nur den Reibungswiderstand und bestimmt auch diesen nur sehr überschläglich. Da derselbe durch die vorstehende Theorie von Riehn viel genauer zugleich

00

00 !

Voraussetzung.

Eintheilung.

mit allen sonstigen Nebenwiderständen festgestellt worden ist ist die Bankine’sche Theorie hier nur auszugsweise und in vereinfachter Form, d. h. ohne Berücksichtigung aller Widerstände und unter der Annahme, dass die Schraube in unbewegtem Wasser arbeitet, wiedergegeben, hauptsächlich erfolgt, um

mein von Cotterill ausgeführte Herleitung der innerhalb der Schraube auftretenden Centrifugal Wirkung verständlich zu

demselben festgestellte ideelle Flügelform erklären zu können.

36) Bankine geht    von der Voraussetzung aus,    dass    eine Schraube

günstigsten wirkt, wenn sie das Wasser, in welchem sie arbeitet, als eine vollkommen geschlossene Säule nach hinten wirft, deren Durchmesser von dem der Schraube nur wenig differirt. Durch das vorwärtseilende Schiff erhält die Schraube einen beständigen Zufluss von Wassermassen, welche nach ihrem Austritte aus derselben höchst wahrscheinlich einen etwas contrahirten Strom bilden,    ähnlich    demjenigen, welcher    beim    Ausflusse des

Wassers aus einer Oeffnung in dünner Wand entsteht. Die Wasser-theilchen eines durch diesen Strom in oder nahe hinter der Schraube gelegten Querschnittes werden daher nur eine geringe oder gar keine    radiale    Bewegung aufweisen,    sie beschreiben vielmehr Spiralen,    welche    sich von Kreisen nur    wenig    unterscheiden. -

Der ganze von der Schraube nach hinten geworfene Wasserstrom kann daher als eine aus lauter einzelnen concentrischen Hohl-cy lindern bestehende Säule betrachtet werden.

37) Setzt man ferner voraus, dass die mit constanter Steigung versehene Schraube unter den günstigsten Verhältnissen arbeitet, d. h. dass der Zufluss des Wassers ein genügender ist, dass die etwa auftretende Centrifugal Wirkung nicht so gross ist, um die Wassersäule zu durchbrechen, und dass die Gestalt und die Dimensionen der Flügel so gewählt sind, um die letztere Annahme zu ermöglichen, so lässt sich, abgesehen von allen sonstigen Widerständen, wie Beibung u. s. w., wenn auch nicht mathematisch genau, so doch mit hinlänglicher Annäherung berechnen :

a)    Die Wassermenge Q in cbm., auf welche die Schraube in der Zeiteinheit wirkt,

b)    der Gesammtdruck T der Schraube in kg.,

c)    die Gesammtarbeit Ey der Schraube in mk., welchen Cotterill noch zufügt :

d)    die innerhalb der Schraube erzeugte Centrifugalkraft der Wassertheilchen P in kg., und

e)    die Feststellung der kleinsten Flügelfläche und vortheilhafte-sten Form, welche gewählt werden muss, wenn die von der Schraube erzeugte Wassersäule eine geschlossene bleiben soll.

von

am

so

Die Wiedergabe in dieser Form ist die auf Grund der Bankine’schen For

machen und die

: oo

.38) <i. Die Berechnung dev IVassermenge Q, welche die Schraube in der®eroc'inun8 (1er Zeiteinheit zurückwirft, basirt auf folgenden Betrachtungen : Jeder der hohlen und concentrisclien Cylinder, in welche man sich die nach hinten geworfene Wassersäule zerlegt denken kann, besitzt eine rotirende und nach hinten fortschreitende Bewegung.

Bewegungen sind im Allgemeinen für alle Cylinder verschieden, dass letztere sich gegeneinander verschieben und ineinander drehen.

Xim int man den Radius eines dieser Cylinder gleich x m. an, seine unendlich geringe Wandstärke gleich dx und die absolute Geschwindigkeit, mit welcher sich das Wasser nach hinten bewegt, gleich Vm., so fliessen durch denselben pro Secunde : 2 7t Vxdx cbm.

Wasser und die Schraube passiren daher in derselben Zeit:

Vxdx cbm.

Biese

so

Q = 2 7t

Wasser. Würde das Wasser nicht von der Schraube beschleunigt werden, d. h. würde sich die Schraube nicht drehen, so müsste das den Schraubenkreis von F qm. Querschnitt passirende Quantum mit der Schiffsgeschwindigkeit v durchtreten und dann wäre :

Qx = F v cbm.

39) Nach den Ausführungen unter 6) bis 9) besitzt ein Flächenelement der Schraube d f (dessen Entfernung von der Axe gleich x ist, und welches mit der Projectionsebene den Winkel fp einschliesst) die absolute Geschwindigkeit w. Die Richtung dieser Geschwindigkeit bildet mit dem Flächenelement den Winkel 0; die senkrecht zu dem Flächenelement stehende Componente der absoluten Geschwindigkeit w ist bei einer Winkelgeschwindigkeit to der Schraube :

iv sin 0 = x to sin rp — v cos tp

und die nach hinten gerichtete Componente dieser letzteren Ge-scliwindigkeitscomponente war :

w sin 0 . cos cp — (x to sin cp — v cos cp) cos cp .

Addirt man zu der letzteren die Schiffsgeschwindigkeit v, so erhält man die absolute Geschwindigkeit V der von diesem Schraubenelement nach hinten geworfenen Wassertheilchen :

V = io sin 0 . cos cp -f- v = (x to sin cp — v cos cp) cos cp -f- v •

für jedes Flächenelement in der Entfernung x:

2 7t X

—JT = Ctg cp = q

40) Setzt inan nun

2 7t X

= tg cp;

und für das am Umfange liegende Element:

2 7t R

~ tga; -pr

it

2 7t R

ctg cc = q₁

dann wird

9.x h

2 7t

und F = R- 7t =

IV q]

4 7t

Berechnung des Gesammt-druckes.

Setzt man ferner die axiale Geschwindigkeit der Schraube :

hN

60

und die Schiffsgeschwindigkeit v, dann wird V₀ — v der Slip sein welcher als Bruchtheil der ersteren Geschwindigkeit beträgt :

V₀

Endlich lässt sich die Umfangsgeschwindigkeit x to des Flächen-elementes ausdrücken durch :

2 7t x N

x io

60

und da 2 7t x

cos

ist, so folgt:

tgcp

h -sin

'S

hN

60 * sin cp

Substituirt man letzteren Werth in die Gleichung für V, entsteht :

x io —

cos

cp v cos cp

⁼⁼ * o ~    •

sin cp

so

V=

. sin cp -j- v cos cp'j cos cp -j- v — ( V₀ —| v) cos² cp -f- v V = V₀ COS - cp -j- V (1

y = Kj cos 2 CP V₀(l — s) sin¹ cp = V₀ (1 — s . sin² cp)

V₀(i-s

cos cp sin cp

cos² cp) — V₀ cos - cp -f- v sin ² cp

1 + ctg² cp.

41) Setzt man in die unter 38) für Q gefundene Formel für V diesen Ausdruck ein, so erhält man :

Q — 2 7t V₀

A-

1+q

*-+

x d x cbm.

Integrirt man von 0 bis R, so entsteht:

Q = 2 7t V₀

y-^ll

J x d x —

Q — 2 7t

MT

Q=27t V₀

«»I rC

s*R x d x

■J MVf'l

(>':)’'-O+(¥)"*■)

• ln (1 +q\Ą

,ln (* + q\)] q; J

F V₀ |* _ £• ln(i+ q;)J

Q = 7tR \ V₀ f i

cbm.

cbm.

cbm.

cbm,

cbm.

cbm.

(322)

42) b. Die Berechnung des Gesammtdruckes T cler Schraube erfolgt nach dem bereits § 113, 12 erläuterten allgemeinen Grundsätze: 1 cbm.

der Wassermenge Q wiegt 6 kg. und besitzt eine Masse m= ⁶

In der Zeiteinheit tritt daher durch die Schraube quantum, dessen Masse ist:

ein Wasser

et

Qm = — Q.

Diese Wassermasse wird innerhalb der Schraube tr.itts- oder Schiffsgeschwindigkeit v bis zur Austrittsgeschwindigkeit V beschleunigt, folglich ist die Kraft oder der Druck, den diese Wassermasse in der Richtung ihrer Bewegung ausübt:

T=Qm(V—v) = 2—7t fV(V

y «/

von der Ein-

— v) x d x kg.

Nach den Ableitungen unter 39) lässt sich hierin setzen: V — (V₀ — v) cos² cp -f- v

also :

und :

V— v — ( V₀ — v) cos² cp = (V₀ — v) (1 - sin² cp) V = V₀ (1 — s . sin² cp) .

Mithin entsteht:

V (V — v) = V₀(V0 V (V — v) — V₀(V₀ — v) / / — (1 -f- s) sin ² cp -j- s sin⁴ cp]. Daher wird :

v) (1 — s . sin² cp) (1 — sin² cp)

j CK - O [/

— (1 -(- s) sin ² cp -j- s. sin⁴ cp x d x kg.

Führt man die Integration zwischen den Grenzen 0 bis 1t so entsteht:

aus,

1=2 — 7t K(V₀ — v) 9

u

J xdx — (l-\-s)

/ sin ² cp x cl x -f- s J sin ⁴ cp x d x

kg.

Substituirt man hierin für sin² cp dieselben Werthe wie unter 40), ergiebt sich nach Vereinfachung und Zusammenziehung:

ln (1 + qV

so

— F V₀ (K — v) \l

9    L

- G +s)

9\

1^\ ks- (³²³)

Zieht man von diesem Gesammtdruck T den auf einen äquivalenten Druck reducirten Beibungswiderstand der Schraube ab, so erhält immer unter der Voraussetzung, dass die Schraube in unbe-den Nutzdruck oder den Schub S

man,

wegtem Wasser arbeitet derselben, welcher im Beharrungszustande gleich dem Widerstande des Schiffes W ist. Hier ist dieser Beibungswiderstand,

wie gleich anfangs gesagt, vernachlässigt worden, indessen unter 44) die Centrifugalkraft P ermittelt, welche ebenfalls von T in Abzug zu bringen wäre, wenn der Nutzdruck S der Schraube festgestellt werden sollte.

¹

J. Weissbach. Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen-Mechanik. Band III. Braunschweig 1855.

²

W. FßOUDE. On the elementary relation beetwen pitch, slip and propulsive efficiency. Transactions of the institution of naval architects. London 1878.

³

Luroy dE Bruigrac. Recherches sur la construction théorique des hélices propulsives. Société des ingénieurs civils.

⁴

j W. J. M. Rankine. On the mechanical principles of the action of propeller. Transactions of the institution of naval architects. London 1865.

Berechnung der Geeammtarbeit.

Die von der

43) c. Berechnung der Gesammtarheit Eg der Schraube.

Schraube in ruhigem Wasser zu leistende Gesammtarbeit wird erhalten, wenn man den AVeg der Schraube in der Zeiteinheit, d. h. ihre axiale Geschwindigkeit mit dem Gesammtdruck T mul-

tiplicirt. Folglich ist :

E(J = T V₀ mk.

Nh = — TNh mk

60 60

(324)

Berechnung der Cen tri fuga] kraft.

Eg= T

44) d. Berechnung der CentriJugalkraft B nach Cotterill*). Iulolge der Centrifugalkraft, welche bei der rotirenden Bewegung der durch die Schraube erzeugten Wassersäule hervorgebracht wird im Kern der letzteren ein geringerer Druck als an ihrem Umtange entstehen. Bezeichnet man diese Druckverminderung mit p, so muss sein :

muss

(V₀ — v) sin² rp. cos'² cp

d p    et

--,    = nt w x —

d x

werden hierin wieder für die Functionen des Winkels cp die entsprechenden Werthe von q eingeführt, so ergiebt sich nach der Integration :

1 + E 1

Diese Formel gilt nur unter der Voraussetzung, dass der an dem äussersten Cylinder der Wassersäule ausgeübte Druck gleich dem des unbewegten Wassers in derselben Tiefe ist. Für diesen Fall drückt sie die Centrifugalkraft aus, welche in dem Hohlcylinder vom Radius x durch die Rotation der Wassersäule entsteht. Nun ist leicht einzusehen, dass ein solcher Hohlcylinder in der Wassersäule enthalten sein muss, für welchen diese Centrifugalkraft genau gleich dem von demselben ausgeübten Schube ist. Für diesen Cylinder gilt die Gleichung:

r = j V(V-v).

Alle innerhalb dieses Hohlcylinders liegenden Theile der Wassersäule üben einen negativen Schub aus, d. h. die Wassertheilchen pressen gegen die vordere Fläche der Schraube, statt gegen ihre hintere Fläche. Unter den gemachten Annahmen erhält man jetzt die gesammte Centrifugalkraft P, welche in der Schraube wirksam ist, indem zunächst die gesammte Druckverminderung berechnet wird, aus :

dP

cl x

— 2 TC X p

*) J. H. Cotterill. On the theory of the screw propeller. Annual of the royal scool of naval architecture. London 1873.

und hieiin dann der für p gefundene Werth eingesetzt und zwischen den Grenzen von 0 bis R integrirt wird.

P =

(325)

J. 1    '21

45) Ger in einem Querschnitte der Wassersäule auftretende Gesaimnt-druck T muss sich um

diesen der Centrifugal kraft der Wasser-theilchen entsprechenden Druck P vermindern, welcher eintritt, wenn der Druck

Umfange der Wassersäule gleich demjenigen des unbewegten Wassers in derselben Tiefe ist. In Wirklichkeit wird nun aber wegen des stets bewegten Wassers, in welchem die Schraube arbeitet, der letztere Druck grösser sein, als der erstere, und denselben pro qm. des Querschnittes F wahrscheinlich einen gewissen Betrag p₀ übersteigen, so dass der kommende Druck der Centrifugalkraft nicht P, sondern F—Pp₀ kg- beträgt. Schreibt man nun die zwischen Gesammt-druck T und Nutzdruck S der Schraube bestehende Differenz

am

um

zur

Geltung

nur

unter Vernachlässigung aller sonstigen Widerstände nur der Centrifugalkraft zu, so ergiebt sich :

T — S = P — F p₀ kg.

Der grösste Verlust an Gegammtdruck, welcher sich in Centrifugalkraft umsetzt, würde also entstehen, wenn p₀ = 0 wäre, d. h. wenn die Schraube in unbewegtem Wasser arbeitete.

Allgemeine Grösse der Cen

46) Nach der letzten Formel wird der Schub S der Schraube um so

ił UI“

geringer, je grösser die Centrifugalkraft P derselben ist. Dieser tnfugaikraft. Umstand ist indessen nicht von so schlimmer Bedeutung, als man annehmen könnte, denn je grösser die Centrifugalkraft wird, um so grösser wird auch die Menge des in die Schraube fliessenden Wassers und dessen Geschwindigkeit; um so grösser muss daher auch wieder der Schub der Schraube werden, wenn der von derselben erzeugte Rückstrom eine geschlossene Wassersäule bilden soll. Mithin wird der durch die Centrifugalkraft entstehende Verlust an Gesammtdruck durch die Vergrösserung des Schubes theil-weise wieder compensirt. Da nun, wie Cotterill berechnet, die Centrifugalkraft unter den gemachten hypothetischen Annahmen etwa 4¹/₂ °/o des Gesammtdruckes der Schraube beträgt, so -kann ihre schädliche Wirkung nicht so beträchtlich sein, umsomehr, als die genannten Annahmen von den wirklichen Verhältnissen weit entfernt sind. Denn erstens lässt sich bei den vorhandenen

und für Schrauben möglichen Rotationsgeschwindigkeiten im Kern der Wassersäule überhaupt nicht eine solche Druckverminderung dass die hierdurch nach aussen hin entstehende Druck

erzeugen,

Vermehrung dem um den Atmosphärendruck vermehrten hydrostatischen Druck in der zugehörigen Tiefe das Gleichgewicht halten könnte, wie bei der Bestimmung der Centrifugalkraft vorausge-

setzt war; und zweitens bleibt die IVassersäule nur in den seltensten Fällen vollkommen geschlossen, wie sich namentlich aus den § 120 erwähnten Isherwood’schen Versuchen schliessen lässt. Die vorstehende Behauptung, dass die Centrifugalwirkung innerhalb der Schraube nicht bedeutend sein kann, dürfte hiernach ziemlich erwiesen sein und wird namentlich durch die Ausführungen Riehn’s unterstützt, nach welchen die häufig vorkommende Annahme, dass die Centrifugalkraft das Wasser stark nach aussen schleudern müsse, unbegründet erscheint.

Kleinste Flügelfläche.

Minimalläng® der Flügel.

47) e. Die Feststellung dei' kleinsten Flügelfläche hat Cotterill *) vorgenommen auf Grund eines von ihm angestellten Vergleichs der vorstehenden Rankine’schen mit der unter 2) erwähnten W. Froude-sclien Theorie. W. Froude überträgt die Theorie der Bewegung einer zu einer Axe um den Winkel 90 ⁰ + <p (Tafel 165, Fig. 5) gedreht stehenden und um dieselbe im Wasser rotirenden Platte ohne weitere Einschränkung auf die Schraube und kommt hierdurch allerdings zu Schlüssen, wie z. B., dass sich der Schub einer Schraube von gegebener Geschwindigkeit und bestimmtem Slip durch Verminderung der Steigung oder Vermehrung der Flügelfläche unendlich steigern lässt, also zu Schlüssen, deren Richtigkeit nicht zugestanden werden kann. Andrerseits erhält aber auch die Rankine’sche Theorie, welche auf der Erzeugung einer geschlossenen Wassersäule durch die Schraube basirt, durch die vorerwähnten Isherwood’schen Versuche, welche klarstellen, dass diese Säule in den meisten Fällen nicht vorhanden ist, einen gewaltigen Stoss. Cotterill hat nun die Grenzen der Gültigkeit der beiden Theorien festzustellen versucht und dabei gefunden, dass erstens die von W. Froude errechneten Resultate nur so lange anwendbar sind, als die Breite der von ihm vorausgesetzten Platte in der Projectionsebene nicht mehr wie 1,18 sin cp cos cp eines ganzen Kreisumfanges beträgt; dass zweitens der nach Froude’s Methode berechnete Schub der Schraube im Allgemeinen geringer ausfallen wird, als er in Wirklichkeit ist. Diese Differenz zwischen berechnetem und wirklichem Schub wird um so grösser, je mehr die Wassersäule der Schraube zu einer geschlossenen wird, für welchen letzteren Fall die Rankine’sche Formel den der Wirklichkeit am meisten entsprechenden Werth ergiebt.

48) Setzt man nun den nach beiden Theorien bestimmten Schub des Elementarstreifens einer Schraube einander gleich, so lässt sich aus dieser Gleichung die Minimallänge des letzteren ableiten, welche erforderlich ist, um eine geschlossene Wassersäule zu formen.

*) J. COTTERILL. On the minimum area of blade in a screw propeller necessary , to form a complete column. Transactions of the institution of naval architects. London 1879,

Diese Länge kann man als einen Bruchtheil der Steigung drücken, wodurch man den Elementarstreifen in der Axenebene erhalt, oder als einen Bruchtheil des Umfangs, welcher den Elementarstreifen in der Projectionsebene liefert. Setzt man diesen Biuchtheil gleich y, so ergiebt sich für jeden beliebigen Badius x der Schraube:

aus-

aus :

die Länge des Streifens l in der Axenebene

und

die Länge des Streifens b in der Projectionsebene :

2 7t x

//

•1

Nach Cotterill hat y die Grösse:

(326)

J    ’    +    i.......

worin q und s den unter 40) angegebenen Werth besitzen.

Form der Flügel.

schlüsse.

Ver

49) Aul Tafel 165, Eig. 11 und 12 sind die nach dieser Formel für schiedene Radien x berechneten Längen dieser Streifen in der Axenebene und in der Projectionsebene, letztere ausgedrückt als Längen der Kreisbögen 1, 2, 3 etc., zusammengestellt, welche die Gestalt eines Schraubenflügels ergeben, wie er sie in beiden Ebenen besitzen muss, wenn die Schraube eine vollkommen geschlossene Wassersäule nach hinten werfen soll. Die Figuren sind gezeichnet und berechnet unter der Annahme einer constanten Steigung und eines Slips von 25 °/₀, indessen bleiben die Resultate ziemlich dieselben für alle zwischen 0 bis 50 °/₀ betragenden Slips. Die in die Figuren eingetragenen Brüche sind die Werthe von y, welche sich für die verschiedenen Radien x als Bruchtheile der Steigung oder des Umfangs ergeben, und welche für 2, 3,4 oder mehr-fiügelige Schrauben durch die Anzahl der Flügel zu theilen sind, um die zugehörigen Längen der Schraubenflügel zu liefern. Auch die Werthe von q sind eingetragen, welche zwischen 4,00 bis Null schwanken, in Wirklichkeit aber wohl zwischen 3,00 bis 0,75 liegen werden. Bei letzterer Grenze beginnt ungefähr die Nabe und bei ersterer ist der Durchmesser etwa gleich der Steigung. Bestimmt man die Flügelform auf die vorstehende Weise, so lässt sich erwarten, dass der Rückstrom der Schraube nahezu eine geschlossene Wassersäule bildet.

50) Die gefundene ideelle Form der Flügel hält die Mitte zwischen der Form einer Griffiths- und einer gewöhnlichen Schraube. Wie bei der ersteren entsteht die grösste Breite der Flügelfläche, wenn der Steigungswinkel etwa 45° beträgt, die ideellen Flügel erreichen dann aber eine Länge von beinahe 0,6 h, sie sind also um etwa 50 °/₀ länger als die der practisch ausgeführten

Schrauben (siehe § 117, 24). An der Stelle aber, wo der Durchgleich der Steigung wird, ist der Flügel nur 0,35 h lang, entspricht somit der bei gewöhnlichen Schrauben prac tisch allge-sgeführten Länge. Hieraus folgt, dass die Schiauben höchstens nur mit ihren äusseren Enden vollständige Cylinder beschreiben können, es mit ihren inneren Theilen aber nie tliun. Da man nun aber in der Praxis allgemein erfahren hat, dass der Nutzeffect der Schraube wächst, wenn man die Länge der Flügel den Enden vermindert, so folgt hieraus, dass eine zu grosse Annäherung der Schraube an eine solche, welche eine geschlossene Wassersäule erzeugt, nicht immer vortlieihaft ist, weil mit der hierzu nöthigen grösseren Flügelfläche der Reibungs widerstand zu schnell wächst, wie bereits § 117, 44) und § 118, 29) erläutert ist.

messer

mein au

an

Werth der Theorie.

51)    Die Rankine’sche Theorie und auch die W. Froude’sche lässt wohl mit einer gewissen Annäherung die Propellerkreisfläche, also auch den Durchmesser einer Schraube von gegebener constanter Steigung bestimmen, indessen muss man die Steigung selbst, die Umdrehungszahl, sowie Anzahl, Form und Fläche der Schraubenflügel stets nach practischen Erfahrungen feststellen. Hieran ändern auch die Zusätze von Cotterill nichts, deren Hauptwerth darin besteht, dass sie den Gültigkeitsbereich der Rankine’schen und W. Froude’schen Theorie klar legen. Beide Theorien sind daher für den Practiker von wenig Nutzen und auch wohl kaum zur Anwendung gekommen.

Entstehung der Formeln.

52)    III. Die empirischen Formeln von Antoine sind die Frucht einer durch mehr als zwei Jahrzehnte geführten strengen Analyse der Probefahrtsresultate von vielen französischen und englischen Kriegsschiffen. Dieselben wurden zuerst im Jahre 1870*) und hierauf vermehrt und verbessert im Jahre 1880 **) veröffentlicht. Den Formeln von Antoine liegt die Idee einer Normalschraube zu Grunde, deren Dimensionsverhältnisse etc. er aus den genannten Probefahrtsresultaten gefunden hat und als Basis für Neuconstructionen hinstellt.

Einteilungdor 53) Antoine entwickelt zunächst, wie man für alle Schrauben mit

Formeln.    y

Hülfe von Erfahrungscoefficienten die den Dimensionsverhältnissen der Schraube am besten entsprechenden Umdrehungen derselben pro Minute und den pro Umdrehung der Schraube zu erwartenden Schiffsweg bestimmen kann. Aus diesen beiden Grössen berechneter die zu erwartende Schiffsgeschwindigkeit und den Slip, sowie den Leistungscoefficienten M. Er stellt dann die Frage : für welche Dimensionsverhältnisse einer vierflügeligen Schraube wird

Mémoire sur les propulseurs héliçoïdaux. Comptes rendus

*) Ch. Antoine.

hebdomadaires de l’Académie des sciences. Paris, 1870. Nr. 15.

**) Ch. AntOine. Calculs des propulseurs héliçoïdaux. Revue maritime et coloniale. Paris, 1880. Juni- und Novemberheft.

M ein Maximum ?

und nennt die dem Maximum entsprechende vier-tiügelige Schraube die Normalschraube. Für diese berechnet

er nun

unter Annahme der verschiedensten Schiffsklassen und Hauptspantsquerschnitte, sowie unter Einsetzung der in der Praxis vorkommenden Tauchungsverhältnisse der Schraube und Schiffsgeschwindigkeiten eine Tabelle mit den zugehörigen Werthen von M, welche er schliesslich so erweitert, dass sie für Schrauben mit einer beliebigen Anzahl von Flügeln und beliebigen Dimensionsverhältnissen anwendbar bleibt. Hier ist der bequemeren Entwickelung wegen die sich erst aus den Formeln ergebende Normalschraube vorangesetzt, welcher die anderen Erörterungen folgen, so dass nachstehende Eintheilung inne gehalten wurde:

a)    Bestimmung der Normalschraube,

b)    Berechnung der Umdrehungen pro Minute N,

c)    Berechnung des pro Schraubenumdrehung eintretenden Schiffsweges a in m.,

d)    Berechnung der Schiffsgeschwindigkeit und des Slips,

e)    Berechnung des zu erwartenden Leistungscoefficienten M.

54) a. Die Bestimmung der Normalschraube setzt voraus, dass der Durc]i-Normal3chraube-messer d derselben nach den § 117 unter 49) — 52) entwickelten, allgemeinen Regeln der Form und Bestimmung des Schiffes entsprechend gewählt worden ist. Die Normalschraube ist der günstigsten Flügelzahl (siehe § 117, 17) entsprechend 4-flügelig gedacht und für eine solche Schraube soll sich rechnungs- und erfahrungsmässig der günstigste Nutzeffect ergeben, wenn man das

Verhältnis s

— der Steigung h zum Durchmesser d gleich 1,4 setzt d

und den totalen Bruchtheil der Ganghöhe (siehe § 117, 23) ft — 0,24 annimmt. Durch die Wahl des Schraubendurchmessers d bestimmt sich also deren Steigung zu:

h — 1,4 d, und die Gesammtlänge der Flügel / = 0,24 h = 0,24.1,4 d = 0,336 d.

Für die Benutzung der nachstehenden Formeln ist man indessen nicht an eine vierflügelige Schraube gebunden, ebensowenig an das

angeführte Verhältniss

vielmehr kann man diese Grössen ganz nach Belieben wählen, die Schraube wird indessen um so günstiger wirken, je mehr sich die genannten Verhältnisswerthe den vorstehend angegebenen Zahlen

und den Bruchtheil der Ganghöhe ft,

nähern.

Minute N sind nach Antoine Umdrehungen

pro Minute.

55) b. Die Umdrehungen der Schraube pro

ausser von

der IBP der Maschine, welche aus dem Schiffswiderstande ermittelt, als bekannt vorausgesetzt wird, hauptsächlich abhängig von der Zahl n ihrer Flügel , dem totalen Bruchtheil der

Ganghöhe ft, dem Verhältnisse der Steigung zum Durchmesser und von der Geschwindigkeit v₀ in sm., welche das Schiff pro Stunde erreichen soll. Nimmt man eine vierfliigelige, einen vollen Gang einnehmende Schraube an, so ist deren Projection auf die Axenebene h d qm. Eine solche Schraube übt in Rotation versetzt eine gewisse Schubkraft aus, indem sie mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch das Wasser geht. Denkt man sich die Schubkraft in der Entfernung b von der Axe vereinigt, so beträgt die Geschwindigkeit dieses Schubcentrums:

m. pro Secunde.

Da man nach § 25, 12 die Widerstandsarbeit eines durch das YYr asser mit v m. pro Secunde getriebenen Schiffes proportional M v mk. setzt, so kann man die dieser Widerstandsarbeit gleiche Schubarbeit der Schraube auch proportional annehmen der Fläche h d und der dritten Potenz der Geschwindigkeit

2 7t b N

2 7t b N

60

60

folglich proportional :

60

mk.

Da die Entfernung b des Schubcentrums von der Axe von dem Durchmesser d der Schraube abhängig ist, so kann man schreiben: (2 7tb)³=Ads

worin A ein durch die Erfahrung derartig festzustellender Coefficient ist, dass die obige proportionale Schubarbeit die wirkliche Nutzarbeit jeder beliebigen Schraube liefert; mithin wird :

mk.

En = h d

Bestimmung (ier Constanten.

56) Die

der Maschine auf die Schraube übertragene Nutzarbeit ist dei oben abgeleiteten Arbeit gleich. Setzt man daher den Nutzeffect der Maschine gleich ty, so entsteht :

En — 75 in IIP mk.

von

und folglich :

A h d⁴

N\s

60

= 75 7] IW

oder :

IW

75.60³.

Hieiin lässt sich für die Constanten und Coefficienten einführen:

75 . 60³ . n ----_=J = a3

und für h d⁴, dessen Werth nach den Schraube stets bekannt ist

gewählten Dimensionen der

h d⁴

dann folgt:

a³

W³ =

und daraus ergiebt sich die Umdrehungszahl einer Schraube beliebig vielen Flügeln n gungsverhältniss :

. IIP

von

beliebiger Länge und beliebigem Stei-

. (327a)

lflä> .

a den

In dieser Formel hat der empirisch bestimmte Coefficient allgemeinen Werth:

h v0 d ⁺ 2

welcher Werth für die Normalschraube übergeht in : a = lié — 1,5.4

a = 114 — 1,5 n — 15 ft — 20

15.0,24 —

V₀

20.1,4 + --~ 2

'c <ä

a = 114 — 6 — 3,6 — 28 +

= re,4 + f.

Ebenso kann man den Werth von II für die Normalschraube feststellen, wenn man schreibt:

H* = h d⁴ = 1,4 d . d4 II Y 1,4 d* - -1,12 Ydh

Substituirt man diese Werthe in Formel 327 a, so erhält man für die Normal schraube :

76,4 +

y up

3 _

1,12 y d⁵

57) c. Der Schijfsweg a pro Schraubenumdrehung multiplicirt mit

(327 b)

liefert Schiffsweg

pro Umdrehung.

m. pro Sec.

die Schiffsgeschwindigkeit v in m. pro Secunde - a N

60

Die Widerstandsarbeit des Schiffes, welche nach § 110, 66 gleich W„ = k, M v* mk. war, lässt sich nun schreiben :

Wv = kt M

mk.

a:i N?‘

60s

von

Die unter 55) angenommene Schraube besitzt eine Projectionsfläche d- qm. und wird, falls sie sich bewegt, mit jeder Umdrehung einen ihrer Steigung h proportionalen Weg zurücklegen, so dass

ihre Schubarbeit nach den Ausführungen unter 55) auch proportional ist:

/A/A3 V 60 )

substituirt man hierin :

d² = A, d²

worin wieder Ax ein durch die Erfahrung derart festzustellender Coefficient ist ? dass die proportionale Schubarbeit der angenommenen Schraube in die wirkliche Nutzarbeit jeder beliebigen Schraube übergeht, dann wird :

En

. ,₀/A/A³

Setzt man diese Schubarbeit der Schraube gleich der Widerstandsarbeit des Schiffes, so entsteht:

Ax d² A³

A³

60³

= kt ffl a

woraus folgt :

d²

J| ' kt M

. A³ m.

3

a = j/d, . A Y

d²

kt M

und wenn man

setzt :

erhält man:

d*

(328a)

--TYl

ktM

als Fortschritt des Schiffes bei einer Umdrehung der Schraube, deren Flügelzahl, Länge und Steigungsverhältniss bekannt ist.

Einfluss der Tauchung der Schraube auf den Schiffsweg.

58) Der Coefficient b besitzt für alle Schrauben, deren oberer vertical gestellter Mügel noch 0,90 m. eingetaucht ist, folgenden empirisch bestimmten Werth:

b = C + 0,33 ft — 0,4 ~

hierin ist:

„ Mangin-Schrauben.

Für die Normalschraube nimmt daher b den Wertli 6 = 2,58 + 0,33.0,24 — 0,4.1,4 b = 2,58 + 0,0792 — 0,56 = 2,10.

an:

1st die Eintauchung des oberen Schraubenflügels geringer oder grösser als 0,90 m., so bleibt der Werth für b derselbe, aber der Ausdruck für a ist nach den Einflüssen dieser Eintauchung auf den Fortschritt des Propellers mit einem Coefficienten k zu mul-tipliciren, so dass folgt:

(328b)

d-

ktM m

Der von der Eintauchung der Schraube abhängige Coefficient k ist folgender Tabelle zu entnehmen :

Tabelle über den Coefficienten l.

Eintauchung der Schraube

Eintauchung der Schraube'

Eintauchung der Schraube

Eintauchung der Schraube

m.

m.

m.

m.

II

0,20

0,30

0,40

0,00

0,60

0,917

0,931

0,943

0,961

0,971

0,984

0,993

1,000

1,006

1.010

1,20

1.026

1,028

1,028

1,030

1,030

1,014 i 1,70 1,017    1.80

1,020 1,022 1,024

0,70 0,80 0,90 1,00

1,10

Setzt man in die Gleichung 328b h = 1,4 d und b = 2,1.0, so erhält man den Fortschritt der Normalschraube mit

1,30

1,40

1,50

1,60

1,90

2,00

2,10

a = 2,10.

1,4 l j/

3

2,94 k ]/

--m. .

ktM

. . . (328e)

59) Die. Berechnung der für die gewählte Schraube eintretenden Schiffsge- Schiff^chwi»-schicincligkeit v„ sm. pro Stunde ist, nachdem a und N bekannt sind, sehr leicht. Es wird:

60 a N

v₀ =

, wenn 1852 m. = 1 sm. . .

. . . . (329)

1852

gerechnet werden. Auch der Slip, welcher bei den gewählten Dimensionen der Schraube zu erwarten steht, lässt sich sofort bestimmen. Bei einer Schraube ohne Slip müsste der-Schraubenweg pro Umdrehung gleich h sein, folglich ist der Slip pio Umdiehung.

h — a m.,

mithin nach § 117, 91 in °/₀ der Schraubengeschwindigkeit :

100 (h — a)

. (330)

Slip.

BUSŁEY, die Schiffsmaschine

V/jk W

Ferner lässt sich aus der Formel 328a ersehen, dass bei einem

kein Slip eintritt und bei einem

Negativer Slip.

Coefficienten 6 — y \/kt M

bf> y £2 der Slip negativ werden muss. Hieraus schliesst Antoine, dass man für jedes Schiff und jede Schraube keinen resp. negativen Slip hersteilen kann, wenn man einerseits den Durchmesser d der Schraube vergrössert, andrerseits das Verhältniss der Steigung zu diesem Durchmesser vermindert.

Leistungs-cneffi- 60) O. Der Leistungscoeffdent M, nach welchem die Franzosen die Güte von Schiff, Maschine und Propeller bestimmen, leitet sich aus dem Coefficienten C (siehe § 25,. 12) folgendermaassen ab. Es war:

C ==

IIP IIP

³,~—    v

= yc = —

3

1/

IIP

In diesem Ausdruck ist statt v in m. pro Secunde die Schiffsge-schwindigkeit v₀ in sm. pro Stunde einzusetzen, so dass hier zu setzen wäre:

v₀

IIP

~W '

Hierin bestimmt sich vn nach 59) zu

60 a N 1852 ’

Ferner lässt sieli nach Formel 327a setzen:

yup==A d yi~d

r    n ’ kf

Ähh-Wd-a * kt

und nach Formel 328¹’

Demnach wäre:

v„ =

60

1852

aN.

60

ytct

CU

"s

(331)

der Leistungscoefficient jeder beliebigen Schraube, deren Flügelzahl , Länge und Steigungsverhältniss bekannt ist. Führt man hierin die für die Normalschraube gefundenen Werthe ein:

a = 76,4 -j- V°

,2,10.1,4*!* . -1

; 6 = 2,10 ; \ = 1,4 d

so folgt

60

1852

CO

eo

y kt

76,4 +

M = 0,08514 .

. /■

(331a)

oder

(331b)

M = p .I

Widerstands-

coeffieient.

61) Antoine hat nun, indem er für kt den § 110, 68 angegebenen Ausdruck

+t

kt= g

I Schiffstyp I.

in die Formel 331a einsetzte, die Werthe von /i für verschiedene Schiffsgeschwindigkeiten v₀ in sin. pro Stunde, für verschiedene Hauptspantsquerschnitte M in qm. und für verschiedene Schiffstypen berechnet. Diese Werthe sind in der nachstehenden Tabelle derartig zusammengestellt, dass die für jeden Hauptspantsquerschnitt unter einander stehenden vier Horizontalreihen mit der Bezeichnung Schiffstyp I, II, III, IV berechnet sind, indem für die Constante t in dem Ausdruck von kt eingesetzt wurde: t — 1 für scharfe gekupferte Schiffe ohne Bemastung

t — 1,5 für scharfe gekupferte Schiffe mit Bemastung und für eiserne Schiffe mit feinen Schiffstyp II. Wasserlinien ohne Bemastung t == 2,0 für gewöhnliche, gekupferte Schiffe mit \

Bemastung und eiserne Schiffe mit massig l Schiffstyp 111. feinen Wasserlinien mit Bemastung j t = 2,5 für etwas völlige gekupferte Schiffe mit |

Bemastung, und für gewöhnliche eiserne l Schiffstyp IV.

Schiffe mit Bemastung

62) Die Werthe der vorstehenden Tabelle ergeben für vierflügelige Berücksichti-Normalschrauben, welche 0,90 m. tief tauchen, sofort den Leistungs-Smug und des coefficienten M bei einer beliebigen Geschwindigkeit eines beliebig haitnifses. grossen Schiffes der vier Typen. Besitzt die Normalschraube irgend eine andere Tauchung, als 0,90 m., so ist die Zahl // der vorstehenden Tabelle mit dem entsprechenden, der Tabelle unter 58)

51*

er

Schiffs-

iu

qm.

10

HH H

<iHSh

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hH

CM

hH

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bHH

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hH

Ol

Ol

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Os

The

<1 r—I !—I I—I

Tabelle der für yierflügelige Normal

schrauben geltenden Coefficienten //.

Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde.

8 I 9 I 10 i 11

12 I 13    14 I 15 I 16

9 I 10 j 11

17    18

12

13

Schiffs-

typ-

LO

Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde.

9    10    11    12    13    14    15" ! 16 I 17    18

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"Werth der Formeln.

zu entnehmenden Wertlie von Â zu multipliciren, um M zu ermitteln. Um diese Tabelle aber auch für jede andere in der Praxis vorkommende Schraube von beliebiger Flügelzahl benutzbar zu machen, deren totaler Bruchtheil der Ganghöhe ft zwischen den Grenzen 0,15 bis 0,30 liegt und deren Verhältniss der Steigung zum Durchmesser

^ gleich dem unten angegebenen ist, hat

Antoine eine zweite Tabelle für einen Coefficienten v berechnet, welcher mit ;i und l multiplicirt den zugehörigen Werth von M ergiebt, so dass also wird:

M = f.L Â V

(33 P)

Tabelle über den Coefficienten v.

Anzahl der Schraubenflügel.

[gewöhnliche. J Mangin.

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1.7

0,85

0,85

0,85

0,88

0,82

0,81

0,94

0,96

0,98

0,99

1,00

1,00

1,00

0,99

0,94

0,94

0,98

0,92

0,90

0,97

0,97

0,95

0,94

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0,91

0,95

0,95

0,95

0,95

0,94

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63) Der Werth der Antoine!sehen Formeln besteht darin, dass man für alle Schrauben und Schiffe, bei denen

1)    das Yerliältniss der Steigung zum Durchmesser zwischen 0,9-2,0

2)    der Bruchtheil der Ganghöhe ft zwischen 0,15—0,30,

3)    die Anzahl der Flügel zwischen 2—6,

4)    die Eintauchung des oberen Flügels zwischen 0,20—2,10 m

5)    die Schiffsgeschwindigkeit zwischen 8—18 Knoten,

6)    der Hauptspantsquerschnitt zwischen 10—125 qm.

liegt, mit leichter Mühe den Leistungscoefficienten M a priori ermitteln, und sich durch den Vergleich desselben mit anderen sofort über die Güte der gewählten Schraubenverhältnisse informiren resp. die günstigsten Verhältnisse derselben bestimmen kann. Ausserdem lässt sich aus der Formel 331°

1,8

1,9

2,0

0,98

0,96

0,94

> ,99

0,97

0,95

0,93

0,98

0,96

0,96    0,94

0,94

0,93

0,92

0,91

••

v₀

M — f.ilv =

}/1IP

noch die IIP der Maschine überschläglich feststellen:

(£n)

IIP =

(332)

Die vorstehenden Formeln und Tabellen bieten daher für Constructeure, welche gewöhnt sind, mit dem französischen Leistungscoefficienten M zu operiren oder die Güte von Schiff, Maschine und Schraube auf Grund desselben zu vergleichen, eine höchst schätzbare Erleichterung, aber auch für andere mit dem englischen Leistungscoefficienten C rechnende Constructeure dürfte sich die Anwendung dieser Tabellen empfehlen.

64)    IV. Das graphische Verfahren *), welches der jüngere Froude vorschlägt, Kiitstehui>g-um für irgend einen neuen Scliiffstyp die passendste Schraube aufzufinden, basirt auf den Versuchen mit Modellschrauben, welche

er in letzter Zeit im Aufträge der englischen Admiralität in dem Versuchsbassin von Torquay anstellte. Diese Schrauben hatten sämmtlich einen Durchmesser d = 0,68 ' engl. = 0,207 m. und

folgende verschiedene Steigungsverhältnisse: ^ = 1,225; 1,4; 1,8

und 2,2. Die Resultate dieser Versuche führten, sorgfältig analysirt und zusammengestellt, zu nachstehenden, hier nur auszugsweise mitgetheilten Erwägungen.

65)    Eine Schraube, welche ein Schiff pro Stunde v₀ Knoten durch dasscinffsuutzeffect. Wasser treibt und dessen Widerstand (ohne den Einfluss des Propellers zu berücksichtigen) gleich W ist, erzeugt einen Druck T, welcher

infolge der durch den Propeller eintretenden Widerstandsvermehrung grösser ist als der Schiffswiderstand W. Sie leistet eine Nutzarbeit Wv₀ und verbraucht zur Erzeugung derselben eine Arbeit T v₀. Die erstere lässt sich als die HP, die letztere als die IIP bezeichnen, wenn man die Reibungswiderstände innerhalb der Maschine, welche bei „Voll Dampf“ als ein constanter Bruchtheil der IIP angesehen werden können, hier, wo es sich nur um Verhältnisswerthe handelt, der Einfachheit wegen vernachlässigt. — Denkt man sich nun ein Phantomschiff von gleicher Geschwindigkeit, welches keinerlei Bewegung im Wasser her-vorruft, welchem also auch der unter 11) und 12) erwähnte Vorstrom fehlt, den ein wirkliches Schiff durch seinen Sog stets verursacht, so wird die Schraube dieses Schiffes, wenn sie dieselbe Umdrehungszahl, wie die eines wirklichen Schiffes besitzt, einen geringeren Druck als T ausüben. Dieser Druck kann aber gleich T werden, wenn man annimmt, dass sieli die Geschwindigkeit auf v‘ reducirt, während die Umdrehungen N dieselben bleiben. Es ist daher beim wirk-

*) R. E. Froude. The determination of the most suitable dimensions for screw propellers. Paper read before the Institution of naval architects. April 1886.

Vorbemerkun

gen.

liehen Schiff IIP — T v₀ und bei einem in unbewegtem Wasser sich befindenden Schiff als dem Phantomschiff IIP = T v‘. Da hei dem letzteren aber der Druck T der Schraube = W dem Wider

stande des Schiffes ist, so ist auch dessen effective Pferdestärke

gleich T v‘. Diese Grösse nennt Froude, um sie von der SP des wirklichen Schiffes zu unterscheiden, die Druckpferdestärke TIP. Der Nutzeffect einer Schraube, welche in unbewegtem Wasser, d. h. ohne

TIP

Vorstrom wirkt, ist daher:

IIP

-. Der Nutzeffect der gleichen ein

Schiff bewegenden, d. h. mit Vorstrom arbeitenden Schraube ist:

SP

IIP‘

Das Verhältniss des Nutzeffects einer ein Schiff bewegenden Schraube zu demjenigen einer in unbewegtem Wasser arbeitenden Schraube ist demnach:

SP TIP _ SP

np:üp~ Wp

Setzt man hierin ein:

so erhält man:

SP = Wv₀ und TIP = TP,

SP

Wv₀

W v₀

T V

Dieses von Froude „Schiffsnutzeffect“ genannte Verhältniss theilt sich also in zwei Factoren, von denen der erste angiebt, welchen Bruchtheil der Widerstand des Schiffes vom Druck der Schraube ist, und von denen der zweite den Ueberschuss der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Schiffes über die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Schraube durch das Wasser, in welchem sie wirkt, vorstellt. Der erste Factor heisst der Druckverlust factor, er bringt eine gewisse Verminderung des Nutzeffects hervor, der zweite wird Stromfactor genannt und erzeugt eine Zunahme an Nutzeffect. Im Allgemeinen sind beide Factoren so beschaffen, dass der eine der reciproke Werth des andern ist, so dass ihr Product, d. h. der Schiffsnutzeffect gleich Eins wird.

66) Froude schickt der Auseinandersetzung über den Aufbau der auf Grund seiner Versuche construirten Diagramme folgende Vorbemerkungen vorauf :

I. Die Leistung jeder Schraube, welche mit einer gewissen Geschwindigkeit v‘ durch das Wasser geht und sich mit verschiedenen Umdrehungszahlen pro Minute dreht, d. h. mit verschiedenen Slipverhältnissen s arbeitet (siehe 40), lässt sich durch eine Curve ausdrücken, deren Abscissen die Slipverhältnisse und deren Ordinaten die zugehörigen Drucke oder auch die zugehörigen Nutzeffecte ergeben.

II. Bei gegebenen Slipverhältnissen s ist der Druck T jeder Schraube dem Quadrat ihrer Fortbewegungsgeschwindigkeit durch das Wasser, also hier v‘- proportional.

TIP

T v‘

III.    Bei gegebenen Slipverhältnissen s, gegebener Fortbewegungs-gescliwindigkeit v‘ und gegebenem Typ der Schraube, deren Dimensionen veränderlich sind, ist der Druck T dem Quadrat dieser Dimensionen, hier also z. B. d- proportional.

IV.    Bei gegebenen Slipverhältnissen und gegebenem Typ der Schraube bleibt der Nutzeffect derselben unberührt, wie man auch die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Schraube oder ihre Dimensionen verändert.

V. folgt aus dem Vorstehenden: Eine der ersterwähnten ähnliche Curve, deren Ordinaten nicht den Druck, sondern die Werthe

ausdrücken, repräsentirt die Leistung einer ganzen

d²v' 2

Reihe von Schrauben gleichen Typ’s, deren Dimensionen d und Fortschrittsgeschwindigkeiten v‘ durch das Wasser verschieden sind.

67) Beim Entwurf von solchen Diagrammen für die einzelnen Schraubentypen muss noch die Anzahl n der Schraubenflügel und das Ver-

Beeiuflussung des Druckes durch die Flü-gelzahl.

hältniss der Steigung zum Durchmesser ^ in Betracht gezogen

werden. Inbetreff der Flügelzahl n zeigten die Versuche, dass die respectiven Drucke, welche 4-, 3- und 2-flügelige Schrauben von

gleichem Durchmesser d, gleichem Steigungsverhältniss

gleicher Flügelform bei der Bewegung mit gleichem Slipverliält-niss s ergaben, sich unter einander verhielten, wie 1 : 0,865 : 0,650, d. h. der Druck pro Schraubenflügel steht bei constantem Slip-verhältniss im umgekehrten Verhältniss zur Flügelzahl. — ^rasdeSeNutzeffectos das Steigungsverhältniss angeht, so stellte sich heraus, dass died"^s^h|^' nach I. gezeichneten Nutzeffectscurven aller probirten Schrauben nicht so stark untereinander differirten, als die Druckcurven, und dass dieselben sämmtlich unter gleichen Verhältnissen fast genau denselben Maximalnutzeffect zeigten. Für die Praxis lässt sich daher als allgemeiner Grundsatz aufstellen, dass das Steigungsinnerhalb sehr weiter Grenzen (versucht wurde von

verhältniss

und

niss.

1,2—2,2) olme Einfluss auf den erreichbaren Maximalnutzeffect ist.

68) Nachdem für jede der vier probirten Schrauben eine Curve ent-^J^™®"®⁸^;

worfen war, deren Ordinaten die Werthe

T

-rz—77T darstellten, d- v¹²

Druckcurve, — und eine Curve, deren Ordinaten die Nutzeffecte bildeten,

Curven das zugehörige Slipverhältniss s oder den Slip der Schraube in Procenten angaben, wurden alle Curven zu einem Diagramm vereinigt. In dieses Diagramm wurden nun zunächst für Schrauben

dellsclirauben.

— die

die Nutze ffectscurve — während die Abscissen beider

von verschiedenen, zwischen den erprobten Grenzen der Steigungs-

Verhältnisse

— 1,2 bis 2,2 liegenden, resp. dieselben nach unten

und oben ein wenig überschreitenden Steigungsverhältnissen, d. h. ll

von - = 0,8 bis 2,4 Druck- und Nutzeffectscurven interpolirt.

Um das jetzt entstandene Diagramm für den practischen Gebrauch geeignet zu machen, verschob Froude die Druckcurven der einzelnen Schrauben derartig untereinander, dass die Nutzeffectscurven derselben sämmtlich in eine Curve fielen, welche in Fig. 16 auf Tafel 165 mit A A bezeichnet ist. Selbstverständlich mussten sich durch das Verschieben der einzelnen Druckcurven, welche in dem Diagramm mit B B bezeichnet sind, auch ihre ursprünglich von den einzelnen zugehörigen Abscissen (den Slipverhältnissen) senkrecht aufsteigenden Ordinaten mitverschieben und nahmen die Form von Curven an, welche in dem Diagramm punktirt gezeichnet und mit 5 bis 35 °/₀ Slip beschrieben sind. Die Ordinaten dieses, com-binirten Diagramms zeigen für einen durch die Curve A A ausgedrückten Nutzeffect in den Curven B B die zu den einzelnen

Steigungsverhältnissen ~ gehörigen Drucke unter den verschiedenen

Slipverhältnissen an, während die entstandenen neuen Abscissen in Ermangelung eines anderen Ausdruckes von Froude — Ab.scisseu-werthe — benannt wurden. Endlich wurden noch für die einzelnen

Druck- und Slipcurven die Umdrehungen N pro Minute berechnet, welche eine Schraube . von 10 Fuss engl. Durchmesser bei 10 Knoten Geschwindigkeit und den verschiedenen Steigungsverhältnissen zur Erreichung der zugehörigen Werthe machen muss. Die erhaltenen Werthe wurden zu den Curven C C zusammengestellt, deren Ordinaten für verschiedene „Abscissenwerthe“ die Umdrehungen N einer Schraube von 10 Fuss engl. Durchmesser bei ! 0 Knoten Geschwindigkeit angeben. Da nun aber bei con-stantem Steigungs- und Slipverhältniss die Umdrehungen der Geschwindigkeit direct und dem Durchmesser indirect proportional sind, so folgt, dass die Ordinaten dieser Curven im Allgemeinen

Werthe darstellen von dem Ausdrucke

Fussen engl, und v/ in Zehntel Knoten einzuführen ist. Dieses für Modellschrauben abgeleitete Diagramm wendet Froude nun auf wirkliche Schrauben an, weil die bei einer solchen Uebertragung auftretenden Fehlerquellen, welche namentlich aus den nur ganz allgemein gültigen Annahmen II und III und der Unbestimmtheit der Werthe von T und v‘ herrühren, sich nach seinen Auseinandersetzungen gegenseitig ausgleichen.

worin d in Zehntel

N d

v¹

69)    Bei Anwendung des Diagramms in der Praxis hat man sich zu f™“aub?n vergegenwärtigen, dass für ein neu zu erbauendes Dampfschiff von gegebener Geschwindigkeit die IIP der Maschine durch Berechnung des Schiffswiderstandes bestimmt wird, dass ferner diese IIP er-fahrungsmässig nur mit einer gewissen günstigsten Umdrehungszahl N (siehe § 56, 2) zu erreichen ist; und dass endlich verschiedene Schiffstypen ebenfalls erfahrungsmässig verschiedene Steigungsverhältnisse

redlining.

der Schrauben nöthig machen, wenn diese bei gegebener IIP als feststehend anzusehende Umdrehungszahl N erzielt werden soll.

Diese Umdrehungszahl N ist also von vornherein neben der IIP und der Schiffsgeschwindigkeit vu als eine unabänderliche Grösse zu betrachten und da nun jede Aenderung des Durchmessers d

in-

der Schraube eine Aenderung ihres Steigungsverhältnisses

Weichen

volvirt, so muss man bei der Berechnung der Dimensionen einer Schraube sowohl den Durchmesser d als auch die Steigung h als unbekannte Grössen ansehen. Die Aufgabe, deren Lösung das Diagramm ermöglichen soll, würde also lauten :

Durchmesser d und welche Steigung h muss eine Schraube für ein bestimmtes Schiff besitzen, wenn ihr Nutzeffect so gross als möglich aus-fallen soll; und inwieweit kann man von diesen Dimensionen im Zwangsfalle abweichen, ohne den Nutzeffect zu sehr zu beeinträchtigen.

Normalwerthe.

70)    Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Diagramm Tafel 165, Fig. 16 nicht zweckmässig genug, weil es für alle Abscissenwerthe nur den Druck T für eine Geschwindigkeit v/ anzeigt. Aus demselben lässt sich aber ersehen, dass der Maximalnutzeffect (Curve A A) für alle Schrauben bei einem Abscissenwerthe von 9,0 liegt, und da dieser Maximalnutzeffect immer möglichst erreicht werden soll, so zeichnet Froude von dem constanten Abscissenwerthe 9,0 ausgehend neue Diagramme,

welche für gegebene N, IIP und v₀ direct d und

h

— anzeigen, so

dass die Umrechnungen in T und v‘ gespart werden. Für den Entwurf dieser Diagramme wurde es nöthig, gewisse feste Werthe — Normalwerthe — für den Nutz effect rj sowie für den Druckverlust- und Stromfactor einzuführen, indessen ist es möglich, diese, angenommenen Normalwerthe in jedem speciellen Falle zu corri-giren, wenn sie zu ungenaue Resultate ergeben sollten, wie unter 73) erläutert ist.

^ vorausgesetzt, wodurch nun :

71)    Zu dem angenommenen constanten Abscissenwerth 9,0 sei vorerst Ng^^leia" noch ein constantes Steigungsverhältniss dann auch ein constantes Slipverhältuiss entsteht, daher ist

T oc tPv12¹)

und da Tv‘ = TIP ist, so muss auch Tv' oc d² vn sein. Setzt man nun für allgemeine Fälle (siehe unter 65) den Schiffsnutzeffect = 1, dann wird HP = TIP und wenn

= rj ist, so wird rj HP = TIP

folglich :

rj IIP oc d- VJ:\

Wegen des constanten Slip- und Steigungsverhältnisses wird aber auch :

v‘

N oc

und da N constant sein soll, muss

v‘ oc d

werden, mithin entsteht :

Setzt man ferner

rj HP oc v‘° oc d° .

v₀ v‘

worin k den Ueberschuss der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Schiffes über die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Schraube durch das Wasser bedeutet, so lässt sich schreiben :

Vo

1 + L

Führt man endlich für den Nutzeffect i] und den Stromfactor 1 + h gewisse constante Normalwerthe ein, so werden nach dem

vlb =

Vorstehenden die Ausdrücke:

IIP"»

t’o

und ßp,k

constant, d. h. diese Werthe sind constant, wenn bei gegebener Umdrehungszahl und gegebenem Steigungsverhältniss der Maximalnutzeffect erreicht werden soll. — Mit Hülfe des Diagramms Tafel 165, Fig. 16 sind diese Werthe bestimmt und für verschiedene Umdrehungszahlen N und verschiedene Steigungsverhältnisse

^ zu dem Diagramm Tafel 165, Fig. 17 vereinigt worden, für

welche das Diagramm Tafel 165, Fig. 18 für verschiedene IIP und Flügelzahlen n die Werthe IIP ⁵ liefert, damit man absolut keine Rechnungen auszuführen braucht. Die drei Curven dieses letzteren Diagramms haben ihren Grund in dem bei den verschiedenen Flügelzahlen „variirenden Druck (siehe unter 67), welchem sie Rechnung tragen sollen.

72) Man braucht jetzt nur, um den Durchmesser d und das Steigungs-irgend einer Schraube bei gegebener IIP, gegebener

verhältniss

Gebrauch des Normaldia-gramms.

Schiffsgeschwindigkeit vu und gegebenen Umdrehungen N pro Minute zu ermitteln, folgende Operationen auszuführen.

I. In dem Diagramm Fig. 18 ist nach der IIP der Werth IIP' -je nach der Flügelzahl n zu bestimmen.

II. IIP'- ist durch v₀ zu dividiren.

III.    In dem oberen Diagramm Fig. 17 ist die zu der gegebenen Umdrehungszahl N gehörige Curve aufzusuchen.

IV.    Auf dieser Curve ist die Abscisse des Punktes zu bestimmen,

IIP7»

dessen Ordinate den Werth

v₀

besitzt. Diese Abscisse

liefert das gesuchte Steigungsverhältniss ^ .

V. Geht man auf der soeben gefundenen Abscisse abwärts in das darunter liegende Diagramm, so liefert die zugehörige

Ordinate der Curve

IW'    §eSe^enen Umdrehungen N

einen Werth, welcher

VI. mit IIP' ' multiplicirt den gesuchten Schraubendurchmesser d ergiebt.

73) Falls die unter 70) angenommenen Normalwerthe für den Nutz-⁰⁰^®*“^¹^⁴“1 effect und den Stromfactor, welche hier mit t]l resp. 1 + kY bezeichnet werden sollen, von den in gewissen speciellen Fällen wirklich geltenden Werthen rj und 1 + k erheblich abweichen, müssen IIPV*

die Grössen

v₀

und

cl

2ipi , welche aus IIP =

HP

Vi

und v₀ =

HP

v‘ (1 + /c₁ ) entstanden sind, aus IIP =

werden. Um daher diese letzteren Werthe als die wirklich gültigen für den Gebrauch in den Diagrammen zu gewinnen, braucht man

und v₀ = v‘ (1 + k) gebildet

1 Ą-    rlx

-----₇ resp. —

1 + k ¹ ri

zu multipliciren.

Correctin’ des Nutzeffectes r]₁ = 0,5 wird in der Praxis indessen kaum nöthig werden.

74) Der Stromfactor 1 + k hängt hingegen hauptsächlich von derCo™J/a^Jen Form des Schiffskörpers und dem Sitze der Schraube oder der Schrauben an demselben ab. Für die richtige Beurtheilung der in einzelnen Fällen noth wendig werdenden Correctur von 1 + k hat Fronde die Werthe von 1+1: zusammengestellt, welche sich bei den Versuchen der mit Schrauben versehenen Modelle einer Reihe von Schiffen ergaben. Hiernach ist der Maassstab Fig.

19 auf Tafel 165 gezeichnet, welcher aber nicht die Werthe

die ersteren nur mit

Eine

Viertlndzwanzig-ster Abschnitt. Schrauben.

814

1 Ą-k

1 +

—- zu multipliciren wäre. Streng genommen geben daher die Ordi-

V₀

-—, sondern

v₀

von 1 -f- k, sondern gleich die Werthe von

= K liefert, womit

UP'k

IIP'*

naten der oberen Curven in Fig. 17 nicht die Werthe „ IIP V*

K-. Der Coefficient K wird gleich 1, wenn der Normalwerth

V₀

1 pkx genügend genau geschätzt wird. Dieser Normalwerth be-

welcher gleichzeitig den einem Schiffsnutzeffecte

trägt 1 -f- kt —

1 entsprechenden Werth 1 + k liefert, d. h. einen Werth, bei dem

0,9’

= 0,9 ist (siehe unter 65). — Eine Correctur für den Druckverlustfactor braucht nicht vorgenommen zu werden, da dieselbe in die des Stromfactors eingeschlossen ist, vermöge der Annahme, dass der Schiffsnutzeffect = 1 ist.

befverïîdeoem ?5) Um die Veränderungen zu ermitteln, welche der Durchmesser d

erfahren muss, um

einem anderen beliebigen Abscissenwerth als 9,0 zu entsprechen, wenn die gegebene IIP, v₀ und N beibehalten werden, hat Froude ein Diagramm entworfen, welches aus 2 Gruppen von einzelnen, den verschiedenen Steigungsverhältnissen der Schraube entsprechenden Curven besteht, von denen auf Tafel 165, Fig. 20 aus jeder Grujtpe je eine Curve gezeichnet ist. Die Abscissen beider Curvengruppen bilden die Abscissenwerthe von 7,0 bis 16,0 aus Fig. 16. Die Ordinaten der einen Curvengruppe stellen die Werthe

vor, in welchem dt und

A, die zu dem Abscissenwerthe 9,0 gehörenden Durchmesser und Steigungen bedeuten. Die Curven jeder einzelnen Gr.uppe diffe-riren unter einander so wenig, dass sich für den practischen Ge-

Durchmesser resp. Steigung.

der Schraube und ihr Steigungsverhältniss -j

von

f , die der anderen die Werthe di    K

brauch die mittlere derselben, das ist je die Curve für ^

«i

1,2

als Norm hinstellen lässt. Diese Curven zeigt Fig. 20 auf Tafel 165. Werth des gra-    Inwieweit sich die Froude’schen Diagramme in der Praxis be-

phischen Yer-    '    °    ■

fahrens.    währen werden, bleibt noch abzuwarten, sollten sie den Erwar

tungen ihres Autors entsprechen, so ist ihr Werth zweifellos ein sehr hoher, weil man mittelst derselben nicht nur die wichtigsten Dimensionen der Schrauben bei Neuconstructionen auf höchst einfache Weise ermitteln, sondern auch ersehen kann, wie man dieselben, um jeder speciellen Construction nachzukommen, auf zweckentsprechendste Weise abzuändern hat. Endlich lassen sich noch mit Hülfe der Diagramme Fig. 16, 17 und 20 die Probefahrtsergebnisse solcher

Schiffe analysiren, welche keine befriedigenden Resultate ergehen haben und bei denen man auf eine mehr oder weniger fehlerhafte oder unzweckmässige Construction der Schraube schliessen zu können glaubt. — Vorläufig erhebt man, wie hier ausdrücklich hervorgehoben wird, gegen die unbedingte Gültigkeit der Froude’schen Diagramme folgende Einwürfe: 1) dass dieselben die Fläche und die Form der Flügel gar nicht in Rechnung ziehen, welche doch von bedeutendem Einfluss auf die Wirkung der Schraube sind; 2) dass die Modellschrauben nur bis zu einem Steigungsverhältniss

während Thornycroft mit wirklichen

= 1,15, also einem weit kleineren Steigungsver

^ = 1,225 heruntergingen Schrauben bei

hältniss die günstigsten Resultate erreichte; 3) dass die Versuche fast nur für scharfe Schiffe von Bedeutung sind und auf solche mit sehr völligen Linien wohl kaum übertragbar sein dürften und

4) wundert man sich, dass das Steigungsverhältniss innerhalb so weiter Grenzen

von 0,8 bis 2,4, wie Froude annimmt — gänzlich ohne Einfluss auf den Nutzeffect der Schrauben sein soll. Wenn

nun diese von Froude inaugurirte Methode trotz ihrer vorläufigen Mängel hier Aufnahme gefunden hat, so geschah dies in der Voraussetzung, dass auf dem von Froude beschrittenen Wege mit Sicherheit weitere Aufklärungen über die Abhängigkeit der einzelnen Dimensionen einer Schraube untereinander und ihren Einfluss auf den Nutzeffect derselben erwartet werden können.

§ 119.

Formen der Schrauben.

1) Die Zahl der practisch bewährt gefundenen und zur Zeit noch im Eintheiiung. Gebrauche befindlichen Schrauben muss gegenüber der grossen Menge patentirter resp. ausgeführter Constructionen als eine sehr kleine bezeichnet werden. Die am meisten angewendeten Schrauben sind folgende :

a)    die mathematische Schraube,

b)    die neuere französische Schraube,

c)    die Mangin-Schraube,

d)    die Griffiths-Schraube,

e)    die Hirsch-Schraube,

f)    die Thornycroft-Schraube.

Hierzu kommen dann noch die in neuester Zeit für flachgehende Fahrzeuge construirten Turbinenschrauben, und zwar:

g)    die Parsons-Turbinenschraube,

h)    die Thornycroft-Turbinenschraube.

Mathematische

Schraube.

2) a. Die mathematische Schraube (Tafel 166, Fig. 8 und 9) ist hier durch die frühere im Jahre 1858 hergestellte linksgängige Schraube unseres Avisos „Grille“ mit einer Maschine von 750 IIP repräsen-tirt. Die Flügel dieser Schraube bilden (nach den punktirten Linien an der Nabe) fast genaue Kreisausschnitte. Der Durchmesser d der Schraube beträgt 2,743 m., ihre Steigung h= 3,962 m.,

= 1,47. Die Schraube hat eine Länge von 450 mm.

folglich ist

SS Sr-

und besitzt drei Flügel. Mit derselben lief das Schiff mit 413,5 Tonnen Deplacement bei 125 Umdrehungen und einem mittleren Slip von 13 °/0 im Maximum 13,94 Knoten. Wie die vorstehend beschriebene, haben alle mathematischen Schrauben Flügel, deren Projection in der Pro-jectionsebene einen Kreisausschnitt darstellt, deren projecirte Flügelfläche mithin von 2 Radien begrenzt wird, und deren Projection auf die Axenebene ein Rechteck bildet. In der Praxis weicht man meistens etwas von der genauen Kreisausschnittsform der Flügel ab, indem man die Enden derselben abrundet, welche bei Grundberührungen u. s. w. leicht der Gefahr des Abschlagens ausgesetzt sind. Ferner hat man die Flügel, wie auch bei der vorliegenden Schraube geschehen, an der Nabe häufig etwas schmäler gemacht, als die strenge, hier punktirt gezeichnete Form ergiebt, weil die Wirkung der der Nabe zunächst gelegenen Elügeltheile, wie bereits mehrfach ausgeführt wurde, nach allen Erfahrungen sehr gering ist. Bei dieser Art Schrauben müssen aber die Flügel an der Nabe besonders stark sein, um die nöthige Festigkeit zu behalten, und hierdurch vermehrt sich ihr Verdrängungswiderstand. Um letzteren möglichst klein werden zu lassen, haben andere Constructeure darnach gestrebt, die Flügeldicke besonders gering zu machen, und desshalb die Flügel an der Nabe verbreitert, um auf diese Weise die erforderliche Festigkeit wieder herzustellen. Die letztere Construction empfiehlt sich bei Schrauben mit mehr als 4 Flügeln, bei welchen, infolge der durch die Innehaltung der strengen mathematischen Flügelform bedingten Stärke der Flügel an ihrer AVurzel, die Zwischenräume der einzelnen Flügel an der Nabe leicht so gering ausfallen können, dass das Wasser nicht mehr mit der genügenden Schnelligkeit hindürchtritt und dadurch unerwünschte Widerstände herbeiführt.

Stösse dev Schraube.

3) Die gewöhnlichen mathematischen Schrauben besitzen meistens eine constante Steigung und haben daher schon von vornherein den Nachtheil eines nicht ganz stossfreien Eintritts. Hierzu kommt, dass der grösste Theil ihrer Flügelfläche an der Nähe des Umfanges liegt, wesswegen sie einen sehr beträchtlichen Reibungswiderstand erzeugen (siehe § 117, 44). Durch diese Reibung der Schraube und den seitlichen Druck der Flügel wird die Wasser-

säule, auf welche die Schraube wirkt, in eine Centrifugalbewegung versetzt, die sich nach Bourne *) durch eine Niveauerhöhung des Wassers am Hintersteven äussert, Erschütterungen hervorbringt und somit ebenfalls einen Verlust an Maschinenkraft herbeiführt, welcher indessen nach neueren Ansichten nicht so bedeutend sein kann, als man früher annahm (siehe § 118, 46). Als Vortheil der mathematischen Schrauben ist nur anzuführen, dass sie sich sehr leicht ohne Modell formen lassen und desshalb billig sind.

sehen Schraube.

4)    Um die Stösse der mathematischen Schraube beim Eintritt zu VrbeTilung?n mildern, hat man die Flügel an der eintretenden Kante derartig beschnitten, dass nicht mehr das Flügelende, sondern etwa die Flügelmitte vorangeht. Die an der Eintrittskante fortfallende Fläche ist zum Theil an der Austrittskante wieder zugelegt. Eine solche Schraube, welche gleichzeitig auch eine geringere Reibung erzeugt als die Kreisausschnittsschraube, ist die auf Tafel 166,

Fig. 1 u. 2 gezeichnete rechtsgängige Schraube, von Belliss, sie gehört zu der auf Tafel 41, Fig. 7—11 dargestellten Pinnassmaschine.

Bei grösseren Schrauben ist die Flügelfläche in neuerer Zeit behufs Einschränkung des Beibungswiderstandes viel schmaler als früher bei den älteren Schrauben ausgeführt, hat aber trotzdem die abgerundete, eintretende Kante behalten, und zur noch grösseren Verminderung der Stösse beim Eintritte ist eine peripherial veränderliche Steigung eingeführt worden. Solche nach Tafel 166,

Fig. 5 u. 6 construirten Schrauben haben im Allgemeinen recht gute Resultate ergeben und sind mit 4 Flügeln versehen in der Handelsmarine immer noch sehr beliebt.

Zweck.

5)    b. Die neuere französische Schraube**) (Tafel 166, Fig. 3 und 4) wurde zuerst im Jahre 1877 von der Gesellschaft Forges et chantiers de la Méditeranée für die Fregatte „Tourville“ construirt, deren ursprüngliche Mangin-Schraube das Schiff bei den Probefahrten derartig erschütterte, dass man für die Verbände desselben fürchten musste. Die rechtsgängige Schraube besitzt einen Durchmesser

su

von 5,86 m., eine Steigung von 7,73 m., also

der Mitte der 4 Flügel eine Länge von 0,618 m. Sie hat dem Schiffe 5522 Tonnen Deplacement mit einer Maschinenkraft von 7466 IIP und 76,04 Umdrehungen pro Minute bei 9,3 °/₀ Slip im Mittel eine Geschwindigkeit von 16,89 Knoten verliehen. Die Schraube hat constante Steigung und eine gerade Erzeugungslinie. Die Mittellinien der

. Flügelflächen in der Projectionsehene bilden archimedische Spiralen. Diese Mittellinien construiren sich sehr leicht, wenn der Bogen B C (Fig. 3) von 43°—44°, welchen die Spirale umschliesst, in eine Anzahl

*) J. Bourne. A treatise on the screw propeller. London 18H7.

**) A. Ledieu. Les nouvelles machines marines. Paris 1882.

BUSLEY, die Schiffgmaschine.

= 1,319 und in

von

52

Zurückbiegung der Flügel.

Frfalirungsr,'suita te.

gleicher Theile getheilt und auch der Radius CO in ebensoviele gleiche Theile zerlegt wird. Schlägt man durch die Theilpunkte des Radius concentrische Kreise und zieht durch die Theilpunkte des Bogens Radien, so liefern die homologen Schnittpunkte der Bogen und der Radien die Punkte der archimedischen Spirale. Symmetrisch zu dieser Spirale wird nun nach beiden Seiten hin das projecirte Flügelareal angetragen, wodurch die gezeichnete Flügelfläche entsteht, deren Enden man besonders an der eintretenden Kante etwas abrundet. Durch diese Gestalt der Flügel erreicht man bis zu einem gewissen Grade eine Einschränkung der bei der mathematischen Schraube auftretenden Centrifugalbewegung des Wassers und ausserdem eine fühlbare Abnahme der Stösse beim Eintritt, weil nicht mehr der Umfangspunkt des Flügels zuerst in das die Schraube umgebende Wasser tritt, sondern weil der vorangehende Punkt ungefähr in die Mitte der Schraube verlegt ist. Wegen des hierdurch beträchtlich kürzeren Hebelarmes müssen auch die durch den Stoss des Wassers an der eintretenden Flügelkante hervorgebrachten Widerstandsmomente kleiner ausfallen.

6) Die Flügel sind, wie Fig. 4 zeigt, nach hinten gebogen, denn durch Versuche, welche namentlich Griffiths (siehe § 120, 28) angestellt hat, ist nachgewiesen, dass die Flügelfläche, günstiger wirkt, wenn man sie etwas vom Hintersteven abrückt. Der Grad dieser Zurückbiegung der Flügel findet sich aus dem Verhältnis:

___ CB

Steigung Umfang ’ h rc d

Die Schraube ist auf Tafel 166 genau gezeichnet worden (siehe § 117, 82—87), während sie in dem Werke von Ledieu, welchem sie entnommen wurde, nach einem angenäherten Verfahren ausgeführt ist, welches aber eine in der Axenebene von der wirklichen Flügelform stark abweichende Figur ergiebt. Die abgewickelte Flügelfläche ist wieder strichpunktirt in die Seitenansicht eingetragen.

7) Diese Schraube soll bei der Fregatte „Tourville“ sehr zufriedenstellende Resultate ergeben haben, namentlich wurden* die bei der früheren Schraube des genannten Schiffes auftretenden unerträglichen Erschütterungen fast ganz vermieden, welcher Umstand hauptsächlich wohl den unter 5) aufgeführten Gründen zuzuschreiben ist. — Eine der vorstehenden Schraube sehr ähnliche ist von dem Stettiner Vulcan*) für den Hamburg-Amerikanischen Postdampfer „Rugia“ angewendet worden. Dieselbe besitzt, bei 5,34 m. Durchmesser, 6,5 m. Steigung, mithin

von 6530 Tonnen Deplacement mit einer Maschinenleistung von 2750 IIP etwa 13 Knoten im Durchschnitt bei günstigen Reisen.

cb

cb

CB

= 1,217 und treibt das Schiff

*) Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure vom 12. September 1885.

Bei dieser Schraube uraschliesst die Spirale, welche die Mittellinie des Flügels bildet, nur einen Winkel von ca. 8°, gegen 44° bei der französischen Schraube, wesswegen auch die Zurückbiegung der Flügel nach hinten eine sehr unbedeutende ist.

Entstehung.

8) c. Die Mangin-Schraube ist von dem französischen Marine-Ingenieur gleichen Namens zuerst im Jahre 1851 vorgeschlagen worden. Sie besteht aus einer zweiflügeligen mathematischen Schraube, deren Flügel in der Mitte durch eine normal zu ihrer Axe stehende Ebene in zwei Hälften getheilt sind. Beide Hälften sind alsdann parallel hintereinander auf dieselbe Axe gesetzt, so dass zwischen beiden, wie Tafel 167, Fig. 5 —10 zeigt, ein gewisser Zwischenraum verbleibt. Die meisten Schrauben dieser Art haben wie die

vorliegenden eine peripherial veränderliche Steigung und nur bei

weniger sorgfältig construirten ist eine constante Steigung vorhanden. Die hier Fig. 5 — 7 gezeichnete, linksgängige Mangin-Schraube mit einer nur über ca. ¹/₅ der Flügelbreite reichenden Eintrittssteigung ist dem Werke von Bourne entnommen, sie ist 1865 für die englische Corvette „Favourite“ construirt worden, besitzt 4,877 m. Durchmesser, he = 5,080 m. Eintritts-, und ha = 6,096 m. Austrittssteigung, ha

folglich

= 1,25. Mit 1574 IIP erreichte das Schiff mit dieser

Schraube bei 2623 tons Deplacement eine Geschwindigkeit von 11,8 Knoten, eine für die geringe Maschinenkraft bei dem grossen Deplacement recht hohe Geschwindigkeit, welche nur durch die gänzliche Abwesenheit von Erschütterungen erreicht worden sein soll. Zuweilen findet man auch behufs Erzielung einer bessern Wirkung Mangin-Schrauben, bei denen die hinteren Flügel eine grössere Ein- und Austrittssteigung besitzen als die vorderen Flügel, wie eine solche rechtsgängige auf Tafel 167, Fig. 8—10 dargestellt ist, bei welcher ausserdem noch je drei verschiedene peripheriale Steigungen vorhanden sind (siehe § 117, 63).

9) Nach Fréminville wurden die ersten Versuche mit der Mangin- xut.effect. Schraube an dem Aviso „Duroc“ vorgenommen, dessen Schwesterschiff „Marceau“ eine mathematische Schraube erhielt. Die Probefahrten beider Fahrzeuge ergaben in Bezug auf Geschwindigkeit und Nutzeffect fast ganz gleiche Resultate. Hierauf erhielten die Fregatte „Bretagne“ und die Corvette „Phlégéton“ Mangin-Schrauben, welche sich in beiden Fällen zufriedenstellend bewährten. Nunmehr wurden die in Grösse und Form voneinander abweichendsten Schiffe der französischen Marine mit solchen Schrauben ausgerüstet, die inbetreff ihres Nutzeffectes keine schlechteren Resultate als andere Schrauben ergaben, indessen namentlich für Kreuzer eine bequeme Installirung und leichte Handhabung der Schraube ermöglichten. — Nach Ledieu sollen die Versuche mit dem „Elorn“

52*

Wirkungsweise.

Veränderungen der Mangin-Schraube.

Vortheila der Mangin-Schraube.

ergeben haben, dass die Mangin-Schraube in Bezug auf den Nutzeffect für kleinere Fahrzeuge den gewöhnlichen 4- und 6-flügeligen Schrauben nachsteht, dass sie aber bei grossen Schiffen denselben Nutzeffect wieder erreichen kann. — Nach Ortolan endlich ist ihr Nutzeffect nur wenig geringer, als der mit gewöhnlichen mathematischen Schrauben vonperipherial veränderlicher Steigung erreichbare.

10)    Betrachtet man die Wirkungsweise der Mangin-Schraube, so findet man, dass, wenn die Bewegung des Wassers ausser Acht gelassen wird, welche von der Wirkung des vordem Flügels herrührt, die Fläche des hinteren Flügels unter denselben Bedingungen arbeitet, wie diejenige einer zweiflügeligen Schraube von sehr geringer Länge. Wären die hinteren Flügel allein vorhanden, so würden sie im Wasser einen Schraubengang beschreiben, dessen Dicke gleich der halben Steigung wäre. Die vorderen Flügel hingegen können immer nur auf eine Wassermasse wirken, deren Dicke gleich dem Zwischenraum der beiden parallelen Flügel ist. Ob diese Dicke der Wassermasse gross genug ist, um die Schraube zur vollen Geltung kommen zu lassen, ist eine Frage, welche die Theorie nicht beantworten kann. Die practischen Erfahrungen scheinen indessen dafür zu sjDrechen, dass sie für die Ausnützung der disponiblen Maschinenleistung genügt, und daraus würde dann der höchst bemerkenswerthe Schluss zu ziehen sein, dass der von den Schraubenflügeln auf die Wassermoleküle ausgeübte Druck sich nicht sehr weit von ihrer Oberfläche fortpflanzt.

11)    Nach dem Vorstehenden werden also von der Mangin-Schraube im Wasser 4 parallele Schraubengänge beschrieben, deren Dicke finden hinteren Flügel gleich der halben Steigung minus dem Zwischenraum der Flügel ist, während sie für den vorderen Flügel nur die Dicke dieses Zwischenraumes besitzen. Aus diesem Umstande hat man gefolgert, dass die Mangin-Schraube eine bessere Wirkung besitzen würde, wenn die von derselben in die Wassermasse geschnittenen Schraubengänge alle gleiche Dicke hätten, welches man erreichen könnte, wenn man 2 Flügel einer 4 Hügeligen Schraube um 90° herumdrehte und sie so auf die Axe parallel zu den beiden anderen Flügeln placirte, dass sie um den vierten Theil der Steigung auseinander ständen. Eine solche Aenderung führt zu einer Mangin-Schraube, deren parallele Flügel sehr beträchtlich von einander entfernt sind, und welche, wie die Erfahrung mit in dieser Weise angenähert ausgeführten Schrauben gezeigt hat, keine bemerkens-werthen Vortheile besitzen, sondern sich wegen ihrer grossen Länge nur sehr schwierig am Schiff anbringen lassen.

12) Die Mangin-Schraube hat den grossen Vorzug, dass ihre Flügel eine sehr geringe Breite aufweisen, ohne dabei eine grössere Länge als eine gewöhnliche Schraube mit 2 Flügeln zu beanspruchen.

Für Schiffe mit Hchtbaren Schrauben

wie sie die meisten

Segel tragenden Kreuzer besitzen, ist die Mangin-Schraube daher am empfehlenswertesten. Sie gestattet die Anbringung eines schmalen Schraubenbrunnens, dessen Länge, die für eine gewöhnliche 2-flügelige Schraube erforderliche nicht überschreitet. Da breite Schraubenbrunnen stets unbequeme, und bei Holzschiffen auch weniger solide Heckverbände im Gefolge haben, so ist es erklärlich, dass fast alle Kreuzer der französischen Marine und ein grosser Theil derselben in der englischen Marine mit Mangin-Schrauben versehen wurden. Man hat auch Holzschiffe ohne Schraubenbrunnen mit Mangin-Schrauben ausgerüstet und die letztere beim Segeln mit Hülfe des Bremsbandes der Schraubenwelle (siehe § 76, 35) vertical festgestellt, so dass der grösste Theil ihrer Flügelfläche durch den breiten hölzernen oder broncenen Hintersteven bedeckt wurde, ihr AViderstand also ein sehr geringer war. — Um diesen Widerstand noch mehr zu verringern, resp. um die Schrauben-^"^¹)®^¹“' brunnen noch schmaler herstellen zu können, hat man die Mangin-Schraube mit drei parallel hintereinander stehenden Flügeln ausgeführt, indessen seinerzeit bei den diesbezüglichen Versuchen mit den französischen Fregatten „Tilsit“ und „Breslaw“, sowie mit dem Transportdampfer „Rhone“ keine günstigen Resultate erzielt, so dass man von dieser Construction wieder Abstand nehmen musste.

Griffiths-

Seliraube.

13) d. Die Griffiths-Schraube ist im Jahre 1849 in England patentirt und seitdem durch verschiedene Zusatzpatente wesentlich umgestaltet worden. Die auf Tafel 167, Fig. 3 u. 4 abgebildete moderne linksgängige Griffiths-Schraube besass unsere Panzerfregatte „Preussen“, welche mit 6767 Tonnen Deplacement bei einer Maschinenkraft von 4386,7 liP mit 64,5 Umdrehungen pro Minute, eine Geschwindigkeit von 13,91 Knoten erreichte. Die Schraube hatte 6,590 m. Durchmesser, he = 6,277 m. Eintritts- und ha = 7,140 m.

h-a

Austrittssteigung, also ^ = 1,083.

besonders günstig, denn ihr Slip betrug bei der Probefahrt, deren Resultate vorstehend angegeben sind, nur 0,806 °/₀. Später ist sie durch eine Hirsch-Schraube ersetzt worden.

Sie arbeitete indessen nicht

14) Griffiths gab seiner Schraube eine grosse kugelförmige Nabe, den mit Entstehung, derselben nicht mehr in einem Stück bestehenden, sondern verstellbar gemachten Flügeln eine nach den Enden hin zugespitzte Blattform und führte die Erzeugungslinie in der Axenebene von der Nabe bis ungefähr zur Mitte des Flügels als gerade, von dort ab bis zum Umfange als eine nach dem Schiffe hin leicht gekrümmte Linie aus, deren Endpunkt y (Fig. 4) um das Stück xy von der Verticalen O 0.₂ nach vorn gerückt ist. Meistens ist diese Abbiegung so bemessen, dass x y etwa gleich 0,04 d wird. Er selbst sagt in seinen

verschiedenen Patentschriften über seine Schraube ungefähr Folgendes : Durch Y ersuche hat er festgestellt, dass eine grosse kugelförmige Nahe mit einem Durchmesser gleich */₄ bis ¹/a des Schraubendurchmessers am günstigsten wirkt, eine Vergrösserung über ¹/₃, sowie eine Verkleinerung des Durchmessers unter ¹/4 führen Widerstandsvermehrungen herbei. Durch weitere Versuche fand er, dass es besser sei, zur Verminderung der Beibungsarbeit die Schraubenflügel an den Enden zuzuspitzen und dafür die Flügel an den mehr nach der Nabe zu gelegenen Stellen zu verbreitern. Er giebt den Flügeln an der Nabe eine Breite gleich des Schraubendurchmessers und an den Enden gleich x/₉ desselben, welche Verhältnisse von ihm als die im Allgemeinen günstigsten bezeichnet werden. — Bei modernen Griffiths-Schrauben bezieht man die Abmessungen der Flügel auch wohl auf die Steigung h und giebt Sennett als Beispiel für eine 2-flügelige Griffiths-Schraube folgende Dimensionen an : Flügelbreite an der Spitze 0,07 h, grösste Breite 0,167 h, Breite an der Nabe 0,11 h, Länge beider Schraubenflügel zusammen 0,24 h. — Griffiths con-struirte seine Schrauben ferner mit angesetzten Flügeln, deren Steigung man beliebig ändern und deren etwa abgeschlagene Flügel man auswechseln konnte, ohne die ganze Schraube zu erneuern, eventuell ohne das Schiff zu docken. Gewöhnlich stellt er bei seinen Schrauben eine mittlere Steigung h = 1,25 d ein (siehe § 117, 69), gemessen auf der Mitte der Flügelfläche, d. h. in der Mitte zwischen Nabe und Umfang, welche Steigung er für seine Schraube als die passendste bezeichnet; nur für sehr flacbgehende Fahrzeuge empfiehlt er eine grössere, bis zum doppelten Durchmesser gehende Steigung.

1/

hi

Er,îïhfien8S 15) Bezüglich der eigenthümlichen Form der Erzeugungslinie seiner Schraube sagt Griffiths *) : Durch Versuche wurde festgestellt, dass die äussersten Flügelspitzen sehr wenig wirksam sind, dass sie vielmehr nur für den ungehinderten Zufluss des Wassers vom Umfange nach den inneren Theilen der Schraube hin zu sorgen haben. Die Schraube lässt sich mit einer Centrifuge vergleichen, welche einen Wasserstrom durch den Schraubenkreis treibt, den sie, um den nöthigen Zufluss zu erhalten, von allen Punkten ihres Umfanges ansaugt. Die von der vorderen Flache der Flügel nach deren Druckfläche strömenden Wasserfäden nehmen daher, ehe sie in den Schraubenkreis eintreten, eine gewisse Krümmung an. Biegt man nun die Flügelenden nach dem Schiffe zu, so bekommt die Schraube eine bessere Stütze an den wie eben erläutert fliessenden Wassertheilchen und ermöglicht eine bessere Ausnützung der Maschinenkraft, weil diese Wassertheilchen jetzt sofort gegen die Druckfläche der Flügel strömen, statt gegen deren *) J. Bourne. A treatise on the screw propeller. London 1867,

vordere Flächen, wie sie es hei geraden Erzeugungslinien tliun. Der letztere Umstand, dass die in den Schraubenkreis tretenden Wassertheilchen bei Schrauben mit geraden Erzeugungslinien stets gegen die vordere Fläche der eintretenden Kante der Flügelenden treffen, hat die § 117, 30 erwähnte starke Abnützung und Corrosion der Schraubenflügel im Gefolge, welche also durch die gekrümmte Erzeugungslinie ebensowohl vermieden wird, als der Widerstand, den das Auftreffen der Wassertheilchen gegen die vordere Flügelfläche erzeugt.

Vortheil der Griffiths-Schraube.

Hirsch-

Schraube.

Ausfuhrung.

16)    Der Vortheil der Griffiths - Schraube liegt nach den jahrelangen Erfahrungen mit derselben nicht in einer Vergrösserung der Schiffsgeschwindigkeit gegenüber einer gewöhnlichen mathematischen Schraube bei gleicher Maschinenkraft, sondern hauptsächlich in ihrem stossfreien Arbeiten, welches letztere noch mehr hervortritt, wenn man sie statt mit constanter Steigung mit verschiedener Ein-und Austrittssteigung ausführt. Sie galt lange Zeit als die effectvollste aller Schrauben, wird aber jetzt durch die Hirsch-Schraube immer mehr verdrängt und daher seltener ausgeführt.

17)    e. Die Hirsch-Schraube wurde in England in ihrer ersten Gestalt schon im Jahre 1859, in ihrer späteren definitiven Form im Jahre 1860 patentirt, ist aber erst gegen Mitte der siebziger Jahre allgemeiner bekannt geworden und seitdem immer mehr in Gebrauch gekommen. Auf Tafel 167, Fig. 1 und 2 ist die linksgängige Hirsch-Schraube unserer Kreuzercorvette „Freya“ von 5,012 m. Durchmesser, he — 5,336 m. constanter Eintrittssteigung, ha< = 4,253 m. Austrittssteigung der unteren Flügelschnitte und ha = 6,227 m. Austrittssteigung der oberen

= 1,167. Das Schiff er-

Flügelschnitte gezeichnet, für letztere ist

reichte mit dieser Schraube bei einem Deplacement von 2110 Tonnen, einer Maschinenkraft von 2128,3 IIP und einem Slip von 6,25 °/ö hei 78 Umdrehungen pro Minute eine Geschwindigkeit von 14,88 Knoten.

18)    Die Hirsch-Schraube hat meistens eine etwas kleinere kugelförmige Nabe als die Griffiths-Schraube, dieselbe variirt von etwa ¹/(i d hei angegossenen, bis ungefähr J/₄ d bei angeschrauhten Flügeln. Die Erzeugungslinie der Hirsch-Schraube ist in der Projektionsebene eine archimedische Spirale, welche wie unter 5) angegeben construirt wird, und in der Regel einen Bogen von ca. 28°—30° einschliesst. Die projecirte Flügelfläche ist gewöhnlich symmetrisch zu der gleichzeitig die Mittellinie des Flügels bildenden Erzeugungslinie gelagert. Die abgewickelte Flügelfläche hat die Form eines nach den Enden zugespitzten Blattes. Die Steigungen sind so vertheilt, dass die Eintrittssteigung, wie bereits § 117, 67 erwähnt, constant bleibt, hingegen die Austrittssteigung an der Nabe kleiner als die Eintrittssteigung wird, um den Widerstand des Wassers an dieser Stelle möglichst einzu-

schränken. Die Austrittssteigung am Umfange der Flügel ist selbstverständlich grösser als die Eintrittssteigung. Beide Austrittssteigungen sind so gewählt, dass das arithmetische Mittel aus denselben ungefähr gleich der Eintrittssteigung wird (siehe § 117, 67).

Wirkungsweise.

Vortheile der Hirsch-Schraube.

Nachtheile der Hirsch-Schraube.

19) Die Flügel der Hirsch-Schraube bilden infolge ihrer Erzeugungslinie stark gekrümmte Flächen, deren Endpunkte zuerst in das Wasser eintreten und den Wurzelpunkten im Sinne der Rotation voreilen. Durch diese Construction soll die bei jeder Schraube mehr oder minder vorkommende Centrifugalbewegung (siehe 3) aufgehoben und eine Zertheilung der durch die Schraube tretenden Wassertheilchen nicht nur bis zu einem gewissen Grade verhindert werden, sondern man will die letzteren sogar direct nach hinten werfen, um eine möglichst geschlossene Wassersäule zu erzeugen. Durch diese Ausführungen erklärt man die mit einer Hirsch-Schraube erfahrungsmässig erreichbare grössere Schiffsgeschwindigkeit bei gleicher Maschinenleistung. Hierzu kommt eine sehr beträchtliche Verminderung der Stösse und Erschütterungen gegenüber allen anderen Schrauben, welche man dem stufenweisen Eintritt der Flügelkanten vom Umfange nach der Nabe hin zuschreibt.

20)    Die Ansichten über die Hirsch-Schraube sind, was ihren Nutzeffect anbelangt, etwas getheilt. Während man nach den vielen veröffentlichten englischen Probefahrtsresultaten und nach den in unserer Marine gemachten Erfahrungen zu der Annahme berechtigt ist, dass diese Schraube einen besseren Nutzeffect besitzt, wie alle anderen zur Zeit im Gebrauche befindlichen Schrauben, behaupten die Franzosen, welche die Hirsch-Schraube fast gar nicht verwenden, dass sie mit der unter 5) beschriebenen Schraube denselben Nutzeffect erreichen. Einen nicht bestrittenen Vorzug der Hirsch-Schraube bilden die geringen Erschütterungen, welche sie am Hinterschiffe hervorruft. In dieser Hinsicht kann es derselben anerkanntermaassen keine andere Schraube gleichthun.

21)    Die Nachtheile der Hirsch - Schraube bestehen besonders in den wegen ihrer complicirten Construction beträchtlichen Herstellungskosten und ihrer geringen Wirksamkeit beim Rückwärtsschlagen, welche letztere weit schlechter als die einer gewöhnlichen mathematischen Schraube ist. Ausserdem will man gefunden haben, dass sie leichter bewachsen, als andere Schrauben, wahrscheinlich wohl, weil der auf die Flügel treffende Wasserstrom weniger heftig wirkt, wie bei jenen, mithin das Ansetzen von Unreinheiten etc. begünstigt. — Wird die Hirsch-Schraube für Kreuzer verwendet, welche ihre Schraube lichten sollen (siehe Tafel 122 und 123), so müssen die Schraubenbrunnen wegen der Flügelform erfahrungsmässig etwas breiter gemacht werden, als für eine mathematische Schraube nöthig wäre.

ist von ihrem Erfinder im letzten Jahrzehnt mit Vortheil für kleinere schnelle Fahrzeuge, wie Torpedoboote, Lustyachten etc. verwendet worden. Die auf Tafel 168, Fig. 1 und 2 dargestellte Schraube gehört einem grösseren Thornycroft-Tor-pedoboote unserer Marine an, welches vollkommen kriegsmässig ausgerüstet hei seiner Erprobung an der gemessenen Meile in der Eckernförder Bucht mit einem Deplacement von 68 Tonnen, einer Maschinenkraft von 653 DP bei 395,6 Umdrehungen pro Minute und 17,5 °/₀ Slip der Schraube eine grösste Geschwindigkeit von 17,65 Knoten erreichte. Die Schraube hat einen Durchmesser von 1,70 m., eine Eintrittssteigung he = 1,524 m. und eine Austrittssteigung ha = 1,752 m., also

22) f. Die

= 1,03.

23)    Die Thornycroft - Schraube besitzt eine in der Axenebene nach Ausfuhrung-hinten gekrümmte Erzeugungslinie, die Form ihrer Flügel ist in

der Projectionsebene eine der Griffiths-Schraube sehr ähnliche und ihre Steigung ist an der ein- und austretenden Kante je eine constante. Die Eigenthümlichkeit der Thornycroft - Schraube besteht in den convex zurückgebogenen Flügeln. Durch das Zurückbiegen der Flügel soll ein besserer Wirkungsgrad der Schraube erzielt werden, wie schon unter 6) angeführt wurde. Thatsache ist, dass Torpedoboote und schnelle kleine Dampfyachten zur Zeit fast immer Schrauben erhalten, welche der Thornycroft-Schraube mehr oder minder ähnlich sind, und dass die mit denselben erzielten Resultate allgemein befriedigen. Die Flügel der Thornycroft-Schrauben bestehen aus Stahl, die Naben aus Stahlguss. Die Flügel werden durch je einen Keil auf der Nabe befestigt, welcher, wie Fig. 1 zeigt, durch eine seitliche Kopfschraube gegen das Herausfallen gesichert ist.

Vor

aussetzungen.

24)    g. Die Parsons’sche Turbinen-Schraube²) ist von ihrem Erfinder auf Grund zahlreicher Versuche mit Centrifugalpumpen und Turbinen con-struirt worden. Diese Versuche bestätigten die bekannten Gesetze, dass es am vortheilhaftesten ist, wenn das Wasser tangential zu den Flügeln der Centrifuge ein tritt, und beim Entlangfliessen an denselben allmälig in eine Rotationsbewegung übergeführt wird.

Von noch grösserer Bedeutung bleibt aber die stossfreie Einführung des Wassers in das Ausgussrohr und die möglichst allmälige Verminderung der demselben in der Pumpe ertheilten Geschwindigkeit. Da nun das einen Schraubenpropeller passirende Wasser ebenfalls in eine rotirende Bewegung versetzt wird, welche sich bei flachgehenden Schraubendampfern mit schnell rotirenden Schrauben ganz leicht erkennen lässt, so müssen auch die obigen

Gesetze für die Schraube bis zu einem gewissen Grade Anwendung finden. —

Botirende Bewegung des Wassers.

Ausführung der Turbinen-scliraubo.

25) Die Rotationsbewegung des Wassers in der Schraube wird verursacht durch:

a)    den Druck, welchen die Flügelflächen auf dasselbe ausüben, während sie es durchschneiden, wobei sie das Wasser senkrecht zu ihrer Oberfläche fortbewegen,

b)    die Oberflächenreibung zwischen den Flügeln und dem Wasser,

c)    das Nachstürzen des Wassers in die von den Flügeln beschriebenen Räume. Diese letztere Bewegung des Wassers kann bei schnelllaufenden Schrauben nicht rasch genug erfolgen, wesswegen Wirbelbildungen entstehen und eine grosse Quantität Wasser in dem Kielwasser des Schiffes eine nach vorn gerichtete Bewegung annimmt (siehe auch § 118, 11 und 12). Diese letztere Ursache ist wahrscheinlich grösser als die ersten beiden und bei Geschwindigkeiten von 20—25 m. pro Se-cunde, wie sie für die Flügelenden der gewöhnlichen Schrauben grosser Schiffe nicht ungewöhnlich sind, wird die hierdurch hervorgerufene, wirbelnde Bewegung einen sehr grossen Betrag erreichen.

26) Um die Rotationsbewegung für die Propulsion nutzbar zu machen, construirte Parsons für einen kleinen Dampfer, dessen Maschine etwa 20 IP indicirte, eine 3-flügelige Schraube von 1,066 m. Durchmesser (Tafel 168, Fig. 5—8), mit welcher bei 100 Umdrehungen pro Minute eine Geschwindigkeit von 5,6 Knoten pro Stunde — 2,88 m. pro Secunde erreicht wurde. Die Schraube besass eine Eintrittssteigung he = 1,545 m., welche nur etwa halb so gross als die Geschwindigkeit des in die Schraube tretenden Wassers war, diese Steigung wurde dann in eine Austrittssteigung

ha — 4,907 m. übergeleitet, so dass

Schraube war ein Umhüllungscylinder gelegt (Fig. 5), welcher sie vollständig umschloss. Hinter derselben waren am Rudersteven 4 Führungsflügel (Fig. 6) befestigt, welche das mit grosser Geschwindigkeit tangential an den Schraubenflügeln ausfliessende Wasser aufnahmen und infolge ihrer schraubenförmigen Gestalt in eine- zum Kiele parallele Richtung überleiteten. Fig. 8 zeigt die Construction eines Schnittes durch die Enden der Schraubenflügel und der Führungsflügel, deren Krümmungsradien und Krümmungsmittelpunkte für die durch Kreisbogen dargestellten Richtlinien empirisch gefunden sind. Die Rotationsgeschwindigkeit des Wassers in der Schraube wird demnach in eine geradlinige, der Schiffsbewegung entgegengesetzte, umgewandelt. Die einzigen innerhalb der Schraube auftretenden Arbeitsverluste entstehen durch die

= 4,6 wurde. Um diese

Oberflächenreibung der Flügel und durch die von der Bewegung ihrer Enden herrührende Wirbelbeivegung. Auch die Führungs-Hügel sind von einem Cylinder umgeben, welcher einen 13 mm. grösseren inneren Durchmesser als die Schraube besitzt, und zwischen Buder- und Hintersteven befestigt ist. Derselbe hat den Zweck, die Wirkung der Schraube und der Führungsflügel auf das von denselben eingeschlossene Wasservolumen zu beschränken und gleichzeitig die Führungsflügel zu stützen.

Resultate.

27)    Seit einigen Jahren hat Thornycroft für sehr flachgehende Fahrzeuge die Parsons’sche Turbinenschraube verwendet, mit welcher er 1879 und 1880 die ersten Versuche machte. Später wurde diese Turbinenschraube probeweise an dem kleinen Torpedoboote „Lightning“ angebracht und ergab hierbei beträchtlich bessere Resultate als die alte Thornycroft-Schraube desselben. Das Boot erreichte mit etwa 34 Tons Deplacement, 477 IIP, 423 Umdrehungen der Maschine pro Minute, eine Geschwindigkeit von 19,02 Knoten.

Diese Turbinenschraube war der auf Tafel 168, Fig. 3 u. 4 abgebildeten ganz ähnlich, sie besass denselben Durchmesser von 0,914 m., aber nur 2 Flügel. — Mit der alten Thornycroft’schen Schraube? welche der auf Tafel 168, Fig. 1 u. 2 abgebildeten verwandt war, lief das Boot bei 28 Tons Deplacement, 400,8 IIP und 354 Umdrehungen pro Minute nur 18,54 Knoten. Die Schraube besass hierbei einen Durchmesser von 1,778 m. Das Boot hat also mit der etwa halb so grossen Turbinenschraube eine um etwa 0,5 Knoten grössere Geschwindigkeit erreicht, als mit der alten Thornycroft-Schraube.

28)    h. Die Thornycroft’sche Turbinenschraube³) unterscheidet sich von der Ausführung. Parsons’schen im Wesentlichen nur durch die Anbringung einer

weit grösseren Nabe, und eines hinter derselben angeordneten, ihrer Form entsprechenden konischen Körpers, deren Zweck weiter unten erläutert ist. Sie ist ebenso wie die Parsons’sche Schraube vollständig von einem aus Blech zusammengenieteten Umhüllungs-cylinder umgeben, an welchem sich nach hinten die Anordnung der Führungsflügel anschliesst, in die sich das aus der Schraube tretende Wasser ergiesst. Ihre 3 Führungsflügel sind so geformt, dass der Druck der gegen dieselben fliessenden Wassertheilchen eine nach vorne gerichtete Componente besitzt, welche den von der Schraube ausgeübten Propulsionsdruck verstärkt und das Fahrzeug durch das Wasser treiben hilft (siehe 26). Nach den Resultaten der von Thornycroft angestellten Versuche soll die Wirkung der Führungsflügel etwa 0,2 der ganzen Propellerwirkung betragen, wodurch die obenangeführte Ebenbürtigkeit — wenn nicht Ueber-

legenlieit — der kleinen Turbinenschraube mit der grossen gewöhnlichen Schraube verständlich wird. Bei einem Modellboote fand man den an den Führungsflügeln ausgeübten Druck gleich ¹/₃ des gesammten Schraubendruckes.

Nabe

und Steigung.

29) Auf der grossen Nabe der Schraube sitzen 2 oder 3 Flügel, deren Eintrittssteigung beträchtlich kleiner als die Geschwindigkeit des bei „Voll Dampf“ in den Cylinder der Schraube tretenden Wasserstromes ist. Die Nabe, welche vorn, d. h. nach dem Schiffe zu, ihren kleinsten Durchmesser besitzt, verbreitert sich nach hinten sehr merklich und ebenso nimmt die Steigung zu. Die in den Schraubencylinder tretende Wassermasse wird daher beim Passiren durch die Schraube einerseits beschleunigt, andrerseits erfährt sie aber gleichzeitig durch die sich vergrössernde Nabe eine gewisse Contraction, und hierdurch wächst der Druck, welchen sie gegen die hinter dem Schraubencylinder befindlichen Führungsflügel ausübt. Aus dem vorstehenden Grunde giebt die mittlere Steigung der Schraube gar keinen Anhalt für die zu erwartende Beschleunigung des Wassers innerhalb derselben, die letztere wird vielmehr im Allgemeinen grösser sein, wie sonst bei einer Schraube mit so hoher Steigung.

Steuer-

Vorrichtung.

schrauben.

30) Als Nabe ist an den Führungsflügeln ein der Schraubennabe ähnlicher, aber in entgegengesetzter Richtung auslaufender konischer Körper angebracht, dessen hinterstes Ende eventuell am Fahrzeuge oder dessen Ruder befestigt wird, und der die Wiedervereinigung der im Schraubencylinder beschleunigten und zusammengedrängten Stromfäden erst nach und nach gestattet, damit keine Wirbelbildungen entstehen können. Bei den ersten Versuchen mit „Lightning“ war dieser hintere konische Körper mit dem Ruder verbunden, ausserdem war zur Erzeugung einer grösseren Steuerfähigkeit des Bootes der Schraubencylinder mit zwei gekrümmten Schaufeln versehen, welche an jeder Seite desselben aussen befestigt waren. Legte man die Ruderpinne um einen beträchtlichen Winkel, so traten diese Schaufeln aus ihrer gewöhnlichen Lage heraus und vermehrten die Ruderfläche, während sie bei kleineren Ruderwinkeln in ihrer Position verharrten. Diese Einrichtung machte indessen den ganzen Mechanismus sehr complicirt und die für diese Construction nothwendige Wandstärke des Schrauben-cylinders vermehrte den Widerstand des Fahrzeuges und verringerte den Nutzeffect der Schraube, so dass Thornycroft die Vorrichtung nicht weiter anwandte, deïvTurbinen- 31) Thornycroft empfiehlt die Anbringung der Turbinenschraube in zwei Fällen; erstens für Seedampfer, welche oft mit Ballast laufen müssen und deren gewöhnliche Schraube dann beständig austauchen würde, zweitens für sehr flachgehende Fahrzeuge, welche sonst

mit Schaufelrädern (Heckrädern) versehen werden müssten. Namentlich für letztere Fahrzeuge soll die Anbringung der Turbinenschraube empfehlenswert sein, und zwar besonders, wenn eine hohe Schiffsgeschwindigkeit verlangt wird. Die alsdann erforderliche hohe Umdrehungszahl der Schraube bedingt eine hohe Kolbengeschwindigkeit der Maschine und diese ist nach § 97, 12 das beste Mittel zur Re-ducirung des Maschinengewichts. Man erhält also ein Fahrzeug mit leichter Maschine, mit dem geringen Tiefgange eines Raddampfers, aber doch nicht von so grosser Breite eines solchen, welcher Umstand oftmals für Fluss- und Canalschifffahrt entscheidend sein dürfte.

mit

32)    Nach den „Lightning“-Versuehen hat Thornycroft verschiedene Dampfer

⁷    Doppel-Tur-

flachgehende Fahrzeuge mit seinen Turbinenschrauben versehen, binenschrauben. Ein im Jahre 1882 erbauter Doppelschraubendampfer von nur 0,305 m. Tiefgang für den Congo*) lief mit 9,23 tons Deplacement,

480 Umdrehungen pro Minute, 44,1 °/₀ Slip der 2 Hügeligen Schraube von 0,407 m. Durchmesser im Maximum 10,49 Knoten. Sein

war gleich 85,2, welcher nicht so

Leistungscoefficient Cx =

y-> y-/:!

~ISP

niedrig erscheint, wenn man bedenkt, dass bei so kleinen Fahrzeugen die Reibungsoberfläche des Schiffskörpers ungewöhnlich gross im Verhältniss zum Deplacement ist. Sie betrug bei diesem Dampfer pro ton Deplacement 5,7 qm. — Bei diesem Dampfer tauchten die Schrauben mit ihren unteren Enden nur 0,279 m. in das Wasser, so dass sie bei jeder Umdrehung 0,128 m. aus dem Wasser schlugen. Befindet sich aber das Boot in Fahrt, so bewirken die Schraubencylinder, dass jede Schraube in einem vollen Wasserstrom arbeitet. Jeder dieser Cylinder besitzt nach oben hin eine Oeffnung, mittelst welcher man die Schraube leicht von Kraut reinigen kann, wenn sich dasselbe darin aufgefangen haben sollte.

schraube.

33)    Im Jahre 1884**) hat Thornycroft sogar schon einen kleinen^“»*”^¹^ Dampfer von 6,7 tons Deplacement mit einer ebensolchen Einzelschraube für den Nil abgeliefert, dessen Hintertheil wie ein Tunnel geformt war, in welchem die Schraube sass und der nur 0,380 m. tief ging. Die Schraube hat 0,508 m. Durchmesser, ragt also mit ihren oberen Flügeln ebenfalls 0,128 m. aus dem Wasser hervor.

Sobald sie sich aber bewegt, steigt das Wasser in dem Tunnel, verdrängt die vorhandene Luft aus demselben und die Schraube arbeitet dann vollständig eingetaucht in dem ganz gefüllten Schraubencylinder. Durch das Aufsteigen des Wassers beim Vollsaugen des Tunnels entsteht kein Arbeitsverlust, weil die zum Ansaugen des-

*) Twin screw shallow draught steamer for the river Congo. 18. März 1888.

**) Light draught screw launch.

Engin'eering vom

Engineering vom 10. April 1885.

selben erforderliche Arbeit wieder gewonnen wird, wenn es auf das Niveau zurückfällt. Dieses Fahrzeug soll an der gemessenen Meile mit im Mittel 528 Umdrehungen 18,449 Knoten gelaufen haben, wobei 102 EP indicirt wurden.

Neueste Ausführungen.

Zweck der Versuche.

Eintheilung.

34) Im Jahre 1885 hat Thorny croft ⁴) 5 grössere Dampfer mit Doppelschrauben für den Nil gebaut, welche ebenfalls in der vorbeschriebenen Weise mit eingebauten Tunneln am Hinterschiff versehen waren. Diese Dampfer von 36,5 m. Länge, 6,4 m. Breite und 0,533 m. Tiefgang besassen Turbinenschrauben von 0,810 m. Durchmesser, welche demnach 0,277 m. aus dem Wasser hervorragten. Der erste dieser Dampfer lief an der gemessenen Meile 15,25 Knoten. — Nach diesen bisherigen Erfolgen zu urtheilen tritt die Turbinenschraube erfolgreich gegen die Heckräder bei kleinen flachgehenden Fahrzeugen auf und wird die letzteren wahrscheinlich ebenso verdrängen, wie die gewöhnlichen Schrauben in der Ocean-schifffahrt die Seitenräder verdrängt haben.

¹

Das Zeichen oc heisst proportional.

²

The screw-propeller. Engineering vom 21. November 1879,

³

J. I. Thornycbort. Efficiency of guide blade propellers. Transactions of the institution of naval architects. London, 1883,

⁴

S. W. Barnaby, Marine propellers. London, 1885.

§ 120.

Erfahrungen mit Schrauben.

1) Seit dem ersten Auftauchen der Schraube als Schiffspropeller, also seit ungefähr 50 Jahren, hat man unausgesetzt Versuche mit den verschiedensten Schraubendampfern angestellt, um entweder den Einflusss der einzelnen Elemente, aus denen sich die Schraube zusammensetzt, auf ihren Nutzeffect zu ermitteln, oder um die Einwirkung der Schraube auf das Schiff, und dessen Verhalten beim Segeln, Manövriren u. s. w. zu erforschen. Die berühmtesten dieser Versuche älteren Datums sind bereits § 117, 93 citirt, während unter den neueren Versuchen dieser Art die § 110, 62 mitgetheilten, von Isherwood ausgeführten, unstreitig die meiste Beachtung verdienen. Daneben sind hauptsächlich noch zu erwähnen die Versuche resp. Untersuchungen vom älteren und jfingern Froude, von Griffiths, Maginnis, Rennie, Reynolds, Thornycroft und Yarrow, sowie die in unserer Marine wiederholt angestellten und weiter unten besprochenen Vergleichsprobefahrten.

2) Die aus diesen Versuchen entstammenden, für die Praxis wichtigsten Resultate sind nachstehend zusammengefasst in :

I. Erfahrungen über die Elemente der Schraube,

II. Erfahrungen über die Anbringung der Schraube am Schiff,

III.    Erfahrungen über das Segeln mit Schraubendampfern,

IV.    Erfahrungen über das Steuern von Schraubendampfern.

3)    I. Die Erfahrungen über die Elemente der Schrauben erstrecken sich ™iru?f hauptsächlich auf die Wahl:

Schrauben-Ele-

mente.

a)    des günstigsten Schraubendurchmessers,

b)    der vortheilhaftesten Steigung

c)    der practischsten .Flügelzahl,

d)    der besten Flügelform.

4)    a. Der günstigste Schraubendurchmesser ist, wie bereits § 117, 49 gesagt^<h ist, nicht wie früher allgemein angenommen wurde, der möglichst messer-grösste. Zu dieser Erkenntniss führten hauptsächlich:

a) Die Probefahrten des englischen Kreuzers „Iris“,

ß) die Versuche von Maginnis,

y) die Versuche von Yarrow,

Ô) die neueren Probefahrten in unserer Marine.

Probefahrten der „Iris“.

5)    a. Die Probefahrtsresultate des englischen Doppelschrauben - Kreuzers „7ns“ sind schon § 117, 52 erwähnt und nachstehend im Auszuge

tabellarisch mitgetheilt. Der Chef-Ingenieur der englischen Admiralität Wright¹) unterzog dieselben einer genauen Analyse und kommt am Schlüsse derselben zu folgendem Résumé :

I) Die ungünstige Wirkung der ersten Schraube (Versuch 1) kann nicht auf Rechnung ihrer Oberflächenreibung allein gesetzt werden.

II) Es ist höchst wahrscheinlich, dass die Flügel der ersten Schraube an ihren Enden eine grössere Wirbelbildung und damit einen grösseren Widerstand erzeugten (siehe § 11.9, 25 c.) als die Flügel der anderen Schrauben. Die 4 Flügel der ersten Schraube von 5,537 m. Steigung folgten bei ihrer Bewegung im Wasser sehr schnell aufeinander und beschrieben in demselben Schraubengänge von 1,384 m. Dicke, so dass jeder vorhergehende Flügel für den nachfolgenden das Wasser aufrührte. Mit anderen Worten: jeder nachfolgende Flügel kam wahrscheinlich mit den Wirbeln in Berührung, welche die breiten und mit grösster Geschwindigkeit sich bewegenden Enden des vorhergehenden Flügels durch das Nachstürzen des Wassers erzeugt hatten. Diese Wirbel werden zweifellos an den Stellen, wo sich die Flügel dem Schiffe und den Winkelträgern der Stevenrohre (siehe Tafel 120, Fig. 1) nähern, am ärgsten aufgetreten sein.

III) Die FTiigel der zweiten, nur zweiflügeligen Schraube (Versuch 2) folgten einander in doppelt so grossen Zwischenräumen als die der ersten, so dass die von dem vorhergehenden Flügel gebildeten Wirbel schon nach hinten abgeflossen sein

konnten, ehe es dem nächstfolgenden möglich wurde, zwischen dieselben hindurchzustreichen, hierdurch wurde das mit derselben erzielte Resultat ein besseres. Das Schiff erreichte mit einer über 2000 IIP geringeren Maschinenleistung eine nur um 0,8 Knoten geringere Maximalgeschwindigkeit.

IV)    Die Erklärung für die besseren Resultate der dritten ebenfalls vierflügeligen Schraube (Versuch 3) liegt in dem geringeren Durchmesser, wodurch die Flügelenden dem Schiffskörper nicht mehr so nahe kamen ; der kleineren Flügelfläche ; den nach den Enden zugespitzten Flügeln und der grösseren Steigung. Während sich die Flügelenden der beiden ersten Schrauben dem Schiffskörper bis auf 0,343 m. näherten, standen die der dritten Schraube 0,686 m., also doppelt so weit von demselben ab. Aus allen diesen Umständen folgt, dass die Wirbelbildung und die von derselben herrührende Beeinflussung des Schraubenwiderstandes geringer sein musste.

V)    Eine weitere Erklärung für die schlechte Wirkung der ersten Schraube liegt in dem grösseren Widerstand, welchen sie hervorruft. Die vier in breite Enden auslaufenden Flügel derselben stehen beinahe rechtwinklich zur Bewegungsrichtung des Schiffes, folgen einander sehr schnell und nähern sich dem Schiffskörper so beträchtlich, dass sie unbedingt die hinten am Schiffe zusammenströmenden, die Heckwelle bildenden und hierdurch den Schiffswiderstand ausgleichenden Stromfäden stärker ablenken müssen als dieses die Flügel der anderen Schrauben thun. Die von der Schraube eines gut gebauten Dampfers herrührende Ablenkung der Stromfäden vermehrt den Schiffswiderstand desselben, wenn er mit der gleichen Geschwindigkeit geschleppt wird, nach Froude um 40—50 °/₀. Wenn man nun auch allen Grund hat anzunehmen, dass diese Widerstandszunahme bei Doppelschrauben geringer als bei Einzelschrauben ausfällt, so ist andrerseits zu beachten, dass dafür bei ersteren der von den Stevenrohren und deren Stützen verursachte Widerstand in Betracht zu ziehen ist, und dieser letztere Widerstand war bei der „Iris“ ungewöhnlich gross. Die letzten Probefahrten mit den kleineren Schrauben zeigen nun, dass die Beeinflussung der Stromfäden durch dieselben nicht so gross gewesen sein kann, als bei der ersten grösseren Schraube der Fall war, und dieser Umstand macht im Verein mit dem unter II) Gesagten die schlechte Wirkung derselben vollständig erklärbar.

Sclilüsse aus den „Iris“-Falirten.

6) Die umstehende Tabelle lässt die Ueberlegenheit der kleinen Schrauben über die grösseren in eclatanter Weise erkennen und zeigt gleichzeitig, dass sich mit der zweiflügeligen Schraube bei geringerer Maschinen-

Tabelle über die Probefahrten des englischen Doppelschrauben-Kreuzers „Iris“.

4. Versuch.

3. Versuch.

2. Versuch.

1. Versuch.

Bezeichnung.

Lfd.

JW

1. August 1878.

4,773

6,248

65,030

3343

3. Juli 1878.

15. Februar 1878.

4. Februar 1878.

Datum der Probefahrt .

4,773

4,762

4,762

'Ul

vorne

0,248

65,030

3343

0,201

65,030

3343

6,261

05,030

3343

’Ul

qm.

Tonnen

hinten

Tiefgang

39,15

596

8,321

676,7

213,8

59,385

76,93

93,25

1705

3958

7556

12,4751

770,0

243,3

15,746

18,587

690,5

594,9

81,175: 65,07 45,075 97,189 85,388' 61,343₍ 40,963 3300 [ 1637    571    7714    5108 ! 1833 j 006

14,517 11,58    7,95    18,573

647,8    604,0    616,0 !j 581,4 ' 628,8    707,0 j 547,5

12,279i 7,797

16,564

218,2

188,0

223,4 ; 173,0

194,6 ; 183,7    196,8

204,7    209,8

88,89

4368

15,726

623,3

82,148 65,105! 43,358

91,04

Deplacement.....

Umdrehungen pro Minute

755

2560

5251

7503

cHI

•s 0 n 19 in 9 S n Y

12,064 8,187

480,1 ; 506,6

151,7 ! 160,1 j! 197,0

..

Knoten 10,577 15,123 IJp (Englischer Coefficient).    .    . 425,0 46i,i

Geschwindigkeit

v³ sc

.    .    134,3 145,7

v³ r-/₃

IIP

= XD

Moderne 2flüg. Schraube. Taf.l70,Fg.i3;IIIbezeichnet

5,524

6,483

5,041-{— 2,49{— 0,07 J —1,25 10,405 9,104

0,190

Dieselbe.

(2 Flügel abgenommen) ||ïaf.l70,Fig.l3;IIbezeiehnet

4,905

0,083

.    . J— lj571 — 2,69; — 3,36j — 5,33^-j-1,99,+0,93|+1,41 + 2,29 -f 2,97 + 1,50 —1,63 -f 3,36

13,378

11,148

0,288

Moderne 4flüg. Schraube.

5,651

5,537

9,030

7,432

0,148

Gewöhnl. 4flüg. Schraube. Taf.l70,Fig.l3 ; Ibezeichnet

5,651

5,537

18,060

14,864

0,296

Beschaffenheit ....

Durchmesser ....

; Steigung......

j Slip in Procenten .    .

Gesammte abgewickelte Flügelfläche Fw qm. j Gesammte projecirte Flügelfläche Fp qm. .

o    T—i    Ol    CO    "3ł    »C

I—(    ^    r-l    i—¹    ^    ¹

•u 0 q n v, .i q o g

Fp

. . zV fi*

Projecirte Flügelfläche

Schraubenkreisfläcb e

CO

leistung eine grössere Geschwindigkeit erreichen lässt, wie bei der vierflügeligen, wenn man die heftigen, bei zweiflügeligen Schrauben auftretenden Erschütterungen mit in den Kauf nehmen will (siehe § 117, 14).

Versucho von Maginnis.

7) ß. Die Versuche von Maginnis²) sind mit dreien der grössten transatlantischen, von ihm „Alpha“, „Beta“ und „Gamma“ benannten Dampfer mit Einzelschrauben von verschiedenen Durchmessern und Steigungen auf oceanischen Beisen unter ganz gleichen Verhältnissen ausgeführt. Um den Vergleich der Schrauben untereinander zu einem möglichst genauen zu gestalten, wurde die zwischen dem letzten Docken und dem Antritte der Reise verstrichene Zeit bei allen Schilfen gleichgewählt, und nur solche Reisen in Betracht gezogen, bei denen dasselbe Deplacement und dieselben Wind- und Wetterverhältnisse vorhanden waren. Der umstehende Auszug aus den Tabellen von Maginnis giebt die gefundenen Mittelwerthe je einer Hin- und Rückreise wieder. Aus denselben geht hervor, dass sich die Schrauben mit kleinen Durchmessern besser bewährten als die mit grossen Durchmessern, indem sie ökonomischer arbeiteten und trotzdem dem Schilfe eine grössere Geschwindigkeit verliehen.

Versuche von Yarrow.

8) y. Die Versuche von Yarrow³) wurden, wie schon § 117, 52 erwähnt, mit 25 verschiedenen Schrauben ausgeführt, um die für seine Torpedoboote passendste Schraube zu erhalten. Die Schrauben hatten sämmtlich untereinander abweichende Durchmesser, Steigungen und Flügelflächen und wurden zur Herstellung von Wider-standscurven (siehe § 111) mit allmälig sich steigernder Geschwindigkeit, also in Progressivfahrten probirt. In der Tabelle auf Seite 836 sind die Resultate dieser Fahrten von 8 einzelnen Schrauben zusammengestellt und ist gleichzeitig die Form der Flügel angefügt. Zu bemerken ist, dass die Schraube 4 sowohl bei den höheren als auch bei den niederen Geschwindigkeiten die besten Resultate lieferte. Auch Schraube 5 ergab für alle Maschinenleistungen günstige Resultate, wobei besonders bemerkenswerth ist, dass bei dieser Schraube die Fläche der Flügel eine bedeutende Reduction erlitten hat, ohne dass dadurch die Wirkung der Schraube wesentlich beeinflusst werden wTäre. Von Interesse würde es gewesen sein, wenn Schraube 5 dieselbe Steigung gehabt hätte, wie Schraube 4, weil in diesem Falle der Einfluss der verminderten Flügelfläche und der damit in Verbindung stehenden Oberflächenreibung mittelst der Froude’schen Reibungscoefficienten (siehe § 117, 44) hätte in Betracht gezogen werden können.

oc

CO

Tabelle über die Resultate der Oceanreisen dreier grosser Dampfer mit vierfiügeligen

Einz eis ehr aub en.

Dampfer „Gamma“**)

Dampfer „Beta“ *)

Dampfer „Alpha“ *)

Vortheil der kleinen Schraube

Kleine

Schraube

Grosse

Schraube

Kleine j Vorth eil der Schraube kleinen Schraube

Grosse

Schraube

Vortheil der kleinen Schraube

Kleine

Schraube

Grosse

Schraube

Verhältnisse

io

,3

0,456 kleiner

6,096

6,552

0,762 klsiner

6,400

7,162

0,762 kleiner

6,400

7,162

Durchmesser der Schraube in m. .    .

0,686 kleiner

8,305

8,991

0,914 grösser

8,839

7,925

0,914 grösser

8,839

7,925

Steigung an der Nabe in m.

0,992 kleiner

0,915 kleiner

0,350 kleiner

6,600 mehr

2,109 weniger

0,500 mehr

152 weniger

8,762

9,754

0,914 kleiner

9,144

10,058

0,914 kleiner

9,144

10,058

Steigung am Umfange in m.

8,534

9,449

0,153 kleiner

8,991

9,144

0,153 kleiner

8,991

9,144

m.

Mittel aus beiden Steigungen in

11,550

52,600

7,000

13,200

1344

11,900

46,000

9,109

12,700

1496

2,673 grösser

3,200 mehr

2,400 weniger

0,500 mehr

63 weniger

14,223

55,000

9,700

15,100

1696

11,550

2,673 grösser

14,223

11,550

Abgewickelte Flügelfläche in qm. . .

51,800

2,300 mehr

55,100

52,800

Mittelzahl der Umdrehungen pro Minute

11,100

14,600

1759

3,000 weniger

0,300 mehr

111 weniger

7,100

14,900

1765

10,100

14,600

1876

Mittlerer Slip in ⁰ ₀

Mittlere Geschwindigkeit in sm. , .

Gesammtkohlenverbrauch auf der Hin-und Rückreise in tons......

*) Flügelform der Schraube von „Alpha“ und „Beta“ siehe Tafel 170, Big. 15. „ „Gamma“

14.

=ï=ï)

Tabelle über die Resultate der Progressivfahrten von Yarrow-Torpedo-

booten mit Einzelschrauben.

Schraube

Erreichte Geschwindigkeiten in sm. pro Stunde bei:

Num- I

mer ; Durch- I Steig-der i messer ung Ver-suche

m.

m.

! Abge- j wickelt Flügelfläche i qm. I

ej Flügelzahl

Form der Flügel

200IIP, 250IIP 1300Itp\350IIP. i 00 IIP | 450Jff 500 IIP 550III

.3

10 j 11 I 12 j 13

14

1,676

1,371

0,320

15,33 16,10 16,80 17,40 —

16,40

17,60 18,40 19,1548,04 18,86

19,80

20,45

1,076

1,524

0,348

16,20

17,2648,10 18,8049,56 20,22

3 i 1,578

1,524

0,204

15,60 16,50

17,25

18,00

1,321

1,524

0,348

15,40

16,60 17,80 19,00

21,22 22,50 —

1,321

1,829

0,219    2

15,80 17,00 18,30

18,95 19,80

cc ;

1,194    1,829 0,322    2

15,00 16,25 17,62 18,76 19,82

21,15

1,524—

1,168    1,980 0,345

l!

15,00 16,35

17,48

18,70:19,90

0,966 2434 0,204

14,67 15,63

16,63

17,40

18,00

9) Die zweite Zahlenreihe hei der Schraube 1 der vorstehenden Tabelle giebt die Resultate des Versuchs mit einer Schraube, welche derjenigen ganz gleich war, auf welche sich die erste Zahlenreihe bezieht, und nur bedeutend dünnere, sozusagen elastische Flügel besass. Diese Schraube ergab, wie der Vergleich zeigt, bedeutend grössere Geschwindigkeiten, als die mit dicken unelastischen Flügeln versehene.

Elastische

Schraubenflügel.

Fs wurde beobachtet, dass sich bei einer Geschwindigkeit des Bootes von 16 Knoten die Spitzen der Flügel während eines Theiles der Umdrehung 28 mm., bei einer Geschwindigkeit von 17 Knoten 45 mm. und bei 18 Knoten 75 mm. nach vorwärts gebogen hatten und sich dann wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückbegaben.

Ueber diese Geschwindigkeit hinaus blieben jedoch die Flügel permanent gebogen. Bisher wurde immer vorausgesetzt, dass in einer wirksamen Schraube die Arbeit, welche von einem Flügel geleistet wird, gleich der Arbeit jedes der anderen Flügel, daher während einer Umdrehung vollständig gleichartig ist, es ist aber nicht unwahrscheinlich, dass die Ursache hiervon in der Elasticität der Flügel zu suchen ist, und dass weiter, wenn bei dem Entwurf einer Schraube von der Elasticität Nutzen gezogen werden soll, die Flügel so proportionirt sein müssen, dass ihre Steigung sich verringert, sobald sie vorwärts gebogen werden. Hiermit wäre dann ein Mittel gefunden, um die Arbeit der Flügel untereinander stets gleich zu machen.

Schlüsse aus den Versuchen von Yarrow.

10)    Die vorstehende Tabelle beweist ebenfalls in überzeugender Weise, dass Schrauben von kleinerem Durchmesser mit massiger Steigung solchen von grossem Durchmesser, oder solchen mit zu hoher Steigung entschieden überlegen sind. Die Resultate der Tabelle verdienen um so mehr Beachtung, als sie einen werthvollen Beitrag über Schrauben für Schiffe mit hohen Geschwindigkeiten enthalten.

Bemerkt sei noch, dass auch bei diesen Versuchen die besten Resultate bezüglich möglichst hoher Geschwindigkeit mit möglichst geringer Maschinenleistung mit 2 flügeligen Schrauben erreicht wurden.

Resultate der deutschen Ver-

11)    ö. Die Resultate der neueren Probefahrten in unserer Marine, bei denen Vergleiche zwischen Schrauben von verschiedenen Durchmessern, gieichsfahrteu. Steigungen und Flügelzahlen unter sonst gleichen Verhältnissen angestellt wurden, und bei welchen, um die letzteren möglichst übereinstimmend zu erhalten, theilweise nur die ursprünglich absichtlich etwas länger gehaltenen Schraubenflügel verkürzt wurden,

sind in der Tabelle auf Seite 838 und 839 zusammengestellt. Die abgewickelten Flügelflächen der benutzten Schrauben, sowie die erfolgten Verkürzungen derselben sind Tafel 170, Fig. 9—12 dargestellt. Aus dieser Tabelle folgt ebenfalls, dass mit Schrauben von kleineren Durchmessern durchschnittlich bessere Erfolge erzielt wurden, als mit solchen voit grösseren Durchmessern. Auch die Ueberlegenheit der zweiflügeligen Schraube gegenüber der vier- und dreiflügeligen

Tabelle Uber die in unserer Marine angestellten Versuche mit Schrauben.

Maschine

Schraube

Probefahrts-Daten

Mitt- Mittlerer lere auf den indi-Kolben cirte wirken- ffer-der Ge- de-sammt- stärdruck ken

20

4122

4433

1705

1817

4805

4710

5134

5487

4903

1797

2130

27i.t

2623

2514

2539

CO

00

1822

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914

968

414

206

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193

i'-j

1736

154

145

133

140

156

202

83

202

82

Zahl

der I dreh

Um-

Slip

in

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Kes- I Mise¹ nute

18

76.9    I 1,086

84.9    !    1,057

0,608

0,574

T-^

H H H

1,185

1,076

0,560

0,590

64,4

73,4

N. 0.920

147,3

136,0

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ten

17

30 GO

00 GO CO

GO GO

Pro-

centen

pro I (U—v\ Stunde    ~ )

Schiffs- Fort-ge- schritt schwin- des digkeit Propel-in lers in Knoten Knoten pro

Stunde

Pro

jection

aller

Flügel

flächen

pro

Schrau-

Durch-

messer

der

Schrau-

Steigung der Schraube auf 0,7 des Radius'

he

qm.

he

m.

Aus

tritt

Ein

tritt

Elügel-

zahl

der

Schrau-

Durchlaufs-

zeit

be

Se-

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laufe-

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Strecke

Tiefgang

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Wind-

stärke

Zu

stand

der

See

Datum

der

Probefahrt.

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13    14

12

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13,69

13,80

10,44

10,84

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rH rH rH

(Doppelschrauben).

5,18 6,20 I 5,39 6,652 5,18 6,20 ! 5,39 3,326

5,39

5,39.

00    OO    00    OO    GO

rH    rH    rH    rH    rH

lO    O    ¹    xC    O    ïO

Panzerschiff Bayern

46

Zf

6,03 I 3704    8

6,03 ; 3704 I 8

10,20

CI

4,89    6,00    5,00    6,210    14,29

4,89    6,00    5,00    4,658    14,06

5,18    6,20    5,00    6,000    10,65

5,18    6,20    5,00    I 3,000    11,37

oo    coo-**    CO    CO    CO    CO

CO'tf    CO M Ol    Cl    CO    rH    CO

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3704

3704

5,93

5,93

5,93    6,03

5,93    6,03

1—2

0—2

fast

glatt

glatt

29. September    1881

13. September    1881

29. September    1881

8. September    1881

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138,2

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16,04

10,08

16,03

16,28

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1,771

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GO

00 00 00    00 CO

3704

3704

3704

3704

3704

rH O rH rH

3704

3704

Aviso Blitz (Doppelschrauben)

• §

CO •

3,50

3,50

. 3,87

3,50

4,15

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4,15

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3704

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3704

Aviso Zieten (Doppelschrauben).

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3,05

3,05

3,05

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3,05

CO

3,05

3,05

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2,75

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1881

1884

0—1

1—2

3—4

glatt

leicht

bewegt

1881

1881

1884

1881

1881

5. December 3. October 27. October 17. December 7. October 15. December 22. October

4,15

4,15

4,15.

xO

g.

3,97

3,87

3,95

co

bewegt

1883

1883

1888

21. Juli

12. September

8. September

1—2

ruhig

1884

3. November

H CO Cl

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H CO

CO d

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xO    xO    -«t    H    O

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38

3704

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3704

3704

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3704

Tot

3704

3704

3704

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3704

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3704

Kanonenboot May (Einzelschraube).

0,645

0,663 :    7,77 :    7,29

2,198    1,90

1,899 ; 1,90

0,526 ;    7,82    10,50    !    +25,6

0,542    8,19'    10,27    +18,6

0,563    8,54    .10,12    +15,4

0,577    9,22    10,35    +10,9

0,577    7,32    7,76    + 5,6

+ 23,4 + 19,2

12,14

9,00

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1,70

1,70

1,70

1,70

1,70 j 0,563 I 9,30 1,70 ! 0,563 ; 7,30

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2,50

2,30

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2,10

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2,24

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1852

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2,40

2,40

2,40

2,40

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2,62

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ruhig

ruing-

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Seegang-

ruhig

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18. August

18. Juli

29. August

Iss I

1881

1881

1881

1881

1881

1881

1881

1881

1881

19. August

6. Juli

6. August

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11. Juli

6. August

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11. Juli

8. August

7. October

10. September 1881

1882

23. März

1882

1882

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1882

1882

1 SS'J

1883

1883

4. April

*) H. bedeutet Hochdruck-Cylinder.

Niederdruck-

1. Mai

4. Mai

6. Mai

22. Mai

26. Mai

23. Juni

25. Juni

in ruhiger See hissen die mit dem Panzerschiff „Bayern“ und dem Aviso „Zieten“ vorgenommenen Fahrten erkennen.

12)    Ein Vergleich der vierten Probefahrtsserie mit der dritten beimPanzer-schiff „Bayern“ sowie ein Vergleich der zweiten Probefahrtsserie unter sich beim Kanonenboot „Hay“ zeigt, wie dieses auch aus Yarrow’s Versuchen (siehe 10) hervorgeht, dass kleine Schrauben mit massigen Steigungen im Allgemeinen bessere Resultate ergeben, als solche mit zu grossen Steigungen. Dagegen lassen aber auch die Fahrten mit dem Aviso „Blitz“ ersehen, dass eine Vergrösserung der Steigung, welche eine Veringerung der Umdrehungszahl der Maschine zur Folge hat, durch den dann eintretenden besseren Nutzeffect der letzteren unter Umständen von Vortheil sein kann (siehe § 117, 74), weil bei den drei ersten Versuchen dieses Schiffes mit zunehmender Steigung bei abnehmender Maschinenkraft stets dieselbe Schiffsgeschwindigkeit erzielt wurde. Der vierte Versuch zeigt endlich wieder die durch Verringerung des Schraubendurchmessers eintretende grössere Schiffsgeschwindigkeit bei geringerer Maschinenkraft.

Aeltere Versuche zur Ermittelung der günstigsten Steigung.

13)    b. Die vortheilhafteste Steigung ist durch neuere eingehendere Probefahrten mit wirklichen Schrauben nicht constatirt worden, indessen dienten die § 118, 64—76 beschriebenen Versuche des jüngeren Froude mit Modellschrauben theilweise diesem Zweck. Für die älteren Schiffe mit 10—11 Knoten Geschwindigkeit richtete man sich nach den von Moll & Bourgois bei den Versuchen mit dem Aviso „Pélican“ aufgestellten Verhältnisswerthen zwischen Steigung und Durchmesser der Schraube, wie sie in der Tabelle auf Seite 841 mitgetheilt sind. Auch von Guède und Jay ist nach den Versuchen mit dem „Elorn“ eine solche Tabelle aufgestellt, welche im II. Bande des 1865 erschienenen Ledieu’schen "Werkes: Traité élémentaire des appareils à vapeur de navigation auf Seite 348 abgedruckt ist, indessen wegen der geringen Anzahl yon Versuchen, auf denen sie beruht, weniger Beachtung gefunden hat. Die nach den „Pélican“-Versuchen aufgestellte Tabelle kann noch heute für Schiffe, welche den unten angegebenen entsprechen und mit mathematischen Schrauben versehen sind, benutzt werden. Im Allgemeinen macht man aber für moderne Schrauben das Verhältniss der Steigung zum Durchmesser kleiner (siehe § 117, 73).

Steigung betreffende Schlüsse aus neueren Versuchen.

14)    Aus den vorstehend aufgeführten Versuchen von Wright, Maginnis, Yarrow und der deutschen Marine lassen sich in Bezug auf die Steigung folgende Schlüsse ziehen:

1) Die Steigungsverhältnisse der „Iris“-Schrauben können im Allgemeinen noch als günstige bezeichnet werden, wenngleich Riehn (§ 118, 27) nachweist, dass man mit höherer Steigung einen besseren Nutzeffect erzielt hätte.

Tabelle über das Verhältniss der Steigung zum Durchmesser der Schraube.

Zweiflügelige Schrauben Vierflügelige Schrauben Sechsflügelige Schrauben

Erforderlicher Bruchtlieil der Ganghöhe

0,703

0,661

0,621

0,585

0,548

0,515

0,481

Steigung

Durchmesser

1,891

2,009

2,131

2,262

2,416

2,600

2,804

Erforderlicher Bruchtlieil der Ganghöhe

ij

0,402

0,378

0,355

0,334

0,313

0,294

0,275

Steigung

Durchmesser

1,513

1,607

1,705

1,810

1,933

2,080

2,243

Erforderlicher y Bruchtlieil derij Ganghöhe j

0,402

0,378

0,355

0,334

0,313

0,294

0,275

Steigung

Durchmesser

1,135

1,205

1,279

1,357

1,450

1,560

1,682

Hauptspantsfläche ! (Durchmesser)'²

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

Schiffstyp

Langsame, schwimmende Batterien

Aeltere Linienschiffe mit geringer Geschwindigkeit

Aeltere Fregatten mit geringer Geschwindigkeit. .

Linienschiffe bis zu 11 Knoten Geschwindigkeit.    .

Fregatten

Corvetten

Avisos

2) Die Steigungen der Schrauben bei den Dampfern „Alpha“ und „Beta“ sind etwas zu gross gewählt. Die Resultate mit dem Dampfer „Gamma“ lassen nämlich erkennen, dass, so lange eine Steigerung der Kolbengeschwindigkeit möglich ist, eine etwas verminderte und glei'chmässigere Steigung sich in mancher Hinsicht als vorteilhaft erweisen kann. Beim Dampfer „Gamma“ erhöhte sich die Kolbengeschwindigkeit durch die Einführung der kleineren Schraube mit geringerer Steigung von 2,337 m. pro Secunde auf 2,641 m., wodurch sich nach den Berichten der Maschinisten der Gang der Maschine wesentlich gebessert hat. Auch Panzerschiff „Bayern“ und Kanonenboot „Hay“ erreichten (siehe 12) mit geringeren Steigungen bei den kleinen Schrauben bessere Resultate als mit den hohen Steigungen. — Hierbei muss aber bemerkt werden, wie dies § 117, 74 näher ausgeführt ist, dass auch oft auf dem umgekehrten Wege: Erhöhung der Steigung bei Ermässigung der Umdrehungszahl, bessere Erfolge erzielt wurden, wofür die drei ersten Versuche mit „Blitz“ ein gutes Beispiel bilden.

3)    Die Schraube 8 des Yarrow-Bootes zeigt, dass eine zu hohe Steigung ein schlechtes Resultat ergiebt; und dass auch zu geringe Steigungen nicht vorteilhaft sind, lässt sich aus den Versuchen mit Schraube 1 ersehen.

4)    Die Versuche von Yarrow mit Schraube 4 und 6 scheinen ferner die früher schon von Murray (siehe § 117, 74) und auch jetzt von dem jüngeren Froude (siehe § 118, 56) aus-gesjjrochene Ansicht, dass eine Aenderung der Steigung innerhalb gewisser Grenzen ohne Bedeutung für den Nutzeffect ist, zu bestätigen; wenngleich nicht zu verkennen ist, dass die mit dem kleineren Steigungsverhältniss versehene Schraube 4 günstiger als die mit dem grösseren Steigungsverhältniss versehene Schraube 6 arbeitete.

Steigung bei Turbinenschrauben.

15)    Unter gewissen Verhältnissen, wie bei den mit Führungsflügeln versehenen Thornycroft- und Parsons-Schrauben, ist, wie die § 119, 26 — 33 angeführten Versuche erwiesen haben, eine starke Steigerung von der Eintritts- zur Austrittssteigung und namentlich eine zum Durchmesser sehr beträchtliche Austrittssteigung bis zu ca.

5 unerlässlich.

cl

Einfluss

der Steigung auf den Kolbendruck.

16)    Den Einfluss der Schraubensteigung auf den nutzbaren Kolbendruck der Maschine hat Isherwood bei seinen unter 18) erwähnten Versuchen festzustellen gesucht und gefunden, dass der letztere bei ein und derselben Maschine und gleichbleibender Schiffsgeschwindigkeit, wenn man von dem Reibungswiderstande der Schraube

im AVasser absieht, direct mit der Steigung variirt, möge die Schraube eine Form und Dimension, sowie einen Slip besitzen, welchen sie wolle. Er beweist diese Behauptung durch einen Vergleich der Resultate der von ihm erprobten Schrauben A bis D von 1,565 m. Steigung mit denen der Schrauben G und II von 2,133 m. Steigung.

17)    c. Die practischste Flügelzahl ist aus den unter § 117, 17 angegebenen Gründen, sowie aus den unter 20) folgenden Erwägungen für Schiffe, welche nur dampfen sollen, vier. Die Flügelzahl, welche bei geringster Maschinenleistung die grösste Schiffsgeschwindigkeit hervorbringt, ist nach den unter 5) mitgetheilten Versuchen der „Iris“, den unter 8) angeführten Probefahrten der „Yarrow“-Torpedoboote, sowie nach den unter 11) zusammengestellten Erfahrungen in unserer Marine und den nachstehenden von Isherwood angestellten Untersuchungen in ruhigem Wasser ohne Zweifel zwei.

18)    Die Untersuchungen von Isherwood⁴) fanden mit der Dampfbarkasse Nr. 4 der Vereinigten Staaten-Marine auf der Staatswerft zu Mare-Island in Californien in den Jahren 1869—1870 mit 8 verschiedenen Schrauben statt, wie bereits § 110, 62 bemerkt wurde. Diese Schrauben hatten die in der Tabelle auf Seite 844 angegebenen Dimensionen.

19)    Mit jeder Schraube wurden 8 Versuche mit den Geschwindigkeiten von 5—8,5 Knoten, je um ¹/₂ Knoten ansteigend, ausgeführt. Bei jedem Versuch wurde die 8955 Fuss lange Strecke 3 mal in jeder Richtung abgelaufen. Der Schub der Schraube gegen die AVelle wurde durch einen Dynamometer, die Arbeit der Maschine durch Indicatoren gemessen. AVie bereits § 110 unter 61) erwähnt, ist aus der indicirten Leistung der Maschine IIP, nach Abzug der Leergangsarbeit IJPi die Nettoleistung IIP—ItPi derselben bestimmt. Ebenso ist aus dem am Dynamometer gemessenen Schraubenschub in Pfd. engl, durch Multiplication mit der Schiffsgeschwindigkeit in Fuss engl, pro Minute und Division mit der eine Pferdestärke repräsentirenden entsprechenden Arbeitsgrösse von 33 000 Fuss-pfund pro Minute die AViderstandsarbeit des Schiffes IIPW als die Propulsionsarbeit der Schraube gefunden. Der Procentsatz, welchen diese letztere Arbeit von der auf die AVelle übertragenen Nettoarbeit IIP—IIPi ausmachte, lieferte einen Anhalt für die mehr oder weniger günstige Wirkungsweise der Schraube. Diese Procentsätze sind in der Tabelle auf Seite 845 zunächst für alle Schrauben bei den verschiedenen Geschwindigkeiten zusammengestellt und darauf sind

Reste

Flügelzahl.

Dimensionen der Versuchs-schrauben.

Ausführung der Versuche.

(x

Bezeich

nung

der

Schraube

Griffiths-Schraube

Gewöhnliche Schraube

Originalschraube

Bestehend aus einer Schraube C, deren Länge um 0,060 m. verringert wurde

Bestehend aus 2 Schrauben C. welche rechtwinklig zu einander auf dieselbe Axe gesetzt waren und so eine 4 hügelige Schraube bildeten Bestehend aus 2 Schrauben C, welche wie eine Vangin-Schraube hintereinander sassen

Bestehend aus 2 aneinandergesetzten Schrauben C, welche eine Schraube bildeten

Bestehend aus den aneinandergesetzten Schrauben C und D, welche eine Schraube bildeten

Beschreibung der Schraube

1,320

1,320

1,320

1,320

1,320

1,320

1,320

1,320

•ui

Schrauben

durch

messer

0,380

0,152

0,152

0,152

0,152

0,152

0,152

0,152

•ui

messer

Naben-

durch-

2,133

2,133

1,563

1,563

1,563

1,563

1,563

1,563

in.

Steigung

der

Schraube

zahl

Fiügei-

0,2794

0,2794

0,1397

0,1397

0,0797

0,1397

0,2034

0,3446

0,3570

0,3570

0,1014

0,1785

0,2194 ! 0,2799

0,2794 ! 0,3570

•iu

Länge

jedes

Flügels

Bruchtheil

der

Ganghöhe

0,2544

0,4657

0,4826

0,4826

0,1370

0,1948

0,4920

0,6365

0,5696

0,5696

0,1618

0,2848

0,3783    0,4466

0,4826

0,5696

10

qm.

qm.

Projecirte

Flügel

fläche

Ab

gewickelte

Flügel

fläche

Tabelle über die 8 Yersuchsschrauben der Dampfbarkasse No. 4.

Die angegebene Steigung ist die mittlere. Die Schraube hat eine Eintrittssteigung von 1,981 m. und eine Austrittssteigung 2,285 m.

Die angegebene Steigung ist die mittlere. Die Schraube hat eine Eintrittssteigung von 2,031 m. und eine Austrittssteigung von 2,236 m.

von

Die

angegebene Steigung ist constant.

11

Bemerkungen.

Bemerkungen.

io

Bestes Resultat.

Bestes Resultat.

Tal)eile über die relative Propulsionswirkung der 8 Schrauben.

Geschwindigkeit in Knoten pro Stunde

8.5

8.0

7,5

7.0

5.5

5.0

Bezeichnung der Schraube

74,05

75,41

77,12

78,23

78,47

78,73

79,09

79,81

I. Procentsätze :

A, E und F

74,05

75,55

77,43

78,74

79,20

79,55

79,99

80,71

il

71,82

73,52

75,72

77,41

78,08

78,59

79,14

79,96

68,43

70,42

73,19

75,39

76,36

77,07

77,82

78,74

1)

69,53

68,00

1,0000

1,0000

0,9699

0,9241

0,9390

0,9183

71,27

69,87

73,47

74,95

75,36

75,67

75,89

76,78

0,9981

1,0000

0,9731

0,9321

0,9433

0,9248

72,51

74,42

75,11

75,65

76,28

77,24

0,9960

1,0000

0,9779

0,9452

0,9489

0,9365

0,9908    0,9935

1,0000    1,0000

0,9859    0,9831

0,9651    0,9574

0,9515    0,9519

0,9451

0,9484

0,9897

0,9887

0,9888

II. Absolute Werthe:

A, E und F

1,0000

0,9879

0,9688

0,9512

0,9510

1,0000

0,9894

0,9729

0,9487

0,9536

1,0000

0,9907

0,9756

0,9513

0,9570

1)

diese Procentsätze je in ein Verhältniss zum besten Resultat, welches die zweiflügelige Schraube B ergab, gebracht.

Gründe für die Wahl von 4 Flügeln.

20) Aus der Uebereinstimmung der Resultate mit den Schrauben A, E und F, welche genau die gleiche Flügelfläche nur in verschiedenen Positionen besassen, schliesst Isherwood: Die Fropulsions-ivirkung verschiedener Schrauben in ruhigem Wasser wird bei gleicher Grösse und gleicher Vertheilung der Flügelfläche weder durch die Zahl noch durch die Stellung der einzelnen Flügel beeinflusst. Die Ueber-legenheit der vierflügeligen Schraube über die zweiflügelige in beioegtem Wasser wird hierdurch nicht berührt. Diese Ueberlegenheit erklärt sich dadurch, dass beim Austauchen des Hinterschiffes aus dem Wasser stets ein grösserer Theil der zweiflügeligen Schraube ausser Wirksamkeit gesetzt wird, als bei der vierflügeligen. Hätte man Schrauben, deren Flügelfläche gleich der Fläche eines vollen Schraubenganges wäre, so würden, dieselben, ob zwei- oder vier-flügelig, in ruhigem und bewegtem Wasser gleiche Resultate liefern. Da man aber in der Praxis etwa nur 0,25—0,33 der Fläche des ganzen Schraubenganges für die Gesammtflügelfläche benutzt, so kann diese Gleichheit der Schraube in Wirklichkeit nicht vorhanden sein und je kleiner die Anzahl der Flügel wird, auf welche die Gesammtflügelfläche vertheilt ist, um so geringer muss die Propulsionswirkung derselben in bewegtem Wasser ausfallen. Nimmt man als extremsten Fall eine einflügelige Schraube mit einer Gesammtflügelfläche gleich 0,25 des vollen Schraubenganges an, so kann schon bei massigem Stampfen des Schiffes diese ganze Flügelfläche während einer halben Umdrehung aus dem Wasser kommen ; vertheilt sich die Fläche hingegen auf 2 einander gegenüberstehende Flügel, so kann während einer halben Umdrehung nur die halbe Flügelfläche unwirksam werden und bei einer vierflügeligen Schraube muss ein noch bedeutend kleinerer Theil derselben ausser Action kommen.

Ausführung von Schleppversuchen.

21)    Mit den nachstehenden Fahrten der Dampfbarkasse verknüpfte Isherwood, wie hier gleich mit angeführt werden soll, sehr interessante Schleppversuche, bei welchen das Boot von einem grösseren Dampfer mit einer Geschwindigkeit von 7 Knoten geschleppt wurde. Mit jeder der verschiedenen Schrauben wurden je 6 Schleppversuche an der unter 19) genannten Strecke, je 3 nach jeder Richtung vorgenommen und zwar zuerst 6 mit ausgekuppelter freischlagender Schraube, dann je 6 mit in verschiedenen Positionen festgehaltener Schraube. Die Resultate dieser Versuche giebt die umstehende Tabelle wieder.

Schlüsse aus den Schleppversuchen.

22)    Aus der Tabelle auf Seite 847 folgt, dass sämmtliche Schrauben einen geringeren Widerstand beim Schleppen erzeugten, wenn sie frei herumschlagen konnten, als wenn sie in irgend einer Lage festgestellt

cu

r—

13

O;

(H

CU

u-

rH

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Ui

CD

~

<u

'Z

(Tesclivvindigkeitsverl.d. Hoo-

tes, verursacht d. d. Schraube

AV iderstand

Gleschwin digkeit

Schraube

Bemer

kungen.

15

SI ’TOQ sns qaqgtpnmqos J -3Q jap °/₀ ui st aiittupoo j 3 sub isnpaAsqaqgipuiAiqasaf) aqxiBjqog jap piiBjs -jappw uap pomp tponjq j „ -agjoAjaq ‘apuntg ojd 'ins ^ ui tsnpiaAstiap8tpuiAii[osa-c) | ajBAv tddatposaB ij b jqgn/ •qoajdstua (ox poo) psjappw ' -XiuuiBsa-9 -p jauia qui sa j ^ UU3M ‘apjUAV uaqBp tgmqja : gnezjqB^ Ép aqcqOAA ‘apuntg j ojd uus ui qapSiputwposaf) j guazjqBp; uioa

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Cl

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•«is oid uaguuqajp -lanueqiiBjqog jap pp;z apuntg ojd -ras ni pajpSiprnMiiasaiisjjinog

leSupp jap i pu z

CO

oo o — oo

0,7075

1,7281

2,1196 23,24

i>

0,5600

1,0186 12,73

7,7075

8,7281

9,1196

7,5600

8,0186

8,7058

i> co

CM -+

—" ic of CD CM 1C ID •—<

ąlśfąg^

X--t" iC CO 1C CM

-t GO CO i'

CQ Tf ^ ‘ CO CO ^

! Si is §

I ^ cq ^

cd_

31,22

54,68

60,781

158,760

199,580

i> a: oo

I ^ QO lO

286,220

286,220

286,220

286.220

286,220

286,220

921 5,441 22,28

LL

Li

LL

LL

?5

7 j 921 5,441 22,28

LL

LL

LL

LL

LL

Bestes Besultat

Bestes Besultat

(M 1C 03 C3_T^OO

-*F co~ co

0,3623

0,4826

1,1292

§8S

rt" CM 00

ssW

05 ;c CM r—I CO

o' © o" I

QO

CD

of od'oT

ąsą

Tf co co

8,64

16,91

20,24

19,01

0,7075

1.5483

1,6696

0,3623

0,4826

1,1292

0,6620

1,4247

1,7768

1,6431

CM CC CO CDOlrH (M_ Q0_ j uq »— Qtq cT rf -rf ¹ QO t* oT

i—' r—I CO    r-<

30,391 316,61 40,823 327,04 99,790 386,01

24,494 810,71 11,793 298,01 56,699] 342,92

286,220

286,220

286,220

286,220

286,220

22,28

5,441

(921

7,3623

7,4826

8,1292

7,6620

8,4247

8,7768

8,6431

286,220 60,781 347,00 21,24 286,220 140,610 426,83 49,13 286,220 152,860 439,08153,41

286,220 30,391 316,61 ! 10,62 •i86,220 40,823 327,04 14,26 286,220! 99,790 386,01134,86

286,220 56,699 342,92 19,81 286,220 128,370 414,59 44,85

286,220 163,750 449,97157.21 286,220 150,140 436,36 52,46

LL

LL

LL

LL

36,12

4,472

7 ;757

LL

LL

LL

LL

LL

22,28

5,441

1921

LL

LL

LL

>i

r,

LL

22,28

5,441

921

LL

>i

-2-

23,51

7 665(5,354

LL j LL

LL

J?

LL

Stellung der Schraube

Freischlagend (Versuch I)

Festgehalt., Flügel vert, hinter d. Steven steh. (Vers. II) 2 Festgelialt., Flügel quer zum Steven stehend (Vers. III) 2

AVie Versuch I

?»

II

III

Li

AVie A’ersuch I

II

III

>5

CM 0-1 CM

hH hH h—I

i—I H-H

h—I

S R R

CD

(D

kT" £ £

Wie Versuch I

Festgehalt., ein Flügelpaar vert., d. andere horiz. stehend 4 , die Flügel bilden einen von 45° zur Vert. 4

AVie Versuch I

II von E HI „ „

AVie Versuch I

Festgehalten, 1 Flügel vertical unter der AVelle, die )„ anderen unter 60° zur Verticalen stehend    j

Festgehalten, 1 Flügel vertical über der AVelle, die ll„ anderen unter 60° zur Verticalen stehend    jj

Festgehalten, 1 Flügel seitlich von der AVelle horizontal, die anderen unter 30° zur Verticalen stehend 1⁶

waren. Nur die sehr kurze Schraube D, deren Flügelfläche durch den Hintersteven gedeckt wurde, ergab beim Versuch II feststehend einen geringeren Widerstand als freischlagend. — Wenn dieselbe Flügelfläche in gleicher Weise und gleicher Grösse auf 2 oder 4 Flügel vertheilt war, so zeigte die zweiflügelige vertical hinter dem Steven fest-gestellte Schraube einen geringeren Widerstand wie die vierfliigelige, deren ein Paar Flügel vertical und deren anderes Paar horizontal stehen.

23)    Die Mangin-Schraube F oder die Verdoppelung der Originalschraube C lieferte unter den gleichen Verhältnissen genau denselben Widerstand wie die letztere, dabei besass die Mangin-Schraube F die doppelte Flügelfläche und den doppelten Bruch-theil der Ganghöhe. Verglichen mit den übrigen zweiflügeligen Schrauben erzeugte die Mangin - Schraube nur die Hälfte des Widerstandes, wenn sie durch das Wasser geschleppt wurde, während sie im Betriebe dieselbe Propulsionswirkung hervorbrachte. Will man daher einem Dampfschiffe, welches auch segeln soll, keine lichtbare Schraube geben, so empfiehlt es sich, nach diesen Resultaten eine Mangin-Schraube anzuordnen, wenn man dieselbe unter Segel feststellen will.

¹

J. Weight. The steam trials of H. M. S. „Iris“. Transactions of the institution of naval architects. London, 1879.

²

A. J. Maginnis. A few years experience of the screw propeller: its lessons and results. Transactions of the institution of naval architects. London 1879.

³

Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. Pola 1880. Heft I.

⁴

B. I. Isherwood. Experiments made of the Mare Island Navy-Yard, California, with different screws applied to the united states steam launch Nr. 4, to ascertaine their relative propelling efficiency. Journal of the Franklin-Institute. Jahrgang 1875.

Beste

Flügelform.

24)    d. Die beste Flügelform ist nach allen neueren Erfahrungen die eines nach dem Umfange hin zugespitzten Blattes, wie sie Griffiths zuerst für seine Schrauben benutzt hat und wie sie jetzt fast alle transatlantischen Dampfer besitzen. Maginnis ist der Ansicht, dass die guten Resultate, welche mit den Schrauben der Dampfer „Alpha“, „Beta“ und „Gamma“ (siehe 7), namentlich was geringe Erschütterungen am Hinterschiff betrifft, erzielt wurden, zum grossen Tlieile der günstigen Flügelform zuzuschreiben sind. Zu ganz ähnlichen Schlüssen kommt Wright (siehe 5, 5) bei der Aufsuchung der Gründe für die bessere Wirkung der dritten und vierten Schraube der „Iris“ gegenüber der ersten und zweiten Schraube derselben. Die abgewickelten Flügelflächen aller dieser Schrauben sind Tafel 170, Fig. 13 resp. 14 und 15 zusammengezeichnet.

Versuche zur Ermittelung der besten Flügelform.

25)    Im Jahre 1880 stellte Isherwood *) mit der Dampfyacht „Lookout“, wie schon § 112, 62 mitgetheilt wurde, nochmals mit 7 verschiedenen Schrauben Versuche an, um zu erforschen, ob es von besonderen Einflüssen sein würde, wenn die Schraube aus Gusseisen oder Bronce hergestellt wäre, und inwiefern ihre Propulsionswirkung durch die Flügelform verändert würde. Von vornherein sei bemerkt, dass die Resultate, zu denen er auf Grund dieser Versuche gelangt, nur für kleinere Schrauben als zutreffend angesehen werden können, und sich nicht ohne Weiteres auch auf grosse Schrauben

*) B. I. Ishekwood. An account of experiments made by a board of united states naval engineers with screw propellers of different material and dimensions etc. The marine engineer. London, 1882.

übertragen lassen. Dennoch sind dieselben so interessant, dass sie nachstehend aufgeführt sind. Die Fahrten mit „Lookout“ wurden auf dem Potomac nahe bei Washington vorgenommen, bei jeder derselben wurde eine Strecke von 11⁵/s Knoten abgedampft. Mit den fünf ersten Schrauben dampfte das Fahrzeug diese Strecke 6 mal ab, dreimal mit und dreimal gegen den Strom. Mit den letzten beiden Schrauben wurde die Strecke nur zweimal mit und zweimal gegen den Strom abgelaufen. Die Dimensionen der benutzten, auf Tafel 170, Fig. 16 bis 25 dargestellten Schrauben giebt die nachstehende Tabelle an.

Tabelle über die 7 Versuchsschrauben der Dampfyacht „Lookout“.

Bezeich

nung

der

■Schraube

Art

der

Schraube

Schrau-

ben-

durch-

Naben-

durcli-

messer

messer

Steigung

der

Schraube

m.

m.

m.

jStärke des Flü- Flügel- ¹ gels zahl an der j Nahe I mm.

Länge

jedes

Flügels

Bruch-

theil

der

Gang

höhe

Proje-

eirte

Flügel

fläche

Abgewickelte Material Flügel- der fläche Schraube

m.

qm.

10

11

12

A Tafel 170 Fig. 16 u. 17

1,3560

0,3362

2,5600 . 4

27

0,1820 (im Mittel)

0,3625 0,5067 0,7680

Bronce

1Î

11

„    „ 18 u. 19

1,5240

0,2134

2,2860

75

0,1710

(im Mittel)

0,5283 0,9397 1,2576

Guss

eisen

„    „ 20 u. 21

1,5240

0,1650

2,2860

45

0,1587

(gleicli-

mässig)

0,2703

0,4873 0,6300

Bronce

1)

„    „ 22u.23

1,5240

0,1650

2,6288

45

0,1360

0,1994 0,3595

0,4967

Bronce

Wie Schraube D, nur länger und mit grösserer Steigung

Wie Schraube K, nur mit kleinerem Durchmesser

1,5240

0,1713

2,7430

35

(gleich-

massig)

0,2476

(gleich-

massig)

0,3549

0,64071 0,8677

Bronce

(x

1,4220 0,1713 2,7430    4    35    0,2467    0,3549 0,5542 0,8068

(gleich-massig)

Tafel 170Fig.24u.25    1,5240 0,2286 2,4078    4    100    0,3050    0,5736 l,03lo' 1,3800

(im Mittel)

26) Bei den mit diesen Schrauben angestellten Versuchen war das Holz erbaute Fahrzeug zuerst nicht gekupfert und erst bei der Erprobung der beiden letzten Schrauben mit Kupferbeschlag versehen. Beim gekupferten Fahrzeuge stellte sich der Widerstand desselben um ca. 12,5 °/₀ geringer heraus als beim unge-kupferten. Ausser diesem sehr interessanten Factum zeigte sich noch, dass sich irgend welche Ueberlegenheit der Bronce-Schrauben über die gusseisernen nicht nachweisen liess, woraus Isherwood schliesst, dass die Reibung pro Einheit der Oberfläche bei Bronce-

54

aus

BUSIEY, die Schiffsmaschine.

Bronce

Guss

eisen

Schlüsse aus diesen Versuchen

Anbringung der Schraube am Schiff.

b)    ,,

c)    „

Versuche von Griffiths mit Modellen.

schrauben nicht geringer ist als bei gusseisernen. Auch die gusseisernen Flügel, welche etwa 2,5 mal stärker als die broncenen waren, liessen eine directe Vermehrung des Widerstandes der Schraube im Wasser nicht erkennen, welches Isherwood der guten Zuschärfung der Flügel an beiden Kanten der Schrauben zuschreibt. Hätte er mit grösseren Schrauben experimentirt, so würde sich der grössere Verdrängungswiderstand, den die dickeren gusseisernen Schrauben gegenüber den dünneren broncenen verursachen, sicherlich fühlbar gemacht haben. Endlich kommt Isherwood zu dem Schlüsse, dass die Nutzeffecte verschiedener Schrauben von verschiedenen Elementarabmessungen, wie Durchmesser, Steigung, Bruchtheil der Ganghöhe und Flügelform, solange diese Elemente nicht ins Ex'reme gehen, für ein und dasselbe Fahrzeug nur wenig von einander unterschieden sind. Er ist der Ansicht, dass die Form der Flügel und ihre etwaige Neigung nach hinten, wie bei den Schrauben C, I), E und F auf den Nutzeffect der Schraube ganz ohne Einfluss ist, dass der letztere vielmehr nur von der richtigen Wahl des Durchmessers, der Steigung und des Bruchtheils der Ganghöhe abhängt. Auch diese Schlussfolgerung dürfte wohl nur für kleinere Schrauben ganz zutreffend sein, für grössere Schrauben ist nach den Ausführungen von Maginnis und Wright die Flügelform von nicht zu unterschätzender Bedeutung auf den Nutzeffect derselben. Die Resultate der Versuche von Isherwood mit den vorstehend aufgeführten 7 Schrauben sind auszugsweise in der umstehenden Tabelle zusammengestellt.

27) II. Die Erfahrungen über die Anbringung der Schrauben am Schiff sind nachstehend zusammengefasst :

a) für Dampfer mit Einzelschrauben „ Doppelschrauben „ mehrfachen Schrauben.

28) a. Versuche über die beste Position der Einzelschrauben sind von Griffiths wiederholt vorgenommen. Die ersten Versuche dieser Art fanden mit einem 1,523 m. langen, 0,267 m. breiten und 0,095 m. tiefgehenden Schiffsmodell im Jahre 1879 statt¹). Dieses Modell wurde zuerst mit einem gewöhnlichen vierflügeligen Propeller von 0,0825 m. Durchmesser und 0,099 m. Steigung versehen, welcher durch ein Uhrwerk in Bewegung versetzt wurde. Diese Schraube sass bei dem ersten Versuch 16 mm. vom Hintersteven, wobei das Modell 14,93 m. in einer halben Minute durchlief. Allmälig wurde die Entfernung der Schraube vom Hintersteven nach verschiedenen Versuchsfahrten auf 63,5 mm. vergrössert, wobei sich eine Fahrt von 17,37 m. in einer halben Minute ergab, also eine um 2,44 m.

Fahrzeug

gekupfert.

Schraube | Schraube

G.

F.

19U.20X. 24U.25IX. 9,3990    9,7493

21,9620    12,7150

745,6242 716,7825 143,5402 143,4125

1,5034

0,1910

1,3124

0,0984

0,1618

0,1335

0,9143

77,6320

9,8620

67,7700

5,0827

8,4348

6,8982

47,3543

7,5000

12,4462

10,1788

69,8750

1,6453

0,1910

1,4543

0,1091

0,1001

0,2734

0,9208

H Tf CO CO OO lO ONOOiO Tt O CO t> il Ol 00 O CM CM CO l> CO CO t» M Ti OOOOt-h O^œn ÏHH Ol »000,00 00 MS* OÓ' »o' >o"' »O if O⁻' G cc" 00 ZD

r—I iO

H co

13,0634 13,6733 5,1149    5,2193

jü

mit den / Schrauben.

V.

23;26;28 VI. 10,1929 17,9739 897,8397 140,0500

1,8843

0,1910

1,6933

0,1270

0,1206

0,3599

1,1864

05 t- Ol CO Tft 00 oo o oo œ in oo r-i •iifflHOOJOIM

»o' OiUO ZD ZD CO Oj" <—i iO

05    00

7,5000

7,1198

15,8462

70,0340

Fahrzeug ungeku

Schraube Schraube Schraube

•Œ

•0

B.

26;29;30IIL 7;10;151. 1;2;3IV. 10,0974    9,6264    10,4190

13,6772    18,0439    20,1542

839,6206 765,9741 893,8281 158,1988    158,8560    153,4601

1,6173    1,4399    1,8203

0,1910    0,1910    0,1910

1,4263    1,2489    1,6293

0,1070    0,1)916    0,1212

0,1583    0,0893    0,0876

0,1588    0,1914    0,2883

0,9861    0,8477    1,1421

92,7090    82,3573    100,5812

10,9475    10,9239    10,5529

81,7615    71,4334    90,0283

6,1321    5,3575    6,7521

9,0767    5,1089    4,2398

9,1025    11,0008    15,9291

57,4502    49,9662    63,1073

O ^ ^ CQ O 05 CO l>

0-0 o o ic

[ t— o

t-H t> OO — 05

OOlOl' OiOOi »O T—^^05

r-7 r- »0" 05" i—I ZD

OilOO O — CO »O O O CO CO lO T—< CM

r>~ r-T —o

T—I 1—< I>

12,5049 12,4880 12,5632 12,3978 5,6190    5,6012 5,5796 5,6408

Schraube

A.

19;20:21I.

9,5346

24,4072

748,8822

152,3085

1,5405

0,1910

1,3495

0,1012

0,0777

0,2848

0,8475

84,4804

10,4737

74,0067

5,5505

4,4483

15,6225

48,3854

7,5000

6,0107

21,1096

65,3797

11,7122

5,5822

Tabelle über die Resultate der

Bezeichnung der Wert h e.

Datum des Versuchs im Jahre 1880 Schiffsgeschwindigkeit in sm. pro Stunde Slip der Schraube in % ihrer Geschwindigkeit Berechneter Schub der Schraube in kg.

Umdrehungen pro Minute N

Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, indicirter Druck

in kg. pro qcm.

Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, für den Leergang der Maschine erforderlicher, indicirter Druck in kg. pr. qcm. Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, auf die Kurbelwelle übertragener indicirter Druck in kg. pro qcm.

Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, für die zusätzliche Reibung verbrauchter indicirter Druck in kg. pro qcm.

Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, für die Schraube im AVasser verbrauchter indicirter Druck in kg. pro qcm. Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, durch den Slip der Schraube verwendeter indicirter Druck in kg. qro qcm. Mittlerer, auf den Niederdruckkolben reducirter, für die Ueberwindung des Schiffswiderstandes erforderlicher indicirter Druck in kg. pr. qcm.

Indicirte Pferdestärke der Maschine up Leergangsarbeit der Maschine UPi Nettoleistung der Maschine UP—UPi Reibungsarbeit der Maschine up,-Reibungsarbeit der Schraube upv Sliparbeit der Schraube IIPS AViderstandsarbeit des Schiffes upw

Reibungsarbeit der Maschine von der Nettoleistung derselben

der Maschine

iiPiiPi

»

Sliparbeit „    „    „    „

AViderstandsarbeit des Schiffes „    „

„ Schraube „    „

Relativer ökonomischer AVirkungsgrad der Schraube

Lfds. Nummer 23 Lfde. Nummer 24

Quotient aus dem AVerthe

•ox apu0jn^r£

•S3llt9Ul0S|l\r H Ol CO»C

2£0nj(J .I91.TI0ipUJ

00 o o ~

.19p z^us pqpra.ussiu -^U900.T(J I

95[.lT?|S9pj0Jd; g^aiDipur

Ol    1 CO    -tf¹    »O    cob-    60 05    ! O i-i CM CO I    Tf    10

*—h    ¹ »—i    •—*    ——•    t-h    r—* *-h    01 01 01 I    01    01

grössere Geschwindigkeit in derselben Zeit erzielt wurde. Die letztere Position bezeichnete Griffiths daher für das Modell und die betreffende Schraube als die günstigste. — Bei einem zweiten Versuch mit einer vierflügeligen Griffiths-Schraube wurde das ungünstigste Resultat 7,31 m. Fahrt in 0,5 Minuten erzielt, als die Schraube nur 13 mm. vom Hintersteven entfernt war und das beste, als die Entfernung 63,5 mm. betrug, wrobei 18,59 m. in der halben Minute zurückgelegt wurden. Aus diesen Versuchen schloss Griffiths, dass die Aussparung für die Schraube am Schiff oder der Zwischenraum zwischen Hinter- und Rudersteven ²/₃ des Schraubendurchmessers betragen und die Schraube dem Rudersteven so nahe wie möglich gerückt werden sollte.

Versuche mit Schiffen.

29) Als Beweis für die Richtigkeit dieser Behauptung führt Griffiths *) folgende Versuche an:

1)    Bei einer Dampfyacht von 60 tons wurde die Schraube um 241 mm., soweit es die Entfernung zwischen Hinterund Rudersteven zuliess, nach hinten gerückt, wodurch die Geschwindigkeit der Yacht von 9,5 auf 10,5 Knoten stieg.

2)    Ein Dampfer brach die Schraubenwelle und erhielt eine um 114 mm. kürzere Welle, um welche Strecke die Schraube infolgedessen näher an den Hintersteven rückte. Der Dampfer verlor dadurch 0,5 Knoten an Geschwindigkeit und erreichte erst seine ursprüngliche Geschwindigkeit wieder, nachdem man ihn mit einer Welle von der früheren Länge versah.

3)    Der Dampfer Retriever von 650 tons Deplacement lief mit seiner vierflügeligen Griffiths-Schraube von 3,175 m. Durchmesser und 3,810 m. Steigung, welche wie gewöhnlich mitten zwischen Ruder- und Hintersteven sass, an der gemessenen Meile mit 89,7 Umdrehungen pro Minute und 500,5 IIP, 10,89 Knoten, nachdem diese Schraube aber hart an den Rudersteven gerückt war, mit 80,8 Umdrehungen und 400 IIP, 12,66 Knoten.

Schlüsse aus den Versuchen.

30) Griffiths schliesst aus diesen Versuchen, dass durch das Abrücken der Schraube um ²/₃ ihres Durchmessers vom Hintersteven hei gleichzeitiger möglichster Zuschärfung des Hinterschiffes bei allen Schraubendampfern 10 —20 °/₀ an Geschwindigkeit gewonnen und dabei noch eine Kohlenersparniss erreicht werden könnte. Mach seiner Meinung hat die allgemein übliche Anordnung der Schraube dicht hinter dem Hintersteven des Schiffes folgenden Uebelstand : Bei einem in Fahrt befindlichen Schiffe tritt das AVasser hinten

*) B.. Griffiths. On the form of the stern and the arrangement of the propellers in screw ships in ordre to obtain the best effect in propulsion. Journal of the united service institution vom 21. April 1879.

in den Raum, welchen das Schiff verlassen hat, wodurch eine Bewegung des Wassers gegen das Hinterschiff entsteht, welche dort als Wirbel sichtbar ist. Dieses Wirbelwasser drückt auf das Hinterschiff und vermindert daher den Schiffswiderstand (siehe § 110, 19). Ist nun aber die Schraube ganz nahe an den Hintersteven gerückt, so kann keine Verminderung des Schiffswiderstandes eintreten, weil das Wirbelwasser von der Schraube angezogen wird und desswegen nicht gegen das Hinterschiff drückt. — Diese Deduction steht in vollkommenem Einklänge mit der vom älteren Froude auf' Grund seiner Modellversuche ausgesprochenen Ansicht, dass die Schraube */₃ der Schiffsbreite hinter dem Steven sitzen müsste, wenn eine günstigere Arbeit derselben erzielt werden soll, da der Schiffswiderstand hei ihrer jetzigen Position durch die Wirkung der Schraube um 40—50 °/₀ anwächst, welche Ansicht er später bei den SchlepjDversuchen mit „Greyhound“ (siehe § 110, 82) lediglich bestätigt fand.

Ansicht

Froude’s.

Einfluss der Eintauchung

31)    Auch über clen Einfluss der Eintauchung dev Schraube auf den von ihr ausgeübten Propulsionsdruck sind von Rennie*) im Jahre 1856 dcr Schraube-Versuche angestellt, bei welchen eine Modellschraube von 1,75' engl. Durchmesser und constanter Steigung mit 558 Umdrehungen pro Minute so bewegt wurde, dass sie erstens gerade vom Wasser bedeckt war, zweitens in vier Versuchen ansteigend zwischen 0—6" engl, und drittens in 8 Versuchen ebenfalls ansteigend zwischen 6 " bis 4' 6" engl, eintauchte. Bei einer Flügelkreisfläche von 346,3 Quadratzoll engl, ergab sich ein Propulsionsdruck von 7 Pfd. engl, pro Q" engl. = 0,49 kg. pro qcm. dieser Kreisfläche bei einem sonstigen Widerstand der Schraube von zusammen 49 Pfd. = 0,01 kg. pro qcm., wenn dieselbe gerade eingetaucht war ; ein Propulsionsdruck von 28 Pfd. engl, pro Q" engl. = 1,968 kg. pro qcm. der Kreisfläche, bei einem sonstigen Widerstande von zusammen 196 Pfd. = 0,04 kg. pro qcm. und 6" engl. Wasser über der Schraube ; ein Propulsionsdruck von 56 Pfd. engl, pro Q" engl. = 3,937 kg. pro qcm. der Kreisfläche, bei einem sonstigen Widerstande der Schraube von zusammen 399 Pfd. = 0,08 kg. pro qcm. und 4; 6" engl. Wasser über der Schraube. Diese Versuche erhärten mithin die Thatsache, dass tiefgehende Schiffe für gleiche Geschwindigkeiten eine geringere Maschinenleistung beanspruchen als gleich grosse flacher gehende, weil der Nutzeffect der Schrauben mit ihrer tieferen Tauchung zunimmt.

Versuche von Hennie.

32)    b. Versuche über die beste Position der Doppelschrauben hat Rennie mit einigen kleinen Dampfyachten angestellt, deren Geschwindigkeiten

*) G. B. Kennie. 1878. Seite 64.

Transactions of the institution of naval architects. London

er constatirte, während sie sämmtlich mit gleicher Maschinenkraft getrieben wurden. Die Schrauben dieser Fahrzeuge, welche wie Tafel 120, Fig. 1 zeigt, angeordnet waren und 0,762 m. Durchmesser besassen, wurden nach und nach vom Hintersteven aus nach vorn, also dem Schiffskörper näher gerückt und hierbei ergaben sich folgende Resultate :

Tabelle über die Versuche von Rennie mit Doppelschrauben.

Sehrauben-

Kummer

Durchmesser der Schraube

Steigung

Flügelfläche

Abstand der Schraube vom Hintersteven nach dem Schiffskörper hin

Abstand derj Schraubenmitte von Mitte Schiff:

m.

m.

qcm.

cm.

cm.

Schiffs-geschwip- J digkeit ; pro

Stunde in Knoten '

Slip

in Procenten

II

III

Doppel-

schrauben sollen nach Aussen schlagen.

Verschiedene Arten der Anbringung von 2 Schrauben.

Diese Tabelle zeigt, dass die von Griffiths und Froude für Einzelschraubenschiffe aufgestellte Regel, „der Nutzeffect der Schraube vergrössert sich, je mehr man dieselbe nach hinten rückt“, auch auf Doppelschraubenschiffe Anwendung findet. — Die früher vielfach ventilirte Frage, ob es empfehlenswerth sei, die beiden Schrauben nach Innen, d. h. mit ihren oberen Flügeln nach dem Schiffskörper hin ; oder nach Aussen, d. h. mit ihren oberen Flügeln vom Schiffskörper ab schlagen zu lassen, hat man durch verschiedene Versuche zu entscheiden gesucht, so dass zur Zeit die auf practische Erfahrungen gestützte allgemeine Ansicht dahin geht, dass die letztere Anordnung der nach Aussen schlagenden Schrauben vorzuziehen sei.

33) Ausser den gewöhnlichen Doppelschraubenschiffen, bei welchen die Schrauben symmetrisch zur Längsaxe des Schiffes an dessein Hinter-theile angebracht sind, existiren noch folgende bemerkenswerthe Arten von Zweischraubendampfern:

a)    Flussdampfer, bei welchen man zuweilen die beiden Schrauben am Hinterschiff nicht neben, sondern hintereinander angebracht hat, und die von den Schrauben im Wasser beschriebenen Kreise sich theilweise überdecken lässt, um die Schraubenwellen im Schiff näher an einander zu rücken. Diese Methode hat keine guten Resultate zu verzeichnen.

b)    Schleppfahrzeuge, deren Schraubenwelle durch das ganze Schiff läuft und sowohl am Buge wie am Heck eine Schraube trägt. Der Vortheil eines solchen Arrangements besteht darin, dass man energisch rückwärts gehen, resp. umkehren kann ohne zu drehen, was in engen Passagen mitunter nötliig ist.

c)    Flachgehende Fährdampfer lind Dampffähren, welche zuweilen wie vorstehend angegeben ihres geringen Tiefganges wegen mit

versehen Averden müssen, die

je eine Schraube am Bug und Heck tragen, also 4 Schrauben führen. Solche Fähren haben den Vortheil, dass sie stets mit ihren Enden anlegen können und nie zu drehen brauchen.

d)    Hierher gehören auch die Fischtorpedo’s, welche eine massive Welle, und eine um diese in entgegengesetzter .Richtung drehende hohle Welle besitzen, deren jede eine Schraube bewegt. Beide Schrauben sind hintereinander am Achtertheil des Torpedos angebracht und sollen durch gleiclnnässige und entgegengesetzte Rotation einen möglichst geraden Lauf des Torpedos herbeiführen.

Vortlieile der Doppel-sclirauben.

34) Die Vorzüge des gewöhnlichen Doppelschraubensystems (siehe Tafel 120, Fig. 1) bestehen nach White*) wie bereits § 112, 7 angeführt, hauptsächlich in der grösseren Manövrirfähigkeit der damit versehenen Schiffe, ihrer leichteren Zerlegbarkeit in Avasserdichte Abtheilungen und der Sicherheit, welche die doppelten Maschinen gegen die völlige Hülflosigkeit eines Dampfers bei Wellenbrüchen etc. ge-Avähren. Hierzu kommt noch, dass nach den auf Seite 856 und 857 tabellarisch zusanimengestellten Erfahrungen in der englischen Marine die Doppelschrauben Aveit vorteilhaftere Propeller als Einzelschrauben sind (siehe auch § 118, 26). Aus diesen Tabellen ergiebt sich nämlich, dass die Anzahl der indicirten Pferdestärken, Avelche pro Einheit der benetzten Schiffsoberfläclie zur Erreichung derselben Geschwin-digkeit aufgeAvendet werden mussten, sich bei der ersten Gruppe von Schiffen um 11 °/₀ kleiner für die Doppelschrauben stellte als für die Einzelschrauben; bei der zweiten Gruppe von Schiffen, avo Geschwindigkeit und Dimensionen grösser sind, ist diese Zahl bei den Doppelschrauben schon um etAva 18 °/₀ geringer als bei den Einzelschrauben. Endlich zeigen die neuesten Doppelschraubenschiffe, Avelche in der II. Gruppe unter c) angeführt sind, dass bei ihnen die pro qm. benetzter Schiffsoberfläche erforderliche IIP zur Erreichung von 16 Knoten Gescłrwindigkeit kleiner Avar, als die bei den Einzelschraubenschiffen dieser Gruppe von etAva gleichem Deplacement für 14,6 Knoten erforderliche IIP. White meint hierzu, dass sich mit grossen Handelsdampfern, welche eine grössere Länge und feinere Linien als Kriegsschiffe von gleichem Deplacement besitzen, bei höhen GescliAvindigkeiten mindestens ähnliche Vortheile erwarten lassen, so dass sich die Einführung der Doppelschrauben für die Handelsmarine ebenso wie für die

*) W. H. White. On the comparative efficiency of single and twin-screw propellers in deep-draught ships. Transactions of the institution of naval architects. London 1878.

Schiff

Vergleichs-Tabelle zwischen Ein

zel- nnd Doppelschraubeiisehiffen.

GC

i-s

CT

CD

obefahrten

VerMnisswertlie

des

Schiffes.

Länge zwischen den Perpendikeln in

Grösste Breite in

Mittlerer Tiefgang bei der Probefahrt

Deplacement in Tonnen

m.

qm.

’S Benetzte Schiffsoberfläche in

Art des Schiffshodens

Art der Schraube

Zahl der Flügel

00

M Gesammte abgewickelte Flügelfläche in

iS 3 Durchmesser der Schraube in

« ? Steigung der Schraube in

Eintauchung des oberen Flügels in

Prnpellerkreisfläche in

Umdrehungen pro Minute

Ort der Fahrt

Datum der Fahrt

Windstärke

Zustand der See

IIP

Schiffsgeschwindigkeit in

Slip der Schraube in

£ II

19

20

21

22

23

Indicirte Pferdestärke hei der in Columne 26 angegebenen Geschwindigkeit

IIP aus Columne 24 pro qm. benetzter Schiffsoberfläche.

Bemerkungen.

24

25

26

a. Einzelsclirauben

Swiftsure.......

Triumph........

85,34

85,34

16,76

16,76

7,556 6632 105,91 2055 7,810 6950 110,17 2100

gekupfert

Griffiths

77

fcO ŁC

1 Gruppe.

12,727 6,096 7,467 1,244 29,171 68,40 Plymouth 11. 1.72 2—3 bewegt 12,727 6,096 7,467 1,549 29,171 67,85    „    19. 3.73 5 glatt

I.

4913

5114

13,755

13,522

16,79

17,57

5275

5875

2,5668

2,8000

bei 14 Knoten

j)

V)

b. Doppelschrauben

Yanguard .......

Vanguard.......

85,34 16,45

85,34 16,45

6,858 6168 100,05 1937

Eisen ; gestrichen u. rein

Mangin

Invincible . . Iron Duke . .

85,34

85,34

16,45

16,45

6,400 5652+2,528 1937

6,400 5652:92,528 1937 6,400 5652 92,528 1937

77

7?

Griffiths

-fl*    i CI

7. 4.70 2—3

26. 9.70 1 18. 8.70 1

glatt

5312 14,076 + 4,60 5200

5366 14,944 - 0,93 4140

4832

4789

14,093

13,855

+ 1,89 + 8,99

4710

4995

2,5742

2,1373

2,4315

2,5787

bei 14 Knoten

75    7?

7?    77

75

7?

77

a. Einzelschrauben

II.

Gruppe.

Bellerophon

91,44

17,06 7,302

7352+10,36 2359

Eisen ; gestrichen u. rein

Griffiths

Monarch . . . Hercules . . . Sultan . . . . Independence

. . 100,58 . . ! 99,06 . . I 99,06 . . I 91,44

17,52 7,226 17,9817,524 17,98 7,588 17,20 7,518

8200 112,22 2550 8815 121,98 2600 8852 122,63 2614 9092 134,98 2362

gekupfert

7?

??

7?

77

tc to to tc LC

19,509 7,162 6,121

23,597 7,112 8,026 19,509 7,162 7,315 19,509 7,188 7,340 12,634 6,858 7,010

0,660 40,318 75,00 Stokes Bay 17. 8.66 5-6

0,584 36,974    70,50    Mapiiu

17. 7. 69 1—2

1.    1.69 2—4 19. 4.714—5

2.    2.78 —

leicht

bewegt

ruhig

ruhig

glatt

6521 14,170+ 4,73 7350

3,1158 bei 14,6 Knoten

7842 14,940 8529 14,690 8629 14,130 8832 14,600

+ 9,65 +13,26 +16,85 + 8,75

7151

8320

9835

8832

2,8043

3,2000

3,7624

3,7392

77

77

77

77

5)

77

77

77

77

77

77

b. AeltereDoppelscliraub. Captain .........

97,53 16,23

7,569 7795 109,24 2440

Alexandra . .

Téméraire . .

99,06 19,40 7,963 9584 130,52 2752 86,86 18,89 8,229 8709 135,16 2494

Eisen ; gestrichen u. rein

Zink gestrichen u. rein

Griffiths

Mangin

77

to

CM

18,580 5,181 6,604

1,473 42,176) 74,30 Stokes Bay 2. 3.70 3—4 glatt

5990

14,240 - 10,47 6619    2,7127

bei 14,6 Knoten

43,942 6,400 6,775    0,990 64,287 64,20

24,433 6,109 6,858 S³ >1,498 58,341 73,80

28. 2.77 4

17. 9.77 4

8615

7516

15,000+ 6,50 7732    2,8100

14,650+10,50 7413

2,9652

,,

77

77

77

c. Neuere Doppelschraub.

Edinburgh........

Collingwood.......

Howe..........

Impérieuse........

Warspite ........

99,10

20,70 6,948

Eisen, ge-

7875 119,60 2601 strichen u.

99,10 20,70 6,934 8332 125,80 2666

99,10 20,70 8,128 9762 144,64 2880 96,00 18,60 7,569 7695 118,50 2646 96,00+8,607,150 7390+10,70,2548

rein

Admi

ralitäts-

Modell

77

77

77

44,692 87,23 Portsmouth 18. 9. 83 1

16,406

13,470

5,334 5,639 5,508 5,334 4,724 5,918

5,537 6,724    — 48,158 87,97 Portsmouth! 14. 10. 85 1—2

5,486 6,705    |2,108 47,080, 87,28 Sheemess 5. 5.86 4

27. 5.84 1

47,654 95,57 35,002 107,24 Solent 15. 1.86 6—7

glatt

glatt

stürmisch

bewegt

ruhig

ruhig J

6754 15,991 -15,94 6765

2,6009

bei 16,0 Knoten

9573

16,844+ 2,05

16,923+17,64 17,213+10,12 17,250 + 9,21

7007

2,6283

77

77

77

8390 2,9132 8179    3,0911

8173 3,2076

77

77

77

77

77

77

7?

77

T)

Kriegsmarine empfiehlt. Die bedeutendsten Seemächte haben denn auch in der That die meisten ihrer neueren, besonders schnellen und grossen Schiffe mit Doppelschrauben ausgeführt (siehe auch § 103, 75).

Aeltere

Erfahrungen.

35)    c. Die Erfahrungen über mehrfache Schrauben erstreckten sich bisher nur auf wenige Fälle, wie ein solcher, die russischen Popoffkas betreffend, bereits § 112, 8 angeführt wurde. Ausser diesen ursprünglich mit 6 Schrauben ausgerüsteten Schiffen haben sich auch die im amerikanischen Bürgerkriege für den Mississippi erbauten flachgehenden Kriegsdampfer, welche 4 Schrauben besassen, nicht besonders bewährt. Nur die russische Yacht „Livadia“, welche drei Schrauben trägt, ist das einzige von allen mehrschrauhigen Dampfschiffen, welches bis jetzt die beachtenswerte Geschwindigkeit von 15,86 Knoten mit 12 383 IIP erreichte, alle anderen haben es nur auf geringe Geschwindigkeiten gebracht.

Neuere

französische

Versuche.

36)    Der § 112, 7, (1) angeführte Nachtheil der Doppelschrauben, dass sie teilweise über den Schiffskörper hervorragen und daher heim Docken sowie beim Einfahren in Häfen Schwierigkeiten bereiten können, macht sich erst recht geltend bei Kriegsschiffen, deren Doppelschrauben im Gefecht durch Rammstösse, durch Anschlägen an dicht vorbei fahrende Schiffe u. s. w. leicht beschädigt werden können. Die Franzosen beabsichtigten desswegen ihre neuesten Panzer „Brennus“ und „Charles Märtel“, deren Bau augenblicklich sistirt ist, mit drei Schrauben auszurüsten, um hierdurch Schrauben zu erhalten, welche mit derselben wirksamen Flügelfläche wie die entsprechenden Doppelschrauben nicht über den Schiffskörper hervorstehen. Der Chefconstructeur der französischen Marine de Bussy liess daher ein Versuchsboot „Carpe“ erbauen, welches unter AVasser den zehnten Theil der Dimensionen eines 105 m. langen Panzerschiffes von 9600 Tonnen Deplacement besass, und welches im Juni 1884 bis November 1885 Vergleichsprobefahrten mit 2 und 3 Schrauben machte, um zu erproben, ob sich mit 3 Schrauben dieselbe Geschwindigkeit, wie mit 2 Schrauben erreichen liesse. Diese Probefahrten waren nichts anderes als Modellversuche im Grossen, denn da das Panzerschiff 17 Knoten mit 120 Umdrehungen laufen sollte, so musste das Boot nach dem Gesetze der correspondirenden Geschwindigkeiten 5,38 Knoten mit 380 Umdrehungen machen, es erreichte indessen 7 Knoten mit 650 — 700 Umdrehungen.

Schlüsse aus den Versuchen.

37) Die Resultate dieser Proben fasst der französische Marine-Ingenieur Marchai *) wie folgt zusammen :

a) Schiffe von der Form des „Carpe“ erreichen mit drei Schrauben nahezu dieselbe Geschwindigkeit, wie mit 2 Schrauben von

*) M. Makohal. Experience in propulsion with three screws. Paper read before the institution of naval architects. London, April 1886.

gleicher Flügelfläche, falls die Schrauben immer gleich weit eingetaucht sind und falls für beide Systeme je die günstigste Position der Schrauben angewendet wird.

b)    Unter den vorstehend angeführten Bedingungen gleicher Flügelfläche und Tauchung beanspruchen Doppelschrauben stets solche Positionen am Schiffskörper, wie ihnen mit Rücksicht auf die Anforderungen der Gefechtstüchtigkeit der Kriegsschiffe, sowie deren Sicherheit beim Anlegen und Docken nicht angewiesen werden können. Indessen ist es möglich, bei Anordnung von 3 Schrauben dieselben so am Schiffskörper zu placiren, dass keine Unzuträglichkeiten im Gefecht und beim Anlegen entstehen können.

c)    Es hat sich herausgestellt, dass die bequemste Unterbringung der Schrauben am Schiff zugleich die für die Erreichung einer hohen Geschwindigkeit zweckmässigste ist. Diese Anordnung wird erreicht, wenn man die 3 Schrauben so stellt, dass die Mittelschraube die gewöhnliche Position am Hintersteven hat, während die beiden Seitenschrauben so nahe an die Mittelschraube gerückt werden, dass die seitlichen Schraubenkreise den mittleren Schraubenkreis in der Projectionsebene fast tangiren. Die beiden Seitenschrauben dürfen aber nicht mit der Mittelschraube in einer Ebene liegen, sondern müssen so weit nach vorn an den Schiffskörper herangerückt werden, als dies mit Rücksicht auf ihren Durchmesser u. s. w. zulässig ist. Bei „Carpe“ wurden die Seitenschrauben von 44 cm. Durchmesser um 33 cm. vom Hintersteven ab nach vorn gerückt.

d) Aus dem Vorstehenden folgt, dass es zweckmässig ist, für Schiffe von der Form des „Carpe“ 3 in eben erläuterter Weise placirte Schrauben anzuordnen und denselben ein Steigungs-verhältniss zu geben, welches sich von dem für Einzel- und Doppelschrauben gebräuchlichen nicht unterscheidet. Bei den

su

= 1,25.

am günstigsten wirkenden Versuchsschrauben war

Schrauben-dampfer unter Segel.

38) III. Erfahrungen über das Segeln mit Schraubendampfern sind seit langen Jahren in grosser Anzahl gewonnen worden. Gesegelt wird gewöhnlich nur mit Kriegsschraubendampfern. Handelsschraubenschiffe benutzen ihre Segel nur dann als einziges Mittel zur Fortbewegung, wenn eine schwere Havarie an der Maschine zur Einstellung des Betriebes derselben zwingt. Um den Widerstand zu vermindern, den die Schraube beim Segeln erzeugt, kann man dieselbe :

a)    frei mitdrehen lassen,

b)    feststellen,

c)    lichten,

d)    verstellen.

39)    a. Die Schraube dreht frei mit und wird entweder :

a) nur ausgekuppelt, oder

ß) ausgekupj)elt und mit dem letzten Wellenende angelüftet, oder y) ausgekuppelt und durch eine Schraubendrehmaschine bewegt.

Ausgekuppelte

Schrauben.

40)    a. Das Auskuppeln der Schraube erfolgt an der Hauptwellenkupplung (siehe § 76, 28), indem deren Bolzen zurückgeschraubt werden. Die hierdurch von der Maschine abgekuppelte Wellenleitung kann sich dann mit der durch die Fahrt des segelnden Schilfes in Bewegung gesetzten Schraube frei drehen. Moderne Kreuzer von hoher Gleschwindigkeit unter Dampf, welche nur in Nothfallen segeln, und deren Geschwindigkeit unter Segel dann keine sehr beträchtliche źu sein braucht, werden nur mit derartigen auskuppelbaren Schrauben versehen. In der Regel dreht die Schraube mit, wenn das Schiff 3—4 Knoten pro Stunde unter Segel zurücklegt. Hat das Schiff mehr wie 4 Knoten Fahrt nöthig, um ein Mitdrehen der Schraube zu erzielen, so ist die Reibung der Wellenleitung in den Lagern und im Stevenrohr zu beträchtlich. Es empfiehlt sich in solchen Fällen, beim Docken des Schiffes einen Propellerdrehversuch (siehe § 103, 81) vorzunehmen, um den Reibungscoefficienten festzustellen resp. die Ursache des schweren Drehens der Schraube zu erforschen.

Angeliiftete

Schraube.

41)    ß. Das Auskuppeln der Schraube und Anlüften des hinteren Wellenendes kommt nur bei grossen schweren Panzerfregatten vor, deren Schraube durch diese im § 76, 83 näher beschriebene Vorrichtung schneller zum Drehen gebracht werden soll. Dass dieselbe einen nicht unbeträchtlichen Vortheil gewährt, zeigen die dort mitge-theilten Versuche mit unserer Panzerfregatte „Kaiser“, deren Schraube mit angelüfteter Welle bei 3,5 sm. Fahrt drehte, während sie mit nicht gelüfteter Welle erst bei 6 sm. Fahrt rotirte.

Angetriebene

Schraube.

42)    y. Das Auskuppeln der Schraube und Bewegen derselben mit einer besonderen Schraubendrehmaschine (siehe § 48, 83) ist ebenfalls nur bei grossen schweren Panzerschiffen zur Anwendung gekommen. Es ist indessen zweifelhaft, ob die Aufstellung besonderer Maschinen zum Drehen der Schraube beim Segeln, welche die Inbetriebsetzung eines Schiffshauptkessels beanspruchen, so vortheilhaft ist, wie die Anbringung einer Lüftvorrichtung, welche keinerlei Unterhaltungskosten und keine besondere Wartung erfordert. Leider liegen keine Vergleichsdaten vor, aus denen man entnehmen könnte, ob die Geschwindigkeit unter Segel bei gleichen Schiffen unter gleichen Verhältnissen bei Verwendung einer Schraubendrehmaschine grösser wird als bei einer Lüftvorrichtung. Sollte die Schiffsgeschwindigkeit bei der ersteren wirklich grösser werden als bei der letzteren, so fragt es sich noch immer, ob diese Vermehrung so beträchtlich

ist, dass sie die durch den Betrieb der Schraubendrelimaschine entstehenden Unkosten rechtfertigt.

Alle beim Segeln mitdrehenden

Nachtheil des Fi'eischlagens.

43)    Das Freischlagen der Schraube bei segelnden Schiffen hat den Vorzug des Vortheil, dass man nach den Umdrehungen, welche dieselbe in einer bestimmten Zeit macht, den innerhalb derselben vor dem Winde zurückgelegten Schiffsweg bei ruhigem Wetter feststellen kann, weil einer gewissen Schiffsgeschwindigkeit stets eine gewisse Umdrehungszahl der Schraube entspricht, welche man beim Beginn der Reise festzustellen sucht. Ein an dem letzten rotirenden Wellenende angebrachter Hubzähler hat daher in solchen Fällen oft sehr gute Dienste gethan.

Schrauben haben den Uebelstand, dass sie das Wenden mit dem Schiffe sehr erschweren, wodurch das Kreuzen desselben, wenn auch nicht immer unausführbar, so doch häufig ziemlich aussichtslos ist.

44)    b. Das Feststellen der Schraube beim Segeln geschieht mittelst des F^stlf]es,t®₎llte § 76, 35 beschriebenen Bremsbandes; es ist, wenn das Hauptgewicht auf eine möglichst grosse Geschwindigkeit gelegt wird, nur für ein mit einer Mangin-Schraube versehenes Schiff empfehlens-werth, deren Flügelfläche fast vom Hintersteven bedeckt wird, wenn sie vertical steht. Alle anderen Schrauben erzeugen festgestellt einen grösseren Widerstand als freischlagend, wie die von Isherwood mit der Dampfbarkasse angestellten Schleppversuche bei freischlagender und festgestellter Schraube (siehe die Tabelle auf Seite 847) ersehen lassen. Aehnlich ist auch das § 48, 82 angeführte Resultat des Segelns mit unserer Panzerfregatte „Friedrich der Grosse“ ausgefallen, welche vorm Winde bei Windstärke 5—6 nur 6 — 7 sm. bei festgestellter Schraube lief; indessen beim Winde bei Windstärke 4 mit ausgekuppelter Schraube durchschnittlich noch 4¹/, sm. machte, trotzdem die letztere sich bei dieser Geschwindigkeit gerade erst bewegte, mithin sehr ungünstig wirkte.

Muss man aber viel kreuzen und hat das Hauptgewicht auf Manövrir-fähigkeit des Schiffes zu legen, so ist es rathsamer, zweiflügelige Schrauben vertical festzustellen, weil das Schiff unter Segel in solchem Falle erfahrungsmässig viel besser manövrirt als mit freischlagender Schraube. Schiffe mit vierflügeligen Schrauben hingegen manövriren unter Segel immer schlecht, gleichgültig ob ihre Schrauben freischlagen oder feststehen.

Gelichtete

Schraube.

45)    c. Das Lichten der Schraube mittelst des § 76, 73 eingehend besprochenen Heberahmens hat sich für Kreuzerschiffe, welche lange Reisen unter Segel zurücklegen müssen, als die zweekmässigste Methode herausgestellt. Das Verfahren beim Lichten der Schraube ist § 76, 81, die Manipulation beim Einfieren derselben § 102, 3, und die Befestigung der gelichteten Schraube im Brunnen oder an

Die Schiffe mit lichtbarer Schraube

Deck § 76, 82 erläutert, steuern unter Segel, wenn die Schraube gelichtet iät, im Allgemeinen auch nicht besonders gut, weil die Ruderwirkung infolge des durch die Schraubenöffnung zwischen beiden Steven hindurch-passirenden Wasserstromes beträchtlich abgeschwächt wird.

Verstellbare

Schraubenflügel.

46) d. Das Verstellen der Schraubenflügel bei gleichzeitigem Festbremsen der Schraubenwelle ist namentlich bei den kleineren Schrauben

von Segelyachten mit Hülfsdampfmaschinen resp. von Dampfyachten mit Takelage in Anwendung gekommen. Indessen sind auch kleinere Fahrzeuge der englischen Marine mit solchen Schrauben versehen worden und in neuerer Zeit sogar grosse Corvetten. Von den mancherlei Constructionen der beliebig verstellbaren Schraubenflügel , welche beim Segeln längsschiffs eingestellt werden können, sollen hier nur die zwei verbreitetsten und besten näher beschrieben werden, diese sind:

„ Bevis.

Weitere Constructionen von Woodcroft und Anderen finden sich

in dem unten angeführten Buche von Burgh. Bemerkenswerth ist auch die Ausführung der verstellbaren Flügel an der Schraube der englischen Grlattdecks-Corvette „Carysfort“ von Kirk & Hunt, *) bei welcher die Flügel wie bei der unter 48) beschriebenen Vorrichtung von Bevis durch die hohle, aus comprimirtem Whitworth-Stahl hergestellte Schraubenwelle vom Innern des Schiffes her, gedreht werden.

Verstellbare Schraube von Maudslay.

a) die verstellbare Schraube von Maudslay, ß) V

47) a. Die verstellbare Schraube von Maudslay **) (Tafel 169, Fig. 1—4) ist sowohl für Schiffe mit lichtbarer, als auch für solche mit fester Schraube zur Ausführung gekommen. Nachstehend ist nur die letztere Einrichtung als die wichtigere beschrieben. Dieselbe besteht aus einem auf die Schraubenaxe gesetzten und mit derselben rotirenden Ringe A, welcher sich mittelst 2 Federn und Nuten auf der Axe verschieben lässt. In diesen Ring greift ein an seinen Seitenflächen mit Pockholz ausgefüttertes nicht drehbares Band B, welches mit den beiden sich diametral gegenüberstehenden Zapfen C versehen ist. Auf den Zapfen C stecken 2 Winkelhébel D, die in einem mit dem Ruderstevenlager zusammengegossenen Consol bei E ihren Drehpunkt besitzen. Das andere Ende F der Winkelhebel steht mit einer Stange in Verbindung, welche von Deck aus mit Hülfe eines bei G zwischengeschalteten Grewindes verlängert und verkürzt werden kann. Verkürzt man die Stange, so wird der Ring A nach dem Rudersteven hin verschoben, verlängert man dieselbe, so rückt er an die Schraube

*) Kirk and Hunt’s feathering screw propeller. Engineering vom 19. März 1880.

**) N. P. Burgh. A practical treatise on modern screw-propulsion. London 1881.

heran. Der Ring A trägt nun 2 Augen 11 (Fig. 3), in welche die Laschen. JJ fassen, diese sind mit den Hebeln KK (Fig. 4) verbunden, welche mit den beiden Schraubenflügeln je in einem Stück gegossen sind. Um die Flügel mit den Hebeln in die Habe einführen zu können, ist dieselbe mit 2 seitlichen Aussparungen versehen, welche letztere nach dem Einsetzen der Flügel durch ein eingeschobenes und festgeschraubtes Füllstück verschlossen werden. Eine Verschiebung des Ringes A hat, wie liach Vorstehendem leicht einzusehen,, eine Drehung der Schraubenflügel zur Folge; liegt derselbe dicht an der Schraubennabe, so besitzen die Flügel ihre geringste Steigung, welche sich vermehrt, je mehr man den Ring nach hinten zieht. Bei der äussersten Position des Ringes dicht am Rudersteven stehen die Flügel parallel zur Längs-axe des Schiffes, in welcher Stellung die Schraube durch die nieder-schraubbare Hülse L festgehalten werden kann. Die Stange M verhindert ein Heben des Ruderstevenlagers, welches durch die Wirkung des Winkelhebels D beimDrehen der Flügel eintreten könnte.

Verstellbare Sehraube yon Bevis.

48) ß. Die verstellbare Schraube von Devis *) ist im Jahre 1868 patentirt und einfacher und practischer construirt als die vorstehend beschriebene ältere. Bei derselben ist jeder der beiden Flügel mit einem kurzen, in das Innere der hohlen Nabe reichenden Zapfen versehen (Tafel 169, Fig. 22—25), an welchem ein Hebel A befestigt ist. Die Schaftwelle ist ebenfalls hohl und enthält in ihrer Axe eine Stange B, welche an ihrem hinteren Ende mit den beiden Hebeln A, an ihrem vorderen Ende vor der Stevenrohrstopfbüchse durch einen Querkeil C mit einem sich in einem Schlitz der Schraubenwelle bewegenden flachen Führungsstück D verbunden ist. Ueber das flache Stück D ist die zweitheilige Mutter E gestreift, welche auf einem in die Welle eingedrehten Gfewinde verschoben werden kann, so dass sich der Hebel A in die ausgezogene sowie in die punktirte Lage bringen lässt. Die letztere, welche der hintersten Stellung der Mutter E entspricht, stellt die Flügel auf ihre geringste Steigung ein, die ausgezogene Lage von A bringt die Flügel in eine zur Längsaxe des Schiffes parallele Stellung. Je mehr man also die Mutter E nach vorn schraubt, eine um so höhere Steigung kann man einstellen, für welchen Zweck das Gewinde auf der Welle mit besonderen, den einzelnen Steigungen entsprechenden Marken versehen ist. Schrauben dieser Art besitzen eine Reihe älterer englischer Corvetten und in neuerer Zeit sind auch die Corvetten der „(V-Classe, deren Maschinen 2500 iP indiciren, je mit einer solchen versehen worden. — Die Rotation der Schraube beim Segeln wird von Bevis durch das Bremsband der Schraubenwelle verhindert.

*) Bevis’S Propeller. The engineer vom 22. Juni 1877.

Vortlieile der Schrauben mit verstellbaren Flügeln.

Steuern

der Schraubendampfer.

a)    Die Versuche von Reynolds,

b)    „

d) «

Versuche von Reynolds.

49) Man ist in neuerer Zeit vielfach der Ansicht, dass Schrauben mit verstellbaren Flügeln die für Kreuzer practischsten Propeller sind. Sie lassen sich beim Segeln parallel zur Längsaxe des Schiffes stellen, sind dann vom Hintersteven ganz bedeckt und erzeugen auf diese Weise nur einen minimalen Widerstand. Sie bringen durch den Fortfall des Heberahmens und der zu demselben gehörigen sonstigen Theile eine beträchtliche Gewichtsverminderung hervor, ersparen den häufig für die Aufstellung von Heckgeschützen etc. höchst lästigen Schraubenbrunnen und lassen sich ausserdem ohne Schwierigkeiten binnen kürzester Zeit in jedem Wetter segel- und dampfklar machen. Auch eine Veränderung der Steigung ermöglichen sie zu jeder Zeit auf die bequemste Weise, ohne dass man nöthig hätte, das Schiff zu docken oder die Schraube zu lichten. Der letztere Umstand ist namentlich für solche Schiffe von Wichtigkeit, welche lange Reisen unter Dampf mit Zuhülfenahme ihrer Segel zurücklegen müssen und daher nach Maassgabe der durch die Segel herbeigeführten Entlastung der Maschine zur Verhütung einer grösseren Umdrehungszahl derselben behufs Erzielung von Kohlenersparnissen eine höhere Steigung einstellen können. Dieser letztere Umstand, sowie das bessere Steuern der Schiffe mit lichtbarer Schraube, wenn dieselbe niedergefiert und parallel der Längsaxe des Schiffes gestellt wird, als wenn sie ganz aus dem Brunnen gehoben ist (siehe 41), hat dazu geführt, dass man selbst lichtbare Schrauben in grosser Anzahl mit verstellbaren Flügeln ausgeführt hat. Solche Schrauben haben den Vorzug, dass sie sich schneller und bequemer segel- und dampf klar herstellen lassen, wenn man ihre Flügel verstellt, als wenn man sie lichtet oder niederfiert, welches letztere eine besonders unangenehme Arbeit ist, wenn man von schlechtem Wetter überrascht wird.

50) IV. Erfahrungen über das Steuern von Schraubendampfern sind hauptsächlich nach den Versuchen, welche Professor Osborne Reynolds in Glasgow mit dem Dampfer „Melrose“ im Jahre 1877 anstellte, mehrfach gesammelt und veröffentlicht worden. Die bemerkens-werthesten Versuche resp. Untersuchungen dieser Art sind: „ Schütz, Streeck und Wilke,

c) „ Untersuchungen von Maginnis,

Untersuchungen und Versuche in unserer Marine.

51) a. Die Versuche von Reynolds gipfeln im Wesentlichen in folgenden drei Hauptmanövern, welche mit dem eine rechtsgängige Schraube besitzenden Dampfer „Melrose“ in ruhigem stromfreien Wasser bei Windstille vorgenommen wurden.

I. Manöver. Schiff in Fahrt vorwärts, Schraube rückwärts arbeitend, Ruder*) mittschiffs.

Schiffes fällt nach St. B. ab.

II. Manöver. (Tafel 170, Fig. 6) Schiff in Fahrt vorwärts, Schraube rückwärts arbeitend, Ruder hart B. B. — Resultat : Der Bug des Schiffes fällt stark nach St. B. ah.

III. Manöver. (Tafel 170, Fig. 5) Schiff in Fahrt vorwärts, Schraube rückwärts arbeitend, Ruder hart St. B. — Resultat : Der Bug des Schiffes fällt etwas nach B. B. ab.

52)    b. Die Versuche der Stettiner Schiffsführer Schätz, Streeck und Wilke mit ihren Dampfern erfolgten zur Erprobung der Richtigkeit obiger von Reynolds aufgestellten Sätze im Jahre 1878. Nach dem über diese Versuche abgestatteten Berichte**) wurden die Reynolds’schen Beobachtungen lediglich bestätigt gefunden. Die demselben angefügten Erklärungen über die Ursachen der einzelnen Manöverresultate sind hier nicht wiederholt, weil die unten angegebenen Erklärungen von Maginnis viel klarer und schärfer gefasst sind.

Bemerkt sei noch, dass mit linksgängiger Schraube beim Manöver I und II der Bug des Schiffes nach B. B., beim Manöver III hingegen etwas nach St. B. abfällt.

53)    c. Die Untersuchungen von Maginnis***) weichen von der vorstehenden,TTllter®"c1yui?en

'    °    a    7 von Maginnis.

bis dahin allgemein üblichen Feststellung des Steuereinflusses der Schraube insofern ab, als er von vornherein einen Unterschied macht zwischen einem aus der Ruhe in Bewegung übergehenden und einem in Bewegung befindlichen Dampfer. Er kommt dess-wegen auch theilweise zu Schlüssen, welche den gewöhnlichen Ansichten entgegenstehen, die sich aber aus den angeführten Gründen vollkommen erklären und begreifen lassen. Maginnis analysirt folgende 4 Fälle :

Rechtsgängige Schraube.

I. Schiff geht

Schraube dreht Schiffsbug nach B. B. Schraube dreht Schiffsbug nach St. B.

Schiff gehorcht B.B. Ruder ambesten. Schiff gehorcht St.B. Ruder am besten.

Schiff hat eine massige Ins schnelle Fahrt voraus mit vorwärtsarbeitender Schraube.

Schraube dreht Schiffsbug nach St. B. Schraube dreht Schiffsbug nach B. B.

Schiff gehorcht St.B.Ruder am besten. Schiffgehorcht B.B. Ruder am besten.

Schiff erfordert etwas B. B. Ruder, Schiff erfordert etwas St. B. Ruder, um geraden Cours zu halten.

Resultat: Der Bug des

Versuche fier Stettiner.

TI.

aus

Linksgängige Schraube.

der Ruhe mit vorwärtsarbeitender Schraube voraus.

Art der Manöver.

um

geraden Cours zu halten.

*) Unter „Ruder“ ist im Nachstehenden stets das Ruder seihst und nicht die „Pinne“ gemeint.

**) Beiheft

***) A. J. Maginnis. A few years experience of the screw propeller: its lessons and results. Transactions of the institution of naval architects. London 1879. BUSLEY, die Schiffsmaschine. ..

zum

Marine-Verordnungsblatt Nr. 23 vorn 30. Juni 1878. Berlin.

wenn Ruder hart St. B.

schneller und in grösserem Winkel, wenn Ruder hart St. B. gelegt wird.

Schiff mirt Schraube ans der Kühe voraus.

Schiff und Schraube aus der Bewegung voraus.

Linksgängige Schraube.

III. Schiff und Schraube gehen rückwärts.

Schraube dreht Schiffsbug nach St. B. Schraube dreht Schiffsbug nach B. B.

Schiff gehorcht B.B. Ruder am besten. Schiff gehorcht St.B.Ruder am besten. Das erstere tritt nur bei Windstille und bei Ruder mittschiffs ein. Bei Briese wird das Schiffsheck gleichgültig gegen Ruder- und Schraiibenwirkung stets in den Wind drehen.

/ V. Schiff hat Fahrt voraus, Schraube arbeitet rückwärts.

Schraube dreht Schiffsbug nach St. B.,    Schraube dreht Schiffsbug nach B. B.,

wenn Ruder mittschiffs.    wenn Ruder mittschiffs.

Schraube dreht Schiffsbug nach B. B., Schraube dreht Schiffsbug nach St. B.,

wenn Ruder hart B. B.

Schraube dreht Schiffsbug nach St. B. Schraube dreht Schiffsbug nach B. B. schneller und in grösserem Winkel, wenn Ruder hai t B. B. gelegt wird.

In diesem Falle wird der Wind nicht eher von grösserem Einflüsse sein, als bis das Schiff seine Fahrt voraus verloren hat; so lange letzteres nicht geschehen ist, entscheidet die Ruderlage.

54) Erklärung für den Fall I. Wie Tafel 170, Fig. 1*) zeigt, gelangt das bei rechtsgängiger Schraube von B. B. dem Schraubenflügel A nachströmende Wasser nur träge an den Flügel heran, infolge dessen arbeitet dieser obere Flügel in gestörtem Wasser mit ver-hältnissmässig geringem Widerstande. Aehnlich verhält es sich mit dem nächst aufsteigenden Flügel D, welcher infolge der über ihm allmälig abnehmenden Wassertiefe das Wasser mit verringertem Widerstande hebt oder vor sich hertreibt. Dagegen findet der unterste Flügel C in dem dichtesten unter dem grössten Drucke und auf geradem. Wege wieder nachfliessenden Wasser einen sehr viel grösseren Widerstand. Unter ziemlich ähnlichen Verhältnissen arbeitet der absteigende Flügel B. Die den Stützpunkt der einzelnen Flügel bildende Schraubenwelle wird daher durch den grösseren seitlichen Schub der unteren, in dichterem Wasser arbeitenden und desshalb einen grösseren Widerstand erfahrenden, von rechts nach links drehenden Flügel der vorwärts gehenden rechtsgängigen Schraube nach St. B. gedrückt. Das Heck des Schiffes weicht also nach St, B. aus, mithin der Bug nach B. B. Bei linksgängiger Schraube wird die entgegengesetzte Wirkung eintreten, wie aus Fig. 2 auf Tafel 170 zu ersehen ist,

55) Erklärung für den Fall 11. Befindet sich der Dampfer in Fahrt (Tafel 170, Fig. 3), so werden der Schraube von vorn immer neue

*) In die den Decksplan darstellenden Figuren 1, iJ, 3, 4, 7 und 8 auf Tafel 170 sind je eine obere und eine untere Wasserlinie eingezeichnet, um die Bewegung des Wassers am Hintertheil besser zu veranschaulichen.

Wassertheilchen zugeführt, deren Zuführung in der unteren Schraubenhälfte wegen der dort schlankeren Schiffsform eine viel günstigere als in der oberen Hälfte ist, wo das Wasser als Folge hiervon die Neigung hat, dem Schiffe nachzulaufen und den § 118, 12 erwähnten Sog oder Vorstrom erzeugt. Die unteren Schraubenflügel arbeiten daher bei dem in Fahrt befindlichen Schiffe mit geringerem Widerstand und Seitenschub als die oberen in dem ihnen entgegendrängenden Wasser. Es tritt die entgegengesetzte Steuerwir um; ein, wie bei dem aus der Ruhe gerade angehenden Schiffe.

g fällt bei rechtsgängiger Schraube nach St. B., . hei linl --'...g.(Fig. 4) nach B. B. ab.

Schiff und Schraube riick-w ärts.

56)    Erklärung für den Fall III. Gehen Schiff und Schraube .schnell oder langsam rückwärts, so kommt die Schraube, wenn das Ruder mittschiffs liegt, hinten immer in unbewegtes, von allen Seiten ungehindert zuströmendes Wasser. Infolgedessen erfahren wieder die unteren Flügel den grösseren Widerstand und die dort von links nach rechts schlagenden Flügel der rückwärtsgehenden rechtsgängigen Schraube pressen das Heck nach B. B., so dass der Bug nach St. B. abfallen muss (Tafel 170, Fig. 1). Bei linksgängiger Schraube muss also der Bug nach B. B. ausweichen (Fig. 2).

57)    Erklärung für den Fall IV. Der Wasser ström, welcher aus der    1,3

Fahrt des Schiffes entsteht und auf das Ruder wirkt, wird durch riK'kwkrts-die rückwärtsarbeitende Schraube aufgehalten und schliesslich mit der abnehmenden Fahrt des Schiffes in einen von hinten in das Ruder einlaufenden Strom umgekehrt. Hieraus folgt nun, dass die thatsächliche Wirkung des gelegten Ruders oft eine der beabsichtigten Wirkung des Ruders, resp. der Wirkung, welche das gelegte Ruder hei gestoppter Schraube haben würde, gerade entgegengesetzte sein wird. Die Grösse dieser eigenthümlichen Ruderwirkung muss natürlich noch durch die Steuerwirkung der oberen und unteren Schraubenflügel beeinflusst werden und zwar wird das Schiff am schnellsten drehen, wenn Ruder und Schraube zusammen wirken. Hierfür bilden die Versuche vou Reynolds Fig. 5 und 6 auf Tafel 170 ein gutes Beispiel. In Fig. 5 dreht der Dampfer „Melrose“ 28° nach B. B., in Fig. 6 aber 40° nach St. B. In beiden Fällen war die Drehung des Buges der Wirkung des gelegten Ruders bei stillstehender Schraube gerade entgegengesetzt. Die Differenz zwischen 28° und 40° zeigt den Einfluss der gegen resp. mit dem Ruder wirkenden Steuerkraft der rechtsgängigen Schraube dieses Schiffes. — Der Fall IV. ist von allen von grösster practischer Bedeutung, weil das plötzliche Umkehren der Schraube von „Voll Dampf vorwärts“ in „Voll Dampf rückwärts“, während das Schiff noch erhebliche Fahrt voraus besitzt,

55*

welche sich

bei drohenden Collisionen von Schiffen ausserordentlich häufig zur Anwendung gebracht werden muss.

58) d. Die Untersuchungen und Versuche in unserer Marine²)

Versuche in unserer Marine.

im Laufe der Jahre 1879—1882 auf 13 Schiffe und Fahrzeuge mit linksgängigen Schrauben und 5 mit rechtsgängigen Schrauben erstreckten, führten bezüglich der Steuerwirkung der Schraube zu folgenden Resultaten, welche die Sätze von Maginnis grösstentheils bestätigen resp. erweitern und für das Verhalten von Schiffen mit Einzelschrauben bei verschiedenen Manövern als Anhalt dienen können.

Schiff und Schraube voraus.

Schiff und Schraube rückwärts.

59) I Schiff und Schraube gehen voraus:

1)    Vom Stillstände aus angehend, zeigt sich sowohl bei rechtsgängigen wie bei linksgängigen Schrauben kein entschiedenes, feststehendes Verhalten, das Schiff mit dem Buge abzulenken, oft überwiegt der untere Flügel.

2)    In Fahrt ergiebt sich eine Ablenkung des Schiffes bei linksgängiger Schraube nach B. B., bei rechtsgängiger nach St. B., mit dem Buge, also nach der Seite des Schraubenganges.

3)    Mit an Bord gelegtem Ruder drehen Schiffe mit linksgängiger Schraube besser mit St. B. Ruder, solche mit rechtsgängiger Schraube besser nach B. B., vom Stillstände aus angehend.

4)    In Fahrt drehen Schiffe mit linksgängiger Schraube besser mit B. B. Ruder, Schiffe mit rechtsgängigen Schrauben besser mit St. B. Ruder. Das nach der Seite des Schraubenganges gelegte Ruder hat die grössere Wirkung.

5)    Das Ruder erhält schon vom Stillstände aus angehend Steuerkraft und überwindet die Drehwirkung der Schraube.

6)    Der Wind hat den geringsten Einfluss auf das angehende Schiff, seitlicher Wind bei Schiffen in Fahrt macht dieselben luvgierig, übersteigt schliesslich die Drehwirkung der Schraube und erfordert zuweilen ein starkes Ruderlegen nach der Leeseite.

60) II. Schiff und Schraube gehen rückwärts:

1)    Vom Stillstände aus rückwärts gehend, halten die Schiffe mit Linksschrauben mit dem Bug nach B. B., die mit Rechtsschrauben mit dem Bug nach St. B., d. h. die Ablenkung findet nach der Seite des Schraubenganges bei allen Schiffen statt.

2)    In Fahrt bleibt diese Ablenkung bei Windstille und ruhigem Wasser meistentheils dieselbe.

3)    Der Wind hat auf das angehende Schiff nur geringen Einfluss, in Fahrt achteraus ist sein Einfluss der maassgebende, das Schiff dreht mit dem Heck in den AVind gegen Schraube und Ruder.

4)    Das Ruder hat anfänglich keine Wirkung, erst bei grösserer Fahrt achteraus stellt sich dieselbe ein, jedoch in viel geringerem Maasse, wie bei Fahrt voraus. Meist genügt sie nur, das Schiff recht achteraus gehen zu lassen, sobald das Ruder nach der Seite des Schraubenganges gelegt wird, d. h.

Schiffe mit Linksschrauben folgen dem St. B. Ruder besser, solche mit Rechtsschrauben dem B. B. Ruder.

Schiff voraus, Schraube lückwärts.

61)    III. Schiff hat Fahrt voraus, Schraube schlägt plötzlich rückwärts.

1)    Bei mittschiffs Ruder drehen Schiffe mit Linksschrauben nach B. B., mit Rechtsschrauben nach St. B. ; die Drehung erfolgt mithin nach der Seite des Schraubenganges.

2)    Bei gelegtem Ruder drehen die Schiffe mit Linksschrauben besser mit St. B. Ruder, die mit Rechtsschrauben besser mit B. B. Ruder.

3)    Das Ruder darf nicht zu früh gelegt werden, besonders in grosser Fahrt, damit nicht die Wirkung für Vorwärtsgang eintritt.

4)    Am besten zu legen nach dem Rückwärtsschlagen der Schraube, wirkt dann für Rückwärtsgang.

5)    Schiffe mit Dampfrudern können die beabsichtigte Drehung durch kurzes Ruderlegen vor dem Rückwärtsschlagen der Schraube sicherstellen.

6)    Der Wind ist bei diesem Manöver, wenn nicht von besonderer Stärke, ohne erheblichen Einfluss.

Schiff rückwärts, Schraube vorwärts.

62)    IV. Schiff geht achteraus, Schraube schlägt plötzlich vorwärts.

1)    Schiffe mit Linksschrauben drehen anfänglich nach St. B., mit Rechtsschrauben nach B. B., nehmen dann jedoch die Ablenkung wie in Fahrt voraus bei mittschiffs Ruder.

2)    Das Ruder kann mit dem Umsteuern der Maschine gelegt werden.

3)    Es wirkt für den Vorwärtsgang wie bei einem Schilfe in Fahrt voraus.

4)    Bei Linksschrauben erhöht das St. B. Ruder die Drehung, bei Rechtsschrauben das B. B. (?) Ruder.

5)    Der Wind hat keinen besonderen Einfluss auf die Schiffe.

63)    Zur Erklärung der Steuerwirkung der Schraube bei Schiffen mit E^j₁arralJlnbgend.er

Wirkung.

Einzelschrauben wird dieselbe eingetheilt:

a) in die unmittelbare Steuerwirkung,

b) „

„ mittelbare    „

64)    a. Die unmittelbare Steuerwirkung der Schraube tritt in dreifacher Weise auf und zwar durch :

Unmittelbare

Steuerwirkung.

Druck der oberen und unteren Schraubenflügel.

Druck des Schraubenstromes auf das Achterschiff.

a) die Verschiedenheit des Druckes der oberen und unteren Schraubenflügel;

ß) den Druck des Schraubenstromes auf das Achterschift bei rückwärtsgehender Maschine;

y) den seitlichen Druck des Schraubenstromes auf Rudersteven und Ruder bei vorwärtsgehender Maschine.

Sobald das Schiff Fahrt voraus gewinnt,

65)    a. Die Verschiedenheit des Druckes der oberen und unteren Schraubeu-fiügel erklärt sich daraus, dass vornehmlich die unter grösserem Wasserdruck befindlichen Wasserschichten unbeweglicher sind und daher den sich hier bewegenden und das Wasser verdrängenden Schraubenflügeln einen grösseren Widerstand entgegensetzen. Solange daher das Wasser noch nicht gestört ist, d. h. beim Angehen der Maschine, erfahren die jeweilig unteren Schraubenflügel einen'grösseren Seitenschub als die oberen. Dieser Seitenschub macht sich beim Vorwärtsgange einer rechtsgängigen Schraube durch das Bestreben geltend, ein Ausweichen des Hecks nach St. B., also des Bugs nach B. B., beim Vorwärtsgange einer linksgängigen Schraube ein Ausweichen des Hecks nach B. B., also des Bugs nach St. B. zu veranlassen. Beim Rückwärtsgange der Maschine macht sich der Seitenschub natürlich in umgekehrter Richtung geltend, staut der durch Adhäsion und Reibung entstehende Sog den achteraus geworfenen Schraubenstrom in den oberen Wasserschichten auf, während sich das verdrängte Wasser in den tieferen Schichten wegen der schärferen unteren Linien des Hinterschiffes schneller und leichter wieder ergänzt, somit erfahren jetzt die jeweilig oberen Flügel der Schraube einen grösseren Widerstand als die unteren und erzeugen daher auch einen grösseren Seitenschub. Der Bug fällt nach der Seite des Schraubenganges hin ab. — Die Ungleichheit des seitlichen Schubes der oberen und unteren Schraubenflügel und. damit die aus derselben resultirende Steuerwirkung der Schraube hängt somit von der Form und Schärfe des Achterschiffes, dem Tiefgang, der Umdrehungszahl und der Höhenlage der Schraube unter Wasser ab ; grosser Tiefgang und Schärfe der hinteren Wasserlinien vermindern diese Ungleichheit, folglich auch diese Steuerwirkung der Schraube.

66) ß. Der Druck des Schraubenstromes auf das Achterschiff bei rückwärts gehender Maschine äussert sich in folgender Weise: Bei einer rückwärtsschlagenden , linksgängigen Schraube werden die an St. B. nach unten bewegten Flügel den Schraubenstrom nach unten, gegen den untersten Theil der St. B. Schiffsseite werfen, während die zu gleicher Zeit an B. B. nach aufwärts bewegten Flügel den

Schraubenstrom gegen die B. B. Schiffsseite in der Höhe der Wasserlinie resp. noch über dieselbe hinaus treiben. An letzterer Stelle trifft der Schraubenstrom aber wegen der dort grösseren Breite des Schiffes senkrecht gegen die Schiffsseite und ist daher von grösserer Wirkung als in der grösseren Tiefe auf der anderen Seite, wo derselbe gegen die schärfere Form des Achterschiffes nur einen geringeren Theil seiner Kraft auszuüben vermag. Das Heck des Schiffes wird also bei der linksgängigen Schraube nach St. B., der Bug nach B. B., bei der rechtsgängigen hingegen das Heck nach B. B. und der Bug nach St. B. hingedrängt werden.

Auf diese Weise verstärken sich die gleichen Wirkungen der unter 65) aufgeführten Ursachen und machen sich in erhöhterem Maasse geltend als beim Vorwärtsgange der Maschine. — Im Allgemeinen ist die aus vorstehender Ursache entspringende Steuerwirkung der Schraube um so geringer, je grösser die Fahrt achteraus, je grösser die Budertiäche und der Ruderwinkel, je kleiner der Schraubendurchmesser, je niedriger die Umdrehungszahl und je schärfer endlich der obere eingetauchte Theil des Hinterschiffes ist.

Druck des Schrauben-

67) y. Der seitliche Druck des Schraubenstromes auf Rudersteven und

Ruder bei vorwärtsgehender Maschine entsteht, indem die an B. B.strom«* auf das nach unten bewegten Flügel der linksgängigen Schraube den Schraubenstrom gegen die B. B. untere Seite, die an St. B. nach oben bewegten Flügel denselben gegen die St. B. obere Seite des Ruderstevens und Ruders werfen. Da nun die Ruderfläche unten meistens breiter ist wie oben, und ausserdem der nach oben geworfene Theil des Schraubenstromes nach oben hin leichter ausweichende Wasserschichten (siehe 65), mithin geringem Widerstand und hierdurch sich zertheilend geringere Stosskraft ausübt, so ist auch die Wirkung der unteren Flügel stärker, als diejenige der oberen, und es wird dieselbe noch vermehrt oder vermindert, wenn das Ruder nach der Seite der sich nach innen bewegenden Flügel oder nach der entgegengesetzten gedreht wird. Ein Schiff mit linksgängiger vorwärtsschlagender Schraube wird hierdurch mit dem Heck nach St. B. und mit dem Buge nach B. B., bei rechtsgängiger Schraube umgekehrt abgelenkt. Diese Steuerwirkung der Schraube ist also derjenigen entgegengesetzt, welche durch die verschiedene Dichtigkeit der unteren und oberen Wasserschichten entsteht, während sie die durch den Sog hervorgerufene verstärkt.

Sie wird um so geringer sein, je weniger breit die untere Hälfte des Ruders im Vf hältniss zur oberen ist und je weniger die Enden der Schraubenflügel nach hinten gebogen sind.

Mitlelbare

Steuerwirkung.

Q8 ) b. Die mittelbare Steuerwirkung der Schraube besteht in einer Beeinflussung der Steuerwirkung des Ruders durch ö) den Druck des Fahrtstromes auf das Ruder,

f) den Druck des Schraubenstromes auf das Ruder, wenn die Schraube, wie meistens der Fall, vor dem Ruder angebracht ist. Ç) Aufheben der Ruderwirkung beim Umsteuern der Maschine aus Vorwärts- in Rückwärtsgang, wenn das Schiff Fahrt voraus hat, weil alsdann ein Aufstauen und eine seitliche Ablenkung des Fahrtstromes eintritt.

Druck des Fahrtstromes.

Druck

des Schraubenstromes.

Aufheben der Buderwirkung.

Steuer Wirkung der Schrauben bei Doppelschraubenschiffen.

69)    à. Der Druck des Fahrtstromes auf das Ruder ist eine Folge der Schiffsgeschwindigkeit. Die letztere wird aber selbst wieder in beschränktem Maasse durch die Ruderwirkung beeinflusst, denn je grösser die Ruderwirkung wird, um so mehr wirkt sie vermindernd auf die Schiffsgeschwindigkeit. Innerhalb bestimmter Grenzen flndet hier also eine Wecheselwirkung statt.

70)    c. Der Druck des Schraubenstromes auf das Ruder muss die Wirkung des Fahrtstromes auf das Ruder, so lange Schiff und Maschine vorwärts gehen, unter allen Umständen verstärken. Beide Wirkungen vergrössern sich mit der Zunahme der Umdrehungszahl.

71)    Ç. Das Aufheben der Ruderwirkung bei dem in Fahrt voraus be-flndlichen Schiffe, infolge Umsteuerns der Maschine auf Rückwärtsgang, bis zum Stillstände des Schiffes, wird um so energischer eintreten, je grösser die Umdrehungszahl der rückwärtsarbeitenden Maschine und je grösser der Schraubendurchmesser im Verbaltniss zur Ruderbreite ist. Der vorausgeworfene, stärkere Schraubenstrom drängt den ihm, bis zum Stillstand des Schiffes, von vorne entgegenkommenden Fahrtstrom seitwärts und vom Ruder ab ; während gleichzeitig die unter 66) erwähnte unmittelbare Steuer-wirkuug der Schraube zur Erscheinung kommt.

72)    Schliesslich sei noch erwähnt, dass bei Doppelschraubenschiff’en

die auf Ablenkung des Schiffsbuges wirkenden Kräfte durch die zu beiden Seiten der Längsaxe des Schiffes gelagerten Schrauben, welche in entgegengesetztem Sinne drehen, ausgeglichen werden. Es entstehen zwei Schraubenströme, die nicht direct auf das zwischen den Schrauben am Hintersteven sitzende Ruder geworfen werden, sondern mehr seitlich    vorbei passiren. Um    dem    Schiffe    eine

grössere Steuerfähigkeit zu verleihen, müssen die Schrauben nach Aussen schlagen, so dass dem Ruder durch die auf beiden Seiten nach unten gehenden Flügel das Wasser entgegengeschleudert wird, während im umgekehrten Sinne rotirende, nach Innen schlagende Schrauben das Wasser vom Ruder wegdrücken,    mithin    die

Wirkung desselben beeinträchtigen. Wie schon unter 32) erwähnt, lässt man auch aus diesem Grunde bei modernen Doppelschraubenschiffen die Schrauben    nach Aussen schlagen,    d. h.    giebt    dem

Schiffe auf St. B. eine    Rechtsgängige und auf    B. B.    eine links

gängige Schraube.

Anhang.

I. Namenregister,

I. bedeutet erster, II. zweiter Band; die dahinterstehende Zahl giebt die Seite an.

B e 11 i s s. Dampfbeibootsmaschine. I. 282. Bennett. Gummiplatten als Dichtung von Condensatorrohren. II. 149.

Be r tin. Versuche mit forcirtem Zuge. 1.147. — Coefficienten für den Schiffswiderstand. II. 576.

Bertrand. Reparatur einer Luftpumpenkolbenstange. II. 538.

Be vis. Verstellbare Schraube. II. 863. Biles. Progressivprobefahrten. II. 486. Böhm. Glühlichtlampe. II. 318.

Böhr. Luftcubus für Personen an Bord. I. 304.

Borns. Dampfkessel. I. 193.

B ou r go is. Formel für den Schiffswiderstand. II. 589.

. — Versuche mit Schiffsschrauben. 11.769 und II. 840.

Bour n e. Schieberentlastung durch Gegendruck. I. 472.

— Centrifugalbewegung der schrauben. II. 817.

B o u t i g n y. Sphäroidalzustand des Wassers.

I.    202.

Braun. Umdrehungsanzeiger. II. 288. Bréval. Expansionssteuerung. I. 511. Brotherhood. Schnelllaufende Drei-cylindermaschine. I. 260.

— Kreisschieber-Construction. I. 460. Brown. Umsteuerungsmaschine mit Cataract. I. 287.

Brush. Bogenlichtlampen. II. 313.

— Dynamo-electrische Maschine. II. 324. Buchanan. Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln. II. 687.

B u d e n b e r g. Dampfdruckreducirventil,

II.    18.

A.

Adamson. Vierfache Expansionsmaschine. I. 349.

—    Schwimmer-Regulator. II. 302. Allen. Widerstands-Regulator. II. 298. Alten. Holzringe als Dichtung von Condensatorrohren. II. 148.

Amsler. Polar-Planimeter. I. 47. v a n A n d e 1. Compoundmaschinen-Theorie.

I.    415.

Antoine. Widerstandscoefficient der Schiffe. II. 591.

—    Formeln zur Berechnung der Schrau

ben. II. 796.

Armengaud ai né. Torsionsmomente von Compoundmaschinen. I. 412. Armstrong. Versuche über Kesselheizfläche. I. 127.

d’Au buisson. Wind - Geschwindigkeit.

II.    569.

A u d e n e t. Wärmeleitungscoefficient bei OberHächen-Condensatoren. II. 140.

—    Versuche mit Ejeetor-Condensatoren.

II. 254.

Schiffs-

B.

Babbitt. Weissmetalllegirung. II. 67. Barclay. Ejeetor-Condensatoren. II. 249. Barnaby, S. W. Hydraulische Reaction. II. 649.

•— Urtheil über den Hydromotor. II. 655.

—    Neuere Ausführungen von Dampfern

mit Turbinenschrauben. II. 830. Bazin. Reibungscoefficient der Schiffsschrauben. II. 780.

Belleville. Wasserrohrkessel. I. 93.

—    Schwimmer-Regulator. II. 300.

¹

R. Griffiths. Screw propulsion. Engineering vom 7. März 1879.

²

Lt. z. S. Capelle. Heber die Steuerung von Schraubenschiffen. Beiheft zum Marine-Verordnungsblatt No. 30. Berlin 1881. — Zusammenstellungen über die Dampffahrkunst. Beiheft zum Marine-Verordnungsblatt No. 37. Berlin 1882. — Ueber die Steuerung von Schraubenschiffen. Beiheft zum Marine-Verordnungs-blatt No. 38. Berlin 1882.

Cousté. Wärmeleitungscoefficient der Oberflächencondensatoren. II. 144. Coutt. Schwimmer-Regulator. II. 302. Cowper. Analyse von Indicatordiagram-racn.

B u d e n b e r g. Doppelindicator. II. 413. Bunsen. Schiesspulverversuche. I. 205. Burgh. Hülfskessel-Constructionen. 1.90. j

—    Dampfschieber-Constructionen. 1.472.

—    Condensation des Dampfes. II. 148. ;

—    Indicatorenu.derenDiagramme. 11.432. Burstyn. Oelsäuremesser. II. 555.

Buss. Umdrehungsanzeiger. II. 284.

- Centrifugal ventilator. II. 291. de Bussy. Construction eines Versuchsbootes mit 3 Schrauben. II. 858.

T. 396.

Coxhead. Hydraulische wasserdichte Thiiren. II. 517.

Crosby. Indicator. IL 415.

I>.

Darke. Indicator. IL 415.

€.

Da we. Schieberentlastung durch Abschluss der Rückfläche. I. 470. Caird. Kreuzköpfe für Hammermaschinen. ; Day. Befestigung der Schraubenflügel.

II. 62.

II. 738.

— Abmessungen der Oberflächenconden- Denny. Progressivprobefahrten. 11.485.

satoren. II. 137.

— Modellschleppversuche. II. 562.

Caldwell. Dampfsteuerapparat. 1.272. — Dachschieber-Construction. I. 473.

— Umsteuerung mit losem Excenter. 1.480. Campaignac. Formel für den Schiffs-widerstand. II. 571.

Capelle. Fahrtverlust der Schiffe beim Wenden. II. 494.

Car not. Kreisprocesse. I. 10.

Cave. Schieberentlastung durch Gegendruck. I. 472.

Churchill. Widerstandsregulator. TL297. Claparède. Französische Kriegsschiffs-maschinen. I. 322.

— Abmessungen der Oberflächencondensatoren. II. 137.

Clark. Versuche über das Verhältniss von Rost- und Heizfläche. I. 129. Clausius. Entropie. I. 12.

C o c k e r i 11. Expansionssteuerung. 1.513.

—    Reactionsdampfer. II. 639.

Cohn. Versuche über Kesselexplosionen.

I. 203.

Corliss. Drehschieber - Constructionen.

I.    462.

Cotterill. Dampfverbrauch in Auspufl-undCondensationsmaschinen. II. 121.

—    Vergleich zwischen Reactionspropeller

und Schaufelrad. II. 649.

—    Centrifugalkraft bei Schrauben. 11.792.

—    Kleinste Flügelfläche der Schrauben.

II.    794.

Cour m e s. Bestimmung des Durchmessers der Drehkreise eines Schiffes. II. 493.

—    Einfluss des Ruderwinkels beim Wen

den. II. 498.

— Kritik der Mansel’schen Widerstandsformel. II. 574.

— Widerstandscurven. II. 616.

Diehl. Glühliclitlampen. II. 318. Dietrich. Geschwindigkeit von Doppel-schraubensehiffen beim Fahren mit einer Maschine. II. 506.

Dietze. Umdrehungsanzeiger. II. 288. Dis 1ère.

Angaben über französische Kriegsschiffsmaschinen. I. 322.

D o 1 g o r u c k i. Rotationsdampfmaschinen zum Betriebe von dynamo -electri-schen Maschinen. I. 278.

Douglas. Dreifache Expansionsmaschine.

I.    346.

Down ton. Mehrkolbige Pumpe. 11.215. Dreyer. Hubzähler. II. 305.

Droop. Hubzähler. II. 308.

Dudgeon. Englische Kriegsschiffs-Maschine. I. 320.

D u f o u r. Siedeverzug des Wassers. 1.202. Dunlop. Schwimmer-Regulator. II. 301. Dupouy. Reff bare Schaufeln. II. 686. Dupuy de Lome. Construction der D Schieber. I. 457.

—    Dreicylindrige Woolfsche-Maschincn.

II.    505.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 592.

D u r h a m. Widerstandsregulator. II. 296. Duroy de Bruignac. Theorie der Schiffsschraube. II. 771.

E.

Edison. Glühlichtlampe. II. 318.

Ege 11s. Luftcompressionspumpe. I, 259,

— Absperrschieber für Centrifugalpum-

II. 227.

I. 320.

Ege 11 s. Dampfsteuerapparate. I. 274.

—    Weissmetalllegirung. II. 67.

—    Drucklager. II. 98.

—    Abmessungen der Oberflächen - Con-

densatoren. II. 137.

pen.

Elder. Englische Kriegsschiffsmaschinen.

—    Erste Compoundmaschine. I. 341.

—    Maschinen für Doppelschraubenschiffe

ohne Längsschott. I. 357.

—    Abmessungen der Oberflächenconden-

satoren. II. 137.

—    HorizontaleCentrifugalpumpen. 11.229.

—    Cylindersäulen. II. 341.

—    Räder mit gekrümmten Schaufeln.

II. 685.

Emerson. Ankerlichtmaschinen. I. 265. Emery. Versuche mit Schiffsmaschinen verschiedener Systeme. I. 331.

—    Günstigster Füllungsgrad der Schiffs

maschinen. I. 386.

Ericson. Schiffsschraube. II. 771. Ernst. Oelproben. II. 556.

Evans. Lenker-Construction. II. 57.

F.

Fairbairn. Festigkeit der Nietnath. 1.109. Faraday. Zersetzung des Chlormagnesiums. I. 197.

Far cot. Französische Kriegsschiffs - Maschinen. I. 322.

—    Abmessungen der Oberflächencunden-

satoren. II. 137.

Fasse t. Betrieb der Schiffskessel. 1.170.

—    Conservirung der Schiffsmaschinen.

II. 534.

Fenton. Weissmetalllegirung. IL 67. Field. Hülfskessel mit Siederohren. I. 92.

—    Räder mit getheilten Schaufeln. 11.685. Fink, C. Metallklappen fiirPumpen II. 174.

—    Gewichte der Pumpenventile. II. 176.

—    Grösse der Windkessel. II. 181. Fink, P. Umsteuerung. I. 478. Fleischer. Hydromotor. I. 363.

—    Resultate der Versuche mit dem

Hydromotor. II. 655.

Fletcher. Explosionsversuche mit Dampfkesseln. I. 202.

F1 i e g n e r. Tabelle für gesättigte Wasser-dämpfe. I. 16.

Forrest. Heckraddampfer. II. 683.

Forrester. Dampfsteuerapparat. 1.274. Eraser. Destillirapparat. I. 301. de Fréminville. Dreicylindrige Compoundmaschinen. I. 345.

—    Dreifache Expansionsmaschinen. 1.347.

—    Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln.

II. 697.

—    Grosse der Schaufelfläche. II. 709.

—    Zunahme des Slips der Schrauben.

II. 769.

Fresnel. Scheinwerfer für Bogenlichtlampen. I. 280.

Friedmann. Lenzejector. II. 241. Friedrichs. Glühlichtlampe. II. 318. Froude, K. E. (der jüngere). Wellenwiderstand der Schiffe. II. 618.

—    Graphisches Verfahren zur Bestim

mung der Dimensionen einer Schraube. II. 807.

Froude, W. (der ältere). Arbeitsverluste der Schiffsmaschinen. I. 48.

-- Gesetz der correspondirenden Geschwindigkeiten. I. 68.

—    Ermittelung der Pferdestärke einer

Schiffsmaschine. I. 365.

—    Schleppversuche mit Schiffen. 11. 563.

—    Formel für den Schiffswider stand.

II. 598.

—    Curven des indicirten Schubes. II. 620.

—    Beibungswiderstand der Schraube.

II. 740.

—    Ansichten über die günstigste Schrau

bensteigung. II. 757.

—    Ansichten über den Slip der Schraube.

II. 768.

G.

Garnier. Hubzähler. II. 303. Gay-Lussac. Ausdehnungsgesetz der Gase. I. 7.

Gif fard. Injector. II. 231.

Gisborne. Maschinenraum - Telegraph. II. 281.

Gonzen hach. Expansionssteuerung. 1.507. Gramme. Bogenlichtlampe. II. 313. Grant. Dreifache Expansionsmaschine. I. 346.

Grashof. Günstigstes Verhältniss des Volumens vom Hochdruck- zum Niederdruck - Cylinder Woolf scher Maschinen. I. 387.

— Ansicht über Reactionsdampfer 11.651. Grossi. Compression des Wassers. 1.14.

Gray. Dampi'steuerapparat. I. 274.

—    Ansicht über Dampfmäntel. I. 337.

—    Steuerung mit Wechselschieber. 1.497. Greenhill. Festigkeit hohlerWellen. 11.83. Greiner. Glühlichtlampe. II. 318. Gresham. Injector. II. 232. Griffiths. Schraube. II. 821.

—    Versuche über die beste Position der

Schraube am Schiff'. II. 850. Guède. Fahrtversuche mit Aviso Élorn. II. 562.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 576.

Signalvorrichtung für Schiff's-maschinen. II. 465.

II.

Hack worth. Umsteuerung. I. 475. Haedicke. Krängung der Schiffe beim Drehen. II. 499.

Hall, A. Pulsometer. I. 309.

—    S. Oberfläehencondensator. II. 131. Halske. Dynamo-eleetrische Maschine.

I. 278.

—    Bogenlichtlampe. II. 313.

Har field. Ankerlichtmaschine. I. 262. Hayes. Reactionsdampfer. II. 639. Heinemann. KnallgasbiIdungbeiIvessel-explosionen. I. 203.

Her vier. Reactionsdampfer. II. 639. Hirn ly. Analyse von Weissmetallen. 11.67. H i r n. Versuchern, überhitztem Dampf. 1.17. Hirsch. Schraube. II. 823.

Hocking. Destillirapparat. I. 300. H o d d.

H o 1 b e r g. Leistung deutscher Kriegs-schiff'smaschinen. I. 66.

— Verhältnisse deutscher Kriegsschiffsmaschinen. I. 318.

H o 11 e n b e r g. Schieberdiagramme. 1.520.

Holt. Schieberentlastung durch Abschluss der Rückfläche. I. 470.

Holtz. Dampfbeibootsmaschinen. 1.282.

Horn. Holzringe als Dichtung von Condensatorrohren. II. 148.

Hornblower. Einfach wirkende Woolf-sche Maschinen. I. 338.

Horton. Wasserrohrkessel. I. 346.

Howaldt. Hydromotor. II. 652.

Hrabäk. Volumenverhältniss des Hochdruck- zum Niederdruckcylinder bei Woolf sehen Maschinen. I. 386.

Humphrys. Verhältnisse englischer Kriegsschiffsmaschinen. I. 320.

Hu mp hr y s. Kurbelstellung dreicylindri-ger Compoundmaschinen. I. 345.

—    Entwickelung des Oberflächenconden-

sators. II. 131.

—    Baumwollschnur als Dichtung von

Condensatorrohren. II. 149.

—    Schmiedeeiserne Maschinen - Funda

mente. II. 337.

Hunt. Verstellbare Schraube. II. 862.

J.

Jablochkoff. Bogenlichtlampe. 11.324. Jacquemier. Umdrehungs - Anzeiger. II. 284.

J ay. Fahrtversuche mit Aviso „Elorn“. II. 562.

— Formel für den Schitt'swiderstand. II. 576.

J e n k i n s. Centrifugalregulator. II. 293. Johnston. Ueberzug der Schraubenflügel. II. 733.

Joule. Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents. I. 4.

1 s h e r w o o d. Dampfverluste in Cylindern ohne Dampfmäntel. I. 330.

—    Formel für den Schiffs widerstand.

II. 584.

—    Reibungscoefficient der Schrauben.

II. 586.

—    Versuche mit 8 verschiedenen Schrau

ben einer Dampfbarkasse. II. 843.

—    Versuche mit 7 verschiedenen Schrau

ben einer Dampfyacht. II. 848. Jung e. Reparatur einer Kurbelwelle. II. 522.

Justice. Apparat zur Verminderung des Geräusches beim Dampfabblasen.

I. 142.

K.

Kaemp. Strahlcondensatoren. II. 249. Kappel 1er. Oelsäuremesser. II. 555. Kaselowski. Luftcompressionspumpe.

I.    259.

Katzenstein. Stopfbüchsen - Packung.

II.    368.

Kerl. Rückstände des Wassers. I. 192. Key. Einfluss des Ruderwinkels beim Wenden der Schifte. II. 498. King. Die Kriegsflotten der Welt. 1.344. Kirk. Dreifache Expansionsmaschinen. I. 347.

Provisorische Panzerung der Maschinenräume. II. 514.

Schieberentlastung durch Abschluss der Rückfläche. I. 471.

K i r k. Feststellung der Pferdestärke einer Schiffsmaschine. I. 870.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 596.

—    Verstellbare Schraube. II. 862.

Klug. Umsteuerung. I. 476.

Knilles. Trägheitsregulator. II. 291. Knorr.

Koellner. Oelreinigungsapparat. 11.273. Koerting. Universalinjector. II. 233.

—    Luftejector. II. 240.

—    Lenzejector. II. 242.

—    Schornsteingebläse. II. 247.

—    Circulationswasser - Saugeapparat.

II. 257.

Kopp. Volumenzunahme des Wassers. I. 14. Kropf. Eismaschine. I. 302. Kunstadler. Steuerschraube. II. 662.

Ł.

Laird. Verhältnisse englischer Kriegsschiffsmaschinen. I. 320.

—    Kohlenersparniss bei Compound-Ma

schinen. I. 342.

—- Gewichte englischer Kriegsschiffsmaschinen. II. 364.

Lane Fox. Gliihlichtlampe. II. 319. Larivière. Schwimmer-Regulator. II. 299. Laurent. Reparatur eines Dampfcylin-ders. U. 527.

Le di eu. Reductionscoefficient für den mittleren Druck im Cylinder bei französischen Maschinen. I. 43.

—    Leistungscoefficienten französischer

Maschinen. I. 74.

—    Aufstellung der Schiffsmaschinen.

I.    351.

—    Sinoidendiagramme. I. 520.

—    Condensatorkühlfläche. II. 141.

—    Schaufelfläche. II. 709.

—    Projecirte Flügelfläche der Schraube.

II.    729.

Lee. Centrifugalregulator. II. 291. Leid en frost. Sphäroidalzustand des Wassers. I. 202.

Leroy. Kesselbekleidung. I. 157.

L i 11 i eh ö ö k. Torpedoboot mit hydraulischer Reaction. IL 642. Lindner. Schieberentlastung durch Gegendruck. I. 472.

Longridge. Versuche mit einer Compoundmaschine. I. 335.

Loring. Amerikanische Versuche mit Sehiffsmaschinen. I. 381.

Lowe. Feststellung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit. IT. 481. Lux. Sehmiermaterialien. II. 555.

M.

Mack row. Board of trade Vorschriften für Kessel. I. 111.

Mae Naught. Indicator. II. 409. Maginnis. Versuche mit Schrauben. II. 834.

—    Versuche über das Steuerp von

Schraubendampfern. II. 865. Mangin. Schraube. II. 819.

Mansel. Formel für den Schiffswiderstand. II. 572.

Marchai. Versuche mit einem Drei-Schraubenboot. II. 858.

Mare stier. Theorie der Schaufelräder. II. 675.

M a r i o 11 e. Ausdehnungsgesetz der Gase.

I. 7.

Marshall. Umsteuerung. I. 476.

-— Gummimanschetten als Dichtung von Condensatorrohren. II. 150. Marten. Schiffskesselexplosionen in England. I. 205.

Marti n. Bestimmung des Durchmessers der Drehkreise eines Schiffes. II. 493. Maud slay. Drillingsmaschinen. 1.329.

—    Rückwirkende Maschinen. I. 352.

—    Schieberentlastung durch Abschluss

der Rückfläche. I. 469.

—    Vierradsteuerung. I. 487.

—    Expansionssteuerung. I. 515.

—    Kreuzkopf. II. 63.

—    Weissmetalllegirung. II. 67.

—    Drucklager. II. 98.

—    Oberflächencondensater. TT. 137.

—    Handpumpe. II. 210.

—    Schiffsmaschinengewichte. II. 361.

—    Befestigung der Schraubenflügel.

TL 738.

—    Verstellbare Schraube. II. 862.

Maw. Befestigung des Stevenrohres im

Schiff. II. 101.

—    Schmiedeeiserne Schiffsmaschinen

fundamente. II. 337.

Maxim. Glühlichtlampe. II. 319. M a z e 1 i n e.

- Zweiradsteuerung. I. 484.

Mus s p r a 11.

Maze line. Expansionssteuerung. I. 514.

— Pleyelstangen-Construction. II. 66. Mensing. Umdrehungsanzeiger. 11.284. — Bestimmung des Durchmessers der Drehkreise eines Schiffes. II. 491. Meriton. Widerstandsregulator. II. 296. Meyer. Expansionssteuerung. I. 504. Middendorf. Formel für den Schififs-widerstand. II. 579.

Miller. Trägheitsregulator. II. 291. Moeller. Probefahrtsdaten deutscher Kriegsschififmaschinen. I. 66.

—    Hauptverhältnisse deutscher Kriegs

schiffsmaschinen. I. 318.

—    Abmessungen von Drucklagern. II. 98.

—    Abmessungen von Oberflächenqonden-

satoren. II. 137.

Molinié. Schwimmer-Regulator. II. 299. Moll. Versuche mit Schiffsschrauben.

II. 769 und II. 840.

Mol 1er up Lubricator. II. 266. Morgan. Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln. II. 692.

Mornay. Theorie der Schaufelräder. II. 668.

Morton. Ejector-Condensator. II. 250. M u i r. Dampfsteuerapparat. I. 272.

—    Dachschieber-Construction. I. 473.

—    Umsteuerung mit losem Excenter.

I. 480.

Muntz. Kupferlegirung. II. 152. Murray. Schaufelradgewichte. II. 699.

—    Schaufelfläche. II. 709.

—    Einfluss der Schraubensteigung auf

den Nutzeffect. II. 757.

Rückstände des Fluss-

wassers. I. 192.

----- Bestandtheile des Meerwassers. I. 195. — Verfälschungen des Olivenöls. II. 556.

Nagel. Strahlcondensatoren. II. 249. Napier. Ankerlichtmaschine. I. 267.

—    Englische Kriegsschiffs - Maschinen.

I. 320.

—    Kohlenersparniss bei Compoundma-

schinen. I. 343.

—    Kolbenschieber mit Dichtungsringen.

I. 461.

—    Abmessungen der Oherflächenconden-

satoren. II. 137.

—- Gewichte englischer Kriegsschiffsma-schinen. II. 364.

zur Ned den. Schutzvorrichtung für Manometer. I. 137.

—    Schutzvorrichtung für Vaeuummeter.

II. 163.

Nehls. Polarplanimeter. I. 47.

Ne uh aus. Pulsometer. I. 310. Nicholson. Compoundmaschine. I. 341. Normandy. Destillir-Apparat. I. 296. Ny ström. Feststellung der indicirten Pferdestärke einer Schiffsmaschine.

I.    367.

—    Aeltere Formel für den Schiffswider

stand. II. 574.

—    Neuere Formel für den Schiffswider

stand. II. 578.

—    Reibungscoefficient für Schrauben.

II.    780.

O.

Oldham. Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln. II. 689.

Orsat. Rauchanalysen. II. 507. Ortolan. Kolbenstangen. II. 45.

—    Schaufelfläche. II. 709.

—    Nutzefifect der Manginschraube. II. 820.

P.

Parsons. Turbinenschraube. II. 825. Paul. Dampfsteuerapparat. I. 273.

—    Steuerung mit losem Excenter. I. 483.

P ec 1 e t.    Wärmeleitungscoefficient des

Kupfers. II. 138.

Penn. Versuche mit überhitztem Dampf. I. 17.

—    Probefahrtsdaten deutscher Kriegs

schiffsmaschinen. I. 66.

—    Ankerlichtmaschine. I. 263.

—    Umsteuerungsmaschine. I. 289.

—    Englische Kriegsschiffs-Maschinen.

I. 320.

—    Trunkmaschinen. I. 353.

—    Schieber mit mehreren Eintrittsca

nälen. I. 458.

—    Schieberentlastung durch Abschluss

der Rückfläche. I. 468.

—    Expansionssteuerung. I. 5 ! 4.

—    Weissmetalllegirung. II. 67.

—    Drucklager. II. 9 t.

—    Abmessungen von Oberflächeneonden-

satoren. II. 137.

—    Handpumpe. II 211.

-t- Schiffsmaschinengewichte. II. 365.

—    BefestigungderSchraubenflügei 11.738.

Popper. Kesseleinlagen. I. 195. Porter

T. 343.

— Drucklager-Construction. II. 94.

Perroy. Destillir-Apparat. I. 299. Pfaundler. Entropie. I. 12.

P i n z g e r. Beschleunigungsdruck-Curven. I. 383.

Poisson. Ausdehnungsgesetz dev Gase. I. 9.

Poncelet. Trägheitsregulator. 11.291.

Ermittelung des Dampfverbrauches. I. 52.

— Centrifugalregulator. II. 292.

Po ui 11 et. Wärmelehre. I. 12.

Pro eil. Centrifugalregulator. II. 292.

R.

Radi n g e r. Kesselsicher heits-Coefficient.

I.    109.

—    Gestängegewicht. I. 327. Beschleunigungsdruck. I. 377.

Rankine. Wirkungsgrad der Dampfkessel. I. 80.

—    Feststellung der Pferdestärke einer

Schiffsmaschine. I. 365.

—    Volumenverhältniss des Hochdruck-

zum Niederdruck cylinder bei Woolf-schen Maschinen. I. 386.

—    Indicatordiagramme Woolf scher Ma

schinen. I. 389.

-    Indicatordiagramme von Compound

maschinen. I. 396.

—    Wandstärke der Dampfcylinder. II. 24. Torsionsmoment der Kurbelwellen.

II.    76.

—    Untersuchung des Ejector-Conden-

sators. II 250.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 594.

-    Grundsätze der Propulsion. II. 632.

-    Theorie der Schaufelräder. II. 677.

—    Schaufelfläche. II. 710.

Stösse der Schraube. II. 726.

—    Stärke der Schraubenflügel. II. 734.

—    Construction der Richtlinie bei peri-

pherial veränderlicher Steigung. II. 75 '.

—    Theorie der Schrauben. TI. 787. Rauchfuss. Formel für den Schiffswiderstand. II. 614.

R a v e n h i 11. Englische Kriegsschifismaschinen. I. 320.

—    Kohlenersparniss bei Compoundma

schinen.

Ravenhill. Gewichte englischer Kriegsschiffsmaschinen. II. 364.

—    Befestigung derSchraubenflügel. 11.738. Ra worth. Abnützung der Glühlichtlampen. II. 325.

Redtenbacher. Theorie der Schiffsschrauben. II. 773.

Régnault. Ausdehnungsgesetz der Gase. I. 7.

—    Formeln für die Dampfwärme. I. 14. von Reiche. Kreisprocesse. I. 12.

—    Statistik der Kesselexplosionen. I. 207. Rennie. Dampfbeibootsmaschinen. I. 282.

—    Englische Kriegsschiffs - Maschinen.

I. 320.

—    Kohlenersparniss bei Compoundma

schinen. I. 313.

—    Dreicylindrige Compoundmaschinen.

I.    343.

—    Raddampferm aschinen mit unten

liegenden Balanciers. I. 361.

—    Schieberentlastung durch Abschluss

der Rückfläche. I. 471.

—    Gewichte englischer Kriegsschiffsma

schinen. II. 364.

—    Versuche über den Einfluss der Ein

tauchung der Schraube. II. 853.

—    Versuche über die beste Position der

Doppelschrauben. II. 854. Reuleaux. Construction des Trick’schen Schiebers. I. 458.

—    Schieberdiagramme. I. 519.

—    Torsionsmoment der Kurbelwellen.

II.    76.

—    Drucklager-Verhältnisse. II. 97.

—    Klappenventile für Pumpen. II. 174. Reynolds. Erklärung für die Stösse

der Schraube. II. 742.

—    Versuche über das Steuern der

Schraubendampfer. II. 864. Richards. Indicator. II. 410.

Rielin. Verwendung der Campaignac-schen Formel für den Schiffs widerstand. II. 572.

—    Werth der Tredgold’schen Formel

für den Schiftswiderstand. II. 576.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 581.

—    Theorie der Schaufelräder. II. f>75.

—    Tabelle über Raddampfer. II. 718.

■ - Theorie⁻ der Schrauben. II. 773.

Rigg. Ansichten über die günstigste Schraubensteigung. II. 757.

Riley. Wasserdichte Thiiren. II. 517. i Schütz. Versuche über das Steuern R i s b e c. Wärmeleitungs-Coefficient der Oberflächen-Condensatoren. II. 140.

—    Modellschleppversuche. II. 606.

Robertson. Ascheejector. II. 244.

Rodger. Luftejector. II. 239.

Root. Ventilationsmaschine. I. 304.

Rosenkranz. Hubzähler. II. 305.

Roque. Feststellung der ökonomischesten

Schiffsgeschwindigkeit. II. 476.

Rowan. Verhütung der Selbstentzündung von Kohlen. I. 36.

—    Wasserrohrkessel. I. 346.

R iihlman n. Entwickelungsgeschichte

der Schiffsmaschinen. I. 350.

Rumsey. Hydraulische Reaction. II. 639.

Russell (Scott). Schiffslänge nach der Wellentheorie. II. 567.

—    Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln.

II. 696.

—    Dimensionen der Räder mit festen

Schaufeln. II. 714.

Ruthven. Hydraulisches Reactionsboot.

II. 639.

—    Construction des Wassereinlaufes bei

hydraulischer Reaction. II. 642.

R y d e r. Feststellung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit. II. 473.

S.

Schaffer. Dampfdruckreducirventil. 11.18.

— Doppelindicator. II. 416.

Schau. Injector. II. 232.

Schellen. Dynamo - electrische Maschinen. II. 257.

—    Bogenlichtlampen. II. 312.

—- Wechselstrommaschinen. II. 324. Schichau. Leistung deutscher Kriegsschiffsmaschinen. I. 66.

—    Verhältnisse deutscher Kriegsschiffs

maschinen. I. 318.

—    Kurbelstellung dreicylindriger Com

poundmaschinen. I. 345.

—    Drucklager-Abmessungen. II. 98.

—    Abmessungen von Oberflächenconden-

satoren. II. Ib7.

—    Luftpumpen-Ausgussventile. II. 165. Schischkoff. Schiesspulver - V ersuche

I. 205.

Schmidt. Kohlenersparniss bei Anwendung der Condensation. II. 122. Schneider. Umdrehungsanzeiger.II.288.

von Schraubendampfern. II. 865. Schwartzkopff. Expansionssteuerung für Brotherhood-Maschinen. I. 261.

— Kreisschieber-Construction. I. 460. Schwarz. Construction der Aërophore. I. 305.

— Versuche mit Aërophoren. II. 245. Schwarz-Fle-mming. Ueberkochen der Schiffskessel. I. 189.

Seaton. Abmessungen der Excenter. 1.440. — Abmessungen der Coulissen. I. 442. — Stopfbüchsentabelle. II. 28.

— Wandstärke der Dampfcylinder. 11.37. — Weissmetalllegirungen. II. 67.

— Tabelle über Luft- und Çirculations-pumpen. II. 188.

— Schaufelfläche. II. 709.

— Abgewickelte Flügelfläche der Schraube. II. 728.

Seaward. Getheilter Schieber. I. 457. Senne tt. Wärmeverluste in Schiffs-kesselfeuerungen. I. 26.

— Tabelle über englische Schiffskessel.

I.    90.

— Cylinderverhältnisse zweicylindriger Compoundmaschinen. I. 408.

— Weissmetalłlegirungen. II. 67.

S e y d e 11. Hydraulisches Reactionsboot.

II.    639.

Shaw. Apparat zur Verminderung des Geräusches beim Dampfabblasen. I. 143.

Shock. Amerikanische Schiffskessel. I. 143. Siegel. Abtriftwinkel der Schiffe. II. 500. Siemens. Dynamo-electrische Maschine.

I. 278.

—    Bogenlichtlampe. II. 313.

—    Glühlichtbeleuchtung. II. 321.

Silver. Widerstandsregulator. II. 295. Simons. Gummiringe als Dichtung von

Condensatorrohren. II. 150. Simpson. Regel zur Berechnung von Indieatordiagrammen. I. 47.

Sirk. Niederschläge in Schiffskesseln.

I. 193.

Slaby. Urtheil über den Hydromotor.

I. 363.

So mb art. Umdrehungsanzeiger. II. 284. Spencer. Abbalancirung des Schiebergewichtes I. 472.

—    Gummiringe als Dichtung von Con

densatorrohren. II. 150.

Stephen. Umsteuerungsmaschine. I. 289. Stephenson. Coulissensteuerung. I. 490.

—    Doppelte Coulissensteuerung. I. 511. Steven. Impermeator. II. 268. Stivers. Reparatur einer Kurbel. II. 523. Stone. Mehrkolbige Pumpe. II. 219. Streeck. Versuche über das Steuern von

Schraubendampfern. II. 865. Stroudley. Gekrümmte Radschaufeln. II. 685.

—    Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln.

II. 697.

Struth er s. Impermeator. TI. 268. Swan. Glühlichtlampe. II. 318.

T.

U.

Ulrich. Pulsometer. I. 310.

Unwin. Weissmetalllegirungen. II. 67. Uppenborn. Lebensgefährlichkeit olec-trischer Beleuchtung. II. 324. ' von Urbanitzky. Glühlichtlampen; II. 317.

V.

Valessie. Umdrehungsanzeiger. II, 284, van Veen. Compoundmaschinen-Theorie.

I.    415.

Voelckers. Vortheile der Condensation.

II.    121.

— Schieberdampfdiagramme. II. 436.

Oscillirende Maschin

en.

Tennant. Kurbelstellung dreicylindriger Compoundmaschinen. I. 345.

Thompson. Indicator. II. 441. Thomson. Luftextraetor. I. 136.

—    Fallthiiren für wasserdichte Schotte.

II. 517.

—    Wellenkupplung. II. 524. Thornycroft. Englische Kriegsschiffsmaschinen. I. 320.

—    Probefahrtsresultate eines Torpedo

bootes I. Cl. II. 469.

—    Formel für den Schiffswiderstand.

II. 577.

—    Torpedoboot mit hydraulischer - Re

action. II. 642.

—    Heckraddampfer. II. 682.

—    Gewöhnliche Schraube. II. 825.

—    Turbinen-Schraube. II. 827.

T h u r s t o n. Kessel - Explosionsversuche. I. 205..

Tidemann. Formel für den Schiffswiderstand. II. 609.

-— Einfluss der Schaufelräder auf den Schiffswiderstand. II. 681. Toogood. Hydraulische Reaction. 11.639. Tower. Umdrehungsanzeiger. II. 285. Tredgold. Formel für den Schiffs widerstand. II. 575.

Treutier. Construction der Aërophore I. 305.

-- Versuche mit Aërophoren. IT. 245. T revithick.

I.    358.

Trick. Schieberconstruction. I. 458.

T u r t o n. Zusammengesetzte Kurbelwelle.

II.    80.

BüSLKI, die Schiffsmaschine.

w.

Walker. Ankerlichtmaschine. I. 265. Warrington. Berechnung des Dampfverbrauchs. I. 53.

Watt Nominelle Pferdestärke I. 48.

—    Lenker-Construction. II. 57.

-— Indicator. II. 409.

Weir. Zweck des Hydrokineters. 1.188. ■— Einrichtung des Hydrokineters. IT. 238. W e i s s b a c h. Absolute Heizkraft. I. 23.

—    Ellipsendiagramme. I. 517.

—    Theorie der Schiffsschraube. II. 771.

—    Reibungs - Coefficient für Schrauben.

II. 780.

Werner. Dampftrockenapparat. 1.152.

—    Volumenverhältniss des Hochdruck-

zum Niederdruckcylinder bei Woolf-schen Maschinen. I. 387.

—    Ansicht über Reactionsdampfer. 11.651. Westinghouse. Centrifugalregulator.

II. 292.

W h i t e. Angaben über englische Kriegsschiffsmaschinen. I. 324.

—    Resultate der Versuche mit Schrauben

von Yarrow. II. 745.

—    Vorzüge des Doppelschraubensystems.

II. 8.

White head. Luft-Compressionspumpe. I. 258.

Wiehe. Schieberdiagramme. I. 519. Wilke. Versuche über das Steuern von Schraubendampfern. II. 865.

Will ans. Dreicylinder-Maschine. I. 282.

—    Kolbenschieber. I. 461.

—    Steuerung mittelst Wechselhahn. 1.499.

56

Z.

Zeuner. Kreisprocesse. I. 12.

— Austrittstemperatur des Dampfes. 1.55. — Unregelmässigkeit der Schieberbewegung. I. 452.

— Schieberdiagramm. I. 519.

Ziese. Circulation in Wasserrohrkesseln. I. 187.

— Einfluss des Gestänges. I. 327.

— Selbstthätiges Abschlussventil. II. 18. i — Urtheil über den Hydromotor. II. 654.

Wilson. Wirkungsgrad der Kessel. I. 88.

—    Niettabellen. I. 110.

—    Wärmeverluste durch Niederschläge

in Kesseln. I. 193.

—    Impermeator. II. 267.

W i n t o n. Gummischnur als Packung von Condensatorrohren II. 149. Wolf. Compoundmaschine. I. 341. Wood croft. Schrauben mit peripherial veränderlicher Steigung. II. 748. Woolf. Zweifache Expansionsmaschine.

I.    338.

W r i g h t. Analyse der „Iris“-Probefahrten.

II.    745 und 11. 831.

Y.

Yarrow. Heckraddampfer. II. 682.

— Versuche mit Torpedobootsschrauben. II. 834.

II. Sachregister.

Abblaserohre der Kessel. I. 142. Absteifungen hoher Schiffsmaschinen. II. 343.

I. 3.

I. 2.

I. 3.

Abscissenwerthe für Eroude’sche Schraubendiagramme. II. 810.

Abtriftwinkel. II. 500.

A b trop fge fasse. II. 272.

Adiabate. I. 9.

Aërator. I. 299.

Aërophor. I. 305. II. 246.

Aether. I. 1.

Alarmventil. I. 144.

Aneroidbarometer. II. 305.

Anker der Kessel. I. 121.

Ankerlichtmaschine. I. 261.

Anlage der Schiffsmaschinen. I. 315.

Anstrich der Schiffsmaschinen. II. 358. 1 (^er Lenzpumpen. II. 207.

— der Downton- und Stonepumpen.

A.

II. 382.

Anthracit. I. 22.

Apparate zur Verminderung des Geräusches beim Dampfabblasen. I. 142. Arbeit, äussere. I. 3.

—    innere. I. 3.

—    Disgregations-, I. 2.

—    Erwärmungs

—    Schwingungs

—    Verscliiebungs Arbeits-Einheit. I. 4.

—    -Aeq ui valent der Wärme. I. 4.

Arme der Schaufelräder. II. 702. II. 705. Arretirvorrichtung der Dampfsteuerapparate. I. 272.

Asch-Fall. I. 123.

—    -Ejector. II. 214.

—    -Heissvorrichtung. I. 162. II. 381.

IJ. 401.

—    -Kasten für Gefecht. I. 163.

—    -Kühlvorrichtung. II. 381.

—    -Winde. I. 162. I. 294. Atmosphärendruck. I. 13.

Atom. I. 1.

Aufmessvorrichtung für Schrauben. II. 758.

¹ Ausblasehähne der Cylinder. II. 54. II. 387.

—    der Kessel. I. 134. II. 380. Ausgussrohre der Luftpumpen. II. 193.

II. 216.

—    der Lenzejectoren. II. 243. Ausgussventile der Luftpumpen. II. 161.

—    der Lenzpumpen. II. 207.

: Auskuppeln der Schraube. II. 860. Austrittsstrom der Reactions-Propeller. II. 648.

—    deç Schaufelräder. II. 680.

—    der Schrauben. II. 727.

Axialer Druck der Schrauben. II. 774. Axiometer. I. 271.

Befestigung der Kessel im Schiff. I. 160. — des Stevenrohrs

— für Oldham-Schaufelräder. II. 689.

II. 692. II. 695.

I. 5.

als Schutz für Kesselwände. I. 201.

56*

B.

Balanciers der Schiffsmaschine. II. 70.

—    der Pumpen. II. 72. Balancier-Maschinen, I. 361. Balancier-Zapfen. II. 71.

Balance-Gewichte der Kurbelwellen.

I.    384.

Ballastejectoren. II. 241.

Ballastpumpen. I. 309.

Barometer für Maschinenräume. II. 305. Baumwollsamenöl zum Schmieren. II. 557. Baumwollschnur für Condensatorrohre.

II.    149.

Baumwolle zum Wischen. II. 559. Bedienung der Schiffskessel. I. 164.

—    der Schiffsmaschinen, II. 439.

—    der Maschinenlager. II. 449.

—    der Pumpen. II. 448.

—    der Schmiervorrichtungen. II. 441.

„ II. 100.

— der Schraube auf der Schaftwelle. II. 86.

—    der Schraubenflügel auf der Nabe.

II. 737.

Beibootsmaschinen. I. 282.

Bekleidung der Cylinder. II. 35.

—    der Dampfrohre. II. 4.

—    der Kessel. I. 157. Bereitschaftszustand der Schiffsmaschinen.

II. 534.

Beschädigungen der Cylinder, Kolben und Schieber. II. 525. Beschleunigungsdruck. I, 377. Besichtigung, allgemeine der Marinekessel. I. 220.

Bestandtheile des Flusswassers. I. 192.

—    des Seewassers. I. 195.

Betriebs - Aenderungen an den Kesseln. I. 171.

—    in der Maschine. II. 451. Betriebs-Cöntrole der Marinekessel. I. 220.

—    -Material der Schiffsmaschinen. 11.551.

—    -Störungen an den Kesseln. I. 173.

—    „    in der Maschine. II. 452.

Bewegungsmechanismus für Buchanan-

Scliaufelräder. II. 687.

—    „ Morgan-    „

—    „ moderne    „

Bilgereinigung. II. 272.

Bleche, schmiedeeiserne für Kessel, nach

den Vorschriften deutscher Eisenhüttenleute. I, 107.

.1 Bleche, schmiedeeiserne für Kessel, nach den Vorschriften der deutschen Marine.

I.    243.

—, Stahl für Kessel, nach den Vorschriften vom Bureau Veritas. I. 106. Blockmodelle der Schiffe für Kirk’s Widerstandsbestimmung. I. 370.

— Tabelle über die Verhältnisse derselben bei 26 Schraubendampfern. II. 600. Bock zum Lichten der Schraube. II. 109. Bodenventile der Kessel. I. 135.

—    der Handelsdampfer. II. 346.

—    der deutschen Kriegsschiffe. II. 396. Bohrvorrichtung für Stevenrohre. II. 351. Bootheissmaschinen. I. 283.

Bremsband der Schraubenwelle. II. 89. Bronce für Lagerschalen von Pleyelköpfen.

II.    65.

—    für Lagerschalen von Kurbelwellen.

II. 90.

—    für Stevenrohre. II. 100.

—    für Schraubenflügel. II. 731. Brotherhoodmaschine. I. 260.

Bunker, Anordnung und Einrichtung derselben. I. 33.

Bureau - Veritas - Reglement, Stahlbleche. I. 106.

Bureau - Veritas - Reglement, Wandungen cylindrischer Kessel. L 112.

—, Sicherheits - Coefficient der Kessel. I. 115.

—, Wandstärke runder Teuerungen. 1.119. —, BeanspruchungderKesselanker. I. 122. —, Berechnung der Kurbelwellen. II. 79. —, Reservetheile der Maschine. II. 543.

c.

Calorie. I. 4.

Capacität, Gewichts-—, Raum-, I. 5.

—, Wärme-. I. 5.

Cement für Kesselbekleidung. I. 158.

I. 233.

Centrifugal kraft der Schrauben. II. 792. Centrifugalpumpen, Anordnung. II. 223.

—    -Antrieb. II. 222.

—    -Berechnung. II. 227.

—    -Förderquantum. II. 225.

—    -Gehäuse. II. 226.

Horizontale. II. 229.

—    -Schaufelräder. II. 226.

—    -Rohrleitung. II. 225.

Dachschieber. I. 473.

Dampf, gesättigter. I. 17.

—, gemischter. I. 18.

—, nasser. I. 17.

—, trockner. I. 17.

—, überhitzter. I. 17.

—    -Absperrvorrichtung der Kessel. T. 133.

—    -Absperrvorrichtung der Maschinen.

II. 7.

—    -Absperrvorrichtung der einzelnen

Cylinder von Expansionsmaschinen. II. 10.

—    -Absperrvorrichtung der einzelnen

Cylinder von Compoundmaschinen II. 11.

Dampfabschluss durch die inneren Schieberränder bei Steuerungen. I. 455.

J Dampfaschwinde. I. 294.

Centrifugalpumpen, Vortheile und Nachtheile. II. 222.

—, für hydraulische Reaction. II. 646. Centrifugalventilatoren für künstlichen Zug. I. 148.

—    für Schiffsräume. I. 305. Cinémomètre. II. 284.

Circulation des Kesselwassers. I. 187.

—    des Kühlwassers im Condensator.

II. 153.

Circulationspumpen, Anordnung II. 193, II. 370, II. 391.

—    -Cylinder und Kolben. II. 196.

—    -Inhalt. II. 195.

—    -Rohrleitung. II. 198.

—    -Ventile. II. 197.

—    -Diagramme. II. 431.

—    -Maschinen I. 292, II. 391. Circulationswasser-Saugeapparat, II. 256. Coaks als Rückstand der Verbrennung.

I.    26.

Cohäsionswiderstand des Wassers. II. 589. Combinirte Luft- und Circulationspumpen.

II.    198.

— Steuerungsdiagramme. II. 437. Communications - Mittel zwischen Com-mandobrücke und Maschine. II. 278.

—    -Verrichtungen im Heizraume. I. 161. Compensationslinsen für Rohrleitungen.

II. 5.

— Vorrichtungen für Rohrleitungen. II. 5. Compound-Maschinen,zweicylindrige. 1.341. —, zweicylindrige, Vortheile und Nach-tlieile. I. 342.

zweicylindrige, Berechnung derselben.

I. 395.

—, zweicylindrige, practische Cylinder-verhältnisse für dieselben. I. 417.

—, gekuppelte zweicylindrige. I. 346.

—, dreicylindrige, I. 343.

—, dreicylindrige, Kurbelanordnungen.

I. 345.

—, dreicylindrige, Vortheile und Nachtheile. I. 345.

—, dreicylindrige, Berechnung derselben.

I.    418.

—, dreicylindrige, practische Cylinder-verhältnisse für dieselben. I. 414. Condensation bei unklarer Luftpumpe.

II.    531.

Condensationstärik. II. 382.

Condensator, Einspritz - Einrichtung und Details. II. 125.

Condensator, Einspritz-Aufstellung. II. 130. -— Oberflächen-, allgemeine Einrichtung.

II. 131. II. 369, II. 390.

— Oberflächen-, Innen- u. Aussenseiten-Condensation. II. 146.

—    -Rohre. II. 147.

—    „    , Legirung derselben. II. 147.

—    „ , Lage und Verpackung derselben. II. 148.

Condensatordiagramme. II. 425. Congodampfer mit Turbinenschraube. II. 829.

Conservirung der Schiffkessel. T. 180, I. 226.

—    der Schiffsmaschine. II. 524. Contre-Grewichte der Kurbelwellen. II. 81. Corrosionen der Kessel. I. 199.

Coulissen, Spur-, Abmessungen derselben.

I. 442.

- , Stangen-, Abmessungen derselben. I. 443.

—    -Steine, Abmessungen derselben. 1.444. Coulisse von Stephenson, Bewegungsgesetz

derselben. I. 491.

Cyclo'iden-Räder als Propeller. II. 685. Cylinder der Schiffsmaschinen. II. 22.

—    -Boden und Länge. II. 23.

—    -Wandstärke und Rippen. II. 24.

—    -Deckel. II. 24, II. 369.

—    -Mann-, Schau- u. Bohrlöcher. IT. 26. --Ständer. II. 342, II. 371.

—    Arbeit s-. II. 30.

Cysternen der Condensatoren. II. 155.

I>.

renzen.

I. 376, I. 381.

V ertical-Druck-.

—    Spannungs

—    Tangentialdruck-. I. 379, I. 383.

I. 267.

Dampfcanäle im Cylinder. II. 33. Dampffeuerspritze. I. 307, II. 375. Dampflenzpumpe. I. 308.

Dampfmantel, Werth desselben. I. 331. —, Dimensionen. II. 30.

—, Füllung. II. 30.

—    -Absperrvorrichtungen. II. 387. -Entwässerungsrohre. II. 156.

Dampfpfeife. I. 145, II. 400. Dampfpumpe, Aufstellung. II. 212.

—    , Ventilkasten. II. 212.

—, Leistungsfähigkeit. II. 214. Dampfraum der Kessel. I. 186. Dampfrohrleitung, Durchmesser-. II. 4. —, Wandstärke. II. 4.

—, Bekleidung. II. 4. Dampfspeisepumpe. I. 293, II. 374, II. 392. Dampfsteuerapparate. I. 269. Dampfstrahlapparate. II. 231. Dampftrockenapparate. I. 152. Dampfverluste im Cylinder ohne Dampfmantel. I. 330.

—    im Cylinder durch Temperaturdiffe-I. 330.

—    im Cylinder durch Kolbenundichtig

keit. I. 338.

—    im Cylinder durch Wärmestrahlung.

I. 337.

Dampfwinden für Schifte. I. 276. Dämpfer für Kesselfeuerungen. I. 125. Daten über Schaufelräder. II. 721. Dauerfahrten bei Erprobung der Schiffsmaschinen. II. 463.

Deckfenster für Maschinenräume. II. 326. Deckung der Schieber. I. 449. Diagramme : Beschleunigungsdruck I. 378, I. 382.

—    Dampfdruck

—    Horizontal- resp.

I. 378.

—    Indicator- (siehe unter I).

—    Schieber-. I. 516.

I. 7.

Differentialbremse für Ankerlichtmaschinen.

Dolgorucki-Maschinen. I. 278. Doppelschraubenschiffe, Tabelle über dieselben. II. 856.

Downton-Pumpe, Einrichtung derselben. II. 214.

—, Pumpenkörper und Kolben. II. 216. —, Rohrleitung und Ventile. II. 217.

Downton - Pumpe, Wirkungsweise und Förderquantum. II. 218.

—, Gewicht. II. 221. Drainage-Einrichtung' der Panzerschifte.

I.    308.

Drillings-Maschine. I. 329.

Drehkreise der Schifte. II. 490.

Dreh Schieber. I. 462.

Drosselklappen der Schiftsmaschinen. II. 7,

II.    10.

Druck des Dampfes, mittlerer theoretischer im Cylinder. I. 38.

—, mittlerer, wirklicher im Cylinder. 1.43.

—    Gegen- in Auspuff- u. Condensations-

Maschinen. I. 43.

Drucklager für Schraubenschifte. II. 92, II. 373, II. 389.

—, Fläche derselben. II. 93. Druckpferdestärke. II. 808.

Druckprobe der Kessel, nach dem Reichs-gesetz. L 212.

—, in der deutschen Marine. I. 222.

—    der Maschinentheile. II. 401. Druckring am Hintersteven. II. 104. Druckscheibe am Rudersteven. II. 105. Druekverlustfactor der Schrauben. II. 808. Durchblasevorrichtung der Condensatoren.

II. 160.

—    der Bodenventile. II. 346. Durchgehen der Schraube. II. 743. Dynamide. I. 1.

Dynamo-electrische Maschine. I. 278. Dynamometer. II. 608.

E.

Effectquotient. II. 75.

Einspritzöffnung. II. 128.

Einspritzrohr. II. 127.

Einspritzung aus See. II. 126.

—    aus der Bilge. II. 128.

—    bei Oberflächencondensatoren. 11.134. Eisenpyrit. I. 34.

Eismaschinen. I. 302.

Ejectoren. II. 239.

Electrische Lampen. II. 312.

Electrisches Licht. I. 277.

Energie, actuelle und potentielle. I. 2. Endpunkte der Wellenaxe bei Schraubendampfern. II. 346.

Entlastungsmethoden der Dampfschieber.

I.    466.

Entkupplungsvorrichtung für Raddampfer.

II.    116.

Entropie. I. 12.

Entwässerungsrohr der Cysternę. II. 157. Entwässerungshähne der Condensatoren.

II. 162.

Ergal. I. 2.

Erwärmungsarbeit. I. 3.

Erzeugungslinie der Schrauben. II. 723. Etmal der Schiffe. I. 77.

Evaporator. I. 296.

Evolutionsbogen der Schiffe. II. 490. Evolutionsdurchmesser der Schiffe. 11.490. Excenter und ihre Abmessungen I. 439. Excenterbügel und ihreAbmessungen. 1.440. Excenterstangen und ihre Abmessungen. I. 440.

—    -Länge und Anordnung derselben. 1.493.

—    -Führung bei Steuerungen. I. 455. Excentricität bei Schaufelrädern. II. 695. Exhaustrohr-Dimensionen. II. 126. Exhaustrohr-Diagramme. II. 425. Expansionsgrad. I. 37. Expansionsmaschinen, einfache, eincylin-

drige. I. 328.

—, einfache, zweicylindrige. I. 328.

—    , einfache, dreicylindrige. I. 329.

—, zweifache. I. 338.

—, dreifache, Entstehung und Anordnung.

I. 346.

—, dreifache Berechnung. I. 434.

—, dreifache, practische Cylinderverhält-nisse. I. 437.

—, vierfache. I. 349. Expansionssteuerungen. I. 500.

Explosion der Schiffskessel. I. 201.

—    der Steinkohlen. I. 35.

F.

Fahrgeschwindigkeit der Schiffe beim Drehen. II. 494.

Fahrtverlust beim Wenden. II. 495. Fahrtversuche zur Ermittelung des Schiffswiderstandes. II. 562. Feststellvorrichtung der Schiffsschrauben. II. 108.

Feststellen der Schraube beim Segeln. II. 861.

Feuerbrücken der Kessel. I. 125. Feuerräume der Kessel. I. 123. Feuerrohre der Kessel. I. 126. Feuerthiiren der Kessel. I. 125.

Feuer belegen und anzünden. I. 165.

—    reinigen. I. 168.

—    aufbänken. I. 175.

Feuer herausreissen. I. 176.

Filter für Destillirapparate. I. 298. Flächendruck im Drucklager. II. 98.

—    in den Kurbelwellenlag’ern. II. 91.

—    in den Pleyelkopflagern. II. 66.

—    in den Pleyelköpfen oscillirender Ma

schinen. II. 70.

Flanschen für Kupferrohre. II. 2. Flügelfläche, abgewickelte, der Schrauben. II. 728.

—    projecirte, der Schrauben. II. 729. Flügelkreisfläche der Schrauben. II. 727. Flügelzahl der Schrauben. II. 725 und

II. 843.

Flurplatten H. 328. und II. 381. Formwiderstand der Schiffe. II. 564. Frischwasserpumpe. II. 382.

Führungen für Traversen. II. 60. Führungsflügel für Turbinenschrauben. II. 826.

Führungsstangen für Kolben. II. 47.

—    -Ueberziige. II. 48.

—    -Gleitschuhe. II. 48.

Fussmatten für Maschinenräume. II. 328.

Gr.

Gangart der Schraube. II. 725.

Garnitur der Condensatoren. II. 160.

—    der Cylinder. II. 53.

—    der Kessel. I. 133, II. 398. Gebühren für Kesseluntersuchungen. I. 219. Gefechtsbereitschaft der Schiffsmaschinen.

II. 512.

Gefechtsgrätings der Maschinen etc.-Luken. II. 516.

Gegenströmung des Kühlwassers in Condensatoren. II. 152.

Gelenke für Pumpen. II. 71. Geradführungen. II. 57.

Geräusche in Schiffsmaschinen. II. 447. Gestängewirkung. I. 327, I. 380. Gewichte von Schiffskesseln. I. 99. Gewichte, gesammte, von deutschen, englischen und französischen Schiffsmaschinen. I. 318.

■—, detailirte, von deutschen Schiffsmaschinen. II. 360.

•—, in Gruppen zusammengefasste von englischen Schiffsmaschinen. II. 364.

—    von Schaufelrädern. II. 717.

—    von Schrauben. II. 743. Gewichts-Capacität. I. 5.

neu.

II. 54.

neu.

— für dreicylindrige Compoundmaschi-

II. 16.

Gewichtsverminderung der Schiffsmaschi-II. 3H6.

Gitterschieber. I. 460. Gleichförmigkeitsgrad des Maschinenganges. I. 326 und I. 376. Gleichströmung des Kühlwassers in Con-densatoren. II. 153.    .

Glühlichtlampen. II. 317.

Grätings für Podeste etc. II. 329, II. 381. Grundhahn der Kessel. I. 134. Grundplatten der Schiffsmaschinell. II. 334. Gummi, wollisirter, als Dichtungsmaterial. I. 145.

Gummi-Klappen für Pumpen. II. 175.

—    -Manschetten für Kühlrohre. II. 149.

—    -Platten für Kühlrohre. II. 149.

—    -Ringe für Kühlrohre. II. 149.

—    -Scheiben für Kühlrohre. II. 150.

—    -Schnur für Kühlrohre. II. 149. Güteverhältniss der Schiffsmaschinen. 1.62. Gypsniederschlag in Kesseln. I. 196. Gyrometer. II. 283.

II.

Hahn, Cylinder-Ausblase

—    Dampfmantel-Entwässerungs-. II. 55.

—    Schieberkasten-Entwässerungs-. II. 56. Hähne, Vorschriften über Ausführung derselben. ‘II. 382.

Halsllanschen für Dampfrohre. II. 3. Hammermaschinen, Vorzüge und Nachtheile derselben. I. 355.

—, Einbau derselben. II. 356. Handpumpe für Kessel etc. II. 208, IL 393. —, Antrieb und Zweck derselben. II. 209. —, verschiedene Constructionen derselben.

II. 210.

Handsteuerapparat. I. 271.

Hangerketten für Schrauben. II. 109. Hauptabsperrvorrichtung. II. 7, II. 370. II. 394.

Hauptdampfrohrleitung. II. 393. Havarieen der Schiffsmaschinen. II. 521. Heckraddampfer-Maschinen. I. 362. Heckräder. II. 682.

Hebel-Einschaltungen bei Steuerungen.

I. 454.    y

Heberahmen der Schraube. II. 105. Hebezeuge. II. 330, II. 377.

Heede als Putzmaterial. II. 560. Heizfläche der Kessel. I. 126.

Heizkraft der Steinkohlen, absolute. I. 23. ,,    „    „    , nutzbare. 1.29.

Heizraum-Einrichtungen. I. 161. Heizräume, geschlossene. I. 149. Holzringe für Kühlrohre. II. 148. Holzschrauben für Grundplatten. II. 338. Hubzähler. II. 302, II. 376. Hülfsdampfrohrleitung. II. 394. Hülfsmaschinen für Schiffe. I. 255. Hülfsschieber für Zwillingsmaschinen. 11.14. — für zweicylindrige Compoutidmaschi-II. 15.

neu.

Hydrokineter. I. 188, II. 238. Hydromotor, Einrichtung desselben. 1.363. —, Ein- und Austritt des Wassers. II. 653. —, Hauptabmessungen. II. 658.

—, Resultate der Probefahrten. II. 685. Urtheile über denselben. II. 654.

I.

Impermeator. II. 267.

Indicator-Arten. II. 408.

—    Doppel-. II. 416.

—    -Federn, Correctur derselben. II. 413.

—    -Prüfung. II. 420.

—    -Vorrichtung. II. 388.

—    -Diagramme zweicylindriger Com

pound - Maschinen, angenäherte.

I.    396.

—    -Diagramme zweicylindriger Com

poundmaschinen, combinirte. 1.395.

—    -Diagramme zweicylindriger Com

poundmaschinen , genaue. I. 397.

—    -Diagramme dreicylindriger Com

poundmaschinen. I. 419.

—    -Diagramme Woolf’sclier Maschinen,

combinirte. I. 389.

—    -Diagramme Woolf’sclier Maschinen

einzelne. I. 389.

—    -Diagramme Woolf’scher Maschinen,

ideelle. I. 388.

—    -Diagramme der Steuerung. II. 434. Indicirter Schub. II. 620.

Ingangsetzen der Maschine. II. 444. Inhalt der Luftpumpe. II. 184. Injectionsschieber der Condensatoren.

II.    160.

Injectoren, Zweck und Eintheilung derselben. II. 231.

—, Montage und Dampfverbrauch derselben. II. 235.

—, Vortheile und Nachtheile derselben.

II. 238.

II. 88.

II. 83.

Innere Arbeit. I. 3. Isentrope. I. 9. Isotherme. I. 7.

K.

Kalkmilch zum Neutralismen der Fettsäuren. I. 200.

Kessel-Abnützung. I. 183.

—    -Aufstellung. I. 158.

—    -Ausblasevorrichtung. I. 134.

—    -Auspump Vorrichtung. I. 179.

—    -Bleche. I. 105. I. 243.

—    -Conservirungsmethoden. I. 180.

—    -Dauer. I. 183.

—    -Diagramme. II. 423.

-Druckprobe. I. 225, II. 379, II. 402.

*— -Entleerung. I. 178.

—    -Explosionen. I. 201.

—    -Füllung. I. 165.

—    -Fundamente. I. 159.

—    -Gesetze. I. 210.

—    -Niederschläge. I. 191.

—    -Protokolle. I. 223, I. 227. ł— -Räume. II. 384.

—    -Rapporte. I. 224.

—    -Reinigung. I. 179.

- -Revisionen. I. 179.

—    -Revisionsbuch. I. 219.

—    -Revisionsverein. I. 216. -Sicherheitscoefficient. I. 113, I. 115.

—    -Stein. I. 193.

—    -Ueberkochen. I. 189.

•— -Untersuchungen. I. 215.

—    -Wandstärke. I. 109.

—    -Wechsel. I. 172.

—    Belleville-. I. 93.

Boots-. I. 87.

—    Cylinder-. I. 86.

—    Field-. I. 92.

—    Flachboden-. I. 85.

—    Fuss-. I. 85.

—    Haupt-. I. 83.

—    Hülfs-. I. 90.

—    Locomotiv-. 1. 87.

—    Koffer-. I. 84.

—    Oval-. I. 89.

—- Trockenboden. I. 85.    j

—    Wasserrohr-. I. 93.

Kingstonventile. I. 135, II. 345.

Klappen für Pumpen. II. 174.    i

Knallgas als Ursache von Kesselexplosion.

I. 203.

Kohlen-Bleche, I. 34.

Kohlen - Bunker, Einrichtung derselben.

I.    33.

—    -Bunker als Schutz für Kesselräume.

II.    515.

—    -Löcher. I. 33.

—    -Messen. I. 171.

—    -Pforten. I. 34.

—    -Qualität bei Probefahrten. II. 403.

—    -Sorten. I. 32.

—    -Transportbahnen. I. 162, II. 382.

—    -Trichter. I. 33.

—    -Verbrauch. I. 60, I. 67.

-— -Verbrauchs-Curven. II. 624.

—    -Verluste durch Ausblasen. I. 61. Kolben, Dampfcylinder-. II. 41, II. 3*^9.

—    -Körper und -Liderung. II. 41.

—    -Deckel und -Stange. II. 43.

—    -Stangenbefestigung. II. 46.

—    -Passstücke für horizontale Maschinen.

II. 49.

—    -Pumpen. II. 169.

—    -Schieber-Diagramme. II. 434. Krängungswinkel. II. 496.

Kraft, lebendige. I. 2.

Kreisläufe. II. 488.

Kreisprocesse. I. 10.

Kreuzköpfe. II. 61, II. 371.

Kühlfläche der Condensatoren. II. 136. Kühl-Haltung der Lager. TI. 449.

—    -Raum der Oberflächencondensatoren.

II. 135.

—    -Rohre, Dimensionen undLegirung der

selben. II. 147.

—    -Rohre, Lage und Dichtung derselben.

II. 148.

—    -Rohre, gegenseitiger Abstand der

selben. II. 150.

—    -Vorrichtungen für Maschinentheile.

II. 270.

—    -Wassermenge. I. 56.

--Wasserzuführung. II. 152.

Kupplungs-Bolzen. II. 84.

—    -Bolzen - Schmier - Vorrichtung.

—    -Keile. II. 84.

Kupplung, Hauptwellen-. II. 87.

—, hohler Wellen. II. 85.

—    Propeller-. II. 86.

—    Schraubenwellen Kurbel-Arme für Schraubenschiffe. II. 76.

—    -Arme für Raddampfer. II. 113.

—    -Ringe für Raddampfer. II. 114.

—    -Welle für Schraubenschiffe. II. 77.

II. 308. II. 307.

II. 189.

I. 138.

Kurbel-Welle für Raddampfer. II. 111.

—    -Wellen, gekuppelte. II. 79.

—    „    ,    hohle. II. 81.

„    ,    zusammengesetzte. II. 80.

Kurbelwellen-Brüche. II. 522.

—    -Lager der Schraubenschiffe. II. 90.

—    „    „ Raddampfer. II. 117.

Ł.

Länge der Schiffe. II. 567.

—    der Schraube. II. 730.

Lage der Schiffsmaschinen. I. 325.

Lager des Heberahmens. II. 106.

—    der Kurbelwellen. II. 89.

—    der Pleyelstangen. II. 65.

—    im Rudersteven. II. 104.

—    der Schraubenwellen. II. 97.

—    im Stevenrohr. II 101.

Lagerböcke für direct wirkende Maschinen.

II. 340.

—    für rückwirkende Maschinen. II. 341.

—    für Trunkmaschinen. II. 339. Lagerdruck. II. 91.

Lagerstühle für Heberahmen. II. 107. Lamellenbremse. I. 263.

Lampen für Mineralöl. II. 308.

—    für vegetabilisches Oel. II. 307.

—    Bogenlicht-. II. 312.

—    Grlühlicht-. II. 317.

—    Hänge

—    Wand Lancirrohrverschlüsse. I. 260.

Laufende Arbeiten in der Maschine. II. 459. Lebendige Kraft. I. 2.

Lecktücher. II. 520.

Lederfilz. I. 145.

Leistungscoefficienten. I. 72.

—, Curven für dieselben. II. 625. Leistungsfähigkeit der Pulsometer. I. 311. Leitern für Maschinenräume. II. 330. Lenzejectoren. I. 312, II. 241. Lenzpumpen-Anordnung etc. II. 206, II. 371, II. 392.

—    -Förderquantum. II. 504.

--Inhalt. II. 207.

--Ventile. II. 207.

Lenzrohre. II. 377, II. 395. Lenzversuche. II. 503.

Lichten der Schraube. II. 861.

Liegen unter Dampf. I. 174. Log-Methode bei Progressivfahrten. II. 486. Lubricator. II. 265.

Luft - Auslassventil der Condensatoren. II. 161.

—    -Compressionspumpe. I. 257.

—    -Cubus. I. 304.

—    -Extractor. I. 136.

—    -Hähne der Condensatoren. II. 166. Luftpumpe, geneigte. II. 183.

—, horizontale. II. 183.

—, verticale. II. 182. Luftpumpen-Ausguss. II. 130.

—    -Ausguss-Ventile. II. 164.

—    -Cylinder. II. 189.

—    -Diagramme. II. 432.

—    -Durchmesser. II. 187.

--Inhalt. II. 184.

—    -Kolben und Kolbenstange.

---Körper. II. 187.

—    -Räume. II. 154.

—    -Rückfluss-Ventile. II. 167.

—    -Sauge- und Druck-Ventile. II. 190.

—    -Sicherheitsventile. II. 167.

Luftrohr der Cysternę. II. 157. Luftsammler für Compressionspumpen.

I.    258.

Luftventil der Kessel. I. 144. Luftwiderstand der Schiffe. II. 565. Lüftvorrichtung des hinteren Wellenendes.

II.    110.

Luken für Maschinenräume. II. 326.

M.

Manganbronce. II. 731.

Mannlöcher der Kessel. I. 144. Manometer, Bourdon’sche. I. 137.

—    Control

—    Doppelzeiger-. I. 137.

—    Plattenfeder-. I. 137.

—    Quecksilber-, I. 137. Maschinen-Arbeitsräume. II. 550.

—    -Drehvorrichtung für Schraubenschiffe.

I.    290, II. 374.

--Drehvorrichtung für Raddampfer.

II.    716.

—    -Fundamente für Eisenschiffe. II. 333.

—    -Fundamente für Holzschiffe. II. 333.

—    -Manöver. II. 501.

—    -Probe bei vertäutem Schiff. II. 461.

—    -Rahmen. II. 339.

—    -Räume. II. 383.

Maschinenraum - Einrichtungen. II. 326,

II. 377.

—    -Fenster. II. 519.

Maschinenraum-Łampen. II. 307.

—    -Telegraphen, electrische. II. 280.

„    , hydraulische. II. 280.

—    „    , mechanische. II. 280.

—    „    ^pneumatische. II. 279.

II. 76. II. 73.

I. 108.

I.    200, II. 260.

-. I. 200, II. 260. I. 200, II. 557.

II.    555.

II. 557. II. 556.

Pallen für Heberahmen. II. 108. Paraffin Modelle. II. 609.

Passstücke für Lager schalen. II. 66, II. 91. Pavillons für Maschinenräume. II. 327. Pferdestärke, effective. I. 47.

—, indicirte. I. 46.

—, nominelle. I. 48.

—, theoretische. I. 44.

—, Feststellung derselben für ein Schiff. I. 365.

Pleyelköpfe oscillirender Maschinen. II. 70. Pleyelstangen. II. 64, II. 372, II. 389.

—    -Bolzen. II. 68.

—    -Länge. I. 315.

—    -Länge, Einfluss derselben auf den

Gang der Maschine. I. 382.

—    -Länge, Einfluss derselben auf die

Steuerung. I. 452.

—    -Kopflager. II. 65.

—    -Schaft. II. 64.

—, einfache. II. 64.

—, gegabelte. II. 69.

Plungerpumpen. II. 171.

Podeste für Maschinenräume. II. 328.

—    -Uhr. II. 306.

Maschinen-Vorrathsräume. II. 550.

-    -Zubehör. II. 397.

Material-Ausrüstung der Schilfsmaschinen.

II. 552.

Materie. I. 1.

Mechanisches Wärmeäquivalent. I. 4. Meerwasser-Destillirapparate. I. 295. Mehrfache Schrauben, Versuchsresultate. II. 8.

Meilenfahrten. II. 465.

Messing für Kesselbau. I. 108. Metallklappen für Pumpen. II. 174. Mineralöl. II. 260.

Mitnehmerstange der Schaufelräder. II. 716. Mittelräder. II. 683.

Modelle zur Bestimmung des Schiffswiderstandes. II. 607. Modell-Schleppversuehc. II. 606.

—    -Widerstände. II. 610.

Molekül. I. 1.

Moment, Biegungs- der Kurbelwellen. 11.75. —, ideelles    „    „

—, Torsions- „    „

Montage des Drucklagers. II. 96.

—    der Maschinen. II. 332.

Nabe der Schaufelräder. II. 702.

—    „ Schrauben. II. 736. Nachweisung der Kessel-Untersuchungen.

I. 219.

Niedergänge zur Maschine. II. 327. Nietung, Laschen

—    Ueberlappungs-. I. 108. Niet-Tabellen. I. 110.

Nildampfer mit Turbinenschrauben. II. 829. Nothinjection. II. 128.

Notizen für Indicatordiagramme. II. 421.

—    bei Probefahrten. II. 471.

Nullpunkt der Temperatur. I. 7. Nutzeffect der Reactionspropeller. II. 640.

—    der Schiffsmaschinen. I. 326, II. 616.

O.

Ober flächen-Ausblasehahn. I. 134.

•— -Condensator für Schiffsmaschinen.

II. 158.

Oberflächen-Condensator für Torpedobootsmaschinen. II. 159.

-Condensator, Gewicht desselben.il. 159. „    , Raumbeanspruchung.

II. 159.

—    -Reibung der Schrauben. II. 740. Oeffnungswinkel von Pumpenklappen.

II. 175.

Oel, Baumwollsamen-. II. 557.

—-, Cranes —, Manhattan —, Mineral Oliven-.

—, Palm-.

—, Rüb-.

—, Sperm-. II. 309.

—    -Fänger. II. 378.

—    -Probe. II. 558.

—    -Reinigungs-Apparat. II. 273.

—    -Verbrauchs - Tabellen der Schiffs-

maschinen. II. 276, II. 277. Oekonomischeste Geschwadergeschwindig-keit. II. 475.

—    Schilfsgeschwindigkeit. II. 471. Oscillirende Maschinen, allgemeine Anordnung. I. 358.

—    Maschinen, Steuerung. I. 478, I. 480.

P.

Polarplanimeter. I. 47.

Position der Einzelschrauben am Schiff. II. 850.

Position der Doppelschrauben am Schiff. II. 853.

Probe, Biege- mit Blechen. I. 245.

—    Zähigkeits- mit Blechen. I. 244.

—    Biege- mit Nieteisen. I. 253.

—    Schmiede- mit Nieteisen. I. 253.

Radwellen, getheilte. II. 112.

—    -Durchmesser. II. 115.

—    -Lager. II. 118.

—    -Stopfbüchse. II. 117. Räderschmiere. II. 260.

! Rauch-Analysen. II. 507.

—    -Beobachtungen. II. 510.

—    -Fänge. I. 130, II. 379, II. 400.

—    -Kammern. L 126.

—    Schmiede- mit Stangeneisen. I. 252. : Raumcapacität. I. 5.

—    Zähigkeits- mit Stangeneisen. I. 252. ¹ Reaction, hydraulische. II. 639.

—    Schmiede- mit T Eisen. I. 251.

—    Zähigkeits- mit Y Eisen. I. 251.

—    Schmiede- mit Winkeleisen. I. 250.

—    Zähigkeits- mit Winkeleisen. I. 249.

Probefahrten. II. 461.

Probefahrts-Instructionen. II. 466.

Progressivfahrten. II. 485.

Propeller, Arbeitsverluste bei denselben.

II. 633.

—, Gesammtarbeit derselben. II. 631,

II. 635.

—, Nutzarbeit derselben. II. 630.

Propeller-Drehversuche. II. 510.

—    -Kupplung. II. 86.

—    -Revisionen. II. 440.

Propulsions-Coefficient. II. 625.

—    -Methoden. II. 626.

—    -Wirkung von Schrauben. II. 845.

Provisorische Panzerungen für Maschinen-

räume. II. 514.

Prüfungs-Vorschriften für Kesselmaterial.

I.    243.

Pulsionsventilatoren. II. 247.

Pulsometer. I. 309, II. 374.

Pumpen, einkolbige. II. 181.

—, mehrkolbige. II. 214.

—    Centrifugal-. II. 222.

—    -Druckhöhe. II. 17 <\

—    -Förderhöhe. II. 171.

—    -Saugehöhe. II. 170.

—    -Räume der Einspritzcondensatoren,

II.    129.

—    -Stangen-Verbindungen. II. 46.

—    klariren, für Gefechte. II. 514. mit Ventilkolben. II. 171.

Reactions-Maschinen. I. 362.

—- -Propeller, Ausflussmenge. II. 645.

„    Ausgussöffnung. II. 644.

—    „    Nutzeffect. II. 640.

„    Rohrquerschnitte. II. 646.

—    „    Vergleich    mit anderen

Propellern. II. 649.

—    -Propeller, Versuche mit demselben.

II. 650.

Reactionsschiffe,Manövrirfähigkeit. II. 661. —, Steuerfähigkeit. II. 662.

—, Tiefgang. II. 660.

—, Verletzbarkeit. II. 662.

—, Widerstand. II. 663.

Receiver, zweicylindriger Compoundmaschinen. I. 341.

—, dreicylindriger Compoundmaschinen.

I.    345.

—, Anordnung und Grösse desselben.

II.    36.

Reductionsrollen für Indicatoren. II. 419. Refrigerator. I. 302.

Regulativ zum Kesselgesetz für die deutsche Marine. I. 219.

— zum Kesselgesetz für Preussen. I. 215.

Regulatoren, Centrifugal-. II. 291. — Chronometer-

II. 298.

R.

Raddampfmaschinen, allgemeine Anordnung. I. 358.

—, Einbau derselben. II. 356. Radkasten. II. 717.

Rad wellen, freitragende. II. 115.

—- Schwimmer-. II. 299.

—    Trägheits-

—    AViderstands-. II. 294.

—- mit Hülfsdampf. II. 294.

Regulirung der Steuerungen. I. 523. Reibung, anfängliche, der Schiffsma-schinen. II. 621.

Reibungsarbeit der Schrauben. II. 779. Reibungswiderstand der Schiffe. II. 564, II. 566.

Reichsgesetz über Dampfkessel. I. 210. Reinigen der Kessel. I. 179.

-— der Maschine. II. 458.

Reparatur der Condensatoren u. Pumpen. II, 528,

II. 291.

Reparatur der Dampfcylinder. II. 527.

—    der Drucklagerwelle. II. 525.

—    der einzelnen Stangen. II. 532. Reservetheile, Anzahl derselben. II. 541.

—, Conservirung. II. 546.

—, Unterbringung. II. 545.

Revision, amtliche, der Kessel. I. 216. Richtlinie der Schrauben. II. 724.

Ringe der Schaufelräder. II. 706.

Rohre, kupferne. II. 381, II. 395. Rohrleitung, Anordnung derselben. II. 1. —, Einbau derselben. II. 357. Rohr-Schellen. II. 519.

—    -Stopfbüchsen. II. 5, II. 395.

—    -AVände der Condensatoren. II. 181.

„ der Kessel. I. 109. Rollender Kreis bei Schaufelrädern. II. 668. Rost-Fläche. I. 124.

—    -Stab. I. 124.

• — -Stabträger. I. 124.

Rosten wechseln. I. 173.

Rotation, entgegengesetzte, von Kolben und Schieberkurbel. I. 455. Rotationsrichtungs-Anzeiger. II. 282. Ruderwinkel. II. 496.

Schaufel-Geschwindigkeit, effective. II. 670. —    „    , relative. II. 670.

S.

Säulen der Hammermaschinen. II. 341.

—    der oscillirenden Maschinen. II. 342.

—    der schrägliegenden Maschinen. 11.342. Salinometer. I. 198.

Salz-Ausblasen. I. 197.

—    -Gehalt. I. 57, I. 198.

—    -Hahn. I. 134.

Sammelapparate für Kesselstein. I. 195. Schaufeln, gekrümmte. II. 685.

—, gerade. II. 685.

—, getheilte. II. 685.

—, reffbare. II. 686. Schaufel-Befestigung. II. 712.

--Fläche. II. 707.

—    -Form. II. 710.

—    -Hebel. II. 716.

—    -Höhe. II. 711.

—    -Länge. II. 710.

—    -Material. II. 713.

—    -Tauchung. II. 711.

Schaufelräder, feste. II. 667.

—, bewegliche. II. 687.

—, Schleppwiderstand derselben. II. 681. —, Slip derselben, LL 680.

Schaumlöffel. I. 134.

Scheinwerfer für electrisches Licht. I. Ü80. Schieber, Dreh-. I. 462.

—, durchbrochener. I. 460.

I —, getheilter. I. 457.

— Gitter-. I. 460, II. 7.

— Hülfs-. II. 13.

— Kolben-. I. 461, II. 369.

— Kreis-. I. 460.

— Muschel-. I. 456.

— Schlepp-. I. 459.

—    aufmessen. I. 528.

—    -Befestigung. I. 446.

—    -Diagramme. I. 516.

—    -Dampf-Diagramme. II. 436.

—    -Elemente. I. 500.

—    -Gewichts-Balancirung. I. 472.

—    -Kasten. II. 32.

—    „ -Diagramme. II. 424.

—    -Kurbelwellen. I. 445.

—    -Sjjiegel. II. 34.

—    -Stangen. I. 444, II. 372.

-—    „ -Führungen. I. 445.

-— für Pumpen. II. 173. Schiffsgeschwindigkeits-Berechnung.II.469. Schiffsmaschinen-Anlage. I. 315.

—    -Eintheilung. I. 313.

Schiffsnutzeffect. II. 808.

Schlackenwolle. I. 157.

Schlammlöcher. I. 144.

Schleppversuche mit Schiffen. II. 562.

—    mit einer Dampfbarkasse. II. 847. Schlosshölzer der Schrauben. II. 107. Schmier-Gefässe. II. 262.

—    -Materialverbrauch von Schiffsmaschi

nen, Tabellen darüber. II. 276, II. 277.

---Mittel. II. 258.

—    -Oele. II. 555.

—    -Rohre. II. 264.

—    -Vasen. II. 261.

—    -Vorrichtungen, diverse. II. 258,

II. 376.

—    „    für Bolzen der Haupt

wellenkupplungen. II. 88.

—    -Vorrichtungen, revidiren. II. 441. Schnur für Indicatoren. II. 423.

—, seidene, zum Ausrichten des Wellenmittels. II. 348.

—    -Spanner für Indicatoren. II. 420. Schnüffel ventile. II. 166.

Schornstein, fester. I. 130, II. 379, II. 400.

—, umlegbarer. I. 131.

II. 629.

I. 142.

I. 21.

Schornstein, Telescop-. I. 131.

—    -Bleche. II. 520.

—    -Durchblasevorrichtung. I. 145.

—    -Gebläse. I. 146, II. 247.

--Höhe. I. 131.

—    -Klappen. I. 156, II. 381.

—    -Umbau. I. 132.

—    -Winde. I. 132.

—    -Zug. I. 130.

Schrauben, Einzel-. II. 628.

—    Doppel —, mehrfache. II. 629.

—    -Drehmaschine. I. 285.

—    -Durchmesser, practischer. II. 744. --Flügel. II. 724.

—    -Form. II. 848,

—    -Gang. II. 723.

—    -Linie. II. 722.

—    -Material. II. 730.

—    -Schiffsmaschine, direct wirkende.

I.    351.

—    -Schiffsmaschine, horizontale. I. 350.

—    „    rückwirkende. 1.352.

—    -Sicherungen der Pleyeiköpfe. II. 69. --Slip. II. 768.

—    -Steigung. II. 756.

--Welle. II. 82, II. 372.

—    „    , Bruch derselben. II. 524.

—    „    , Einbau derselben. II. 35-1.

—    „    , Lager derselben. II. 97.

Schubarbeit der Schrauben. II. 778. Schutz-Netze für Maschinenluken. II. 516.

—    -Vorrichtungen für Heizer. II. 518. Schürplatte. I. 124.

Schürzeug. I. 163.

Schwarze Seife als Schmiermittel. II. 260. Schweinefett als Schmiermittel. II. 259. Schwimmer für Cysternen. H. 155. Schwingungsarbeit. I. 2.

Schwungzapfen oscillirender Cylinder.

II.    35.

—    -Lager. II. 119.

Seemeile, Länge derselben. II. 468. Seemeilenmethode für Kreisläufe. II. 492. Seewasser, Bestandtheile desselben. I. 195. —, Temperatur desselben. I. 56.

—    als Schmiermaterial. II. 260.

Segeln mit Raddampfern. II. 686.

—    „ Schraubendampfern. II. 859. Seitenräder. II. 682.

Separator. II. 5.

—    -Entwässerungsrohr. II. 157. Sicherheitsfactor für Kessel. I. 113.

Sicherheitsventile für Cylinder. II. 53, II. 387.

—    für Kessel. I. 139, II. 380.

—    für Kessel, Belastung derselben. 1.140.

—    „    „ , Federn derselben. I. 141.

—    „    „ , Lüftvorrichtung derselben.

—    für Kessel, Querschnitt derselben.

I.    140.

—    für Kessel, Tank derselben. I. 142.

—    für Schieberkasten. II. 387. Siedeverzug. I. 202.

Slip, negativer. II. 637.

—, positiver. II. 637.

—, scheinbarer. II. 636.

—, wirklicher. II. 636.

Slip-Curven. II. 623.

—    -Zunahme. II. 769.

Soda-Hahn. II. 168.

—    -Vase. II. 168.

Sog der Schiffe. II. 777, IT. 807. Spannungs-Curve. I. 7.

-— -Diagramme. I. 7. SpöcificationenfürSchiffsmaschinen. IT. 368. Speisepumpen. II. 198, IT. 370, IT. 392. —, horizontale. II. 199.

—, verticale. II. 199.

—    -Diagramm. II. 430.

—    -Inhalt. II. 200.

—    -Kolben mit Stange. II. 203.

-— -Körper. II. 203.

—    -Rohre. II. 158, II. 205,

—    -Rücklaufventil. II. 205.

—    -Ueber laufrohr. II. 158.

—    -Ventile und Gehäuse. II. 204.

-— -Windkessel. IL 204.

Speise-Vorrichtungen der Kessel. I. 135,

II.    380.

—    -Wasser, lufthaltiges. I. 199.

—    „    , fettiges. I. 199.

—    „    -Zusätze. I. 200.

Sphäroidalzustand des Wassers. I. 202. Spill, Brat-. I. 264.

—    Gang-. I. 261.

Sprachrohre. II. 278.

Stahl für Kessel. I. 105.

Ständer für Schiffsmaschinen. TI. 342. Stehbolzen der Schiffskessel. I. 123. Steigung der Schrauben. II. 745. Steigungsdreieck. II. 722.

Steinkohlen, backende. I. 21.

—, bituminöse. I. 21.

—, magere.

Steinkohlen, sinternde. I. 21.

—, Esskohlen. I. 22.

—, Fettkohlen. I. 22.

—, Flammkohlen. I. 21.

—, Explosion derselben. I. 35.

—    -Rückstände. I. 26.

—, Selbstentzündung derselben. I. 34.

—    -Tabelle. I. 32.

—    , Verbrennung derselben. I. 22. Steuerschraube. II. 662.

Steuerung der Schiffsmaschinen. I. 438.

—    Hahn-, I. 438.

—    Schieber-. I. 439.

—    Ventil-, I. 438.

Trompetenrohre. II. 5. Steuerwirkung der Schrauben. II. 870. j Trunk. II. 49.

— -Maschinen. I. 353. --Tabelle. II. 52.

— -Zapfen. II. 49. Stopfbüchsen-Anziehvorrichtungen. II. 27. Tuckspackung. I. 145. — -Packung. II. 26.

—, Vorschriften über dieselben. II. 375, I II. 388.

Stoppversuche mit Schiffen. II. 562.

Stösse in der Maschine. II. 454.

—    an der Schraube. II. 742. Strahl-Condensator. II. 249.

—    -Ventilator. II. 245.

Streckenfahrten. II. 470.

Stromfactor der Schrauben. II. 808. Strophometer. II. 608.

Thermometer für Ueberhitzer. I. 157, II. 388.

Thurmdrehmaschinen. I. 256.

II. 517.

Stevenrohr. II. 97, II. 373, II. 390.

—    -Oeffnung. II. 351.

—    -Stopfbüchse. II. 102.

—    oscillirender Cylinder. II. 36.

—    -Tabelle. II. 28.

T.

Tachometer. II. 284.

Talg als Schmiermittel. IT. 259.

—    Rinder-, II. 559.

—    -Hahn. I. 146.

—    -Vase. II. 261.

Tandem-Maschine. I. 342. Tangentialdruck in Schiffsmaschinen. 1.379,

I.    383.

Tauchungswinkel der Schaufeln. II. 712. Telegraphen für Maschinenräume. II. 279,

II.    376.

—    für Probefahrten. II. 465. Temperatur-Differenzen inDampfcylindern.

I. 330.

—    -Nullpunkt. I. 7.

—    -Rohr für Bunker. I. 34.

—    Sättigungs- des Damjifes. I. 17.

—    des Seewassers, I. 56.

Thüren, Fall —, hydraulische. II. 517.

—, wasserdichte. II. 516. Torsionsmoment der Kurbel wellen. II. 73.

—    der Schaufelräder. II. 702.

—    der Schrauben. II. 734.

Traglager der Schraubenwelle. II. 373. Traversen. II. 57.

Treppen der Maschinenräume. II. 329. i Trochoide. I. 366.

Turbinenschrauben. II. 825.

I Twist. II. 559.

U.

Ueberfluthen der Cylinder. II. 445. Ueberhitzer. I. 151.

horizontale. I. 153.

—, verticale. I. 152.

—    -Garnitur. I. 155.

—    -Klappen. I. 156.

—    -Rohre. I. 154.

—    -Temperatur. I. 171.

J Ueberhitzung der Kesselbleche. I. 194. Ueberlaufrohr der Cysternę. II. 157. TJebertragung der Druckkräfte in Schiffsmaschinen. I. 316.

! Ueberwachung der Kessel. I. 170.

■— der Maschinen. II, 447.

I Ueberzug der Kolbenstangen. II. 48.

;    — der Schaftwellen. II. 85.

—    der Schraubenflügel. II. 733.

; Umdrehungs-Anzeiger. II. 283.

¹    — -Curven. II. 624.

—    -Zahlen fürSchraubenschiffsmaschinen.

I.    375.

Umstellen der Compoundmaschinen in einfache Expansionsmaschinen. II. 504,

II.    513.

—    der Condensations maschinell in Aus

puffmaschinen. II. 530.

—    der Oberflächen- in Einspritz-Conden-

satoren. II. 529.

j Umsteuerungen, Eintheilung derselben. I. 475.

—, äussere latente, des Dampfes. I. 14.

I. 14.

I. I I.

I. 56.

Umsteuerungen, Princip derselben. I. 474.

—, diverse, von Schiffsmaschinen. I. 475. Umsteuerungs-Gestänge. I. 446.

—    -Maschinen. I. 286.

Ungangbarkeit der Maschinen. II. 4 !4. Unklarwerden des Propellers. II. 456. Unregelmässigkeit der Dampferzeugung.

II. 453.

Unterbringung der Werkzeuge. II. 550. Untersuchung, allgemeine, der Dampfkessel. I. 217.

—, specielle, der Marinekessel. I. 221.

—    der Undichtheiten von Kolben und

Schiebern. II. 426.

Untersuchungsperioden für Marinekessel. I. 222.

Unterwassertheile. II. 344. Unvollkommene Condensation. II. 453. Unwirksamkeit der Pumpen. II. 418. Utensilien der Schiffsmaschinen. II. 548.

V.

Vacuum, angezeigtes. II. 305.

—, wirkliches. II. 306.

Vacuummete'r. II. 162. II. 376.

—    Bourdon’sche-. II. 162.

—    Doppelzeiger-. II. 163.

—    Plattenfeder-. II. 162.

—    Quecksilber-. II. 163.

—    -Schutzvorrichtungen. II. 163. Velocimeter. II. 283. Ventilationsmaschinen. I. 303, II. 393. Ventilatoren für Heizräume. I. 161,

II. 378, II. 381.

Ventile, Dampfdruck-Reducir-, II. 18.

—    Doppelsitz-. II. 8.

—, entlastete. II. 8.

—    Glocken-, II. 9.

—    Kegel-, II. 177.

—    Kugel-. IT. 177.

—    Pumpen-, II. 175.

—    Scheiben- aus Hartgummi. II. 178. Holz. II. 178.

—    selbstthätige Abschluss-, II. 17.

—    Teller-, II. 177.

Ventil-Gewichte. II. 176.

--Hub. II. 176.

Verankerungen der Kessel. I. 121.

—    der Schaufelräder. II. 706. Verdampfungs-Fähigkeit der Kessel, 1.130.

—    -Geschwindigkeit der Kessel. I. 130.

—    -Kraft der Steinkohlen. I. 29.

Verdrängungs-Widerstand der Schiffe. II. 564.

—    -Widerstand der Schraube. II. 741,

II. 780.

Verhältnisswerthe f. Kohlenverbräuche etc.

I.    68.

Verification des Wellenmittels. II. 347. Verschiebungsarbeit. I. 3.

Verschluss der wasserdichten Thüren.

II.    516.

Verstellen der Schraubenflügel beim Segeln. II. 862.

Vertheilung des Maschinengewichts. I. 317. Vierradsteuerung, Anwendung derselben. I. 487.

—    Zusammensetzung derselben. II. 357. Visirlatten. II. 348.

Voltabogen. II. 312.

Voreilung der Schieber. I. 450. Voreilungswinkel. I. 451.

Vorprobe der Schiffsmaschinen II. 462. Vorrathsraum für Maschinen. II. 383. Vorrathstänks. II. 383.

Vorstrom der Schrauben. II. 777.

W.

Wachen-Routine. I. 174.

—    Wechsel. I. 174.

Wägung der Maschinentheile. II. 358. Wärme-Aequivaient der Arbeitseinheit, 1.4.

—    -Capacität. I. 5.

—    -Einheit. I. 4.

—    -Gewicht. I. 12.

—    -Leitungs - Coefficient der Conden-

satoren. II. 138.

—, innere „

—, messbare. I. 3.

—, specifische. I. 6. —, strahlende. I. 3.

—    Dampf-, I. 15.

—    Fiüssigkeits

—    Gesammt-. I. 14.

—    Verbrennungs- der Steinkohlen. 1.23.

—    Verdamplüngs- des Wassers. I. 15. Wandstärke der Kessel. T. 109. Warmwasserraum der Condensatoren.

II. 129.

Waschwasserpumpe. II. 374.

Wasser, Einspritz-. I. 55.

—    Kühl-. I. 56.

—    Leck-

—    Salz-, I. 57.

— -Tank. II. 400.

— -Inhalt. II. 181.

Wasser, Speise-. I. 60.

—    -Druckprobe der Kessel. I. 225.

—    -Fänger. I. 142.

—    -Messvorrichtung. II. 400.

—    -Kaum der Kessel. I. 184.

—    -Sammler. II. 5, II. 394.

—    -Schlag der Pumpen. II. 179.

—    -Standsglas der Cysternę. II. 154.

—    „    „    Dampfmäntel. II. 55.

—    „    „    Kessel. I. 138.

—    „    „    Wassersammler. II. 6.

Wechselvorrichtungen der Componndma-schinen. II. 11.

Weissmetall-Legirungen. II. 67.

Wellen für Schraubendampfer. II. 72.

—    „ Raddampfer. II. Ill, 11.703. Wellen, Drucklager-. II. 82.

—    Kurbel-. II. 72.

—    Schaft-, II. 85, II. 373.

—    Schrauben-, II. 82, II. 390. Wellen-Brüche, Ursache derselben. 1.327.

—    -Mittel für Schraubendampfer. II. 346.

„    „ Raddampfer. II. 350.

—    -Widerstand der Schiffe. II. 565,

II. 567.

Werkzeuge der Schiffsmaschinen. II 547. Widerstandsarbeit der Condensatoren. II. 123.

Widerstandscurven. II. 616.

Windkessel der Condensate ren. II. 158.

„ Pumpen. II. 178.

Wirbelwiderstand der Schiffe. II. 566. Wirkungsgrad der Kessel. I. 80. WoolPsche Maschinen. I. 338.

— Maschinen, Gekuppelte. I. 340.

„    , Arbeitsverluste derselben.

I. 393.

— Maschinen, Günstigste Füllungsgrade. I. 386.

Z.

Zapfen, excentrische der Schaufelräder.

II. 714.

Zinkprotector für Kingston ventile. I. 135. Zinkschutzplatten für Kessel. I. 200,

I.    234.

Zug, künstlicher, für Kessel. I. 147. Zugstangen für Schaufelräder. II. 716. Zusatzwasser-Hahn bei Oberflächenconden-satoren. II. 166.

— -Rohr bei Oberflächencondensatoren.

II.    157.

Zuspitzung der Schraubenflügel. H. 735. Zweiradsteuerung für Schiffsmaschinen.

I. 484.

Zwillingsmaschinen. I. 328. Zwischenrollen für Indicatoren. II. 420.

III, Tabellen-Eegister,

Im I. Bande.

Seite

1.    Tabelle für gesättigte Wasserdämpfe..................

2.    Tabelle für Steinkohlen, welche zur Schiffskesselfeuerung benutzt werden .

3.    Tabelle für den mittleren Druck pm..................

4.    Tabelle über den Dampfverbrauch pro iff und Stunde nach Warrington . .

5.    Tabelle über die Leistungen verschiedener Schraubenschiffsmaschinen bei

forcirten Probefahrten.......................

6.    Tabelle der Leistungs-Coefficienten C, M und Ci für verschiedene Schiffbelassen

7.    Tabelle für die Coefficienten A und B.................

8.    Tabelle über die Hauptverhältnisse englischer Schiffskessel nach Sennett

9.    Tabelle über die Verhältnisse eiserner Hochdruckkessel nach Ziese ....

10.    Blechtabelle für Hülfskessel......................

11.    Tabelle über die Verhältnisse von 40 Schiffskesseln unserer Marine ....

12.    Tabelle über die Biegungswinkel von Kesselblechen...........

13.    Tabelle für einfache und doppelte Ueberlappungsnietung.........

14.    Tabelle für Doppellaschennietung...................

16

32

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53

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III. Tabelien-Regîstei’.

-X)

Seite

21.    Tabelle über die Pulsometer von Neuhaus

22.    Tabelle über die Hauptverhältnisse von 90 modernen Kriegsschiffsmaschinen 318

23.    Tabelle über die Dampfverluste in Cylindern ohne Dampfmäntel.....

24.    Tabelle der Dampfverluste in einer mit und ohne Dampfmantel arbeitenden

einfachen Expansionsmaschine....................

25.    Tabelle der Dampfverluste in einer mit und ohne Dampfmantel arbeitenden

einfachen Expansionsmaschine gegenüber denen in einerWoolf’scben Maschine 333

26.    Tabelle des Dampfverbrauchs in einer mit und ohne Dampfmantel arbeitenden

Compoundmaschine

27.    Tabelle der Tangentialdrucke in einer dreicylindrigen Compoundmaschine . 344

28.    Tabelle der Werthe x und m für die Nystrom’sche Formel

29.    Tabelle über die Verhältnisse der Blockmodelle.....

30.    Tabelle über die mittleren Umdrehungen von Schraubenschiffsmaschinen . . 375

31.    Tabelle über die Verhältnisse der Tangentialdrucke

32.    Tabelle über den günstigsten Füllungsgrad Woolfscher Maschinen nach Hrabak 386

33.    Tabelle über den günstigsten Füllungsgrad nach Emery.........

34.    Tabelle der Füllungsgrade des Niederdruckcylinders für Woolfsche Maschinen

mit Receiver . . . .........................

35.    Tabelle der Cylinderverhältnisse zweicylindriger Compoundmaschinen, in denen

keine Arbeitsverluste auftreten....................

36.    Tabelle der Füllungsgrade des Niederdruckcylinders zweicylindriger Compound

maschinen , wenn eine minimale Beanspruchung des Gestänges eintreten soll................................

37.    Tabelle der Füllungsgrade des Niederdruckcylinders zweicylindriger Compound

maschinen, wenn ein möglichst gleichmässiges Torsionsmoment erstrebt wird...............................

38.    Tabelle über Cylinder-Füllungs- und Arbeitsverhältnisse in zweicylindrigen

Compoundmaschinen........................

39.    Tabelle der Cylinder-Verhältnisse bei dreicylindrigen Compoundmaschinen,

deren Niederdruckcylinder gleiche Füllungsgrade und Enddrucke besitzen 429

40.    Tabelle der Füllungsgrade und Enddrucke in den Niederdruckcylindern drei-

cylindriger Compoundmaschinen für verschiedene Cylinder- und Receiververhältnisse ............................

41.    Tabelle über den Beginn der Dampfperioden bei der Maudslay’schen Yierrad-

steuerung........................

42.    Tabelle über die Schieberregulirung S. M. S. „Sachsen“ ....

112

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433

504

. . 527

Im II. Bande.

1.    Flanschentabelle nach Penn......................

2.    Stopfbüchsentabelle nach Seaton....................

3.    Tabelle über die Hauptverhältnisse von 30 Dampfcylindern unserer Marine

4.    Tabelle über die Hauptverhältnisse von 30 Dampfkolben unserer Marine .

5.    Tabelle über die Hauptverhältnisse von 1 1 Trunks und Trunkzapfen unserer

Marine ..............................

6.    Tabelle über Weissmetalllegirungen nach Analysen von Prof. Himly . . . BUSLEY, die Schiffsmaschine.

28

38

50

52

co

--C

co

Seite

7.    Tabelle über die bekannteren englischen Weissmetalllegirungen......

8.    Tabelle für den Coefficienten k zur Kurbelwellenberechnung.......

9.    Tabelle über 24 Drucklager unserer Schraubenschiffsmaschinen......

10.    Tabelle über den Dampfverbraucli in Auspuff- und Condensationsmascliinen

nach Cotterill...........................

11.    Tabelle über den Dampfverbrauch in Auspuff- und Condensationsmascliinen

nach Voelckers...........................

12.    Tabelle der Kohlenersjiarniss bei Anwendung der Condensation nach Schmidt 123

13.    Erste Tabelle über Oberflächencondensatoren.........

14.    Zweite Tabelle über Oberflächencondensatoren.........

15.    Tabelle über die erforderlichen Gewichte der Pumpenventile . .

16.    Tabelle über den Inhalt der Luft- und Circulationspumpen . . .

17.    Tabelle über Versuche mit Dampfpumpen......... .

18.    Tabelle über Downton- und Stonepumpen...........

19.    Tabelle über Lenzversuche mit Centrifugalpumpen.......

20.    Tabelle über die Körting’schen Lenzejectoren.........

21.    Tabelle über Versuche mit Strahlcondensatoren........

22.    Tabelle über den Schmiermaterialverbrauch auf Handelsdampfern

23.    Tabelle über den Schmiermaterialverbrauch bei den Maschinen unserer Marine 277

24.    Tabelle über Brennversuche mit Mineralöl und Rüböl in Maschineuraum-

lampen..........................

25.    Tabelle über die Leistungsfähigkeit der Glühlichtlampen.....

26.    Tabelle über die Gewichte von 23 Schiffsmaschinen unserer Marine

67

80

98

122

122

. 137

142

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255

276

. 311

320

360

27.    Tabelle über die Gewichte von- 50 englischen Kriegsschiffsmaschinen . . . 364

28.    Tabelle zur Ermittelung der Schiffsgeschwindigkeit...........

29.    Tabelle über Maschinenumdrehungen, Eüllungsgrad und Kohlenverbrauch für

verschiedene Schiffsgeschwindigkeiten der Glattdeckscorvette „Olga“ ... 471

30.    Tabelle für die Bestimmung der ökonomischesten Schiffsgeschwindigkeit nach

Hyder...............................

31.    Tabelle für die Bestimmung der ökonomischesten Geschwadergeschwindigkeit

nach Ryder............................

469

475

475

32.    Tabelle über die Versuche mit dem französischen Transportdampfer „Creuse“ 478

33.    Tabelle über den Kohlenverbrauch des französischen Transportschiffes „Tonquin“ 479

34.    Leittabelle der französischen Panzerfregatte „Héroïne“ . .

35.    Tabelle über die Progressivfahrten des Dampfers „Spartan“

36.    Tabelle über das Verhältniss des Evolutions- zum Drehkreisdurchmesser . . 491

482

489

37.    Kreisläufe des englischen Panzerschiffes „Thunderer“

38.    Tabelle über den Fahrtverlust beim Wenden einiger deutschen Kriegsschiffe 495

39.    Tabelle    über    die    Kreisläufe der Glattdeckscorvette „Olga“

40.    Tabelle    über    die    Kreisläufe der Panzercorvette „Sachsen“

41.    Tabelle über den Einfluss des Buderwinkels beim Wenden

42.    Tabelle    über    die    Grösse der Krängungswinkel......

43.    Tabelle    über    die    Abtriftwinkel des englischen Panzerschiffes    „Thunderer“    . 500

44.    Tabelle    über    die    mittlere Zeitdauer der Maschinenmanöver........

45.    Tabelle    über    das    erreichbare Förderquantum an Leckwasser bei verschiedenen

Schiffsclassen.........................

46.    Tabelle über englische Doppelschraubenschiffe..........

47.    Tabelle über Untersuchungen von Rauchgasen..........

48.    Tabelle für die Werthe x und m der Middendorf sehen Formel . .

49.    Tabelle für den Nutzeffect von Schiffsmaschinen nach Middendorf.....581

50.    Tabelle über Schiffswiderstands-Versuche von Isherwood

51.    Tabelle über .Schifiswiderstände nach Dupuy de Lome .

495

496

497

498

499

502

504

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508

. . 580

588

Seite

52.    Tabelle über die Verhältnisse der Blockmodelle etc. von 26 Schraubendampfern 600

53.    Tabelle über die Progressivprobefahrten der 26 Schraubendampfer

54.    Tabelle der Constanten bei glatten Paraffin-Modellen nach Tideman . . . 609

55.    Tabelle der Constanten bei nicht bewachsenen Schiffen nach Tideman ... 610

56.    Tabelle über den Nutzeffect von Schiffsmaschinen nach Rauchfuss

57.    Tabelle über die Hauptverhältnisse von Reactionspropellern . . .

58.    Vergleichstabelle zwischen Schrauben- und Reactionsschwesterschiffen . . . 650

59.    Tabelle über die Leistungen von Reactionsschiffen . .

60.    Vergleichstabelle zwischen „Rival“ und „Hydromotor“

61.    Tabelle über schnelle Raddampfer.........

62.    Tabelle über Schaufelräder mit beweglichen Schaufeln

63.    Tabelle über die Hauptverhältnisse der Räder mit festen Schaufeln .... 715

64.    Tabelle über die Hauptabmessungen von 15 Raddampfern nach Rielm . . 718

65.    Gewichte eines Schaufelrades der Yacht „Hohenzollern“

66.    Tabelle über die Werthe von y und y\.......

67.    Tabelle über den Coefficienten X...........

68.    Tabelle der für vierflligelige Normalschrauben geltenden Coefficienten fi . . 805

69.    Tabelle über den Coefficienten v

70.    Tabelle über die Probefahrten des englischen Doppelschrauben-Kreuzers „Iris“ 833

71.    Tabelle über die Resultate der Oceanreisen dreier grosser Dampfer mit vier-

flügeligen Einzelschrauben......................

72.    Tabelle über die Resultate der Progressivfahrten von Yarrow-Torpedobooten

mit Einzelschrauben ........................

79.    Tabelle über die Resultate der Versuche mit den 7 Schrauben

80.    Tabelle über die Versuche von Rennie mit Doppelschrauben .

81.    Vergleichstabelle zwischen Einzel- und Doppelschraubenschiffen

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845

847

851

854

856

IY. Litteratur-Register.

I. Werke und Brochiiren.

Ainsiey, Th., L. The engineers manual. South-Shields 1880 Antoine, Ch. Calculs des propulseurs héliçoïdaux. Paris 1880.

Arraengaud ainé, J. E. Traité théorique et pratique des moteurs à vapeur. Paris 1863.

d’Aubuisson de voisins, J. E. Traité d’hydraulique à l’usage des ingénieurs. Paris 1849.

Auchincloss, W. The practical application of the slide valve and link motion. New-York 1875.

Barnaby, S. W. On hydraulic propulsion. London 1884.

— Marine propellers. London 1885.

Bergen, W. C. Bergens marine engineer. North-Shields 1880.

Ber tin. Notice sur la marine à vapeur de guerre et de commerce. Paris 1875. Brassey, Th. The british navy. London 1882.

Brosius, J. und Koch, B. Die Schule des Locomotivfiihrers. Wiesbaden 1879. Brown, A. On combined steam and hydraulic machinery. Edinburgh 1874. Bourgois, M. Mémoire sur la résistance de l’eau au mouvement des corps et particulièrement de mer. Paris 1857.

Bourne, J. A treatise on the screw propeller. London 1867.

Burgh, N. P. A practical treatise on boilers and boiler making. London 1873.

—    The slide valve. London 1881.

—    Link motion and expansion gear. London 1881.

—    A practical treatise on the condensation of steam. London 1871.

—    The indicator-diagram. London 1871.

—    Modern screw propulsion. London 1881.

Campaignac, A. De l’état actuel de la navigation par la vapeur. Paris 1842. Clausius, R. Die mechanische Wärmetheorie. Braunschweig 1876.

Cotterill, J. H. Notes on the théorie of the steam engine. London 1871.

—    The manual of the royal scool of naval architecture and marine engineering.

London 1871-1874.

D o u g a 11, N. M. The relative merits of simple and compound engines as apidied to ships of war. London 1875.

Ernst, M. Handbuch für den Schiffsmaschinendienst. Triest 1871.

Kassel, J. Anleitung zum Betriebe und zur Instandhaltung der Schiffsdampfmaschinen. Wien 1878.

El ach at, E. Navigation à vapeur transocéanienne. Paris 1866.

El ei sch er, E. Der Hydromotor. Kiel 1882.

—    Die Physik des Hydromotors. Kiel 1882.

E rémin ville, A. de. Étude sur les machines compound, leur rendement économique et les conditions générales de leur fonctionnement. Ouvrage couronné par l’institut. Paris 1878.

—    Cours pratique des machines à vapeur marines. Paris 1867.

Hrabâk, J. Die Dampfmaschinen-Berechnung. Prag 1877.

King, J. W. The warships and navies of the world. Boston 1880.

Knorr, E. Handbuch der Schiffsdampfmaschinenkunde. Berlin 1867.

La marine à l’exposition universelle de 1878. Paris 1879.

Le dieu, A. Traité élémentaire des appareils à vapeur de navigation. Paris 1865.

—• Les nouvelles machines marines. Paris 1876.

—    Théorie élémentaire des machines à feu. Paris 1882.

Lewicki, L. Vorträge über Maschinenbau. Dampfschiffbau. Dresden 1882.

Maw, W. H. Recent practice in marine engineering. London 1883. Müller-Pouillet’s Lehrbuch der Physik, bearbeitet von T. Pfaundler. Braunschweig 1879.

Murray, R. A treatise on marine engines and steam vessels. London 1874. Musspratt’s theoretische, practische und analytische Chemie fortgesetzt von B. Kerl Braunschweig 1870.

Neuhaus, M. Der Pulsometer als Schiffspumpe. Berlin 1883.

Pichler, M. von. Der Indicator und seine Diagramme. Wien 1880.

Porter, Ch. A treatise on the Richards steam engine indicator etc. London 1875. Radinger, J. Ueber Dampfmaschinen mit hoher Kolbengeschwindigkeit. Wien 1872.

—    Die Dampfkessel und deren Ausrüstung in den vereinigten Staaten von Nord

amerika. Wien 1877.

Rankine, W. J. M. Shipbuilding theoretical and practical. London 1866.

—    Useful rules and tables. London 1867.

—    A manual of the steam engine. London 1873.

Ranki ne, W. J. M. Miscellaneous scientific papers. London 1881.

Rauchfuss, E. Widerstand und Maschiiienleistung der Dampfschiffe. Kiel 1886. Reiche, H. von. Anlage und Betrieb der Dampfkessel. Leipzig 1876.

—    Der Dampfmaschinen-Constructeur. Aachen 1880.

Re ule aux, F. Vorträge über Maschinenbau am Polytechnikum in Zürich. Berlin 1868.

—    Der Constructeur. Braunschweig 1882.

Riehn, W. Die Berechnung des Schiffswiderstandes. Hannover 1882.

Roque, M. Guide pour l’emploi des machines à vapeur marines etc. Paris 1881. Rowan, Th. Coal. Spontaneous combustion and explosions. London 1882. Rühlmann, M. Allgemeine Maschinenlehre. Braunschweig 1875.

—    Hydromechanik. Hannover 1879.

Russell, J. Scott. The modern system of naval architecture. London 1865. Schaeffer & Budenberg. lieber Indicatoren und deren Verwendung bei Prüfung von Dampfmaschinen. Magdeburg 1882.

Schellen, H. Die magnet- und dynamo-electrisclien Maschinen. Köln 1882. Schmidt, Gl. Theorie der Dampfmaschinen. Leipzig 1861.

Schwärz-Flemming. Die Kessel-Abtheilung auf Dampfschiffen. Berlin 1878. Shock, W. H. Steam boilers, their design, construction and management. New-York 1881.

Seaton, A. E. A manual of marine engineering. London 1883.

Sen nett, R. The marine steam engine. London 1882.

Sirk, V. Der Betrieb von Schiffsdampfkesseln und Maschinen. Wien 1875. Tredgold, Th. The steam engine. London 1838.

Tideman, B. J. Memorial van de Marine. Amsterdam 1876—1880.

Unwin, W. C. The elements of machine design. London 1882.

Urbanitzky, A. von. Das electrische Licht. Wien 1883.

Voelckers, J. Der Indicator. Berlin 1878.

AVeissbach, J. Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen - Mechanik. Braunschweig 1865.

AVhite, AV. H. A manual of naval architecture. London 1882.

AVilson, R. Die Dampfkessel, deren Festigkeit, Construction und ökonomischer Betrieb. Deutsch von M. Borns. Braunschweig 1878.

Zeuner, Gr. Die Schiebersteuerungen. Leipzig 1874.

—    Grundzüge der mechanischen Wärmetheorie. Leipzig 1877.

Ziese, R. Ueber neuere Schiffsmaschinen. Kiel 1879.

II. Taschenbücher etc.

Almanach für die K. K. Kriegsmarine. Pola 1884—1886.

Carnet de l’officier de marine. Paris 1882—1886.

Des Ingenieurs Taschenbuch, herausgegeben vom Verein „Hütte“. Berlin 1883. Mack row, C. The naval architects and shipbuilders pocket book. London 1879. Nystrom, J. AV. Pocket book of mechanics and engineering. Philadelphia 1869 und 1882.

Ortolan, J. A. Mémorial du mécanicien. Paris 1878.

III. Berichte, Instructionen, Reglements etc.

Beschreibung und Instruction für den Gebrauch des Normandy’sehen Meerwasser-Destillir-Apparats. Berlin 1880.

Dienstordnung für die Kaiserlichen AVerften. Berlin 1882.

Festschrift der Kgl. technischen Hochschule żur Feier der Einweihung etc. Berlin 1884.

Instruction to ascertain the most economical rate of speed H. M. Steamships etc. London 1881.

Instructions to surveyors of ships appointed by the board of trade. London 1880. Instructions for engine room artificers etc. of steam boats on detached service. London 1882.

Instruction für den Commandauten eines von S. M. Schiffen und Fahrzeugen. Berlin 1872. Instruction zur Desinfection von Seeschiffen. Preusslsche Ministerial-Verordnung. Berlin 1883.

Lloyd’s register. London.

Protocoll der Ausschusssitzung des Centralvereins für Hebung der Deutschen Fluss-und Canalschifffahrt vom 10. December 1884. Berlin. Lief. 6.

Reglement für Bureau Veritas. Brüssel.

Report of the royal commissioners appointed to inquire into the spontaneous combustion of coal in ships. London 1875.

Report of the committee appointed by the lords commissioners of the admiralty to inquire into the causes of the deterrioration of boilers etc. London 1877. Sanitäts-Dienstreglement an Bord. Berlin 1872.

Steam manual for her Majesty’s fleet. London 1879.

IV. Zeitschriften etc.

Beihefte zum Marine-Verordnungsblatt. Berlin.

Bulletin de la société industrielle de Mulhouse. Mühlhausen.

Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences. Paris. Dingler’s Polytechnisches Journal. Stuttgart.

Engineering. London.

Journal of the Franklin Institute. Philadelphia.

Journal of the united service institution. London.

Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens. Pola.

Morskoi Sbornik. St. Petersburg.

Proceedings of the united states naval institute. Annapolis.

Revue maritime et coloniale. Paris.

Rivista marittima. Rom.

The Engineer. London.

The marine engineer. London.

Transactions of the institution of naval architects. London.

Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleisses. Berlin. Wochenschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Berlin 1880—1883. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Berlin.

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