Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Ueber einige Betriebsunfälle an Dieselmaschinen berichtet die Zeitschrift des Bayerischen Revisions-Vereins in Nr. 21 und 22. Es handelt sich zunächst um eine 25pferdige, stehende Maschine. Sie war einzylindrig und besaß gekröpfte Kurbelwelle. Die beiden Kurbelwellenlager schlössen sich unmittelbar an die Kröpfung an. Die Welle trug auf ihrer Verlängerung das Schwungrad und schloß mit dem dritten Lager ab. Nach 5jähriger Betriebszeit brach der Kurbelzapfen. Das Material des Zapfens wurde untersucht. Es erschien nicht einwandfrei. Die Welle wurde ersetzt. Nach 1½ Jahren trat genau an derselben Stelle wieder ein Bruch ein. Durch genaue Untersuchung mittels Wasserwage und Lot wurde festgestellt, daß das mittlere Lager tiefer lag als die beiden äußeren Lager und der Zylinder nach dem mittleren Lager zu geneigt montiert war. Die zweite Welle wurde eingebaut, und die Maschine wurde wieder in Betrieb gesetzt. Schon nach wenigen Betriebstagen machte sich ein leichtes Schlagen im mittleren Lager bemerkbar. Beim Nachsehen fand man, daß die Kurbelscheibe gebrochen war. Durch Versuche soll festgestellt sein, daß Kurbelwellen, welche mit vollen Scheiben ausgeführt sind, in bezug auf ungleichmäßige Lagerung der Welle weniger widerstandsfähig sind als Kurbeln mit Armen. Von besonderer Wichtigkeit erschienen zwei Unfälle, die einen sehr ähnlichen Verlauf zeigten. In Betracht kam einmal eine 50pferdige Einzylinder-Diesel-Maschine in einem Elektrizitätswerk, das zweite Mal eine Zweizylindermaschine von 100 PS. Beide Maschinen hatten stehende Anordnung. Die erstere besaß eine besondere Kreuzkopfführung, bei der zweiten dagegen war der Kolben lang ausgebildet und ersetzte gleichzeitig den Kreuzkopf. Bei beiden Maschinen besaß die Schubstange an dem oberen Ende einen sogenannten Marinekopf, d.h. der obere Teil der Lager war als Deckel ausgebildet und durch Schrauben mit dem unteren Teil verbunden. In beiden Fällen war die Schubstange sehr stark verbogen und die erwähnten Schrauben waren abgerissen. Bei der einen Maschine ergab die Nachrechnung, daß eine Kraft von etwa 390000 kg in senkrechter Richtung gewirkt haben mußte. Wäre diese Wirkung vom Gasdruck im Innern des Zylinders auf den Kolben ausgegangen, so hätte dies einem Druck von 400 kg/qcm entsprochen. Ein so hoher Druck war aber ganz ausgeschlossen. Merkwürdig in beiden Fällen war noch, daß das Gestell verhältnismäßig nur wenig beschädigt war. Die zur Wirkung gekommene Kraft konnte nur durch die im Schwungrade enthaltene Energie hervorgerufen sein. Welche Widerstände hatten sich aber plötzlich der Bewegung des Schwungrades entgegengesetzt? In beiden Fällen, so vermutet man, hat die Pumpe, die zur Beförderung des Kühlwassers diente, nicht dauernd regelmäßig Wasser geliefert. Eine Zeitlang ist das Wasser ausgeblieben. Die Kolben- und Zylinderwandungen sind allmählich sehr heiß geworden, haben sich aber gleichmäßig ausgedehnt. Nun ist aber das Kühlwasser wieder plötzlich in größerer Menge zugeströmt. Infolgedessen hat sich das Material der Zylinderwandungen unter Einfluß des Kühlwassers rascher zusammengezogen als der Kolben. Die Führungsbüchse hat den Kolben in der untersten Stellung plötzlich festgehalten. Das Schwungrad hat durch seine lebendige Kraft die Kurbelstange auf Knickung beansprucht und verbogen. Beim Abwärtsgange sind dann die Schrauben am oberen Lager der Kurbelstange abgerissen. Inzwischen hat sich die Abkühlung wieder gleichmäßig auf Kolben und Zylinderwandungen verteilt. Der Kolben ist in seinem Gange wieder frei geworden, hat die verbogene Schubstange getroffen, dieselbe gegen den Zylinder geschleudert und verhältnismäßig geringe Beschädigungen hervorgerufen. Die Kühlleitungen waren zwar in Ordnung, doch bei der einen Maschine zeigte sich bei den Abnahmeversuchen, welche nach Wiederherstellung der Maschine vorgenommen wurden, daß der Wasserzufluß plötzlich ausblieb, weil die Pumpe versagte. Bei der anderen Maschine war die zufließende Menge des Kühlwassers gering. R. Simon. –––––––––– Qualitätsstähle. Die Umwälzung, welche die Erfindung des Schnelldrehstahles durch den Amerikaner Taylor auf dem gesamten Gebiet der Fabrikation hervorrief, begründet die Anstrengungen, die man in neuester Zeit macht, um die Güte des Konstruktionsstahles und besonders die Leistungsfähigkeit des Werkzeugstahls immer mehr zu steigern. Zu diesem Zweck ist es in erster Linie notwendig, durch eine einwandfreie Materialprüfung den Einfluß der verschiedenen Zusammensetzung und der Behandlung des Stahles bei der Bearbeitung auf seine Eigenschaften festzustellen. Insbesondere ist die Wärmebehandlung beim Ausglühen, Härten, Schmieden und Schweißen von Wichtigkeit. Ihre Bedeutung beruht auf den inneren Umwandlungen, die der Stahl bei mehr oder weniger starker Erhitzung und der nachfolgenden Erstarrung erleidet. Textabbildung Bd. 328, S. 125 Die für den Härtungsprozeß ungemein wichtigen Abkühlungsvorgänge läßt nebenstehendes Diagramm in übersichtlicher Form erkennen. Es sei vorausgesetzt, daß Kohlenstoffstahl vorliegt. Im Diagramm sehen wir zwei Koordinatenachsen, deren wagerechte den Kohlenstoffgehalt angibt, während die senkrechte die Temperatur zeigt. Ueber der Linie AB befindet sich der Stahl im flüssigen Zustande, bei AB beginnt die Erstarrung. Aus dem Verlauf des Linienzuges ersieht man, daß Stahl mit höherem Kohlenstoffgehalt bei niedrigerer Temperatur beginnt, in festen Zustand überzugehen als die von der Beimengung reineren Sorten. Die Linie AC gibt die untere Grenze an, innerhalb deren die Erstarrung vollendet ist. Bei vollständig reinem Eisen fällt die obere und untere Grenze des Erstarrungsvorganges zusammen, d.h. die Erstarrung erfolgt auf einmal; bei den stärker legierten Sorten tritt sie allmählich ein. In dem flüssigen Stahl ist nun der Kohlenstoff als Karbid (Fe3C) enthalten. Er bleibt in dieser Form bis zu einer vom Kohlenstoffgehalt abhängigen niedrigsten Temperatur, die der Linienzug DEFG angibt. Diese Kurve zeigt einen Wendepunkt bei F Links davon, d.h. unterhalb des Kurvenastes DEF, scheidet aus der Eisen-Karbidlösung reines Eisen aus, so daß die Lösung kohlenstoffreicher wird. Unter dem Kurvenast FG hingegen scheidet Karbid aus der Lösung aus, so daß sie kohlenstoffärmer wird. Durch diese Anreicherung und Abnahme der Beimengung wird erreicht, daß bei 700 ° die ganze Lösung einen Kohlenstoffgehalt von 0,95 v. H. hat. Unterhalb dieser Temperatur zerfällt die Lösung in ein lamellares Gemisch von Eisen und Karbid, welches als „Perlit“ bezeichnet wird. Man hat somit am Ende der Abkühlung drei Bestandteile: 1. Perlit, 2. reines Eisen oder „Ferrit“, 3. ausgeschiedenes Karbid oder „Cementit“. Die oberhalb der Kurve DEFG vorhandene Eisen-Karbidlösung bezeichnet man als „Martensit“. Erfolgt die Abkühlung des Eisens nicht allmählich, sondern plötzlich von einer oberhalb dieses Linienzuges liegenden Temperatur, so ist zu den geschilderten Umwandlungen keine Zeit. Es bleibt vielmehr auch im starren Zustand des Martensit erhalten oder es werden Zwischenzustände zwischen Martensit und der zerfallenen Lösung erreicht, die man als „Troostit“, „Osmondit“ und „Sorbid“ bezeichnet, Die Lösung zeigt nun naturgemäß eine größere Härte wie das zerfallene lamellare Gemenge. Eine Härtung des Stahles würde somit erreicht, wenn wir ihn über die Grenze DEFG erhitzen und dann abschrecken. Der Stahl befindet sich nach dem Härten nicht im stabilen Gleichgewichtszustand. Er strebt vielmehr danach, aus der künstlich fixierten martensitischen Form in den perlitischen Endzustand der langsamen Abkühlung überzugehen. Er tut dies in größerem oder geringerem Maß, wenn er durch das Erwärmen beim Anlassen einige Bewegungsfreiheit erhält. Die Schnelligkeit der Abkühlung ist auch auf die Kristallbildung von Einfluß. Je langsamer die Erstarrung eintritt, desto größere Kristalle bilden sich, da jedes Kristall bestrebt ist zu wachsen, so lange Bewegungsmöglichkeit in hohen Temperaturen vorhanden ist. Martensit hat somit die kleinsten Kristalle, womit, wie leicht einzusehen ist, die Festigkeit gleichfalls zusammenhängt. Aber nicht nur durch Abschrecken kann man die Kristallgröße verringern, sondern auch auf rein mechanischem Weg durch Bearbeiten, insbesondere durch Kaltbearbeitung. Diese hat daher eine ähnliche Wirkung wie das Härten. Durch Glühen und folgendes langsames Abkühlen wird der Einfluß des Kaltstreckens wieder aufgehoben. Die Wirkung der Behandlung des Stahles ließe sich also in folgenden Sätzen zusammenfassen; Abschrecken erhöht die Härte und Festigkeit, macht den Stahl aber spröde infolge des künstlich gespannten, nicht stabilen Gleichgewichtszustandes. Anlassen mildert den Erfolg des Abschreckens. Der Stahl verliert etwas Härte und Festigkeit, wird aber zäher. Kaltbearbeitung verringert die Kristallgröße und wirkt ähnlich wie das Härten. Es erzeugt gleichfalls innere Spannungen und somit Sprödigkeit. Ausglühen hebt die Wirkung der Bearbeitung auf. Es bleibt noch hinzuzufügen, daß beim falschen Glühen eine Entkohlung der Oberfläche des Stahles durch Oxydation eintreten kann, was ein Regenerieren durch Cementieren nötig macht. Ist die Bildung grobkristallinischen Gefüges infolge zu langen Glühens bei hohen Temperaturen eingetreten, so ist eine Verbesserung durch Ueberschmieden und Zerstörung der Kristalle zu erwarten. Hat sich indessen im Stahl schon Eisenoxydul gebildet, so ist er verbrannt und unbrauchbar. Die Erfahrung lehrt weiter, daß Härte und Festigkeit bis zu 0,95 v. H. Kohlenstoffgehalt zunehmen, d.h. bei der Zusammensetzung am größten sind, bei welcher die Eisen-Karbidlösung ohne vorherigen Zerfall in Perlit übergeht. Man nennt dies Mischungsverhältnis das eutektische. Eine weitere Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes hat kaum Einfluß auf die Härte. Auch jetzt zeigt sich wieder die Erscheinung, daß die Dehnung mit wachsender Härte abnimmt. Auf den genannten durch Behandlung und Kohlenstoffgehalt bestimmten Eigenschaften des Stahles beruht seine Verarbeitbarkeit und Arbeitsfähigkeit. So kann z.B. nur ungehärteter Stahl gedreht, gefräst und gehobelt werden. Das Schleifen geschieht hingegen nach dem Härten. Werkzeuge, welche Stößen ausgesetzt sind, läßt man bei höherer Temperatur an. Andere, z.B. Feilen, braucht man sogar im glasharten Zustand. Neben Kohlenstoff sind die wichtigsten Legierungsbestandteile des Stahles Silizium, Mangan, Nickel, Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium. Alle diese Stoffe setzen die Umwandlungstemperaturen herab und verlangsamen die Umwandlungsgeschwindigkeiten. Erstere kann soweit erniedriegt werden, daß der Zerfall von Martensit in Perlit erst unterhalb der normalen Temperatur vor sich geht. In diesem Fall hat man naturharten Stahl. Manchmal wieder genügt ein Abkühlen im Luftstrom, um die Wirkung des Abschreckens zu erzielen. In wolfram- und chromhaltigen Stählen, den Schnellschnittstählen, treten Doppelcarbide auf, die erst bei hohen Temperaturen (1100°–1300°) gelöst werden. Indessen zerfällt die Lösung dann auch bei ganz mildem Abschrecken in Talg und Luft und bei Anlassen auf höhere Temperaturen nicht. In diesen Eigenschaften findet die hohe Härtetemperatur und die Schneidhaltigkeit des Schnellstahls bei Rotglut seine Begründung. Im normalen Zustand ist Schnelldrehstahl nicht härter als Kohlenstoffstahl. Sein infolge der Beimengungen großes spezifisches Gewicht (8,5–9,2) ist praktisch von Bedeutung. Der Stahl erhält die gewünschten Beimengungen im Tiegel- oder Elektrostahlofen. Die Qualitätsstähle finden wegen ihres hohen Preises meist als Werkzeuge, indessen auch im Automobil-, Turbinen- und Luftschiffbau als Konstruktionsstahl Verwendung. [Werkstattechnik 1912, Heft 21, 22.] Schmolke. Wirkungsgrad von Schneckengetrieben. In der Zeitschrift für prakt. Maschinenbau beschreibt W. H. Kenerson eine Prüfeinrichtung der Brown & Scharpe-Werke für Automobil-Schneckengetriebe und bringt die Versuchsergebnisse von drei Getrieben mit verschiedener Zahnform. Zum Zweck, des Vergleichs werden noch die entsprechenden Werte einens normalen Kegelrädergetriebes gegenübergestellt. Sämtliche Räder waren für ein Uebersetzungsverhältnis von 1 : 4 ausgeführt; die Schnecke sowohl als auch das Schneckenrad liefen in Kugellagern, wobei auch der Achsialschub durch Tragkugellager aufgenommen wurde. Das Ganze war in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht, und alle Teile liefen in Oel. Die Schneckenspindel wurde bei den Versuchen jeweilig mit 255, 550 und 875 Umdrehungen i. d. Min. im Mittel angetrieben, und die größte Leistung festgestellt, mit welcher die Getriebe bei gleicher Erwärmung dauernd beansprucht werden könnten. Textabbildung Bd. 328, S. 126 Abb. 1. Textabbildung Bd. 328, S. 126 Abb. 2. Von den Vergleichsräderpaaren bestand die Schnecke immer aus im Einsatz gehärtetem Maschinenstahl, das Schneckenrad aus Phosphorbronze. Die Räder Nr. 1 (Abb. 1) zeigen ein Schneckenrad mit zylindrischer Oberfläche, wobei aber die Schraube eingeschnürt ist, so daß ihre Zähne dem Umfang des Schneckenrades folgen. Der benutzte Fräser ist im Bilde dargestellt. Bei den Rädern Nr. 2 und 3 ist umgekehrt die Schnecke zylindrisch und das Schneckenrad ist, wie im allgemeinen üblich, am Umfang ausgekehlt, wie aus Abb. 2 zu ersehen. Die Räder unterscheiden sich nur durch ihre Zahnform; Nr. 2 besitzt schlanke Zähne, die mittels eines Fräsers von 29 ° Flankenwinkel, (Abb. 3) hergestellt wurden. Hierbei war der Gedanke maßgebend, möglichst viel Zähne gleichzeitig zur Auflage zu bringen und die Möglichkeit zu besitzen, die Zähne mittels einer geraden Schleifscheibe nachschleifen zu können. Textabbildung Bd. 328, S. 126 Abb. 3. Textabbildung Bd. 328, S. 126 Abb. 4. Die Räder Nr. 3 weisen eine stark gewölbte Zahnform auf, die durch einen speziell entworfenen Fräser (Abb. 4) erzeugt wurde. Hier war der Zweck der, eine möglichst innige Berührung der beiderseitigen Zahnflanken herbeizuführen. Aus den Ergebnissen der Versuche ist zu erkennen, daß der Wirkungsgrad durchweg sehr gut ist und zwar bei dem Radpaar Nr. 1 bis 91,5 v. H., bei Nr. 2 bis 92,5 v. H., bei Nr. 3 bis 94 v. H., und bei dem Kegelrädergetriebe ebenfalls 94 v. H. im Mittel. Dagegen ist die Erwärmung und auch wohl der Verschleiß bei den Radsätzen Nr. 2 und 3 bedeutend geringer als bei Nr. 1. Sie betrug in derselben Reihenfolge 100 °. 70 ° und 60 °. Für die Kegelräder war kein Oelbad vorgesehen. Die übertragbare Leistung sinkt ganz bedeutend mit der Drehzahl der Schnecke. Hieraus und auch aus den Maßverhältnissen der Getriebe muß der Schluß gezogen werden, daß die Belastungsversuche weit über das zulässige Maß herausgingen. Rich. Müller. Fortschritte auf dem Gebiete der Müllverbrennung. Wenngleich die Müllverbrennung durch Konstruktion geeigneter Oefen in wärmetechnischer Beziehung kaum noch etwas zu wünschen übrig läßt, entspricht vielfach die Beschickung sowie die Lagerung des Brennstoffs und die Beseitigung des Flugstaubes nicht allen Anforderungen, die man in hygienischer und wirtschaftlicher Beziehung stellen könnte. In erster Linie ist die Handbeseitigung der Flugasche als eine sowohl gesundheitsschädliche als auch technisch nicht einwandsfreie Arbeit zu betrachten. Die aus der Aschenkammer geholten und auf Wagen geladenen Rückstände entwickeln bei der kleinsten Luftbewegung Staub, der geeignet ist, nicht nur die im Kesselhaus Beschäftigten zu schädigen, sondern auch zur Verschmutzung der Maschinen führt, vor allem elektrische Schaltvorrichtungen infolge seiner guten Leitfähigkeit gefährdet. Ferner gestattet das lange Offenhalten der Türen zu den Staubfängern das Eintreten kalter Luft in die Dampfkesselanlage, so daß auch diese in Mitleidenschaft gezogen wird. In Anbetracht dieser Mißstände scheint es unbedingt am Platz zu sein, für die Absaugung der Flugasche Sorge zu tragen. Der Versuch, den Staub durch ein Gebläse hindurch zu einem Silo zu saugen und dort die Rückstände in Filtern unschädlich zu machen, erwies sich als unpraktisch, da der Ventilator durch die Wirkung der eintretenden festen Bestandteile litt. Die Firma Hartmann & Co. in Offenbach entschloß sich daher zur pneumatischen Beseitigung der Flugasche. Eine im Jahre 1910 hergestellte Versuchsanlage in Frankfurt a. Main entsprach durchaus den gehegten Erwartungen. Sie besteht aus einer an die Staubkammern angeschlossenen Förderleitung. Die Verbindung zwischen der Sohle des Flugaschentrichters und der eigentlichen Leitung erfolgt durch eine Absaugedüse, die einen Rohransatz für den Lufteintritt hat. Eine Vakuumpumpe saugt ständig einen Luftstrom durch die Rohre, dessen bewegende Kraft die Staubmassen mitnimmt und in zwei Rezipienten befördert, in denen sich die gröbsten Verunreinigungen ablagern. Die Entleerung der Rezipienten geschieht mit Hilfe eines Ablaßschiebers in darunter gefahrene Wagen. Die weitere Reinigung erfolgt in einem Trocken- und zwei Naßfiltern. Zum Schluß passiert der nunmehr von sämtlichen schädlichen Bestandteilen befreite Luftstrom die Vakuumpumpe und gelangt durch ein Auspuffrohr ins Freie. Da mehrere Staubentnahmestellen vorhanden waren, so besteht die Förderleitung aus einer Anzahl von Einzelrohren, die von den Trichtersohlen ausgehen und sich in einer Hauptleitung vereinigen. Die Vereinigung geschieht durch einen besonders konstruierten Umstellhahn, der einen luftdichten Uebergang vermittelt. Ferner befindet sich am Ausgang des Staubtrichters ein Rost, durch dessen Stäbe größere Sperrstoffe am Eintritt in die Leitung verhindert werden. Die geschilderte Anlage ermöglichte nicht nur eine in gesundheitlicher Beziehung befriedigende Staubbeseitigung, sondern trug auch zur Schonung der Kesselanlage bei und verursachte geringere Betriebskosten als die Handbeförderung. [Rauch und Staub, 1913, Nr. 3, S. 63]. Schmolke. Ein Schwungrad von außergewöhnlich großen Abmessungen wird in Nr. 47 der Zeitschrift für praktischen Maschinenbau beschrieben. Es ist in den Werkstätten der Westinghouse Company in East Pittsburg, Penn., hergestellt. Der äußere Durchmesser beträgt 8,5 m. Der eigentliche Schwungring besteht aus fünf Stahlsegmenten. Jedes Segment besitzt zwei Arme, welche an den Kranz des Segmentes angegossen sind, dagegen nach der Nabe zu getrennt verlaufen, um schädliche Gußspannungen an diesen Uebergangsstellen zu vermeiden. Die Segmente sind durch stählerne Schrumpfglieder miteinander verbunden. Der Schwungring wird durch zwei seitliche Kränze abgeschlossen, denen aber Arme fehlen. Jeder seitliche Kranz besteht ebenfalls wieder aus fünf Segmenten. Der mittlere Ring ist mit den beiden seitlichen durch 75 Nietbolzen von 90 mm ⌀ verbunden. Die beiden äußeren Kränze sind so angeordnet, daß sie die Verbindungsstellen der fünf Segmente des mittleren Schwungringes überdecken. Das Gewicht eines Nietes beträgt 36 kg. Mit Hilfe einer besonders konstruierten hydraulischen Nietmaschine sind die Niete eingezogen. Die Nabe besteht aus Gußeisen und wiegt 50000 kg. Zur Befestigung der Nabe mit den Armen dienen 20 Schraubenbolzen. Ein Schraubenbolzen hat 100 mm ⌀, ist 605 mm lang und wiegt mit zugehöriger Mutter 65 kg. Die Schwungrad welle besteht aus Siemens-Martin-Stahl. Sie hat eine Länge von 7,1 m. An den Lagerstellen beträgt der Durchmesser 850 mm, in der Mitte 975 mm. In ihrer ganzen Länge ist die Welle durchbohrt. Die Bohrung beträgt 400 mm, das fertige Gewicht der Welle ist etwa 35000 kg, das Gesamtgewicht mit aufgekeiltem Schwungrad etwa 170000 kg. R. Simon, Posen.