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DIE
TECHNIK
IM ZWANZIGSTEN
JÄHRnUNDERT
UNTER MITWIRKUNG HERVORRAGENDER VERTRETER DER
TECHNISCHEN WISSENSCHAFTEN HERAUSGEGEBEN VON
GEH. REG.-RAT DR. A. MIETHE
PROFESSOR AN DER KÖNIGLTECHNISCHEN HOCHSCHULE ZU BERLIN
VIERTER BAND:
DAS VERKEHRSWESEN - DIE GROSZFABRIKATION
BRAUNSCHWEIG 1912. VERLAG VON GEORGE WESTERMANN
Alle Rechte,
insbesondere das der Obersetzung
in fremde Sprachen, vorbehalten.
Copyright 1912
by George Westermann,
Braunschweig.
Druck von George Westermann in Braunschweig.
171858
T
INHALTSVERZEICHNIS
Dampf- und Elekt
(Wildau, Kreis Teltow) . .
robahnen. Von Direktor Alexander Doeppner
Seite 1—58
Seite
Dampflokomotiven für
verschiedene Zwecke . 3
Einteilung und Bezeichnung 3
Spurweite 5
StraOenlokomotiven 5
Normalspur 5
Schmalspur 6
Leistungsfähigkeit der Dampf-
lokomotive 6
Zugkraft der Lokomotive . . 6
Laufwiderstand 6
Steigungswiderstand 7
Krümmungswiderstand .... 7
Triebachslast 7
Maschinenstärke 7
Bemessung der Kesselgröße 7
Anfadiung des Kesselfeuers 7
Dampfkessel 8
Feuerbuchskessel 8
Feuerbudise 8
Ankerlose Lokomotlvkessel . 9
Wasserröhrenkessel 9
Raudiröhrenkessel 9
Oberhitiung des Dampfes . . 10
Lokomotivüberhi^er 11
Dampfmaschinen 13
Dampfwirkung mit einfacher
oder zweistufiges Dampf-
dehnung 13
Zweizylinder-Verbundloko-
motiven 13
Vierzylinderlokomotiven ... 13
Heißdampf -Verbund -Schnell-
zuglokomotive 13
Musdielschieber 14
Rund- oder Kolbenschieber . 14
Fladischieber 14
Schnellzug-Lokomotiven ... 14
Entwicklung der Sdinellzug-
lokomotive 14
Personenzug-Lokomotive . . 18
Tenderlokomotiven 18
Entwicklung der Personen-
zuglokomotiven 18
Moderne Bauart von Perso-
nenzuglokomotiven 18
Personenzuglokomotive für
kürzere Strecken 19
Seite
Schmalspurige Personenzug-
lokomotive 20
Lokomotive für gemischte
Züge 20
Güterzuglokomotive. . . . 20,21
Heißdampf-Tenderlokomotive 21
Güterzug - Verbundlokomoti-
ven 22
Heißdampf -Güterzuglokomo-
tive 22
Vierzylinder - Heißdampf -Gü-
terzuglokomotive 23
Lokomotiven für Nebenbahnen 24
Tenderlokomotiven . . 24,26,31
Lokomotiven für Kleinbah-
nen 25,30
Kurvenbewegliche Lokomoti-
ven 28
Mallet-Kleinbahnlokomotive . 29
Straßenbahnlokomotiven ... 31
Zahnradlokomotiven 31
Zahnradlokomotive für ge-
mischten Betrieb 33
Zahnradvorgelege 34
Zahnstangenform 34
Lokomotive für Industrie-
zwecke 34
Rangierlokomotive 34
Kranlokomotive 35
Feuerlose Lokomotive .... 36
Lokomotive für Transport-
bahnen 38
Baulokomotiven 38
Berechnung der Zugleistung 39
Elektrobahn 40
Stadtschnellbahn 40
Oberlandbahn mitGleichstrom 40
Drehstrom -Gleichstrom -Um-
former-Unterwerk 41
Hoch- und Untergrundbahn . 42
Akkumulatorentriebwagen . . 42
Benzol elektrische Triebwagen 42
Elektrogüterbahn 43
Transportlokomotive für Ab-
raumtransporte 43
SerienparallelkontroUer ... 44
Kollektor 44
Mehrphasenstrommotor ... 44
Seite
Lauffen - Frankfurter Kraft-
übertragung 45
Wechselstrommotor 45
Elektrifizierung der Vollbah-
nen 46
Wechselstrom-Bahnmotor . . 46
Einphasenbahn 46
Elektrische Hauptbahnloko-
motive mit Antrieb durch
Parallelkurbelgetriebe ... 46
Vollbahnbetrieb mit Wechsel-
strom 46
Kraftwerk 48
Speiseleitung 48
Hochspannungsfreileitung . . 48
Stü^isolatoren 48
Hängeisolatoren 48
Unterwerk 49
Fahrleitung 49
Bügelbetrieb 49
Stredcenisolatoren 49
Nachspannvorrichtung .... 49
Isolation der Fahrleitung . . 49
Diabolo-Isolatoren 50
Elektrische Lokomotive ... 50
Kraftübertragung zwischen
Motor und Treibachse ... 50
Direkter Antrieb 51
Kraftübertragung mittels
Zahnradvorgelege 51
Obertragungsform durch Kur-
belantrieb ohne Blindwelle 52
Kraftübertragung durch Kur-
belantrieb mit Blindwelle 52
Kombinierter Zahnrad- und
Mitnehmer-Kurbelantrieb . 54
Elektrische Vollbahnlokomo-
tive 55
Schnellzuglokomotive .... 55
Güterzuglokomotive 55
Rangierlokomotive 55
Einphasen-Reihenschluß-
Kommutatormotoren .... 55
Beleuchtung der Lokomotive 56
Scherenstromabnehmer ... 56
Schaltung 57
Spannungsteiler 57
Druckluftfahrtwender 58
IV
o o o o o
oööoöobo INHALTSVERZEICHNIS oooooooooooo
O O 0
Die Schiffe und ihre Maschinenanlagen Seite 59—174
A. Die Schiffe. Won Professor Walter Laas (Charlottenburg) . Seite 59—113
Seite
Einleitung 59
Gliederung des Stoffes ... 59
Die Sdiiffstypen 59
Segelschiffe 59,60
Takelung 61
Schonertakelung 61
Rahsegel 61
Brassen winden 62
Rahenfallwinden 62
Anwendung von Hilfsmotoren 62
Segelsport 63
Fraditdampfer 63
Masdiinenanlage 63
Fraditreederei 65
Ladeeinriditungen 66
Leiditer Oängsseitliegende
Kähne) 66
Fraditsdiiffe ohne Ladeein-
riditung 66
Laderäume 67
Erzdampfer 69
Öldampfer 69
Personenbeförderung über
See 69
Auswandererschiffe 69
Reidispostdampfer 70
Schnelldampfer 71
Luxusdampfer 73
Fisdiereifahrzeuge 74
Großmotorsdiiffe 77
Sondersdiiffe 79
Küstenfahrer 80
Fähren 80
Seite
Dampfer zum Legen von See-
kabeln 80
Bagger 80
Sdiulsdiiffe 80
Feuerschiffe 80
Flußsdiiffe .^80
Rad- und Schraubendämpfer 80
Sport- und Vergnügungsboote 81
Kriegsschiffe 81
Betrieb und Sicherheit der
Seeschiffe 82
Ruder 82
Bugruder 82
Rudermaschinen 83
Reservesteuerapparat .... 83
Anker 83
Pumpenanlage 83
Sicherheitsanlagen 84
Schotte 84
Hydraulische Schiebertüren . 86
Hilfsboote 86
Aufhängung der Boote in
Drehdavits 87
Klappdavits 87
Entwurf eines Schiffes . 89
Rechnungen und Versuche . 89
Gewicht 90
Trimlage 90
Verteilung der Gewichte. . . 90
Steuerlastigkeit 91
Stabilität 91
Krängungsversuch 91
Metazentrische Höhe 92
B. Die Schiffsmaschinen. Von Professor Pa
bürg)
Seite
Allgemeines 113
Entwicklung des Schiffsma-
schinenbaues 113
Raum und Gewicht 115
Wirtschaftlichkeit (Anlage-,
Betriebs- und Unterhal-
tungskosten) 116
ökonomische Geschwindig-
keit 117
Aktionsradius des Schiffes . 117
Konstruktion der Schiffsma-
schine in bezug auf Be-
triebssicherheit 118
Manövrierfähigkeit einer
Schiffsmaschine 118
Schraubenpropeller 120
Balanciermaschine 120
Seite
Räderschiffsmaschinen .... 120
Niederdruckmaschinen .... 120
Zwei- und Dreifach-Expan-
sionsmaschinen 122
Kofferkessel 123
Zylinderkessel 123
Lokomotivkessel 124
Wasserrohrkessel 124
Marinekessel 126
Unterbringung des Brenn-
stoffs 127
ölfeuerung 127,129
Wasserrohrkessel mit ge-
mischter Feuerung 127
Ölmotoren 128
Schiffsvibrationen 129
Kolbenmaschinen 132
Seite
Schwingungsperiode 93
Abhängigkeit der Stabilität
vom Freibord 93
Festigkeit 94
Ziele der Schiffsbauwissen-
schaft 95
Schleppversuchsanstalten . . 96
Konstruktion des Schiffes . 96
Gesetze und Vorschriften . 97
Kassif ikationsgesellschaften . 97
Vermessungsvorschriften . . 98
Die Werften und ihre
Einrichtungen 101
Materialbeschaffung 101
Bau des Schiffskörpers ... 102
Schnürboden 102
Bearbeitung der Platten der
Kimmrundung 102
Transport der Bauteile . . .103
Hellinge 103
Vorhelling 103
Transportmittel auf der
Helling 103
Krananlagen 103
Hydraulische Bügelnieter . . 105
Stapellauf 105
Stopper zum Halten des
Schiffes 107
Bau von Schiffen im Dock . 108
Ausrüstung am Kai 109
Uferkran 110
Schwimmkran 111
Docks 111
u 1 K r a i n'e r (Charlotten-
.... Seite 113—174
Seite
Die Schiffs-Dampftur-
bine 133
Curtis-, Parsons- und De
Laval-Turbine 134
Rückwärtsturbine 134
Kavitationen (Hohlräume am
Propeller) 137
Hauptvorteile der Turbine
gegenüber der Koiben-
maschine 137
Aufbau der Turbinen .... 139
Marschturbinen 139
Ventilsteuerungen 142
Zwischengetriebe 143
Transformatoren 144
Die Schiffsgasmaschine 145
Wirtschaftlichkeit 145
60Ö000000000000 INHALTSVERZEICHNIS o o o © o
ooooooooo
Seite
Herstellungskosten 145
Manövrierfähigkeit 146
Umsteuerproblem 146
Umsteuersdirauben 146
Wendegetriebe 146
Betriebssidierheit 146
Gewiditsfrage des Motors . 147
Brennstoffe 148
Schiffsdieselmotoren 149
Motortypen 153
Hilfsmotoren für Segelschiffe 154
Der elektrische Schiffs-
antrieb 156
Akkumulatoren 156
Zentralstation 156
Die Propeller 156
Schaufelrader 156
Seite
Schraubenpropeller (Schiffs-
schraube) 158
Reaktionspropeller 159
Turbinenpropeller 160
DerBau und Betrieb der
Schiffsmaschinen. . . . 160
Kurbelwelle 161
Turbinentrommel 161
Versuchsfelder 162
Wasserbremsen 163
Indikatoren 163
Probefahrten 165
Progressivfahrten 165
Sturmfahrten 165
Rationelle Schmierung . . . 167
Mechanische Rostbeschidcung 168
Die Hilfsmaschinen . . . 169
Seite
Rudermaschine 169
Anker- und Verholspille . . 169
Kranschwenkwerke und
Bootsheißmaschinen . . . . 170
Kohlenwinden 170
Kühlmaschinen 170
Elektrische Anlage 170
Umsteuermaschinen 170
Drehmaschine 171
Aschwinden und Ascheinjek-
toren 171
OberflSchenkondensatoren . 172
Kühlwasserpumpe 172
Luftpumpe 172
Naß- und Trockenpumpen . 172
Speisepumpen 173
Schlußwort 173
Kraftwagen. Von Geh. Reg.-RatProf. Dr. A.Ried 1er (Charlottenburg) Seitel75-214
Seite
Kraftwagenlauf 176
Stufenweise Federung . . . 176
Federnde Bereifung 177
Ungefederte Wagen 178
Vollgummireifen 178
Luftgummireifen 178
Wagenfedern 179
Oberschwingungen 179
Zusatzfedern 180
Dampfer 180
Wagenlenkung 180
Vorderradlenkung 180
Stabilität der Lenkung ... 180
Schrankung der Lenkräder. 181
Schleudern des Wagens . . . 181
Fliehkraft 181
Gleitschutzreifen 181
Kraftwagenbetrieb. . . . 182
Hinterradantrieb 182
Kraftübertragung durch Kette
oder Welle 182
Kettentrieb 182
Wellentrieb 182
Differenzial 183
Seite
Universalgelenke 184
Kraftwagenmotor .... 185
Elektromotoren 185
Dampfmotoren 185
Verbrennungsmotoren .... 185
Andrehvorrichtung 186
Wechselgetriebe 186
Ladung 187
Zündung 187
Kühlung 187
Schmierung 188
Kraftwagenfahrt 188
Steuerung der Motoren . . 188
Handsteuerung 188
Selbsttätige Motorsteuerung 189
Ventile 189
Ventillose Schiebermotoren . 189
Geräuschlosigkeit desWagen-
laufs 189
Ankurbeln des Motors ... 189
Kupplung 190
Veränderliche Geschwindig-
keitsübersetzung 190
Handhabung der Schaltung 190
Seite
Bremsen 191
Handbremse 191
Getriebebremse . .^ 191
Kompressorbremse 191
Bergstütze 191
Kraftwagenart 193
Lastkraftwagen 193
Sportwagen 194
Wagen für Kriegszwecke . . 195
Bereifung 196
Kraftwagenwertung . . . 197
Kraftwagenprüfstände .... 200
Fahrdiagramme 200
Zuverlässigkeit und Betriebs-
sicherheit 201
Probefahrten 203
Kraftwagenbau 203
Wirtschaftliche Entwicklung . 203
Normalisierung 209
Genauigkeit 210
Bedeutung des Automobilis-
mus 213
Luftfahrt. Von Major z. D. Prof. Dr. August von Parseval (Charlotten-
burg) Seite 215—308
Seite
Ober den Luftwiderstand 215
Versuchsmethoden 215
Windtunnel 217
Form- oder Verdrangungs- '
widerstand 222
Reibungswiderstand 222
Schleppversuche auf gerad'
liniger Bahn 224
Seite
Die Mechanik des Vogel'
flugs 224
Ruderflug 224
Gleit- und Schwebeflug ... 228
Die Luftschraube 231
Axialkraft 231
Schraubenprofile 233
Besegelung der Schraube . 233
Seite
Schnelläufer 234
Herstellung der Holzschrau-
ben 235
Parsevalsche Schraube . . . 235
Axialschub 236
Motoren 238
Benzinmotoren 238
Daimlermotor 240
VI
o o
ooooooooooo INHALTSVERZEICHNIS oooooooo
o o o o o o o
Seite
Gnommofor 240
Umlaufmotoren 240
Führermotor 241
Renaulfmotor 241
Traggase 242
Wasserstoff .242
Herstellung des Wasserstoffs
in der Technik 242
Transport des Wasserstoffs . 244
Leuchtgas 245
Bestimmung des spezifischen
Gewichts von Ballongasen 245
Gaswagen 246
Der Kugelballon 246
Prinzip des Kugelballons . . 247
Traggas (erhitzte Luft»
Wasserstoff, Leuchtgas) . 247
Ballonhülle 249
Füllansatz (Appendix) .... 249
Dichtungsmittel 249
Festigkeitsprüfung der Stoffe 250
Ballonkörbe 251
Ballonventile 251
Reißvorrichtung 251
Messung des Luftdrucks . . 251
Windmesser 252
Drachen, Fesselballon,
Falls(i\irm 253
Drachenballon 255
Fallschirm 256
Bau der lenkbarenLuft-
schiffe 257
Ballonkörper 257
Ventile 259
BiegungS' und Druckfestig-
keit 260
Seite
Material für Luftfahrzeuge . 262
Seitensteuerung ....... 263
Höhensteuerung 263
Anbringung der Schraube • 263
Entwicklung der lenk-
baren Luftschiffe . . . 264
Frankreich 264
Deutschland 267
Italien, Belgien, England,
Amerika 273
Rußland und Österreich . . 275
Luftschiffhallen 276
Bau der Flugzeuge . . . 276
Tragkraft 276
Theoretisches 277
Schwingenflieger 277
Radflieger 277
Schraubenflieger 278
Aeroplan (Flugdrachen) . . . 278
Tragfläche 279
Schraube 279
Höhensteuer 281
Stabilität 284
Quersteuerung 284
Seitensteuer 285
Universalsteuerorgan .... 285
Fahrgestell 286
öl- und Luftbremsen .... 286
Anordnung der Schraube . . 288
Motor 288
Entwicklung der Flugzeuge 289
Zweidecker 290
Eindecker 292
Wasserflugzeuge 294
Fahrtechnik 295
Freiballon 295
Seite
Füllung 295
Auffahrt *. . . 295
Einflüsse der Temperatur . 296
Ballastgeben 297
Gefahren beim Gewitter . . 297
Freiwillige Landung 297
Aufstieg in große Höhen . . 298
Orientierung 298
Lenkbare Luftfahrzeuge. . . 298
Seitliche Abtrift 299
Führung eines großen Luft-
schiffes 301
Wahl der Geschwindigkeit . 301
Orientierung 301
Flugzeuge 302
An- oder Auslauf 302
Orientierung 302
Die praktischen An-
wendungen der Luft-
fahrt 303
Sport, Wettfahrten, Ziel-
fahrten 303
Lenkballons fürVergnügungs-
fahrten 303
Lenkballons als Träger von
Reklameschildern 303
Weit-, Hoch-, Dauer- und
Überlandflüge 303
Bedeutung der Luftfahrt für
militärischen Erkundungs-
dienst 304
Verwendung der Ballons zur
Erforschung der Atmo-
sphäre 305
Photographie aus dem Luft-
schiff ..... 306
Post, Telegraphie u
(Berlin -Friedenau) . . .
Seite
Bedeutung des Nachrich-
tendienstes 309
Der technische Post-
dienst 309
Postbeförderungsdienst . . . 309
Einsammelung und An-
nahme 309
Freimarken 309
Frankostempelmaschinen . . 310
Frankiermaschinen 310
Wertzeichenautomaten .... 311
Briefkasten 311
Selbstabfertiger für Ein-
schreibbriefe 311
Abfertigung 311
Handstempel 312
Stempelmaschinen 312
nd Fernsprechwesen.
Seite
Briefbeutel und Beutelschüt-
telwerke 312
Fortschaffung der Ladungs-
gegenstände zum Bestim-
mungsort 312
Bahnpostwagen 313
Rohrpost 313
Postbeförderung mit der
Schiffahrt 314
Entkartung am Bestim-
mungsort 314
Aushändigung an den Emp-
fänger (Schließfächer) . . 315
Bestellung durch Fußboten 315
Hausbriefkasten 315
Geldvermittelungsdienst . . 315
Scheckdienst 315
Von Richard Kuhlmann
.... Seite 309—362
Seite
Annahme von Postanwei-
sungen 315
Numerierstempel 315
Postanweisungsstempel-
apparate 316
Vorkehrungen zur schnellen
Bearbeitung der Eingänge
auf den S(i\eckämtern . . 316
Nebendienste der Post . . . 316
Weltpostverein 316
Telegraphie mitLeitung 317
Oberirdische Telegraphen-
lehungen 317
Unterirdische Telegraphen-
linien 317
Die gewöhnlichen Telegra-
phenapparate 318
ooooooooooooooo INHALTSVERZEICHNIS ooooooooooooo VII
Sttite
Morseapparat, Klopfer und
Hughesapparat 31S
Mehrfaditelegraphie 31S
Gegenspredien (Duplextele*
graphie) 31S
Differentialschaltung .... 31S
Brückenschaltung 319
Doppelsprechen (Diplextele-
graphie) 319
Doppelgegensprechen (Qua-
druplextelegraphie) .... 319
Mehrfachtypendrucker .... 319
Maschinentelegraphen .... 320
Schnelltelegraph 320
Tastenlocher 321
Empfänger 321
Drucktelegraphen 323
Femdrucker 323
Telegrammschreibmaschine . 323
Börsendrucker 323
Femschreiber 323
FernpKotographischer Appa-
rat 324
Telautographen 325
Lichtrelais 325
Femsehen , 326
Unterseetelegraphie 326
Unterseekabel 326
Lebensdauer der Seekabel . 326
Kabelsdiiffe 326
Sprechgeschwindigkeit .... 326
Trommelkabel relais 327
Betrieb auf langen Untersee-
kabeln 327
Sprechgalvanometer 327
Heberschreiber 327
Undulator (Zickzackschreiber) 328
Kapillartelegraph 328
Magnifier (Heberschreiber) . 328
Welttelegraphenvereine . . . 330
Telegraphie ohne Lei-
tung (drahtlose Tele-
graphie) 330
Einführung 330
Internationaler Funkentele-
graphenvertrag 331
Sendestation 331
Funkenmethode 331
Stoßerregung 332
Telefunkensystem 332
Reihenfunkenstrecken . . * . 332
Detektoren 332
Duddellkreis 333
Lichtbogenmethode 333
Luftantennen 334
Schirmantenne 335
Gegenantenne 335
Erdantenne 335
Seite
Empfangsstation 336
Aperiodischer Detektorkreis 336
Zwischenkreis 336
Wellenanzeiger 336
Fritter 336
Magnetdetektor 336
Integrierende oder unilate-
rale Detektoren 337
Elektrolytische Wellenanzei-
ger 337
Kontaktdetektoren (Thermo-
detektoren) 337
Ventilröhrendetektor 337
Tikker 338
Fernhörer 338
Femhörermembran 338
Resonanz-Tonverstarker . . 338
Tonumformer 338
Tonfilter 338
Deprezininstrument (Faden-
galvanometer) 338
Reichweite 339
Land-Großstationen 339
Schiffsstationen 339
Militärische Feldstationen. . 339
Anbringung der Antennen
in Luftschiffen und Frei-
ballons 340
Hängeantenne bei Flugzeu-
gen 340
Gerichtete drahtlose Tele-
graphie 340
Richtantenne 340
Radiogonometer 341
Telefunkenkompaß 341
Abfangen drahtlos gegebener
Zeichen 341
Drahtlose Maschinen- und
Mehrfachtelegraphie .... 341
Bedeutung der drahtlosen
Telegraphie im Verkehrs-
leben 341
Küstenstationen 341
Sturmwarnungsdienst .... 342
Stationen für Abgabe von
Wetterberichten und Zeit-
signalen 342
Bordstationen 342
Militärische Bedeutung der
drahtlosen Telegraphie . . 342
Fernsprechen m. Leitung 343
Fernsprecher 343
Sender (Mikrophon) 344
Kontaktmikrophon 344
Starkstrommikrophon .... 344
Fernhörer 344
Ortsvermittlungsstelle .... 345
Fernämter 345
Seite
Nebenstellen (Sternschal-
tung) 346
Zwischenstellenumschalter . 346
Kleingruppensystem 347
Selbsttätige Gruppen«
Umschalter 347
Reihenschaltung 347
Rufverfahren mit Wechsel-
strömen 347
Partnerleitungssystem. . . . 347
Femsprech-Reihenanlagen . 348
Handamter 348
Signale durch Glühlampen . 348
Anrufbetrieb 349
Dienstleitungsbetrieb .... 349
Tandem • Dienstleitungs-
betrieb 350
Verteüersystem 351
Automatische Amter (Selbst-
anschlußämter) 352
Teilnehmerapparate 352
Leitungswähler 353
Steuerschalter 353
Vorwähler (Anrufverteiler) . 353
Gruppenwähler 353
Unterzentralen 354
Vorteile und Nachteile des
automatischen Betriebs . . 354
Das halbautomatische Amt . 355
Rentabüität 355
Fernleitungen 356
Gleichzeitige Abwicklung von
Gesprächen und Telegram-
men auf einer Leitung
(Simultanbetrieb) 356
Mehrfachfernsprechen ... 356
Kombinationsschaltung . . . 356
Mehrfa<hzwillingskabel . . . 357
Fernsprech Stromkreise . . . 357
Steigerung der Reichweite . 357
Dämpfungskonstante 358
Dämpfungsexponenten. . . . 358
Dämpfung der Leitung durch
künstliche Vergrößerung
der Selbstinduktion (steti-
ge Belastung) 359
Selbstinduktion (stellen-
weise Belastung 359
Pupinisierte Leitungen . . . 359
Selbstinduktion bei den Fern-
sprechseekabeln 360
Fernsprechen ohne Lei-
tung (drahtlose Tele-
phonie) 360
Lidittelephonie 360
Reihenlichtbogen 361
Flüssigkeitsmikrophon . . 362
Reichweiten 362
VIII
o o o
OOOOOOOOO INHALTSVERZEICHNIS OOOOOOOOOOOOOOO
Graphik, Von Geh. Reg.-Rat Prof. Dr. A. Miethe (Charlottenburg) Seite 363—396
Seite
Entwidmung der Graphik . . 3dd
Alte lllustrationstedinik . . . 363
Bedeutung der Photographie 364
Vergleich mit dem Auge . . 364
Schwellenwert 364
Fernrohr 365
Verbindung der photographi-
schen Platte m. d.Fernrohre 366
Photographie im Ultraviolett 368
Technische Mittel der Photo-
graphie 369
Trockenplattenprozeß .... 369
Bromsilbergelatineemulsion 369
Reifungsvorgang 369
Farbenempfindlichkeit .... 370
Sensibilisierung 370
Problem der Farbenphoto-
graphie 371
Physikalische Methoden der
Farbenphotographie .... 371
Lippmannverfahren 371
Ausbleichverfahren 371
Physiologische Methoden der
Farbenphotographie .... 371
Dreifarbenphotographie . . . 372
Farbraster 372
Die technischen Maß
E. Huhn (Charlottenburg)
Seite
Die Einfuhrung des
Schnellschnittstahls . 397
Leistungsfähigkeit des
Schnellschnittstahls .... 398
Der Einfluß des Schnell-
schnittstahls auf den
Werkzeugmaschinen-
bau 398
Schnittgeschwindigkeiten . . 398
Energieverbrauch 399
Hi^ebestandigkeit des
Schnellschnittstahls .... 400
Vergrößerung derSpanstärke 400
Verspanungen auf einer
Drehbank 402
Einführung hochwertiger
Materialien 403
Die Aufgaben des Kon-
strukteurs seit Be-
ginn des XX. Jahr-
hunderts 403
Verhütung von Unfällen . . 403
Schnittbewegung 404
Vorschubbewegung ..... 404
Vorschubgesdiwindigkeit . . 405
Seite
Herstellung photographi-
scher Negative mit Hilfe
der Trockenplatten .... 372
Fixierung 372
Positivprozesse 372
Entwicklungspapiere 372
Auskopierverfahren 373
Objektive 373
Astigmatismus 374
Amastigmate 374
Drucktechnik 375
Hochdruck (Holzschnitt) ... 375
Tiefdruck (Kupferstich) ... 375
Flachdruckverfahren (Stein-
druck oder Lithographie 375, 376
Strichhochdruckklischees . . . 376
Reproduktion eines Halbton-
originals 378
Autotypie 378
Aufbrechen der Halbtone
mittels Raster 378
Gravierung 379
Einbrennen . 382
Kunstdruckpapiere 382
Kunstdrudefarben 382
Abformung autotypischer Kli-
Seite
schees auf galvanoplasti-
schem Wege 383
Zurichtung 383
Kupfertiefdruck 384
Photogalvanographie .... 384
Pigmentdruck 384
Anastatischer Druck 384
Heliogravüreverfahren .... 385
Rakel 386
Schnelltiefdruck 388
Photomechanischer Flach-
drudc 389
Lichtdruck 389
Lichtdrucköfen 390
Kopieren mit Hilfe eines
Photometers 390
Farbauftragwalzen 390
Druckoperation 391
Feuchtung 391
Lichtdruckschnellpresse . . 391
Lichtdruckansichtspostkarten 392
Reproduktion färb. Originale 392
Farbenholzschnitt 392
Dreifarbendruck 393
Dreifarbenbuchdruck 396
Dreifarbenlichtdruck 396
nahmen der Großfabrikation. Von Direktor
Seite 397—447
Seite
Umlaufzahlen 405
Stufenscheiben 407
Riemenumleger 407
Riemengabeln 407
Radervorgelege 407
Geschwindigkeitswechsel
durch Reibscheiben .... 408
Deckenvorgelege 408
Abstechmaschine 409
Reibscheibengetriebe .... 409
Vorschubmechanismus der
Rundfrasmaschine 409
Krafteinteilung und Leistung 410
Die modernen Antriebe . . 411
Stufenrädergetriebe 411
Getriebe mit Zahnkranz-
kuppelung 412
Getriebe mit Achsenkuppe-
lung 412
Getriebe mit Zahnkranz-
und Achsenkuppelung . . 414
Elektrische Antriebe . . 416
Einscheibenantriebe 416
Antrieb durch Elektromoto-
ren 416
Seite
Elektrischer Einzelantrieb . 416
Zwischenmechanismen .... 417
Elektrische Antriebe . . . . 418
Schwinge mit Räderkasten . 418
Prüfung der Werkzeug-
maschinen auf ihre
Leistung 419
Versuchswerkstätten 419
Zerspanungsversuche .... 420
Versuche zur Ausprobierung
des Räderkastens 420
Prüfung der Werkzeug-
maschinen auf ihre
Genauigkeit 422
Die Werkzeugmaschinen
als zeitsparende Ma-
schinen 423
Bohrmaschinen 425
Zug- und Leitspindeldreh-
bank 425
Schruppdrehbank 426
Hinterdrehbank 426
Drehbank normaler Bauart 427
Norton-(Rund-)schleif-
maschine 427
ooooooooooooooo
INHALTSVERZEICHNIS o o o o ö o 6 o ö o o ö o IX
Seite
Wirkungsweise der Sdileif-
sdieibe 428
Lünetten 428
Leistungsfähigkeit der
Sd\leifscheibe 428
Revolverdrehbank 429
Revolverköpfe 429
Support 429
Halbautomatisdie Revolver-
drehbank 429
Automatische Revolverdreh-
bank 430
Rundfräsmasd\ine -430
Spezial-Gewindefräs-
masdiine 430
Hobelmasd\ine 431
Seite
Universalfräsmasdiine .... 432
Automatische Räder- und
Kegelräderfräsmaschine . 433
Schwere Drehbank 434
Karussell drehbank 435
Langfräsmaschine ...... 435
Die Werkzeugmaschine
i.d.Massenfabrikation 436
Prinzip der Arbeitsteilung . 436
Massenfabrikation und Ar-
beitsteilung 437
Normalisierung der Masd\i-
nenteile 438
Massenerzeugung auf Werk-
zeugmaschinen 441
Fertigstellung einer Schraube 443
Seite
Herstellung einer Kammer
in der Gewehrfabrikation 443
Räderplatte zum Support
einer Drehbank 444
Grenzlehren und die Fabri-
kation austauschbarerTeile 444
MeQlineal 445
Mikrometerschraube 445
Laufende Passung 445
Festsi^ende Passung .... 445
Grenz- oder Toleranzlehren 445
Rachenlehren 445
Kaliberlehren 445
Sd\iebendePassung(Schiebe-
sit 447
Preßsife 447
Der Großbetrieb und seine Organisation. Von Direktor E, Huhn
(Charlottenburg) Seite 448—467
Seite
Bau und Anlage von Fa-
briken 449
Lage der Gebäude 450
Verwaltung 451
Ein- und Verkauf, Bud\-
haltung 452
Propaganda , Offertbureau ,
Verkaufstätigkeit 452
Verkaufsgenossenschaften . 453
Syndikate 453
Technische Bureaus und
Betrieb 453
Betriebsleiter, Meister, Revi-
soren 454
Probierstände 455
Seite
Lohnsysteme, Kalkula-
tion, Abrechnung. . . . 455
Zeitlohn, Stück- oder Akkord-
lohn, Prämiensystem . . . 455
Kalkulationsbureaus 455
Unkostenfeststellung
und Statistik 456
Transportmittel, Fabri-
kationseinrichtung,
Läger 456
Schmalspurgleise zumTrans-
port der Halbfabrikate . . 457
Laufkräne 457
Handkräne 457
Laufkatzen 457
Seite
Fahrstühle 457
Werkzeuglager 458
Disposition, Liefer-
termine 458
Laboratorien (chemische
und physikalische) . . 460, 461
ZerreiOmaschine 461
Biegeprobe 461
Mikroskopische Untersuchun-
gen 462
Kerbschlagprobe 462
Lehrlingswesen 462
Arbeiterfürsorge und
Wohlfahrtseinrichtun"
gen 464
Die wirtschaftliche-Ausgestaltung der Großfabrikation. Von Prof.
Dr. Carl Moll wo (Berlin), Privatdozent der Staatswissenschaften und Geschäftsführer
des Zentralverbandes des Deutschen Bank- und Bankiergewerbes Seite 468 — 499
Seite
Einfluß der Tedinik auf
den Arbeiter und die
soziale Frage 468
Die soziale Frage als Ar-
beiterfrage 471
Der Arbeiter als Individuum
und als Massenerscheinung 471
Der Arbeitsvertrag 473
Der Unterehmer und die
Unternehmung 476
Die Formen der techni-
schen Großorganisa-
tion 478
Seite
Zwecke der Erwerbsgesell-
schaften 480
Personalgesellschaften 481
Offene Handelsgesellschaft 481
Zwecke der offenen Handels-
gesellschaft 482
Umwandlung einer offenen
Handelsgesellschaft in eine
Kommanditgesellschaft . . 483
Kommanditgesellschaft . . . 484
Geranten oder Komplemen-
täre 484
Kommanditisten 484
Seite
Haftung 484
Stille Gesellsdiaft 485
Die Kapitalgesellschaf-
ten 486
Aktiengesellschaft 485
Generalversammlung .... 491
Aufsiditsrat 492
Kommanditgesellschaft auf
Aktien 493
Gesellschaft mit beschränkter
Haftung 495
Kartelle, Syndikate, Trusts 495
Tedinik und Kapital ... 496
X ooooooooooöooo INHALTSVERZEICHNIS oooooooooooooooo
EINSCHALTBILDER
Überführung der Hochbahn zu Berlin über die elektrische Vorortbahn und
Fernbahn
(zu Doeppner, Dampf- und Elektrobahnen) , Titelbild
Doppelschraubendampfer im Bau (Blohm & Voß, Hamburg)
(zu Laas und Krainer, Die Schiffe und ihre Maschinenanlagen) , zw. Seite 80/81
Schiff in den Spanten (Schichau^Werft, Danzig)
(zu Laas und Krainer, Die Schiffe und ihre Maschinenanlagen) zw. Seite 144/145
Automobilprüfstand im Kraftwagenlaboratorium der Kgl.Technischen Hoch"
schule Berlin
(zu Riedler, Kraftwagen) zw. Seite 206/200
Luftschiffhalle des Berliner Vereins für Luftschiffahrt
(zu von Parseval, Luftfahrt) zw. Seite 288/289
Das Haupttelegraphenamt zu Berlin
(zu Kühl mann, Post, Telegraphie und Femsprechwesen) zw. Seite 336/337
Modernes amerikanisches Turmteleskop auf dem Mount Wilson
(zu A. Miethe. Graphik) zw. Seite 384/385
ABSCHNITT IV
DAS VERKEHRSWESEN
Die Tedinik im XX. Jahrhundert IV.
DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN von a, doeppner
r\er Beginn des 20. Jahrhunderts hat
'^ zwar der Dampflokomotive einen
sdiarfen Konkurrenten in der elektii-
sdien Lokomotive geh radit, jedodi haben
1. DAMPFLOKOMOTIVEN
FÜR VERSCHIEDENE ZWECKE
die Konstrukteure der Dampflokomotiven den Wettkampf aufgenommen und als Folge
dieses Wettkampfes Verbesserungen erzielt, die in erster Linie darauf ausgingen, die
Wirtsdiaftlidikeit der Dampflokomotive zu erhöhen, die bei den frühesten Ausführungen
allerdings nodi redit viel zu wünschen übriglieG^ Die modernen Ausführungen von
Dampflokomotiven weisen heute in der Tat Ergebnisse in bezug auf die Wirtsdiaft-
lidikeit und auf die Ausnu^ung des
Brennmaterials auf, die man bis vor
kurzem kaum für erreidibar gehalten
hat.
Ohne Frage wird sidt die elek-
trisdie Vollbahnlokomotive gewisse
Gebiete bereits In naheliegender Zeit
erobern und hier vielleidit die Dampf-
lokomotive verdrangen', das heiQt
überall da, wo ihre Vorteile die Nadi-
teile überwiegen. Es wird aber einst-
weilen nodi immer ein großes Ver-
wendungsgebiet übrigbleiben, in dem
die wirtsdiaftlidi arbeitende Dampf-
lokomotive der elektrisdien Loko-
motive überlegen ist. Audi findet die
Dampflokomotive einerseits fürVoll-
bahnzwedte mit der fortsdi reitenden
Kultivierung fremder Länder immer
nodi neue Absaggebiete, und ander-
seits versdiafft sie sidi immer mehr
Eingang in Verwendungsgebiete, die
bisher Hand- oder tierisdien Betrieb
anwandten.
EINTEILUNG UND BEZEICH-
NUNG. Mit der überaus sdinellen
Entwidmung des Eisenbahnwesens Abbildung i.
überhaupt ist eine ebenso umfangreidie Entwidtlung versdiiedenartiger Lokomotiv-
typen verbunden, die dem jeweiligen hauptsädilidien Verwendungszwedt angepaßt
sein müssen, wenn volle wirtsdiaftlidie Erfolge erzielt werden sollen. Man unter-
sdieidet daher:
4 ooooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Dampflokomotiven für Vollbahnen,
y y Neben* und Kleinbahnen aller Art,
y „ Bergbahnen mit Zahnstangenschienen,
« y Transportbahnen und industrielle Zwedie.
Bei den Vollbahnlokomotiven werden wiederum unterschieden: Lokomotiven
für Schnellzüge, für Personenzüge, für gemischte Züge, für Güterzüge; bei den Neben-
und Kleinbahnlokomotiven werden Unterscheidungen gemacht für leichte Personen*
züge, Güterzüge, kurvenbewegliche Lokomotiven, Straßenbahnlokomotiven; bei den
Zahnradlokomotiven unterschei-
det man solche für reinen Zahn-
stangenbetrieb und für gemischten
Betrieb, das ist für eine Bahnstrecke,
bei welcher Zahnstange und Ad-
häsionsschiene abwechseln; bei den
Transport- und Industriebah-
nen unterscheidet man leichte Loko*
motiven für das Befördern von Erd-
zügen oder sonstigen Materialien,
Rangierlokomotiven für industrielle
Zwedie, Kranlokomotiven und feuer-
lose Lokomotiven.
Die weitere Unterscheidung wird
durch die äußeren Verschiedenheiten
der Bauarten gegeben, und zwar hat
es sich in erster Linie eingebürgert,
die Lokomotivtype durch die Gesamt-
zahl der Achsen und die Anzahl der
gekuppelten Achsen zu bezeichnen. —
In Deutschland war es bis vor kurzem
gebräuchlich, die Anzahl der gekup-
pelten Achsen in den Zähler, die
Gesamtzahl aller Achsen einer Loko-
motive in den Nenner eines Bruches
zu se^en, so daß also z. B. »Vs ge-
kuppelt' heißt, daß die Lokomotive
5 Achsen besitzt, von denen 4 ge-
kuppelt sind; oder »Vi gekuppelt'
heißt: die Lokomotive hat 4 Achsen,
die sämtlich gekuppelt sind.
Da jedoch diese Bezeichnung nicht
genau die Lage der einzelnen Achsen
zueinander angibt, also bei dem ersten
Beispiel nicht hervorgeht, ob sich die
fünfte, ungekuppelte Achse — auch
Lauf- oder Tragachse genannt — am vorderen oder hinteren Ende der Lokomotive
befindet, ist seit Anfang 1910 eine andere Bezeichnungsweise gewählt worden, die
im Bereiche aller dem »Verein Deutscher Eisenbahnverwaltungen* angehörenden Bahn-
betriebe als offizielle Bezeichnung gilt und auch bereits von vielen ausländischen
Anordnong.
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Bahnverwaltungen adoptiert wurde. Diese Bezeichnungsweise geht aus vorstehender
Tabelle hervor: die großen Buchstaben A, B, C, D, E bedeuten 1, 2, 3« 4, 5 gekup-
pelte Achsen, während die davor- oder dahinterstehenden arabischen Ziffern die Lauf-
achsen bezeichnen. Also z. B.: 1 D _^ . — .
bezeichnet eine Lokomotive mit 4 ge- S /% Spurweih; 4^ r
kuppelten Achsen und 1 vorderen ^L^ ^L^
Tragachse; die größere Genauigkeit / ■ I
dieser Bezeichnung gegenüber der ^ Abb'ld a 2
früheren ist ohne weiteres ersichtlich.
Eine andere, besonders in England gebräuchliche und der deutschen an Deut-
lichkeit nicht nachstehende Bezeichnungsweise ist die folgende:
Die Engländer zählen nicht die Achsen, sondern die Räder der Lokomotiven;
während also eine D-Lokomotive in Deutschland als vierfach gekuppelt angesprochen
wird, spricht der Engländer von einer »eight coupled*. Zur Bezeichnung der einzelnen
Typen wird also die Anzahl der Räder herbeigezogen, z. B. 4 — 8 — 2 ist eine Loko-
motive, welche vom 4 Laufräder, darauf 8 Kuppelräder und am hinteren Ende 2 Lauf^
räder besi^t; nach der deutschen Bezeichnung würde es sich hier um eine »V? ge-
kuppelte* oder eine 2 Di-Lokomotive handeln. Eine E- Lokomotive, also eine solche
mit 5 gekuppelten Achsen, würde sich in englischer Bezeichnung darstellen als 0 — 10 — 0.
Noch anders bezeichnen die Nordamerikaner ihre Lokomotivbauarten. Sie
deuten die Zahl der Achsen einer Lokomotive durch größere Kreise für die gekup-
pelten Räder und durch kleinere Kreise für die Lauf räder an; also QQQQ q bi. ist eine
*/5 gekuppelte bzw. eine 1 D bzw. eine 2— 8—0- Lokomotive; das Dreiedi vor der
Laufachse deutet den bei den amerikanischen Bahnen üblichen Kuhfänger an, der sich
naturgemäß stets vorn an der Lokomotive befindet und so auch die Lage der Lauf-
achsen in bezug auf das vordere oder hintere Maschinenende festlegt. Außerdem
aber haben die Amerikaner den gebräuchlichsten, am häufigsten bei ihnen vorkom-
menden Typen noch besondere Namen gegeben, die gleichfalls aus Tabelle 1 ersicht-
lich sind. Ohne Kenntnis dieser Namen, die recht willkürlich gegriffen sind und mit
wenigen Ausnahmen in keinem sachlichen Zusammenhange mit der Lokomotivbauart
stehen, sind gelegentliche lokomotivtechnische Berichte von »drüben* oft kaum ver-
ständlich.
SPURWEITE. Unter Dampflokomotiven versteht man ausnahmslos alle mit
Dampf betriebenen Lokomotiven, welche sich auf Schienen fortbewegen.
Die in verhältnismäßig sehr geringer Verbreitung hier und da vorkommenden so-
genannten »Straßenlokomotiven* (nicht zu verwechseln mit Straßenbahnlokomotiven),
bewegen sich ohne Benu^ung von Schienen auf der Landstraße vorwärts, haben jedodi
weder in ihrer äußeren Bauart noch in der Ausbildung der Hauptelemente: Maschine,
Kessel und Fahrzeug, etwas mit den »Dampflokomotiven* gemeinsam und scheiden
daher bei dieser Betrachtung aus.
Als Spurweite gilt allgemein das Maß zwischen den Innenkanten der Schienen-
köpfe (Abbildung 2). Die gewöhnliche Normalspur beträgt 1435 mm oder 4 Fuß
8 Vs Zoll engl. Dieses Maß ist hervorgegangen aus den alten Spurbahnen in Eng-
land, wo man in der Breite der damals üblichen Straßenfuhrwerke, nämlich 5 Fuß engl.,
eiserne Schienen verlegte und durch Angießen eines Randes an diese die Wagen
zwang, sich innerhalb der Spur zu bewegen. Als lichtes Maß zwischen den Schienen
ergab sich dann das Maß von 4 Fuß 8V2 Zoll engl., das auch später beibehalten
wurde, als man Schienen mit flachen Köpfen verwendete und die Ränder an die
e ooooooooooo DAMPF^ UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Räder goß* — Dieses Maß ist dann aud\ als Normalspur von den meisten euro-
päischen Bahnen beibehalten worden.
Eine Ausnahme bilden die spanischen Vollbahnlinien mit 5 Fuß 6 Zoll engl. =
1676 mm und die russischen Bahnen mit 5 Fuß engl. = 1525 mm. Die kleinen Diffe-
renzen bei den italienischen Bahnen mit 1445 mm und den französischen Bahnen
mit 1440 mm sind unbedeutend, so daß auch diese le^teren Spurweiten als Normal-
spuren bezeidinet werden können. Neben diesen «vollspurigen* Bahnen haben sich
Bahnen zweiter und dritter Ordnung entwidielt mit wesentlich geringeren Spurweiten.
So gibt es in Deutschland offizielle Schmalspuren für Neben- und Kleinbahnen von
1000, 750 und 600 mm, in Österreich-Ungarn von 760 mm, in Italien von 950 mm;
in englisdi Südafrika von 1067 mm = 3 Fuß 6 Zoll engl. usw. In Südamerika, ins-
besondere Argentinien, Chile und Brasilien sind sehr ausgedehnte Bahnnege mit
1000 mm Spurweite vorhanden, die ebenso wie in den deutschen Kolonien mit eben-
falls 1000 mm Spurweite tro^ der schmalen Spurweite höchst beachtenswerte Zug-
leistungen bewältigen und mit außerordentlich leistungsfähigen Lokomotiven aus-
gerüstet sind; das gleiche gilt für das japanische Bahnneg mit 1067 mm Spurweite,
auf welchem Schnellzüge mit Geschwindigkeiten bis zu 90 km pro Stunde verkehren.
Die Voll bahn ist also keineswegs an die Normalspur gebunden, und die Schmalspur
bedeutet durchaus nidkt ohne weiteres eine Bahn zweiter Ordnung oder geringerer
Leistung.
Viel verworrener in bezug auf die Spurweite liegen die Verhältnisse aber bei den
Transport- und Industriebahnen. Die Verschiedenheit in den Spurweiten bei diesen
fast immer schmalspurigen Betrieben grenzt ebenso an das Lächerliche wie die ver-
schiedenen Gründe, die für die Mannigfaltigkeit dieser Spurweiten angegeben werden. —
Von 433 mm Spurweite aufwärts bis 1250 mm, oft nur in Unterschieden von wenigen
Millimeter sind Dampflokomotiven verschiedenartiger Bauarten ausgeführt worden
und in Betrieb, und das hier herrschende Durcheinander wird am deutlichsten durch
die Tatsache gekennzeichnet, daß Schreiber dieses in seiner Praxis mit weit über
100 verschiedenen Spurweiten zu tun hatte.
LEISTUNGSFÄHIGKEIT DER DAMPFLOKOMOTIVE. Die Arbeit der Dampf-
lokomotive segt sich zusammen aus vier Arbeitsvorgängen: Verbrennung, Verdampfung,
Dampfwirkung und Reibung der Triebräder auf den Schienen. Die Gesamtleistung
der Lokomotive richtet sich nach dem jeweilig schwächsten dieser Arbeitsvorgänge,
und deshalb wird diejenige Lokomotivbauart die wirtschaftlichste und dem jeweiligen
Betriebe am besten angepaßte sein, bei welcher alle vier Arbeitsvorgänge gut mit-
einander übereinstimmen, also ein Übermaß des einzelnen Vorganges oder eine Minder-
leistung vermieden ist.
Die Zugkraft der Lokomotive findet ihre Grenze in der Reibung der Triebräder
auf den Schienen, welche bei trockenen Schienen mit Ve der Triebachslast angenommen
werden kann, die jedoch bei nassen Schienen auf V?, bei Straßenbahnen und ähn-
lichen Betrieben mit unreinen Schienen auf Vs und darunter sinken kann. Amerika-
nische Lokomotiven werden oft mit Vi ihrer Triebachslast beansprucht, jedoch ist eine
so hohe Zugkraft nur in außergewöhnlich günstigen Fällen — trockenen Schienen —
erreichbar und nicht als Durchschnittsleistung anzusehen.
Der Widerstand, welcher bei der Bewegung des Zuges von der Lokomotive über-
wunden werden muß, se^t sich aus einer Reihe von Faktoren zusammen: dem Lauf*
widerstände, der im wesentlichen aus der Reibung der Achsschenkel in den Achs-
lagern, der rollenden Reibung der Räder auf den Schienen und dem vom Luftwider-
ooooooooooooooooo VON A« DOEPPNER ooooooooooooooo 7
Stande herrührenden Geschwindigkeitswiderstande besteht, dem Steigungswider'*
Stande und dem KrQmmungswiderstande.
Der Summe dieser Widerstände muß die am Zughaken ausgeübte Zugkraft der
Lokomotive mindestens gleidi sein.
Aus dieser erforderlichen Zugkraft, welche die Dampfmasdiine entwickeln muß,
und der begrenzten Reibung der Triebräder auf den Sdiienen ergibt sich dann zu-
nädist die für die Fortbewegung des Zuges notwendige gesamte Triebadislast, die
sid\ auf eine Anzahl von Triebrädern verteilt.
Diese Anzahl von Triebrädern wiederum wird bestimmt durch die Grenzen der
Tragfähigkeit der Schienen, welche gegen früher auch wesentlich erhöht ist* — Während
im allgemeinen bis vor einem Jahrzehnt etwa der Oberbau der normalspurigen Voll-
bahnen einen höchsten ruhenden Aciisdrucii von 14000 kg zuließ, ist dieser durch
Verwendung schwererer Schienenprofile auf 15000 kg und in legter Zeit bis auf
16000 kg und darüber gesteigert worden.
Amerikanische Bahnen gehen noch weit über diese Zahlen hinaus, und man trifft
hier bei den modernen schweren Kolossen nicht selten Achsdrücke von 22000 kg und
darüber an; allerdings kann bei diesen Belastungen die Besorgnis nicht unterdrüciit
werden, daß eine derartige Steigerung der Achsdrücke auch bei Wahl sdiwerster
Schienen nur auf Kosten der Sicherheit des Betriebes gehen kann, da auch die Bet-
tung der Schienen und die Beschaffenheit des Bodens, auf dem sie verlegt werden,
eine nicht unwichtige Rolle spielen.
Bei Nebenbahnen und Transportbahnen sinken die zulässigen Achsdrücke ent-
sprechend den zur Verwendung gelangenden leiditeren Sdiienenprofilen herunter bis
zu etwa 1500 kg, also bis auf Vio der obigen Zahlen, auch hierin die große Mannig-
faltigkeit der Lokomotivbauarten kennzeichnend.
Ergibt sich aus vorstehenden Erwägungen neben der erforderlichen Masdiinen-
stärke die Anzahl der gekuppelten Achsen der Lokomotiven, so ist für die Bemessung
der Kesselgröße die Forderung nach der gewünschten Gesdiwindigkeit maßgebend,
die bei Ausnutzung der Maschinenleistung und des Reibungsgewichts erreicht werden
kann.
Da die Anfachung des Kesselfeuers fast ausschließlich durch den aus dem Blas-
rohr ausströmenden Dampf nad\ seiner Arbeitsverrichtung in den Dampfzylindern
erfolgt, so brennt das Feuer um so besser und mit um so größerer Wärmeentwick-
lung, je gleichmäßiger die Anfachung ist, das heißt also, je schwächer und gleich-
mäßiger die Dampfschläge sind und je schneller diese aufeinander folgen.
Eine ungleichmäßige Anfachung, die eine Folge von starken, in längeren Zwischen-
räumen aufeinanderfolgenden Dampfschlägen ist, verschlechtert die Verbrennung, denn
es wird bald zuviel, bald zuwenig Luft angesaugt, und der Einfluß auf das Feuer
ist naturgemäß ein redit ungünstiger. Bei rasch aufeinanderfolgenden, schwachen
Dampfschlägen erfolgt jedoch naturgemäß eine gleichmäßigere Einwirkung auf das
Feuer ohne Störung des diemischen Verbrennungsvorgangs. Da nun ferner starke
und seltenere Dampfschläge durch wenige Kolbenhübe in der Zeiteinheit bzw. durch
geringe Geschwindigkeiten und durdi große Zylinderfüllungen entstehen, schwache
und rasch aufeinanderfolgende Dampfsdiläge aber durch große Gesdiwindigkeiten, so
ergibt sich zunächst die Folgerung, daß die Leistungsfähigkeit des Kessels bei zu-
nehmenden Geschwindigkeiten steigt. Natürlich bewegt sich diese Steigerung der
Leistungsfähigkeit des Kessels infolge der vermehrten Dampfschläge bei höheren
Geschwindigkeiten nur innerhalb gewisser Grenzen, und zwar verhalten sich nach
8 ooooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
V. Borries diese Werte so, daß bei Verdoppelung der Anzahl der Treibräderumdrehungen
die Leistung des Kessels pro qm Heizfläche sid\ um etwa 40— SO^/o erhöht.
Da nun aber bei gegebener Zugkraft die erforderliche Gesamtleistung in P.S.
nicht nur im gleichen Verhältnis der Geschwindigkeiten wächst, sondern auch den
durdi die größeren Umdrehungszahlen wachsenden Laufwiderständen Rechnung tragen
muß, ergibt sid\ für große Geschwindigkeiten, also für Schnellzuglokomotiven,
neben den durch die höchstzulässige Kolbengeschwindigkeit gebotenen größeren Treib-
rädem als Charakteristikum für Schnellzug- und Personenzuglokomotiven die Forde-
rung eines besonders leistungsfähigen Kessels von genügend großer Heiz- und Rost-
fläche.
Bei Schnellzuglokomotiven stellt in der Regel die verlangte Leistung,
bei Güterzuglokomotiven dagegen die verlangte Zugkraft die höhere An-
forderung.
Bei der ersteren Unterabteilung von Dampflokomotiven genügt daher in der Regel
für die Zugkraft, d. i. also für die Überwindung der Zugwiderstände die Anordnung
von 2 oder höchstens 3 gekuppelten Reibungsachsen; der erforderliche große Kessel
bedingt aber ausnahmslos ein höheres Gesamtgewicht der Lokomotive, als es unter
Berücksiditigung des zulässigen höchsten Achsdruckes auf nur 2 oder 3 Achsen unter-
gebracht werden kann, so daß als Folge hiervon die Anordnung einer oder mehrerer
Tragachsen notwendig wird.
Bei Güterzuglokomotiven dagegen muß, um der Forderung nach einer möglichst
großen Zugkraft bzw. nach Beförderung möglichst hoher Zuggewichte gerecht zu werden,
in erster Linie Wert darauf gelegt werden, das ganze vorhandene Lokomotivgewicht
für die Reibungsarbeit nutzbar zu machen, also möglichst die Anordnung von Trag-
achsen zu vermeiden oder doch ihre Anzahl nach Möglichkeit einzuschränken.
Diese beiden grundlegenden Unterschiede in den Anforderungen an die Dampf-
lokomotive sind in erster Linie ausschlaggebend für die Bauart derselben. Es ent-
spricht nicht dem Zwedi dieser Abhandlung, eine eingehende Berechnung der einzelnen
Abmessungen der Dampflokomotiven zu geben, die schließlich in erster Linie nur
dem Lokomotivfachmann Interesse böte; die vorstehende allgemeine Erörterung über
den Arbeitsvorgang der Dampflokomotive und ihre Leistungsfähigkeit war jedoch not-
wendig, um in den nachfolgenden Besprechungen von Lokomotiven für verschiedene
Verwendungszwecke auch dem Nichtfachmann die Möglichkeit zu geben, sich eine
Vorstellung zu machen über die allgemeinen Gründe, die gerade für den jeweiligen
Verwendungszwedi die Wahl der entsprechenden Bauart notwendig erscheinen ließen.
Aus demselben Grunde ist auch vor Eingehen auf die einzelnen Lokomotivbauarten
eine kurze Beschreibung der Hauptbestandteile der Dampflokomotive notwendig, zu
deren wichtigsten der Dampfkessel gehört.
DAMPFKESSEL. Die Bauart des Lokomotivkessels ist in der Hauptsache auch
heute im 20. Jahrhundert in den grundlegenden Prinzipien noch immer die gleiche,
wie sie bereits die Stephensonsche Lokomotive »Rodcef im Jahre 1829 aufwies, wenn
auch die Abmessungen (Abbildung 3) des Kessels gegenüber diesen ersten Aus-
führungen ganz gewaltig gewachsen sind. Der normale Lokomotivkessel ist ein
Feuerbuchskessel mit innerer, kistenförmiger Feuerbuchse, in welcher sich der Rost
befindet, und vorgehenden Heizröhren.
Seine Hauptbestandteile sind die innere, in Europa meist aus Kupferplatten, in
Amerika aus Stahlplatten hergestellte Feuerbuchse mit der hinteren Rohrwand, der
die innere Feuerbuchse umschließenden äußeren Feuerbuchse, an weldie sich der
ooooooooooooooooo VON A. DOEPPNER ooooooooooooooo 9
Langkessel anschließt, der vorn durdi die
vordere Rohrwand abgeschlossen wird und
vor welcher sich die Rauchkammer befindet;
ferner eine mehr oder minder große An-
zahl von dünnwandigen Feuerrohren mit
kleinem Durchmesser, welche in den beiden
Rohrwänden eingewalzt sind und die Ver-
bindung zwischen dem Feuerungsrost und
dem Schornstein herstellen. Versuche, welche
den Ersag der teuren und schwierig herzu-
stellenden inneren Feuerbuchse bezwediten,
haben dauernde Erfolge nicht ergeben.
Der ankerlose Lokomotivkessel, Bauart
Leng, dessen Feuerungsherd in einem Well-
blechflammrohr lag, gewann nur geringe Ver-
breitung und versdiwand, als wiederholt
Kesselexplosionen eintraten. — Auch der von
amerikanischer Seite unternommene Versuch,
dieser Bauart als Bauart Vanderbilt neuen
Eingang zu verschaffen, scheiterte sehr bald.
Einige Verbreitung fanden besonders in
Österreich die Kessel Bauart Brotan, bei
denen die Innenfeuerungen nad\ Art der
Schiffskessel ganz aus gebogenen Rohren
bestanden, in welchen das Wasser zirkulierte ;
aber auch diese Kessel haben sich auf die
Dauer nicht behaupten können. Neuerdings
machen die preußischen Staatsbahnen Ver-
suche mit einem Wasserröhrenkessel, Bauart
Stroomann, bei welchem der Feuerungsherd
durch ein Wellenflammrohr gebildet wird und
der nicht Feuerrohre, sondern Wasserröhren
aufweist. Die Hauptbestandteile dieses Kes-
sels sind ein gewöhnlicher Walzenkessel mit
Flammrohr und Dampfdom, eine Anzahl von
Wasserrohren, welche die Vorderwand des
Walzenkessels mit einer geschweißten Wasser-
kammer verbinden, und dem die Wasserröh-
ren umhüllenden Rauchkammermantel. Der
mit dieser neuen Bauart bezweckte Vorteil
besteht (Abbildung 4) in der höheren Dampf-
entwicklungsmöglichkeit gegenüber dem alten
Stephensonschen Rauchröhrenkessel, und es
sind bei den Versuchen Dampfziffern von
über SO kg pro qm festgestellt worden.
Indessen konnten die Versuche mit dieser
Kesselbauart noch nicht zum Abschluß ge-
bracht werden, weil sich zunächst Unzuträglich-
10 ooooaoooco DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN o o ■> » o o .. » o » o »
keiten im Betriebe herausstellten, insbesondere Undichtigkeiten, die wohl in erster
Linie auf noch fehlende Fabrikationserfahrungen zurückzuführen sind. Man wird also
abwarten müssen, ob dieser neueste Versuch mit einer anderen Kesselbauart dem
alten Stephensonschen Kessel ernsthafte Konkurrenz wird machen können. Einst-
weilen behauptet er nach wie vor das Feld bei der Dampflokomotive, wenn er audi
in wichtigen Einzelheiten nennenswerte Verbesserungen erhalten hat.
Die einschneidendste Verbesserung bezüglich Erhöhung der Leistungsfähigkeit
des Lokomotivkessels brachte die in den legten zehn Jahren zur Einführung gelangte
Überhigung des Dampfes.
Waren die wertvollen Eigenschaften des überhigten Dampfes bei ortsfesten Dampf-
anlagen schon längere Zeit vorher erkannt und die Verwendung in diesen Dampf-
maschinen schon ziemlich verbreitet, so waren die Schwierigkeiten, den überbieten
Dampf audi bei Lokomotiven anzuwenden, doch außerordentlich groQe, und erst dem
Zivilingenieur Wilhelm Schmidt in Wilhelmshöhe bei Kassel gelang es unter Mit-
wirkung des Geheimen Baurats Garbe, eine brauchbare und betriebssichere Aus-
führungsform für einen Lokomotivkessel-Uberhißer zu schaffen.
Bereits auf der Pariser Weltausstellung im Jahre 1900 konnte die Firma A. Borsig
eine 2 B-Schnellzuglokcimotive zur Ausstellung bringen, welche als einzige ihrer Art
Aufsehen und Bewunderung erweckte.
Im Laufe der folgenden Jahre wurde durch stetig fortgese^te Versuche und Beob-
achtungen im Betriebe der preußischen Staatsbahnen die Konstruktion des Uberhi^ers
Wasserrohre nkessel Bauart Stroomann.
ooooooooooooooooo
VON A. DOEPPNER oooooooooooooo 11
stetig verbessert» und es kann nunmehr ohne weiteres als feststehend angesehen
werden, daß die Zeit der Versuche hiermit endgültig vorüber ist und daß die Heiß*
dampflokomotive für Vollbahnbetriebe das leistungsfähigste und wirtschaftlichste Fahr-
zeug auf Schienen darstellt. — Aus den zahllosen Erfindungen und Bauarten von
Lokomotivüberhit^ern, die im Laufe der letzten zehn Jahre entstanden, ragt bezüglich
der Zahl der Ausführungen die Schmidtsche Bauart weit hervor. Den Siegeslauf, den
die Heißdampflokomotive im allgemeinen und die Schmidtsche Bauart im besonderen
im letzten Jahrzehnt antreten konnte, beweist am eindringlichsten die nachstehende
Aufstellung über die Ausführung von Schmidtschen Lokomotivüberhit^ern.
Im Jahre 1900 waren im Bau oder Betrieb 7 Lokomotiven
» n J2Al5 r M » » » 029 f,
, 1908 .... n 2908
. 1910 » , . . .6039
Anfang 1912 , , , , , 10985
»
mit Überhifeern nadi
den Patenten von
Wilhelm Schmidt.
Diese verteilen sich gemäß einer Broschüre der Schmidtschen Heißdampf - Gesell-
schaft m. b. H. zu Wilhelmshöhe bei Kassel vom Januar 1912 auf die einzelnen
Länder wie folgt:
Belgien . . .
. 486 Lokomotiven Spanien . . ,
. 114 Lokomotiven
Bulgarien . .
1
Türkei . . .
71
Dane mark
. 76
, Ungarn . . .
. 27
Deutschland .
. 4000
1 Ägypten . .
1
Finnland . .
23
, Argentinien . ,
. 111
Frankreich . .
. 1109
, Bolivien . .
1
Griechenland .
. 16
, Brasilien . . .
40
Großbritannien
. 371
Chile . . .
4
Holland . . .
• 87
, Engl. Kolonien .
. 332
Italien . . .
. 472
t Franz. »
39
Luxemburg .
1
, Holland. „
73
Norwegen . .
44
1 Japan . . . •
72
Österreich
. 636
, Kongostaat . .
1
Portugal . .
16
, Syrien . . .
3
Rumänien . .
. 68
, Uruguay . . .
5
Rußland . .
. 582
t Vereinigte Staa-
Schweden . .
. 295
, ten von Nord-
Schweiz . .
. 174
, amerika . . .
1483
Der Uberhi^er in seiner heutigen endgültigen Ausgestaltung ist in den Lokomotiv-
kessel in der Weise eingebaut, daQ die oberen Reihen der gewöhnlichen Heizröhren
mit kleinem Durchmesser erseht werden durch zwei oder drei Reihen nebeneinander-
liegender Rauchröhren von größerem Durchmesser — 120 bis 130 mm lichtem Durch-
messer — , die in gleicher Weise wie die normalen Heizröhren in beiden Rohrwänden
eingewalzt werden (Abbildung 5). In diesen Rauchröhren von größerem Durchmesser
liegt je ein dünnwandiges Röhrenbündel von engem Durchmesser, welches viermal
der Länge nach das Rauchrohr ausfüllt und dessen beide Enden in einen SammeU
kästen münden, der, in der Rauchkammer liegend, an der Rohrwand angebracht ist
und die Verbindung mit dem Dampfraum des Kessels vermittels des Dampfentnahme-
regulators im Dampfdom herstellt. Dieser Sammelkasten ist durch Scheidewände in
zwei Abteile geteilt, und der Vorgang bei der Dampfüberhigung ist dann der folgende :
nach Öffnung des Dampfentnahmeregulators strömt der nasse Kesseldampf in den
Sammelkasten und von hier durch die abwechselnd mit einem Rohrende in den Naß-
DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN » » «
@ dampfraum des Sammelkastens und mit
% dem anderen Ende in den Heißdampf'
J räum mündenden Rohrbündel in dieÜber-
hitierrohre, dabei viermal auf die Länge
der RaudirÖhren an den durch diese strei-
dienden Feuergasen vorbeiziehend zurüde
zu dem Sammelkasten, in dessen Heiß'
dampfraum eintretend und von hier zu
den Dampfzyl indem, um Arbeit zu verrich-
ten. Durch das viermalige Vorbeiströmen
an den Feuergasen wird dem Dampf das
mitgerissene Wasser entzogen, er wird zu-
erst getrodtnet und dann auf eine höhere
Temperatur gebradit, als nassem Kessel-
dampf entspridit, d. h. er wird überhidt.
Temperaturen bis zu 350'' sind im nor-
malen Fahrbetriebe dauernd erreidit wor-
den, also bei einer Dampfspannung von
12 atm, der eine normale Dampftempe-
ratur von etwa ITO** entspridit, eine Über-
hiljung um 180"!
Aus der vorstehenden Besdireibung des
Überhißers geht aber auch hervor, daß die
Überhißung des Dampfes erst nadi öff-
nen des Regulators in Kraft tritt, das heißt
also, nachdem sich die Lokomotive in Be-
wegung geset}t hat. Hieraus ergibt sich
dann als logische Folgerung, daß die Wir-
kung des Überhi^ers am kräftigsten ist,
9- je länger sich die Lokomotive in Bewegung
g; befindet, denn bei jedesmaligem Anhalten
^ wird durch Sd^ließen des Regulators auch
g der Überhiger außer Tätigkeit gesegt.
» Folgen nun, wie es bei Kleinbahnen zu-
g trifft, diese Aufenthalte sehr häufig infolge
2 der meist sehr kurzen Abstände der ein-
I zelnen Bahnstationen untereinander, und
e dauern diese Aufenthalte längere Zeit, so
Q wird sich eine Dauerwirkung des Über-
S hifters nidit erreichen lassen, die wirt-
^ sdiaftlidien Vorteile des Heißdampfes blei-
3 ben ungehoben. In nodi höherem Maße
g* "trifft das auf Lokomotiven für Rangier-
S* zwedie zu, und hier liegt die Erklärung
1 dafür, daß der bei weitem größte Anteil an
%■ der großen Zahl im Betriebe befindlicher
I Heißdampflokomotiven auf die Sdinell-
r- zug' und Güterzuglokomotiven der Voll-
ooooooooooooooooo VON A, DOEPPNER oooooooooooooo 13
bahnen entfällt; wahrend sie in Kleinbahn- und industriellen Betrieben sich nur auf
vereinzelte, besonders günstig liegende Betriebe beschränkt.
DIE DAMPFMASCHINE. Die Dampfwirkung bei den Lokomotiven erfolgt all-
gemein mit einfacher oder zweistufiger Dampfdehnung. Drei- oder mehrstufige
Dampfdehnung hat bisher keine dauernde Anwendung gefunden, erscheint auch
wegen des hohen Gegendrucks im Niederdruckzylinder nicht zweckmäßig. Bis Ende
der siebziger Jahre .des vergangenen Jahrhunderts wiesen die Lokomotiven ausnahms-
los einstufige Dampfdehnung auf, die in zwei horizontal oder wenig geneigt an-
geordneten Dampfzylindern erfolgte, welche mittels Kolbens und Kreuzkopfs die Kraft
auf eine Achse übertrugen, auf der die Treibzapfen um 90 ^/o zueinander verseht
waren.
Erst im Jahre 1876 führte Schneider & Co. in Creuzot die ersten Zweizylinder-
Verbundlokomotiven nach den Entwürfen von Mallet aus, denen 1880 die ersten in
Deutschland von F. Schichau in Elbing erbauten folgten. Da die mit diesen Verbund-
lokomotiven erzielten Resultate in bezug auf den Kohlenverbrauch günstige waren,
erreichte diese Bauart besonders durch die Arbeiten von v. Borries bald eine große
Verbreitung. Der Ausführung mit je einem Hochdruck- und einem Niederdruckzylinder
folgten in den neunziger Jahren die Vierzylinderlokomotiven mit zwei Hochdrucic- und
zwei Niederdruckzylindern, entweder in Tandemanordnung mit je einem Hoch- und
Niederdruckzylinder hinter- oder übereinander oder derart angeordnet, daß die Hoch-
druckzylinder außerhalb des Rahmens, die Niederdruckzylinder innerhalb des Rahmens
untergebracht wurden. Da die Vierzylinderanordnung besonders vorteilhaft auf den
Massenausgleich der hin- und hergehenden Triebwerksmassen wirkt, findet sie sich
in erster Linie bei den schnellfahrenden Lokomotiven, also den Schnellzug- und Per-
sonenzuglokomotiven, weniger häufig bei Güterzuglokomotiven.
Trogdem die besonders auf deutschen Bahnen angestellten sehr eingehenden Beob-
achtungen eine Brennstoffersparnis von 15 bis 20 ^/o gegenüber gleichstarken Zwil-
lingslokomotiven ergaben, hielten sich doch viele Bahnverwaltungen des Auslandes
sehr zurück, denn zur wirklichen Erzielung der Brennstoffersparnisse im Dauerbetriebe
war eine Reihe von Forderungen bei Entwurf und Ausführung der Lokomotiven zu
berücksichtigen, an denen häufiger Unterlassungssünden begangen wurden, die natur-
gemäß Fehlschläge zur Folge hatten.
Mitten in den Entwicklungsgang der Verbundlokomotive fiel dann der Übergang
zum Heißdampf, der zur Folge hatte, daß auf lange Jahre hinaus die Verbund-
lokomotive zurücktrat, und erst neuerdings tritt sie für moderne Schnellzuglokomo-
tiven wieder in die Erscheinung, und zwar in Verbindung mit dem Heißdampf als
jy Heißdampf- Verbund-Schnellzuglokomotive*. Die Zweizylinder-Heißdampflokomotive
hatte vor der Verbundlokomotive den Vorteil, daß sie gleichgroße Dampfzylinder
benutzte und damit eine für beide Maschinenseiten unter allen Umständen gleiche
Arbeit abgab; des weiteren vermied sie die Schwäche der Verbundlokomotive hin-
sichtlich des Anfahrens bei jeder Kurbelstellung, eine Eigenschaft, die bei der Ver-
bundlokomotive erst durch mehr oder weniger komplizierte Hilfsmittel hergestellt
werden mußte; dazu kam, daß eine nennenswerte Vergrößerung der Leistung von
Verbundlokomotiven kaum mehr durchgeführt werden konnte, weil das zur Verfügung
stehende Umgrenzungsprofil die Anordnung ausreichend großer Niederdruckzylinder
behinderte, und endlich die Tatsache, daß durch Verwendung des Heißdampfes eine
wesentlich höhere Ersparnis an Brennstoff und Kesselwasser erzielt wurde, als es
bis dahin mit der besten Verbundlokomotive möglich gewesen war.
14 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Mit der allgemeinen Einführung der Heißdampfmasdiine Hand in Hand erfolgte
auch der Übergang von dem bisher als Steuerungsorgan verwendeten flachen Muschel"
Schieber, dessen Entlastung bei den großen Dimensionen der Niederdruckzylinder be-
reits große Schwierigkeiten bot, zu dem vollständig entlasteten Rund- oder Kolben-
Schieber.
Die früheren Flachschieber genügten nicht mehr und wurden vollständig verlassen;
man ging zum Kolbenschieber mit innerem Dampf eintritt über. Es boten sich der
Ausführung eines solchen allen Anforderungen im Betrieb entsprechenden Schiebers
sehr große Schwierigkeiten, und die wertvollen wirtschaftlichen Eigenschaften des Heiß-
dampfes traten voll erst dann in die Erscheinung, als es gelungen war, auf Grund
der seitens der preußischen Staatsbahnen jahrelang fortgesegten Betriebsversuche eine
Schieberbauart festzustellen, die jeder Betriebsforderung entsprach: dauernd gute
Dampfdichtheit, vollständige dauernde Entlastung, kleine schädliche Räume sowohl
den Wandungen als auch dem Volumen nach, präziser Dampfabschluß, guter Voraus-
tritt und günstige Kompressionsverhältnisse audi bei den kleinsten Zylinderfüllungen.
Kblbcnsdiiebervon Hochwald
Der hier abgebildeteSchie-
ber, Bauart Hochwald,
kann als eine der besten
Ausführungsformen be-
zeichnet werden, nachdem
es gelungen ist, noch bei
Zylinderfüllungen von 5*^/o
des Kolbenhubes einwand-
freie Dampfverteilung zu
^^^™ erzielen und so durch
weitestgetriebene Dampf-
dehnung eine Ausnugung
Abbild. 6. Kolbenschieber fQr Heißdampflokomotiven, Bauart Hochwald. J^q^ Heißdampfes zu er-
reichen, die bis vor nicht langer Zeit zu den Unmöglichkeiten zu gehören schien.
{Abbildung 6.)
Nachdem nun im vorhergehenden ein kurz und allgemein gehaltener Hinweis auf
den Entwicklungsgang der Dampflokomotive und auf ihre heutige Ausführungsform
sowie die wichtigsten für den jeweiligen Verwendungszweck in Betracht kommenden
Einzelheiten gegeben ist, kann im nachstehenden auf die einzelnen Bauarten für
diese verschiedenen Verwendungszwecke näher eingegangen werden.
A. SCHNELLZUG -LOKOMOTIVEN. Nach Hammer beträgt die Zunahme der
Lokomotivleistungen in den Schnell- und Eilzügen im Jahre 1909 gegenüber dem
Jahre 1894 auf den preußischen Staatsbahnen etwa 565 ^/o; unter Berücksichtigung
der vermehrten Anzahl der im Betriebe befindlichen Schnellzuglokomotiven ergibt
5ich weiter, daß von den heutigen Schnellzuglokomotiven etwa die dreifache Lei-
stung gegenüber dem Jahre 1895 verlangt wird.
Aus diesem statistischen Rückblick, der auch in ähnlichem Umfang für die außer-
deutschen Bahnen zutreffen dürfte, ergibt sich auch die Entwicklung der Schnellzug-
lokomotive. Lokomotiven mit einer freien Treibachse und mehreren Tragachsen
kommen nur noch vereinzelt auf englischen Bahnen vor, wo sie Schnellzüge von
mäßiger Belastung auf ebenen Strecken befördern. Abgesehen von diesen Spezial-
fällen finden sich jedoch ausnahmslos bei allen modernen Schnellzuglokomotiven zwei
gekuppelte Treibad\sen für die Flachlandstrecken mit geringen Steigungen und drei
ooooooooooooooooo
VON A. DOEPPNER oooooooooooooo 15
gekuppelte Achsen für die Strecken, wo lange und größere Steigungen im Sdinellzug«
verkehr zu überwinden sind. Zu diesen gekuppelten Treibachsen kommt mit wenigen
Ausnahmen ein vorderes, unter der Rauchkammer liegendes zweiachsiges Drehgestell
und des öfteren auch noch eine hintere, unter oder hinter der Feuerkiste liegende
weitere Tragachse.
Diese im Verhältnis zur Anzahl der gekuppelten Achsen große Zahl von Trag«
achsen wird bedingt durch das Gewicht des Kessels, der mit Rücksicht auf die ver«
langte große Leistung sehr große Abmessungen erhalten hat.
Da bei den Schnellzuglokomotiven die durch den Fahrplan vorgeschriebene Ge-*
schwindigkeit die Hauptrolle spielt, die Einhaltung derselben aber davon abhängt,
daß der Kessel genügend Dampf erzeugt, so ist der Gang der Entwicklung dieser
Lokomotivbauart gegeben durch den Gesichtspunkt, daß der Kessel so leistungsfähig
hergestellt werden muß, wie es eben erreichbar ist, sei es durch Vergrößerung von
Heizfläche und Rostfläche bis an den höchst zulässigen Achsdruck heran, sei es durch
Zuhilfenahme des Heißdampfes. Und in der Tat sind die früheren 1 B*- und 2 B-
Zwillings' und Verbundlokomotiven fast überall aus dem Schnellzugsdienst ver«
schwunden, und als typische Bauart der Schnellzuglokomotive gilt heute die 2 B. H S L
und die 2 C. H S L, zu welch letzterer auch noch die Vierzylinder-ZwillingS' und die
Vierzylinder "Verbundanordnung kommt; diese beiden legteren aus der Forderung
heraus, den Lauf der Lokomotive bei den in Betracht kommenden heutigen Ge«
schwindigkeiten von 100 bis 120 km per Stunde zu einem möglichst ruhigen zu ge«
stalten.
Als Beispiele dieser modernsten Schnellzuglokomotiven können die nachstehend
aufgeführten gelten:
2 B. H S L (preußische S 6).
Zulässige größte Geschwindigkeit 110 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 550 mm
Kolbenhub 630 „
Treibraddurchmesser 2100 ,,
Dampfüberdruck 12 atm
Rostfläche 2,305 qm
Heizfläche der Feuerbuchse 12,62 „
„ Siederohre 126,61 „
des Oberhifeers 38,57 „
» gesamt 177.80 qm
Wasserinhalt des Kessels 5,675 cbm
Dampfraum ., „ 1,870 „
Leergewicht (ohne Tender) 53600 kg
Dienstgewicht „ „ 59200 „
Reibungsgewicht 33370 „
2 C. H S L (4 Zyl. zw.). S 10. Verbund. (Abbildung 7.)
Zulässige größte Geschwindigkeit . . . 110 km (120)
Anzahl der Zylinder 4 (2 außen, 2 innen) (4)
Durchmesser der Zylinder .... 4 x 430 mm (2 x 400/610)
Kolbenhub 630 „ (660)
Treibraddurchmesser 1980 „ (1980)
Dampfüberdruck 12 atm (15)
Rostfläche 2,61 qm (2.94)
11
ff
16 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
^ Heizfläche der Feuerbuchse 13,57 qm (16,89)
„ Siederohre 140,68 „ (148,89)
des Überhifcers 55 „ (52,50)
„ gesamt 207,25 qm (218,28)
Wasserinhalt des Kessels 6,40 cbm (6,53)
Dampfraum „ „ 2,60 „ (2,66)
Leergewicht ohne Tender 70700 kg (72400)
Dienstgewidit „ 77720 „ (79600)
Reibungsgewidit 50920 „ (51000)
Die vorstehend näher beschriebenen beiden Bauarten können als Repräsentanten
für den Verwendungszweck — Sdinellzugsbetrieb — angesprochen werden. Sie
sind in ihren Einzelheiten wissenschaftlich und praktisch bis in das Kleinste durch-
gearbeitet und dürften bei dem heutigen Stande der Eisenbahntechnik in bezug auf
Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit nicht mehr übertroffen werden können. Was
die Leistungsfähigkeit anbelangt, so ist auch diese unter Beachtung der durch das
Umgrenzungsprofil und die Tragfähigkeit des Oberbaues gegebenen Möglichkeiten
an ihrer erreichbaren Grenze angelangt; nur wenn diese Grenzen, wie in Nord-
amerika, weiter gezogen werden können, wird man in der Lage sein, auf dieser
Basis auch die Leistung der Schnellzuglokomotiven wesentlich zu verstärken. Bei den
von den preußischen Staatsbahnen mit den genannten beiden Bauarten vorgenom-
menen längeren Versuchsfahrten ergaben sich für die 2 B. H S L folgende Leistungs-
resultate (nach Hammer):
Grundgeschwindigkeit 90 km in der Stunde
Durchschnittsleistung am Tenderzughaken 673 P.S.
Kohlenverbrauch auf 1 P.S. = 1,750 kg
Wasserverbrauch „1 ,t = 10,10 . „
Verdampfungsziffer 5,78
Dampferzeugung auf 1 qm Heizfläche in der Stunde 49 kg
Verbrannte Kohle auf 1 qm Rostfläche in der Stunde 512 kg
Oberhifeung im Mittel 350 <> C.
Diese 2 B-Lokomotive ist hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit sowohl auf Hügel" als
auch auf Flachlandstrecken allen in Vergleich gezogenen Lokomotiven überlegen. Der
Eigenwiderstand ist wegen der Einfachheit des Triebwerks sehr gering, ihr Lauf ist
auch bei den größten noch zulässigen Geschwindigkeiten ruhig und stoßfrei; die
größte Dauerleistung am Tenderzughaken kann zu 700 P.S. angenommen werden.
Die 2 B. H S L ist die leistungsfähigste vierachsige Schnellzuglokomotive, die sich in«
folge ihrer bei kleinen und großen Leistungen fast gleichen Wirtschaftlichkeit für die
Beförderung von Schnellzügen bis 400 t Gewicht eignet.
Bei schweren Zügen kommt dann die 2 C. H S L in Frage« für welche sich fol^
gende Ziffern ergaben:
Grundgesdiwindigkeit 95 km in der Stunde
Durdisdinittsleistung am Tenderzughaken 1024 P. S.
Kohlenverbraudi auf 1 P.S. = 1,378 kg
Wasserverbrauch ,i 1 n =" 8)08 „
Verdampfungsziffer 6,4
Dampf erzeugung auf 1 qm Heizflache in der Stunde 56 kg
Verbrannte Kohle auf 1 qm Rostfläche in der Stunde 553 kg
Oberhi^ung im Mittel 336 <> C.
VON A. DOEPPNEJl
In dem Werte von
8,08kgfürdieP.S./3t
als Dampfverbrauch
sind bereits alle Ver-
luste berüdtsiditigt,
d ie sich aus derEigen-
reibung der Loko-
motive, aus der Mit- .
führung des31,5cbm
fassenden Tenders,
BUS der Überwindung
des Luftwiderstan-
des bei 95 km Ge-
schwtndigkeitusw.er-
geben. Auf 1P.S./st
am Zughaken wur-
den im Durchschnitt
nur 1,378 kg Kohle
verbraucht; berück-
sichtigt man hierbei
die Kosten für das
Anheizen, dJeFracht-
kosten.Lagerung, Ver-
luste der Kohlen, so
wird sich die P.S,/st
am Zughaken also
auf nur etwa 3 Pf.
stellen.
Die Höchstleistun-
gen wurden erzielt
beim Befahren einer
mehrere Kilometer
langen Steigung von
1 : 100 mit 55 bis
60 km/st und einem
Zuge von 57 Achsen
= 470 t und er-
gaben eine indizierte
Leistung von etwa
1850 P.S. Das ist
eine Leistung, wie
sie bis vor wenigen
Jahren noch als un-
erreichbar galt für
eine Dampflokomo-
tive. Beachtet man
ferner, daß im Mittel
füreineZweizylinder-
Dl« TMhnlk Im XX. JahrhundcH. IV.
II
11
18 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN
oooooooooooo
NaOdampflokomotive mit einem Dampfverbrauch von 18 kg, bei einer Zweizylinder-
Verbundlokomotive mit einem solchen von 15 kg für die P. S./st am Tenderzughaken
gerechnet werden muß, während er bei der 2 B. HSL nur 10 kg, bei der Vierzylinder"
2 C'H S L V. nur etwa 8 kg beträgt, so ist die Überlegenheit der modernen Heißdampf-
lokomotive jeder früheren Bauart auch in bezug auf die Wirtschaftlichkeit ohne weiteres
erwiesen!
PERSONENZUG -LOKOMOTIVEN. Für den Personenzugdienst gelten im all-
gemeinen die gleichen Forderungen wie für den Schnellzugdienst, mit der Einschrän-
kung, daß die Geschwindigkeitsgrenze niedriger gesetzt ist, so daß damit die Gesamt-
leistung der Lokomotive geringer zu sein braucht und infolge des dadurch sich er-
gebenden geringeren Gewichts auch andere Bauarten in Frage kommen. Auch finden
sich bei diesen Betrieben, für nicht zu lange Bahnstrecken, bereits Tenderlokomo-
tiven, das sind solche, die ihre Vorräte an Speisewasser und Brennmaterial mit sich
führen, neben Lokomotiven mit besonderem Schlepptender.
Die Entwicklung der Bauart der Personenzuglokomotiven vollzieht sich in ähn-
licher Weise wie die der Schnellzuglokomotiven. Während noch bis Ende 1900 haupt-
sächlich Verbundlokomotiven mit zwei oder vier Zylindern im Betriebe waren, sind
diese zurzeit fast gänzlich von den Heißdampflokomotiven verdrängt. Zwei, jedoch
meistens drei gekuppelte Achsen mit kleinerem Durchmesser bilden hier die Grund-
lage der Bauart, weil mit der verringerten Forderung nach Geschwindigkeit ein höheres
Zuggewicht verbunden ist. Dazu kommt entweder eine meist vorn liegende Trag-
achse oder, wie bei den Schnellzuglokomotiven, ein zweiachsiges Drehgestell.
Als Beispiele moderner Bauarten von Personenzuglokomotiven können die beiden
nachstehend beschriebenen gelten.
1 C. HPL (P6).
Zulässige größte Geschwindigkeit 75—90 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 540 mm
Kolbenhub 630 „
Treibraddurchmesser 1600 „
Dampffiberdruck 12 atm
Rostfläche 2,25 qm
Heizfläche der Feuerbudise 11,49 qm
„ Siederohre 123,43 „
des Oberhifeers 42,51 „
„ gesamt 177,43 qm
Wasserinhalt des Kessels 5,54 cbm
Dampfraum „ >, 2,06 „
Leergewidii 52000 kg
Dienstgewicht 57500 „
Reibungsgewicht • 44290 „
Die ebenfalls in die obige Kategorie fallende 2 C. HPL unterscheidet sich im
Äußeren wenig von der 2 C. HSL und nähert sich auch, da die höchst zulässige
Geschwindigkeit für diese Naschine auf 100 km in der Stunde festgesegt ist, mehr
den Schnellzuglokomotiven. Ihre Hauptabmessungen sind die folgenden:
ZulSssige größte Geschwindigkeit 100 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 575 mm
Kolbenhub 630 „
VON A. DOEPPNER
Abbildung 8. 2 C-HeiQdampf-Personenzug-Tenderloltomotive der preuSisdten Sfaatsbahnen.
Treibraddunfamesser 1750 mm
Dampffiberdrudi .12 atm
RosHIädte 3,6 qm
HeizflSdie der Feuerbudise 14,22 qm
„ „ Siederohre 135,94 „
„ des Überiiifiers 49,38 ..
„ gesamt 199,54 qm
Wasserinhalf dea Kessels 6,62 cbm
Dampfraum „ 2,17 „
Leergewldif 61100 kg
Dienstgewidit 68450 „
Relbungsgewidit 47570 „
Aus der obigen 2 C. KPL entwickelte sidi als Personenzuglokomotive für kijrzere
Stredten mit beträchtlichen Steigungen die 2 C. H P T L (Abbildung 8) mit folgenden
Abmessungen:
2 C. H P T L.
Zuiassifie größte Geschwindigkeit 100 km
Anzalil der Zylinder 2
Durdimesser der Zylinder 575 mm
Kolbenhub 630 „
Treibraddurdtmesser 1750 „
Dampfüberdnidc 12 atm
Rostflfidie 1,85 qm
Heizfiiidie der Feuerbudtse 10,15 qm
„ Siederohre 122,38 „
dea Überhißers 39,70 „
„ gesamt 162,23 qm
Leergewidit 60000 kg
Dienstgewidit 75750 „
Reibungsgewi d)t 46300 „
Zeigten die bisherigen Beispiele Lokomotiven für normale Spurweite, so reidien
in den Abschnitt der Personenzug lokomotiven auch bereits schmalspurige Lokomotiven
hinein, für welche gleiche Forderungen zu erfüllen sind. Als ein Beispiel einer
DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN
^ soldien schmalspurigen Personenzugloko-
fs motive kann die nebenstehend abgebildete Loko-
mofive der japanischen Sfaatsbahnen angesehen
werden. (Abbildung 9.)
2 C. H P L (1067 mm Spurweite).
Zulissige greßle Oeschwindigkeit .... 90 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 470 mm
Kolbenhub 610 „
Treibraddurdimesser 1600 „
Dampfiiberdnidc 12,7 atm
RostnSche 1,86 qm
HeizflSthe der Feuerbuthse 12,37 qm
„ Siederohre 99,48 „
„ des Oberhifeers 26,95 „
„ gesamt ~T3£SÖ~qm~
Leergewidit 46200 kg
Dienstgewidit 51500 „
Reibungsgewidit 37500 „
Es liegt auf der Hand, daß die Unterbringung
eines Kessels von großer Heiz- und Rostflädie durch
Edie schmälere Spurweite außerordentlidi ersdiwert
wird, da einmal der die Rostfläche bildende untere
Teil des Feuerkastens zwischen die Räder ein-
3. gezogen werden muß, und anderseits die Hochlage
' des Kessels über Schienenoberkante mit Rücjfsidit
— auf die Stabilität der ganzen Maschine mit ab-
3 nehmender Spurweite nach unten begrenzt wird.
I LOKOMOTIVEN FÜR GEMISCHTE ZÜGE.
1 Für viele Bahnbetriebe stellte sich das Bedürfnis
s. heraus, Lokomotiven zu besib^n, die nicht nur reine
^ Schnell- oder Personenzüge einerseits und ge-
g wohnliche Güterzüge anderseits mit den dafür in
3 Frage kommenden normalen Geschwindigkeiten be-
9 fördern konnten, sondern auch imstande waren,
%■ auf ungünstigen Stredcen den bei Beförderung von
1* Auswanderer-, Eilgüter-, Fisthzügen u. dgl. zu stel-
S lenden Anforderungen zu entsprechen. Die für
S diese Zwecke bisher verwandte 1 C-Güterzugloko-
g- motive lief bereits bei Geschwindigkeiten von 50
2, bis 55 km in der Stunde recht unruhig, und bei
'S der erfolgten Erhöhung der Geschwindigkeit für
S. diese Art von Zügen auf 60 km mußte daher eine
g- andere, leistungsfähigere Maschine beschafft werden.
9 Als die für diese Art von Betrieben bestgeeignete
^ Lokomotive kann die 1 C. HPL (siehe unter Per-
% sonenzuglokomotiven) bezeichnet werden. Die
S* höchste Dauerleistung liegt bei dieser Lokomotive
? bei Geschwindigkeiten von 50 bis 70 km/st; die
t
VON A. DOEPPNER
Abbildung 10. 1 C-HeiSdnmpf-Personenzuf-Tenderlokomotive der preuQischen Staatsbahn.
Anzugkraft ist infolge der Raddurdimesser von nur 1600 mm sehr groß, und der Lauf
ist avdi nodi bei Geschwindigkeiten von 90 km/st in Gefällen vollkommen ruhig.
Neben dieser Bauart hat au<h auf kürzeren Strecken für gemischte Züge die aus
ihr hervorgegangene 1 C-Heißdampf-Tenderlokomotive große Verbreitung ge-
funden.
IC. HPTL (Abbildung 10).
ZulSsaige grSßte Gesdiwindigkeil 80 km
Aniahl der Zylinder 2
Durdunesser der Zylinder 540 mm
Kolbenhub 630 .
Trelbraddurdunesser 1500 ,
Dampfdrude 12 atm
RostflSdie 1,70 qm
Heizflfidie der Feuerbudise 9,26 qm
, „ Siederohre 102,60 .
des Oberhifters 26,70 .
, gesamt 138,56 qm
Leergewidit 50600 kg
Dienstgewidit 63050 .
Reibungsgewidit 48700 .
Diese Lokomotivgattung ist beispielsweise in großer Zahl im Betriebe auf den
Berliner Vorortbahnen, und dient hier sowohl der Beförderung von Vorortzügen mit
reiner Personenbeförderung, wozu sie sich infolge ihrer großen Anfahrbeschleunigung
hervorragend eignet, wie auch zur Beförderung von Güterzügen. Auch im Neben-
bahnbetriebe hat sie sich als Gemisditzuglokomotive auf nidit zu langen Strecken
gut eingeführt.
GÜTERZUG-LOKOMOTIVEN. Im Güterverkehr kommt es vor allem darauf an,
große Massen mit möglichst geringen Kosten zu befördern, die Zugkraft der Loko-
motive aus ihrem Gewicht also nach Möglichkeit auszunufsen. Deshalb wird bei
diesen Lokomotiven dahin gestrebt, das gesamte Gewicht der Lokomotive für die
Reibungsarbeit nugbar zu machen, also die Zahl der für die Reibungsarbeit nu^losen
22 oooooooooo PAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Laufachsen so weit zu beschränken» wie es die Rudcsicht auf den Oberbau zuläßt
Deshalb kennzeichnet sich die Bauart der Güterzuglokomotiven durch die größere
Anzahl der gekuppelten Treibachsen; im Vollbahngüterbetriebe verschwinden
die Lokomotiven mit nur 3 gekuppelten Achsen fast gänzlich und werden ersetzt durdi
solche mit 4 und 5» vereinzelt sogar mit 6 gekuppelten Adisen. Die Nordameriluiner
gehen in ihrem Bestreben» unter allen Umständen die größten und stärksten Loko-
motiven zu haben» sogar bis zu 8 und 10 gekuppelten Achsen, jedoch muß hierzu
bemerkt werden» daß mit derart komplizierten Maschinen die Grenzen der Wirtschaft-
lichkeit überschritten werden.
Mit der zunehmenden Anzahl der Achsen einer Lokomotive wächst natürlich der
Radstand derselben» das heißt die Entfernung von der ersten bis zur legten Achse.
Dieser Radstand steht aber in Wechselwirkung zu den vorhandenen Gleiskrümmungen»
und es bedarf bereits bei 4 Adisen besonderer Einrichtungen» weldie die Lokomotiven
befähigen» die Gleiskrümmungen sicher und ohne sdiädlidies Zwängen zu befahren.
Je größer die Anzahl der Achsen einer Lokomotive» um so komplizierter die Vor-
kehrungen für das Befahren der Krümmungen und um so unwirtsdiaftlidier wird
infolgedessen im allgemeinen die Lokomotive.
Bei Güterzuglokomotiven findet sidi» besonders im Auslande» nodi vielverbreitet
die Verbundmaschine mit 2 oder 4 Dampfzylindem» während sie in Deutsdiland audi
bereits fast ganz von der Heißdampflokomotive verdrängt ist. Als Beispiele moderner»
besonders leistungsfähiger und in bezug auf Wirtschaftlidikeit hervorragend durch«
gearbeiteter Güterzuglokomotiven können die nachstehenden Bauarten gelten:
E'Güterzug' Verbundlokomotiven der serbisdien Staatsbahnen. (Abbildung 11.)
Zulässige größte Qesdiwindigkeit 50 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 560/850 mm
Kolbenhub 632 mm
Treibraddurchmesser 1316 .
Dampfdrude 12 atm
Rostfl&he 3,46 qm
Heizfl&he der Feuerbuchse 12,00 qm
„ Siederohre 189,00 ,
gesamt 201,00 qm
Leergewidit der Lokomotive ohne Tender .... 60000 kg
Dienstgewidit der Lokomotive ohne Tender . . . 66000 „
Wesentlidi leistungsfähiger ist die
E-Heißdampf-Güterzuglokomotive der preußischen Staatsbahnen.
ZulHssige größte Qesdiwindigkeit 50 km
Anzahl der Zylinder 2
Durchmesser der Zylinder 630 mm
Kolbenhub 660 ,
Treibraddurchmesser 1400 »
Dampfdruck 12 atm
Rostflädie 2,62 qm
Heizflfidie der Feuerbuchse 17,38 qm
. „ Siederohre 136,77
, des Überhiters 49,40
, gesamt 203,55 qm
Leergewicht 62600 kg
Dienstgewicht 69550 ,
m
m
m
n
VON A. DOEPPNER
Abbildung 11. E-QQterzug -Verbundlokomotive der serbischen Staats bohnen.
Bei diesen Lokomotiven ist die Kurvenbeweglid\keit dadurch erreicht, daß die
vordere und die hintere Kuppeladise freies seitlithes Spiel nach beiden Seiten hin in
den AdisUgem und Zapfenlagern erhalten und so ein zwangloses Einstellen in den
Krümmungen ermöglidien. Diese äuQerst einfache Vorrichtung wurde zuerst in Öster-
reich durch Geh. Baurat Goelsdorf erprobt und hat sich inzwischen als beste und ein-
fachste Maßnahme bei vier- und fünffach gekuppelten Lokomotiven überall eingeführt.
Für kurze Streckten sind audi für die Beförderung von Güterzügen Tenderloko-
motiven in Verwendung mit 4 oder 5 gekuppelten Achsen, als deren leistungsfähigsten
Vertreter man die aus der vorstehend beschriebenen E - H G L hervorgegangene
E-K ei (Jdampf- Tenderlokomotive bezeichnen kann.
Eine noch wesentlich stärkere Güterzuglokomotive ist die 1 E-Vierzylinder-Heiß-
dampf- Güterzuglokomotive der belgischen Staatsbahnen, weldie wohl als die schwerste
europäische Güterzuglokomotive bezeichnet werden kann.
Anzahl der Zylinder 4
Durdunesser der Zylinder 4 x 500 mm
Kolbenhub 660 ,
Treibrsddurdimesser 1450 .
Dampfdrude 12 atm
Rostfifidie 5,1 qm
HeizfI8die gesamt 299,0 .
Dienstgewidll ohne Tender 104200 kg
Diese schwersten Güterzuglokomotiven sind für die Linie Luxemburg — Namur be-
stimmt, auf der bisher die schweren Güterzüge von drei C- Lokomotiven befördert
werden müssen.
Bei den im Jahre 1910 vorgenommenen Versuchsfahrten wurden nachstehende Zug-
leistungen erzielt:
1310 t auf der horizontalen mit 60 km in der Stunde
444 1 . . Steigung 1 : 40 , 25 . , .
Bei diesem Beispiel dürfte die Grenze der Wirtschaftlichkeit erreicht sein, eine noch
größere Steigerung der Abmessungen der Lokomotiven könnte nur auf Kosten der
24 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Einfachheit des Medianismus und der Betriebssicherheit erfolgen; es erscheint bereits
hier zweifelhaft, ob das Heizerpersonal imstande ist, dauernd den enormen Kessel
so zu beschicken, daß er voll ausgenugt wird und damit seinen höchsten wirtschaft-
lichen Effekt hergibt.
Als Kennzeichen aller bisherigen Beispiele für Vollbahnlokomotiven ergibt sich
aber gemeinsam für alle Verwendungszwecke einerseits das Bestreben, die Leistungs-
fähigkeit immer weiter zu steigern und anderseits die Wirtschaftlichkeit der Dampf-
lokomotive zu vergrößern.
LOKOMOTIVEN FÜR NEBENBAHNEN. An der gewaltigen Verkehrssteigerung,
die das le^te Jahrzehnt den Vollbahnen gebracht hat, nehmen auch die zum Teil in
staatlichem, zum Teil in privatem Betriebe befindlichen Bahnen zweiter Ordnung teil,
die Nebeneisenbahnen. Als solche sind zu verstehen in der Mehrzahl vollspurige,
mittels Dampfkraft durch Lokomotiven betriebene, dem öffentlichen Verkehr dienende
Eisenbahnen, auf welche Betriebsmittel der Hauptbahnen übergehen können, bei
denen aber die Fahrgeschwindigkeit von 40 km, in einigen Fällen auch von 50 km
im allgemeinen nicht überschritten werden darf. Bei diesen Bahnen ist auch der
Oberbau in der Regel schwächer als bei den Vollbahnen, und ein Raddruck von 5000,
neuerdings von 6000 kg kann als die Grenze angesehen werden. Da die Neben-
bahnen meist nur über kürzere Strecken führen, erübrigt sich die Mitführung eines
besonderen Schlepptenders für die Vorräte an Speisewasser und Brennmaterial, und
die hierfür bestimmten Lokomotiven werden daher ausnahmslos als Tenderloko-
motiven ausgeführt.
Da ferner der Bestand dieser Bahnen an Lokomotivmaterial meist im Interesse
geringer Anlagekosten sehr knapp ist, sind die Verwaltungen, abgesehen von einzelnen
besonderen Fällen, auch nicht in der Lage, sich besondere Bauarten für die Beförde-
rung von Personenzügen oder Güterzügen zu beschaffen, sondern sie bedürfen einer
für alle Verwendungszwecke geeigneten Maschine.
Die Geschwindigkeitsunterschiede sind hier auch verhältnismäßig gering, die An-
sprüche an die Kesselleistung bewegen sich in engeren Grenzen, und deshalb gehören
Laufachsen bei den Nebenbahnlokomotiven zu den Seltenheiten; sie haben hier im
allgemeinen auch keine Berechtigung, denn da die Laufachse für die Reibungsarbeit
nicht nugbar gemacht wird, da sie femer für die ruhige Gangart der Lokomotive bei
den hier in Betracht kommenden geringen Geschwindigkeiten nicht in Betracht kommt,
so bedeutet das Mitführen der Laufachslast eine nuglose Ausgabe, die auf die Wirt-
schaftlichkeit des Betriebes ungünstig einwirkt.
Der Heißdampf hat sich in diesen Betrieben nur sehr vereinzelt Eingang ver-
schaffen können und mit Recht nur da, wo die Betriebsverhältnisse für ihn günstig
lagen. In den meisten Fällen wird dieses jedoch nicht zutreffen und die erhöhten
Ausgaben bei der Beschaffung der teureren Heißdampflokomotive können erspart
werden. Dagegen haben sich Verbundlokomotiven bei größeren Verwaltungen auch
bis heute noch erhalten, da sie in manchen Fällen Ersparnisse an Brennmaterial
brachten.
Im allgemeinen jedoch ist die Bauart der Nebenbahnlokomotive die der B, C, D
oder E gekuppelten Tenderlokomotive.
Die B-Tenderlokomotive findet in diesen Bahnbetrieben nur wenig noch Verwen-
dung für die Beförderung von Güter- oder Gemischtzügen, denn ihre Zugkraft ist
mit Rücksicht auf den schwächeren Oberbau und das damit zusammenhängende geringe
Reibungsgewicht eine sehr begrenzte. Dagegen wird sie vielfach zur Beförderung
. o VON A. DOEPPNER » <■ = <
Abbildung 12. C-Nebenbahn-Tenderlokomottve.
leld\fer Personenzüge (Omnibuszüge) verwendet, wo die Einlegung solcher Züge in
den Fahrplan sidi als notwendig erweist.
Die normale Nebenbahnlokomotive, die sidi außerordentlich großer Verbreitung
erfreut, ist jedoch die C-Tenderlokomotive, mit früher 5 t, jegt 6 1 Raddrude.
C'Tenderlokomotive. (Abbildung 12.)
Zuläaaige grfiGte Gesdiwindigkeit 4S km
Anzahl der Zylinder 2
Durdtmesser der Zylinder 380 mm
Kolbenhub 530 „
Treibraddurdimesser 1100 „
Dampfdrudc 13 atm
Radstand 3000 nun
RosfflGdie 1,4 qm
HeizflSdie 70.0 „
Raum für Speisewasser 5 cbm
„ ,. Kohle 2 „
Leergewidll 37500kg
Dienstgewidit 36000 „
Für Strecken mit größeren Steigungen und stärkerem Güterverkehr kommt dann
die D-Tenderlokomotive mit 4 gekuppelten Achsen und die E-Tenderlokomotive mit
5 gekuppelten Achsen zur Verwendung, mit einem Dienstgewicht, das von dem jewei-
ligen Oberbau abhängig ist. Zwecks Anpassung an die Gleiskrümmungen genügt
auch hier, zweien der gekuppelten Achsen seitliches Spiel in den Lagern nach Bauart
Goelsdorf zu geben, da durch die Bedingung, daß rollendes Material der Hauptbahnen
auf die Nebenstrecken übergehen soll, sidi die Krümmungsverhältnisse dieser Bahn-
strecken denen der Hauptbahnen anpassen.
LOKOMOTIVEN FÜR KLEINBAHNEN. Weit größer ist die Verschiedenartigkeit
der Betriebsverhältnisse bei den meist schmalspurigen Kleinbahnen, worunter die
26 »opoo^oofo DAMPF. UND ELEKTROBAHNEN q» ■> ° ■> °
audi dem öffentlichen Verkehr dienenden Zubringerlinien zu den normalspurigen
Haupt- und Nebenbahnen verstanden werden. Die überaus große Zahl der zur An-
wendung gelangten Spurweiten auf einer Seite und die weit sdiwierigeren Stredten-
verhältnisse anderseits bedingen eine außerordentliche Mannigfaltigkeit der Lokomotiv-
bauarten,
Um beim Bau soldier Kleinbahnen die Anlagekosten möglichst niedrig zu halten,
werden Erdbewegungen nach Mögliciikeit vermieden und die Bahn dem vorhandenen
Gelände angepaßt, wobei sich natürlich besonders in hügeligem Gelände Steigungs-
und Krümm ungs Verhältnisse ergeben, die viel ungünstiger sind als im Verhältnis bei
den Voll- und Nebenbahnen. Aus dem gleichen Grunde wird auch häufig — wenn
auch nicht zum Vorteil der Verkehrsverhättnisse — ein möglichst schwacher Oberbau
gewählt, der zur Folge hat, daß bei der gewöhnlich sehr rasch eintretenden Verkehrs-
steigerung vielfach gekuppelte und komplizierte Lokomotivbauarten erforderlich werden.
Als übliche Grundspurweiten sind fUr diese Kleinbahnen anzusehen die Maße:
1000, 750 und 600 mm mit ihren zahlreichen Zwischenstufen.
In allen Fällen handelt es sich auch hier um Tenderlokomotiven mit 2, 3 oder
4 gekuppelten Achsen, zu denen auch noch des öfteren eine Laufachse tritt, sobald die
vorhandenen Krümmungen nicht zu besonderen Ausführungs formen zwingen. Einige
Beispiele besonders leistungsfähiger schmalspuriger Kleinbahnlokomotiven mögen hier
folgen :
1 C. TL (Herforder Kleinbahn, Abbildung 13).
Spurweile 1000 mm
Zulässiger Raddrudi 4000 kg
QrdQle Qesdiwindigkeit in der Stunde 35 km
Kleinste Krümmung 70 m Halbmesser
Zylinderdurdtmesser 330 mm
Kolbenhub 400 „
Treibraddurdtmesser 800 „
HelzflSdie 65 qm
Rostflüche 1,3 qm
t C'Kleinbahnlokomolive für 1000 n
VON A. DOEPPNER o o » „ » <, o o » p <, « o o 27
Leergewicht 22000 kg
Dienstgewidit 28000 „
Reibungsgewidit 24000 „
Die vordere Laufadise hat radialen Ausschlag nach beiden Seiten, so daß für das
Befahren der kleinen Krümmungen nur ein fester Radstand von 2200 mm in Frage
kommt; für diese Lokomotivgattung bestanden die Forderungen: möglidist große Zug-
leistung bei guter Durchsdinittsgesdi windigkeit, gute Kurvenbeweglichkeit in den zahl-
reichen Gleiskrümmungen bis herab zu 70 m Halbmesser und Anpassungsfähigkeit
an die Gleislage, die teilweise über nachgiebigen Moorboden führte.
Abbildung 14. Kleinbahnlokomotive für 785 mm Spurweite.
C1. TL (Schlesische Kleinbahn, Abbildung 14).
Spurweite 789 mm
ZulSssiger Raddrude 4300 kg
GrSßte Gesdiwindigkeit 30 km
Kleinste Krümmung 50 m
Zylinderdurdimesser 320 mm
Kolbenhub 400 „
Treibraddurdimesser 800 „
Heizflädke 40 qm
Rostfladie 0,8 qm
Raum für Wasser 3,000 cbm
„ „ Kohlen t,250 „
Leergewidit 19750 kg
Dienstgewidit . . 26000 „
Reibungsgewidit 22000 „
Bei dieser Lokomotive ist die radial bewegliche Laufachse nach hinten gelegt, weit
infolge der geringen Spurweite der Schwerpunkt der Lokomotive nach unten gerüdtt
werden mußte und deshalb der Kessel nicht mehr über die Räder gelegt werden
konnte. Ein Einziehen der Feuerbuchse zwisdien die Räder verbot sich wegen des
dann zu schmal werdenden Rostes, und es blieb nichts übrig, als den Feuerkasten
hinter die hintere Kuppelachse zu verlegen und das dadurdi hinten überhängende
Lokomotivgewicht von der Laufadise aufnehmen zu lassen.
28 o ° ° o ° ° o o P o DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN o o o o - c o o - o o o
DT. L (600 Spurweite). (Abbildung 15.)
Spurweite 600 mm
Zulisslger Raddrud( 2200 kg
Graste Geschwindigkeit 25 km In der Stunde
Kleinste Krümmung 50 m Halbmesser
Zylinderdurdimesser 280 mm
Kolbenhub 360 „
Treibraddurdunesser 720 „
HeizflSche 33 qm
Rostflädie 0,60 qm
Baum für Wasser 2,00 cbm
„ „ Kohlen 1.00 „
Leergewidtt 13300 kg
Dienstgewidit 17600 „
Reibungagewidit 17600 „
Bei dem durch die kleinen Räder möglidien kurzen Radstande konnte eine ge-
nugende Kurvenbeweglidikeit nodi durch die Bauart Goelsdorf erreicht werden. Schwie-
riger wird die Bauart sdimalspuriger Lokomotiven, wenn einerseits noch leistungs-
fähigere Lokomotiven benötigt werden und wenn anderseits die Krümmungen schärfer
sind. Für solche Verhältnisse treten dann die kurvenbeweglichen Lokomotiven ein.
KURVENBEWEGLICHE LOKOMOTIVEN. Unter den zahlreichen Ausführungs-
fornten kurvenbeweglicher Lokomotiven erfreuen sich dauernder Verwendung in auS'
gedehntem Maße in erster Linie die beiden Bauarten nach Mallet und nach Klien-
Lindner.
Die erstere Bauart ist besonders geeignet für schmalspurige Hügellandbahnen,
deren gesteigertem Güterverkehr sie dadurdi Rechnung trägt, daß sie die Verwendung
starker Lokomotiven mit geringen Raddrüdten und großer Kurvenbeweglichkeit unter
Ausnugung des gesamten
Lokomotivgewichts für die
Reibungsarbeit ermög-
licht.
Der Grundgedanke,
zwei vollständige Trieb-
werke durch Scharniere
zu einer Lokomotive zu
vereinigen, wurde zuerst
in der Bauart Meyer in
die Praxis umgese^t; bei
diesen Meyerschen Loko-
motiven sind beide Trieb-
gestelle beweglich und
tragen einen gemein-
schaftlichen Kessel, wäh-
rend derAmerikanerFair-
Abbildung 15. D-Kleinbahnlokomofive für 600 mm Spurweite. ''« ^wei vollständige an
den Feuerkästen zusam-
menhängende Kessel mit gemeinsamem Dampf- und Wasserraum verwendete. Beide
Bauarten fanden keine nennenswerte Verbreitung, denn den Vorteilen der erreichten
Kurvenbeweglichkeit standen die im Betriebe störenden Nachteile entgegen, daß infolge
der Drehbarkeit beider Gestelle auch die Hochdruckdampfleitung zu den Zylindern
VON A. DOEPPNER
Abbildung 16. 1 C + C-Mallef-Tenderiokomotive der holländischen St&alsbahnen auf Java.
beweglich sein mußte. Diese Dampfleitung war aber im Betriebe nidit dauernd didit
zu holten und wurde die Ursache häufiger Betriebsstörungen und lästiger Instand-
halfungsarbeiten. Den angeführten Ubelstand vermeidet die Malletlokomotive, indem
hier das hintere Triebgestell, weldies die beiden Hodidrudtzyünder trägt, in fester Ver-
bindung steht mit dem Hauptrahmen und dem gemeinschaftlichen Kessel, während das
vordere, die beiden Niederdruckzylinder tragende Triebgestell an dem ersteren um
senkrecht angeordnete Scharnierbolzen drehbar befestigt ist. Ein Teil des Kesselgewidits
wird durch den vorderen Träger auf das vordere Drehgestell übertragen, so daß letzteres
auch mit der Hauptmasse des Hintergestells verbunden ist. Die erforderliche Dampf-
zuleitung zu den Hodidruckzylindern ist also bei der Malletlokomotive fest, und nur
die vom niedriggespannten Verbinder- bzw. dem Auspuffdampfe aus den NiederdrucJt-
zylindem erfüllte Dampfleitung muß beweglidi hergestellt sein, und deren Dichthalten
bietet im Betriebe keine besonderen Schwierigkeiten.
Diese Bauart hat Verwendung gefunden von den kleinsten Abmessungen bei
schmalspurigen Bahnen mit zwei Triebwerken, zu je 2 oder 3 gekuppelten Adisen,
bis zu den neuesten amerikanischen Riesenlokomotiven, die zwei Triebwerke zu je
4 oder gar 5 gekuppelten Achsen aufweisen.
Als ein gutes Beispiel einer leistungsfähigen Mallet-Kleinbahnlokomotive kann die
vorstehend abgebildete Lokomotive angesehen werden. (Abbildung 16.)
1 C + C-Mallet-Lokomotive.
Spurweite 1067 mm
GröQte Geschwindigkeit 50 km
Kleinste Krümmung 100m
_,..,. f H 340 mm
Zylmderdurdunesser ( ^ „o
Kolbenhub 510 „
Raddurdunesser 1100 „
Heizflfiche 135 qm
Rostfläche 2,0 qm
Raum für Wasser 6000 1
„ Kohle 2000 kg
Leergewicht 45750 „
Kensfgewichf 59200 „
30 o 0 o o o Q o .. o o DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN ■> o » o a o o o o o q q
KURVENBEWEGLICHE LOKOMOTIVEN, BAUART KLIEN-LINDNER. Bei dieser
Bauart wird die Kurvenbeweglidikeit dadurch erreidit, daß bei dreiachsigen Loko-
motiven eine Endachse, bei vier- und fünffach gekuppelten Maschinen die beiden
Endachsen als Hohlachsen ausgebildet
werden. Die Lokontotivlast und die
bewegende Maschinenkraft werden von
einer wie gewöhnlich im Hauptrahmen
gelagerten Kemachse aufgenommen und
von dieser auf eine mit den Rädern
fest verbundenen Hohlachse übertragen,
in welcjier die Kernachse mittels Kugel'
Zapfens und zweiteiliger Lagerschale
drehbar und verschiebbar gelagert ist.
(Abbildung 17.)
Auf diese Weise wirken die End-
achsen, obwohl gekuppelte Triebachsen,
als freie Lenkachsen, die mit einer
Rückstellvorrichtung verbunden sind,
oder sie sind durdi Lenker miteinander
zwangläufig verbunden.
Auch können bei vierachsigen Loko-
motiven noch die Mittelachsen seitlich
verschiebbar hergestellt und dann je eine
Mittelachse mit einer Endachse zu einem Gestell vereinigt werden, wodurch eine
zwangläufige riditige Einstellung des Fahrzeugs in der Cleiskrümmung gesichert ist.
Ein Beispiel für eine derartige moderne Ausführung kann nachstehende Loko-
motive geben, die für die Beförderung schwerer Güterzüge auf schmalspurigen Bahnen
mit schwierigen Geländeverhältnissen gebaut und imstande ist, Krümmungen bis
herab zu 25 m Halbmesser ohne Zwängen zu durchfahren. (Abbildung 18.)
DTL
Zulässige grdßte Gesdiwindigkeit 30 km
Zylinderdurdimesser 340min
Kolbenhub 400 „
Raddurdimesser 810 „
Dampfdrude 13a(m
Hcizflädie 60 qm
RostflSche 1,0 „
Kleinster KrQ mm ungsttalbmess er 25 m
Spurweite 785 mm
Raum für Speisewasser . . . 25001
Raum für Brennmaterial . . . 1SO0„
Leergewicht 23 500 kg
Diensfgewidit 30000 „
Die obige Bauart hat sich be- ,, „ „„
., ,,, . c- 'j . j Abbildung 18. D-Tenderlokomolive mit nohladtsen nam
zuglich germgen Eigenwiderstandes, g^^^^ Klien-Lindner.
großer Dauer der Radreifen und
Sicherheit gegen Entgleisen gut bewährt. Die Kompliziertheit der Hohlachsen hat zu
besonderen Nachteilen im Betriebe nicJit geführt, so daß diese Bauart eine ziemlich
jroße Verbreitung gefunden hat.
VON A. DOEPPNER o o o o „ ^ „ o 31
STRASZEN BAHN- LOKOMOTIVEN. Eine besondere Abart der dem öffentlidien
Verkehr dienenden Kleinbahnen bilden die Straßenbahnen. Wenn aiidx bei diesen,
besonders in Deutsdiland, fast ohne Ausnahme der Dampfbetrieb ersefst worden ist
durd\ elektrisiften Be-
trieb, so gibt es doch
noch, zum Beispiel In
Holland , Italien , Süd-
amerika usw., eine große
Anzahl von Straßenbah-
nen mit Dampfbetrieb.
Für diese Betriebe
haben sidi besondere
Bauarten von Lokomoti-
ven herausgebildet, die
sidi dadurch kennzeidi-
nen, daß das Führerhaus
über die ganze Lange der
Masdiine reicht, und daß
das Triebwerk entweder
durch seitlich herunter-
hängende Bledischürzen Abbildung 19. Straßenbahrlokomotive.
verkleidet oder durch voll'
ständige Blechkästen staubdidit eingekapselt ist. Dadurifi erhält die Lokomotive ein
mehr wagenartiges Aussehen, das sidi besser dem Straßenbetriebe anpaßt als die ge-
wöhnlid\e Dampflokomotive. Der Führer hat seinen Stand entweder seitlich vom
Kessel oder zur noch besseren Übersidit über besonders belebte Strecken in jeder
Fahrtriditung vor dem Kessel stehend. Alle diese Lokomotiven sind Tenderloko-
motiven, mit zwei oder drei, seltener vier gekuppelten Adisen; Tragachsen finden
sich fast nie, da es sich stets nur um verhältnismäßig geringe Geschwindigkeiten
handelt, während die Ansprüche an die Zugleistung verhältnismäßig hohe sind, weil
der Staub, der Straßenschmuß, das häufige Anhalten und Anfahren in hohem Maße
anstrengend wirken.
C- Straßenbahnlokomotive. (Abbildung 19.)
Zulässige größte Geadiwindigkeit 35 km
Kleinsfer Krümmungshalbmesser 30 m
Zylinderdurdimesser 280 mm
Kolbenhub 360 „
Raddurdtmesser 850 „
Dampfdrude 14 atm
Heizflfidie 28 qm
RostflHdie 0,79 m
Spurweite 1445 mm
Raum für Speisewasser 2000 I
Raum für Brennmaterial 500 „
Leergewidit 14000 kg
Dienstgewid\t 18000 „
ZAHNRAD-LOKOMOTIVEN. Auf Hauptbahnen wird als praktisch braudibare
Crenze eine höchste Steigung von 25 v. T. angesehen; im hügeligen Gelände, wo
keine durchgehenden Schnellzüge zu befördern sind, steigt das Verhältnis auf 40 v. T.
32 ooooaooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Nebenbahh" und Kleinbahnsfrecken weisen auch noch stärkere Steigungen auf, mit
reinem Reibungsbetriebe, und zwar kommen hier noch Steigungen vor von 60, aus*
nahmsweise sogar 70 v. T. Indessen erfordern derartig hohe Steigungen schon be-
sondere Vorkehrungen und große Aufmerksamkeit in der Bedienung der Lokomoti-
ven, um ein Schleudern und Gleiten derselben zu verhüten. Audi können auf der-
artigen Steigungen nur noch verhältnismäßig sehr geringe Lasten befördert werden,
weil die Lokomotive zur Hinaufschaffung ihres eigenen Gewidits bereits den größe-
ren Teil ihrer aus dem Reibungsgewidit zu erzielenden Zugkraft benötigt. Wo es
sich also um die Beförderung größerer Zuglasten auf Steigungen von mehr als
50 V. T. handelt, wird man stets Zahnstangenstredken einschalten; anderseits müssen
derartige Zahnstangenstrecken auf Linien vermieden werden, wo sich ein durch-
gehender Schnellzugbetrieb abwickelt, denn die Zahnstange erlaubt nur eine sehr
geringe Geschwindigkeit, und das Ein- und Ausfahren von dieser Strecke erfordert
besondere Vorkehrungen — Ein- bzw. Ausfahrtstrecken ^- und besondere Aufmerk-
samkeit.
Die Verschiedenheit der Betriebe auf Bergbahnen mit Zahnstangenstredken bedingt
auch verschiedenartige Anordnung der Triebwerke und Bauarten; nach der grund-
legenden Ausgestaltung der Triebwerke lassen sich vier Gruppen von Zahnradloko-
motiven unterscheiden und zwar: a) Lokomotiven, welche nur durch das Zahnrad
an der Zahnstange fortbewegt werden, die also im übrigen nur Tragräder besigen.
Bei dieser Bauart wird das Zahntriebrad gewöhnlich von der schneller laufenden
Kurbelwelle mittels Räderüberse^ung angetrieben. Diese zuerst von Riggenbadi bei
der Rigibahn angewendete Bauart eignet sich für Bahnen, welche mit starken,
wenig wechselnden Steigungen, auf denen nur Zahnstangenbetrieb in Frage kommen
kann, auf hochgelegene Aussichtspunkte führen und verhältnismäßig geringe Lasten
zu befördern haben. Aus dieser Bauart entwickelte sich b) die Zahnradlokomotive,
an welcher sämtliche Tragräder oder ein Teil derselben rnit der wie bei a) an-
getriebenen Zahnradachse durch Kurbeln und Stangen gekuppelt sind, die sich also
sowohl auf Reibungsstrecken wie auch auf der Zahnstangenstrecke, fortbewegen
können, wenn auch auf' Reibungsstrecken infolge der Zahnräderübersegung nur mit
geringer Geschwindigkeit. Diese Gattung b) eignet sich demnach für Bahnen, bei
denen starke Steigungen mit schwachen Steigungen und wagerechten Strecken ab-
wechseln.
Für Bahnstrecken wie die unter b), auf denen jedoch inTolge Personenverkehrs
mit größerer Geschwindigkeit gefahren werden muß, hat sich dann die Zahnrad-
lokomotive, Bauart c) entwickelt. Bei dieser sind die Zahnradachsen mit den in ge-
wöhnlicher Weise angetriebenen Reibungstriebachsen durch Kurbeln und Kuppelstangen
verbunden, ohne Einschaltung einer Zahnräderübersegung. Auf Reibungsstrecken
können diese Lokomotiven also mit größerer Geschwindigkeit als normale Dampf-
lokomotiven fahren, wobei die Zahnradachse dann leer mitläuft.
Die neueste und vollkommenste Bauart von Zahnradlokomotiven ist jedoch die
nach Bauart d), die, von Abt ausgearbeitet, sowohl für die Zahnräder als für die
Reibungstriebräder völlig voneinander unabhängige Dampfmaschinen hat, also auf
glatten Strecken ebenfalls wie eine gewöhnliche Dampflokomotive fahren kann unter
Ausschaltung der Zahnradtriebmaschine, während auf der Zahnradstrecke beide Trieb-
maschinen in Tätigkeit treten. Diese Bauart entspricht deshalb allen Anforderungen
des Vollbahnbetriebes und wird überall da angewendet, wo es sich um größere Ver-
kehrsmassen handelt.
> o o o o o VON A. DOEPPNER o » o o o o o = o o = o <. = 33
Abbildung 20. C I-Zahnradlokomotive für geinisditen Betrieb der preußisdten StoBtsbahnen.
C 1-Z T L (preußische Staatsbahnen). (Abbildung 20.)
Spurweite . 1435 mm
Anzahl der ReibungstriebrSder 6
, . Zahnradlriebrüder 4
Durdunesser der Reibungadampfzy linder 470 mm
s , Zahntriebwerksdamplzylinder . . 420 .
1/ IL L V / Reibungalriebwerb 500 ,
Kolbenhub |2Bhnradtriebwerk 450 ,
DurdtmcBser der Reibungstriebräder 1080 .
. Zahnlriebräder 6B8 ,
Dampfdruck 12 atm
Art der Zahnstange Abt
Heiiflädie 129,0 qm
RosHlädie 2,11 .
Leergewidil 487S0 leg
Dienstgewichf 60720 ,
Reibungsgewidit 45750 ,
Zugkraft aus der Reibungsmasdiine 7400 ,
, r , Zahnradmasdtine 7600 ,
Gesamte Zugkraft auf der Zahnstange 15000 .
Obige Lokomotive stellt den Typ dar, wie er zurzeit auf den preuQisdten Staats-
bahnen im Betrieb ist. In den Bezirken der König). Eisenbahndirektionen Cöln,
Mainz und Frankfurt a. M. befinden siiii versdiiedene mit Zahnstangen ausgerüstete
Bahnstrecken, auf denen obige Lokomotivgattung den Zugdienst versieht. Diese Loko-
motive kann auf der zwischen Boppard und Buchholz liegenden Zahnstangenstrecke
mit einer Steigung von 60 v. T. und einer Länge von 6,27 km auQer ihrem Eigen-
gewidit einen Zug befördern von etwa 130 t bei 15 km stündlicher Geschwindigkeit.
Auch bei den Zahnradlokomotiven hat das Bestreben, die Wirtschaftlichkeit der
Dampflokomotive zu erhöhen, zur weiteren Ausgestaltung dieser Bauarten geführt,
und die modernste, leistungsfähigste Ausführung benutit sowohl die Verbundwirkung
des Dampfes als auch die Überhitiung. Die für die Reibungsmasdiine erforderlichen
Dampfzylinder liegen in üblicher Weise wagerecht vor den Kuppelachsen und treiben
mittels Kurbeln und Kuppelstangen die Reibungstriebräder an. Über ihnen liegen
Die Tadinifc Im XX. Jthrhundert. IV. i
34 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN
oooooooooooo
zwei weitere Dampfzylinder von genau gleidiem Durchmesseri welche die Zahnrad«
friebachsen mittels eines Rädervorgeleges antreiben und mit dem Abdampf aus den
Reibungszylindern betrieben werden. Diese Zahnradvorgelege haben einen solchen
Bauart:
Riggeribacfy.
übfc.
Strub.
w^wm
^1-0. ^
Abbildung 21.
Die drei gebraud\Iid\sfei\ Zahnstangenformen.
Durchmesser erhalten» daß beim gleichzeitigen Arbeiten beider Dampfmaschinen die
Arbeit in beiden gleich ist. Da nun infolge dieser Zahnradübersegung die Kolben
der Zahntriebwerksdampfzylinder die doppelte Anzahl von Hüben machen müssen»
so wird gerade beim Befahren der Zahnstrecke, wenn also die größte ' Leistung enU
widcelt werden muß, eine um so heftigere Anfachung des Kesselfeuers stattfinden
und damit die Leistung des Kessels erheblich gesteigert. Zu dieser Verbundwirkung in
den beiden Zylinderpaaren tritt bei den neuesten Ausführungen noch die Überhigung
des Dampfes, so daß eine vollkommene Ausnugung des Brennstoffs und anderseits eine
ganz enorme Steigerung der Leistungsfähigkeit der Zahnradlokomotive erreicht wird.
Vorstehende Skizzen zeigen die gebräuchlichsten Zahnstangenformen, von denen
sich die Riggenbachsche, die Abtsche und im legten Jahrzehnt in erster Linie die
Strubsche Zahnstange weiterer Verbreitung erfreuen. (Abbildung 21.)
Die Zahnstange nach Riggenbach kennzeichnet sich dadurch, daß die einzelnen
Zähne durch Sprossenstäbe von geeigneter Querschnittsform gebildet werden, welche
in die senkrechten Schenkel zweier Winkel« oder C-Eisen genietet sind.
Die Abtsche Zahnstange besteht aus zwei oder drei Flacheisenlamellen, in welche
die Zahnlüdken eingeschnitten sind; diese Flacheisen liegen um die Hälfte bzw. um
ein Drittel der Teilung verseftt nebeneinander, wodurch ein zwei- bis dreifacher Ein-
griff der Zahnräder und entsprechender ruhiger Gang erzielt wird. In den legten
Jahren hat sich die Zahnstange Strub eingeführt, die auf Grund ihrer Vorzüge bei
allen neueren Bergbahnen der Schweiz zur Anwendung gelangt ist. Sie besteht aus
einer gewalzten Schiene mit breitem Fuß und starkem Kopf, in welch legteren die
Zahnlüdken eingefräst sind« Als Zahnform ist nur die Evolventenverzahnung brauch-
bar, da nur diese bei der unvermeidlichen Veränderlichkeit der Höhenlage der Zahn-
räder einen stets richtigen Eingriff ergibt. Sie hat dabei den Vorteil, daß die Zähne
an der Stange gerade Flanken haben.
LOKOMOTIVEN FÜR INDUSTRIEZWECKE. Die größeren Industriewerke be-
nötigen für ihre eigenen Betriebe Transportmittel verschiedener Art Einmal sind
für das Zusammenstellen der mit den Erzeugnissen der Betriebe beladenen Waggons
zu einem Zuge, und das Befördern dieses Zuges auf dem stets vorhandenen An-
schlußgleise Rangierlokomotiven notwendig, die meist normalspurig und je nach
Größe der zu befördernden Last und den Steigungsverhältnissen der Bahnstrecke
mehr oder weniger leistungsfähig sind. In Frage kommen hier ausnahmslos Tender-
lokomotiven mit zwei oder drei gekuppelten Achsen, die in beiden Fahrtrichtungen
VON A. DOEPPNER » o o o o o o o o „ o « ., o 35
gleid\ gut arbeiten, also für das Verschieben der einzelnen Wagen geeignet sind.
Mehr als drei gekuppelte Achsen trifft man bei diesen Rangierlokomotiven selten an,
weil infolge des meist beschränkten Raumes auf den Werkhöfen die Krümmungen
mSglichst scharf gehalten sind. Diese gewöhnlichen normalspurigen Rangierloko-
motiven entsprechen in ihrer Bauart den normalspurigen Nebenbahnlokomotiven, mit
dem Unterschiede, daß bei ihnen noch mehr Wert auf groQe Zugkraft und vor allem
große Artzugskraft gelegt wird, während die Geschwindigkeit keine Rolle spielt. Als
Folge hiervon weisen die Rangierlokomotiven meist verhältnismäßig große Zylinder-
abmessungen und kleine Triebrad durchmesser auf, und die Kesselabmessungen sind
ebenfalls verhältnismäßig klein; Verbundmasdiinen und Heißdampf kommen für diese
Verwendungszwecke nidtt in Betracht, da sie nicht ausgenutzt werden können.
Dagegen haben sich andere Bauarten von Rangierlokomotiven für gewisse Be-
triebe entwickelt, welche entweder durch Kombination mit einem Hebezeuge als
Kranlokomotiven oder durch Vermeidung eines eigenen Feuerherdes als feuer-
lose Lokomotiven den Rangierbetrieb wirtschaftlicher zu gestalten vermögen.
KRAN-LOKOMOTIVEN. Es handelt sich bei diesen Lokomotiven nicht um die
bekannten fahrbaren Krane, auch Lokomotivkrane genannt, welche bei sehr beträcht-
licher Hebekraft die Fähigkeit besi^en, sich vermittelst Zahnräderüberseßung, die von
der Kranmaschine angetrieben werden, mit geringer Geschwindigkeit fortzubewegen
und auch noch einige angehängte Wagen mitzunehmen, die also in erster Linie als
Hebezeuge dienen. Die Kranlokomotive ist vielmehr in erster Linie Rangierlokomotive,
die den Verschiebedienst auf den Werkhöfen und deren Anschlußgleisen an die
Abbildung 22. B t-Kranlokomotive.
Staatsbahnen in der gewöhnlichen Weise vermittelt, außerdem aber durcJi die An-
bringung eines Hebemechanismus befähigt ist, schwere Werkstücke von einer Werk-
statt zur anderen zu befördern, ohne das zeitraubende Umladen auf Wagen. Außer-
dem besorgt sie zugleich mit dem Verschieben der Wagen in den einzelnen Teilen
des Werkhofes das Ausladen bzw. das Um- und Beladen dieser Wagen, und zwar
36 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
kann sie diese Arbeiten an jeder beliebigen Stelle des Werkhofes vornehmeni zu
der ein Sdiienengleis führt, so daß die ganze Verladetätigkeit nidit mehr wie bei Be-
nu^ung eines besonderen Verladekrans an eine bestimmte Stelle gebunden ist
Unter den versdiiedenen Bauarten derartiger Kranlokomotiven zeichnet sich die
in Abbildung 22 abgebildete durch Zweckmäßigkeit und Leistungsfähigkeit aus.
Kranlokomotive. (Abbildung 22.)
Zylinderdurdunesser 280 mm
Kolbenhub 400 .
Treibraddurdimesser 800 „
Dampfdruck 12 atm
HeizÄad\e 38 qm
Rostflädie - 0,68 „
Leergewicht einsd\lieGIich Kran 21 500 kg
Dienstgewid\t 26500 „
Ausladung des Kranarmes 5 m
Größte Hebelast 3000 kg
Spurweite 1435 mm
Bei dieser Lokomotive ist ein besonderes Gegengewicht vermieden« dessen Mit«
schleppen beim normalen Versdiiebedienst unwirtschaftlich ist, und das Eigengewicht
der Lokomotive dient als Gegengewicht gegen das Umkippen bei seitlich ausgelegtem
Arm mit angehängter Last. Im vorstehenden Beispiel ergibt sich ein Kippmoment
der Last zu 3000'S = 15000 m«kg, während das entgegengesetzt wirkende Moment des
Lokomotivgewichts 25000-0,71 = 17750 m-kg beträgt, also in der Tat noch genügenden
Obersdiuß aufweist, um der Gefahr des Umkippens bei angehängter Last vorzubeugen.
Die allgemeine Anordnung ist die folgende: Ein bockartiges Gestell umschließt den
Feuerkasten und stügt sich auf den Rahmen. Dieses Gestell trägt auf der rechten
Seite eine zweizylindrige Dampfmaschine, welche mittels doppelten Zahnrädervorgeleges
die Seiltrommel bewegt und dadurch das Heben und Senken der Last hervorruft.
Auf der linken Seite des Bockgestells oberhalb des Kohlenkastens ist eine zweite,
ebenfalls zweizylindrige Dampfmaschine angeordnet, welche mittels Schnecke und
Schneckenrad das Drehen des Kranarmes bewirkt. Die Handgriffe zum Anlassen
beider Dampfmaschinen sind doppelt, und zwar sowohl auf der rechten wie auf der
linken Maschinenseite angeordnet, damit der Führer beim Umladen von einer Seite
nach der anderen die Bedienung des Krans in der Hand hat und die Last beobachten
kann. Die übrigen zur Bedienung der Lokomotive erforderlichen Handgriffe sind in
auch sonst allgemein üblicher Weise angeordnet, so daß dem Führer in dieser Be«
Ziehung keine neuen Aufgaben gestellt werden. Der ganze Mechanismus für den
Kran liegt innerhalb des Führerhauses und ist damit den schädlichen Einflüssen der
Witterung entzogen; bewegliche, schwer dicht zu haltende Dampf röhre sind ver«
mieden, so daß die vorstehend beschriebene Bauart als sehr zweckentsprechend an^
zusehen ist«
Die Hebelast ist naturgemäß mit Rücksicht auf die Sicherheit gegen Umkippen
eine beschränkte und erfordert bei Erhöhung der Last auch eine entsprechend
schwerere Maschine; im Betriebe sind derartige Kranlokomotiven für Hebelasten bis
zu 5000 kg.
FEUERLOSE LOKOMOTIVEN. Eine andere Gattung von Verschiebelokomotiven
für industrielle Zwecke sind die feuerlosen Lokomotiven, die im legten Jahrzehnt
eine große Verwendung gefunden haben. Das System der feuerlosen Lokomotive
VON A. DOEPPNER o o » » „ „ o o o o » o o » 37
stammt bereits aus den achtziger Jahren, hatte jedodi bis Beginn des 20. Jahr-
hunderts nur eine sehr besdiränkte Verwendung gefunden, einmal weil sie in dem
zuerst von ihr beansprudtten Verwendungsgebiete, nämlich für LokaU und Straßen-
bahnen, bald von dem
elektrisdien Betriebe
verdrangt wurde, dann
auch weil ihre Ausbil-
dung nod\ zu wünschen
übrigließ. Neuerdings
ist sie aber für viele
Betriebe ein geradezu
unersegliches und un-
erreidit billiges Trans-
portmittel geworden, das
erheblidie Vorzüge für
gewisse, allerdings eng-
begrenzte Verwendungs-
zwecke besitjt
Die feuerlose oder
HeiOwssEr-Lokoinotlve ^^^^ B.feu=,lo.e Ukom.ll,..
ist eme Akkumulatoren-
maschine, deren Kraftvorrat in einer über den Siedepunkt hinaus erhitjten Wasser-
menge besteht, deren Temperatur also einem gewissen Dampfüberdrudt entspridit
und die den Dampf für die sonst ganz wie eine gewöhnliche Lokomotive konstruierte
Maschine liefert. Da naturgemäß in Ermangelung einer Feuerung die Dampfbitdung
nur auf Kosten der im Wasser enthaltenen Warme geschieht, nimmt bei fortgesetster
Dampfentnahme die Temperatur und damit der Dampfdruck allmählidi ab, und die
Maschine fahrt mit abnehmendem Drucit.
Die Dampferzeugung vollzieht sich bei diesem System in gewöhnlichen ortsfesten
Dampfkesseln; dieser Dampf wird in den zu etwa "/t seines Rauminhalts mit Wasser
gefüllten Behälter der Lokomotive geleitet, schlägt sich in dem kälteren Wasser
dieses Behälters nieder und gibt seine Warme so lange ab, bis im ortsfesten Kessel
und im Behälter nahezu die gleiche Temperatur, also auch der gleiche Druck herrscht.
Das ist die genaue Umkehrung des Vorganges des Verdampfens während der
Arbeit der Maschine, und daraus folgt, daß, abgesehen von etwaigen Wasserverlusten
durch Undichtigkeiten und dergleichen, der Wasserstand im Behälter nach der Füllung
immer wieder der gleiche sein wird, ohne daß Wasser als solches eingeleitet wird.
Aus obigem geht hervor, daß die feuerlose Lokomotive weniger geeignet ist für
den Dienst auf langen Stredcen, auf denen sie sich weit von ihrer Kraftstation, der
ortsfesten Kesselanlage, entfernt oder für regelmäßigen Bahndienst, der an das Ein-
halten genauer Fahrzeiten gebunden ist, als vielmehr für den Verschiebedienst auf
Industriegleisen und für das Befördern von Lasten auf kürzeren Stredcen. Sie wird
sowohl für schmalspuriges wie auch für normalspuriges Gleis gebaut und hat speziell
für legteres recht beachtenswerte Abmessungen erhalten, die der Lokomotive ein
vier- bis fünfstündiges ununterbrochenes Rangieren mit größeren Zugeinheiten ge-
statten. (Abbildung 23.)
Wie obige Abbildung zeigt, unterscheidet sich die feuerlose Lokomotive von der
gewöhnlichen Dampflokomotive nur durch die Bauart des Kessels, mit welcher das
38 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Fehlen des Schornsteins, der Speisevorriditungen usw. zusammenhängt. Daß die
Dampfzylinder am hinteren Masdiinenende angeordnet sind, ist eine rein konstruktive
Maßnahme, um eine gute Gewichts Verteilung auf die Lokomotivachsen zu erreichen,
mit Rüdesicht darauf, daß der Wasserbehälter etwas nach vorn über die Mitte hinaus«
geschoben werden muß, um für den Führerstand Plag zu schaffen.
Besondere Rüdcsidit erfordert der Schug des Behälters gegen Wärmeverluste durch
Ausstrahlung, denn ein solcher ist naturgemäß verbunden mit einer Verringerung der
Leistung der Lokomotive und somit mit einer häufigeren NadifüUung, also einer
häufigeren Unterbrechung des Betriebes. Durch entsprediende Ausgestaltung der
Kesselbekleidung ist es erreicht, daß beim Stillstande der Lokomotive der Spannungs«
Verlust infolge Wärmeausstrahlung bis auf Vi — Vs atm für die Stunde bei mittlerer
Außentemperatur heruntergedrückt werden konnte. Je nach dem Fassungsraum des
Behälters der Lokomotive und nadi dem die nugbare Arbeit hergebenden Spannungs-
verluste können mit feuerlosen Lokomotiven Gesamtleistungen . von 5 — 60 P. S./st
erreicht werden. Der ständig sinkenden Dampfspannung Rechnung tragend, werden
die Durchmesser der Dampfzylinder verhältnismäßig groß gewählt, so daß bei 3 bis
4 atm Überdruck im Behälter noch das volle Reibungsgewicht der Lokomotive aus-
genugt werden kann, während sie selbst sich noch bei V2 atm Überdrudc zur Füll-
stelle fortzubewegen imstande ist. Zur Neuauffüllung des Behälters sind bei zweck-
entsprechend ausgebildeten Füllanschlüssen je nach Größe des Behälters 5 — 15 Minuten
erforderlich einschließlich des An- und Abkuppeins an die Dampfzuleitung der orts-
festen Kesselanlage. Die Vorzüge der feuerlosen Lokomotive lassen sich in nach-
stehenden Sägen zusammenfassen: Vollständige Sicherheit gegen Brandstif-
tung durch Funkenauswurf; daher geeignet in erster Linie für feuergefährliche Be-
triebe, für Sägemühlen, Pulver- Und Sprengmittelfabriken, für den Verschiebedienst
in geschlossenen Räumen. Unerreichte Billigkeit im Betriebe: der Dampf in
der stationären Kesselanlage läßt sich unverhältnismäßig billiger als im gewöhnlichen
Lokomotivkessel erzeugen; ein gewöhnlicher Arbeiter kann die wenigen zur Bedienung
des Kessels erforderlichen Handgriffe verrichten und wird nur dann gebraucht, wenn
die Lokomotive in Tätigkeit ist. Fortfall der kostspieligen Reparaturen und
geseglich vorgeschriebenen Untersuchungen des Dampfkessels: nach Lösen eines ein-
fachen Mannlochdedkels ist der Kessel ohne weiteres befahrbar. Wenn die Loko-
motive während einiger Stunden nicht gebraucht wird, bedarf sie keiner Wartung,
sondern kann ohne Aufsicht stehengelassen werden, ist aber selbst nach stunden-
langem Warten ohne weiteres wieder verwendungsbereit, daher in erster Linie für
intermittierenden Betrieb geeignet.
LOKOMOTIVEN FÜR TRANSPORTBAHNEN. In dieses Gebiet entfallen endlich
alle die verschiedenartigsten Lokomotivbauarten für die Verwendung bei Erdtransporten,
bei Eisenbahn- und Tunnelbauten, Abraumarbeiten für Braunkohlenwerke, Holz-
transporte bei Waldbahnen, Materialtransporte für Ziegeleien, Plantagen und sonstige
industrielle Werke. Die Mannigfaltigkeit dieser Bauarten ist eine außerordentlich
große und. wird bedingt durch die Verschiedenheit der Spurweiten, des Oberbaues,
des Durchfahrtprofils und der Betriebsverhältnisse. Durchweg kommen hier Tender-
lokomotiven mit zwei, drei oder vier gekuppelten Achsen in Frage, zu denen bei schwie-
rigen Bahnverhältnissen eine oder mehrere Laufachsen kommen. Bei diesen Bau-
lokomotiven hat sich die Bezeichnung nach P.S. eingebürgert, obwohl dieses Maß
hier wenig zutreffend erscheint und keinen Anspruch auf wissenschaftliche Genauig-
keit machen kann. Ein Vergleich der Leistungen einer feststehenden Betriebsdampf-
VON A. DOEPPNER « o o <, o » » 39
masdiine und einer Lokomotive ist eben nidif ohne weiteres statthaft, weil die Lei-
stung der Lokomotive ständig sich ändert mit der Geschwindigkeit, den Steigungs-
verhältnissen der Bahnstredte, dem Zustand des Gleises, dem Wetter, der größeren
oder geringeren Gesdiick-
lidikeit des Maschinen-
Personals und anderen
von der Lokomotive un-
abhängigen Faktoren.
Audi für die Beredi-
nung der Zugleistung von
Baulokomotiven sind im
allgemeinen andere Ge-
siditspunkte maßgebend
als bei den Lokomotiven
für Voll- und Nebenbah-
nen. In den meisten Fäl-
len wird das Gleis, weil
für vorübergehenden Be-
trieb bestimmt, nldit mit
der gleidien Sorgfalt ver-
legt wie bei Bahnanlagen Abbildung 24. 10P.S.-Baulokomo«ve.
für dauernden Betrieb. Die Gleise werden unmittelbar dem Gelände angepaßt,
Ausgleidi von Steigungen nur in den seltensten Fällen vorgenommen, so daß es
bald bergauf, bald bergab geht. Meist fehlt audi der erforderlid\e Plat}, um einiger-
maßen ausreidiende Krümmungshalbmesser vorsehen zu können, so daß diese
Lokomotiven Kurven zu befahren haben, die sonst kaum vorkommen. Alle diese
Punkte stellen an die Leistungsfähigkeit der Lokomotive sehr starke Forderungen,
und es muß hier mit wesentlidi höheren Widerständen geredinet werden.
Da femer in den meisten Fällen die Gesdiwindigkeif nur gering zu sein braucht,
ergibt sich als Hauptforderung für die Baulokomotive: große Zylinder und kleine
Raddurchmesser. Da femer das Führerpersonal meistens nicht die eingehende Aus-
bildung genossen hat, wie es bei Vollbahnbetrieben der Fall ist, ergibt sich als wei-
tere Forderung einer guten Baulokomotive möglidiste Einfachheit in allen Einzelteilen,
um die Bedienung und Instandhaltung zu erleichtern. Da im Interesse sparsamen
Betriebes die Baulokomotive nur von einem Manne bedient wird, der Führer und
Heizer in sich vereinigt, so müssen die Einzelteile des Triebwerks leicht zugängUdt
sein und ständig beobachtet werden können. Die Baulokomotive hat den früheren
Pferdebetrieb fast gänzlich verdrängt, da sie erheblich wirtschaftlicher arbeitet und
zuverlässiger ist.
Es gibt heute bereits Tiefbaufirmen, die über einen Lokomotivpark von fünfzig
Baulokomotiven und mehr verfügen. Als kleinste Dampflokomotive, die wirtschaftlidi
noch anwendbar ist, gilt die 10 P. S.-Lokomotive mit einem Dienstgewidit von 4000 kg,
während die Grenze nach oben abhängt von der Spurweite und der Tragfähigkeit des
Gleises (Abbildung 24).
Diese Baulokomotiven werden als Marktware hergestellt, und namhafte Firmen
unterhalten ständig ein großes Vorratslager der gebräudilidisten Größen und Bau-
arten, um auf Abruf sofort liefern zu können. Die obige Abbildung zeigt die Unter-
sdiiede in den Größen Verhältnissen einer 10 P.S.-BauIokomotive und der Personenzug-
DAMPF. UND ELEKTROBAHNEN
Tenderlokomotive der preußischen Staatsbahnen (Abbildung 10) und illustriert so die
außerordentlifhe Versdiiedenartigkeit der Dampflokomotive, hervorgerufen durdi den
jeweiligen Verwendungazwedt.
rZ -•™™"-"™-™~™™™ r^as erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts hat
I 2. DIE ELEKTROBAHN | U Je„ elektri.Aei. Bahnen einen enormen Auf-
Schwung gebracht und das Anwendungsgebiet, das sich bis Ende des vorigen Jahr-
hundert» in der Hauptsache auf die Lokal- und Straßenbahnen beschränkte, so wesent-
lieh erweitert, daß zurzeit bereits mit der Elektrifizierung von Vollbahnen sowohl für
Güter' als Schnellzugverkehr begonnen werden konnte. Mit der Einführung der
Elektrizität bei den Vollbahnen sind naturgemäß auch die Forderungen an die Leistung
der Elektromotore um das Vielfache größer geworden und haben neue Ausführungs-
formen sowohl der Motore als der Betriebsmittel gezeitigt.
STADT-SCHNELLBAHNEN. Für die Stadt- und Straßenbahnen konnte, soweit
es sich nicht um außergewöhnlich hohe Verkehrsleistungen handelte, der seit Einfüh-
rung des elektrischen Betriebes bewährte Gleichstrommotor mit einer Spannung von
500 — 600 Volt genügen, in der Form, wie er von W. v. Siemens zuerst bei der Aus-
stellungsbahn der Berliner Gewerbeaussfellung 1879 verwendet wurde, die als die
Geburtsstätte der heutigen elektrischen Eisenbahnen angesehen werden kann.
Mit der sehr schnell fortschreitenden Aufschließung der weiter vom Stadtzentrum
belegenen Ortschaften und dem Anschluß derselben an das städtische Bahnne^ stiegen
auch sehr schnell die Leistungen der Straßenbahnmotore, zu deren Erhöhung man
allmählich auf 700 und 750 Volt ging, welche Spannung die Grenze für die Verwen-
dung des Gleichstrommotors bildete. An eine Verwendung desselben für lange Über-
landstrecken und insbesondere für den Vollbahnbetrieb war nicht zu denken, denn
beim Betriebe mit dritter Schiene als Stromzuleitung muß man unter 1000 Volt
bleiben wegen der Berührungsgefahr, und bei Oberleitung bilden die Motoren mit
1500 — 2000 Volt bald die Grenze, und auch wirtsdiaftltdi würde die Zuführung so
hoher Stromstärken nidit mehr durchführbar sein.
Ein gutes Beispiel einer Überlandbahn mit Gleichstrom von allerdings nur kurzer
Bahnstrecke und beschränkter Leistung bietet die staatliche Vorortbahn Berlin — Groß-
Lichterfelde-Ost. Die Strebte ist 9 km lang und wird gespeist vom Kraftwerk Süd-
Abbildung 25. Lageplan der eiehfrisdien Vorortbahn Berlin-Großlichlerfelde-Ost.
West (Abbildung 25) in der Nähe der Station Papeslraße mit Gleichstrom von 650 Volt
Fahrleitungsspannung, der durch eine dritte Schiene zugeführt wird.
Obwohl hier der Triebwagenbetrieb mit kurzen Zügen bis 200 1 Gewicht durch-
geführt wird und der Betrieb an sich nidits zu wünschen übrigläßt, ist die Grenze
der Leistungsfähigkeit dieser Bahn doch bereits erreicht.
VON A. DOEPPNER
Würde man diese Bahn nod) weiter verlängern wollen, so müßte man (hadi Reidiel)
bereits etwa in Groß'Lid\terfelde ein Drehstrom-Gleid\strom-Umformer'Unterwerk
bauen und dann den entfernter gelegenen Bahnstrang von diesem Unterwerk aus
Abbildung 26. Vieradisiee Gleidistromlokomofive ffir 2000 Volt Gleidistrom der Mosel hütlenbahn.
betreiben, das zum Zwedte der Erzielung kleiner Übertragungsverluste von einem
größeren Kraftwerke hod\gespannten Wedisel- oder Drehstrom erhalten würde. Bei
weiteren Verlängerungen der Bahnstredte oder bei Verstärkungen des Verkehrs würde
eine große Anzahl solcher Unterwerke — etwa alle 3 — 5 km — notwendig werden,
was durdiaus unwirtsd\aftlidi und kompliziert werden müßte.
Eine Erhöhung der Fahrteitungsspannung bis nahe an 1000 Volt würde zwar den
Speisebereidi etwas vergrößern, aber audi bald die Grenze erreidien.
Auf dem Kontinent ist daher die Köln-Bonner Kreisbahn der einzige mit
Gleidistrom und Fahrdrahtleistung für 1000 Volt eingeriditefe Betrieb geblieben. Der
Betrieb wird hier mit Blodizügen geführt, die aus je einem Motorwagen an der Spifee
und dem Ende und zwei Anhängern in der Mitte bestehen und ein Gewidit von ins-
gesamt 160 t besiben. Die größte Gesdiwindigkeit beträgt 60 km, und das Kraftwerk
liegt ungefähr in der Mitte der 28 km langen Stredie.
Ebenso vereinzelt ist der für 2000 Volt Gleidtstrom eingeridttete Betrieb der Mosel-
hüttenbahn Maizi&res^St. Marie geblieben für größere Zugleistungen und kürzere
Ausdehnung der Bahnstredte. (Abbildung 26.)
Ahnlidi liegen die Verhältnisse audx in Italien, wo es zurzeit nur eine Gleidistrom-
voUbahn Mailand — Gallarate — Varese gibt, die mit dritter Sd\iene betrieben wird. Die
Stadtsdinellbahnen in den Vereinigten Staaten werden in der Mehrzahl mit Gleidi-
strom betrieben, wohl hauptsädilidi deshalb, weil sie zu einer Zeit entstanden, als
bahntedinisdi der Gleidistrom das Feld behauptete. Für die Übertragung der elek-
trisdien Arbeit vom Kraftwerk zu den Speisepunkten des Bahnneges wurde der Dreh-
strom gewählt, der einmal als Wediselstrom eine beliebig hohe Übertragungsspan-
nung zuläßt und dann unter den Wediselstromarten die wirtsdtaftlidiste Übertragung
ermöglidit An den Hauptspeisepunkten wird der Drehstrom mittels Umformer-
masdiinen in Gleidistrom umgewandelt. Die neueste Stadtsdinellbahn New Yorks, der
McAdoo-Tunnel, wird ebenfalls mit Gleidistrom betrieben und verfügt über ein eigenes
42 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN
oooooooooooo
Bahnneö und Kraftwerk, in dem ebenfalls Drehstrom erzeugt wird, der dann in Unter-
werken mittels Umformer in Gleichstrom umgeformt wird.
Aber auch diese Beispiele bestätigen nur das über die Grenze der Leistungs-
fähigkeit der Gleichstrombahnen vorher Gesagte, denn auch hier handelt es sich immer
nur um kurze Strecken und kleine Zugeinheiten.
Ein Gebiet dagegen, auf dem der Gleichstrombetrieb mit dritter Schiene auch für
Vorortbahnen mit dichtem Verkehr und großen Energiemengen mit Vorteil angewendet
wird und auch in Zukunft Verwendung finden wird, ist das der Hoch- und Unter-
grundbahnen.
Allerdings werden auch hier nur kurze Gleislängen bis 20 km mit Gleichstrom
gespeist und kleinere Zuglasten befördert werden können. Auf der Berliner Hoch-
und Untergrundbahn werden einfache Vierwagenzüge im Gewichte von rund 90 t, und
Doppelzüge von rund 180 t mit 50 km Geschwindigkeit gefahren. Der im Kraftwerk
erzeugte Drehstrom von 10000 Volt Spannung versieht die verschiedenen Umformer-
werke mit elektrischer Kraft, die den Strom auf 780 Volt umformen.
Bei der kürzlich eröffneten Nord -Südbahn in Paris hat der Strom für die Zug-
befÖrderung 600 Volt Spannung zwischen jedem der beiden Stromleiter und der Fahr-
schiene. Die Energie wird den Motorwagen durch die Oberleitung, welche in der
Achse der Bahn angeordnet ist, und durch eine seitliche Schiene zugeführt, analog
der beim »M6tro* angewandten. Jeder Zug erhält zwei Motorwagen, wovon der eine
durch die Oberleitung, der andere durch die seitliche Schiene gespeist wird, so daß
die Stärke des Stromes, der durch die Fahrschiene nach der Unterstation zurück-
geleitet wird, gleich Null ist und jede elektrolytische Beschädigung der Gleise und
sonstigen Bahnanlagen ausgeschlossen ist.
Außer den Hoch- und Untergrundbahnen gibt es noch ein Gebiet von Vollbahnen,
und zwar solcher, vorwiegend staatlicher, Vollbahnen, bei denen der Verkehr noch
nicht groß genug ist, und wo eine gewisse Art von Gleichstrombetrieb auch für die
Zukunft noch vorteilhaft Anwendung findet, nämlich das Gebiet der Akkumulatoren-
triebwagen (Abbildung 27). Die Akkumulatorenbatterie ist vorn untergebracht, leicht
revidierbar, für Reparaturen herausnehmbar. Die übrigen Teile der elektrischen Aus-
rüstung sind in üblicher Weise im Führerstand bzw. unter dem Wagenkasten unter-
gebracht.
Der Betrieb mit solchen Akkumulatorenwagen gestaltet sich ungebundener, als wenn
Dampfzüge, bestehend aus einer Lokomotive und zwei Wagen gebildet werden müßten.
Der Betrieb kann auf jeder beliebigen Strecke vor sich gehen, wo man ein selbstän-
diges Kraftwerk mit Verbrennungsmotoren oder ein Drehstrom-Gleichstrom-Unterwerk
zum Aufladen der Akkumulatoren zur Verfügung hat.
In Deutschland haben besonders die preußischen Staatsbahnen derartige Akku-
mulatorenwagen in größerem Umfange eingeführt und sie in ziemlich gleichem Um-
fange auf die einzelnen Direktionsbezirke verteilt; Anfang 1912 wurden etwa 4600 km
Gleis mit diesen Triebwagen befahren. Die Ergebnisse dieses Betriebes mit Gleich-
strom und Akkumulatorenwagen waren in technischer Hinsicht wohl zufriedenstellend,
jedoch scheint dieses nicht der Fall zu sein in wirtschaftlicher Hinsicht, denn die
Akkumulatoren erforderten sehr bedeutende Unterhaltungskosten, und es scheint
zweifelhaft, ob diese Fahrzeuge auch weiterhin in größerer Zahl beschafft werden.
Neuerdings werden auch Versuche gemacht, die in Betrieb und Unterhalt sehr
kostspieligen Akkumulatoren durch Anordnung eines Explosionsmaschinensa^es zu
ersehen, und zwar sind derartige benzolelektrische Triebwagen seit einiger Zeit im
VON A. DOEPPNER
Versuchsbetriebe auf den Stredcen der preußisdien Staatsbahnen, Bei diesen Trieb-
wagen ruht der Wagenkasten auf zwei zweiadisigen Drehgestellen, die mit dreifacher
Federung versehen sind, wodurch eine Übertragung von Stößen und Sdiwankungen
Abbildung 27. Akkumulator-Triebwagen der preuSisdien Staatsbahnen.
auf den Wagenkasten nach Möglichkeit vermieden werden soll. Um die von dem
Motor ausgehenden Erschütterungen von dem Wagenkasten fernzuhalten, und um für
Untersuchungen eine gute Zugänglichkeit zum Maschinensatt zu ermöglichen, wurde
der Verbrennungsmotor sowie die als Krafterzeuger dienende Nebenschlußdynamo
nebst Erregermaschine in dem einen Drehgestell untergebracht.
Wieweit sich dieser Triebwagentyp einführen und ob er die Akkumulatorenwagen
zu verdrängen in der Lage sein wird, muß abgewartet werden und wird auch davon
abhängen, ob sich die Einlegung solcher Triebwagen für die Bewältigung schwachen
Verkehrs in wirtschaftlicher Beziehung verantworten läßt.
Als ein weiteres Beispiel der Anwendung von Gleichstrom für eine Elektro-
güterbahn ließe sich noch die nachstehend beschriebene Transportlokomotive für
Abraumtransporte in Braunkohlenwerken erwähnen, die in dieser Ausführung den
bisher ausschließlich verwandten Dampflokomotiven ernstlich Konkurrenz zu madien
beginnt. Bei den Braun kohlenwerken liegen im allgemeinen die Verhältnisse gün-
stiger für die Verwendung von elektrischen Lokomotiven, als es sonst bei Transport-
bahnen der Fall zu sein pflegt. Bei der Eigenart des Betriebes auf den Braun-
kohlenwerken kann die Erzeugung elektrischer Energie mit derart niedrigen Kosten
ermöglicht werden, wie sie in anderen Betrieben unerreichbar sind: mit dem Abdampf
aus den Brikettpressen werden Abdampfturbinen betrieben, die direkt mit Dynamos
gekuppelt sind, die elektrische Energie wird also gewissermaßen als Nebenprodukt
gewonnen und kann deshalb mit sehr geringen Beträgen in die Rentabilitätsberech-
nung eingese^t werden.
Da ein großer Teil der Gestehungskosten der Braunkohle auf die Freilegung der
Kohlenflöze, auf die sogenannten Abraumarbeiten, entfällt, ist die große Bedeutung
der Verbilligung dieser Arbeiten klar, und aus diesem Grunde wird neuerdings die
elektrische Energie zum Antrieb von Baggern und Lokomotiven bevorzugt (Abbil-
dung 28).
Die abgebildete Lokomotive ist eine vierachsige Maschine, bei welcher je 2 Achsen
zu einem Drehgesfell vereinigt sind. Auf jeder der 4 Achsen ist ein Cleichstrom-
Wendepol-Motor mit einfachem Zahnradvorgelege aufgelagert. Die Motoren entwickeln
zusammen eine normale Stundenleistung von 4x110 P.S.^440 P.S. und verleihen
der Lokomotive bei 500 Volt Spannung in Parallelschaltung eine Stundengeschwindig-
keit von 12 km. Gesteuert werden die Motoren von einem im Führerhaus angeord-
44 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN g .. o g ° o o o ° o o ■>
neten Serienparallelkontroller, mit welchem die vier Motoren gruppenweise in Serien
und parallel gesd^altet werden können.
Die Lokomotiven haben ein Dienstgewidit von 44 t und können infolge der An-
ordnung auf zwei Drehgestellen QleiskrQmmungen bis herab zu 30 m Halbmesser
befahren.
Mit Rüdcsidit auf die zu befahrenden erheblidien Steigungen, die bis zu 70°/oi>
betragen können, ist besonderer Wert auf die Anordnung einer kräftigen Bremse
gelegt, die sowohl von Hand als mittels Luftdrucks betätigt werden kann.
Die zwei Stromabnehmer sind in Parallelogrammkonstruktion zur Durchführung
gelangt, da die Höhe des Fahrdrahtes stark wechselt. Von der geringsten Höhe von
2250 mm, welche das Durchfahrtsprofil des Baggers verlangt, richten sich die Strom-
abnehmer bis zur größten Fahrdrahthöhe von SOOO mm automatisch auf, welche bei
Überschreitung von öffentlichen Wegen eingehalten weiden muß.
Stellt die vorstehend beschriebene GUterlokomotive eine in bezug auf die schmale
Spurweite verhältnismäßig sehr leistungsfähige Ausführung für Gleichstrom dar, so
ist sie im Verhältnis zu den Anforderungen des Vollbahnbetriebes dodi nur sehr
begrenzt, und damit sind die derzeitigen Anwendungsgebiete des Gleichstroms für
Bahnzwecke erschöpft. Die fortschreitende Entwicklung der Elektrizitätswerke, der
Wunsch, immer größere und weitere Gebiete mit dem Leitungsneö derselben zu über-
spannen, die immer höher werdenden Anforderungen des Verkehrs in bezug auf Zug-
leistungen und Geschwindigkeiten zwingen zur Anwendung immer höherer Spannungen,
und diese lassen sich mit Gleichstrommaschinen eben nur bis zu einem gewissen,
Abbildung 28. Sdunalspurige Gleidistromlokomofive fOr Abraumzwedie.
beschränkten Grade erreichen, da der Kollektor mit seinen vielen Isolationen stet»
einen wunden Punkt nach dieser Richtung hin bildet
Das zweite System elektrischer Energieerzeugung, der Drehstrom- oder richtiger
Mehrphasenstrommotor ist zuerst durch die gelegentlich der Frankfurter Aus-
VON A. DOEPPNER
Stellung hergestellte Lauffen-Frankfurter Kraftübertragung bekannt geworden. Es ver-
dankt seine Ausbildung in erster Linie dem Umstände, daß zu jener Zeit der Wedisel-
strommofor nodi syndiron mit der stromgebenden Maschine laufen mußte und daher
AbbUdune 29.
Drehstromlokomotive fQr die Simplonbahn.
unter Belastung nicht anging, bzw. wenn er durch Überlastung aus dem Synchronismus
fiel, sehr leicht zum Stillstand kam.
Mit der Entwicklung des asynchronen Wechselstrommotors ist indessen der Dreh-
strommotor wieder in den Hintergrund getreten, und besonders für Vollbahnbefriebe
hat er zurzeit nur in Italien einige Bedeutung erlangt. Bei der Übertragung mit Dreh-
strom zeigt es sich indessen, daß die Länge der Fahrdrahtstrecfcen verhältnismäßig
beschränkt ist, weil die Drehstromspannung nicht so hoch gewählt werden kann wie
bei Wechselstrom. Es war zum Beispiel möglich, die Strecke von Lecco nad\ Sondrio
in einer Gesamtstredte von 100 km zu betreiben, aber es sind dazu 10 Unterwerke
nötig, um die Kraftwerkspannung von 20000 Volt bei 15 Perioden auf die Fahrdraht-
und Motorspannung von 3000 Volt herunter zu transformieren. (Abbildung 29.)
Jede Lokomotive muß außerdem zwei Stromabnehmer nebeneinander für die
zwei nebeneinanderliegenden Fahrdrähte haben, und über jedem Gleis, auch bei Ab-
weichungen und Krümmungen, sind zwei gegenpolige Fahrdrähte nebeneinander er-
forderlich, und das ist vom eisenbahntechnischen Standpunkt sehr unerwünscht. Es
stellen sich große Isolationsschwierigkeiten heraus, die es nicht ratsam erscheinen
lassen, zu höheren Spannungen überzugehen als 3000 — 5000 Volt, während man bei
einfachem Wechselstrom nur einen einzigen Draht über dem Gleis zu isolieren hat
und ganz bequem mit 10000 — 15000 Volt Fahrdrahtspannung arbeiten kann.
Eine Zukunft im Eisenbahnbetriebe wird also der Drehstrommotor kaum haben,
diese gehört vielmehr, wenigstens im Vollbahnbefriebe, dem Wechselstrommotor,
der auch in den legten Jahren bereits eine ausgedehnte Verwendung gefunden hat.
In der Anwendung von Wechselstrom ist zuerst bei der elektrischen Stadt- und
Vorortbahn Hamburg^-Blankenese — Ohisdorf im Jahre 1906 eine Fahrdrahtspannung
von 6000 Volt bei 25 Perioden gebraucht worden, und es konnte damit von dem Kraft-
werk aus mit einer einpoligen Fahrleitung der Hauptteil der Bahnstrecice bestrichen
werden. Diese Bahn ist ebenfalls für Triebwagenverkehr eingerichtet, und der Betrieb
hat sich derart günstig eingeführt, daß zurzeit bereits über 130 Motorwagen auf dieser
Strecke verkehren.
Bei der unter ähnlichen Verhältnissen arbeitenden holländischen Bahn von Rotter-
dam nach Haag und Scheveningen ist bereits die Fahrdrahtspannung auf lOOOOVolt
46 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
erhöht worden, und zwar auf Grund der bei der Hamburg — Blankenese^Bahn gemaditen
Erfahrung, daß 6000 Volt für Vollbahnen nodi keine genügend hohe Spannung ist.
Auf Grund der günstigen Erfahrungen mit den obigen Vorortbahnen haben die
Bahnverwaltungen und insbesondere die preußisdie Staatsbahnverwaltung sidi dann
entsdilossen, audi Lokomotiven für große Leistungen mit elektrisdier Ausrüstung für
Wed\selstrom zu bauen und in Betrieb zu nehmen, und damit hat die Elektrifizie-
rung der Vollbahnen, die dem zweiten Dezennium des 20. Jahrhunderts ihr Zeidien
aufdrückt, ihren Anfang genommen. War es im Jahre 1903 die preußische Staatsbahn,
weldie mit einem neuen Wediselstrom-Bahnmotor, Bauart Winter-Eid\berg, auf der Strecke
Nieder-Sdiöneweide — Spindlersfeld bei Berlin die erste Einphasenbahn der Welt
eröffnete, in demselben Jahre, wo bei den Sdinellfahrtsversudien Marienfelde — ^Zossen
der Drehstrom seinen Höhepunkt im Bahnwesen erreidite, die ferner auf Grund ziel-
bewußter Arbeiten im Jahre 1906 die erste große Bahnanlage mit Wediselstrombetrieb
auf der Hamburger Stadt- und Vorortbahn in Betrieb nahm, so ist es auch wieder die-
selbe Verwaltung, die mit der durchgeführten Elektrifizierung der Vollbahnstrecke Magde-
burg— Dessau — Bitterfeld — Leipzig — Halle und der zurzeit zur Ausführung gelangenden
Einrichtung des elektrischen Betriebes auf der Strecke Lauban — Königszelt vorangeht.
Es war der Eisenbahnverwaltung von vornherein klar, daß die Aufgaben der elek-
trischen Zugförderung auf Fembahnen nid\t von Triebwagen, sondern in erster Linie
von Lokomotiven gelöst werden müssen, und daß deshalb der Entwicklung brauch-
barer Lokomotiv- Bauarten in erster Linie die größte Aufmerksamkeit geschenkt
werden mußte. Im Jahre 1902 behandelte der elektrotechnisdie Sachreferent im Mi-
nisterium der öffentlid\en Arbeiten, Geh. Baurat Wittfeld, in einem Vortrag vom
eisenbahntechnisd\en Standpunkt aus den Entwurf elektrisdier Hauptbahnlokomotiven,
insbesondere für höhere Fahrgeschwindigkeiten. Die damals aufgestellten Grundsä^e
über Aufbau und Antrieb sind in den legten Jahren fast von allen Bahn Verwaltungen
übernommen und haben zu der modernen Bauart elektrischer Hauptbahnlokomotiven
mit Antrieb durdi Parallelkurbelgetriebe geführt.
Österreidi, Sdiweden und die Sdiweiz sind auf Grund eingehender Studien und
praktisdier Versud\e zu dem Ergebnis gekommen, daß für ihre Verhältnisse die Elektri-
fizierung der Vollbahnen mit 15 bis 16^/3 Perioden Wed\selstrom das Gegebene ist. In
Frankreid\ mad\t die Südbahn vielversprechende Versud\e mit Wed\selstromlokomotiven,
deren Energie durch Wasserkraftwerke erzeugt wird. In England beabsichtigt die London
Brighton & South Coast-Bahn, den bereits elektrifizierten Vorortverkehr über die Fern-
bahnstrecke bis Brighton zu verlängern. In Amerika sind bereits auf den Linien der
mit Wechselstrom elektrifizierten Strecken der New York, New Haven & Hartford-Bahn
gute Betriebserfahrungen gesammelt worden, so daß der Siegeszug des Wechselstroms
und die Eroberung des Vollbahnbetriebs durch diesen nicht mehr aufzuhalten ist.
VOLLBAHNBETRIEBE MIT WECHSELSTROM. Es handelt sidi bei diesen Be-
trieben um Vollbahnbetrieb mit Lokomotiven, welche Güterzüge von 1000 bis 2000 t
Gewicht und Personen- und Schnellzüge von 300 bis 500 1 Gewicht bei Motorleistungen
von 1000 bis 3000 P.S. zu befördern vermögen. Hier interessiert in erster Linie die
Versuchsstrecke der preußischen Sfaatsbahn, welche auf der Strecke Dessau — Bitterfeld
bereits fertiggestellt und in Betrieb genommen ist. Diese Strecke ist in der Tat die
erste mit Wechselstrom betriebene Hauptbahn in Europa, die alle Merkmale
des schweren durchgehenden Hauptbahnverkehrs, d. h. stark belastete Schnell-, Per-
sonen- und Güterzüge, aufweist und dementsprechende Anforderungen an die elek-
trische Zugförderung stellt. (Siehe Brecht.)
VON A. DOEPPNER
Das bereits
ausgebauteStüdf
der eine Gesamt-
länge von 154km
aufweisenden
Stredce, nämlidi
das doppelglei-
sige Stüdi Bitter-
feld— Dessau, ist
26 km lang und
wreistzwarnurge-
ringe Steigungen
auf, ist aber mit
ziemlich schwe-
ren Güterzügen
von 1000— 1200t
und mit Perso-
nen-und Schnell-
zügen bis zu 4S0t
belastet. Es ist
infolgedessen die
Lieferung einer
ziemlich großen
elektrischen Ar-
beit erforderlich,
fürdie ein günstig
gelegenes Kraft-
werk bei Mulden-
sfein errichtet ist.
Dieses ist deshalb
günstig gelegen,
weil von nahe-
gelegenen Stel-
lenbilligeBraun-
kohle zugeführt
werden kann und
die dicht vorbei-
flieQende Mulde
die leichte Ent-
nahme genügen- Abbildung 30. EleWri-
der Kühlwasser- sAea Kraftwerk in Mul-
mengen für die denaleinfÜrdcnBetrieb
Kondensations- J" „""^"'tflS' -
, , , bahn Dessau-Bitte Fiel d,
anlagen erlaubt.
Zurzeit ist im Kraftwerk, das später für ca. 30000 KVA Gesamtleistung ausgebaut
wird, ein S. Seh. -Turbogenerator von etwa 5000 KVA Maximatleistung aufgestellt, der
von einer A.-E.-G.-Curtis-Dampfturbine angetrieben wird und Wechselstrom mit einer
Spannung von etwa 4000 Volt bei 16^/s Perioden erzeugt. Die Spannung wird durch
48 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Transformatoren auf 60000 Volt gehoben und beim vollen Ausbau der 154 km langen
Strecke an drei Unterwerke entsprediend verteilt. Zurzeit wird der Strom von
60000 Volt an das Unterwerk Bitterfeld geführt, welches die Fahrleitungen zwisdien
Bitterfeld und Dessau mit Strom von 10000 Volt speist; nadi Vollendung der ganzen
Strecke wird die Fahrdrahtspannung auf 15000 Volt erhöht werden.
In der Möglichkeit, auf einer stark belasteten Hauptbahn mit jedem Unterwerk
mehr als 50 km Streckenlänge beherrsdien zu können, kommt der Vorzug der Wechsel-
Strom-Zugförderung deutlidi zum Ausdruck.
DAS KRAFTWERK. Die je^ige Anordnung des Kraftwerks stellt ein Provisorium
dar; es enthält zurzeit vier Dampfkessel, je zur Hälfte Bauart Stirling, zur Hälfte
Bauart Garbe, mit steilliegenden Wasserrohren, von je 300 qm Heizfläche; eine
Wechselstrom-Turbodynamo von rund 4000 KW Dauerleistung; zwei Transformatoren
mit Ölumlaufkühlung von je 1850 KVA Dauerleistung, 3000/60000 V. Nach Fertig-
stellung der Erweiterung wird das Kraftwerk enthalten: drei Gruppen von je acht
Kesseln der bereits vorhandenen Größen, in der Mitte jeder Gruppe einen Sdiorn«*
stein; fünf Wechselstrom-Turbodynamos der bereits vorhandenen Größe, zwei Gleich-
strom-Turbodynamos zum Erregen der Hauptmaschinen sowie zum Speisen der Be-
leuchtungsanlage und der kleineren Hilfsmaschinen.
Der Dampfteil der Anlage ist zugunsten eines einfachen und zuverlässigen Be-
triebs möglidist unabhängig von dem elektrischen Teil, insbesondere vom Gleich-
stromne^i ausgeführt. Die Kondensationsanlagen der Maschinen haben Dampf-
turbinenbetrieb, ebenso die Kesselspeisepumpen. Die durch den Turbinenantrieb
der Hilfsmaschinen erzielte Raumersparnis gestattet eine übersichtliche und für die
Bedienung bequeme Zusammenfassung fast aller Hilfsmaschinen, die außer den
Hauptmaschinen noch Bedienung erfordern, in dem Kellerraum unter dem Maschinen-
hause.
Bei der Ausführung des elektrischen Teils der Anlage ist durchweg auf größte
Sicherheit gegen nachteilige Folgen von Kurzschlüssen gesehen. Die im Ne6 liegen-
den selbsttätigen Höchststromausschalter sind so eingestellt, daß die der Fahrleitungs-
anlage am nächsten liegenden Schalter zuerst ansprechen und dann, falls der Kurz-
schluß fortbesteht, mit immer größerer zeitlicher Verzögerung die nach der Strom-
quelle zu liegenden Schalter. Gleichzeitig mit dem Auftreten des Überstroms wird
ciurch einen besonderen Auslöser die Zusa^erregung des Stromerzeugers abgeschaltet,
so daß die Maschine ihren natürlichen und sehr erheblichen Spannungsabfall be-
kommt. Infolgedessen sinkt die Kurzschlußleistung der Maschine schnell, und die
Hauptschalter im Kraftwerk haben verringerte Energiemengen zu schalten.
Die Wicklungsköpfe des Stromerzeugers sind besonders sorgfältig gegen die bei
Kurzschlüssen auftretenden sehr großen mechanischen Beanspruchungen gesichert und
ebenso die Wicklungen der Transformatoren.
Unter den Kesseln wird im allgemeinen nur reine, unvermengte Braunkohle von
2100 bis 2400 Wärmeeinheiten auf Treppenrosten verfeuert. Die Verdampfung ist
befriedigend: bei der normalen Beanspruchung von stündlich rund 22 kg Dampf für
1 qm rund 3,6 fach (bezogen auf Dampf von 100® und Wasser von 0®), bei stärkerer
Beanspruchung etwa 3,4 fach.
SPEISELEITUNGEN. Vom Kraftwerk Muldenstein zum Unterwerk Bitterfeld führt
eine, zweipolige Hochspannungsfreileitung, die zur Hälfte von Stü^isolatoren, zur
Hälfte von Hängeisolatoren getragen wird. Le^tere kommen neuerdings vielfach in
Aufnahme, weil man sie infolge Hintereinanderschaltung mehrerer Normalisolatoren
ooooooooooooooooo VON A« DO EP PN ER oooooooooooooo 49
und der günstigeren medianisdien Beanspruchung wegen als sicherer ansehen kann
als die Stü^isolatoren.
AuQerdem dienen als Speiseleitung vom Kraftwerk zum Unterwerk zwei Paar
unterirdisch verlegte Kabel, die mit 60000 bis 66000 Volt betrieben werden können.
Für das von den SiemenS'Schuckert''Werken gelieferte Kabelpaar wurde als Leiter ein
Aluminiumseil gewählt, mit Papierisolation und doppeltem Bleimantel.
Zum ersten Male tritt hier die Verwendung von Kabeln als Speiseleitungen für
hohe Spannungen in die Erscheinung, eine Errungenschaft großer Tragweite, die noch
große Bedeutung erlangen wird. Das Kabel hat bisher den Betrieb so gut aus-
gehalten, daß die Oberleitung nur noch als Reserve dient. Die Schaltung im Kraft-
werk ist derart, daß das mittlere Potential der 60000 V- Seite des Transformators auf
dem Erdpotential gehalten wird. Bei gleichen IsolationS' und Kapazitätsverhältnissen
der Kabel ist daher jedes Kabel mit etwa 30000 V gegen seinen Bleimantel be-
ansprucht. Die Kabel sind mit 120000 V gegen Erde geprüft.
DAS UNTERWERK. Im Interesse der Wirtschaftlichkeit ist bei Errichtung von
Unterwerken ohne Frage der wichtigste Gesichtspunkt der, daß das Unterwerk mög-
lichst nur solche Maschinen erhält, die keiner ständigen Wartung bedürfen. Aus
diesem Grunde sind die Transformatoren des Unterwerks in Bitterfeld nur für
Kühlung durch den natürlichen Luftzug eingerichtet. Sie haben zwar infolgedessen
für 1850 KVA Dauerleistung sehr erhebliche Abmessungen und Gewichte erhalten,
sind aber anderseits hinsichtlich der Erwärmungsverhältnisse auch bei mehrstündigen
Überlastungen außerordentlich günstig gestellt.
Die Transformatoren formen jeftt von 60000 V auf 10000 V, später nach Voll-
endung der ganzen Bahnstrecke auf 15000 V um. Von der Niedrigspannungsseite
führen zwei im allgemeinen getrennte Speiseleitungen über zwei selbsttätige Höchst-
stromausschalter zur Fahrleitung.
FAHRLEITUNG. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit sind die Fahrleitungs-
anlagen der beiden Hauptgleise normal völlig voneinander getrennt, damit eine Stö-
rung in der einen Fahrtrichtung keine Beeinträchtigung des Betriebes in der anderen
zur Folge hat. Bei Bedarf können die Fahrleitungen jedoch im Unterwerk und an
mehreren Stellen auf der Strecke zusammengeschaltet werden. In der Längsrichtung
der Strecke sind in bekannter Weise Streckentrenner in der Fahrleitung vorgesehen;
sie sind normal überbrückt und ermöglichen im Falle von Störungen in der Leitungs-
anlage eine schnelle Eingrenzung des Fehlerortes und eine beiderseitige Abtrennung
des beschädigten Leitungsstückes.
Die für Bügelbetrieb bestimmte Fahrleitung der S. -Seh.- Werke hat ein solides,
einfaches und doch elegantes Aussehen. Einfache Gittermasten sind durch ein Quer-
joch fest miteinander verbunden; an dem Querjoch ist der Fahrdraht mittels Vielfach-
aufhängung aufgehängt. Ein Drahtseil, oben an den Isolatoren befestigt, trägt mittels
Hilfstragedrähten einen Hilfsfahrdraht und dieser den eigentlichen, durch Gewichte
stets selbsttätig gleichmäßig gespannten Fahrdraht.
Diese Anordnung gewährt den großen Vorteil, daß die Fahrleitung bei allen Witte-
rungsverhältnissen fast genau gleich stark und genau parallel zum Gleise gespannt
bleibt, und daß daher wegen der absolut gleichmäßigen Lage des Fahrdrahtes mit
großen Fahrgeschwindigkeiten bis 150 km und mehr gefahren werden kann.
Die Ausbildung von Streckenisolatoren und selbsttätigen Nachspannvorrichtungen
sind konstruktive Aufgaben, deren Lösung gerade bei dieser Anordnung besonders
einfach ausfällt. Die Isolation der Fahrleitung bietet auch für 15000 Volt keine
Die Technik im XX. Jahrhundert. IV. 4
50 oooooooooo DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN oooooooooooo
Schwierigkeit mehr und ist mit Porzellanglocken liegender Anordnung leicht zu be-
wirken (Diabolo-Isolatoren).
Die Fahrleitung muß, da sie frei am Seil hängt, unten durch Stü^rohre gesteuert
werden, da sie zum Zweck der günstigsten Abnu^ung des Bügels des Stromabnehmers
im Zickzack verlegt werden muß; durch diese Steuerung wird, je nachdem das Rohr
länger oder kürzer gewählt ist, ein beiderseitiges Ausschlagen der Leitung um 50 cm
ab Mitte des überspannten Gleises erreicht.
Weichen und Krümmungen können mit Fahrleitung so über3pannt werden, daß
der Bügel mit voller Breite über alle Teile hinweggleiten kann; dabei kommt es auf
die Zahl der Gleise nicht an, so daß auch vielgleisige Bahnhöfe bereits überbrückt
werden konnten.
DIE ELEKTRISCHE LOKOMOTIVE. Während die Dampflokomotive in einer Reihe
von Jahrzehnten Gelegenheit hatte, sich nach der Seite cler Leistungsfähigkeit und
Wirtschaftlichkeit zu entwickeln — Bestrebungen, die, wie anfangs auseinandergese^t
wurde, zu ganz bestimmten Bauarten für die verschiedenen Verwendungszwecke
führten — , befindet sich die elektrische Lokomotive zurzeit noch im vollen Ent-
wicklungsgange, und man kann tro6 ^Her bereits erreichter Leistungen durchaus noch
nicht davon sprechen, daß die Zeit der Versuche abgeschlossen ist und daß allgemein
maßgebende Gesichtspunkte für die einzelnen Bauarten bereits feststehen. Allerdings
ist nicht zu verkennen, daß das Tempo in der Entwicklung der elektrischen Lokomotive
ein ungleich rascheres ist als seinerzeit bei der Dampflokomotive, und man kann
wohl damit rechnen, daß in absehbarer Zeit die gerade zurzeit und in erster Linie
seitens der preußischen Staatsbahnen vorgenommenen Versuche die nötigen Grund-
lagen zur Aufstellung allgemeingültiger Gesichtspunkte schaffen werden.
Die Elektrotechniker sind sich darüber klar, daß sie den Sieg über die Dampf-
lokomotiven nur dann davontragen können, wenn sie mit elektrischen Lokomotiven
hervortreten, die auf die Gewichtseinheit erheblich mehr als die modernen Dampf-
lokomotiven leisten. Damit die elektrische Lokomotive diesen Anforderungen ent-
spricht, muß außer der elektrischen Kraftübertragung vom Generator bis zum Motor
auch die weitere vom Motor bis zu den Treibrädern technisch vollkommen und
wirtschaftlich sein. Der Erfüllung dieser Forderung stellen sich aber bei dem
Fehlen von Unterlagen und Erfahrungen immer noch mannigfaltige Schwierigkeiten
entgegen.
Die Kraftübertragung zwischen Motor und Treibradachse kann erfolgen:
1. unmittelbar;
2. durch Zahnradantrieb;
3. durch Kurbelantrieb unter Benu^ung eines Mitnehmers;
4. durch reinen Kurbelantrieb;
5. durch zusä^liche Verwendung einer Zahnradübertragung mit dem unter 3 ge-
nannten Kurbelantrieb durch Mitnehmer, und
6. durch zusä^liche Verwendung einer Zahnradübertragung mit dem unter 4 ge-
nannten reinen Kurbelantrieb.
Nach der Radanordnung läßt sich folgende Einteilung der elektrischen Lokomoti-
ven vornehmen:
a) alle Treibräder sind in einem starren Rahmen angeordnet;
b) die Treibräder sind in zwei Drehgestellen untergebracht;
c) die Treibräder verteilen sich auf zwei gekuppelte Lokomotivhälften.
Zu dieser Einteilung kommen noch die etwa vorhandenen Laufräder.
"JxTzf:
Abbild. 31. GewShnlidier Zahnradantrieb.
e o o o B o o o o ^ o o .. o , » o VON A. DOEPPNER o o » o <■ ° o o o ° » o o o 51
Der direkte Antrieb, bei dem der Motor direkt auf der Treibradwelle montiert
ist, hat zwar den Vorzug großer Einfadiheit, weist dafür aber den großen Nachteil auf,
daß die Achsen mit einem hohen nidit abgefederten Gewidit belastet werden,
eine starke Beanspruchung der Schienen, des Ober- . I
baue« und Schäden am Motor selbst resultierten. '*
Er kommt deshalb um so weniger für Vollbahn-
betrieb in Frage, als die Starke der unterzubrin-
genden Motoren nur eine sehr besdiränkte ist.
Audi der Versuch, den Motor auf den ab-
gefederten Lokomotivteil zu verlegen und zwischen
ihm und der Treibradwelle eine elastisdie Verbindung herzustellen, hat kein aus-
reidiendes Resultat ergeben; denn obwohl der Nachteil der schweren nicht ab-
gefederten Massen behoben wurde, blieb doch noch der Nachteil zu tiefer Schwer-
punktslage und die Beschränkung der Anwendbarkeit in der Forderung der Überein-
stimmung zwischen der rationellen Umlaufzahl der Motoren mit der gewünschten
Fahrgeschwindigkeit.
Die zweite Form der Kraftübertragung mittels Zahnradvorgeleges ist
die bis vor wenigen Jahren fast ausschließlich benußte und bei den elektrisdien
Triebwagen und Straßenbahnwagen verwendete; bei dieser Anordnung liegt der Motor
entweder in gleidier Höhe
mit der Achse oder senk-
recht über ihr. (Abbil-
dung 31.)
Bei der ersteren An-
ordnung wird das getrie-
bene Zahnrad direkt auf
der Treibachse montiert,
und das Motorgehäuse ruht
einesteils in Lagern auf
dieser Adise und ist an-
derseits federnd am Ge-
stell der Lokomotive auf-
gehängt. Diese Anordnung
ist insbesondere von den
Straßenbahnen übernom-
men, weist aber als Nach-
teil die tiefe Lage des
Schwerpunktes auf und
eine Beschränkung in der
Stärke des Motors, die bei
normaler Spurweite und
Treibrädemvonl mDurd\-
messer auf 300 bis hödi-
stens 350 P.S. sich ergibt.
Bei Lagerung des Motors senkredit über der angetriebenen Radadise kommen
diese beiden Nachteile in FortfaU. An Stelle des starren Zahnradvorgeleges, das die
Schienenstöße direkt dem Motor mitteilt, tritt eine elastische Verbindung, wie sie als
Beispiel in Abbildung 32 gezeigt ist und zur Lokomotive nach derselben Abbildung
Abbildung 32.
52
DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN = = «
gehört. Diese für die französisdie Midi-Bahn gebaute Lokomotive hat drei 500 P.S.-
Motoren, und jeder derselben treibt mittels eines Zahnradvorgeleges mit der Über-
segung 1 : 2,72 eine Hohlwelle A (Abbildung 32) an, in weldier die Radwelle N läuft
Der Schwerpunkt der Lokomotive liegt bei dieser Anordnung
etwa in 1800 mm Höhe über Schienenoberkante.
Schneckengetriebe finden sich bisher nicht an elektrischen
Lokomotiven, können auch wegen ihres geringen Wirkungs-
grades infolge der größeren Zahnreibung und wegen der
Hemmung im rüdtwärtigen Antrieb des Motors durch die
- Treibräder als wenig zwedtentsprethend betrachtet werden.
Dagegen sind die Kegelraderantriebe vereinzelt zur An-
Abbildu'ne33B. Reiner Kurbel' Wendung gelangt, wie z. B. bei der Lokomotive der Chemin
antrieb mit Blindwelle bei de fer de Paris ä Lyon et h la M6diterrann6e. Diese
einem Triebmotor und senk' Lokomotive bringt den durch die Fahrleitung ihr zugeführten
reiht darunterliesender Blind- Einphasenwethselstrom von 12000 Volt und 25 Perioden
*^ ^' mittels Transformatoren auf niedere Spannung und ver-
arbeitet ihn hier zu Gleichstrom. Sie hat die Bauart 2 B-|-B 2 und hat für jede Treib-
adise einen 400-P.S.-Gleidistromserienmotor für normal 600 Umläufe bei 300 Volt.
Die Zahnradübertragung an sich bietet den Vorteil, daß man Motoren mit höheren
normalen Umlaufszahlen verwenden kann und damit ein leichteres Gewicht der Mo-
toren erreicht. Sie haben aber den NaditeiL daß sie den für den Motor verbleibenden
Raum zwischen den Treibrädern stark beengen und einen Zuwachs an energieverzeh-
renden Teilen bringen. Auch muß bei Herstellung der Zahnräder die größte Sorg-
falt bei Auswahl des Materials und Bearbeitung obwalten, da die Vorgelege bei den
plötilidien und heftigen Stößen, denen es durch die Unebenheiten der Gleise aus-
gesetit ist, außerordentlich beansprucht werden.
Die dritte Übertragungsform durch Kurbelantrieb ohne Blindwelle und ohne
Zahnräder bedient sidi eines sogenannten Mitnehmers. Dieser ist in der Hauptsache
eine Kuppelstange für die Kurbeln zweier Wellen, an der mittels einer Kurbelschleife
eine dritte zwischen den beiden ersteren liegende Kurbel angreift Eine praktische
Anwendung dieser Ubertragungsform befindet sich an der Drehstromlokomotive für
die Valtellinabahn in Italien, Der Mitnehmer wird hierbei an seinen Enden von
Motorkurbeln getragen, deren Wellen höher Hegen '
als die Treibrad wellen und die Bewegungen des
abgefederten Lokomotivteils mitmachen, auf dem
die Motoren ruhen. Die vor und hinter der an-
getriebenen Radachse liegenden Treibräder sind
durch Kuppelstangen angeschlossen. Gegenüber
der Zahnradübertragung ist bei dieser Anord-
nung der Schwerpunkt der Lokomotive schon
etwas höher gerücJct jedoch ist diese Ausführung
bisher nur einige Mate versuchsweise zur An-
ordnung gelangt.
Die vierte und sechste Art der Kraftüber-
tragung durch Kurbelantrieb mit Blindwelle, entweder ohne oder mit Zwischen-
schaltung eines Zahnradvorgeleges, ergibt den großen Vorteil, daß die Motoren dem
Rahmen gänzlich entrückt und auf den abgefederten Lokomotivteil gestellt werden
können. Dadurch fallen in erster Linie alle Beschränkungen in der Größe und damit
Abbildung 33b. Reiner Kuibelantrieb mit
einem Triebmotor und einer sdirSg dar-
unter: ig enden Blindwelle.
VON A. DOEPPNER
53
der Stärke der Motoren fort, die ihnen bei den
anderen Anordnungen durch den engen Raum
innerhalb der Treibräder vorgeschrieben waren. .
Audi können die Motoren nunmehr offen und der -
Kontrolle zugänglidt gebaut werden, und sdilieS-
lidt rückt der Sdiwerpunkt der Lokomotive wesent-
lich höher.
Die Blindwelle ist im abgefederten Lokomotiv- Abbildung 33c Reiner Kurbelantrieb mit
rahmen fest gelagert und macht die Bewegungen Blindwelle und zwei Triebmotorcn, wo die
des leftteren mit; von der Blindwelle gehen hori- Blindwelle sAräg zwischen denMotorenliegt
zontal- oder ganz wenig geneigtliegende Kuppel-
Stangen zu den Radadisen. Die Ausführung der _^
Lagerung der Motorachse sowie der Blindwelle -
und des Kurbelantriebes erfordert bei dieser Bau-
art die gröSte Genauigkeit und Sorgfalt, weil bei
der elektrischen Lokomotive nur starre Über- Abbildung 33 d. Reiner Kurbelantrieb mit
tragungsteile mit genau vorgeschriebener Be- «"ei Triebmotoren und «wei sAräg seit-
wegungsbahn die Kraftübertragung vermitteln im "^^ '"**"'''=" Bhndwellen.
Gegensab zur Dampflokomotive, wo die Übertragung durch Zylinder und Kolben er-
folgt, bei dem etwaige geringe Ungenauigkeiten der Endstellungen keine schwer-
wiegende Bedeutung haben. Da ferner der Druck in den Übertragungsstellen periodisch
Abbildung 34. Elektrische 1 Cl-Voilbahn-Weduelstromlokomotive für die Wiesenthal bahn mit
Kurbelantrieb nadi Abbildung 33d.
schwankt, so ergibt sich die Notwendigkeit, diese sowie den die Unterstüfeung ab-
gebenden Rahmen wesentlich kräftiger auszuführen, als es bei Dampflokomotiven und
bei Verwendung von Zahnrädern notwendig ist. Die Art der Kraftübertragung durch
Blindwelle ohne zwisdienliegende Zahnrad Übertragung, also der reine Kurbelantrieb,
54
oooooooooo
DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN
oooooooooooo
ist die zurzeit am meisten angewandte und insbesondere für Schnellzugslokomotiven
am besten geeignete. (Abbildung 33 und 34).
Die fünfte und sechste Art der Kraftübertragung unterscheiden sich von der dritten
und vierten dadurch, daß in beiden Fällen der Antrieb nicht direkt von der Motor-
welle aus stattfindet, sondern durch eine zwischengelagerte, durch Zahnräder an-
getriebene Blindwelle. Als ein typisches Beispiel der fünften Bauart kann das in
Abbildung 35 dargestellte gelten. Jeder der beiden 600-P. S.^Motoren treibt zunächst
mittels Zahnradvorgeleges eine eigene Blindwelle, und an deren Kurbeln ist der Mit-
nehmer befestigt, in dessen Gleitführung die mittelste Treibradkurbel eingreift.
Die sechste Art der Kraftübertragung benutzt eine zahnradangetriebene Blindwelle
in Verbindung mit dem reinen Kurbelantrieb. Sie ist bisher nur wenig, unter anderen
bei der Lokomotive der Linie Bern — Lötschberg— Simplon, angewendet, dürfte aber
weitere Verbreitung finden. Für das Vorgelege sind bei dieser Lokomotive Winkel-
zähne benutzt von 250 mm Breite bei Teilkreisdurchmessern von 447 und 1453 mm,
und die Zähne sind zweimal unter einem Winkel von 45^ gegen die Mittellinie ge-
brochen. Große Schwierig-
keiten bietet bei dieser
Bauart einstweilen noch
die Herstellung dieser
Zahnräder, die weit höhere
Kräfte übertragen als bei
Einzelantrieb der Achsen.
Bei einem Vergleiche
der obenerwähnten ver-
schiedenen Arten der Kraft-
!>H Übertragung zeigt sich ohne
weiteres der große Vor-
teil, den der Kurbelantrieb
nicht allein durch die
Abbildung 35. Kombinierter Zahnrad- und Mifnehmer-Kurbelantrieb. höhere Lafie des Motors
und die — wenigstens in weiten Grenzen gehaltene — Unabhängigkeit seiner Dimen-
sionen bietet, sondern auch dadurch, daß bei dieser Ausführung die Möglichkeit ge-
geben ist, die Lage des Motors so zu wählen, wie es für eine gute Gewichtsverteilung
auf die einzelnen Achsen erforderlich ist.
Interessant ist bei dieser Feststellung die Tatsache, daß mit diesem Kurbelantrieb
auf Maschinenteile der alten Dampflokomotive zurüdcgegriffen ist, die man in Kreisen
sehr optimistischer Elektrotechniker bereits als vollkommen abgetan ansah. Es zeigte
sich aber, daß sich der Bau elektrischer Lokomotiven keineswegs so einfach gestaltete,
als man seinerzeit bei den ersten Anwendungen des Elektromotors hoffte. Eine
rotierende Bewegung wiederum in eine rotierende umzusehen, erschien damals dem
Auge viel leichter, als die spätere Erfahrung lehrte. Schon der Gedanke, die mit
der Dampfkolbenbewegung zusammenhängenden Kurbelbetriebe durch einfachen
direkten oder Zahnradantrieb ersehen zu können, hatte etwas sehr Bestechendes an
sich. Und nach der Erfahrung von einem Jahrzehnt tritt nun der Kurbelantrieb als
erfolgreichster Mitbewerber des Zahngetriebes auf. Allerdings ist dabei zu bemerken,
daß bei den elektrischen Lokomotiven das Kurbelgetriebe nur reine Drehbewegungen
zeigt, so daß die mit der Bewegung hin und her gehender Massen verbundenen Be-
schleunigungskräfte nicht auftreten können, die sich ohne Entstehung anderer stören-
ooooooooooooooooo
VON A. DOEPPNER oooooooooooooo 55
der Kräfte nicht aufheben lassen. Die Fliehkräfte der Stangen können durch Gegen-
gewichte in einfacher Weise ausgeglichen werden.
Wie schon ausgeführt, steht die elektrische Lokomotive im Stadium der Entwicic-
lung, und so fest bestimmte, den einzelnen Verwendungszwecken angepaßte Bauarten
wie bei den Dampflokomotiven gibt es zurzeit noch nicht. Das Versuchsfeld bilden
die Bahnen aller führenden Länder, alle Betriebssysteme erscheinen auf dem Felde,
alle Antriebsarten werden ausprobiert und neue Erfahrungen täglich gewonnen.
Immerhin laßt sich eine Einteilung der elektrischen Vollbahnlokomotiven in dem
Sinne als feststehend annehmen, daß in Frage kommen:
SCHNELLZUG-LOKOMOTIVEN mit großer Geschwindigkeit für durchgehende Züge,
mit zwei oder drei gekuppelten Achsen und mehreren Laufachsen zur Aufnahme des
überschüssigen Gewichtes und zur besseren Führung im Gleise.
GÜTERZUG-LOKOMOTIVEN mit geringerer Geschwindigkeit, aber großer Zugkraft,
die zugleich die Beförderung der Personenzüge mit 60 — 70 km stündlicher Geschwin-
digkeit zu übernehmen hätten; mit vier oder fünf gekuppelten Achsen; für Gebirgs-
bahnen käme hierzu ein weiterer Typ mit geringerer Geschwindigkeit und größerer
Motorleistung bei sechs gekuppelten Achsen.
Für diese Bauarten erscheinen nach dem Stande der Erfahrungen als Kraftüber-
tragung am geeignetsten: für Schnellzuglokomotiven im Femverkehr der direkte Parallel-
kurbelantrieb, für Personen- und schnellerfahrende Güterzuglokomotiven mit großen
Leistungen der überse^te Antrieb in Verbindung mit Mitnehmer oder reinem Parallel-
kurbelantrieb bzw. auch der direkte Zahnradantrieb durch federnde Vorgelege.
RANGIER-LOKOMOTIVEN. Je geringer die normale Fahrgeschwindigkeit wird, desto
mehr empfiehlt sich der Einzelantrieb durch direkte Zahnradvorgelege in der üblichen
horizontalen Anordnung; dieses gilt ganz besonders auch für die Rangierlokomotiven.
BESCHREIBUNG EINER ELEKTRISCHEN VOLLBAHN-LOKOMOTIVE. Eine
außerordentliche Mannigfaltigkeit in Bauart und Ausführungsdetails bei elektrischen
Vollbahnlokomotiven trifft man auf der vorstehend beschriebenen Bahnstrecke Dessau —
Bitterfeld an, wo die von den verschiedenen führenden Elektrizitätsfirmen gebauten
Versuchslokomotiven nebeneinander ihren Dienst versehen und teils Schnellzüge, teils
Güterzüge mit größerem oder geringerem Erfolge befördern.
Bei weitem die meisten Ausführungen weisen einen oder höchstens zwei hoch-
liegende Einphasen- Reihenschluß- Kommutatormotoren auf. Diese sind in dem sehr
stark ausgebildeten Lokomotivgestell fest gelagert und übertragen ihre Kraft mit Hilfe
von Kuppelstangen und Blindweilen, welche in gleicher Höhe mit den Triebachsen
liegen, auf die le^teren. Um eine feste Lagerung der Motoren zu sichern, sind die
Blindwellenlager mit den Motorlagern sowie die Blindwellenlager unter sich durch
kräftige Gußstücke verbunden. (Abbildung 36.)
Die Kurbeln und Kuppelstangen, die, wie bereits erwähnt, reine Kreisbewegungen
ausführen, werden durch Gegengewichte vollkommen ausgeglichen.
Wo irgend angängig, sind die Achsen symmetrisch angeordnet, so daß die Loko-
motiven gleich gut vorwärts- und rückwärtsfahren und auf den Bahnhöfen nicht ge-
dreht zu werden brauchen.
Die Lokomotiven werden mit Einphasenstrom von 10000 Volt und 15 Perioden be-
trieben, der später in 15000 Volt und 16^/3 Perioden umgeändert wird.
Einige Ausführungen zeigen ein wagenkastenähnliches Gestell, das auf dem Loko-
motivrahmen ruht und sowohl am vorderen wie am hinteren Ende einen Führerraum
aufweist.
56 o o o o o o o o o o DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN c o » o c o o o <, o o o
Bei anderen liegen ebenfalls zwei Führerstände in der Mitte des Gesamtkastens,
der dann nadt den Enden zu nur die niedriger gehaltenen Motorumkleidungen zeigt;
nodi andere weisen nadi Art der Dampflokomotiven nur ein Führerhaus auf.
Die beiden Führerstände sind gleidimäßig ausgebildet. Der Führer hat vor sich
den Steuersdtalter, zur Linken die Handbremse, zur Rechten das Drudtluftbrems-
venfil und die Skala des Gesdiwindigkeitamessers, An Meßapparaten sind vorhanden:
je ein Luftdruckmesser für den Hauptluftbehälter und die Bremsleitung, ein Span-
nungsanzeiger und eine Anzeigevorrichtung für den Transformator. Ferner befindet
sidi im Führerhause ein Pumpensdialter, ein Steuerstromausschalter und ein Drude-
knopf zum Auslösen des Ölschalters, (Abbildung 37.)
Die Beleudttung der Lokomotive erfolgt durch niedervoltige Kohlenfadenlampen,
die mit Wechselstrom gespeist werden. Während der Fahrt bei Nacht ist der Führer-
stand verdunkelt und die vom Führer zu beobachtenden Apparate sind durch je eine
nach außen abgeblendete Lampe erleuchtet. Zum Antrieb der Lokomotive dient ein
offener kompensierter Einphasen- Reihenschluß- Kommutatormotor, der mit niedrig ge-
spanntem Strom gespeist wird, und dessen Regelung nur durch Änderung der Span-
nung dieses Motors erfolgt. Der Strom zum Antrieb des Motors wird der Nieder-
spannungswicklung des Transformators entnommen, dessen HochspannungswicJcIung
zwischen dem die Fahrleitung beschleifenden Stromabnehmer und Erde liegt.
Dieser Transformator dient zur Umwandlung des der Lokomotive zugeführten hoch-
gespannten Wechselstroms in niedriggespannten Wechselstrom, der übrigens auch zu den
Nebenapparaten verwendet wird. Er ist ein Kemtransformator mit Scheibenwicklung,
auf dessen Sdienkeln Hoch- und Niederspannungsspulen stetig miteinander abwechseln.
Die mit einem Ende geerdete Niederspannungswicklung ist in fünf Stufen unterteilt,
von denen drei zur Spei-
sung des Motors dienen.
Die Spannungszunahme
durch jede der beiden
letiten Stufen ist gleich
groß. Um eine gleich-
mäßige Änderung der
Spannung zu erhalten,
die für ein sanftes An-
fahren der Lokomotive
erforderlich ist, wird ein
Zusagtransformator von
dem Spannungsbereith
einer Stufe benugt.
Zur Abnahme des
Betriebsstroms von der
Fahrleitung dienen zwei
Scherenstromabneh-
_ _. , , . . . mer. Das Anlegen und
Abbildung 37. ElektnsAe D-Gut erzuß-Ulcomotive. Ab^jg^en des Stromab-
nehmers von der Fahrleitung erfolgt von Hand, zu welchem Zweck ein isoliert an einem
Hebel einer Stromabnehmenvelle angreifendes Gestänge nach dem Führerstande führt.
Das Untergestell des Stromabnehmers ruht mittels vier Isolatorgruppen auf dem
Führerhausdach; jede dieser Gruppen besigt doppelte Isolation. Das Rohrgestell,
VON A. DOEPPNER
eine sogenannte Nürnberger Sdiere, hat den Zwedc, größere zeitlich langsam auf'
einanderfolgende Höhenunterschiede der Fahrleitung zu überwinden; kleinere rasdi
aufeinanderfolgende Höhenunterschiede gleicht der Stromabnehmerbügel aus, der dreh-
0 DronUfHl« dl BIINk^ ■S4t^.iit,t'*' Sclfi\u
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A$t MtMUbgi Hfc^ittfrmnauiUwng ß- TronifcinutiiF
^ Sttuar A SlrMimm»- IS MotOP
Abbildung 3S. Schaltbild einer elektriadten Wechsel strom-Sdinellzuglokomotive.
bar von dem oberen Gelenkbolzen des Rohrgestells getragen wird, und den eine auf
Drehung beanspruchte Blattfeder in die Mittellage zu bringen sucht.
Die Einzelheiten der Schaltung gehen aus dem Schaltbild Abbildung 38 hervor.
Der durch die Stromabnehmer aus der Fahrleitung entnommene einphasige Wechsel'
Strom von 10000 V Spannung und 15 Perioden-Sekunden geht über die Drossel-
spule D, die atmosphärische Überspannungen von der Maschine fernhalten soll, zum
Hochspannungs-Handölschalter H S, dann über einen Stromwandler, der zum Speisen
der Höchststromauslösung dient und an den außerdem die verschiedenen Meßgeräte
angeschlossen sind, zur Hoc^spannungswicklung des Haupttransformators,
Dieser hat auf der Niederspannungsseite eine Hauptwichlung für die Motoren und
eine Hilfswiddung von 300 V für Steuerung, Beleuchtung und eventuell Heizung. Von
den einzelnen Anschlüssen der Niederspannungsseite geht der Strom über die Schütien
und über eine Ausgleich- sowie die Erregerwidtlung zum Transformator zurück.
Parallel zum Feld und Läufer ist ein besonderer Spannungsteiler eingebaut, der
die Spannung derart zur verteilen gestattet, daß das Bürstenfeuer möglichst ver-
58 0 » c o 0 c ■> o o 0 DAMPF- UND ELEKTROBAHNEN ° o o o o o ° o o o » °
ringert wird. Zur Steuerung dienen Sdtütte, die elektromagnetisch von einem Kon-
troller aus betätigt werden. Das Umsteuern besorgt ein Drudtluftfahrtwender, der
das Feld umkehrt.
Die obige Besdireibung einer elektrischen Vollbahnlokomotive zeigt allgemein die
heutige Einrichtung einer solchen, wenn die einzelnen Details auch bei den ver-
schiedenen Lieferfirmen Abweichungen aufweisen, auf die näher einzugehen hier nicht
der Ort ist, weil, wie gesagt, sich alle diese Einzelheiten im Enfwicklungsstadium
befmden.
Daß aber die Elektrifizierung der Vollbahnen nidit mehr aufzuhalten ist und in
rapidem Tempo voransthreitef, zeigt ein Blick auf die vielen geplanten oder in Vor-
bereitung oder auch in Ausführung begriffenen Projekte in allen Landern.
Als eins der widifigsten dieser Projekte in bezug auf die vorgesehenen Kosten
ist die Elektrifizierung der Berliner Sfaclt-, Ring- und Vorortbahn anzusehen, für das
in der kommenden Landtagssitjung nicht weniger als 123 Millionen Mark angefordert
werden sollen, die von vielen Seiten als bei weitem nidit zureichend angesehen
werden. Die Ansichten über die Wirtschaftlichkeit, die Zweckmäßigkeit, ja selbst über
die Möglichkeit der praktischen Ausführung dieses umfangreichen Projekts sind noch
sehr geteilt; daß aber eine Behörde wie das Preußische Eisenbahnministerium über-
haupt mit einem derartigen Entwurf an die Öffentlichkeit getreten ist, kennzeichnet
den stürmischen Entwicklungsgang zur Genüge, den im Laufe des ersten Jahrzehnts
des 20. Jahrhunderts die Frage der Elektrifizierung von Vollbahnen genommen hat.
Trot} aller noch vorhandenen Unklarheiten läßt es sich nicht leugnen, daß die gegen-
wärtige Periode das interessanteste Stadium der Entwicklung des elektrischen Be-
triebes ist.
Transportbahn mit elektrisdiem Betriebe.
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
A. DIE SCHIFFE
VON WALTER LAAS
r'pVlSj'lp'lTn P\as Sdiiff ist ein Betriebsmittel der Schiffahrt, diese wieder
I niJNLDiiUJNU : U ^.^ Hilfsmittel von Handel und Verkehr, die das Atmen des
kulturellen Lebens genannt werden. Durchdringend wie der Zusammenhang von
Schiff und Kultur ist die Verbindung des Schiffbaues mit der gesamten modernen
Industrie. Ein großes Personen- oder Kriegsschiff ist ein Gipfelpunkt der Technik,
zu seiner Herstellung muß die ganze weitverzweigte Industrie Material liefern, an«
fangend von Rohstoffen wie Holz und Gußeisen, durch alle Zwischenstufen der Halb"
und Fertigfabrikate bis zu hochwertigen Erzeugnissen, die ihrerseits wieder Gipfel-
punkte der Zweigindustrien sind, wie Hilfsmaschinen, elektrische Anlagen und Apparate,
Geschü^e und Produkte von aller Art Kunstgewerbe. So bildet das Schiff die größte
technische Einheit, vergleichbar an Vielseitigkeit des Inhalts einer lebenskräftigen
Stadt, die schnell und sicher über die Meere befördert wird. Ihr Baupla^, die Werft,
ist eine Summe von Einzelfabriken, die bei aller Verschiedenheit der Materialien und
ihrer Verarbeitung gemeinsam das eine große Fabrikat, das Schiff, herstellen. Der
Zusammenbau erfordert große Plä^e, der Transport und das Heben der schweren
Teile erfordert die stärksten Krananlagen, und so bildet eine Werft nach Umfang,
Inhalt, Krananlagen und Fabrikat die größte einheitliche Fabrik.
Gliederung des Stoffes. Die Behandlung des Schiffbaues wird ausgehen von
seinem Zwecic, von den verschiedenen Typen in Verbindung mit der Schiffahrt, und
der Darstellung der besonderen Zweciceinrichtungen für den Transport von Ladung
und Personen; darauf werden folgen die Anlagen mehr seemännischer Natur für
Betrieb und Sicherheit auf See. An die Behandlung der bestehenden Formen wird
sich die Untersuchung anschließen, wie der Entwurf eines Schiffes aus dem Zwecic in
rechnerischer und konstruktiver Arbeit entsteht und welche wissenschaftlichen Pro-*
bleme noch der Lösung harren. Den dritten Teil bilden die Werften mit ihren Ein-
richtungen sowie der Aufbau und die Fertigstellung der Schiffe. Getrennt von dem
eigentlichen Schiffskörper und seiner Ausrüstung wird der motorische Teil, Kessel,
Maschinen, Propeller und Hilfsmaschinen, einen besonderen großen Abschnitt bilden.
^ 1 niP QPHIFFQTVDPM^ M"^ ^^® wichtigsten und größten Gruppen der
\ ^ S J ^^ Seeschiffahrt zur Beförderung von Fracht und
Personen sowie die Fisdiereifahrzeuge sollen im folgenden eingehender behandelt
werden, während die übrigen Sondergruppen und ebenso die Fahrzeuge der Fluß-
schiffahrt und der Kriegsmarinen nur kurz besprochen werden können.
SEGELSCHIFFE. Die Segelschiffe besorgten bis zum Anfang des vorigen Jahr-
hunderts allein den Transport von Waren und Menschen über See. Gleichartigkeit
des Baustoffes, der Bauart und Ausrüstung ist das Kennzeichen dieser Zeit, und mit
60 o ° » o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o c „ o o o »
dem zur Verfügung stehenden Material, Holz für den Schiffskörper, Holz und Hanf
für die Takelung, Kupfer für Verbolzung, Schmiedeeisen für die Beschläge, ist aus
der jahrhundertelangen Erfahrung in der harten Beanspruchung einer langen Fahrt
tatsächlich etwas technisch Vollkommenes geschaffen worden, insofern mit dem ge-
ringsten Aufwand von bestgeeignetem Material sicher Brauchbares erzielt worden ist.
Die Einführung des Dampfes führte zunächst wie jede Konkurrenz zur weiteren
technischen Vervollkommnung der Segler mit neuen Materialien (Eisen für den Schiffs-
körper, Stahldraht für die Takelung), und führte weiter mit den neuen Baustoffen
aus wirtsdtaftlichen Gründen zu größeren Schiffen, weil mit der Größe die Tragfahig-
keit schneller wachst als Bau- und Betriebskosten.
Abbildung 1.' Viermastbark .Henagln Sophie Ourlolle''. normaler groQer FndiUegler, gleldiieltlg Sdiulsdilff de* Kord-
deulschan Llord. L — H^ m, B — 13.15 m. H — 7,75 m, Rug.To — ZSI (23«). TngUhl|1ielt — 3«0 I. aclMUIIB94 bei Rldi-
men RebmDhlen, Reederei und SdiLffbau A.-ä. Bremeiiiaven.
In dieser Enfwidilung erreichte die Schnelligkeit und Pünktlichkeit der großen
Segler für die Beförderung von Menschen (Auswanderern nach dem Goldland Kalifor-
nien) und wertvollen Gütern (Tee) um die Mitte des vorigen Jahrhunderts eine
Höhe, die auch mit den modernsten Seglern nicht wesentlich überschritten werden
konnte. Immer mehr aber übernahmen die Dampfer den Transport der Menschen
und Guter, weil sie unabhängig von Wind und Strömung kürzere Wege nehmen
können und daher pünktlicher und schneller das Ziel erreichen. Immer mehr sind
die Segler von dem Seeverkehr zurückgedrängt, obgleich sie ihre Fortbewegungskraft
' Die Bilder der Sdiiffsfypen sind angenähert in gleichem Maßstab (ca. Vioao) dargestellt, so daQ
ein direkter Vergleich der QrfiSe mSglich ist, mit Ausnahme der 3 Schnelldampfer Abb. 20, 21,
23 und 26, die in kleinerem Maßstabe (ca, Visoo) unter aidi vergleidibar dargestellt sind.
L= Longe "t
B = Breite > nach Register der KlassiflkatlonsgesellschaElen.
H = Seitenhöhe f
Reg.To bedeutet Brutto -Registertonnen (in der Klammer Netto 'Regbtertonnen).
o o o o o o d o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o .. o o o o o 61
kostenlos dem Wind entnehmen. An eine Ände-
rung dieses Zustandes ist in absehbarer Zeit nidit
zu denken.
Immerhin ist heute noch der Anteil der Segel-
schiffe an dem Güteraustausch beachtenswert. Große
stählerne Viermastsdiiffe (Abbildung 1) befördern
Massengüter auf langer Fahrt: Kohlen als Ausfratht,
Salpeter und Guano von Chile, Erz aus Neukale-
donien, Reis und Getreide aus den verschiedenen
Ländern, Petroleum aus Amerika. Einen wesent-
lichen Anteil am Verkehr haben femer die kleinen
Segler der Küstenfahrt, sie befördern alle möglichen
Güter: Torf, Kohle, Holz, Getreide, audi Stüclcgut
nach den kleinen Seeplä^en, die bei dem geringen
Umfang ihres Bedarfs für einen regelmäSigen
Dampferverkehr nicht geeignet sind.
Die Takelung, d. h. die Anordnung und Bedie-
nung der Segel, zeigt in den legten Jahrzehnten
keine wesentlichen Änderungen. Für die Übersee-
fahrt sind die Rahsegel vorherrschend, von denen Abbildung 2. Vollgetakeltcr Mut unter
die Abbildung 2 einen Überblick gibt, für die Küsten- Segel (Knuimui du Fantnud-voibdiio*
f.hrt wirf die Sdionertekelung bevorzugt, die eir. :^S;'„".'„T™i'-.urSm.'";:ISl
gutes Manövrieren mit wenig Mannschaft gestattet. m»r»-.ob«nn«r*-,unierb™m.,obBrb«m.,RDy«i-
Infolge günstiger Windverhältnisse an den nord- « • o w -»ic
amerikanischen Küsten gibt es dort auch für die große Küstenfahrt Schoner bis zu
6000 t Tragfähigkeit bei 6 Masten.
Ein eigentümliches Verhängnis ist es, daß die beiden größten Segelschiffe der
Erde an der Südküste Englands gestrandet sind: der Siebenmastschoner .Thomas
Abbildung 3. Amerikanischer Stebenmaslsdioner .niom» w. Uwwn-. L — mMm. B — isam, H — io,Mm,
Rej.To — 52IS (W14) Tngflhl(liell — SlOO t. Qcbaut IM» bei Fem River Companr In Quinqp (Mas*.). OrBBier bisher gebauter
Sdioner. Qeitrindel ig.Deieinber 1907 bei ScUly.
W. Lawson' (Abbildung 3) ist auf seiner ersten Europafahrt im Dezember 1907 bei
Scilly durch Bruch der Ankerketten in schwerem Wetter verloren gegangen, und im
November 1910 trieb nach einer Havarie mit einem Dampfer aus gleicher Ursache
62 ■> o o o ° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN 0000°°»
das Fünfmastvollsdiiff .Preu-
ßen" bei Dover auf die Klip-
pen (Abbildung 4).
Von allen Seiten wird der
Niedergang der Segelschiffahrt
bedauert, nidtt zum wenigsten
von den Dampferreedereien,
die in der Ausbildung von
Mannschaft und Offizieren auf
einem Segler die beste Sdiule
für den Seemann erblicken und
hierzu Segelsdiulsdiiffe (Ab-
bildung 1) geschaffen haben.
Unter den mannigfachen Ver-
suchen, der Segelschiffahrt zu
helfen, ist neben allerlei un-
tauglichen Mitteln, wie Staats-
Abbildung 4. FQnfmastvoUsdtiff .Preuoen- von Ferd. LMi»-H«inhurg. hüfen in erster Linie an tech-
nadi der Sirandung bei Dover CNovainber 1IM0). L — l«m, B — IftSm, H— . j. *ii i_ j
9,wm.Rag.ToM8i(4TS5),TrBBfihigkeit— sooot. ocbautiMB beUdkCTediien- nisciie Verbesserungen ZU den-
boriA..a,a™«mOr.d.. orftBie. bi.h., «eb.wtt» R.h«gd«hin. [^g^^ „„j in der Tat hat der
scharfe Konkurrenzkampf mit den Dampfern auch zu einer Anzahl von technischen
Fortschritten in Bau und Betrieb der Takelung geführt, indem man zur Ersparung
der teuren Menschenhände zur maschinellen Bewegung der Rahen und Segel (mit
Brassenwinden und Rahfallwinden übergegangen ist Ein erheblicher Fortsdiritt ist
von der Anwendung von Hilfsmotoren
erwartet worden, um die Segler über
die Windstillen hinwegzubringen und
sie bei dem Anlaufen von Häfen un-
abhängig vom Wind zu machen. Ge-
rade in den let}ten Jahren der Ent-
wicklung waren die Motoren für diesen
Zweck vorzüglich brauchbar, weil sie
wenig Gewicht und Plaö einnehmen
und jederzeit betriebsbereit sind; sie
wären zur Unterstügung der Segler
gegenüber den Dampfern vorzüglich
geeignet gewesen, weil bis vor kurzem
Ölmotoren mit Leistungen, wie sie zum
ErsB^ der Dampfkraft auf groQen Schif-
fen nötig sind, noch nicht gebaut wer-
den konnten. Diese günstigen Jahre
hat die Segel Schiffahrt, abgesehen von
vereinzelten Ausnahmen in Frankreich
und Amerika, leider vorübergehen las-
sen. Heute drängt die Entwicklung
der Motoren bereits zur Verwendung Aj,hiUii>,«s •sA™-,).*. ,- ™ , . j. — ™« , .^ ^
i n CT 1 -rt r. ,> ., . «öUllaunBa. adloneriadit.GermanH-.dleemogroOelnDeulidi-
aUI grOlJen OCnilien an Stelle von Kessel Imd emworlEne und gebaule RcnmilianerladiL Entworfen von Mai
und Dampfmaschine und wird mit dieser Ä'^l^'^^^""." mts -t^tm. rJ^g^ng -i.« m^oTpr. -"^ "bm]
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o o 63
l^tMSSCMNITT
OeCNSCMMCHTUNb.
nodi billigeren Kraft die große Segelsdiiffahrt weiter in den Hintergrund drängen.
Bestehen bleiben vorläufig die Segler in der kleinen Küstenfahrt und in der Fischerei,
die später zu behandeln sein wird. Immer aber bleiben wird der Segelsport (Ab-
bildung 5) als einer der kräftigsten und schönsten; vielleicht ist es ihm beschieden,
die Kenntnisse in der Beherrschung der Winde zu halten und zu mehren, um nach
langen, langen Jahren, wenn Kohle und Öl zu teuer werden, gestützt auf weitere
Fortschritte der Flugtechnik und Meteorologie und sonstige Fortschritte der Technik
auch die große Segelschiffahrt in geänderter Form zu neuem Leben zu erwecken.
FRACHTDAMPFER. Im Gegensaö zu den Frachtseglern, die in ihrer Bauart
und Ausrüstung sehr gleichartig sind, spezialisieren sich die Dampfer für den Fracht-
verkehr immer mehr, und zwar nach der Art der Ladung oder nach den angelaufenen
Häfen (Linienfahrt) oder nach beiden (Abbildung 6 — 15).
Es gibt allerdings auch heute noch eine große Zahl von sogenannten Normal-
Frachtdampfern (Tramps), die ohne besonderen Zweck in mittlerer Größe dort ver-
wendet werden, wo gerade Bedarf ist,
aber das Normale wird immer mehr das
Ungewöhnliche. Für besondere Zwedce
sind solche Schiffe nicht die besten, sie
sind zu groß oder zu klein, Geschwin-
digkeit und Kohlenvorrat passen nicht,
Form und Größe des Laderaums sind
nicht geeignet, ihre Wirtschaftlichkeit
bleibt daher hinter den für den be-
sonderen Zweck gebauten Schiffen weit
zurüde. Solche normalen Frachtdampfer
werden hauptsächlich in England an der Abbildung 6. Quarferdedcdampfer für große Küstenfahrt
Tyne und in Schottland am Clydefluß
massenweise billig mit möglichst viel
Tragfähigkeit hergestellt. Das wird er-
reicht durch die einfachsten Materialien,
Gußeisen für alle Formstücke, auch für s. MannsAaft
le Antriebsschraube, billiges noiz oder
nur Eisen für die Dedcs; ferner durch einfachste Bauart: an den Materialstärken der
Hauptverbandteile kann nicht gespart werden, da diese durch die Vorschriften der
Klassifikationsgesellschaften festgese^t sind; außer diesen Teilen aber gibt es auf
einem Schiff noch eine große Zahl von Einzelheiten, die man fest für alle Fälle
(d. h. teuer), oder billig (d. h. für gewöhnliche Beanspruchung ausreichend), bauen
kann. Es soll dabei nicht verkannt werden, daß durch das Streben nach äußerster
Billigkeit auch manche gute, einfache Konstruktion von Einzelheiten herausgebracht
worden ist, wie es ja eine besondere Gabe des englischen Ingenieurs (und eben-
so des amerikanischen) ist, mit einfachen Mitteln Brauchbares zu schaffen. Die
Maschinenanlage wird nach ähnlichen Gesichtspunkten gebaut, nur für geringe Ge-
schwindigkeit (vielleicht 9 — 10 Seemeilen pro Stunde), so daß solche Schiffe das
schwerste Wetter nicht durchhalten können, sondern «beidrehen*' müssen. Bei
der Arbeitsausführung wird in Schiff und Maschine an Zeichnung und Modellen
aufs äußerste gespart, das Schiff wird sehr voll konstruiert mit langem, vollständig
L — 70 m, B = 11 m. H — 5,4 m. Reg.To — 1250 (800), Tragfähigkeit
etwa 2000 1 Ind. P.S.* — 700, Geschwindigkeit — 10 Knoten.
1. Laderäume
2. Wellentunnel
3. Maschinenraum
4. Kesselraum
7. Offiziere 13. EOzlmmer
8. KombQse 14. Salon
9. Koch und AufwArter 15. KapItAn
10. 2 Passaglere 16. Bad und W.C.
11. Pantry
12. Vorrataraum
^ Ind. P.S. ^ Maschinenstärke in indizierten Pferdestarken.
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Abbildung 7. QroQer Fradltdampfer .BIriienteli' dir Deutschen DimptuhHfahrtt-OcHltKlitfC .Hsnu'-Breman. L —
laSin, B — lUm. H — V^m. ßeg.To — »3a liMS). TrtgtUiiikelt — goOD t. Ind. P.S. — SMO, QeKhwindlakell — IS Knolen.
aebaul mo Iwl Joh. C Tuklenborg AXl, Oeeatemünd«.
^leidiartigem Mittelstüdt, das je nach der verlangten Sdtiffsgrdße bei gleichen Sthiffs-
«nden kürzer oder länger gewählt werden kann. Ebenso werden die Maschinen nur
nach wenigen Modellen hergestellt und nur mit der atlemotwendigsten Betriebs-
Abbildung 8.
1. Uderlurm 3. Kowelnum 9. IfoiplUI 1
3. W«s»erbilla>l S. W.C oder Oti 10. SlEnallUemen 1
roOer Fradltdampfer .BIAenfcli* («. Abbildung T).
m 17. Tiimprovlini II. Loue SS. Kelier
IS. RettuniagOrtel 22. Aufwoidiraum 30. Kalrosen
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Abbildung 9. Erzdampfer .Orlngeibcrg* du- W. H. noner * Co.'> Angemelna SkcEpv. niat*.ln RaMerdam.
Du Sflilft l(t tum «hnellwi Liden und Lflidien dar Ladung mit 14 Mailan und einer antspredicnden AhmM von Ladawinden
■lugeriMct. L — IM m, B — 18,9 m,H etwa -"B.Om, Reg. ToCTSO (4380). Ind. P. S. — 1300, aeidiw. — tO Kn. Qe baut 1903 bei
W. Doiford * Sana, Ltd., Sunderland.
einriditungen versehen. Das Ergebnis des Strebens nadi großer Tragfähigkeit bei
äußerst geringen Herstellungskosten ist ein Preis pro Tonne Tragfähigkeil (in England
,dead weight' = d. w. genannt), wie er in Deutsdiland nidit zu erzielen ist. Je nadi
den Eisenpreisen und nadi dem Bedarf werden soidie Sdiiffe mittlerer Größe für
etwa 120 — 130 M. pro Tonne d. w. verkauft, ja der Preis ist im Jahre 1905 herunter-
gegangen bis auf 105 M. pro Tonne d. w. für Sdiiffe von 6000 — 7000 t
Im Gegensati zu Massenfabrikaten haben die großen Fraditlinienreedereien fijr die
versdiiedenen Fahrten besonders konstruierte und eingeriditete Sdiiffe. Als Beispiel
für eine soldie erstklassige Fraihtreederei kann die Deutsdie Dampfsdiiffahrtsgesell-
sdiaft .Hansa' In Bremen gelten (Abbildung 7 und S). Die Hauptlinien dieser Gesell-
sdiaft gehen nadi dem La Plata, nadi Indien und Ostasien. Für den La Plata ist
der Tiefgang besdirankt, das erfordert zur möglidisten Ausnugung der Tragfähigkeit
sehr volle Sdiiffe. Für die Fahrt nadi dem Osten durdi den Suezkanal liegen die
Verhältnisse anders. Da fladie volle Sdiiffe im Kanal sdiledit steuern, werden die
Sdiiffe dieser Fahrt weniger voll und in der Regel mit Balkenkiel gebaut. Die Koh-
lungs- und Ladungsverhältnisse ergeben für die atlantisdie Fahrt ganz andere Bunker-,
Lade- und Ballasträume als für die asiatisdie Fahrt. Gemeinsam aber ist allen
Sdiiffen der Grundsag; bestes Material und beste Ausführung. Um nur ein paar
Beispiele zu nennen, sind hier Teakholz-Wetterdedts und Bronzepropeller das Nor-
male, und entsprediend ist die übrige Ausstattung; audi die Einriditungen für Offi-
ziere und Besamung sind den langen Fahrten angepaßt und sidiem der Gesellsdiaft
gutes Personal Sdiiffe dieser Art von 7000— 8000 t Tragfähigkeit kosten etwa 170
bis ISO M./t d.w. Ahnlidie Prinzipien sind bei anderen großen Fraditlinienreedereien
des Auslandes und Inlandes (z. B. Deutsdi-Australisdie Dampfsdiiffs-Gesellsdiaft)
zu finden und audi auf den reinen Fraditsdiiffen der Hamburg-Amerika- Linie und
des Norddeutsdien Lloyd zur Anwendung gekommen.
Die Twhnlk Im XX. Jahrhundert. IV. 5
66 o ° ° ° o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN >.<,<, ^ o <, o
Ladeeinrichtungen. Die modernen Häfen stehen in engem Zusammenhang mit
dem Schiffsbetrieb, nidit nur bei den Zufahrten und Anlegeplätzen, sondern audt bei
den Lagerräumen neben den Kais und bei den Krananlagen. Hafen und Schiff er-
gänzen und beeinflussen sidt gegen-
seitig. Mit der wachsenden Größe
der Sdiiffe mußte nicht nur die Breite
und Tiefe der Einfahrten und Schleu-
sen, sondern audi die Tiefe der Lager-
räume vermehrt werden, um in der
Sdiiffslänge Plag zu schaffen für den
Inhalt seiner Laderäume; und eben-
so fordert das größere Sdiiff für die
Abkiärzung der Liegezeit eine Ver-
mehrung der Krane nach Zahl und
Leistung. Mit der Zunahme der Kran-
Abbildunf 10. Amerikanisdier Binnenseedampfer .Coniia- anlagen an Land könnten die Lade-
der pitutnirgh su.m.hip Co. Im Bitdt Riv.r »b<h«i den roll«« einrid\tungen an Bord vermindert
Seen NonUmcrllus. Die Fnditdampfar luf den groOen Seen Unnen j n u-t ij.
Infoli« dur ileldiarHg durdigefQhrtcn groflarUgen Undunlagen lum Werden, Wenn alle Haien mit SOlCIien
Oh^r«th,^v,uT^La^^«i^rL.ä^aaWni^y:,aj^«,t^,,a>n.«,t. EinriAtungen versehen wären und
bchnn. Die beiden Plahlnisnen dienen nur Slgnaliwedien. L — IMm, °
B-i4,iini,Re(.Ta 4330 (33S0). Gebaut 1 SM bei üiobB inin Worin Co.. wenn nur naoi der Landseite mit der
]ew American shipb.iidin, Co. in cie.eiand (Ohio). Ladung gearbeitet würde. Die meisten
Sdiiffe sind heute jedodi noch genötigt, Ladebäume, Winden und Krane in großer
Zahl mitzuführen, weil viele wichtige Häfen des Auslandes gar keinen Landkran oder
nicht einmal Kais besiljen, so daß aus und in Leichter (längsseitliegende Kähne) ge-
arbeitet werden muß. Auch in europäischen Häfen wird viel Ladung für kleinere
Seehäfen oder für das Binnenland mit den Sthiffskranen in Leichter gegeben.
Aus diesen Gründen sind die Ladeeinrichtungen an Bord unserer europäischen
Frachtdampfer vorläufig nodi
von Wichtigkeit und groß an
Zahl: 20 und mehr Ladebäume,
dazu fast ebensoviel Dampf-
winden und Krane sind niihts
Ungewöhnliches. Bei Schiffen
in kurzer Fahrt (z. B. für
Kohlen- oder Erztransport in
der Nordsee) kommt es sehr
darauf an, den Hafenaufenthalt
für Lösdien und Laden auf
das äußerste abzukürzen, des-
halb werden zur Anbringung
der Bäume die Masten ver-
mehrt und häufig, um nadi
beiden Seiten bequem zu ar-
beiten , Doppelmasten ange-
ordnet Das Bild eines soldien Dampfers mit einem Wald von 14 Masten zeigt die
Abbildung 9.
Im Gegensag dazu gibt es aber audi Frachtschiffe ohne jede Ladeeinrichtung (Ab-
bildung 10); am weitesten ausgebildet ist das Zusammenarbeiten von Land und Schiff
>o= VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
an den Binnenseen Nordamerikas, die ein in sich abgeschlossenes, gleidiartig an-
gelegtes Handelsgebiet darstellen. Erz und Getreide kommen aus dem Westen mit
der Eisenbahn an den Lake Superior und werden im Süden und Osten von den
großen Industriestödten, z, B. Chicago, Cleveland, Buffalo, gebraucht. Als RQckfradit
wird Kohle aus Pennsylvania geladen. Eisenbahn, Kaianlagen, Uferkran und Schiffe
sind nach einheitlidiem Plan angelegt. Die Eisenbahnwagen entleeren sidi in große
Sammelräume, von diesen münden Schütten über den Schiffen (Abbildung 11), deren
Luken den gleichen Abstand haben wie die Schütten und ununterbrochen bis zu 36
voreinander angeordnet werden können, da die Maschinenanlage hinten liegt, um
einen ungestörten Laderaum zu erhalten (Abbildung 10 u. 12). In gleicher Weise arbeiten
am Endhafen Krane mit Greifern oder Eimern in gleichen Abständen aus allen Luken.
Etwas so Vollkommenes ist in der Ozeanschiffahrt nidit zu finden; immerhin sind
aber Anfänge davon im Kohlen- und Erztransport auch in Europa vorhanden, z. B. im
Hauptkohlenexportptati Cardiff und in Narvik, einem der Haupterzexportplä^e. Auch
die großen Empfangshäfen fangen an, sich für schnelles Löschen an Land mit Greif-
kranen auszurüsten; in Europa aber wird in absehbarer Zeit kaum eine solche Ein-
heitlichkeit der Ladeeinrichtungen zu erzielen sein wie an den nordamerikanischen
Binnenseen.
Laderäume. Die früher genannten Tramps und Linienfrachtschiffe sind in der
Hauptsache für Stückgüter eingerichtet, können aber auch mit Massengütern beladen
werden. Die Laderäume der Kohlendampfer weichen in der Regel nicht erheblich
von denen für Stückgüter ab, ein gegenseitiger Austausch ist zwischen solchen Schiffen
in begrenztem Maße möglich. Auch für Getreide, Holz oder Baumwolle sind sie
unter Umständen brauchbar, in der Holzfahrt muß allerdings Deckladung genommen,
und für Baumwolle müssen provisorische Schubaufbauten aus Holz und Segeltuch
68 ° ° o ° o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ° ° q » » » o
aufgesebt werden, wenn das Sdiiff so viel laden soll, wie sein Tiefgang gestattet.
Drei Arten von Massengütern aber erfordern infolge ihrer Eigensdiaften besondere
Abbildung 13. Grzdsmpfcr .Vallmh Tham
d» En larit durih Klappen su* dem Uderaum
gedreht und dort an Land oder In Sdiuten enlle
L — 118m, B — IT^ni. «-9,42 m. Heg. To-
der Rederi AMeb. Luleä'Ofoten, Ebiridituns mm Uadien der Ladung!
n ebcme KDb«L die durdi elEktriKiie Knne hodigflivunden. Ober Bord
n werden. Das Lidea gesdileht mit SdiDttrlnnen wie auf Abblldunfll.
SS2S iaiS). Qebtat IM» bei Haorttiom, Le*Ila A Co. Ud„ NewciMle.
Laderäume, die für andere Ladung kaum verwendbar sind; das ist Erz, Petroleum
und Fleisd). Erz ist eine Ladung von hohem spezifischem Gewicht, es nimmt daher
nur einen kleinen Teil des Raumes ein. In einem gewöhnlichen Frachtdampfer würde
es nur den Boden be-
decken und durch diese
tiefe Gewichtskonzentra-
tion die Sdtiffe viel zu
stabil machen; bei hef-
tig schlingerndem Schiff
könnte das Erz von einer
Seite auf die andere rol-
len (.überschießen") und
das Schiff in sdiiefe Lage
bringen. Eine Ansamm-
lung der ganzen Ladung
in einem Raum würde
eine sehr ungünstige Be-
anspruchung des Schif-
fes ergeben und beim — ^^ÄT^^^^^T^— ^
Seegang die Verbände Abbildung 14 und 15. PelrolewmtankdBmpfer(S<hninn,odeli). «b-w von Arm-
lockern. Es muß also *trong, Wltwarth * Co. LUI. Newuitle. Die Tankrlume werdon durdi ein nittellln«!'
.f. J. M sdiott In swei Teile geiellt. das bei dem Modell bis auf die Dreieduplatlen in den Enden
ein Kaum geSCnatlen wer- fortgelaaMn wurde, um den Elnblld< In die Räumen geatatten. l - etwa SO m. Brutto-
den, nicht größer als Reg-ro-etw. moo.
„,. , „1 .1, ■ 1. Mannidiall Sldierheltu-Sume t, 7. KipHln 11. Kohlenbunlier
notig, aber verteilt m :. Lampen und öl AbathluO d.ölrlume 5. Ruderhaua 12. Ke»elraum
Länge und Höhe mit >■ Laderäume S. Ölr*um. D. Kartenh
r... I . _i , (■ j. c .. *• Koflerdlmi
Rudcsitht auf die Festig-
keit und Stabilität des Schiffes; eine Besdtränkung des Laderaums ist auch wün-
schenswert mit Rücksicht auf die Schiffsvermessung zur Verminderung der Hafen-
abgaben.
10. Pumpenraum 14. Neaae
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Aus diesen Überlegungen sind besondere Erzdampfer entstanden, die entweder
(wie in Amerika) für das Arbeiten mit Greifern geformte Laderäume mit glattem Boden
und schrägen Seiten besi^en oder bei Bedienung durdi Sdiiffskrane das mit Rüdt-
sidit auf die Stabilität hodigelagerte Erz direkt in Kübel laufen lassen (Abbildung 13).
Ebenso bedarf das Öl (Rohöl, Petroleum, Benzin, SdimierÖl)> bisher die einzige
flüssige Nassenladung, besonderer Sorgfalt der Stauung. Flüssige Ladung (dasselbe
gilt auch für Wasserballast) bleibt in großen Mengen in freien Räumen eine Gefahr
für das Sdiiff. Bei seitlicher Bewegung schießt die flüssige Ladung sofort nadi der
geneigten Seite, erhöht dadurdi die Neigung und kann zum Kentern führen. Des-
halb erhalten Öldampfer (für die wenigen Segler, die Petroleum im Räume fahren,
gilt dasselbe) eine große Unterteilung des Laderaums längs und quer, und außerdem
erhält jeder Raum einen Sdiacht, den die Ladung etwa bis zur Hälfte füllt, so daß
nur kleine freie Ober-
flächen vorhanden sind,
in denen das öl bei
Neigungen überschießen
kann (Abbildung 14 und
15). Äußerlich erkennbar
sind Petroleumdampfer
in der Regel daran, daß
ihr Schornstein hinten
steht (nicht in der Mitte,
wie sonst üblich). Man
ordnet bei diesen Schif-
fen die Maschinenanlage
hinten an, um die Feuers-
gefahr zu vermindern, da
der Maschinenraum nur
nach vom gegen das Öl
durdi einen Isolierraum
gesdiügt, und außerdem
der Wellentunnel nicht Abbildung 16. Wohif und Sdilafraum der 4. Klasse (Zwbdiendedi) *uf
einem graOa» Dampfer des NorddeulKhen Lloyd.
durcn den Laderaum ge-
führt zu werden braucht. Das Laden und Löschen solcher Tankdampfer geschieht
mit Pumpen und Rohrleitungen von und zu den Vorratstanks, die etwa in der Größe
von großstädtischen Gasbehältern an den Hauptpla^en des Petroleumhandels in der
Nähe der Petroleumhäfen stehen.
Die Beförderung von lebendem Vieh oder gefrorenem Fleisdi, die in anderen
Staaten, besonders England, eine große Bedeutung hat, hat leider seit Jahrzehnten
durch die Grenzsperre In Deutschland aufgehört; vielleidit kommen wir aber doch
noch einmal wieder zur Einfuhr billigen Fleisches, an dem z. B. in Südamerika Über-
fluß vorhanden ist. Solche Ladungen können nur in Spezialschiffen mit isolierten
Räumen und großen Kühlanlagen verfrachtet werden.
PERSONENBEFÖRDERUNG ÜBER SEE. Audi auf diesem Gebiete herrsdit große
Mannigfaltigkeit in Form und Inhalt, Da sind zunächst die Auswandererschiffe,
charakterisiert durch mittlere Größe (etwa 140 m) und Geschwindigkeit (12 — 14 Sm).
Sie nehmen neben viel Ladung nur wenig Kajütspassagiere in einfachen Kammern
und Salons; die Räume für die Auswanderer können in kurzer Zelt durch Heraus-
70 a o 0 o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o c e o ■> » o
yr nehmen der Betten, Tische
g und Sdirlnke in Laderäume
^ für Rückfracht umgewandelt
^ werden (Abbildung 16). Die
I r> Schiffeuntersdieidensichdann
8 Q von großen Frachtdampfern
3 ^ nur durch die um ein bis zwei
I* Dedi höheren mittleren Auf-
^ 7 bauten für die Kajütspassa-
-gj giere. Beispiele dieses Typs
^ f - geben die Dampfer der Städte-
?'^ klasse des Norddeutschen
^ 3 Lloyd und ähnliche der an-
I -n deren großen Gesellschaften.
^ 3 Als zweiter Typ können
^ g; die Reichspostdampfer gel-
lt B tB>^- Sic haben durchweg zwei
3^ Schrauben und eine größere
17 Geschwindigkeit (15— 18Sm),
y I lange und hohe Aufbauten
I ^ fiirPassagiereLundll.Klasse,
mit erheblich größeren und
II
eleganteren Salons und Pro-
9 p menaden; die Laderäume, die
g- 1 in den oberen Dedcs bei Be-
*l Z darfmitPassagierenlll. Klasse
5 ^ besetitwerden.sindzwarreich-
? 1, lieh vorhanden, aber die Trag-
f fähigkeit ist docfi im Verhält-
1 1 nis zur Größe des Schiffes
ß S gering, da sehr viel Plaft in
§F den Unterräumen für die Ma-
|||; schinenanlage, die Kohlen und
^ cp die Bedienung und Vorräte
p i für die Passagiere in Anspruch
^ " genommen wird. Beispiele
I ^ dieser Art sind die Sdiiffe
\ ff der Feldherrn- und Prinzen-
^ ^ klasse des Norddeutschen
X s Lloyd und der Hamburg -
0 s- Amerika-Linie (Abbildung 17,
1 ? 18 und 19), sowie die besten
Dampfer der Hamburg-Süd-
amerika-Linie, Deutschen Osl-
afrika- und Woermann-Linie
und der Kosmos-Linie.
Einen großen Abschnitt in
der Entwidtl ung der Personen-
« ■> o o » 0 o o 0 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o c o o o 71
beförderung überSeebfl-
dendieSdinell dampf er
des Nord deutschen Lloyd,
die im regelmäßigen Tur-
nus von vier Wochen den
Verkehr von Bremer-
haven nadi New York mit
ca. 40000 ind. P.S. und
einer Durchschnittsge'
sdiwi ndigkeitvon23,5Sm
vermitteln; gebaut in den
Jahren 1896 bis 19D6,
waren sie jahrelang un- i
bestritten die schnellsten
Personendampfer und
haben ihren Besteilem
und Erbauern, dem Nord-
deutschen Lloyd und dem
StettmerVulcan, Weltruf l.ju„, „«hmend ml< hydr.üL Kr.n«i,. L = läMam. B-lWm. H-lOJSm. Heg.To-
Versdiafft (Abbildung 20 I0BSI(IU11).Uu1.P.S.— aOOO,a«diw. — IMKk. a«lHUI1900BUldEnVu]un<mri(en,Slettln.
und 21), Sie sind heute noch glänzende Erscheinungen, wenn auch die überprunkvolle
Ausstattung der Salons (Abbildung 22)
nicht mehr dem geläuterten Geschmack
der Jegtzeit entspricht, der einfache
formen und Farben dem überladenen
Prunk vorzieht (Abbildung 25). Über-
troffen sind die Sdinelldampfer durdi.
die beiden bekannten Sdiiffe der
Cunard - Linie, .Lusitania' (Abbil-
dung 23) und .Mauretania", die mit
einem Mehraufwand von etwa 30000
ind. P.S. eine nur 2 — 3 Sm größere
Geschwindigkeit erreicht haben. Diese
überraschende Tatsache bedarf etwas
näherer Erklärung.
Bei gleichgroßen Sdiiffen stehen
die für zwei verschiedene Geschwin-
digkeiten erforderlichen Masthinen-
leistungen im Verhältnis von ungefähr
den Kuben der Geschwindigkeiten;
diese gesegmäßige Beziehung zieht
dem Geschwindigkeitsfortschritt eine
natürliche Grenze. Für die langen
Seereisen müßte auch der Kohlen-
vorrat beinahe im Verhältnis der
Maschinenleistung zunehmen. Da nun
—w..^ -„ ^ .,. x, '>yf den Sdinelldampfem der ganze
Abbitdunfl 19. Kammer III. Klasse , , , , L ... ■ ^ -^
.m "ine™ neuerer. Dampfer der H.mburg.Am.rlta-Ltalt. UnterrBUm srflOn bcseßt ISt mit
n •"">•"> DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o » <> o o
Masdiinenanlage, Kohlen oder Proviant (Abbildung 21), so daß die Schiffe kaum
noch Ladung nehmen können, so ergibt sich, daß diese Sdiiffe keinen Raum und
kein Gewicht mehr für eine Vergrößerung der Masdiinenanlage übrig haben, wenn
sie ihren Bau- und Betriebskosten entsprechend Pla& für Passagiere behalten wollen.
Eine Vergrößerung der Geschwindigkeit ist also nur möglich durch größere Schiffe,
die dann natürlich schon für gleidie Geschwindigkeit mehr Maschinenleistung brauchten
als die Schnelldampfer des Norddeutschen Lloyd. So erklärt sich, daß für eine Ver-
mehrung der Geschwindigkeit von 23,5 auf 26 Sm nahezu eine Verdoppelung der
Maschinenleistung bei .Lusitania' und j,Mauretania* notwendig geworden ist. Für
diese Leistungen von 70000 ind. P.S. waren dann Kolbenmaschinen nicht mehr gut
ausführbar, sdion .Kaiser Wilhelm IL' mußte doppelte Maschinen für jede Welle er-
hatten, und man ist daher zu den Dampfturbinen übergegangen, die Parsons in
Abbildung 20 und 21. Zweisdirauben- Schnelldampfer .KalMr WOhelm ll.* des Korddeutsthan Uoyd vor den
Wollienbn»em Im Hafen von Hew Vorli. L — SOftSm. B — 22X12 m. H — 13,Wn>, Reg.To — IB 505 (SSM). Ind. P.S. — WOOOv
aesdlw. — 23^ Kn. Oebaut 1S02 auf d«n Vulcanwerken, Stettin.
kürzester Zeit aus bescheidenen Anfängen zu hoher Vollkommenheit und größter
Verbreitung in England gebracht hat (s. S. 133).
Bedenkt man, daß diese Schiffe mit ihrem kolossalen Kohlenverbrauch von etwa
50 1 (d. h. 5 Eisenbahnwaggona) pro Stunde nur durch hohe Staatssubvention bezahlt
o o o 0 o 0 o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o <■ <■ q 73
und unterhalten werden können, so muß man sie zwar als technisdie HSdistleistung
anerkennen, aber sie ermutigen nidit zur Nachahmung.
Den Höhepunkt der Personenbeförderung über See bilden heute audi nidit die
Sdinelldampfer, sondern die großen
Luxusdampfer mit efwa20— 22Sm
Gesdiwindigkeit, wie sie die Ham-
burg-Amerika-Linie seit Jahren in
Dienst hat (.Augusta Viktoria", .Ame-
rika*) und durdi stete, immer größere
Neubauten selbst übertrifft; audi der
Norddeutsdie Lloyd (.George Wash-
ington', und Neubau 1912) und die
größten englischen Reedereien(White-
Star-Line, Cunard-Line) haben neuer-
dings diesem Typ den Vorzug ge-
geben, der allerdings vorläufig nur
auf der meistbesuchten Straße des
Weltverkehrs, auf dem Wege nach
New York, genügende Besegung fin-
den kann. Der Hauptvorzug dieser
Sdiiffe ist ihre absolute Größe, die
sich auch bei schlechtem Wetter nidit
so leicht aus der Ruhe bringen läßt.
Die für eine Größe von ca. 25000
Brutto- Registertonnen geringe Ma-
schinenleistung von etwa 20000 ind.
P.S. für die .Amerika" gibt so gut
wie gar keine Erschütterung des
Schiffes. Die Größe gibt femer Raum ....,, m, *: ■ i i ■#■ ^ . .^ „^ <
. * ( _i j Abbildung 22. Speisesaal I, Klüse lufeEnem Sdinelldampler
ZU allem erdenklichen Komiort, der i„ Konldeulwtien Uoyd. Du Slld *t\gt den Hberladenen Oeiduiiidi.
auA von der großen Mehrzahl der *'"' "^ «"> *^*"< ■'«' J«!"-!»'"^««» h«rr.d.ie.
Passagiere bei vollem Wohlbefinden während der ganzen Reise genossen werden
kann (Abbildung 24 und 25). Eine siebentägige Fahrt auf solchen Schiffen kann nie-
mals langweilig werden, jeder Tag bringt neue, interessante Entdedcungen in dem un-
geheuren Gebäude; eine Besdireibung müßte in dem engen Rahmen dieses Buches
zu unvollständig bleiben, möge niemand die Gelegenheit versäumen, sich ein solches
Weltwunder zu besehen, sei es im Hafen von Bremerhaven oder Cuxhaven —
diese Mammutdampfer können nidit weiter hinauffahren — oder weit besser auf der
Fahrt nach England, die für den billigen Preis von 60 M. eine Fülle der Anregung
bietet.
Das reisende Publikum, besonders die Amerikaner, wollen immer neue Sensation;
die Technik kann nodi viel mehr leisten, wenn es verlangt wird, und so entstehen
immer größere Schiffe für die Fahrt nach New York. Kürzlich erst sind die beiden
Schiffe .Olympic' und .Titanic'* von 45000 Brutto -Registertonnen für die White-
Star-Line fertig geworden, die Cunard-Line hat zwei noch größere in Auftrag gegeben,
und für die Hamburg-Amerika-Linie werden drei Schiffe von über 50000 Brutto-
* Untergegangen am 15. April 1912.
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Registertonnen gebaut, von denen
das erste, der «Imperator', im Mai
1912 abgelaufen ist (Abbildung 26,
27 und 28).
Die geschilderten Typen der Per-
sonensdiiffe kann man sidi am besten
als Kombination von Eisenbahnzügen
und Hotels klarmadien:
Typ 1 i langsamer Personenzug,
gutes Mittelstadthotel,
geringer Komfort.
Typ 2: Eilzug, besser eingerich-
tet, mittleres Großstadt-
hotel.
Typ 3: Schnellzug, schnell, eng
und ungemütlich; über-
besettte Hotels des Aus-
landes in der Saison.
Typ 4: Luxuszug mit allem Kom-
fort, größte Hotels.
FlSCHEREl-FAHRZEUGE. Von
der Höhe der Luxusdampfer führt
der gemeinsame Name Schiff zu
dem kleinsten seegehenden Typ:
den Fischereifahrzeugen. Leider hat
die weit vorgeschrittene Technik des
20. Jahrhunderts, die mit ihren besten
Kräften nach oben, nadi dem Gro-
ßen strebt, sich dieser Sonderklasse
noch nicht in dem wünschenswerten
und notwendigen Umfang angenom-
men. Die Fischer, unter den kon-
servativen Seeleuten die konservativ-
sten, halten auch unter veränderten
Bedingungen an ihren seit Jahrhun-
derten iiberlieferten Fahrzeugen fest,
wenn sie durch die Entwicklung der
Seestädte, durch die Vertreibung der
Fische aus den Flußmündungen in-
folge von Verkehr und Abwässern
gezwungen werden, aus den siche-
ren Flüssen und Watten auf die
hohe See zur Ausübung ihres Ge-
werbes zu fahren. Schwere Un-
glücksfälle, Verluste ganzer FisAer-
(lotillen sind die traurige Folge ge-
wesen.
« o o o 0 o o f o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o ° » o o o o 75
Aber auch bei den für die Hodi-
see gebauten Seglern und Dampfern
zum Fang von Heringen und Frisch-
fischen haben erst sAwere Verluste
dazu geführt, daß Schiffbau und
Schiffahrt sidi eingehender mit die-
sem Zweig der Technik besciiäftigten.
Gefährlich ist und bleibt der Beruf
der Hodtseefischerei, um so mehr
aber müssen die Fahrzeuge mit allen
modernen Mitteln der Technik ver-
sehen werden (Abbildung 29). Viel
hat der Deutsche Seefischereiverein
zur Hebung der wirtschaftlichen Lage
der Fischer, zur Verhütung von Un-
fällen aus Unkenntnis und Fahr-
lässigkeit, zur technischen Verbesse-
rung der Betriebsmittel getan, tro^-
dem bleibt noch viel auf diesem
Gebiet zu tun, und es wäre sehr zu
wünschen, wenn dem Bau der Fische-
reifahrzeuge sich sorgfältige , aber
unternehmende Ingenieure zuwenden
wollten j die Tätigkeit ist sicher min-
destens so interessant wie der Bau
von Sportfahrzeugen. Auch für die .,_^..^ „ „ ^ ^
ct.... . 11 - . n L Abbildung 24. Kaiserzimmer CLuniiliabiTM) «ul dem Dampfer dei
riSinerei gilt es, im klemSten Kan- Ncnldeutsdicn UoTd.GearaeWaihlngton-. L — 3l3,(»m. B — i3,Min,
men Brauchbares mit wenig Material H-iÄ4em,RBB.T6-!»s7o.ü«b.«nw.«idBnVuie4nweih.n.stettin.
zu bauen, dazu aber kommt als Schwierigkeit und Besonderheit die Anpassung an
die Eigenheiten der verschiedenen Fangarten und die Rücksldtt auf möglichste Einfach-
heit und Billigkeit, sowie bei den masdtinellen Anlagen auf unsachgemäße Bedienung.
In der Fisdierei wird das Segel
noch ausgiebig verwendet, und diese
billige und einfache Betriebskraft
wird audi für viele Zweckte brauch-
bar bleiben. Zur Ergänzung aber,
bei Stille und widrigem Wind, ist
der Motorantrieb in der Einführung,
um den Fang recht schnell und frisd\
auf den Markt zu bringen. Weit
voraus sind auf diesem Gebiet die
Nordländer, besonders Dänemark,
dessen Motorfischereiboote bereits
nach Tausenden zahlen, und Nord-
westamerika. In den Anfängen der
Entwicklung steht Deutschland, Auch
hier hat der Deutsche Seefischerei-
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ■
Sdion 1896 hat er durdi ein
Preisausschreiben die Frage der
Hitfsmaschine für Heringslogger
in Fluß gebracht. Vor zwei Jah-
ren ist wieder ein Aussdireiben
ergangen zur Erlangung brauch-
barer Motoren deutschen Fabri-
kats für die kleine Fischerei;
hierdurch ist die Motorindustrie
lebhaft angeregt worden. Auch
die Hochseefisdierei auf Hering
und Frischfisch fängt an, die
Segel durdi Motoren zu Unter-
stufen und bei Neubauten an
Stelle der Dampfmaschinen
Motoren zu wählen.
Bei der Entwicklung der klei-
nen Motorsdiiffahrt hat der
Motorboots-Sport einen we-
sentlichen Anteil an den ersten
Versuchen. Die Technik, kühn
in Gedanken und in der Aus-
führung, kann der Mitwirkung
mutiger Männer für die Ver-
wendung ihrerNeueningen nicht
entbehren. Diese Vorposten in
unbekannten Geländen liefert
unserer sonst an Gelegenheit
zur Betätigung von Mut nicht
reichen Zeit der Sport. Wenn
auch die Anforderungen an
Rennboote und Gebrauchsboole
durchaus verschieden sind, so
haben die Motorbootsrennen
doch einmal gezeigt, bis zu
welchen Höchstgrenzen Leiditig-
keit und Leistung, wenn auch
nur für kurze Zeit, gesteigert
werden können. So bildeten
die Motoren für Sportzwedte
die unentbehrliche Anregung
für den Konstrukteur und die
notwendige Reklame für ein
neues Kraftmittel in der Schiff-
fahrt, und in der weiteren Ent-
wicklung bildete die Motor-
fischerei eine Vorschule für die
große Motorschiffahrt.
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
GR05ZM0T0R-SCHIFFE. Über die
tedinisdien Aussiditen der Großmoforen für
Schiffe ist unter »Schiffsmaschine" Näheres
zu finden; hier soll aber doch etwas auf
die Änderungen eingegangen werden, die
den Schiffen aus dem neuen Antriebsmitte]
erwachsen. Die beim Dampfer von Ma-
schine, Kessel und Kohlen eingenommenen
Gewichte, Räume und Kosten, ferner die
Kosten für das Bedienungspersonal der
Maschine und Kessel, sowie die Schwierig-
keiten, die sich in neuerer Zeit gerade beim
Heizerpersonal mehren, machen alle Be-
strebungen nach Vereinfachungen und Er-
sparnissen in dieser Richtung für die Reede-
reien sehr wertvoll, für die das Schiff nur
ein sehr teures und umständliches Be-
triebsmittel ist. Gleich groQ aber ist das
Interesse der Schiffbauindustrie , die im
Tafendrang ewiger Jugend dauernd nach
Verbesserungen strebt. Kommt die Frage
der groQen Motorschiffe zur Lösung, so
sind in kurzer Zeit die Dampfer veraltet,
ihre Betriebskosten sind zu hoch, um kon-
kurrieren zu können, sie müssen durch
neue Schiffe ersetit werden oder doch für
die Motoranlage umgebaut werden. Diese Abbüdung 27. Haupttrcppenitaus
nüchterne Erwägung, dieser Drang nach ■«! dem RlMendampI« .Imperator- derHamburg-ftmerlka-Unle.
vermehrter Arbeit macht die Motorfrage nicht nur zu einem Problem des Schiffs-
maschinenbaues, sondern zu
einer der wichtigsten Fragen
des Schiffbaues. Alles drängt
auf die Lösung, und doch sind
noch mancherlei Schwierig-
keiten zu überwinden. Bis
vor kurzem war die Leistung
der Motoren für die große
Schiffahrt zu gering, die Um-
drehungen für eine gute
Schraubenwirkung zu hoch, die
Umsteuerung und Leistungs-
regulierung zu unsicher, der
Preis zu hoch. Die Leistungen
sind dauernd gesteigert, es
sind Maschinen in Arbeit für
mehrere tausend Pferdestär-
AbbMdunß 28. SAwimmbad ^^"' «"* ''«'" P^P'«'' '^t ««*
■uf dem Rlesendampfcr .Imperator* der HamburE-ftmerllu-LInle. SchoH der MotorBntrieb der
78 '
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Im Haien von Nardcnham. 1 — 39,61 m.
B—7fa, H — 3.41 m. Re(.To — Z74 (74),
Ind. P.S. — ita, Ocsdiw. — ctw« 10 Xn.
Gebaul 1901 ln< J. Freridii * Co. In
Elnwanlen a-d-WeMr.
größten Handels- und Kriegsschiffe durdikonstrulert, eben-
so ist die Frage der hohen Umdrehungen, der Regu-
lierung und Umsteuerung von allen Seiten sdiarf angefaßt
und wird befriedigend gelöst werden. Mit dem hohen
Preis wird man sidi vorlHufig abfinden, wenn absolute
Betriebssidierheit erreicht wird, denn die Vorteile des
Motorschiffes sind so groß, daß selbst bei einem Preis-
verhältnis der Motorenanlage zur Dampfmaschinenanlage
von 4 zu 3 nodi erheblicher Gewinn sich ergibt.
Die erwähnten Schwierigkeiten liegen aber keineswegs
nur beim Motor.
Ebenso wichtig,
ja die Voraus-
segung für die
Entwicklung, ist die Möglichkeit, den Brenn-
stoff in allen wichtigen Häfen zu allen Zeiten
zu einem annehmbaren Preise zu erhalten.
Das ist Sache des Handels, in erster Linie
der Reedereien, aber keineswegs einfach und
schnell zu erreichen. Die Organisation des
Kohlenhandels, der teilweise wie durch das
deutsche Kohlendepot von verschiedenen Reede-
reien in eigener Regie gemeinsam geführt Abbildung». Personcn-RnddampferfOrKasten-
wird, sichert den Schiffen an bestimmten .fahrt .we.ti.1«,; derVüE^in Emd?" «f den^ver-
Plänen genügend Kohle zu entsprechendem
Preise. Zweifellos haben die ölproduzenten
(für die Schiffahrt kommt als Brennstoff für den Motor hauptsächlich Rohöl in Frage)
selbst das größte Interesse, in ahn-
licher Weise durch angemessene
Preise und zuverlässige Versorgung
den Bedarf in der Schiffahrt zu
vermehren. Wie Jede sdiarfe Kon-
kurrenz wird aber eine Vermehrung
der Motoren in der Großschiffahrt
auch die Kohlenproduzenten veran-
lassen, billige Kohlen zu liefern;
bis zu weldien Grenzen dies durch
technische Verbesserung In der Ge-
winnung und Vereinfachung des
Transports möglich sein wird, ist
heute nodi nicht zu übersehen.
Abbildung 3J. Turbinendampfer {.Kanaidampier") .vikin«" der Auch die Dampfmaschinen (Kol-
Itle Ol llan Sleam Padiet Co. Ltd. lUr die Pauaglerfahrt nadi der Insel benmaSchine Und Turbine) Werden
Man IndcrlrlulienSeo. L— IDTm, B— IM'n.Helwa^SJOm, Ras.TD= , i J'„l/„ 1, „ , J__ M-,*->.„_
1M1 (M7), Ind. P.S. - 9S00, oe.iw. - ewa 13.5 Kn, Geixu. i5» bei d"™ ^le Konkurrenz der Motoren
Armitrong wiiworth * Co. Lid. In Newcasiie. weiter nach dcF Riditung dcs Brenn-
stoff Verbrauch 3 verbessert werden. Es ergibt sich daraus, daß die Schiffahrt durch
n NoniHebueln. L — 37,28 m. B — 7.1Sm
l1~S,73m, Rei.To — 333(135), Ind. P. S. — 700, Qesdtw. -
12 Kn. Oet>autl907 bei Joi.1. Meyer tn Popenburg a.Emi
' S. Anm. S. (
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Abbildung 32. Kabeldampfer .QroBhenog von Oldcnbura' dar Norddautidien S«e-KilKlw«rke A^Q, Nordenham.
Chirakleiistlvh Ist die Buglorm mit den Rollen tum Einholen dei Kabels bei Reparaturen i glcldie Rollen befinden ildi am
Kedi lum Legen de* Kabeli. L — 93.T2m. B — 12,70 m. H — 1,59 m, Reg.To — fSM (t113}, Ind. P.S, — lOOa Geiihw. — IS Kn.
Qebaut 1»» bei F. SdilAau In Danilg.
Einführung der Motoren zwar vor gewaltigen Umwälzung«
nodi nicht mit Sicherheit zu sagen
ist, ob die Dampfmaschine nun all-
mählich ganz durch den Motorantrieb
erseht oder wenigstens in den Hin-
tergrund gedrängt werden wird, oder
ob beide Antriebsarten, wie lange
Zeit Wind und Dampf und in neuerer
Zeit Kolbenmaschine und Turbine,
nebeneinander bestehen bleiben wer-
den, entsprechend den vielseitigen
Anforderungen und Betriebsbedin-
gungen der Schiffahrt, die keine
Einheitlichkeit ihres Betriebsmittels
und ebensowenig eine einheitliche
Form des Antriebs zuläQt.
Zu diesen Zukunffsbetrachtungen
führt notwendig die Beschäftigung
mit den Anfangen des Molorantriebs
bei der Fischerei, Der Fischerei,
die, wie man vermutet, den Men-
sdien aufs Wasser zur Seefahrt ge-
bracht hat, ist von neuem die Rolle
zugefallen, den Anfang einer groß-
artigen Entwicklung zu bilden.
SONDERSCHIFFE. Außer den
bisher behandelten Hauptgruppen
der Seeschiffahrt wird unter dem
Sammelnamen .Handelsschiff' alles
zusammengefaßt, was nicht zur
i steht, daß aber heute
Abbild. 33. Vorderdedc eines Kabeldampfers mit [roeerBugmlie
und kleinen LellroUen auf Dedi i auf Dedi liegen und hingen eine Reihe von
Ankern und Qerlten, die beim Kabellegen und 'Suihen (ebraudit werden.
80 ° ° o o ° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o ° o » c o
Kriegsmarine gehört; dem direkten Handel in der Form des Güterausfausdies dient
aber nur ein Teil ausschließlich, nämlich die Frachtschiffe. Fracht- und Passa-
^ ^^JT ■•;>^-*^^- J'r fat-y *^ '#J gierscliiffe dienen gleichzeitig dem Han-
\^S^M* X^.tf A^ ~ ^^^KÄ^il>* ^^^ """^ Verkehr, und zwar dem Personen-
rj^ -»^t^C^jT I. ^P »irJ fcM^^J * z und Postverkehr. Aud\ hierin gibt es wie-
der Sonderformen, bei denen der Verkehr
den Güteraustausch weit überwiegt, ja ganz
beiseite gedrängt hat, so die Küstenfahrer,
die den Verkehr nadi den Seebädern (Ab-
bildung 30) oder über den Kanal (Abbil-
dung 31) vermitteln, und in gewisser Hin-
sicht auch die Fähren, die ganze Eisen-
bahnzüge (z. B. über die Ostsee) bringen.
Andere Schiffe werden aussdiließlich für
eine bestimmte Tätigkeit gebaut, z. B. die
Dampfer zum Legen vonSeekabeln
(Abbildung 32 u. 33) und, in diesem Sinne
ihr Gegenstück, die Bagger zum Heraufheben von Seegrund (Abbildung 34 und 35).
Schulschiffe (Abbildung 1) sind schwimmende Fachschulen; Feuersdiiffe (Abbil-
dung 36) schwimmende Leudtttürme. Die große, eingehend besprodiene Gruppe der
Fischereifahrzeuge vereinigt die Tätigkeit der Gewinnung und Verarbeitung von
Gütern (Frischfische und Heringe) mit deren Transport zum Markt. Die Flußschiffe
endlich sind Zubringer und Verteiler des Seehandels und dienen außerdem dem
inneren oder lokalen Handel und Verkehr. Aus den vielseitigen Zwecken haben sich
in Verbindung mit Beschränkung des Fahrwassers, insbesondere des Tiefganges viele
Abbildung 34. Eimerbagger fOr dia KSnlgl. Waiurbau-
lnspektion Emdan. Leistung von 300 cbm pro Stunde bei t1 n
Bailertlele. Zur Fortbewciung dient eine Sdiraube. L —
SMm. B — Mm. H — Um. Gebaut bei der LQbedier Ha-
■dilnenbau-acKllKhaH, LQbedi.
Abbildung 35. Saugcbagger .Levlattwn*. der grOBta der Welt, gebsut bei (^mmal. Laird * Co. Lid. In Blrkenhead
far Mcney Dodi) A Harbour Board. Leistung lOOOO t Sand In 50 Min. Baggertiefe — Um. L — 1« m, B — 2t,l m.
H etwa = 10 m, Reg.Tc — S590 (SSM), Qeadiw. tO Kn.
■eigenartige Typen von Flußschiffen entwidcelt; große Kähne entsprechen den See-
frachtschiffen, sie werden geschleppt durch Rad-, Schrauben- oder Kettendampfer (Ab-
bildung 37 und 38). Den Personenverkehr besorgen Rad- und Schraubendampfer
{Abbildung 39 und 40). Zu den genannten Arbeitsschiffen treten dann schließlich
Tafel II.
o o o o o o o c o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o q c o o o o 81
nodi die Sport- und Vergnügungsboote. — Aus diesem Überblidc ergibt siih die
außerordentlich große Vielseitigkeit der sogenannten .Handelsschiffe'. Gemeinsam
ist ihnen vom Standpunkt der Kultur die Be-
nutzung des erd umfassenden, länderverbinden-
den Wassers als Weg und Arbeitsfeld, vom
Standpunkt der Technik die in seinen Grund-
ziigen später entwickelten Überlegungen für die
Konstruktion. Den einzelnen Zwecken angepaßt
wird jedes Schiff durch seine Größe, seine Ge-
schwindigkeit und seine Einrichtungen; diese
drei werden im wesentlichen bestimmt durch
wirtschaftliche Überlegungen aus dem Bedarf in
Verbindung mit den Fortschritten der Technik.
KRIEGSSCHIFFE. Zum Schuft der See-
Schiffahrt dienen die Kriegsschiffe; unmöglich ist Abbiidung36. Feuerschiff mii HUfunuditne .Bor-
hier eine Darstellung ihrer technischen Eigen- *'<"^- »" saw fahrt an jedem M"i «in» iji™
,. -nt . e>. !■■ und IM mit einer UnteniFBiMrglodten-SihBlUlBMianUg«
heilen im Kahmen weniger Seiten, zumal die auigarOMeb l — 4am. b— sm, h— 5.5m. ind.p.s.—
Grundlagen — Panzer und Geschüße — in den '«^ aeb.utiMi beUcUMeye, inP.penburg..Em..
früheren Bänden nicht behandelt sind. Es kann hier nur von ihrem Einfluß auf die
Entwicklung der Schiffbautechnik gesprochen werden. Keinen wesentlichen Unterschied
macht es für den Konstrukteur, ob er ein Handels- oder ein Kriegsschiff zu ent-
werfen hat; der Gedankengang ist der gleiche; wer ein großes Handelsschiff wirklich
nach allen Richtungen hin durchgearbeitet hat, ist ohne, weiteres in der Lage, im
Kriegsschiffbau mit Erfolg zu arbeiten. Umgekehrt ist es viel schwieriger, weil im
allgemeinen der Kriegsschiffkonstrukteur an die wichtigste Aufgabe des Handelsschiffes,
wirtschaftlich zu arbeiten, d. h. mit einfachen Mitteln Brauchbares zu schaffen, durch
seine bisherige Tätigkeit nicht ge-
wöhnt ist; dazu kommt die sehr
große Vielseitigkeit der Handels-
schiffstypen, die sidi aus den viel-
gestaltigen Aufgaben der Beförderung
von Ladung und Personen ergeben,
im Gegensaß zu der Einheitlichkeit
der Kriegsaufgaben, die zu wenigen
international anerkannten Kriegs-
schiffstypen geführt hat. Für die
Kriegsschiffe gilt die Forderung,
den militärischen Anforderungen zu
genügen, ohne Rücksicht auf die
.ui.ij T.. u. , ,^. „^.. j , Kosten. In dieser Richtung sind
Abbildung 37. Hmterrad'FluR'Schleppdampfer .Imperator- „ , .,,, ... , ? . .
«Ir Elbe »md Oder. Zum Ausgleldi de» GewlAU der hlnlenllegenden außerordentlich sdlWlCnge technische
nudilne und det Radei wird die Kesaeltnlage bei Hedirad dampf em Aufgaben ZU lÖsen, Und die aUS
vom eingebaut. L — 51« m, B — 8 m, H — 2.2J m. Tiefgang mit 201 i. i , ä » j
Kohlen OrUm, Ind. P.S. — TM. cebiutiMs bei CaeaarWoiiheim, Werft diesen besonderen Anioroerungen
und Reederei, Coiei bei Breslau. entstandenen Konstruktionen haben
oft befruchtend auf den Handelsschiffbau gewirkt; es seien hier nur die Verringerung
der Gewichte des Schiffskörpers und besonders der Naschinenanlage, ferner schwierige
Untersuchungen über Widerstand und Steuerwirkung genannt. Anderseits aber ist
der Kriegsschiffbau oft in wichtigen Fragen dem lange als richtig erkannten Wege des
Die Technik Im XX. Jahrhundert. IV. 5
82 » ° c o 0 DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ■> o o o o ° »
Handetssthiffbaues erst viel später gefolgt, so in der Verwendung des Eisens an Stelle
von Holz, und in einer Reihe von praktischen Einzelheiten (Anker in der Klüse, Ein-
plattenruder, eingebaute Schraubenwelten usw.). Eine technische Führerrolle, wie sie
oft behauptet wird, kann der Kriegsmarine daher
nicht zugestanden werden, wohl aber findet
eine gegenseitige Befruchtung statt, in der der
Handelssdiiffbau mit seinen weit schwierigeren
Dauerbetriebsbedingungen im Verein mit den
harten wirtschaftlichen Anforderungen minde-
stens ebenso oft der Gebende wie der Emp-
fangende gewesen ist.
BETRIEB UND SICHERHEIT DER SEE-
SCHIFFE. In den vorigen Abschnitten sind die
Schiffe als Ganzes behandelt worden, insbe-
Abbildung 38. Kette nsthlepp dampf er .BienHh' sondere nach ihrer Art und ihrem Zweck. Von
ta[h!''zl'ß«i,hhTd^.'*ir Ät'^Ji"''!.^^««^; <*«" inneren Einrichtungen wird die größte und
KeHe, die ober den Dampfer gelahrt und .uf dieiem wichtigste, die Maschinenanlage Und die Pro-
"^r>^"^TXJ!^^to'X^'t-^*^^"l-"^ P""8ion dl"* motorische Kraft, in besonderem
H-2,sani,TkiB«ngo,7m,fnd.p.s.derRBiteru-«d™Khino Abschnitt behandelt, von der Propulsion durch
— IBOi ind. P.S.derTurblnenprDpellermaHhlnen nium. ,,,, . . , , ^ , i .»■ ■ . -t .
men - MO. Oeb«ui ISM van der Drejdener «»■dilnen- Wind ISt Unter ^Scgelschlff ' CinigCS erwähnt.
febrik und sdiiffwerft u.bigeu iL-Q. p^^^^ gjn anderer Teil, der direkt mit dem
Sonderzweck des Schiffes zusammenhängt, die Ladeeinrichtungen, sind schon unter
.Frachtdampfer' behandelt, es bleiben also noch alle Teile, die mit der Navigie-
rung zu tun haben (Steuer, Anker, Signalwesen) und die direkten Sicherheitsanlagen,
wie Feuerlösch-,
Schottenschließ-
und Bootsein-
richtung, im Zu-
sammenhang zu
besprechen.
Ruder. Zu
dem Steuern der
Schiffe dient das
.Ruder' .welches
auf allen Schif-
fen hinten an-
gebracht wird,
weil es dort am
wirksamsten ist
und am besten
geschügtwerden
kann;Sdliffe,die Abbildung 39. Rheinsalondampfer .Kilierln Aueusle Viktoria' der KSIn-DOucldorf«- DampF'
käiifin in Anrtom »*i««hrtJ.Geaill«h«ll forden Sdinelldlenjl nvisthen Köln und Mainz. L-S3m. B -»,20 (15^) m.
iiauiig 111 ciitjciii H — 2J»m. lnd.P.S. = l2S0. C3esdiw. — Mkm pro Stunde (— 13JKn.) Gebaut 1900 bei Gebr. Sidisen'
Fahrwasser rück- ^^t A^-Q- RoUlau ». d, Eibe und Ksln-Oeut.
wärts fahren müssen, wie Fähren oder Torpedoboote, erhalten als Ergänzung noch
ein kleineres Ruder vorn, das „Bugruder', das bei normalem Vorwärtsgang hoch-
gezogen oder festgestellt werden kann. Bei der Größe der Ruderblätter, die für die
größten Schiffe notwendig werden, erhalten neuerdings die Linienschiffe und großen
o o - o o o ■ o ^ VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o ° o ■> ° o 83
Kreuzer hinten zwei gleichartige Ruder, um die Beanspruchung des Ruderschaftes zu
vermindern und die Sicherheit zu erhöhen.
Zum Antrieb dienen in den weitaus meisten Fällen fiir größere und groOe Schiffe
eine oder mehrere besondere Dampfmaschinen, die
Rudermasdiinen, die bei kleinen Handelsschiffen
meist mittsciiiffs aufgestellt werden, um sie direkt
unter Aufsicht der Offiziere und Maschinisten zu
haben, bei großen Handels- und Kriegsschiffen aber
hinten über dem Ruderschaft, um alle Kraftleitungen
zu vermeiden oder möglichst kurz und übersichtlich
zu erhalten; an Stelle der langen Kraftleitung tritt
d.nn die A«lometerleitui.g, weldie es ermöglidM, jn„j„^ «. H„6-Hed,r.dd.™pfc,
die hmten aufgestellte Rudermaschme von der Kom- .Kai«n« Montoya-. Bcuhnniita Einriihiuni inr
mandobrücke aus direkt zu steuern. Im allgemeinen p™«i«"|>U"«- D-^r^» ■d»"'?'«'' nnden
, 1 r. I 1 1 1 » »ul den «IditenOawtoi«™ dar tf«pl»d>en Kote.
Wird von der Rudermaschme verlangt, daß sie bei nlenallgamaln* Anwendung. Ol* X«i»l wardan
.oller Fahrt in 30-40 Sekunden des Ruder von KÄ7;.5™ maSÄiiSi'Äi
Hartbord zu Hartbord, also ungefähr 60 — 80 ", legen Ort«rhou-5*annbocJ<.
kann; dazu sind bei großen und schnellen Schiffen Leistungen der Rudermaschinen
von mehreren hundert Pferdestärken notwendig. Für solche Maschinen gibt es eine
Reihe von Spezialfirmen, früher hauptsächlich englische. Seit einigen Jahren aber
hat sich Deutschland auch hierin vom Ausland freigemacht und unter Mitwirkung
des hochverdienten Generaldirektors des Norddeutschen Lloyd Wiegand in der Nord-
deutsdten Armaturenfabrik (neuerdings , Atlaswerke ') in Bremen eine Anlage ge-
schaffen, die nach Umfang und Güte allen Ansprüchen genügt. Da trob aller Sorg-
falt in Bau und Bedienung bei den wechselnden, plöblichen und unberechenbaren
Stößen Havarien der Rudermaschine und der Übertragungen bei schwerem Wetter
vorkommen, und gerade dann das Ruder unentbehrlich ist, so haben alle Schiffe
mindestens einen Reservesteuerapparat, die kleinen und mittleren für Handbetrieb,
die größeren und schnellen für Dampf-
betrieb.
Anker. Einen ebenso wichtigen Aus-
rüstungsteit wie hinten die Steueranlagen
bildet vorn die Ankereinriditung; auch sie
muß bei schwerstem Sturm genügen kön-
nen, um die größten Schiffe vor dem Hafen,
im Nebel oder bei Havarien an der Küste
zu halten. Auf riesige Abmessungen ist man
hierbei gekommen (Abbildung 41), Anker
von Zimmerhöhe, Kettenglieder von Schen-
keldicke (bis 1 00 mm Gliedstärke), und trob-
dem sehen diese an sich mächtigen Teile
winzig aus im Verhältnis zu den riesigen
Abbildung 41. Anker und Kette ntcii de> Rieacndampten SchifFen, die sie halten sollen; nur sorg-
.oiympi.- (5<hiif„bn,™ung.n .. Abbildung 87). fältigste Bedienung Vermeidet einen Ketten-
bruch, der unweigerlich eintritt, wenn bei festem Anker das fahrende Schiff an zu kurzer
Kette ruckt. Audi für die Ankereinrichtung sind besondere Dampfmaschinen vorhanden.
Pumpen- und Signal-Anlagen. Zum Schiffsbetrieb gehören die Rohrleitungen
und Pumpen für Waschen der Decks und Lenzen der Bilgen, für Trinkwasser und
84 o o » o ° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o ■> o o ■> °
Ballastwasser, ferner die Signalanlage, die mit Lichtem, Flaggen, Unterwasserglodten
und Funkenspruch bedient wirdj diese umfangreid\en, wichtigen und interessanten
Betriebsanlagen können jedoch nicht eingehend hehandelt werden.
Stcherheitsanlagen. Das ganze Schiff ist in Konstruktion, Bau, Ausrüstung,
Betrieb und Führung darauf angelegt, die Gefahren der Seefahrt zu vermeiden. Trog
aller Sorgfalt aber kann das Schiff in Lagen kommen, wo es noch besonderer Sicher-
heitseinrichtungen bedarf; Not kann im Schiff selbst entstehen durch Maschinenhavarie,
die nicht mit Bordmitteln zu reparieren ist, durch Kesselexplosion, Feuer im Maschinen-
raum und Laderaum oder in den Passagierräumen. Gegen Feuer schürf zunächst
die Unterteilung des Schiffes durch Sdtotten, die das Brandgebiet abgrenzen wie
Brandmauern in Häusern. Zum Feuerlöschen dient eine weitverzweigte Rohrleitung,
auf Passagierschiffen mit Schlauchan Schlüssen in allen Gangen, ferner sind viele Sdiiffe
mit Rohrleitungen versehen, um bei Feuer im Laderaum dort Dampf oder feuer-
löschende Gase (schweflige Säure oder Kohlensäure) einzulassen. Kohlenschiffe auf
langer Fahrt, auf denen sich die Kohle im Raum zuweilen selbst entzündet, sind mit
Einrichtungen (Thermometerrohre) zur Kontrolle der Temperatur versehen; auch große
Passagierdampfer haben ähnliche Einrichtungen für die Kohlenbunker.
Noch größer als durch Feuer kann die Not werden durch Gefahren von außen, bei
Strandungen infolge von Navigations Irrtümern, besonders bei Nebel; das schlimmste
aber sind Kollisionen mit anderen Schiffen oder mit Eisbergen; auf alle diese Fälle
mu5 Bau und Ausrüstung nach Möglichkeit Rücitsicht nehmen. Die erste Sorge ist, das
Schiff auch bei schweren Havarien schwimmend zu erhatten. Ein großes Loch unter
Wasser, bei Schraubenbrudi, Explosion, Grundberührung und Kollision ist auf See,
wenn überhaupt, jeden-
falls nicht schnell wieder
dicht zu machen; es wird
stets der lecke Raum des
Schiffes vollaufen. Dies
wird um so ungefährlicher,
je kleiner dieser Raum ist;
man ist daher im Schiff-
bau bestrebt, das Schiff
durch feste Längs- und
Querwände (.Schotte') in
so viele kleine Räume zu
teilen, wie es ein sicherer
und wirtsdiaftlicher Be-
trieb des Schiffes ge-
stattet; besonders kleine
Räume werden da ge-
AbbQdung 42. Hydraulische SdiottsAlieOvorriAtungj s*em« dar auf allen schaffen, wo am ehesten
neuan groQen Pasuglerdampfem vorhandenen Elnrldifung, die ei emiSglldil, von der rti-ojlg HaVSrien ZU Cr-
KomnundobrOdie aus durdi einen Handgriff alle etwa olfenalehenden wauerdldilen e -> _
TOran In den Sdionen zu idilleDen (die Anlage ataht In der Händigen Auialellung Ur WBrten Smd, VOm gegen
Arbettenvohlfahrt in Ch.rloHenburg). KoIUsionen, hinten gCgCn
Wellenbruch und unten gegen Grundberührung. Da diese drei Teile auch für die
Zwedte des Schiffes weniger wertvoll sind, so haben alle Seeschiffe je ein Schott
vom und hinten und weitaus die meisten einen Doppelboden. Sdion oft haben
Schiffe nach großem Leck im Boden, auf dem inneren Boden schwimmend, oder mit
0,0 0 000 0., VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o^oo^oc 85
eingedrücktem Bug ihre Reise tagelang fortgeführt. Die weitestgehende Unterteilung
der übrigen Räume haben die Kriegsschiffe, um nicht nur bei den Gefahren der See-
fahrt, sondern auch bei Sdiüssen in der Wasserlinie, bei inneren Explosionen und
bei Torpedo- und Minenbesdiädi-
gungen schwimmfähig zu bleiben;
diese Unterteilung ist bei der auger-
ordentlich vielseitigen Benuljung der
Unterraume für Maschinen, Hilfs-
maschinen, Kessel, Kohlen, Munition
und Proviant und bei der großen
Besatsung ohne allzu große Störun-
gen des Betriebes durchzuführen.
Schwieriger wird dies schon bei gro-
ßen Handelssdiiffen, wo die Ladung
große Räume erfordert, und bei dem
auf das notwendigste beschrankten
Personal Betrieb und Aufsicht der
Maschinenanlage sehr erschwert wer-
den würde, wenn zuviel Trennungs-
schotte bis zum oberst durchlaufen-
den Deck geführt würden.
Trott dieser großen Nachteile der
Schotte sind Passagierdampfer heute
so weit untergeteilt, daß bei Havarien
ein, zwei oder mehr große Räume
bis obenhin vollaufen können, ohne
die Schwimmfähigkeit des Schiffs zu
gefährden; diese Unterteilung wird in
Deutschland gefordert durch die Un-
fallverhütungsvorschriften der See- Ahbildung43. HydraulisdieSdiottsdilie6vorriAtung:W««.-
berufsgenOSSenSchaft. Noch nicht oll- dicht« TQt im NaMhlnenraum. Die Einriditung IbI auigefahrt von den
zulange ist diese Art der Sicherheit flü«wcrt«n axi. m Br.m«. »a itambuni.
in die Personenschiffahrt eingeführt. Erst im Jahre 1890 sind in England auf Ver-
anlassung des Board of Trade die Fragen der Schotteinteilung durch das Bulkhead-
Committee eingehend untersucht worden, dessen 1891 erschienener Beridit die Grund-
lage für alle Untersuchungen auf diesem Gebiet gebildet hat. In Deutschland hat
erst, wie bei so manciier technischen Neuerung, ein großes Unglück kommen müssen,
um auf die Gefahren eindringlich aufmerksam zu madien und Mittel zur Vermeidung
zu ersinnen. Erst im Ansdiluß an den Untergang des Schnelldampfers .Elbe*, der
am 30. Januar 189S im Kanal von einem leichtfertig geführten kleinen englischen
Kohlendampfer gerammt wurde und mit mehreren hundert Passagieren in wenigen
Minuten versank, hat die Frage der Anordnung und des Baues der Sdiotte in Fluß
gebracht. Der verstorbene hociiverdiente Direktor des Germanischen Lloyd, Midden-
dorf, hat dann im Anschluß an die erwähnten Untersuchungen des Bulkhead-Com-
mittee eine Methode ausgedadtt, durch die die Schwimm Verhältnisse eines lecken
Schiffes in einfacher Weise berechnet werden können. Auf Grund dieser Methode
sind dann die Höchstabstände der Schotte für Personendampfer bei den verschie-
denen Bedingungen in den Sdiottvorschriften der Seeberufsgenossenschaft festgelegt
86 0 ° ° .. o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN .. o o ■> o o -
worden, ferner sind durdi Rechnung und sorgfältige Versuche
an gebauten Schotten die für den hohen Wasserdruck notwen-
digen Verstärkungen ermittelt und gleichfalls in die Form von
Vorschriften gebracht worden.
Der Betrieb des Schiffes verlangt aber für den Verkehr mit
den einzelnen Abteilungen Türen in den Schotten unter der
Wasserlinie für das Maschinenpersonal, über Wasser für die
Passagiere und ihre Bedienung. Um diese nun im Falle plöt)-
licher Gefahr, z. B. bei Havarien, schnell sdiließen zu können,
auch wenn schon Wasser in die Räume eingedrungen ist, sind
alle diese Türen unter der Wasserlinie als hydraultsdie Schieber-
türen ausgebildet, die von der Kommandobrüdte aus in kürzester
Zeit mit einem Handgriff geschlossen werden können (Abbil-
dung 42, 43 und 44). Eine Signal Vorrichtung zeigt auf der
Kommandobrüdce jederzeit an, welche Türen im Raum offen-
Abbildung 44. Hydrau- stehen; ein langes Glockensignal an jeder Tür ruft die etwa
IStun itdü'SlÜdo' '" *'*'" '^°'"" (Kohlenbunker, Wellentunnel) besrfiäftigten Men-
bT<id.e,"durA de"n B«»tiglina schen rechtzeitig heraus, ehe die Tür geschlossen werden kann.
»iieoffen»tehend«nw«»erdiih- Häufige Erprobungen sichern die Gebrauchsfähigkeit dieser um-
len Türen ulort gudiloucn , . j. _i_. ,i c-. . j. ,
wirdcn. fangreichen maschmellen tmncnfung.
Boote. Trog aller Vorsichtsmaßregeln kann es vorkommen, daß ein brennendes
oder sinkendes Schiff von Besamung und Passagieren verlassen werden muß. Diesem
äußersten Notfall, der glücklicherweise nur sehr selten vorkommt, dienen die Boote.
Jedes kleine oder mittlere Schiff muQ mit so viel Booten versehen sein, daß jeder
Mann der Besagung und jeder Passagier darin untergebracht werden kann. Schiffe,
die den erwähnten Schottvorschriften genügen, brauchen zwar nicht die volle Anzahl
der Boote zu führen, trot}dem ergeben sich für große Schiffe bis zu 30 Boote, eine
große Belastung an Gewicht und Kosten, eine recht störende Besettung wertvollen
Deckraums; die Länge der Sdiiffe reicht gar nidtt mehr, um alle Boote so aufzu-
stellen, daß sie direkt zu Wasser gelassen werden können; neben- und übereinander
müssen sie stehen. Für die Auf-
stellung der Boote wird auf den gro-
ßen Personendampfern fast immer
das oberste Deck gewählt, weil sidi
dori die Einrichtungen am ehesten
unterbringen lassen. Für kleinere
Schiffe ist das auch für die Fälle
der Gefahr der beste Plag, weil das
oberste De<k bei sinkendem Schiff
am längsten so weit über Wasser
bleibt, daß die Boote ordnungsmäßig
besetst und zu Wasser gelassen wer-
den können. Für die ganz großen
Schiffe aber ist das oberste Deck für
den Notfall keineswegs das beste.
Die Mehrzahl der Passagiere und
Besatiung wohnt mehrere Dedts tie- Abbildung 45. Boofe in Drehdavits tr. gewohniid.« AufhSniun«
, , , . , fi, auf einem groBen Penonendimpfer. Zum Huiuhwlnjen ilnd «elbsi
ter; Sie werden bei schwerem Wetter bei ruhiger See und aurrediUlegendem Sdilie 10-12 Mann erforderltdl.
o o o .. o 0 o a o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER »■>■>■> o o o 87
und bei Nadit, wo die meisten
Havarien passieren, kaum den
Weg zu den Booten finden;
und wenn aie ihn wirklich ge-
funden haben, wird es außer-
ordentlich schwer sein, von der
Höhe des Bootsdecks, das bei
den großen Person endampfern
etwa so hodi über Wasser liegt
wie das Dach eines vierstöcki-
gen Hauses, die Boote bei
sdiiefliegendem , schwanken-
dem Schiff in Sturm und Nacht
sicher zu Wasser zu bringen.
Die Frage der Bootsauf-
stellung in der Höhe und Art,
ferner die Vorrichtungen zum
Zuwasserlassen sind seit Jahr-
zehnten ein Feld für Vor- Abbildung 46. Boote in Welfns Quadrant-Klappdavits.
schlage und Erfindungen, von zum AuudiwlTnen «md nur wel I1»nn «ifordö-IHh.
denen aber nur die wenigsten ernsthaft zu nehmen sind, und davon nur einzelne sich
im praktischen Betrieb bewährt haben. Neben der Aufhängung der Boote in Dreh-
davits, die noch heute von vielen Kapitänen allein für brauchbar gehalten wird, ob-
gleich sie sehr umständlich ist und viel Personal erfordert (Abbildung 45), sind in
den legten Jahren die Ktappdavits nach Welins Patent (Abbildung 46 und 47) auf
sehr viel Perso-
nendampfem ein-
geführt worden ;
einige Reedereien,
u.a. der Norddeut-
sdie Lloyd, haben
seit Jahren all ihre
Schiffe damit ver-
sehen. Sie haben
den Vorzug, daß
sie stets fertig zum
Gebrauch und mit
einfachem Kurbel-
trieb durch zwei
Mann zu bedienen
sind; sie gestatten
auch, Boote neben-
einander (Abbil-
dung48) und über-
einander anzuord-
nen, die dann mit
... denselben Klapp-
.dil' und Pauaglcrdamplen .Ocveland' der Kam- j.
■.f, unler WelLn. (hudr.ni-KtappdaviB. OaVlts naClieman-
88 o o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
der zu Wasser gelassen werden können. Die Bedienung erfolgt zwangläufig durch
Kurbel, so daß der Davit in jeder Lage stehen kann, während das Ausschwingen der
Drehdavits sehr geschidctes Zusammenarbeiten von eingeübter Mannschaft erfordert
und schon bei ruhigem Wetter und aufrechtem Schiff oft Schwierigkeiten macht (siehe
Abbildung 45).
Aber auch bei den Klappdavits bleibt noch ein schwerer Übelstand, daß das Boot
in zwei voneinander unabhängigen Bootstaljen hängt, die gleichmäßig mit Hand gefiert
werden müssen, wenn das Boot richtig zu Wasser kommen soll. Immer wieder
kommen hierbei selbst bei normalem Betrieb Unglücksfälle vor durch Ungeschicklich«
keit, und man ist bestrebt, auch diesen großen Übelstand durch praktisch brauchbare
Änderungen zu beseitigen.
Auf Passagierdampfern werden häufig Bootsmanöver unternommen, um die Be*
Satzung zu üben und den Passagieren das Gefühl der Sicherheit zu geben, dann
klappt wohl alles gut bei gutem Wetter und aufrechtem Schiff, ohne die Aufregung der
Gefahr. Wie das aber bei einer Kollision in schlechtem Wetter bei Nacht werden soll,
darüber denken glücklicherweise die wenigsten nach. Dem Fachmann bilden die Ret«
tungsboote auf diesen größten Schiffen nur ein Beruhigungsmittel für die Passagiere,
viel größere Sicherheit liegt in dem Bau, der Ausrüstung, dem Betrieb und der
Führung des Schiffes. Wenn das alles versagt oder durch ungeschidct geführte andere
Schiffe gestört wird, so werden die Boote auch nicht mehr viel nutzen. In dieser Er«
wägung wäre es sehr zu wünschen, wenn die überflüssige Belastung der größten
Passagierschiffe durch die bisher noch vorgeschriebene Anzahl von Booten zum Teil
fortfallen könnte, wenn andere wirksamere Sicherheitsmaßregeln auf dem Schiffe vor-
handen sind. Vorsichtige. Navigierung, Unterwasserschallsignale und drahtlose Tele«
graphie auf allen Schiffen eingeführt, geben viel größere Sicherheit vor Kollision und
Strandungen bei Nebel, als Rettungsboote nach dem Unfall.
Die vorstehenden Erwägungen waren geschrieben, bevor die entsetzliche Katastrophe
der »Titanic* am 15. April 1912 sich ereignete, der über 1500 Menschen zum Opfer
fielen, und es ist zu überlegen, nach welcher Richtung hin dieser seit Jahrhunderten
größte Seeunfall Veranlassung gibt, die Maßregeln zur Unfallverhütung großer Per«
sonenschiffe einer Nachprüfung zu unterziehen. Der White-Star-Line ist der schwere
Vorwurf gemacht worden, daß nicht genügend Rettungsboote an Bord gewesen seien,
und es muß zugegeben werden, daß im vorliegenden Falle durch eine größere Zahl
von Rettungsbooten mehr Menschen hätten gerettet werden können. Tro^dem wäre
es durchaus verkehrt, aus diesem Anlaß in der Vermehrung der Rettungsboote das
wichtigste Hilfsmittel gegen eine Wiederholung derartiger Katastrophen zu erblicken.
Zunächst ist zu bedenken, daß bei der «Titanic* ruhiges Wetter gewesen ist, so daß
die Boote größtenteils sicher zu Wasser gelassen wurden und abwarten konnten, bis
zu Hilfe eilende Dampfer sie aufnahmen.
Rettungseinrichtungen dürfen aber nicht auf einen besonderen Fall zugeschnitten
werden, sie sollen nach Möglichkeit für alle Fälle passen. Bei einer Kollision mit
einem anderen Schiff wird das havarierte Schiff schräg liegen und das Zuwasserlassen
der Boote nur auf einer Seite möglich; ferner denke man sich offene Boote in stür«
mischer See, nur mit Rudern ausgerüstet, mehrere Tage treibend, und man wird er«
kennen, daß in den Booten nicht aller Weisheit le^ter Schluß liegen kann. Selbst
wenn es möglich wäre, auf den großen Schiffen so viel Boote mitzuführen, daß für
alle denkbaren Fälle genügend Bootsraum für sämtliche an Bord befindliche Personen
zur Verfügung steht, so kann unmöglich genügend Mannschaft an Bord geführt werden.
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
um sie sicher zu Wasser zu lassen und zu bemannen. Viel wichtiger ist es daher,
darüber nachzudenken, wie ZusammenstöSe verhütet werden können und wie nach dem
Zusammenstoß das Schiff unsinkbar gemacht werden kann. Nach diesen beiden Rich-
tungen wird der Unfall
der .Titanic* sicher be-
fruchtend wirken. Dazu
gehören Verbesserungen
im Bau und in der Füh-
rung der Schiffe; Technik
und Navigation müssen
in gleicherweise aus der
Katastrophe lernen. Um
nur einige Punkte zu
streifen, wird folgendes
zu überlegen sein:
1. Verbesserung der
Fühleranlage im Nebel,
wenn Auge und Ohr ver-
sagen, z. B. meteorologi-
sche Beobachtungen in
Gegenden, wo Eisgefahr
auftreten kann; Verschär-
fung der Vorschrift über
langsames Fahren bei
Nebel; Scheinwerfer.
2. Die Einführung der Abbilldung 48. Aurslellung von Boolen ncbonclnander unter Wellu Doppcl-
drahtlosen Teleoraohie QuulranblavIU. die «• «rmDglldun. auch du meKe Bool direkt lufiunehmeii, wlhrcnd bei
I fr deniswAhnlldienDrehdavIti du iwelte Boot enl unter die DavIUgeidiaben werden muO.
auf allen Ozeanschiffen.
3. Noch weitergehende Unterteilung der Personenschiffe in wasserdichte Räume.
4. Anlage einer besonderen Zentralstation mit Motorbetrieb in einem hochgelegenen
Dedc, um selbst bei überfluteten Kesselräumen elektrischen Strom für die Pumpen,
für Beleuchtung und drahtlose Telegraphie zur sicheren Verfügung zu haben.
5. Aufstellung großer elektrisch betriebener Kreiselpumpen unabhängig voneinander
in jedem großen Raum.
Wenn alles das durchgeführt ist, wird man immer mehr auf die Mitführung einer
großen Anzahl von Booten verzichten können und troßdem Katastrophen wie die der
.Titanic' vermeiden,
; pECHNUNGEN UND VERSUCHE.
■ **■ Gewicht. Bei aller Verschieden-
heit der Typen ist der erste grundlegende Gedankengang für alle Schiffe der gleiche,
sei es Flußkahn oder Panzersdiiff, sei es Segelschiff oder Luxusdampfer; immer muß
die mathematische Gleichung erfüllt werden, daß das Gewicht des Schiffes mit seiner
Beladung (an Fracht, Menschen, Geschü^en, Kohlen, Proviant) gleich ist der von dem
Schiff verdrängten Wassermenge C.Wasserverdrängung", .Deplacement", das nach
Gewichtstonnen zu 1000 kg oder tons engl, zu 2240 Ibs = 1016 kg gerechnet wird und
nicht zu verwechseln ist mit der Registertonne, die ein Raummaß von 100 Kubik-
fuQ = 2,83 Kubikmeter bedeutet!).
90 o o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
Beide Seiten der Gleichung müssen beredinet werden. Das Deplacement ist genau
zu bestimmen, wenn die Hauptabmessungen (Länge, Breite und Tiefgang) festgelegt
sind und die Unterwasserform innerhalb dieser Hauptabmessungen durchkonstruiert
ist. Da le^teres für das Stadium des Entwurfs zuviel Arbeit macht, und bei späteren
Änderungen der gewählten Hauptabmessungen von neuem geschehen müßte, so be-
gnügt man sich für die ersten Überschlagsrechnungen in den meisten Fällen mit der
Wahl eines »Völligkeitskoeffizienten", der das Verhältnis der Wasserverdrängung zu
dem von Länge, Breite und Tiefgang gebildeten Parallelepipedon ausdrückt. Mit
dem Koeffizienten, der nach der Art des Schiffes von dem Konstrukteur zweckmäßig
zu wählen ist, ist die Verdrängung schnell und leicht aus den Hauptabmessungen zu
berechnen. Diese aber sind wieder von großem Einfluß auf das Gewicht des Schiffes,
also auch auf die andere Seite der Gleichung. Für einen einfachen Frachtdampfer ist
wenigstens die Ladung des Schiffes fest gefordert, so daß nur Eigengewicht und Ver-
drängung berechnet werden müssen; oft aber wechselt auch die Ladung noch mit den
anders gewählten Abmessungen, z. B. bei Kriegsschiffen die Panzerung, und zu all
dem kommt hinzu, daß auch das Gewicht der Maschinenanlage abhängig ist von den
nicht bekannten Hauptabmessungen, resp. dem unbekannten Gewicht des Schiffes.
In solchen Fällen, und das ist die Regel bei etwas ungewöhnlichen Entwürfen, steht
der Konstrukteur vor einer Gleichung mit fast nur Unbekanntem. Als einziges Hilfs-
mittel bleiben ihm da die auch sonst in der Technik viel gebrauchten, im Schiffbau
aber unentbehrlichen Koeffizienten, das sind Vergleichszahlen, die aus der Erfahrung
oft mit großer Mühe entnommen werden müssen, wie z. B. das Gewicht des Schiffs-
körpers bezogen auf 1 cbm des äußeren Umfanges des Schiffes (berechnet als Produkt
aus Länge, Breite und Seitenhöhe) und das Gewicht der Maschinenanlage bezogen
auf eine indizierte Pferdestärke.
Leider sind die im Schiffbau üblichen Koeffizienten je nach den Umständen sehr
verschieden, das Gewicht des Schiffskörpers z. B. kann für einen Frachtdampfer bis
200 kg pro cbm und das Gewicht der zugehörigen Maschinen 250 kg pro ind. P.S.
betragen, während der Schiffskörper eines Torpedobootes nur etwa 100 kg/cbm und
seine Maschinenanlage nur etwa 25 kg/ind. P.S. wiegen. Zwischen diesen Extremen
muß der Konstrukteur nach Spezialerfahrung zweckentsprechend wählen.
Jede Werft, wenigstens jede richtig arbeitende, hat seit Jahren und Jahrzehnten
mit großer Sorgfalt von allen ihren Bauten die Erfahrungsdaten gesammelt und in
eine für Entwürfe brauchbare Form gebracht. Diese Koeffizienten schwanken für ähn-
liche Schiffe in wesentlich engeren Grenzen. Tro^ aller Sorgfalt aber ist und bleibt
die Vorherberechnung des Eigengewichts eines Schiffes eine unsichere Sache; Fehler
sind nicht selten und führen nicht nur bei Kriegsschiffen und erstklassigen Passagier-
dampfern, sondern sogar bei einfachen Frachtdampfern zuweilen zu Abnahmeschwierig-
keiten und Prozessen.
Trimlage. Dabei ist das Gesamtgewicht nicht das einzige, was vorher berechnet
werden muß; von gleicher Bedeutung ist die Verteilung der Gewichte nach der
Länge und nach der Höhe, die Stabilität, Festigkeit und Geschwindigkeit des Schiffes,
ferner die Größe und Verteilung der Räume für Ladung, Kohlen, Proviant, Geschüfee,
Mannschaft und Passagiere. Die Verteilung der Gewichte nach der Länge beeinflußt
die Lage des Schiffes längsschiffs (sog. j^Trimlage*). Im allgemeinen wird, besonders
bei großen Schiffen, wo der Tiefgang durch Häfen oder Schleusen beschränkt ist, eine
Lage auf ebenem Kiel der Konstruktion zugrunde gelegt. Das erfordert eine Ver-
teilung des Schiffsgewichts und aller übrigen Teile (Anker, Boote, Masten, Maschine,
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o o 91
Kessel, Kohlen und Ladung), so daß ihr gemeinsamer Schwerpunkt genau über dem
Schwerpunkt der Verdrängung bei ebenem Kiel liegt, also eine umständliche Momenten-*
berechnung; in vielen Fällen, besonders bei Frachtschiffen, wird die Rechnung dadurch
etwas vereinfacht, daß dem Kapitän die Möglichkeit gelassen wird, durch verschiedene
Stauung der Ladung die gewünschten Trimlagen zu erreichen; aber auch hier ist es
zum mindesten erwünscht, dafür zu sorgen, daß durch den Verbrauch von Kohlen,
Wasser und Proviant während der Reise keine großen Änderungen der Trimlage ver-
ursacht werden.
Eine Steuerlastigkeit, d. h. eine Lage des Schiffes mit einem hinten, am Steuer,
größeren Tiefgang als vorn, ergibt meist eine bessere Steuerung des Schiffes und
wird daher, wenn der Tiefgang es erlaubt, von den Kapitänen bevorzugt. Diese
Lage ist einfacher als durch Umstauen von Gütern durch Füllen oder Leeren von
Teilen des Doppelbodens zu erzielen. Ein Tiefgang vorn größer als hinten ist
für große Schiffe ein Fehler und vom Konstrukteur für normale Ladung zu ver-
meiden, eine solche Lage kommt nur vor bei extrem gebauten Segeljachten oder
Motorbooten.
Stabilität. Weit unangenehmer aber als Fehler in der Gewichtsverteilung längs-
Schiffs, die sich verhältnismäßig leicht durch Wasserballast oder andere Gewichts-
verschiebungen ausgleichen lassen, sind Fehler in der Verteilung der Gewichte nach
der Höhe, denn diese beeinflussen immer die für die Seetüchtigkeit wichtigste Eigen-
schaft, die Stabilität. Wenn die Seetüchtigkeit um so größer würde, je größer die
Stabilität ist, so wäre die Sache erträglich, aber auch hier steht der Schiffbauer wieder,
wie so oft, zwischen Scylla und Charybdis; besonders für Passagierdampfer ist eine zu
große Stabilität durchaus zu vermeiden, weil sie sehr harte, häufige und unangenehme
Rollbewegungen in seitlicher Dünung zur Folge hat; diese Schiffe streben nach mög-
lichst geringer Stabilität und gehen darin so weit, daß sie leer ohne Wasserballast
nicht aufrechtstehen können. Für Kriegsschiffe und Frachtdampfer dagegen muß mit
Verlusten von Stabilität durch Havarien oder Decksladung gerechnet werden, daher
müssen sie in normalem Zustand ein Übermaß von Stabilität besi^en. Segler wieder,
besonders Rennjachten, sollen auch bei steifem Wind nicht zuviel überliegen, sie er-
halten noch größere Stabilität, bis zur Unkenterbarkeit.
Einfluß auf die Stabilität hat bei gewählten Abmessungen die Verteilung der Ge-
wichte nach der Höhe; Beladung unten im Schiff erhöht die Stabilität (Wasserballast
im Doppelboden, Bleikiele der Rennjachten), Belastung oben verringert dieselbe
(Wasserballast in Tanks an Deck bei Erzdampfern oder Frachtdampfern ohne Ladung
bei gefülltem Doppelboden). Der Einfluß solcher Gewichtsverschiebung ist vorher be-
rechenbar, wenn der Schwerpunkt des ganzen Schiffes bekannt ist; da aber schon das
Gewicht sehr schwer genau zu berechnen ist, so wird der Schwerpunkt noch schwerer
genau zu bestimmen; auch hier brauchen wir wieder die Erfahrung mit ihren Koef-
fizienten. Mit Hilfe des sogenannten Krängungversuchs wird von fertigen Schiffen
der Schwerpunkt bestimmt und danach für Entwürfe unter Berücksichtigung der ver-
änderten Gewichtsverteilung annähernd berechnet. Selten kann die durch solche Rech-
nungen ermittelte Stabilität eines Entwurfs durch konstruktive Gewichtsverschiebungen
und Zusähe oben oder unten verbessert werden. Es bleibt dann, wenn die Rechnung
eine unbrauchbare Schwerpunktslage ergibt, nichts anderes übrig, als die Haupt-
abmessungen zu ändern. Eine Änderung der Höhe hat zwar eine Verschiebung cles
Schwerpunkts zur Folge und somit einen wesentlichen Einfluß auf die Stabilität, eine
solche Änderung ist aber oft gar nicht oder nur in sehr geringem Umfange mit Rück-
92 •
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
der Verdrängung (MF), sie ist = -
sidit auf die Raumverteilung des Schiffes mSglidi. Am wirksamsten ist eine Ände-
rung der angenommenen Breite, die auf die Stabilität den größten Einfluf} hat; das
bedarf einer Erklärung über den rechnerischen
Begriff der Stabilität.
Das Maß hierfür ist die metazen tri sehe
Höhe, das heißt die Hohe des Metozentrum»
(als Drehpunkt bei den seitlichen Sdilingerschwin-
gungen) über dem Gewichts Schwerpunkt, Rein
geometrisch wird das Metazentrum auch bezeichnet
als Schnittpunkt der durch den Auftriebssdiwer-
punkt gehenden Vertikalen mit der Mittellinie bei
kleinen Neigungen des Schiffes (Abbildung 49).
Liegt dieses Metazentrum über dem Gewichts-
Abbildung«. Stabilität F - SAwerpunW d« Schwerpunkt des Schiffes, so ist das Schiff stabil,
DcpUccmenu bd ■ufrechtem sdiifi. r-sdiwer- Jg die Kräftewirkung bei seitlicher Neiguns durch
punkt da Deplacement! bei ganelslein SdiM. 0— .. _ ■> ..-, f,,,. Je \ J e^-n t j
sAwerpuTikt de. schifTikorper.. M - Meuwntrum. Bußere Kräfte (Wmd, Seegang) das Schiff wieder
üM-metuentrtoAeHohe. aufriditct. Die Größe des AbStandes MG beträgt
z. B. für große Segelschiffe etwa 1 m, für große Passagierdampfer nur wenige Dezi-
meter, Direkt beredienbar ist die Höhe des Metazentrums über dem Schwerpunkt
Trägheitsmoment der Wasserlinie
Deplacement.
Das Trägheitsmoment ist aber proportional der dritten Potenz der Schiffsbreite.
Unter sonst gleichen Um-
ständen ergibtsich hieraus
die Möglichkeit, bei einem
Entwurf die durdi eine
Kontrollrechnung gefun-
dene unbrauchbare Sta-
bilität durch geringe Ände-
rungen der Breite zu ver-
bessern. Wird z. B. ein
Schiff von 200 m Länge
von 25000 t Deplacement
zunächst mit 20 m Breite
der Wasserlinie entworfen
und ergibt sich daraus
eine ungenügende Stabi-
lität (z. B. 20 cm), so wird
eine um 20 cm = 1 "/o
größere Breite die Höhe
des Metazentrums über
demVerdrängungsschwer-
punkt und ebenso über
dem Gewichtsschwerpunkt
um rund 10 cm VergrÖ- Abbildung 30. GedSchtnlSfafel in der SL Pauli Kithedrare lu London fOr die
6Ai>n alen >1ia ^fakllUSf OHIilere de« «ngllidien KriegMdiilfe» .CaptaLn", Du Sditff kenterte Infolge ungonOgander
ern, aiSO aie O^DUliai 3t«blllUt «m 7, Ssplemberioro bei Kap Flnlstecre und «nli m wenigen Sekunden mit
um 50 °/0 verbessern ! Die ■■"' leunilen Bengung (M OHlilere, 433 Mann). Der iwelte Ofllxler der Liste. Xapltln
u-i. j »lA A . CP. Cole*. i>t der Konsmikteur dei Sitilftei. Eine ebenMidw gegenOber sufgetlellte
Hohe des Metazentrums t^ü enthUt dl* Namen der noiuudieft.
o o = = o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o .. .. = o o <, 93
gibt nur ein Miß für die sogenannte .Anfangsstabilität* j von entscheidender Be-
deutung ist aber neben dem Anfangazustand der Umfang der Stabilität, d. h. die
Untersuchung darüber, bis zu wel-
cher Neigung querschiffs das Meta-
zentrum, dessen Lage sich bei der
Neigung verschiebt, noch über dem
Oewichtsschwerpunkt liegt.
Der Umfang der Stabilität ist
wesentlich abhängig von der Höhe
des obersten durchlaufenden Dedcs
über Wasser, d. h. von dem .Frei-
bord". Die Bedeutung des Frei-
bords wird am besten klar aus der
Abbildung SO, die das Denkmal von
einem der schwersten Unfälle aus
ungenügendem Umfang der Stabili-
tät infolge zu geringen Freibords Abbildung 51. SdUeppversu^ansfalt für Sdiiffsmodelle.
OarSieilt. COenSO Sina Vieie Uniaiie 3A,„rf„n„ „ ,inj„ „„j j,, »,, Fortbewegung «Ollge M«Aln™UHBi
und Totalverluste in der Handels- fetlmiteUcn, wird du genaue-nodell dea lu bauenden SdilHu in einem
_i_.tt i-_4. c 17 t-i • J Ci L-i- Ungen idinulBn Bualn gcMhlcppt und deuen WIdcnUnd Im Wiuer
Schiffahrt auf Fehler in der Stablll- j^/j, «u»t,.gl«rlBrend« Apptril. «emeuen. Du ncHloU Wird .u.
tat in Verbindung mit UngenÜgen- Pweffin dur* einen PrklilonHp|»raI hergutcUl.
dem Freibord zurüciczuführen, und aus diesen Ursachen sind die heute nahezu inter-
national gewordenen Vorschriften über den Mindestfreibord der Frachtschiffe ent-
standen.
Außer der Stabilität muß besonders für Kriegsschiffe und Feuerschiffe, die
auch bei schlechtem Wetter möglichst ruhige Bewegungen haben sollen, noch die
Sdiwingungs-
periode berechnet
werden , das er-
fordert eine Be-
stimmung desTräg-
heitsmoments der
Massen bezogen
auf die Längsachse
des Schiffes. Diese
umständlichste al-
ler Schiff baurech-
nungense^teigent-
lich einen fertigen
Entwurf voraus, da
die Einzelgewichte
und ihr Abstand
von der Adise, also
ihre Lage im Schiff,
berücksichtigt wer-
den müssen. Auch
hier wird man sich
Abbildung 52. Sdlleppversudtsanstalf: Ober dem BaMlnUiiftderelektriKlibetrielHncWigen, , D..«i<.L»= ...f
unter dem dssModeU In der rlAtlgenSAwlmmlagegesdileppt wird CVersuAMMtiill In Waihlngton). lUr r-rojCIHC HUI
94 o o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
die Resultate von Sdiwingungsversudien stufen und in den An-
fangsstadien des Entwurfs mit Koeffizienten arbeiten müssen.
Festigkeit. Das Sdiiff soll nidit nur richtig sdiwimmen, sidi
fortbewegen, stabil und dodi wieder ohne lästige Bewegungen sein»
sondern es soll auch allen äußeren Kräften Widerstand leisten, es
soll eine schwimmende Brüdce sein für alle seine Teile und seine
Ladung. Der Brüdcenbauer kennt die höchste Belastung seiner
Abbildung 53. Quer- Brücke, er weiß genau, wo und wie dieselbe gelagert ist, und daraus
sdinitt eines Fisdi- kann er die höchste Beanspruchung aller Teile und ihren Quer-
JrÄÄTsZ« s*ni« berechnen, Uider sind die auf ein SAiff im Seegang
durch den KeMeiraum. wirkenden Kräfte nicht in dieser Weise zu berechnen. Außerdem
KoWcnbttto (Ma*Sc ^^ s^^l ^^^ Schiff nicht nur eine Brücke, sondern auch überall wasser-
Muiimeter). dicht Sein, das macht die Festsetzung der Materialstärken aus den
Kräften und der zulässigen Beanspruchung unmöglich. Auch hier hilft wieder die
jahrzehntelange Erfahrung, die in den Bauvorschriften der Klassifikationsgesellschaften
niedergelegt worden ist, oder die Spezialerfahrungen bei den Kriegsmarinen.
Man versucht zwar auch im Schiffbau die Materialstärken durch eine Festigkeits-
berechnung zu ermitteln, indem man mangels Kenntnis der wirklich auftretenden
Kräfte Annahmen macht, z. B. daß das Schiff auf einer Meereswelle so lang wie das
Schiff und so hoch wie V20 seiner Länge in Berg oder Tal der Welle ruht, und aus
dieser Annahme unter Berücksichtigung des Gewichts und der Beladung des Schiffes
die Beanspruchung seiner Verbände berechnet. Hierbei hat sich für die Schiffe
jyMauretania* und «Lusitania" die größte
Beanspruchung der Verbände zu 16 kg/qmm
ergeben» Dieses Ergebnis zeigt, wie unsicher
die Annahmen sind, denn wenn solche Be-
lastungen im Ruhezustand tatsächlich auf-
treten würden, so würden die Schiffe, in
schwerem Seegang stampfend mit stetig
wechselnder Zug- und Druckbeanspruchung,
längst gebrochen sein. Vorläufig kann also
die Festigkeitsrechnung nicht die in den
Bauvorschriften der Klassifikationsgesell-
schaften niedergelegten Erfahrungen er-
sehen; sie ist gut brauchbar für Flußschiffe
und als Vergleichsrechnung mit. Koeffi-
zienten.
Alle die erwähnten Rechnungen sind
einigermaßen genau erst auszuführen, wenn
durchgearbeitete Entwürfe des Schiffes vor-
liegen. Aber sie sind anderseits wieder ..^.., ^ ^. r^ jT mx hu « -l*
f j. X j» u X u Abbildung 54. Quersdinitt eines Uberseefracht-
notwendig. um erst die Hauptabmessungen dampfers (Abmessungen s. Abbild.?). Links, schnitt dur<h den
des Schiffes festzusetzen. Bedenkt man, Kesselraum (Kesselschadit geführt durch Zwischendeck, Haupt-
J«n •... A^w^ .»......*«: k^^A.« Da^.*..^^.«.. ^^^X. «•**• BrOdcendcdc und Bootsdeck); rechtsi Schnitt durch den
daß zu Cien erwähnten Rechnungen noch vorderen Uderaum (Luken im Zwischendeck und Hauptdeck).
die Rechnungen für Widerstand, Freibord (Maße in Miuimeter.)
und Vermessung hinzukommen, deren Ergebnis auch die Wahl der Hauptabmessungen
beeinflußt, so ist es klar, daß das Entwerfen von Schiffen ein allmähliches Hinauf-
probieren aus unsicheren Annahmen durch vorläufige Rechnungen nach neuen An-
ooooooooo
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
o o o o o o o
95
j9*irs Xf»xs J**^
/"rcrwÄr*
-j* *!f J*»vi4f r
Abbildung 55. Querschnitt durch den Kessel-
raum des Turbinenschnelldampfers »Lusltania* der
Cunard-Une (Abmessungen s. Abbildung 23). (Maße
nahmen, ergänzt durch zeichnerische Raumvertei-'
lung, zu genaueren Rechnungen bedeutet. Häufig
ergibt sich erst nach wochenlanger Durcharbei-
tung, daß die gewählten Hauptabmessungen nicht
zum Ziele führen, und es muß von vorn ange-*
fangen werden. Durch diese Schwierigkeiten er-
klärt sich aber auch, daß im Schiffbau, allerdings
meist nur dem Fachmann bemerkbar. Fehlbauten
nicht selten vorkommen.
ZIELE DER SCHIFFBAUWISSENSCHAFT.
Groß sind zweifellos die bisherigen Erfolge des
Schiffbaues; es sind alle Aufgaben, die der Ver-
kehr gestellt hat, gelöst worden. Tro^dem bleibt
auch der Zukunft noch genug zu verbessern,
und zwar im wesentlichen nach der wirtschaft-
lichen Seite. Das Bestreben muß sein für gleiche
Leistungen noch leichtere, noch billigere, also
noch wirtschaftlichere Schiffe zu bauen. Das kann
nur geschehen durch sorgfältigste Kleinarbeit an
allen Stellen, durch wissenschaftliche Ausbildung
unserer Ingenieure. Im einzelnen sind als Auf-
gaben zu nennen: Untersuchungen des Materials
und seiner Verbindungen, Bestimmungen der in Millimeter.)
äußeren Kräfte und ihre Wirkung auf das Schiff als Ganzes und im einzelnen, Bestim-
mungen der Bewegungsvorgänge im Wasser beim fah-
renden und drehenden Schiff.
Von diesen Problemen wissen wir so viel, daß wir
im allgemeinen etwas Zuverlässiges bauen können,
ohne jedoch vor Unfällen aus Unkenntnis der inneren
Vorgänge ganz sicher zu sein. Wir sind aber noch
nicht in der Lage, mit dem geringsten Materialaufwand
die Kräfte zu beherrschen oder für jede Aufgabe Größe
und Form des Schiffes so festzulegen, daß es mit
dem erreichbaren Minimum von Maschinenleistung be-
wegt werden kann; oder, anders ausgedrückt, aus Un-
kenntnis über eine Reihe von Fragen müssen wir an
allen Stellen mit übermäßigen Sicherheitsfaktoren rech-
nen, überall zuviel tun, um sicher Gefahren zu vermeiden.
Ein Schiff für eine bestimmte Tragfähigkeit bei
bestimmter Geschwindigkeit zu bauen, ist im allge-
meinen eine einfache Aufgabe, schwer aber und ein
Zeichen der Meisterschaft ist es, die gestellten Be-
Abbildung 56. Querschnitt vom .Great dingungen mit einem möglichst kleinen Schiff mit
Eastern* (in den Jahren 1852— 1857 erbauter den geringsten Bau- Und Betriebskosten zu erfüllen.
fÄT.fT'2-i7m*(M;o'.7eÄ."„d": Die wissenschaftliche Behandlung des Schiffbaues ist
in Millimeter.) besonders schwierig, weil nur wenige seiner Probleme
durch Laboratorien angefaßt werden können. Für die Untersuchung im Laboratorium
eignen sich außer der Prüfung des Materials und seiner Verbindungen die Bestim-
96 o ° ° ° o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
mungen des Widerstandes und der Unterwasserform für den kleinsten Widerstand,
der Stabilität sowie der Roll- und Stampfbewegungen; ferner die Untersudiung der
Propulsion durch Sdiraube, Rad und Wasserstrahl. Zur Bestimmung des Widerstandes
dienen die Sdileppversuthsanstalten (Abbildung 51 und 52), von denen Deutsch'
land z. B. drei besitzt, die älteste in Bremerhaven im Betrieb des Norddeutschen
Lloyd, die zweite im Betrieb der Dresdener Maschinenfabrik und Sdiiffswerft Uebigau,
und die dritte auf der Schleuseninsel im Tiergarten Berlins im gemeinsamen Betrieb
des Ministeriums der Öffentlichen Arbeiten und des Reichsmarineamts; eine vierte ist
für das Reichsmarineamt in Marienfelde bei Berlin kürzlich erbaut. Die Tedinischen
Hochschulen haben bisher noch keine solche Anstalt, obgleich gerade hier gründliche
wissenschaftliche Arbeiten audi über andere Probleme des Sdiiffbaues, unabhängig
von den Anforderungen der Praxis, am besten geleistet werden könnten; es sind zurzeit
allerdings solche Anlagen projektiert für die Technischen Hochschulen in Berlin und
Danzig, auch ein ähnliches Institut in Hamburg; hoffentlich verwirklichen sich diese
Projekte, um die erwähnten Probleme einer Lösung entgegenzuführen.
Es bleiben aber noch eine Reihe wichtiger Fragen, die nur auf den Schiffen selbst
untersucht werden können, einige hiervon sind seitens der Kriegsmarine behandelt,
z. B. die Ruderwirkungen und die dabei auftretenden Kräfte, die Schlingerbewegungen,
und ferner die Schiffsschwingungen (Vibrationen), für deren Untersuchung und Be-
herrsdiung besonders die von O. Sdilitk erfundenen Methoden von Bedeutung sind.
Sehr wenig aber wissen wir noch über die Durchbiegungen der Schiffe im See-
gang und die dabei auftretenden Kräfte. Untersuchungen nach dieser Richtung, zu
denen auch die Messung der
größten Meereswellen nach Länge,
Höhe, Form und Geschwindigkeit
gehört, sind leider außerordent-
lich schwierig. Sie erfordern die
Teilnahme an einer längeren See-
reise, die Mitnahme recht um-
ständlicher Apparate, die bei
schlechtem Wetter sehr schwierig
zu bedienen sind. Trobdem müs-
sen die Untersudiungen begon-
nen und durchgeführt werden,
nur so ist Klarheit über die in-
neren Vorgänge im Material des
Schiffes beim Seegang zu ge-
winnen, nicht aber durch mathe-
matische Grübeleien, .Weniger
rechnen und mehr versuchen"
muß hier trot} der großen Schwie-
rigkeiten die Losung werden.
KONSTRUKTION. Für die
dii B«ui|Mnfen. Konstruktion eines Sdiiffes, d.h.
für die zeichnerische Festlegung von Hauptabmessungen, Form, Raumeinteilung und
Ausrüstung sowie für die Bestimmung der Hauptverbände nach Materialstärken und
Anordnung bilden außer den eben behandelten Rechnungen und Versuchen die
bestehenden Gesege, Verordnungen und Vorschriften eine wichtige Grundlage.
0 0 0 0 0 0 0 0 0 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER » 97
Gesege und Vorschriften. Der Staat beschäftigt sich mit den Schiffen nur nach
zwei Richtungen: der Sicherheit der Personen und den Abgaben. In Gro0britannten
ist dem Handelsamt (Board of Trade) die Sicherheit der Schiffahrt unterstellt. Die
DeutscheRegierung
(Reithsamt des In-
neren) benu&t als
Organ hierzu, so-
weit die Schiffe
selbst in Frage
kommen, die See-
berufsgenossen-
Schaft, die Un-
f a 1 1 verh ütungsvor-
schriften erlaßt und
deren Befolgung
kontrolliert; direkt
auf Bau und Betrieb
der Schiffe wirken
ferner die Vor-
schriften und Ge-
se^e über das Aus-
wanderungswesen
(in Deutschland
kontrolliert durd)
n . < ■ Abbildung 58. Sdliffbauhalle «^er Fteiuburgor Sthlffbau-OeHlIidiaH in Fleiuburg. DieAb-
KeidlSKommiSSare iijidung zeigt die Bearbeitungsmasdilnen fOr Plitten und Winkel (Sdieren und Lothtuiueit) und
in den Haupthäfen). ^" Dedtenhrene Bim Trensport der Bauteile.
Von größter Bedeutung aber, weit mehr als alle staatlichen Vorschriften, sind für
den Bau der Handelsschiffe die Klassifikationsgesellschaften; sie bilden das
Rückgrat der Handelsschiffahrt und haben durch Selbstkontrolle bisher zum GIücIe
eine über die erwähnten Vorschriften hinausgehende staatliche Kontrolle mit ihren
unvermeidlichen Störungen verhindert. Der Staat anerkennt direkt oder indirekt den
Wert dieser Selbstkontrolle, indem z. B. in Deutschland Reichspostdampfer und Aus-
wandererschiffe den Vorschriften des Germanischen Lloyd entsprechen müssen; auch
die Seeberufsgenossenschaft enthält in ihren Unfall Verhütungsvorschriften eine Anzahl
Bestimmungen, die dem Germanischen Lloyd entnommen sind oder von demselben
als technischem Beirat der Seeberufsgenossenschaft ausgearbeitet sind (Vorschriften
über Anker, Boote, Schotteneinteilung, Freibord).
Aufgabe dieser Gesellschaften ist es, die Reedereien von der Verantwortung über
den Zustand ihrer Schiffe zu entlasten, und zwar durch Vorschriften für den Bau,
durch dauernde Beaufsichtigung und eingehende Untersuchungen in bestimmten Zeit-
abschnitten. Das Ergebnis dieser Kontrolle ist die Erteilung einer .Klasse' als Aus-
druck für den Zustand der Schiffe, als Garantie für die Seetüchtigkeit nach Material,
Herstellung und Ausrüstung. Die drei größten Klassifikationsgesellschaften sind nach
der Reihenfolge ihrer Gründung: Bureau Veritas, gegründet 1828, mit dem Siß in
Paris; Lloyds Register of British and Foreign Shipping (1834, London); Germanischer
Lloyd (1867, Berlin). Von diesen ist die weitaus bedeutendste Lloyds Register, das
zurzeit über 10000 Schiffe mit etwa 20 Millionen Brutto- Registertonnen beaufsichtigt,
während die beiden anderen je etwa 4 Millionen Tonnen klassifiziert haben. Außer
Ple Tedinlh Im XX. Jahrhunden. IV. 7
98 0 » 0 c » DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o » o o o »
diesen Gesellschaften bestehen in Europa und Amerika nodt einige andere, jüngere
und kleinere; keine der Gesellsdiaften beschrankt sich auf die Schiffe des Landes,
sie sind alle international, wenn auch die einheimischen Schiffe überwiegen. Für die
Dauerkontrolle der Schiffe haben die großen Gesellschaften in jedem großen Hafen
der Erde einen oder mehrere Vertreter, die die in ihrem Bezirk beheimateten oder
verkehrenden Sdtiffe dauernd überwadien und über jedes Ereignis an die Zentrale
berichten. Das umfangreiche Material wird nun In der Zentrale unter Berücicsichtigung
aller Fortschritte der Technik zu Bauvorschriften verarbeitet, die jedes Jahr (Lloyds
Register) oder alle zwei Jahre (Germanischer Lloyd) in neuer Auflage erscheinen.
Mit Hilfe der weil verzweigten Organisation wird von den beiden erstgenannten
Gesellschaften auch ein internationales, d. h. ein alle Seeschiffe enthaltendes Schiffs-
register geführt, während das Register des Germanischen Lloyd nur die bei ihm
klassifizierten und die unter deutscher Flagge fahrenden Sdüffe registriert. Aus den
Registern sind für jedes Handelsschiff der Erde und seine Maschinenanlage die Haupt-
angaben über ßesiger, Bauwerft, Alter, Größe und Bauart zu entnehmen. Lloyds
Register und Bureau Veritas verdichten ihr umfassendes Material in sehr wertvollen
internationalen Statistiken, die die Grundtage für eine Reihe von volkswirtschaft-
lichen und verkehrsvergleichenden Unter-
suchungen abgegeben haben.
Einfluß auf den Bau haben ferner die
Vermessungsvorschriften, deren heu-
tige Form in einem englischen Geset)
(Merchant Shipping Act) von 1854 ihre
Grundlage hat. Wenn euch die jeöt be-
stehenden Vorschriften nicht mehr zu so
gefährlichen Konstruktionen verleiten, wie
dies zu Anfang des vorigen Jahrhunderts
der Fall war, so veranlassen dieselben doch
noch eine Reihe von baulichen Einzel-
heiten, die dem Zweck der Schiffe hin-
derlich sind und unter Umständen gefähr-
lich werden können; bedingt werden solche
Bauarten durch das begreifliche Streben
nach geringem Netto- Raumgehalt, da nach
diesem die Abgaben für Häfen, Lotsen usw.
berechnet werden. Eine weitere recht un-
erfreuliche Folge dieser Vermessungsvor-
schriften ist die ungerechte Behandlung der
Segelschiffe, die gegenüber den Dampfern
durch zu hohe Vermessung und entspre-
Abbildung 59. Hinlersteven d« Fr.At- und P.^gi.i. diende hohe Abgaben schwer geschädigt
dimpfers.CIncliuuIl'derHBinburg'AmerDii-LrnM IndarGlaDerel werden.
der Sdildiauivcrll In Elbing. L — 1TT,4T m. B — 10,02 m, H— r\- tl _ ^ n J I L li J
13,24 m,Re«.T<,-iBm Der s<«™ b«,..ht .u, drei StaW- Die Vermessung soll den Inhalt der
guOModimi. die mii Uwhen verbunden sind. Räume des Schiffes feststellen. Dazu wird
vermessen der Raumgehalt unter Deck und der Inhalt der Aufbauten (die Einheit ist
die Registertonne von 100 cbf engl. = 2,83 cbm); von Einzelheiten abgesehen, er-
gibt dies den Brutto raumgehalt. Nach Abzügen für den Maschinenraum und der
sonstigen zum Betrieb des Schiffes notwendigen Räume ergibt sich der Nettoraum-
0 0 0 0 0 0 = 00 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o o 99
gehalt, der seinem Sinne nach die für Ladung oder Passagiere benugbaren Räume
darstellen soll. Da aber für die Masdiinen räume viel mehr abgezogen wird, als
tatsächlich von Maschine und Kesseln beansprucht wird, zeigt der Nettoraumgehalt
für Dampfer
heute nicht
mehr deren
Handels wert
an und ist da-
her kein ge-
eignetes Verr
gleidismaß;
besser ist für
Vergleiche
immerhin der
Bruttoraum'
gehalt zu
benutzen ,
obgleich audi
hiervon durch
besondere
Kniffe große
Räume aus-
geschlossen
werden kön-
nen. Abgaben
und offizielle
Statistiken
beruhen fast
durchweg auf
dem Netto-
raumgehalt;
die ersteren
sinddaherun'
gerecht, und
die le&teren
nur mit größ-
ter Vorsicht Abbildung 60. Hell inglcrB na n läge mit fahrbaren Turmdrehkranen aui der Werft du Bremer
■ Vutcan, Sdiillbau und MaMhInenfabrIli, In VcBeudc, auigcfDhrt van der deutxlien MiMhlnanfabrlk A.'G.
ZU benußen. \„ Duisburg. Im Vardergrunde. Turmdrehkran mll Fahrbahn auI Werftflur, Im Hintergründe Canlllever.
ZeichnUn- '"''" '"' "'><'>''■''" (Xodibahn llnki sldilbar).
gen. Unter Berüdcsiditigung der Gesege und Vorschriften kann nach den obenerwähnten
Rechnungen das Schiff entworfen werden, d. h. die zeichnerische Grundlage geschaffen
werden, wonach der Besteller (Reederei), ev. der Staat (z. B. für Reichspostdampfer),
sowie die Klassifikationsgesellschaft die Genehmigung für die Bauausführung erteilen
kann. Den Besteller interessieren dabei hauptsächlidi die Hauptabmessungen von Schiff,
Kesseln und Maschinen, die Raumeinteilung, die Tragfähigkeit und Form. Die Klassi-
fikation beschäftigt sich nur mit der Stärke und Anordnung der Schiffsverbände und mit
der Ausrüstung. Drei sogenannte Hauptspante, mit Anordnung und Stärke der wesent-
lichen Verbände zeigen die Abbildungen 53-55, und zwar Abbildung 53 für den kleinsten
100 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Abbildung 61. Hellingkrananlage mit feststehenden Turmdrehkranen. Dia Xnn« auf der linken Seite ilnd
durdi eine KlngekranliutlMhn In hslbar HBbe verbunden, die Ober die gante Unge der Helling lum HerMudutfen dn
niterlsli gefOhrt M. Auigefahrt lOr die IL-O. .Weser* In Bremen von der DeuUdien nisdilnenlibrlk A.-O. In Duliburg.
Auf der redilen Seite der Abbildung stehen fahrbsre Turmdrehkrane wie In Abbildung 00.
seegehenden Dampfer, Abbildung 54 für einen großen Fraditdampfer und Abbildung 55
für einen Sdinelldampfer, dessen Anordnung und Starke der Verbände in Vergleich
gestellt ist mit dem Hauptspant des .Great Eastem" aus dem Jahre 1856 (Abbildung 56).
urg. Leldites, weit-
oaoccaooo VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER »»oooq 101
Die Raumeinteilung von elnfsdien Entwürfen, für einen mittleren und großen
Frachtdampfer, zeigen die Abbildungen 6 und 8; entsprechende Entwurfzeidinungen
von den gro0en Personen- oder Sondersdiiffen können aus Plafamangel nicht gegeben
werden, sind aber in der Fachliteratur in großem Umfange zu finden.
MATERIALBESCHAFFUNG. Vielgestaltig wie
_ da* Schiff als Ganzes und in seinen Teilen,
IHRE EINRICHTUNGEN j "st auch seine Herstellung auf den Werften; hier-
bei müssen fast alle Teile der weltverzweigten
mechanischen Industrie und audi einige Teile der chemischen Industrie direkt oder
indirekt mitwirken zur Anfertigung des Materials für den Schiffbau. Als .Material'
in weiterem Sinne
gilt hierbei alles,
was nicht auf den
Werften selbst her-
gestellt wird, son-
dern von außerhalb
bezogen wird, also
Platten und Winkel
für den Schiffs-
körper, Guß- und
Schmiedeteile für
Kessel und Maschi-
nen, Ausrüstungs-
teilewieAnker,Ket-
ten, Boote, Masten
und Ladebäume,
Hilfsmaschinen für
Ruder, Anker und
Ladung, Einrich-
tungsteile wie Fen-
ster, Bäder, KIo-
«oHa Roffon Mn Abbildung 63. Kielstapdung dei RleMmUmpfen .Imperilor' der H«mhurg-Amerik*-Llnl«
SenS, Denen, JIO- (Vulcuiwerke m Hamburs). (Hauptabmeuunsen i. AbbUdimlie.) rnfolg« d«r lum Stapellauf
bei, ja ganze Wohn- nSUgan scneigten Ufa de> Klcla ibid am Vorderenda Mtir hotw Stapel erfordeHldi.
kammern und Salons, Hilfsantagen, z. B. für Lenz- und Ballastleitung mit Rohren,
Ventilen und Pumpen, für Beleuchtung und Kraft mit Dynamos, Motoren, Kabeln
und Apparaten, für Kühlung der Vorräte mit Eismaschinen, Leitungen und IsoÜer-
räumen, für Heizung mit Apparaten und Leitungen. Alles dies ist, soweit es von
außerhalb bezogen wird, Material für den Schiffbau, und es ist die Aufgabe der
Werften, alle diese Teile, soweit sie Rohmaterial sind, für den Schiffskörper und die
Maschinenanlage zu verarbeiten und das übrige anzupassen und einzubauen. In
welch großem Umfange der Schiffbau Auftraggeber für die übrige Industrie ist, mag
mit einigen Zahlen erläutert werden. Ein Riesenschiff wie .Olympic' oder .Imperator'
kostet ungefähr 30 Millionen Mark, davon gehen ungefähr 20 Millionen direkt an die
übrige Industrie für Material, und nur 10 Millionen werden auf der Werft an Löhnen
und Betriebskosten verarbeitet. Ein modernes Linienschiff kostet vielleicht im ganzen
SO Millionen, davon geht nahezu Vs auf Armierung (Gesdiü^e, Torpedoausrüstung
und Munition) und Panzerung, die in der Regel von dem Besteller der Werft fertig
102 ° 0 o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o ° o o
zum Einbau geliefert werden. Nur der Rest mit hödistens 20 Millionen geht über
die Werft und verteilt sidi von dort etwa in gleidiem Verhältnis wie bei dem Riesen-
personensdiiff mit zwei Dritteln an die Hilfsindustne und einem Drtttel auf Löhne
und Betriebskosten innerhalb der Werft. Tro6 ihrer gewaltigen Gesamtkosten führen
daher die Kriegssdiiffe den Werften lange nidit die Beträge zu wie die Handels-
schiffe, zumal le^tere an der Gesamttonnenzahl natürlidi weit überwiegen.
Uns interessiert hier nur der immerhin nodi recht erhebliche Teil der Gesamt-
kosten, der auf den Werften selbst verarbeitet wird, und die Einrichtungen, die dazu
notwendig sind,
BAU DES SCHIFFSKÖRPERS. Die Herstellung des Schiffskörpers aus Platten
und Winkeln hat viel Ähnlichkeit mit dem Bau von Brücken und Eisenkonstruktionen,
insofern hier und dort Platten und Winkel verarbeitet werden; dazu aber kommt im
Schiffbau als besondere Schwierigkeit nod\ die Formgebung entsprechend den Run-
dungen des Schiffes. Hierzu muß erst das Schiff in natürlidier Größe in seinen
Formen auf dem «Schnürboden' aufgezeidinet werden; vom Sdtnürboden werden dann
die Modelle oder Maße für die Spanten in die Werkstatt gegeben (Abbildung 57). Die
Spanten werden in Glühöfen warm gemacht und auf Richtplatten gebogen. Die Glüh-
öfen erhalten neuerdings für schnellen und ökonomischen Betrieb in ähnlicher Weise
wie die in Band II, Seite 101 dargestellten Öfen vorgewärmte Luft und unterscheiden
sich von den
dort behan-
delten Öfen
nurdurchihre
große Länge
bis 25 m und
darüber, die
den langen
Spanten der
Riesenschiffe
entspredien
muß. Nach
der Formge-
bung werden
die Spanten
auf Länge
geschnitten
und gelocht.
Ebenso zu be-
handeln.aber
nur kalt zu
formen sind
Abbildung 64. Doppelboden de« RleMndsnipfe« .Imperalor" der Humburg-Amerifca-Linle (VulMn- Jjg Decitsbal-
»erke In ffimburg). Die Vernleluna der Baulell« erfolgl dupth hydnuludie BQgelnleter, die an Dedien-
kr«n«n «uigehingt Und. Ken uno Son-
stigen Winkel und Profile. Die Platten für die geraden Stellen des Schiffes (Boden
und Seiten des Schiffes, Dedts und Schotten) machen keine Schwierigkeiten, sie
werden nach Zeichnung und Schnürbodenmaßen angezeichnet, geschnitten, gelodit, ge-
bohrt und gehobelt. Besondere Bearbeitung aber erfordern die Platten der Kimm-
rundung und der Enden des Schiffes, entsprechend der Form des Schiffes; hierzu
o 0 o 0 o = o o <, VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o « o o o o 103
dienen die schweren Walzen und hydraulischen Pressen, mit denen fast alle Platten,
selbst bis 2 m Breite, 10 m Länge und 5000 kg Gewicht kalt geformt werden können;
nur wenige Platten mit sdiarfer Krümmung oder ganz unregelmäßiger Form müssen
«rst im Glühofen warm gemadtt wer-
den. Der Transport der Bauteile
vom Lager nach der Werkstatt und
innerhalb dieser von Maschine zu
Masdiine erfolgt durch Wagen auf
Sthmalspurgleisen oder durch Decicen-
krane. Das Bild einer Schiffbau-
werkstatt mit den vielgestaltigen Ma-
schinen und Kranen zeigt Abbild. 58.
Ein Zeichen von guter Arbeitseintei-
lung und richtiger Aufstellung der
Werkzeugmiaschinen ist es, wenn der
Transport immer in gleicher Richtung
der fortschreitenden Bearbeitung ent-
sprechend vor sich geht und die redtt
störenden Rücicwege und Kreuzungen
vermieden werden.
Wenn inzwischen auch in der Win-
kelschmiede die Eckwinkel für die
wasserdichten Teile geschweißt und
gekröpft und die großen Gußstücke
aus Stahl (Abbildung 59) fertiggestellt
sind, können die Teile auf der Hel-
ling zusammengebaut werden; klei-
nere Teile werden zweckmäßig schon
vorher zusammengenietet, um das
Aufstellen zu erleichtern.
HELLINGE. Die Helling, auch der Abbildung 65. Blidt in den Raum de» RieMndampf«™ .im-
Helgen genannt, ist der Plafe für das £, Hamburg). Auf der AbbOdung .M Quendiotte mit Ihren .tvhen
Aufstellen und Zusammennieten der .enfcrednen Vmieiiungen sidiibu-.
in der Werkstatt vorbereiteten Bauteile und gleichzeitig auch Arbeitsplan für vieles,
das erst nach dem Aufstellen fertiggemacht werden kann. Die Helling hat eine Nei-
gung nach dem Wasser zu und segt sich in der .Vorhelling' unter Wasser fort, um
den Stapellauf zu ermöglichen. Für die Aufnahme der schweren Last des Schiffes
beim Bau und beim Stapellauf müssen in weichem Boden (Sand oder Marsch) Ramm-
pfähle gese&t werden.
Von großer Bedeutung sind die mechanischen Transportmittel auf der Helling;
unmöglich ist es geworden, für große Schiffe die mehr als 20 m langen Balken und
mehrere tausend Kilogramm schweren Platten mit Menschenhand auf das Schiff zu
bringen. Auch für die hydraulischen und pneumatischen bis 8000 kg schweren Bügel-
nieter sind Hebezeuge notwendig. Beide Gründe, Transport der Bauteile und Auf-
hängen der Bügelnieter, haben zu den Krananlagen geführt, die den Hellingen
moderner Werften ein charakteristisches Gepräge geben. Sehr einfach ist die Aufgabe,
«ine Platte oder einen Balken über die Helling zu bewegen, überraschend vielseitig
aber ist die Lösung, die diese einfache Aufgabe im In- und Ausland auf den ver-
104 ° o ° ° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAQEN o o •> o o o •>
sdiiedenen Werften in den legten Jahrzehnten gefunden hat. Unter dem Drudt der
hohen Löhne sind Ende des vorigen Jahrhunderts die mechanischen Transportmittel
für den Schiffbau in Nordamerika in weitem Umfang durdigebildet und verbreitet
worden. Aber audi vereinzelte andere Werften in Großbritannien, wie Harland & Wolff
in Belfast, haben stJion vor Jahrzehnten Krane zum Tragen der schweren hydrau-
lischen Bügelnieter über den Schiffen aufgestellt. In Amerika sind alle großen
Werften mit Krananlagen über den Hellingen versehen, auch in Deutschland seit
wenigen Jahren nahezu alle, dagegen finden wir an den Hauptstellen des Weltschiff'
baues, an Clyde und Tyne, merkwürdig wenig derartige Hilfsmittel. Sie werden dort
für zu teuer gehalten, selbst die .Lusitania' ist mit den primitiven Hilfsmitteln — den
Masten mit Ladebäumen — gebaut.
Ein Blick auf die Abbildungen 60, 61 und 62 zeigt die überraschende Vielseitigkeit
der Krananlagen; um nur einige Namen zu nennen: Ausleger auf Hochbahnen, Bock-
kran, Deckenkran, feste Turmkrane, fahrbare Turmkrane, Seilbahnen; der gleidie
Name bezeichnet oft Anlagen von großer Verschiedenheit. In Deutschland und im
Ausland sind in neuerer Zeit die Formen der Deckenkrane, wie sie schon im Jahre
1900 auf dem Stettiner Vulcan gebaut worden sind, am meisten angewendet worden;
sie sind zwar die teuersten, aber sicher die brauchbarsten.
Selten nur sind die Hellinge zu einer geschlossenen Werkstatt abgedecJtt worden ; die
Nachteile der schlechten Beleuchtung, der hohen Kosten, des betäubenden Lärms über-
wiegen die Vor-
teile des Schuttes
vor Wind und
Wetter, die kei-
neswegs in dem
erhofften Maße
eingetreten sind,
da in der Rie-
senhalle Zugluft
nicht zu vermei-
den ist.
Die Abbildun-
gen zeigen, wel-
che ungeheuren
Abmessungen bei
den Helling'Kran-
anlagen schon er-
reicht sind. (Län-
gen bis über
250 m. Breiten
bis zu 60 m,
lichte Höhen bis
zu 40 m). Die
Größen werden
r«ht> und ]<n)» die 5|»nten. ^jt Jen Schiffen
weiter wachsen müssen, so lange Schiffe auf der Helling gebaut werden.
Mit den geschilderten Hilfsmitteln für Bearbeitung und Transport wird nun das
Schiff auf der Helling zusammengebaut und vernietet: zunächst wird der Kiel auf
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Kielatapel gelegt (Abbildung 63), dann die Spanten des Doppelbodens zu beiden
Seiten angefügt und abgestüftt (Abbildung 64), die Seitenspanten aufgestellt, die
Sdiotte erriditet (Abbildung 65), dar-
auf die Dedtsbalken und Dedts ge-
legt (Abbildung 66 und 67) und das
Schiff mit der Außenhaut umkleidet
(Abbildung 68 und 70).
Hydraulische Bügelnieter (Abbil-
dung 64) verbinden im Verein mit
pneumatischer und Handnietung die
einzelnen Platten, Balken und Pro-
file zu festem und wasserdichtem
Gefüge , bis das Schiff in seinen
Hauptverbänden aus Platten und Win-
keln zum Stapellauf fertig auf der
Helling steht (Abbildung 69).
STAPELLAUF. Kein Bauwerk hat
auf seinem Lebensweg einen so wich-
tigen, schwierigen und interessanten
Augenblicit wie das Schiff bei sei-
nem Stapellauf. Es gibt wohl auih
in der ganzen Technik kein so wir-
kungsvolles Schauspiel wie der Ab-
lauf eines großen Schiffes. In weni-
gen Minuten vollziehen sich die leg-
ten Vorbereitungen, wirksam erhöhen
einzelne Hammerschläge und laute
Befehle die Spannung, plÖglich der Abbildung 67. Hauptdedc do RieMndampfen .Imperalar* der
Srhlna ^incs FallheiU die iebtpn Hamburg- AmerUM-Unlo wUirend d« Bau« (Vutcanwerka in Hamburg).
Omiag emes railDeilS, aiC ICßien p^dalalken leUweE» bapUttet, Ober dem SdilH dia Ungabahnen dar
Fesseln sind gelöst, langsam, mit neiiingkrane.
stetig zunehmender Geschwindigkeit segt sich der KoloQ in Bewegung, und in wenigen
Sekunden hat er sein Ziel erreicht, er schwimmt. Weniger erfreulich als für den Zu-
schauer ist ein Stapellauf für den verantwortlichen Ingenieur; was sich hier in wenigen
Sekunden vollzieht, bedarf sorgfältigster langwieriger Rechnungen und Überlegungen.
Die Vorbereitungen zum Stapellauf beginnen mit der Kiellegung, die erste Platte
entscheidet in gewissem Sinne, ob der Stapellauf gelingen kann oder nicht, sie muß
richtig liegen in der Länge der Helling, sit muß die richtige Höhe über der Helling
und die richtige schräge Lage haben. Selbstverständlich muß vorher auch die Helling
daraufhin gebaut sein, daß sie die beim Stapellauf an gewissen Stellen auftretenden
Kräfte aufnehmen kann. Bevor also die erste Kielplatte gelegt wird, müssen die
rechnerischen Untersuchungen über den Stapellauf beendet sein. Diese Rechnungen
sollen die Sicherheit geben, daß die Neigung groß genug ist, um das Schiff zum
Gleiten zu bringen, aber nicht zu groß, da sonst das Festhalten bis zum richtigen
Augenblick gefährdet ist, ferner daß das halb abgelaufene Schiff nicht über die Unter-
kante der Vorhelling kantet, daß beim Aufschwimmen des Heci» der Druck des Vor-
schiffs auf den unteren Teil der Helling nicht zu groß wird. Alle diese Untersuchungen
segen voraus, daß das Stapellaufgewicht angenähert bekannt ist, dasselbe kann natür-
lich nur durch Vergleiche mit ähnlichen Schiffen berechnet werden; ergibt die Rech-
106 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN qoooooq
nung aber zu hohe Belastun-
gen, so muß entweder vor der
Kiellegung die Helling ver-
stärkt werden, oder man ent-
schließt sidi, das Schiff auf
der Helling nur gerade so weit
fertigzustellen, daß es sidier
ablaufen kann. Dies ist immer
ein Notbehelf, denn der Auf-
bau der Schiffe auf der Hel-
ling in der Nähe der Werk-
Stätten wird, besonders bei
Hellingkrananlagen, billiger,
als wenn die Bauteile nach
dem Stapetlauf dem am Kai
liegenden Schiff zugebracht
werden müssen. In den mei-
sten Ländern wird das Schiff
längs zu Wasser gelassen (Ab-
bildung 71), so — bis auf we-
Abbildung 68. Hydraulische Nietung des Sdieergangs (obenter Gang nige Ausnahmen bei kleinen
der AuOenhiüI) du RIeiendampfen .Olymplc* der White-Stir-Une, Liverpool. cj,;« !_c_^| _J n- * J.
L-2Mm.B-a8,am,H-lft«m, Reg.To-4S000. Oebiut hei Hartond * WoHt Otnltten — inCngland, UeutSCIl-
Lid. In B«ii«st. land und Frankreich, und zwar
wird das Schiff aus bestimmten mit dem Stappellauf zusammenhängenden Gründen
SO auf die Helling aufgebaut, daß das vordere Ende oben nach dem Lande zu steht
und das Heck unten am Wasser; die Schiffe laufen also rückwärts ab, und zwar in
England und Deutschland auf doppelseitigem Schlitten, in Frankreich meist auf einem
Kielschiitten mit nur geringem Seitenstütisdilitten. In Amerika werden an den Binnen-
seen selbst die größten Schiffe
bis zu ISO m Länge quer-
schiffs zu Wasser gelassen (Ab-
bildung 72), eine Methode, die
sidi dort infolge der Lage der
Werften an schmalen Kanälen
aus dem Kleinen zum Großen
entwickelt hat.
Die besonderen Vorberei-
tungen zum Stapellauf be-
stehen in dem Unterbau der
Ablaufbahnen, die beim Längs-
ablauf im Abstand von etwa
einem Drittel der halben
Schiffsbreite zu beiden Seiten
des Kiels mit einer bestimm-
ten Neigung (Vis — '/z* je nach
Art und Größe der Sdiiffe)
fielefit werden; die Bahnen Abbildung 69. .Olympic' und .Titanic' auf der Helling bot Kirlmd
L L [-- n CJ.'U 1 AWoKfUd.InBellaitelnlgeWodien vordemStapellaurCReederelWhIIe-Star-Llne,
naOen tur grOlJe Odlllte etwa LiverpooJ).(Kauptabmeuun|en>.Abb.6S.)Überden5(hinendaiHe]lmgkrangera9l.
oo 0000000 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER q q q q q .. 107
eine Breite von 1 m und erstredten sich
vom obenstehenden Vorderende des Schif-
fes bis an das untere Ende der Vorhel-
ling, das etwa 1 — 3 m unter Hochwasser
liegt.
Auf den genannten Bahnen wird der
Schlitten aufgebaut, dessen untere Flachen
auf den Bahnen gleiten, dessen obere
das Schiff tragen sollen; hierzu muß sich
der aus Holzbohlen und -planken auf-
gebaute Schlitten vorn und hinten der
scharfen Form des Schiffes anpassen;
das erfordert besonders vom, wo die
Wände des Schiffes nahezu vertikal stehen, Abbildung 70. Boden des Riesendampfers .Olympic*
umständliche Absteifungen und Verbin- d« whit^si.r-Line (Uv^pooi) i™« vor j™ 5..peii.ui. a.iaut
j ...,.11 . bei HarlBnil A WolH. Lid. in Bella«.
düngen unter dem Kiel her von einer
Seite zur anderen (Abbildung 73 und 74). Nach dem Unterpassen des Schlittens wird
derselbe wenige Tage vor dem Stapellauf so weit wieder abgenommen, daß die Bahn
und die Laufplanken des Schlittens mit Rindertalg und Seife bestrichen werden
können. Wenn nach dem Wiederunterbau des Schlittens die Stopper gesegt sind, die
das Schiff bis zum ießten Augenblick halten sollen, kann das Schiff von seinen
Kimm- und Kielstapeln, auf denen es während des Baues geruht hat, übertragen
werden auf den Schlitten; das geschieht meistens durch Eintreiben von Keilen zwi-
schen die beiden unteren Plankenreihen des Schlittens (.Aufkeilen'), also durdi ein
Heben des Sdiiffes so weit, daß die Kimm- und Kielstapel lose werden und fort-
genommen werden können; in vereinzelten Fällen hat man auch das Schiff, anstatt
es durch Keile zu heben, auf die Schlitten gesenkt, indem Sandtöpfe, auf denen
Kimm- und Kielstapel wie auf dem Kolben eines Zylinders ruhen, durch Lösen
einer Sdtraube entleert werden.
Die Stopper zum Halten des Schiffes bestehen entweder aus schweren Hebel-
batken oder aus hydraulischen Pressen, die mit einfachen Vorrichtungen (Durchschlag
einer Leine mit einem Beil oder
öffnen eines Ventils) beim Sta-
pellauf gelöst werden. Für den
Fall, daß das Schiff sich nicht
von selbst in Bewegung segen
will, sind meist noch vorn kräf-
tige hydraulische Pressen ange-
bracht; einmal in Bewegung ge-
bracht, gleitet es mit schnell zu-
nehmender Geschwindigkeit ins
Wasser. Auf vielen Werften müs-
sen infolge der geringen Wasser-
breite besondere Bremsvorrich-
tungen (Wasserbremsen, nachge-
schleppte Ketten oder Platten-
Abbildung 71. Stapellauf «ui der Reiti«nfiei-s<hifi>werfi und Madiinen- haufen, Keilbremsen) vorflesehen
108 °o°° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN °of cqq»
I das gegenüberliegende Ufer
rennt.
I Troß aller Sorgfalt bei der
Vorbereitung mißglücken zu-
weilen Stapeliaufe. Der be-
kannteste Mißerfolg ist der
Querablaufdes.GreatEastem"
aus dem Jahre 1857, der nach
gutem Anfang plötslith stehen-
blieb und erst mit ungeheuren
Kosten nach drei Monaten
zu Wasser gebracht werden
konnte. Audi in neuerer Zeit
hat der verunglückte Stapel-
Abbildung 72. Seitlicher Stapellauf, buondcr» hiufig an den ameriiu- lauf der .PrincipessB Jolanda'
nUA.., Bln«n«en «r>g«..ndt »o eng. FluBl^^^^^^^ ^jg, Aufgehen gemadlt. DaS
tttattcTL Der abJaulcndfl DamptET hat eine LAngfi van 154 m und einen BnJttO' d^
raumiehalt von 4900 Reg. To, enlipriiht aln der QrSBe der grOOten Übersee- Sthiff, Wie die meisten Schlftc
ra 1 «mpfar. ^^ j^^ norditalicnisthen Küste,
war vollständig fertig mit Kessel und Maschinen und der gesamten Einriditung;
nachdem es fast seinen Ablauf beendet hatte, neigte es sich nadi einer Seite, durdi
die offenen Fenster trat das Wasser ein, vergrößerte die Neigung, und nach wenigen
Minuten sahen die vor Schreck starren Zuschauer nur noch einen kleinen Teil der
Schiffsseite als kleine Insel im Meer, auf die sich die Besa&ung gerettet hatte.
Um solche Gefahren zu vermeiden, gibt es außer der sorgfälligsten Vorbereitung
und Berechnung alter Möglichkeiten nur das eine Mittel, den Stapellauf zu vermeiden.
Im Wasser können Schiffe nicht aufgebaut werden, wohl aber hat man mit Erfolg
versucht, Schiffe im Dock zu bauen und nach der Fertigstellung einfach durch Füllen
des Docks aufschwimmen zu lassen. Diese Bauart trifft man vereinzelt in England;
in Deutschland ist nur die Werft von Seebeck in Bremerhaven durch günstige Gelegen-
heit, ein brauchbares Dock
billig zu erwerben, dazu ge-
kommen, Neubauten im Dock
aufzuführen. Diese jahrelang
durchgeführte Bauart hat sich
dort so bewährt, daß die
Firma auf ihren Neuanlagen
in Geestemünde gleichfalls zwei
große Baudocks angelegt hat.
Abgesehen von der Vermei-
dung der Gefahren und Kosten
des Stapellaufs bietet diese
Methode noch eine Reihe an-
derer wesentlicher Vorteile. Auf
der Helling müssen alle Bau-
teile nach oben gebracht wer-
den, für große Schiffe bis zu
20— 30 m hodi, alle Arbeiter, Abbildung73.„Amerika",(erti6sumStapellaufauiderWeritvo
fl o 0 o o o 0 o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER 0 = 0000 109
mehreremal am Tage die Höhe ersteigen;
das kostet viel Zeit und hat auf einigen
großen Werften zu ArbeiteraufzUgen ge-
führt. Außerdem wird dem Direktor und
dem Aufsiditspersonal die Kontrolle der
Arbeit in solcher Höhe wesentlich erschwert
Das alles wird viel besser beim Bau im
Dock: ein Teil des Materials wird nadi
unten gebracht, das meiste nahezu hon-
zontai aus der Werkstatt transportiert, und
nur weniges braucht auf geringe Höhe ge-
hoben zu werden; der Verkehr der Ar-
beiter zwischen Werkstatt und Sdiiff geht
nahezu horizontal. Während das Schiff
auf der Helling für den Ablauf mit Nei-
gung gebaut werden muß, was Schwierig- Abbildung 74. Hinlere Aufklotung beim Stnpellawf
keiten in der richtigen Aufstellung lotrecht dBFr.Ai-umiP.»«gterd«mp(e™,Beriin'd»NDrddeutiABn
... , , °. ... , ., .? Uovd aul dar A^CL .Weair' In BrcmBn. An den Sdirluben
zum Kiel und umständliche Abstufung er- m «m .BrcmsKhUd* angebncht. d» dazu dient, die freie
fordert, wird im Dod, mit horizontalem Kiel '•".^»^J'KifäV^-ÄÄXT'r™;^..'- "
und einfadi lotredit aufgestellten Spanten
gearbeitet. Die für große Schiffe schwindelnde Höhe der Hellingkrananlage ist für
das Doch nicht notwendig, das verbilligt Anlage und Betrieb dieser Krane.
Alle diese Vorteile würden natürlich längst zur ausschließlichen Anwendung der
BaudocJts geführt haben, wenn den Vorteilen nicht ein großer Nachteil entgegen-
stände: das sind die hohen Anlagekosten eines Trockendocks, wenigstens für unsere
weiche Marsch- und Schlidtküste. Wo aber ein Baudock verhältnismäßig billig her-
zustellen ist, wie an felsiger Küste, überwiegen die Vorteile bei weitem, und es ist
zu erwarten, daß in absehbarer Zeit diese Baumethode besonders für Riesenschiffe
immer weitere Verbreitung fin-
den wird.
AUSRÜSTUNG AM KAI.
Mit dem Stapellauf ist zwar
ein wichtiger Bauabschnitt voll-
endet, das Schiff kann schwim-
men, seine Hauptverbandteile,
die ihm die nötige Festigkeit
geben, sind eingebaut; noch
aber fehlen im allgemeinen
die Anlagen der Fortbewegung,
des Betriebes, der Verwendung
zu seinem besonderen Zwedt.
Während auf der Helling Plat-
ten und Winkel zusammen-
gese^t und vernietet wurden,
haben andere Werkstätten
Abbildung75. Großer Hammeriiran nimEin«6enMhwerer Bauteile na* (Schmiede, Schlosserei, Tisch-
dem SUpell'uf. Nutlast — IM t. AuaiefDhrt von der DeutadianMaKhlnenlabiik lerci) die Ausstattung hcrge-
A^a. In DuUburg tOr Joh. C TetfclenJjorg, A.-0. In GeealemOnda, Im Hintergründe ,, . , M._ J,!..*.,k-,.
die HelllngkrananlBie mit iwel SdilHen Im Bau. stellt, Und die NaSChinenbaU-
HO oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o <. »
abteilung hat in ihren Werkstätten Kessel und Maschinen für den Einbau in das
sdiwimmende Schiff vorbereitet. Ein Zeichen guter Disposition ist es, wenn am Stapel-
lauftage schon die Kessel fer-
tig zum Einsehen &m Aus-
rüstungskai liegen. Von nun
an arbeiten alle Teile der
Werft, Schiffbau und Maschi-
nenbau, zusammen an der
Fertigstellung des Schiffes. Am
Ausrüstungskai laufen alle in
den Werkstätten hergestellten,
ferner die von auQerhalb fertig
bezogenen Teile zusammen,
um in das Schiff eingebaut
zu werden; wesentlich also für
diese Arbeitsstellen sind gute
Transportmittel und leistungS'
fähige Krane.
Verhältnismäßig leidtt sind
. , . die Teile, die auf der Helling
Abbildung 76. Großer Turmdrehkran für 250 1 Probeiaat «uJ derneuen „. _„i . i „ ,. j-
werft der Vuleinwerke in H.mburg. .u,e«HlhH von d.r I>eu.«h«r, M.«i.ln.r.. emgebaut Werden, nur die
[■brik Axi. [n Duiiburg. Stevenstüdie und das Ruder
großer Sdtiffe wiegen über 10 t; weit schwerere Stüdte müssen nadi dem Stapel-
lauf bewegt werden. Im Handelsschiffbau haben das größte Gewicht die Doppelrund-
kessel, die in einem Stück eingesetit werden müssen und normal bis zu 130 t wiegen;
audi einzelne Maschinenteile, die nidit gut weiter untergeteilt werden können, er-
reidien dieses Gewicht; so wiegt
der Rotor (d. i. Welle mit Schau-
felkränzen) der Niederdrucktur-
bine der „Lusitania" 126 t. Im
Kriegsschiffbau, wo Wasserrohr-
kessel und Turbinen von ge-
ringem Durchmesser verwendet
werden , sind Panzerplatten,
Türme und Gesdiüge die größ-
ten Gewichte, die gar nicht oder
nur ungern geteilt werden kön-
nen.
Auf allen großen Werften
ist daher ein Riesen kran für
mindestens 100— 150t Tragkraft
bei großer Ausladung vorhanden,
und zwar entweder als fester ..^„. „^ „ „ ^, . , .,
,,, , , 1 cj. ■ 1 Abbildung 77. Großer Sdiwimmdrehkran von im t Nufti««. «™e«-
Uferkran oder als bChWimmkran. (nh« von d« DeuUdum Ma.Alnenf«lirikA..a.ln Dul.biirgfarH.rl.nd&Wo1l[Lld-
Jede dieser beiden Möglichkeiten l" ße»«". «in™ K«««! m den Rl»endimpfer .Olymplc- einsehend.
hat ihre Vorteile und ihre Nachteile; feste Krane (Abbildung 75 und 76) geben einen
vom Wind unabhängigen sicheren Betrieb und haben bequeme Gleiszufuhr von den
Werkstätten, sie sind aber im allgemeinen teurer und verlangen, daß die Schiffe zu
ooooooooo VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER oooooo 113
beschränkt ist oder sdinell versdilidct oder versandet. Bei doppelseitigen Sdiwimm-
docks in U-Form (Abbildung 80 und 81) müssen die Sdiiffe längs hineinfahren, bei
einseitigen (L-Form, Abbildung 79) ist auch ein Docken querschiffs möglich; die
letzteren müssen wegen des einseitigen Auftriebs mit dem Land festbeweglich ver«-
bunden sein.
Nur die wichtigsten Gruppen einer Werft sind hier kurz behandelt worden, nur
die Teile, die der Werft ihr charakteristisches Gepräge geben, wie Schiffbauwerkstatt,
Hellinge, Krananlagen, Docks; im übrigen aber ist eine große Werft eine Fabrikstadt
vielseitiger Art: Gießerei für Eisen, Stahl und Bronze, Schmieden für große und
kleine Stücke, Sägerei und Zimmerei, Tischlereien für Modelle, Möbel und Salons,
Kesselschmieden und Maschinenfabrik in größtem Maßstab, dazu Schweißerei, Ver«
zinkerei und Kupferschmiede. Über die hauptsächlichen Werkstätten der Maschinen«-
bauabteilung ist auf S. 162 einiges gesagt.
B. DIE SCHIFFSMASCHINEN
VON PAUL KRAINER
II ATTPFMFIMFQI W/^'^'^ ^"^ "^'^ folgenden Abschnitten die Schiffsmaschine,
l2ir_".^..!!;..!ir..!.!!:.^.^.J ^ ihre Entwidmung, die Grundlagen ihrer Konstruktion.
ihr Bau und Betrieb behandelt wird, so sollten, der Tendenz dieses Werkes ent-*
sprechend, nur die dem friedlichen Verkehr, d. h. dem Antrieb der Handelsdampfer
dienenden motorischen Anlagen in Betracht kommen, während die Kriegsschiffs-
maschine ausscheiden müßte. Eine solche Trennung wäre jedoch unangebracht, kaum
durchzuführen und gäbe nur ein höchst unvollständiges Bild von dem heutigen Stand
des Schiffsmaschinenbaues; denn, entgegen dem Kriegsschiffbau, dessen Einfluß auf
den Bau von Handelsschiffen stets von geringerer Bedeutung war, hat sich die Ent-
wicklung der Handelsschiffsmaschine unter starker Beeinflussung von selten der Kriegs-
schiffsmaschine vollzogen, aber auch umgekehrt haben die wirtschaftlichen Forderungen
der Handelsschiffsmaschine ihre Wirkung auf die Konstruktion des Kriegsschiffsmotors
ausgeübt, und die wichtigsten Probleme spielen aus einem Gebiet ins andere. Eine
scharfe Sonderung würde manche Fragen im unklaren lassen und jedenfalls nur
einen mangelhaften Einblick in die Schiffsmaschinenindustrie ergeben, die gleich be-
teiligt ist an der Handels- und Kriegsflotte, eine Industrie, die im Jahre 1911 bei
einer Gesamtfabrikationsleistung von etwa 3 Millionen Pferdestärken Werte im Betrage
von rund 400 Millionen Mark geschaffen hat. Von diesem Standpunkt — die Schiffs-
maschine nicht nur als Mittel des Seeverkehrs, sondern auch als Produkt einer hoch-
entwickelten und sehr bedeutenden Industrie angesehen — soll die Betrachtung in
den folgenden Abschnitten durchgeführt werden.
Wenige Sondergebiete der Maschinentechnik weisen einen solchen dauernden
Anstieg in ihrer Entwicklung auf wie der Schiffsmaschinenbau. Vor hundert Jahren
fuhr der Schotte Bell mit seinem »Comet* den Clyde abwärts und eröffnete damit
die europäische Personendampfschiffahrt. Für eine Stundengeschwindigkeit von S Meilen
besaß das 13 m lange Schiff eine Maschinenleistung von 4 nominellen P.S.; 1912
durchqueren die schnellsten Ozeandampfer den Atlantik mit 25 Knoten und entwickeln
in ihren Turbinen die enorme Leistung von 70000 P.S.
Die Technik im XX. Jahrhundert IV. 3
114 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
Die Panzerschiffe der ersten modernen Seeschladit (Lissa) hatten für 12 Knoten
Geschwindigkeit 3000 P.S., bei dem deutschen Linienschiffskreuzer j^MoItke*' von
23000 t Deplacement und 28 Knoten Geschwindigkeit (Abbildung 82) sind 85000 P.S.
gemessen worden, und die neuesten in Bau gegebenen englischen «Dreadnought''-
Kreuzer lassen einen Anstieg der Leistung über 100000 P.S. erwarten. Zum Vergleich
sei erwähnt, daß die größte in Betrieb befindliche Zentrale der Berliner Elektrizitäts-
werke 70000 P.S. bei voller Inanspruchnahme leistet.
Solch gewaltige Entwidmung war nur dadurch zu erreichen, daß man einerseits
den Arbeitsdrude in den Maschinen bedeutend steigerte, damit die Wirtschaftlichkeit
erhöhte, anderseits durch Änderung der Kesselkonstruktion, durch Einführung des
künstlichen Zuges, durch Erhöhung der Maschinenumdrehungszahl und Anwendung
hochwertiger Materialien eine bedeutende Verringerung des Gewichtes der Maschine
und ihres Raumbedarfs erzielte und auf solche Weise die Schaffung größter Einheiten
ermöglichte; dieselbe Tendenz nach hoher Wirtschaftlichkeit, geringem Gewicht und
Raumbedarf der Masdiinenanlage ist es, die heute bei dem fast gewaltsam erschei-
nenden Eindringen des Verbrennungsmotors in den Schiffsbetrieb verfolgt wird.
Soweit sich überhaupt in solchen Fällen technischen Fortschritts Ursache und
Wirkung unterscheiden lassen, darf hier ausgesprochen werden, daß die Möglichkeit
zu diesem gewaltigen Anstieg der Schiffbautedinik in den legten vierzig Jahren
lediglich der Entwidmung der Schiffsmaschine zu danken ist. Man konnte das beson-
ders deutlich im vergangenen Dezennium sehen: mit dem Beginn des 20. Jahrhun-
derts hatte die Kolbenmaschine die Höhe ihrer Vollendung erreicht, sie stellte in
ihrer Art die vollkommenste Lösung des dampfmotorischen Problems dar, als die
Dampfturbine auftrat und nun neue Möglichkeiten sich darboten, den Dampf in viel
größeren Einheiten als motorische Kraft auszunu^en; das äußerte bald seine Rüde-
wirkung auf den Schiffbau: von den 23-Knoten-Schnelldampfern »Kaiser Wilhelm IL'',
jy Kronprinzessin Cecilie'' mit ihren 45000 P.S. vollführte man den Sprung zur »Lusi-
tania'' und »Mauretania'' von 25 Knoten und 70000 P.S., und England schuf den
yDreadnought'-Typ der Linienschiffe, den bald alle anderen Seemächte annahmen.
Aus dem gepanzerten Kreuzer von 15000 t, 30000 P.S. und 23 Knoten Geschwindig-
keit erstand der Linienschiffskreuzer von 18000 t, 60000 P.S. und 26 V2 Knoten, und
im Bau von Torpedofahrzeugen ergab sich ein Anstieg von 500 t und 30 Knoten auf
nahezu 1000 t und 33 Knoten, wozu es einer Erhöhung der Maschinenleistung von
10000 P.S. auf über 20000 bedurfte.
Und so wie der Unterseebootsbau eine mächtige Förderung erfahren hat durch
die Schaffung eines für seine Zwedce geeigneten Verbrennungsmotors, so läßt sich
wohl ziemlich sicher voraussagen, daß die heute noch im Versuchsstadium befindliche
Anwendung des Verbrennungsmotors bei großen Seeschiffen, wenn von Erfolg ge*
krönt, der Entwidmung des Kriegs- und Handelsschiffbaues neue Richtlinien weisen
wird.
Die unser ganzes Kulturleben so übermächtig beeinflussende Maschinentechnik
mußte notwendig dahin führen, daß das moderne Schiff immer mehr »Maschine*
wird, daß der motorische Antrieb an Bord der Schiffe täglich an Ausdehnung gewinnt;
das große Schiff mit seinem vielgestaltigen und verwidcelten Apparat ist heute ein
zu höchster Vollendung gebrachter Maschinenkomplex geworden, denn außer den
Antriebsmaschinen mit ihren vieltausend Pferdestärken sind oft über 100 Hilfs-
maschinen vorhanden, teils zur Unterstü^ung des Maschinenbetriebs, teils für die
Sonderzwedce des Schiffsbetriebs, und schließlich sind die Riesengeschü^e unserer
e o „ o o o o o <■ VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER q q » q q o 115
Panzer, von denen ein Rohr über 300000 M. kostet, in leftter Linie nur SdiieQ-
masdiinen von höchster Vollendung.
Für das Verständnis des folgenden und um ein Bild von der Entwicklung der
S(hiffsniasdiine zu gewinnen, muO man sidi die Aufgabe klarlegen, die der Schiff'
bauer dem Konstrukteur
der Maschine stellt, ein
Problem, dessen Lösung
von vornherein durch die
Eigenart der Verbindung
von Sdiiff und Maschine
erschwert wird, und das
bedingt, daß jede Sthiffs-
maschine ein Kompromiß
zwischen widerstrebenden
Forderungen darstellt.
Die Aufgabe des Schiff-
bauers besteht darin, für
einen gegebenen Zweck Abbildung 82. Deutsdier PsMerkreuier „Moltke", «eiMut iitio von Kohm
ein Schiff von bestimmter A VoB ■■■ HamlHire. ise m lana,Tig.f m brcll, M m Helgana. 23000 1 Deplacement,
Tr.gfihlgkeil und Ge- " '"^ i'-*""'»-«- ''- »"«•' *™ p™—*..» ... »«» P.S.
schwindigkeit (bzw. beim Kriegsschiff von bestimmtem Gefechtswert und vorgeschrie-
bener Geschwindigkeit) zu konstruieren, dessen Bau- und Betriebskosten ein Minimum
sind. Dadurch sind Schiffsform (Typ) und SchiffsgröQe (Deplacement) festgelegt,
damit aber auch für die motorische Anlage ein bestimmt begrenzter Raum und ein
nicht zu überschreitendes Maximalgewicht gegeben. Jedes Mehrgewicht veranlaßt ein
Tiefereintauchen des Schiffskörpers und damit einen erhöhten Widerstand gegen die
Fahrt, der nur wieder durch eine Verstärkung der Maschinenanlage wettgemacht
werden kann. Die Maschinenleistung wächst angenähert mit der dritten Potenz der
Geschwindigkeit, d. h. die doppelte Geschwindigkeit verlangt die achtfache Maschinen-
stärke; diese viel größere Maschine erfordert aber wieder mehr Plag und Gewicht,
und so ergibt sich aus dieser Überlegung ganz allgemein die Tatsache, daß die
größere Geschwindigkeit das größere Schiff verlangt.
Während im Landmaschinenbau für eine Erhöhung der Leistung eine Vergrößerung
des für die Anlage notwendigen Plat}es fast immer zur Verfügung steht, sieht sich
der Schiffsmaschinenbauer nur zu häufig in die Zwangslage verseht, in einem nur
unerheblich größeren Raum eine Maschine von bedeutend größerer Leistung unter-
zubringen. Besonders strenge Forderungen stellt in dieser Hinsicht der Kriegsschiff-
bau, bei dem der. für die Maschinenanlage* disponible Raum in Grundfläche und
Höhe äußerst knapp bemessen ist, und das zulässige Masthinengewicht durch die
Anforderungen der Artillerie, des Panzers und der hohen Geschwindigkeit auf ein
äußerst geringes Maß heruntergeschraubt wird. So beträgt das Gewicht der dampf-
klaren, d. h. betriebsbereiten Kolbenmaschinenanlage eines großen Frachtdampfers
rund 230 kg für jede indizierte Pferdestärke, während diese Zahl auf nahezu 20 kg
bei modernen Turbinentorpedobooten sinkt.
Wenn auch die Raum- und Gewichtsfrage für die Schiffsmaschine von größter
* Unter MasdfinenonlBge soll stets der ganze motorische Komplex, also Kolbendampfmaschincn
oder Dampfturbinen mit Kesseln, Rohrleitung, Wellen und Propellern, bzw. Verbrennung smosdi inen
mit allen Hiltseinrlditungen, Wellen und Propellern verstanden sein.
116 CO CO DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN oooqooo
Bedeutung ist, so bildet sie dodi nicht das einzige bei der Konstruktion zu beriidc-
sichtigende Moment, es spiejen vielmehr, wenn man von den Sportfahrzeugen absieht,
die Wirtschaftlichkeit, die «Ökonomie'' der Maschine und die Betriebssidierheit eine
Hauptrolle bei Bewertung der Anlage.
Für die Wirtsdiaftlichkeit sind bestimmend Anlage-, Betriebs- und Unter-
haltungskosten. Bei demselben Schiffs- und Masdiinentyp kann man die Anlage-
kosten innerhalb ziemlich weiter Grenzen proportional mit der Maschinenleistung sich
ändernd, d. h. den Preis für die Leistungseinheit, die Pferdestärke, nahezu konstant
annehmen. Verschieden ist er jedoch bei verschiedenen Typen, z. B. bei einer Kriegs-
schiffsmaschine gegenüber einer Handelsschiffsmaschine. Bei jener ist nur durch
Anwendung hochwertiger, also teurer Materialien, durch weitgehende Verfeinerung der
Detailkonstruktion, die umständliche Bearbeitung erfordert, eine leichte Maschinen-
anlage zu erreichen, und was sich in einer niedrigen Gewichtszahl zu erkennen gibt,
erscheint umgekehrt wieder als höhere Baukosten für die Gewichtseinheit. Beim
Handelsschiff steht in den allermeisten Fällen viel mehr Raum für eine reichlicher
dimensionierte und infolgedessen auch schwerere Maschinenanlage zur Verfügung;
die Gewichte brauchen nicht so peinlich bemessen zu werden, wohl aber müssen alle
jene Momente besondere Beachtung erfahren, die geeignet sind, den Maschinenpreis
herabzusehen, eine billigere und im Betrieb ökonomischere Maschine zu erhalten.
Deswegen wird hier die Verwendung von teurem Stahlguß, Spezialstahl und Bronze auf
ein Mindestmaß einzuschränken sein, hingegen Gußeisen und gewöhnlicher Flußstahl
reichlicher verwandt werden. Durch diese Materialien geringerer Festigkeit ergeben
sich aber von selbst stärkere Dimensionen der Maschinenteile und damit größere
Gewichte; kostspielige Bearbeitungsmethoden, um Gewichtserleichterung zu erreichen,
sind hier vermieden, hingegen die bequemere Zugänglichkeit, die längere Lebens-
dauer der Maschine betont, und damit der Typ der Handelsschiffsmaschine geschaffen,
der den strikten Gegensa^ zur Kriegsschiffsmaschine bildet: das Arbeitspferd im
Gegensa^ zum Rennpferd!
So stellt sich z. B. das Gewicht der Pferdestärke für einen größeren Fracht- und
Passagierdampfer auf etwa 200 — 225 kg, während der Preis des Kilogramms Maschinen-
gewicht ca. 0,7 M. beträgt; bei einem turbinenangetriebenen Torpedoboot von ca.
14000 Wellenpferdestärken ist das Gewicht der P.S. 18—20 kg und das Kilogramm
Maschine kostet 6 M. Freilich gibt es auch hier Zwischenstufen der Entwicklung, bei
denen sich die sonst ziemlich scharfen Grenzen verwischen; so sind z. B. die Ma-
schinen der schnellen Kanaldampfer für den Passagierdienst vom Kontinent nach Eng-
land Handelsschiffsmaschinen mit allen charakteristischen Eigentümlichkeiten der Kriegs-
schiffsmaschinen, weil bei diesen verhältnismäßig kleinen und schnellen Dampfern die
Gewichtsfrage der Maschinen- und Kesselanlage von fast ebensolcher Bedeutung ist
wie beim Kriegsschiff und die Konstruktion entsprechend beeinflußt. Hier kommen
auch häufig Wasserrohrkessel ihres geringen Gewichts wegen und forcierter Zug zur
Anwendung, und die Gewichte nähern sich jenen der Kriegsschiffsmaschinen.
Am stärksten beeinflussen die Betriebskosten die Wirtschaftlichkeit der Maschine,
und auch hierbei ist wieder zwischen jener ein gewinnbringendes Schiff antreibenden
Handelsschiffsmaschine und der Kriegsschiffsmaschine zu unterscheiden, bei der die
Erzielung einer Höchstleistung für die Maximalgeschwindigkeit den Hauptgesichtspunkt
für die Dimensionierung der Anlage bildet.
Es läßt sich nun unschwer nachweisen, daß es für jedes Schiff eine bestimmte
Geschwindigkeit geben muß, bei welcher der Gesamtbrennstoffverbrauch für eine
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o n?
zurüdczulegende Wegstredce ein Minimum wird. Dieser Geschwindigkeit, die wir als
«ökonomisdie'' bezeichnen können, entspricht eine gewisse Masdiinenleistung, die
das Handelsschiff besitzen muQi wenn es seine Reise mit geringsten Betriebskosten
ausführen soll.
Beim Kriegsschiff ist wegen der Gewichtsbeschränkung die Maschinenanlage so zu
bemessen, daß sie unter äußerster Kraftentfaltung jene für die hohe Geschwindigkeit
notwendigen Pferdestärken ergibt. Dies kann nur durch künstlichen (forcierten) Zug
der Kesselanlage erreicht werden, wobei aber die Beanspruchung der Kesselrostfläche
eine solche wird, daß von einem ökonomischen Arbeiten nicht mehr die Rede sein
kann. Die auf dem Quadratmeter Rostfläche entwickelte Leistung ist zwar ein
Maximum, aber die für 1 Pferdestärke verbrauchte Kohlenmenge vom Mindestwert
sehr weit entfernt. Infolgedessen gibt es auch hier eine ökonomische Geschwindig-
keit, wobei der Kohlenverbrauch für die zurückgelegte Seemeile ein Minimum, bzw.
die mit einem bestimmten Kohlenvorrat zurückgelegte Wegstrecke ein Maximum wird.
Man nennt diese Wegstrecke den Aktionsradius des Schiffes, und sagt z. B. von
einem für den Auslandsdienst bestimmten Kreuzer, daß er einen Aktionsradius von
4000 Seemeilen habe, d. h. er kann, ohne neue Kohlen zu nehmen, eine Strecke
von 4000 Seemeilen zurUciclegen. Beim Kriegsschiff ergibt sich nun dadurch, daß die
Anlage einmal die verlangte Maximalleistung mit dem geringsten Gewicht, das andere
Mal wieder den größtmöglichen Aktionsradius ergeben soll, ein Widerspruch, der nur
durch ein Kompromiß gelöst werden kann. Dieser Widerspruch kommt bei der Kolben-
dampfmaschine nicht so zur Geltung wie bei der Gasmaschine und der Dampfturbine,
und es soll weiter unten davon die Rede sein, daß u. a. auch diese Eigenschaft der
Turbine ihre Einführung in die Kriegsmarine sehr erschwerte.
Zu diesen Kosten des Energieträgers (Kohle, Rohöl) kommen aber noch andere,
durch den Betrieb bedingte hinzu, nämlich jene für Schmierung und Wartung. Der
Schmierölverbrauch einer Kolbenmaschine mit ihren vielen hundert umlaufenden, hin
und her gehenden, äußeren und inneren Teilen, ist sehr bedeutend und kann dem
Gewicht nach mit etwa ^U — 1 ^/o des Kohlenverbrauchs angese^t werden. In dieser
Beziehung sind solche Motoren, bei denen es nur wenige Schmierstellen gibt, wie die
Turbinen, im Vorteil, und was Wartung und Bedienung der Maschine anbelangt, so
hat die Einführung der Dampfturbine, ganz besonders aber der Gasmaschine eine
wesentliche Reduktion des Maschinenpersonals ermöglicht. Ein Hauptmoment für die
steigende Anwendung der Gasmaschine in der Großschiffahrt liegt in der durch den
Fortfall der gesamten Kesselanlage bedingten wesentlichen Ersparnis an Bedienungs-
mannschaft.
Endlich sind noch die für die Unterhaltung (Instandhaltung und Reparatur) der
Maschinenanlage notwendigen Kosten in Betracht zu ziehen. Auch da tritt der
charakteristische Unterschied für den Kriegs- und Handelsschiffstyp wieder in die
Erscheinung, denn mit den hohen Tourenzahlen, also größeren lebendigen Kräften,
und den hohen spezifischen Belastungen der sich bewegenden Teile der Kriegs-
schiffsmaschine kurzen Hubes ist eine viel größere Abnufaung verbunden, sie wird
also im allgemeinen von kürzerer Lebensdauer als wie die langhubige, langsam-
laufende Handelsschiffsmaschine gleicher Leistung; und wenn eine, dem Verfasser
bekannte aus dem Jahre 1838 stammende langsamlaufende Räderschiffsmaschine
noch vor wenigen Jahren ihren allerdings nicht sehr anstrengenden Dienst versah, so
wird man solches von unseren modernen Dieselmotoren nach 70 Jahren nicht erwarten
dürfen.
118 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ooooooo
Bei Beurteilung der Wirtsdiaftlichkeit einer Schiffsmaschinenanlage darf jedoch
nicht allein die Maschine und ihr Verbrauch an Brennmaterial berücksichtigt werden,
es muß vielmehr auch die Frage nach dem Wirkungsgrad des Propellers in Betracht
gezogen werden, wovon jedodi erst weiter unten die Rede sein soll.
Außer der Wirtschaftlichkeit hat aber jede Schiffsmaschine noch eine andere
Bedingung von größter Wichtigkeit zu erfüllen: ihre Konstruktion muß unter allen
Umständen betriebssicher sein, wozu auch gehört, daß sie in jedem Augenblick die
Eigenschaft der Manövrierfähigkeit besi^t.
Was den ersten Punkt anbelangt, so ist kein anderer Motor, auch nicht die Loko'
motivmaschine solchen Beanspruchungen seiner Konstruktionsteile ausgese^ wie gerade
die Schiffsmaschine. Das Rollen des Schiffes bedingt zusätzliche Beanspruchungen
des Maschinengestells, das Stampfen, d. h. die Bewegung um eine Querachse des
Schiffes, wobei abwechselnd Bug und Heck aus dem Wasser treten und dann wieder
eintauchen, veranlaßt ein plö^liches Austreten des Schraubenpropellers, das wieder
ein Durchgehen der widerstandslos gewordenen Maschine zur Folge hat. Dieses
Durchgehen ist im Hinblick auf die großen auf** und abgehenden Gestängegewichte,
die Massendrücke wecken, äußerst gefährlich und >; kann zu solchen Katastrophen
führen, wie jener des Schnelldampfers „City of Paris*. (*1890)i dessen 10000 P.S.-
Maschine vollständig in sich zusammenbrach. Diese zusä^Hchen, ^ von den Schiffs-
bewegungen herrührenden Beanspruchungen erscheinen um so gefährlicher, wenn man
bedenkt, daß in den meisten Fällen, um an Gewicht :|zu sparen, die Material-
beanspruchungen bei einer Schiffsmaschine weit höher gewählt sind als es im Bau
von Landmaschinen üblich ist.
Die Betriebssicherheit ist von so eminenter Bedeutung für die Schiffsmaschine,
daß unter Umständen ihr gegenüber sogar die Wirtschaftlichkeit in den Hintergrund
tritt und daß zwecks Erhöhung der Betriebssicherheit für die am leichtesten einer
Havarie unterworfenen Teile, wie z. B. Kolbenstangen, Kurbelwellen, Exzenter, Pro-
pellerflügel u. a. stets Ersa^teile an Bord mitgeführt werden müssen, um die Aus-
wechslung eines gebrochenen Stückes durch ein'' neues zu ermöglichen.
Die Frage der Betriebssicherheit betrifft auch die Unterbringung der Brennstoffe.
In der ersten Zeit der Anwendung flüssiger Brennstoffe (Heizöl für Kessel) zeigten
sich Schwierigkeiten bezüglich ihrer dichten, feuersicheren Aufbewahrung. Diese
Schwierigkeiten sind heute überwunden und können deswegen der Einführung der
Ölmotoren nicht mehr hindernd in den Weg treten, und selbst für die leichten Öle,
wie Benzin, Petroleum usw. läßt sich durch geeignete Konstruktionen die Gefahr
wesentlich einschränken.
Die Manövrierfähigkeit einer Schiffsmaschine ist für die Sicherheit des Betriebes
von allergrößter Bedeutung; sie muß nicht nur ermöglichen, daß die Maschine aus
jeder Stellung, in der sie stehengeblieben ist, sofort anspringt, daß sie schnell und
sicher aus der einen Fahrtrichtung j^vorwärts'' in die andere Richtung »rückwärts*
umsteuert, sie muß auch innerhalb weitester Grenzen eine Änderung der Tourenzahl
für langsame, schnellere und volle Fahrt zulassen. Nur auf solche Weise ist es
nämlich möglich, die Manöver eines Schiffes jederzeit sicher auszuführen; der Handels-
dampfer, der in einen Hafen ein- oder aus einem solchen ausfährt, ebenso das im
Geschwaderverband fahrende Kriegsschiff benötigen diese Eigenschaft ihrer Maschinen
' in hohem Maße. Diese Eigenschaft ist bei der Kolbenmaschine in vollkommenster,
kaum zu überbietender Weise vorhanden. Die dazu notwendigen Einrichtungen sind
einfach und sicher und, wenn umgesteuert, steht die Kolbenmaschine mit fast voller
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o U9
Leistung für die Rüdcwärtsfahrt zur Verfügung, anderseits läßt sie durch Änderung
der Zylinderfüllung eine äußerst feine Geschwindigkeitsabstufung von einigen wenigen
Umdrehungen bis zur höchsten Tourenzahl zu. Anders die Dampfturbine und die
Gasmaschine, bei denen diese Eigenschaften viel mangelhafter ausgebildet sind. Das
mußte dazu führen, aus der Not eine Tugend zu machen und die Anforderungen an
die neuen Motoren herabzuschrauben, um ihre Einführung in den Schiffsbetrieb nicht
zu sehr zu erschweren oder gar zu verhindern.
Überblidct man das hier Gesagte, so würdigt man auch die Schwierigkeiten, die
sich dem Konstrukteur einer Schiffsmaschine entgegenstellen und die in der Eigenart
der Verbindung von Schiff und Maschine begründet liegen. Denn es ist, entgegen der
Meinung von Nichtfachleuten, die Schiffsmaschine nicht eine ins Schiff gestellte, keine
„schwimmende'' Maschine, sie ist vielmehr mit dem Schiff und seinen Eigenschaften
aufs innigste verknüpft, sie ist ein Teil des Schiffsindividuums. Es kann nun nicht
Aufgabe des Maschinenkonstrukteurs sein, eine Lösung zu finden, die all den gestellten
Anforderungen in gleichem Maße entspricht; das ist einfach unmöglich. Jede Schiffs-
maschine kann nur ein Kompromiß darstellen, bei dem den verschiedenen, sidi häufig
entgegenstehenden Forderungen mehr oder weniger Rechnung getragen wird, und die-
jenige Konstruktion ist die beste, bei der die Vorteile überwiegen und die natur-
gemäß vorhandenen Nachteile in geschickter Weise in den Hintergrund gerüdct sind.
Wird die Frage der Wirtschaftlichkeit besonders betont, so kann die Forderung nadi
einem geringen Gewicht nur unvollkommen erfüllt werden, anderseits wird eine
gesteigerte Ökonomie und ein hoher Wirkungsgrad der Maschinenanlage nicht mit
einer sehr leichtgebauten sdinellaufenden Maschine und hoch forcierten Kesseln
erreicht werden können, und wo bei geringem Tiefgang des Schiffes (Flußschiffe)
größere Leistungen gefordert werden, muß der Schraubenpropeller dem Schaufelrad
weichen. Anderseits ist bei Verwendung hochtouriger Motoren, wie z. B. Turbinen,
nur der Schraubenpropeller am Pla^.
Diese Hauptforderungen: Gewicht, Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit bilden
somit die Leitmotive, nach denen sich die Entwidmung der Schiffsmaschine im Laufe
eines Jahrhunderts vollzogen hat, ein Werdegang, der fünf Abschnitte erkennen läßt.
Diese sind gekennzeichnet durch:
1. die allmähliche Verdrängung des Schaufelrades durch den Schraubenpropeller
aus der Ozeanschiffahrt in der Zeit von 1 830— 1865;
2. die Anwendung höherer Dampfdrüdce und die damit verbundene mehrstufige
Expansion (etwa 1860 — 1885);
3. das Auftreten der Torpedoboote nach 1870;
4. die Einführung der Dampfturbinen in den Schiffsbetrieb nach 1900, und endlich
5. in unseren Tagen die Verwendung der Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb
großer Seeschiffe.
Die ersten Schiffe hatten als Propeller, d. h. als Treibapparat, der die Arbeit der
Maschine zwedcs Fortbewegung des Schiffes auf das Wasser überträgt, das bekannte
Schaufelrad, bis es Joseph Ressel 1829 gelang, den Schraubenpropeller, die Schiffs-
schraube, mit Erfolg anzuwenden. Die Patentliteratur enthält zwar schon lange vor
Ressel die Idee der Schraubenfläche als Propeller, und in Amerika ist schon zu
Beginn des 19. Jahrhunderts der Schraubenantrieb versucht worden; man kann aber
— nach Kenntnis des gesamten Materials — doch erst von Ressels Versuch an die
Einführung der Schraube datieren, weil er als erster jene Verbindung von Schiff und
Schraube vorgeschlagen, ausgeführt und mit Erfolg erprobt hat, die im Prinzip heute
120 o o 0 o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN <■ « o o ° - ..
nodi beibehalten ist; die Maschine treibt die Welle an, die durdi ein Stevenrohr aus
dem Sdiiffsinneren heraustritt; in einer Aussparung des Hinterschiffs sigt auf dieser
Welle die Sdiraube.
Von jenen Tagen an hat der Schraubenpropeller, dessen Anwendung in größerem
Umfange von 1836 ab von den Engländern mit Erfolg durdigeführt wurde, immer
größere Bedeutung erlangt, und hat schließlich aus der Seesdiiffahrt das langsam-
laufende Rad vollständig verdrängt. Die Kriegsmarinen hauptsächlich konnten sich
nicht lange der Erkenntnis verschließen, daß der ganz unter Wasser befindliche
Sthraubenpropeller einen viel besseren Schug genießt als das Rad, und führten ihn
nach 1850 auf allen Schiffen ein; nach Mitte der sechziger Jahre, ziemlich gleichzeitig
mit der Anwendung der mehrstufigen Expansion, ist er auch bei allen Ozeandampfern
eingeführt gewesen. Nur dort, wo die geringe Tauchung des Schiffes die Anwendung
eines Schraubenpropellers nicht zuläßt, muß noch das Rad beibehalten werden; das
Abbildung 83, Dampfer „Robert Fulton" der Hudson-River-Day-Line, lebaut isoe von der New-yorh-ship-'
bulUlni-Companr. OrBOte Unge 100 m, graOie Breite 23,3 m, DurchmeMcr der Setlanrlder 9,« m, maximale QeiihwlndlglieH
7$ Knoten, Ober dem oberdcn Dedb llnka von den Schomxelnsn, Ist der Balancier dar Maidilne lu lahan, dar In grflOerem
MaBKab In Abbildung M wladargecabcn Ist.
ist der Fall bei allen Fluß- und Binnenseedampfern größerer Leistung. In Amerika,
wo besondere Verhältnisse vorliegen, werden solche Anlagen bis zu 10000 P.S. für
Küstenfahrer und für Schiffe auf den großen Seen (Abbildung 83) heute noch gebaut.
Die hohen Decitaufbauten jener Dampfer gestatten dabei die Anwendung einer
Maschinenart, die in Europa nie Eingang gefunden hat, aber typisch für Amerikas
Flußdampfer ist, die sogenannte Balanciermaschine in einer Gesamthöhe bis zu 15 m
mit einem das oberste Deck überragenden Balancier (Abbildung 84). Die mit solchen
Maschinen erreichten Schiffsgesthwindigkeiten betrugen schon in den fünfziger Jahren
20 Knoten, während zur gleichen Zeit die Geschwindigkeit der schnellsten Ozean-
dampfer 13 Knoten nicht überstieg.
Bis zur Einführung der Dampfturbine wurden die schnellen Kanaldampfer Eng-
land — Kontinent meist durch Räderschiffsmaschinen (Abbildung 85) angetrieben.
Bis in die sechziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts arbeiteten die meisten
Schiffsmaschinen mit der niedrigen Dampfspannung von 1 bis 1 '/a Atmosphären; es
waren sogenannte Niederdrudtmaschinen, Die für den Reeder so überaus wichtige
Frage der Wirtschaftlichkeit führte zur Anwendung höherer Drudie, damit aber auch
o o a o e o a « t. VON WALTER lAAS UND PAUL KRAINER e q q q q q 121
wieder zur Teilung der
Dampfleistung auf zwei
und mehr Zylinder. Die
hohe Temperatur, die
der Dampf hohen Drudts
beim Eintritt in den Zy-
linder besitst, veranlaßt
Kondensationsverluste an
den relativ kalten Zylin-
derwänden. Diese Ver-
luste, die eine Verringe-
rung der Wirtsdiaftlidi-
keit bedeuten , werden
um so größer, je größer
die Untersdiiede zwischen
Anfangs- und Endspan-
nung des Dampfes sind,
sie lassen sich anderseits
dadurch verringern, wenn
man den Dampf nicht in
einem Zylinder völlig entspannt, vielmehr diese Drudtdifferenz zwischen Anfangs- und
Endspannung unterteilt, und den Dampf nacheinander, zuerst in einem Hochdrudt-
zylinder vom Kesseldrucit bis auf einen mittleren Druck expandieren laßt und ihn
dann in einen zweiten, eventuell von dort in einen dritten schickt, wo die Expansion
bis zur Endspannung (Kondensatorspannung) stattfindet. So wird das Drudt- und
damit auch das Temperaturgefälle geteilt, die Kondensationsverluste vermindert und
die Wirtschaftlichkeit erhöht. Das Prinzip der Drucksteigerung ist für die Praxis erst
122 oo" 0 DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o ° o ° o o o
durdi die Einführung der sfufenweisen Expansion brauchbar geworden. So gelangte
man in der Handelsmarine Mitte der sechziger Jahre zu den Compound- oder Zwei-
fadi-Expansionsmasdiinen, um 1880 zu den Dreifath-Expansionsmasdiinen, die dann
auch von den Kriegsmarinen allgemein angenommen wurden. Bis zur Einführung der
Dampfturbine herrsdit bei Leistungen über 500 P.S. die drei- und vierfache Expan-
sion vor.
Anfang der siebziger Jahre, nachdem der Torpedo seine Brauchbarkeit bewiesen
hatte, war von England die Anregung ausgegangen, kleine schnelle Boote zu bauen,
denen die Aufgabe zufallen sollte, sich rasch dem feindlidien Schiff zu nähern und
zu entfliehen, nachdem sie vorher den Torpedo abgeschossen hätten. Die solch
kleinen Booten zu erteilende große Gesdiwindigkeit verlangte das Beschreiten eines
neuen Wegs bei der Konstruktion der motorischen Anlage. Die Zylinderkessel mußten
durch den Lokomotivkessel erse&t werden, der bei künstlichem, durch Ventilations-
maschinen erzeugten Zug weit größere Leistungen ergab, und die Maschine konnte
nur dadurch in ihrem Gewidit verringert werden, daQ man sie mit einer bis dahin
unbekannt hohen Tourenzahl laufen ließ. Diese in Verbindung mit dem hohen DrucJt
bedingt ein bedeutendes Verringern der Dimensionen und ein wesentliches Herab-
mindern des Gewichts. Die Abbildung 86 zeigt diesen Unterschied sehr deutlich.
Dieses Prinzip hohen Druckes und hoher Tourenzahl (richtiger; hoher Kolbengesdiwin-
digkeit) ist dann im gesamten Kriegsschiffbau beibehalten worden. Abbildung 87
zeigt die beiden Maschinen für ein Torpedoboot der italienischen ,Sirio'- Klasse,
Abbildung 88 eine von den beiden 9500 P.S.-Maschinen des italienischen großen
Kreuzers .San Giorgio' und Abbildung 89 die lebte Kolbenmaschine der deutsdien
Abbildung 85. Sdiiffsmasdiinen in Montage auf der Fried. Krupp A.-G. üermanio werft, Kiel. Links und die
beiden üiidilnen von |e 3000 P.S. eines großen Pausglerdamplen. redili drei Torpedoboalimauhlnen von Je 3000 P.S. lU Hhen.
Eralere «rbellen mit W mlnuUlAen Umdrehungen und li Alm. DsmpfdruA, die Torpedoboolsnieschlnen mll 17 Atm. und SSO
minutllihen Umdrehun|en. Gewldit einer Hand elsdampfermBsdi Ine 2W t, Gewldil einer TorpedobootsmBsililne 16,4 I. Die van
den MatdiJnen beanaprudilen arundllldien verhallen ildi wie Kqmit^qm, die Höhen wie T.1 in.Z.1) m. Die Miterialbean-
«pnidiunj in der Kurbelwelle der groOen Maidiine betrtgl 210 ke/qcm, hlngCBen WO hg/qcm bei der Tarpedoboaumosdilne.
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Kriegsilotte, eine von den drei Maschinen des Liniensdiiffs .Oldenburg*. Die Abbil-
dungen 90 und 91 stellen Typen der Drei- und Vierfach' Expansionsmasdiinen dar, wie
sie bei Handelsdampfern Verwendung finden.
Der Kohlenverbraudi soldier mit 14 — 15 Atm. Kessetspannung arbeitenden Maschinen
beträgt rund 0,7 kg, bei künstlidiem Zug mit vorgewärmtem Unterwind etwa 0,6 kg für
die Pferdekraftstunde, gegenüber 1,4 — 1,6 kg bei den alten, mit 2 Atm. Überdrudt
betriebenen Niederdruckmaschinen.
KESSEL. Den zum Betriebe notwendigen Dampf lieferten in der ersten Zeit Kessel,
die man wegen ihrer kästen- oder kofferartigen Form mit dem Namen Kofferkessel
bezeichnete. Diese Form der von flachen Wänden begrenzten Kessel war bei den da-
mals herrschenden geringen Dampfdrucken brauchbar; man arbeitete mit ^/a Atm. Über-
druck, und bis in die sechziger Jahre hinein stieg der Dampfdrucic nur auf 1 — 1 Vs Atm.
Sobald sich jedoch mit der Einführung der Zwei- und Mehrfachexpansion die Kessel-
spannung aufs, 8, 10, zuletzt auf 12 und 15 und sogar auf 20 Atm. erhöhte, war
die Verwendung solcher ftachwandigen Kessel ausgeschlossen und der Übergang zum
zylindrischen Kessel eine Notwendigkeit, der zufolge seiner kreisrunden Form imstande
ist, hohe Drucke ohne Gefahr auszuhalten und zufolge seiner Konstruktion auch noch
«ine sehr ökonomische Ausnutiung der auf dem Rost erzeugten Wärme ergibt. Ab-
bildung 92 zeigt einen solchen Zylinderkessel größter Ausführung im Schnitt; A ist
der Kesselmantel, B die Böden, C die aus Festigkeilsgründen als Well- oder Rippen-
rohre hergestellten Flammrohre, D die Umkehrkammem, aus denen die vom Rost auf-
steigenden Feuergase in die Siede- und Heizrohrbündel F — F ziehen; von dort gehen
sie in den Rauchfang und Schornstein, deren Gesamtanordnung für einen größeren
Fracht- und Passagierdampfer aus Abbildung 93 zu entnehmen ist.
124 °°°° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o ■>
Der Mantel eines solchen Zylinderkessels von 15 Atm. Überdrudt und 5 m Durch-
messer ist durdi Bledie von 37 mm Stärke gebildet und wiegt bei einer Kessellange
von über 6 m rund 27 t, wenn man nicht teureren Spezialstahl von wesentlich
höherer Festigkeit dabei anwenden will. Ein solches Gewicht ist bei einem Handels-
dampfer wohl zulässig, nicht aber bei einem Kriegsschiff. Bei den immer höher ge-
schraubten Forderungen nach geringem Gewicht der Maschinen und Kessel war man
gezwungen, von den schweren Zylinderkesseln abzugehen und zuerst dem Loko-
Abbildung 88. Maschine für den itallenisdien großen Kreuzer „San Giorgio", gebaut im« von der Sodcti
inonlm* lUIUna Glo. AnMido. Armstrong H Co. In Genua. Leistung bei 147 mlnutUdien Umdrehungen 9100 LP.S. Oc
uhwlndlghett 23 Knoten.
motivkessel, dann aber dem Wasserrohrkessel sich zuzuwenden, der heute in
der Kriegsmarine Alleinherrscher geworden ist. Bei diesen Wasserrohrkesseln befindet
sich das Wasser innerhalb der von den Heizgasen umspülten Rohre.
Solcher Wasserrohrkessel sind Hunderte erfunden, und Duzende erprobt worden,
schließlich hat man aber nur diejenigen Typen beibehalten, die den Anforderungen
des fc>rcierten Kesselbetriebes an Bord eines Kriegsschiffes dauernd standhalten
können. Die Konstruktion muß, um eine schnelle Forcierung zu ermöglichen, die
für den Zylinderkessel eines Handelsdampfers mit seinem wochenlang gleichbleibenden
Betrieb gar nicht in Betracht kommt, genügend elastisch sein, um bei plöglichem
Dampfaufmachen keine Verspannungen des Kessels und dadurch Leckagen zu ver-
anlassen.
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
126 f o°° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN oooooeo
Während also die Handelsmarine den in seiner Ökonomie kaum zu übertreffenden
Zylinderkessel beibehalten und bei größten Anlagen seine Leistung durch Einführen
des künstlichen Zuges und erwärmten Unterwindes in Form des Howdensdien Ge-
bläses erhöht hat, haben sich die Marinen der Seegroßmächte für einige wenige Typen
entschieden;
1. Der weit- und geradrohrige Typ der aus einzelnen Elementen zusammen-
gesegten Kessel: Belleville und Niclausse, hauptsächlich bei den Linienschiffen und
Kreuzern der französischen Marine in Anwendung.
2. Der weit- und geradrohrige Typ des Babcock-Wilcox-Kessels, der bei den
englischen und amerikanischen Liniensdtiffen Verwendung findet. (Abbildung 94.)
3. Der eng- und geradrohrige Typ der Varrow-, White- und ähnlichen Kessel, der
in alle Arten Kriegsschiffe eingebaut wird. (Abbildung 95.)
4. Die aus dem englischen Thornycroft- und dem französischen Du Temple-Kessel
entstandenen eng- und krummrohrigen Kesselsysteme, die unter dem Namen Nor-
mand, Thornycroft- Schulz, Sdiichau u, a. für Torpedoboote, Kreuzer, aber auch für
Linienschiffe angewandt werden.
Deutschland hat als einzige Seemacht für alle seine Schiffe einen Einheifstyp,
den a Marinekessel' (Abbildung 96), der sich in größten und kleinsten Ausführungen
sehr gut bewährt hat, bei geringster Empfindlichkeit gegen das Forcieren rasches
Dampfau fmachen gestattet und zufolge seiner kleinen gekrümmten Rohre (36 mm
Durchmesser, 3 mm Wandstärke) eine sehr große Heizfläche mit geringem Gewicht auf
kleinem Raum verbindet. Die
vom Rost aufsteigenden Gase
nehmen einen Sthlangenweg
durch die Rohrbündel, die an
einzelnen Stellen dichte Wände
bilden, und kommen somit gut
ausgenu^t mit einer geringen
Temperatur in den Schornstein.
Die Forcierung dieser Kes-
sel erfolgt entweder dadurch,
daß man z. B. beim Varrow-
kessel mittelst Ventilations-
maschinen die vorgewärmte Luft
durch geschlossene Kanäle unter
den Rost drückt oder, wie es
z. B. in der deutschen Marine
geschieht, diese Druckluft in den
allseitig geschlossenen Heiz-
raum preßt; so läßt es sich er-
reichen, daß die mit einer Wind-
pressung von etwa 150 mm
Abbildung 90. Maschine von 650 P.S. für den Handel sdampf er Wassersäule auf dem Quadrat-
„Fryken", e«i»u. itm «n f. saia«. ewn«. ^^^^^ jj^g^ stündlich verbrannte
Kohlenmenge bis zu 400 kg betragen kann, während der Zylinderkessel eines nor-
malen Frachtdampfers, der mit natürlichem Zug betrieben wird, etwa 90 kg Kohle auf
dem Quadratmeter der Rostfläche verbrennt, und daß ein solcher Wasserrohrkessel
pro Quadratmeter Heizfläche nur 70—90 kg wiegt gegenüber 270 kg eines Zylinder-
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Abbildung 91. Eine von den beiden Mudtlnen des Fradkt' und Passagierdampfers „Cindnnati" der
Hamburg-Amerika- Linie, gebaut leos von f. schiditu, Eibing. Leiiiung noo i.p.s.
kesseis. Auf soldie Weise lassen sidi auf See Leistungen von 100000 P.S. erzwingen,
die z.B. für die 29 Knoten Gesdiwindigkeit eines 27000-t-Kreuzers notwendig sind.
Für die Unterbringung des Brennstoffs steht an Bord ein bestimmt begrenzter
Raum zur Verfügung, der Bunkerinhalt des Schiffes. Man kann nun eine Vergrößerung
des Aktionsradius (und das bedingt bei Kriegssdiiffen eine Erhöhung des Gefedits-
werts) dadurch erreichen, daß man einen Heizstoff verwendet, der einerseits einen
höheren Heizwert (d. h. pro Kilogramm verbrannten Brennstoffs erzeugte Wärme-
menge) hat, anderseits den Raum besser ausfüllt. Beide Bedingungen erfüllt des
Heizöl, dessen Heizwert etwa 30°/o höher und dessen Raumgewicht ca. 10°/o größer
als das der Kohle ist.
Die natürlichen Erdöle, ebenso die bei der Destillation von Steinkohlen- und
Braunkohlenteer gewonnenen Öle sind solche Brennstoffe. Die Einführung des Heiz-
öls in die Schiffahrt wurde einerseits dadurch aufgehalten, daß man Schwierigkeiten
hatte, die großen Vorräte von einigen tausend Tonnen dicht und feuersicher unter-
zubringen, anderseits fehlte es an einer geeigneten Vorrichtung, um große Ölmengen
vollkommen zu verbrennen. Beide Fragen sind heute gelöst, und die Folge ist, daß
die meisten Kriegsmarinen zur Olfeuerung übergegangen sind. Einige verwenden sie
bei einzelnen Schiffstypen noch gemischt mit der Kohlenfeuerung, hingegen als reine
olfeuerung bei Torpedobooten und Zerstörern. Abbildung 97 zeigt einen Wasser-
rohrkessel mit gemisditer Feuerung.
Bo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Die sdiwierige Besdiaffung des Öls ist für mandie Marine ein Kauptnaditeil
dieser Heizmethode; sie ist im Kriegsfall nur dann von Wert, wenn das Land selbst
ölproduzierend istj deswegen ist z. B. Deutschland gezwungen, künstliche öle zu ver-
wenden, aber in fast unersdiöpflichen Mengen ist das natürliche Erdöl in Rußland,
Österreich und den Vereinigten Staaten vorhanden.
Allerdings ist die Angelegenheit der Ölfeuerung für Sdiiffskessel dadurch in den
Hintergrund des Interesses gerüdtt worden, daß man in den Ölmotoren geeignete
Masdiinen gefunden hat,
um auf noch ökonomi-
schere Weise den Heiz-
wert des Brennstoffs in
medianische Arbeit um-
zuwandeln. Es ist näm-
lich zu bedenken, daß trob
der Vervollkommnung un-
serer Dampfmotoren, die
auf einem Höchstpunkt
ihrer Entwicklung ange-
kommen scheinen, der
Gesamtwirkungsgrad ei-
ner Schiffsdampfmaschine
günstigstenfalls doch nur
14°/o beträgt, d. h. von
der Wärmemenge, die in
der auf dem Rost ver-
brannten Kohle bzw. dem
...... _- ., ,...., . „ , .. Heizöl enthalten ist, wird
Abbi1dung93. Kessel mit Raudilkngen und Schornsteinunferleil lor einen 1/ i ki ^ i. -i
I»Dbi Fr«d,i- und Pi>»gierdimpler. geb.iil van Joh. C Tedilenbor«, GeeitemQnde. HUr etwa V7 als NufSarbeit
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
zum Antrieb des Schiffes verwandt, die übrigen ^h sind verloren. Zum Teil liegt
das in der Unvollkommenheit der KeaseU und Maschinenanlage und im Propeller,
zum großen Teil aber auch in den physikalischen Eigenschaften des Wasserdampfes
begründet. Durch Vermeidung der Kesselanlage läßt sich der Gesamtwirkungsgrad
sofort wesentlich verbessern, und darin liegt die große Überlegenheit der Ölmaschine,
die ihr täglich neuen Boden im Schiffbau gewinnt; und wenn audi Nachteile vor-
handen sind, auf die
weiter unten näher ein-
gegangen werden soll, so
scheint es doch, als ob
die vehemente Entwick-
lung der Schiffsdampf'
turbine nur das legte
Auffladcem des sterben-
den Dampfmotors sei.
Außer der schon ge-
nannten Vergrößerung des
Aktionsradius bestgt die
Olfeuerung auch noch
andere Vorzüge, die für
den Schiffsbetrieb von
Bedeutung sind.
1 . Das Anbord neh-
men des Öls ist durch
Pumpen leicht zu bewerk-
stelligen; in drei Stun-
den lassen sich 1500 t
bequem in die Bunker
füllen.
2. Die Bedienung der
Feuer ist eine leichte,
geradezu ideal zu nen-
nende, und damit entfällt
auch ein Teil des Heizer-
personals.
3. Die Verbrennung
ist so gut wie rauchfrei.
Dem entgegen stehen
jedoch:
1. Der hohe O'P'eiS. Abbildung 94. Bobcotk-WUcox-Kesad für ein Kriegsschiff.
2. Die Schwiengkei-
ten der Beschaffung des Öls im Auslande, obwohl dem durch Einrichtung von Öl-
stationen auf den Welthandelsrouten, wie es ja verschiedentlich auch schon geschehen
ist, abzuhelfen wäre.
3. Die immerhin größere Feuergefährlichkeit gegenüber Kohle.
SCHIFFSVIBRATIONEN. Die gesteigerten Anforderungen im Passagier- und
Frachtverkehr auf See, insbesondere im atlantischen Dienst, führten zu immer grö-
ßeren Maschinenanlagen und schließlich zu Leistungen von 45000 P.S. Abbildung 98
DlB Tadinlk Im XX. Jihrhundart IV. a
130 » o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
zeigt eine von den beiden Maschinen des Norddeutsdien - Lloyd - Sdinelldampfers
«Kaiser Wilhelm IL", die der Stettiner Vulcan im Jahre 1903 erbaut hat. Sie stellen
das Vollkommenste dar, was der Sdiiffsmasdtinenbau jener Zeit leisten konnte, und
sind gleidizeitig die größten Kolbendampfmaschinen der Welt. Zwei solcher Masdiinen
stehen im Sihiff, S Zylinder arbeiten auf 6 Kurbeln und leisten bei 80 Umdrehungen
und einem Dampfdruck von 15 Atm. in den Kesseln je 22500 P.S. Die Masdiinen-
höhe beträgt ca. 12 m, die Lange jeder Wellenleitung 71 m, der Durthmesser der
Schraubenwelle 645 mm, der Durchmesser des Schraubenpropellers 7 m. Das Schiff
lief 23,5 Knoten (44 km in der Stunde), und damit hielt Deufsdiland durch mehrere
Jahre den Rekord, das .blaue Band des Ozeans".
Abbildung 95. Drei Woaserrohrkesaet vom Varrowtyp tot <hileniidie Krtegtuhiff«.
Der Übergang von der dreizylindrigen (-kurbeligen) zur vier- und mehrzylindrigen
(-kurbeligen) Maschine war jedodi nicht allein durch die vermehrte Zylinderzahl aus
ökonomisdien Gründen erforderlich, es kam vielmehr noch ein Moment hinzu, das,
solange man es mit verhältnismäßig kleinen Leistungen zu tun hatte, nicht so stark
in die Erscheinung getreten war. Anfangs der neunziger Jahre ward die Frage nach
Vermeidung der Schiffsvibrationen aufgeworfen, als die damals größten Schnelldampfer
der Cunard-Linie, .Campania' und .Lucania', ihre ersten Ozeanfahrten maditen;
zu derselben Zeit beobachtete auch der englische Sdiiffbauer Varrow diese Vibrationen
an seinen Torpedobooten, bei denen in einen sehr leichten Schiffskörper Nasdiinen
hoher Leistung eingebaut waren. Das in England, Deutschland und Amerika auf-
gegriffene theoretische und praktische Studium dieser Frage führte zu Resultaten, die
es heute ermöglichen, nahezu vollkommene Vibrationslosigkeit eines Dampfers zu
sichern.
Wie jede Eisenkonstruktion, z. B. ein Trager oder eine Brücke, so ist auch ein
Schiff elastisch, d. h. es kann unter dem Einfluß von genügend großen äußeren Kräften
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
131
Durchbiegungen annehmen und auf solche Weise in Schwingungen geraten, die den-
selben Gesehen folgen wie die Schwingungen einer gespannten Saite. Diese verhält-
nismäßig großen Schwin-
gungen sind nicht zu ver-
wechseln mit den Ört-
lichen Vibrationen des
Schiffskörpers, wie sie,
von verschiedenen Ur-
sachen herrührend, bei
der Fahrt eines Schiffes,
z. B. als Erzittern des
Dedcs, beobachtet werden
können. Solche Schwin-
gungen können so auf-
treten, daß dabei zwei
Stellen des vom Wasser
fletraflenen Schiffes Ruhe- Abbildung 96. Wuserrohrkessel für die deutsche Kriegsmarine. DerPfeu
" '^ , . gibt den Weg an, ■ten die vom Rost aufUelgendcn Feuergase durdt da* RohrbOndd nehmen.
punkte (Knotenpunkte)
darstellen (Abbildung 99), zwischen denen sich ein Schwingungsbauch ausbildet; es
kann sich aber auch eine Schwingung in der Art von Abbildung 100 einstellen, wobei
das Schiff an drei Stellen Ruhe, an zwei Stellen größte Ausschläge zeigt. Jeder
solchen Schwingungsform eines Schilfes entspricht eine bestimmte Schwingungszahl
in der Minute, die von Schlich bei Schnelldampfern mit etwa 80, bei großen Torpedo-
booten mit etwa 300 ermittelt wurde.
Die Ursache solcher Durchbiegungen und damit der Schiffsschwingungen liegt im
Gang der Kolbenmaschine. Dadurch, daß die Gestänge (Kolben, Kreuzkopf und
Pleuelstange) abwechselnd Auf- und Ab-
wärtsbewegungen ausführen, treten Schwer-
L Punktsverschiebungen in der Maschine auf,
die Kräfte — Massenkräfte — hervorrufen
und auf die Eisenkonstruktion des Schiffes
Kammerartig einwirken; sie suchen einmal
beim Aufwärtsgang des Kolbens die Ma-
schine aufs Fundament zu drücicen, beim
nädisten Abwärtsgang sie vom Fundament
loszureißen.
Um eine schwere Glocite zu tauten oder
eine Schaukel in immer größere Schwin-
gungen zu versehen, verfährt man bekannt-
lich so, daß man die Kraftimpulse im Takt
der Schwingungen auftreten läßt. Durch
diese Gleichzeitigkeit — Synchronismus —
von Krafttmpuls und Schwingung verstärkt
Abbildung 97. Wasserroiirltessel mit gemischter man die le^teren bis zu einem erreidibaren
Feuerung (Hetrti und Kohle). Maximum. Dieser Synchronismus ist beim
fahrenden Schiff dann vorhanden, wenn die Maschine jene Tourenzahl annimmt, die
der obengenannten Eigenschwingungszahl des Schiffes gleichkommt Diese Schwin-
gungen, die bei längerer mehrtägiger Dauer zu einer merkbaren Abspannung der
• = • • DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAQEN ••....
Adktzylindrige Vierfadi-Expansionsmasdiine von 22500 indizierien Pferdestärken mit
iKiuuigleldt füF den Sihnetldunpter dei Norddeutuhen Lloyd .Kalaar Wilhelm II.*. gebaut 1903 van der
Stettlnn Mudilnenbiu Jt-a .Vulcin', StelUn-Bredow.
Nerven von Passagieren und Mannschaft führen, bedeuten aber auch eine überflüssige
und nidit unbedeutende Beanspruchung der Verbände des Schiffskörpers, Diese Vibra-
tionen zeigten sich in bedenklicher Weise bei den kleinen Torpedobooten, wo Ma-
schinen großer Leistung in leichte Schiffskörper eingebaut sind, aber auch bei den
langen Schnelldampfern mit ihren enormen Maschinenleistungen.
Die Mittel, die von verschiedenen Fachleuten vorgeschlagen wurden, um diese
Schwingungen zu vermeiden oder wenigstens zu vermindern, bestehen darin, daß
in den Kurbeln einer min-
] destens vierkurbeligen Maschine
f eine solche Winkelstellung ge-
geneinander gibt, und ander-
Abbildung 99. Schiffssdiwinsungen mit zwei Knotenpu nieten, seits bei gegebener Zylinder-
___----| entfernung die Gewichte der an
7 den einzelnen Kurbeln angrei-
fenden Gestänge so bemißt, daß
sich die vorhin genannten Mas-
Abbildung 100. SchiffssAwingungen mit drei Knotenpunkten. genJ^räfte gegenseitig aufheben,
ausbalancieren; man gelangt auf solche Weise zu einer .ausbalancierten Maschine*.
Alle Schnelldampfer, die meisten großen Fradil- und Passagierdampfer nach 1893,
aber auch eine Reihe von Kriegsschiffen haben solche Kolbenmaschinen erhalten.
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o 133
Soweit Schiffsvibrationen von der Maschine herrühren, werden sie sich jedoch nie^
mals ganz vermeiden lassen, solange man die bekannte hin« und hergehende Be-
wegung eines Kolbens benutzt, um eine Drehung der Welle zu bewirken. Erst da«
durch, daß man einen Motor schafft, der kein Gestänge besigt, an dem es vielmehr
nur rotierende Teile gibt, kann man die absolute Ruhe des Maschinenganges erreichen.
Dieser Motor ist die Dampfturbine.
I 2. DIE SCHIFFS-
I DAMPFTURBINE
miimi».tt»i
Verauchsboot .Turbinia*. gebaut 1804^ 8300 P.S^ Geschw. 32 ■/4 Knoten.
.King Edward', gebaut 1901. 3500 P.S^ Gesdiw. 20 Vi Kn.
•Queen Alexandra*, gebaut 1902, 4000 P. Sn Geschw. 21,6 Kn. -4I^HH
.The Queen*, gebaut 1903^ Geschwindigkeit 21,7 Knoten
•Vta-glnlan', gebaut 1905. 12000 P.S
Geschwindigkeit 19,1 Knoten.
Mangelhafte Kenntnis der Dampfwirkung und Unvoll-
kommenheit der Fabrikationsmethoden haben be-
dingt, daß es erst dem legten Dezennium im 19. Jahr-
hundert gelungen ist, eine brauchbare Dampfturbine zu
schaffen, die sich sehr bald als stationärer Motor zum Antrieb von Dynamomaschinen
einführte und von 1900 ab in dauerndem Siegeslauf den gesamten Kriegsschiffbau
und einen nicht unbe-
deutenden Teil des Han-
delsschiffbaues für sich
eroberte.
Ohne auf Erklärun-
gen näher einzugehen,
die im dritten Bande
bereits gegeben sind,
soll hier nur gesagt
werden, daß die Tur-
bine dem gegen ihre
Schaufeln strömenden
Dampfstrahl seine Ge«
schwindigkeit , richtiger
gesagt seine lebendige
Kraft entzieht. Der aus
dem feststehenden Tur-
binenteil, den Düsen
oder Leitschaufeln, strö-
mende Dampf hat eine
sehr hohe Geschwin-
digkeit; da nun zwi-
schen der Umfangsge-
schwindigkeit des Tur-
binenrades und jener Abbildung 101. Entwidtlung der TurbinensAiffe in der Handelsmarine,
hohen Geschwindigkeit
des Dampfstrahls ein bestimmtes Verhältnis bestehen muß, um eine günstige Aus-
nugung der im strömenden Dampf enthaltenen Energie zu bewirken, so käme man zu
Umfangsgeschwindigkeiten der Turbinenräder, die sich wegen der entstehenden Flieh-
kraft nicht mehr beherrschen lassen, und hauptsächlich, da die Schiffsturbine mit dem
Schraubenpropeller direkt gekuppelt ist, eine sehr hohe Umdrehungszahl des Pro-
pellers erforderten. Das würde aber, wie weiter unten auseinandergesetzt wird, einen
äußerst ungünstigen Wirkungsgrad dies Schraubenpropellers bedingen. Die Möglich-
keit, günstiger zu arbeiten, ergibt sich nun dadurch, daß man erstens Druckstufen
anwendet, d. h. das ganze Druckgefälle vom Kessel bis zum Kondensator in mehrere
•Carmanla*, gebaut 1905,
21 000 P.Sn Geschw. 20 Vi Kn.
»Mauretanla* u. •Lusi-
tania*, gebaut 1907,
74000 P.S^ Geschwin-
digkeit 25 Knoten.
134 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ooooooo
Versuchsboot .Turbinia', gebaut 1804, 2300 P. S.. Geschw.32"/4 Kn
Torpedoboots-ZerstOrer »Velox*. gebaut 1902,
8000 P. S., Geschwindigkeit 27,1 Knoten.
Torpedoboots-Zerstörer .Eden*, gebaut 1909
7000 P.Sn Geschwindigkeit 26,2 Knoten.
Torpedoboots -Zerstörer »Swift*, ge«
baut 1903, 3S 000 P. S^ Geschw. 3S,3 Kn.
Stufen teilt, auf solche Weise in den einzelnen Stufen kleinere Dampfgesdiwindig-
keiten, damit aber audi kleinere Umfangsgeschwindigkeiten der Räder erreicht, und
zweitens, daß man in diesen Druckstufen selbst wieder Geschwindigkeitsstufen schafft
und dem Rade einer Druckstufe
mehrere Schaufelkränze gibt.
Durch Anwendung von festen
Umkehrschaufeln zwischen zwei
Kränzen führt man den Dampf
der Reihe nach auf den ersten,
dann den zweiten, dritten, even«
tuell vierten Schaufelkranz, nugt
auf solche Weise die im Dampf
enthaltene Energie viel vollkom-
mener aus und gelangt so zu
Turbinen, deren Umfangsge-
schwindigkeit bzw.Tourenzahl so
niedrig ist, daß sich eine immer-
hin noch günstige Schrauben-
propellerwirkung erzielen läßt.
Zum Schiffsantrieb finden
zwei Haupttypen Verwendung.
Jene aus der amerikanischen
Curtisturbine entstandene mehr-
stufige Druck- (Aktions-) Turbine
mit mehreren Geschwindigkeits-
stufen, aus der sich u. a. auch
die A.-E.-G.-Vulcanturbine ent-
wicicelt hat, und dann die in
erdrückender Mehrheit vorhan-
GeschQ^ter Kreuser «Amethyst', ge*
baut 1905. 14200 P. S^ Geschw. 23.6 Kn.
Linienschiff «Dreadnought*, gebaut
1906, 25000 P.Sn Geschw. 21.2 Kn.
"U-N
Linienschiffskreuzer .Invincible*. ge-
baut 190S, 50000 P. S.. Geschw. 26 Kn.
CT\
Abbild. 102. Entwicklung der Turbinensdiiffe in der Kriegsmarine, ^^^f Überdruck- (Reaktions-)
Turbine von Parsons, eine eng-
lische Erfindung, bei der die einzelnen Stufen auf einer Trommel angeordnet sind.
Daneben gibt es eine Reihe von Systemen, die zum Teil große Ähnlichkeit mit den
genannten Ausführungen haben, zum Teil Übergänge darstellen, wie Zoelly, Rateau,
Schichau, Bergmann u. a. Als Lichtmaschine für Bordzwecke zum Antrieb für Dynamos
findet auch die hochtourige De-Laval^Turbine Verwendung. Von der Verwendung der
Parsonsturbine als Schiffsmaschine geben die Abbildungen 101, 102 und 103 einen
Begriff.
Das erste turbinenangetriebene Schiff war die »Turbinia*, die Parsons 1894 zu
Versuchszwecken baute. Die wichtigste Erkenntnis aus diesen langjährigen Versuchen
war die Notwendigkeit einer Leistungsverteilung auf mehrere Wellen. Solange die
«Turbinia* mit einer Propellerwelle fuhr und die gesamte Maschinenleistung sich auf
diese eine Welle übertrug, war eine größere Geschwindigkeit als 19 Knoten nicht zu
erreichen, weil die Erscheinung der Kavitation sich einstellte, die verursacht, daß der
Wirkungsgrad des Propellers sofort bedeutend sinkt. Erst als Parsons die Stufen-
zahl seiner Turbine vermehrte, drei Schraubenwellen einbaute und die Turbine so
teilte, daß je ein Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckteil auf eine Welle arbeitete,
wurden die Leistungen und Tourenzahlen jeder der drei Einzelwellen kleiner und
» .. o .. 0 „ o .. o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o » o o a q 135
die Arbeit der Sdiraubenpropeller günstiger. Während mit einer Welle 19 Knoten
erreidit wurden, gaben drei Wellen bei derselben Gesamtmasdtinenleistung 34 Knoten
Geschwindigkeit.
Es braudtte aber dodi einige Zeit, bis alle Vorurteile gegen den neuen Motor
zurüdtgedrängt waren; das ist audi begreiflidt, denn die Turbine fand die hoch-
entwidtelte, ökonomisrfie Kolbenmaschine als mäditigen und bestbewährten Rivalen
vor, und es war sdtwierig, die geäußerten Bedenken gegen den neuen Eindringling
zu zerstreuen; Da war es vor allem der Vorwurf des sdilechten Manövrierens, den
man der Turbine madite. Es ist eine unerlaßlidte Bedingung, die jede Handels- und
Kriegssdiiffsmasthine erfüllen muß, daß sie sich jederzeit absolut sicher umsteuern
läßt und dabei die größtmöglidie Leistung entwidtelt, um das Sdiiff aus voller Fahrt
auf kürzester Stredce (Stoppstrecke) anzuhalten und dann rüdtwärtsfahren zu lassen.
Es liegt im Wesen der Turbinenkonstruktion begründet, daß ihre Schaufeln nur für
eine Bewegungsrichtung gebaut sein können; wollte man mit der gleichen oder nahezu
gleichen Leistung rückwärtsfahren, so müßte man eine zweite, genau oder nahezu
gleich große Turbine als Rüdtwärtsmaschine einbauen, was eine derartige Vergröße-
rung des Raumes und Gewichtes veranlassen würde, daß in den meisten Fällen die
Anwendungsmöglichkeit der Turbine daran scheitern müßte. Die deutsche Marine
hat mit zwei Schwesterschiffen, den kleinen Kreuzern .Lübedt' und .Hamburg', von
denen .Lübedt* Turbinen, .Hamburg* Kolbenmasdiinen besiftt, Vergleichsfahrten aus-
geführt, um alle Eigenschaften des Turbinenapparat"" *" "■«'«-
ben. Dabei ergab sich für das Turbinensdiiff eine
von vier Schiffslängen gegenüber drei Längen b ^
maschinenschiff. Man vergrößerte dann, allerding:
des Gewichtes, die Rückwärtsturbine, um kürzere £
bessere Manövriereigenschaften zu erhalten, und bi
so, wie es Abbildung 104 erkennen läßt. Diese Seh
stellt die A.'E,-G.'Turbine eines Torpedobootes da
Eine zweite Eigenschaft der Turbine, die ihre
als Schiffsmaschine in der ersten Zeit hinderte, we
gere Wirtschaftlichkeit bei kleineren Leistungen. W
einandergesegt, ist für den Aktionsradius die Fal
kleineren, der sog. ökonomischen Geschwindigkeit
anderseits muß die Turbine aber auch so dimen.
daß sie jene für die Maximalgeschwindigkeit erforder!
ergibt. Es liegt nun ebenfalls im Wesen der Turbi
tion begründet, daß sie nur bei einer bestimmte!
richtig arbeitet, während bei allen anderen, hohe
ringeren Umdrehungszahlen sich Energieverluste
einstellen. Wenn man also diese für eine be-
ttimmte maximale Tourenzahl, d. h. bestimmte ^
maximale Sdiiffsgesdiwindigkeit gebaute Turbine |§|SISIIIHIIIlll"
mit geringerer Tourenzahl arbeiten läßt, um .,,..,, ,„,,.. . ....
* . * ,- j. ■ j- 1 -^ j er <it Abbildung 103. Leistung der in den Jahren
eme geringere Gesdiwmdigkeit des Sdiiffes zu ]89+-1910gebautenPar"ons.Sd.iffsturbinen.
erreichen, dann wird sie unökonomisch. Das
zeigte sich bei den schon erwähnten Vergleidisfahrten der deutschen Kreuzer .Lübeck*
und «Hamburg", indem .Lübeck' bei 12 Knoten einen um M°lo größeren Kohlen-
verbrauch als .Hamburg* aufwies.
— -JirtiBltfeirt
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHiNENANLAGEN
Aber selbst bei größten Gesdiwin-
digkeiten wird die direkte Verbindung
der Schiffslurbine mit dem
Propeller eine unwirtsdiaft-
liehe Kombination ergeben
müssen. Es hängt das mit
der Arbeitsweise des Propel-
lers zusammen.
Den Vorgang beim An-
trieb des Sdiiffes durdi einen Sdtrau-
benpropetler dürfen wir uns nicht als
ein Weitersdirauben im Wasser vorstel-
len, weil wir es beim Wasser nicht mit
einem festen und feststehenden Körper
zu tun haben. Die Wirkung des Sthrau-
benpropellers beruht vielmehr ebenso
wie die des Schaufelrades und anderer
Treibapparate auf der Reaktion, die
sidi etwa in folgender Weise erklären
läßt (Abbildung 105). Statt des sidi
drehenden Sdtraubenpropellers denke
man sich einen Kolben K am Ende
der Welle angebracht und diesen Kol-
ben dadurch bewegt, daß die Welle in
Richtung des Pfeiles 1 ausgestoßen
wird und dadurch einen Wasserzylin-
der A (durch Schraffur angedeutet) in
Bewegung segt. Das von vom mit der
Schiffsgeschwindigkeit zufließende Was-
ser wird auf eine höhere Gesdiwindig-
keit gebracht, es wird also beschleunigt.
Diese Beschleunigung kann nur dadurch
erreicht werden, daß durch den Kolben
eine Kraft auf das Wasser A ausgeübt
wird, die umgekehrt wieder am Kolben
und an der Welle eine Gegenkraft her-
vorruft; diese dient, indem sie den
Schiffswiderstand überwindet, zum An-
trieb des Sdiiffes. Was nun in diesem
Idealfall durch Ausstoßen des Kolbens
erreicht wird, kann auch durdi Drehung
eines Sdiraubenpropellers erzeugt wer-
den, dessen Flügel schräge Flachen zur
Wellenachse bilden.
Jenes nach hinten beschleunigte
Wasser A wird durch neues Wasser er-
gänzt, das von vom aus der Richtung B
nachfließf. Dieses Nachfließen geschieht
ooooööooo VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o = <. o 137
unter der Einwirkung der Atmosphäre, ebenso wie bei einer Kolbenpumpe die Atmo-
sphäre bestrebt ist, das hinter dem Kolben sich bildende Vakuum auszufüllen. Wenn
nun die Geschwindigkeit des nach hinten geschleuderten Wassers sehr groß wird, wie
es bei Propellern hoher Umdrehungszahl der Fall ist, dann kann unter Umständen der
Atmospharendrudt nicht mehr genügen, um rasdi genug den leeren Raum auszufüllen.
Infolgedessen bilden sich am Propeller Hohlräume — Kavitationen — , durch die
der jegt zum Teil im Wasser, zum Teil im Vakuum arbeitende Propeller eine be-
deutende Einbuße an Wirkungsgrad erfahren muß. Solche Kavitationen, die nicht
mit dem Einsaugen von Luft durch die Wasseroberfläche zu verwechseln sind, wurden
bei Torpedobootsfahrten häufig beobachtet, stellten sich jedoch in ganz besonders
auffallender Weise und in ganz erheblichem Maße bei den ersten Fahrten der
.Turbinia' ein, wo sie eine erheblidie Verschledilerung der Propetlerwirkung ver-
anlaßten.
Die Schraube ist ein Treibapparat, der bei großem Durchmesser und verhältnis-
mäßig niedriger Umdrehungszahl seinen höchsten Wirkungsgrad erreicht, während die
Dampfturbine gerade ein schnellaufender, hohe
Umdrehungszahlen verlangender Motor ist. Es
wird also die direkte Kuppelung von Turbine
und Schraube stets ein ungleiches Paar darstel-
len, ebenso wie es die langsamlaufende Kolben-
maschine und die hohe Umdrehungen erfor-
dernde Dynamomaschine war. Erniedrigt man die
Tourenzahl, so wird der Propeller günstig ar-
beiten, aber nicht die Turbine; erhöht man die
Tourenzahl, so daß jene für die Turbine günstige
höhere Gesdiwindigkeit erreidit wird, so sinkt
der Wirkungsgrad des Propellers; kurz, die den
Propeller antreibende Turbine tat ein Pegasus
im Jochl
Solange man also kein ins Langsame über-
sefeendes Zwischengetriebe einführt, muß man Abbildung 105. Zur ErUärung der Kavitation,
sich zu einem Kompromiß entschließen und der (v^seHeiaa.)
Turbine eine verhältnismäßig niedrige, d. h. eine schwere Konstruktion bedingende, dem
Propeller hingegen eine höhere Umdrehungszahl geben, als er für die Erreichung des
günstigsten Wirkungsgrades haben müßte. Die Schiffsturbinenbauer haben in dem
scharfen Kampf gegen die Kolbenmaschine viel gelernt, und heute haben wir in der
Turbine einen Motor, der, bei bestimmten Schiffstypen und von gewissen Minimal-
leistungen an, nicht nur jeden Vergleidi mit der Kolbenmaschine aushält, sondern in-
folge seiner sonstigen Vorzüge die Kolben masdiine überflügelt hat; jedenfalls steht so
viel fest, daß, wenige Sonderfälle ausgenommen, die Kolbenmasdiine im Kriegsschiffbau
abgewirtschaftet hat. England ging voran und baut seit etwa sechs Jahren, Deutschland
seit drei Jahren nur Dampfturbinen in seine Kriegsschiffe, die anderen Staaten schlössen
sich, anfangs zögernd, an, und heute ist die Dampfturbine die Kriegsschiffsmaschtne.
Die Haupfvorteile der Turbine gegenüber der Kolben maschine liegen in dem Ar-
beitsvorgang bei dem nur rotierenden Motor begründet; die durch das hin und her
gehende Gestänge verursachten Schiffsvibrationen sind bei einer Turbine, die keine
Totpunkte besi&t, völlig vermieden. Wenn sich trogdem Vibrationen bei einzelnen
Turbinenschiffen zeigen, so sind diese durch das Arbeiten der Propeller verursacht.
138 0 0« o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Abbildung 106. Pars ons -Turbinen anläge mit Marsditurbinen für den italienischen großen Kreuz
aSan Marco', gebaut ISOS von der SodetA manim* llallana Olo, Anuldo, Amutronl A Co. In Genua. Leistung bei forcier
Fahrt! SOOIOP.S. bei 435 Umdrehungen, Geidiwlndlglielli 23 Knoten. Bfll TOlier Fthn geht der Dumpl durdi die Rohrs A
die Hodidrudi'HaupIIurblnen, vcn dort durih die Rohre B In die Niederdruik.Kauptturblnen und aui diesen In die Kondi
Mioren. Bei MarMhfnhrt geht der Dampf aus der Hodidrutfc-MariihturblnB durd< C in die Mittel dnidi-Marschturblne, aui dl«
durdt D und E In die Hodidrudi'Kauptturblnen und aus diesen, so wie bei forcierter Fahrt duriti die NIederdrudi-Kauptturblr
nadi den Kondensatoren. Aul den beiden luGeren Wellen sind die Hoihdrudi-RQdiwartiiurbinen. auf den Inneren Wellen i
Nlederdrud(-RQ(kw&rI«urblnenangebradit.
«oooooooo VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o e o <, o o 139
und dann sind die Vibrationen nur auf das Hinterschiff besdtrSnkt, erreichen auch
nidit jene lästige Stärke, wie sie sich bei Kolbenmaschinen häufig zeigt.
Der Aufbau der Turbinen bedingt wesentliche Erleichterung für die Bedienung,
da keine der Reibung ausgesetsten, also besondere Wartung und Schmierung er-
fordernden Teile, wie Kolben, Stangen, Zapfen, vorhanden sine]; anderseits ergibt
sich eine große Reinlichkeit im Betriebe, weil die Dampfturbine, entgegen der Kolben-
maschine, weder öl noch Wasser nach außen abscheidet. Der Plagbedarf der Schiffs-
turbine ist bezüglich der bebauten Grundfläche fast ebenso groß wie der der Kolben-
maschine, wohl aber ist
bedeutender Gewinn in
der Höhe vorhanden,
was für Kriegsschiffe, bei
denen die Maschinen-
anlage unterhalb des Pan-
zerdecks ihren Plafe fin-
den muß, von besonderer
Wichtigkeit ist. Bei Han-
delsdampfern allerdings
spielt lefiterer Vorteil
keine Rolle, weil Höhe
meist reichlich zur Ver-
fügung steht.
Das Gewicht ist bei
den mit höheren Um-
drehungszahlen arbeiten-
den Dampfturbinen (z.B.
beiTorpedobooten)10bis
^5% kleiner als das der
gleichwertigen Kolben-
maschine, erreicht bzw.
überschreitet es sogar bei
den relativ langsamlau-
fenden Linienschiffs- und
r.. a ' a Wirt Abbild. 107. Dampfturbine System Sdiidiau fUr ein deutsches Torpedoboot.
schaftlichkeit der Turbine bei kleinen Geschwindigkeiten, die als Ökonomische und
Marschgeschwindigkeiten für Kriegsschiffe hauptsächlich in Betracht kommen, führte zur
Anordnung von Marschturbinen, worunter Turbinenstufen mit kleinem Füllungsdampf-
votumen zu verstehen sind, die den Hochdrudtstufen des forcierten Betriebes vor-
geschaltet werden und ermöglichen, bei kleineren Geschwindigkeiten mit kleinen
Dampfmengen ökonomisch zu arbeiten. Parsons hat diese allerdings Raum und
Gewicht vermehrende Anordnung geschaffen, und Abbildung 106 zeigt (in schematischer
Darstellung) eine solche Turbinenanlage für einen modernen Kreuzer.
Um bei voller Fahrt den Widerstand der leer mitlaufenden Marschturbinen zu
vermindern, läßt man sie durch Verbindung mit dem Kondensator im Vakuum ar-
beiten. Die Rohrleitung wird bei Anordnung von Marschturbinen natürlich kompli-
zierter, und die Verteilung der Leistung auf mehrere Wellen verursacht eine oft un-
erwünschte Abhängigkeit der einzelnen Wellen voneinander.
140 »eoo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAQEN qoooooq
Diesem Parsonssdten
System der Mehrwellen-
anordnung, wobei die
vollständige Expansion
des Dampfes vom Kessel-
bis zum Kondensator-
dnidt auf mehreren Wel-
len sidi vollzieht, ist ein
Konkurrent in der Ein-
zelwetlenanordnung er-
standen, die heute immer
mehr an Ausdehnung ge-
winnt und auch bei fast
allen neueren Anlagen der
deutschen Marine Ver-
wendung gefunden hat.
Bei diesem System, das
zuerst von dem Amerikaner Curtis, besonders aber von der Allgemeinen Elektrizitäts-
Gesellsdiaft in Verbindung mit dem Stettiner .Vulkan' ausgebildet wurde, sind die
sämtlidien Turbinenstufen auf einer Propellerwelle angeordnet; jede Welle hat eine
selbständige Turbine und ist von 'den Nachbarwellen unabhängig, und die Dampf-
dkonomie bei kleinen Geschwindigkeiten wird dadurch erreicht, daQ man einzelne
von den Dampfzuführungen (Düsen) der partiell beaufschlagten Hothdruckstufen ab-
schaltet; damit sind auch alle aus der Anordnung der Marschturbinen entstehenden
Betriebsmängel und Havariemöglichkeiten vermieden. So sind z. B. die Anlagen
der Schichau- und Vulcan -Torpedoboote gebaut, ebenso jene der deutschen Linien-
sdtiffe.
Abbildung 107 zeigt eine Turbine der Schichauboote >S 168—171' als Einzelwellen-
anlage, im Gegensag dazu
Abbildung 108 die Par-
sonsturbinen des ersten
deutschen Turbinentor-
pedobootes aS 125".
Mit Zoellyturbinen ist
das von der Kruppschen
Germaniawerft gebaute
Torpedoboot, G173" (Ab-
bildung 109) ausgerüstet.
Es ist Interessant, zu
sehen, wie sidi im Tur-
binenbau jene Erschei-
nung wiederholt, die sich
im vergangenen Jahrhun-
dert bei der Entwick-
lung der Kolben maschine
zeigte. Dubende von Ma-
«A{«a„*.,«»n «,., r/Ion rt» Abbildung 109. Deutsches Torpedoboot ,0 173", gebaut 1008/09 von
smineniypen wuroen ge- ^^.^^^ ^^^^^^ ^_q Germaniawerft, Kiel. D»r AntrKb eriolgt dur* D>mpi-
baut, denn fast jede grO- Mrbtnen vom System Zoelly, gEbsut von Esdier, WyQ * Co. ZQrldi.
o o o o o e o a e VQN WALTER LAAS UND PAUL KRAINER - q q » q ■> 141
8ere Firma hatte ihre Son-
derkonstruktion; sdiÜeß-
lich aber ging aus dieser
bunten Reihe jene Sdiiffs-
masdiine hervor, welche
als stehende Hammer-
masdiine bzw. liegende
Rädersdiiffsmaachine das
Feld beherrschte. Das-
selbe zeigt sich heute im
Turbinenbau. Man kann
von einer .Normaltur-
bine* sprechen, die aus
einzelnen , mit Druck-
und Geschwindigkeitsab-
stufung arbeitenden Rü-
dem und einer daran-
geseßten, der Parsons-
schen ähnlichen Trom-
melturbine besteht, und AbbildungllO. NiederdruA-VorwSrtstrommel der Porsona-Dompfturbine
somit einerseits im Hoch- für den Homburger Dompfer .Imperator", <eb«ui i«a «an den vulcan werken.
druckteil die Vorteile der Hamburg. OewiAl ISS Tonnen.
starken Düsenexpansion, anderseits im Niederdruckteil den hohen Wirkungsgrad der
voll beaufschlagten Trommelturbine besigt.
Im Handelssihiffbau lagen in einer Beziehung die Verhältnisse für die Einführung
der Dampfturbine günstiger, insofern z. B. bei einem Schnelldampfer (AbbildungllO
und 111) die ökonomische Geschwindigkeit in der Nahe der Maximalgeschwindigkeit
liegt. Hier tritt jedoch
ein anderes Moment stö-
rend auf, nämlich die für
einen wirtschaftlidi ar-
beitenden Propeller zu
hohe Tourenzahl der
Dampfturbine. Die vor-
hin erwähnten Vorteile
der Turbine kommen für
den Reeder nicht so in
Betracht wie fürden Kon-
strukteur des Kriegsschif-
fes. Raum ist in viel
größerem Maße vorhan-
den, das Gewicht braucht
nicht so peinlich beurteilt
zu werden, und da die
S diif f skolbenmaschine
bei hohem Drude und
Abbildung 111. GehSuseunterieil der Niederdrudt-Vonwörtsturbine des niederer Tourenzahl öko-
Hamburger Dampfers .Imperator', g«iuut 1912 von den vuicanwerken, Hamburi. nomischer arbeitet als die
142 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o c o <> o ,
Dampfturbine, so erklärt
sich damit der Umstand,
daß man heute in alle
Handelsdampfer, Kanal-
und Sdinelldampfer aus-
genommen, immer nodi,
und sehr wahrsdieinlidi
nodi lange, Kolbenma-
sd\inen einbaut.
Der Erfolg der Dampf-
turbinenbauer hat aber
die Kraft der Kolben-
masdiinenbauer gestärkt
und sie veranlaßt, nach
neuen Bundesgenossen
Umsdiauzu halten. Wenn,
sagte man sich, etwas
imstande ist, die in hoher
Vollendung dastehende
Abbildung 112. Sdiittskessel mit Oberhiber, System WÜhelm SAmidt. ^''*"' ""*' Vierfath-Ex-
pansionsmasmine weiter
zu entwickeln, dann ist es die Anwendung des überh igten Dampfes. Dieser ver-
langt jedod) eine Änderung der Steuerungsorgane der Kolbenmasdtine und zwingt,
das Ventil an Stelle des Sdiiebers anzuwenden. Die Verwendung des überhißten
Dampfes erfordert aber audi den Einbau besonderer Überhiger, die entweder der
Kesselanlage angegliedert, mit den Abgasen derselben betrieben werden, oder als
unabhängige Überhiger
selbständige Feuerung
erhalten. Das System
von Wilhelm Schmidt
(Abbitdung112) hat nicht
nur im Lokomotivbau,
sondern auch im Schiff-
bau große Verbreitung
gefunden.
Von den Ventil-
steuerungen ist es fast
aussdiließlidt die Ventil-
steuerung von Leng, die
sid) in mehreren Aus-
führungen mit Erfolg
Eingang in die Handels-
marine verschafft hat.
Auf der Brüsseler Aus-
stellung des Jahres 1910
war eine Torpedoboots- Abbildung 113. Stirnradvorgelegc für Poreons-SduHsturbinen. Einkieii«.
masdiine mit LengSteue- SArtubenrldtrpasr ■-■ auf der 160O mlnutlidie Umdrehungen sulwclienden Dampf-
rung .usgestellt. Wohl """•""•"• ' "■" •» 7^;SVC%*".tl'.i"j'° """'"*"" ""''"■""""
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Abbildung 114. 5d\ema des Föttinger- Transformators.
I Ist dJo piimlrt, von der Dampfturbine hoher UniitrehungauM an-
gcDHebeiw WcUei aut dteicr il^t daa Sihleuden-ad A, daiWaaser an-
aaugt und In meinem Drude erhebt. Dieses Drudcwaiaer wird dunh
die Leitung B und die DHw C gegen die Sekundlrwaisenurblne D
gefOhrt und treibt die» und die Sehundlrwclle II mll we«nllldi gt-
weiQ man, daß eine solche Masdtine
sehr wirtsdiaftlidi arbeitet, daß der
Antrieb der Ventile relativ einfach ist,
daß sich die Umsteuerung leidit und
sidier bewerkstelligen läßt und daß
sich somit der Einführung dieses Typs
in den Handelsschiffbau gewisse Per-
spektiven eröffnen könnten, aber trott-
dem kann man überzeugt sein, daß
sich die Kolbenmasthine den einmal
an die Dampfturbine verlorenen Boden
nie wieder erobern wird. Einerseits
die unbestreitbaren Vorzüge der Tur-
bine: der Mangel jeglicher sich rei-
benden Teile, anderseits die Kompli-
kation, die ein Überhiger in der Kes-
selkonstruktion und im Betriebe ver-
anlaßt, hauptsüchtich aber die täglich mehr an Bedeutung gewinnende Verbrennungs-
kraftmaschine lassen solche Versuche wenig aussichtsvotl erscheinen. Wenn die Dampf-
turbine verdrangt werden sollte, dann wird es durch die Verbrennungskraftmaschine
geschehen, nimmer durch die Kolbendampfmasdtine.
Dieser starke Wetteifer zwischen Kolbenmaschine und Dampfturbine hat aber ge-
rade in allerlegter Zeit erneute Anstrengungen hervorgerufen, um der Turbine den
breiten Boden des Handelsschiffbaues zu erobern. Man hat, unter Verzicht auf den
direkten Schraubenantdeb, versucht, durch Einschatten von Zwischengetrieben die
Tourenzahl der Propellerwelle zu vermindern, um auf diese Weise eine schnell-
laufende kleine Turbine von geringem Gewicht und einen langsamlaufenden großen
Propeller von hohem Wirkungsgrad zu erreichen. Abbildung 113 zeigt das mecha-
nische Zwischengetriebe, das Parsons bei dem Dampfer .Vespasian' mit Erfolg zur
Anwendung gebracht hat.
Ein ahnliches Getriebe hat die Westinghouse-Qesellschaft in amerikanische Schiffe
eingebaut.
Die originellste Idee ist zweifel-
los diejenige des Professors Föt-
tinger, die zum Bau eines hydro-
dynamischen Zwischengetriebes, des
sog. Föttinger -Transformators, ge-
~ führt hat. Das Prinzip wird durch
die schematische Abbildung 114, die
Konstruktion durch Abbildung 115
erläutert.
Die ersten Versuche, die der Stet-
tiner „Vulcan" mit einem solchen
Abbildung 115. SAnitt durch den Fattinger-Transtormotor Transformator für einen kleinen
(KhematiKh). A U( daj aul der PrlmarweUe I befcBtigle. *on der Dampf- Werftdampfer durchführte, ergaben
hrphlnit jtna^rE.>h»n# ^f*tJ^\iA^m,A. Hji« Wjt«.#i- fr4tf ■■■■ & In H(- ml, , ,' ,,,. , IIA
einen hohen Wirkungsgrad der An-
lage; man konnte jedoch in Zweifel
sein, ob sich der Transformator in
der Sekundinvelle
sind latXehende
Rade A nirCidifahri
■r Sdieufebi A, D u
144 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o q q q o
größeren Ausführungen audi so bewähren, ob hauptsädilidi bei Leistungserhöhungen
sein Wirkungsgrad sidi nicht wesentlich ungünstiger gestalten würde. Deshalb ist das
Vorgehen der Hamburg'-Amerika'-Linie freudig zu begrüßen, die s\d\ vor kurzem ent-*
schloß, in einen größeren Fracht- und Passagierdampfer eine Anlage von 2x6000 P.S.
einzubauen. Während diese Zeilen zum Druck gehen, finden in den Hamburger
Vulcanwerken die Dauerproben statt, die bisher ein in jeder Beziehung günstiges Er-
gebnis geliefert haben: bei einer Überse^ung von 800 Touren der Turbinenwelle auf
160 Touren der Propellerwelle sind 89 ^/o Wirkungsgrad gemessen worden« und die
Umsteuerung von «voll vorwärts' auf «»voll rücitwärts' wurde absolut sicher in 12 Se-
kunden bewerkstelligt.
Prüft man diese Zwischengetriebe auf ihre praktische Anwendbarkeit, so wird man
zu der Oberzeugung gelangen, daß sie alle den Vorteil auf wirtschaftlicher Seite nur
durch erhebliche Komplikationen erreichen. Die mechanischen Zwischengetriebe mit
ihren bei hohen Leistungen und Geschwindigkeiten starkem Verschleiß ausgesetzten
Zähnen, die bei Seegang Stöße und Überbeanspruchungen erfahren müssen, die elek-
trischen Übertragungen, die an und für sich kostspielig in der Anlage sind, mit zwei
Energieformen arbeiten und durch Isolationsstörungen, Kurzschluß weitere Havarie-
möglichkeiten für die Schiffsmaschine ergeben, das hydrodynamische Getriebe mit zwei
Arbeitsmedien, beweisen, daß der hier beschrittene Weg kaum der richtige sein kann,
um die Einführung der Dampfturbine ins Handelsschiff zu sichern. Alle diese Be-
strebungen sind am legten Ende nur Eingeständnisse einer schwachen Stellung der
Turbine gegenüber der geringeren Geschwindigkeit des Handelsschiffes; sie zeigen die
Grenzen ihrer Anwendbarkeit und lassen weitere Lösungen durch Zwischengetriebe
wenig aussichtsvoll erscheinen. Richtiger scheint es, das Problem durch Schaffung
eines Propellers, der hohen Wirkungsgrad mit hoher Tourenzahl verbindet, zu lösen.
Im Zusammenhang mit der Dampfturbine sollen auch noch die kombinierten
Anlagen besprochen werden, die in jüngster Zeit mehrfach Anwendung gefunden
haben.
Die Kolbenmaschine ist vorzüglich geeignet, hohe Dampfdrucke auszunutzen, während
die Dampfturbine gerade imstande ist, die Energie niedriggespannten Dampfes in
vjeii höherem Maße zu verwerten, als es die Kolbenmaschine vermag. Während die
Expansion in einer modernen Schiffskolbenmaschine äußerstenfalls eine 14 fache ist,
läßt sie sich in der Dampfturbine auf das ISO fache treiben. Von diesem Gedanken
ausgehend, hat man ein Maschinenaggregat geschaffen, bei dem der Dampf zuerst in
€iner Kolbenmaschine arbeitet und dann in eine Dampfturbine strömt, wo ihm unter
weiterer Expansion bis auf den Kondensatordrucit der Rest seiner Energie in viel
vollständigerer Weise entzogen wird, als es in einer Kolbenmaschine möglich wäre.
Dabei läßt man gewöhnlich zwei Kolbenmaschinen auf zwei Seitenschrauben arbeiten
und gibt der Mittelwelle die Dampfturbine.
Man erreicht durch eine solche Anlage nicht nur eine erheblich gesteigerte Öko-
nomie, sondern er^.elt auch noch den Vorteil, daß man für die Rücicwärtsfahrt die
beiden Kolbenmaschinen zur Verfügung hat, die energischer wirken und das Fahrt-
moment rascher aufheben, als es die Turbinen vermögen. Die beiden Riesen-
dampfer der White-Star- Linie: ji,01ympic* und sein zu trauriger Berühmtheit gelangtes
Schwesterschiff »Titanic*, haben solche Kombinationen von Turbinen und Kolben-
maschinen erhalten.
Der Kohlenverbrauch stellt sich bei solchen kombinierten Anlagen um 8^/o gün-
stiger als jener des reinen Turbinenantriebs.
Tafel III.
Sdiiff in den Spanten (Sdiidtau -Werft, Daniig).
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o 145
T^ie Sdiwierigkeiteni die sich der Einführung der Dampf"
i 3. DIE SCHIrrS- *^turbine in den Weg stellteni zeigten sidi audi bei der
I GASMASCHINE 1 SdiiffsgasmasAlne, worunter alle zum Sdiiffsantrieb ver-
'^ t wandten Verbrennungskraftmasdiinen (mit Kraftgas, Ben-
zin, Petroleum, Paraffin-, Roh- und Teeröl angetrieben) verstanden sein sollen. Audi
hier galt es gegen den mächtigen Konkurrenten zu kämpfen, der die hödiste Stufe der
Vollendung erreidit hatte, und man stellte Anforderungen, weldie die hundert Jahre
alte Dampfmasdiine erfüllt, in gleicher Strenge an die junge Gasmaschine»
Die Dampfturbine befand sich insofern in einer günstigeren Stellung, als sie viel
leichter in großen und größten Einheiten gebaut werden konnte, während die Schaf-
fung großer Schiffsgasmaschinen heute noch bedeutenden Schwierigkeiten begegnet
Ohne auf die Arbeitsweise der verschiedenen Gasmaschinenarten näher einzugehen,
weil das bereits an anderer Stelle* geschehen ist, sei hier nur erwähnt, daß für
Schiffszwecite Verpuffungs-^ und Gleichdruck- (Diesel-) Motoren, sowohl im Viertakt wie
im Zweitakt arbeitend, einfach- und doppeltwirkender Art zur Anwendung gelangen.
Bei Kenntnis des Arbeitsvorganges ist es nicht schwer zu erkennen, inwieweit die
Gasmaschine den Forderungen, die allgemein an eine Schiffsmaschine gestellt werden
müssen, gerecht werden kann.
Die Forderung der Wirtschaftlichkeit (als Brennstoffverbrauch für die Leistungs-
einheit aufgefaßt) wird von der Gasmaschine in hohem Maße erfüllt, und in dieser
Beziehung läßt sie die Dampfkolbenmaschine und Dampfturbine weit hinter sich.
An einem Beispiel sei das erläutert. Eine 900 -P.S. -Schiffskolbenmaschine, die als
Dreifach-Expansionsmaschine gebaut ist, gebraucht für die Bremspferdekraftstunde
0,9 kg Kohle, deren theoretischer Heizwert 6000, deren tatsächlicher Heizwert 4500
Wärmeeinheiten beträgt, d. h. es sind für die 900 P. S.
900 X 4500 X 0,9 = 3645000 Wärmeeinheiten
in der Stunde erforderlich, während der gleichstarke Dieselmotor pro Pferdekraft*
stunde nur 2200 Wärmeeinheiten, also im ganzen stündlich 1 980000 Wärmeeinheiten
erfordert, d. i. Vs vom Wert der Dreifach-Expansionsmaschine.
Da einerseits der Brennstoffverbrauch für die Einheit der Leistung geringer ist,
anderseits die aus der Gewichtseinheit Brennstoff gewonnene Wärmemenge wesent-
lich größer (10 : 7) ist als bei Kohle, so ergibt sich eine bedeutende Vergrößerung
des Aktionsradius bei gleichem Brennstoffgewicht; das mit Gasmaschinen angetriebene
Schiff vermag einen vier- bis fünfmal längeren Weg als das dampfangetriebene zurück-
zulegen.
Freilich ändert sich das Bild, wenn man den Preis von Kohle und Rohöl in Be-
tracht zieht I denn während 10000 Wärmeeinheiten in Form von Kohlen ungefähr
4 Pf. kosten, kosten sie heute in Form von verzolltem Rohöl 12 Pf. Unter An-
nahme dieses Preises stellen sich also die Brennstoffko^ten in der Stunde auf
14,60 M. für die Dampfmaschine, hingegen auf 23,70 M., d. h. 60^/0 höher, für die
Dieselmotoren.
Diese ungünstige Stellung wird aber dadurch wieder verbessert, daß bei einer
solchen Anlage der Kessel heizerdienst entfällt, und daß es während der Betriebs-
pausen keinen Brennstoffverbrauch gibt.
Die Herstellungskosten des Motors selbst sind heute bei mittleren und größeren
* Im III. Bande.
Die Technik im XX. Jahrhundert. IV. IQ
146 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN q q q q q q q
Leistungen allerdings, tro6 Entfalls der Kesselanlage, wesentlich höher (beim Zwei«
takt bis 45^/0, beim Viertakt bis Ober lOO^/o) als jene einer Dampfmasdiinenanlage
gleicher Leistung, und nur bei kleinen Leistungen wird die Gasmaschine billiger» weil
dabei der Entfall des Kessels zugunsten der Gasmaschine wirkt
Die Manövrierfähigkeit stellt heute, und vielleicht noch für lange Zeit, die
schwächste Seite der Schiffsgasmaschine dar; es ist dem Motor versagt, aus eigener
Kraft . anzuspringen und seine Umdrehungen innerhalb weiter Grenzen zu ändern,
beides Eigenschaften, die an der Dampfmaschine zu höchster Vollendung ausgebildet
sind; diese springt aus jeder Stellung an, bedarf dazu der denkbar einfachsten Vor«
richtungen, die ein Versagen ausschließen, und anderseits läßt sich durch eine Fül"
lungsänderung innerhalb der Grenzen 20 und 70 ^/o die Leistung bis auf das Zwölf"
fache steigern und die Tourenzahl beliebig einstellen, ohne die Ökonomie wesentlich
zu beeinflussen. Das kann die Gasmaschine nicht, und man muß sich damit be-
gnügen, wenn sich eine Verminderung der Leistung auf Vs der maximalen anstandslos
erreichen läßt
Das Umsteuerproblem ist bei den kleinsten Motoren am einfachsten dadurch ge«
löst, daß man den Motor in demselben Sinne weiterlaufen läßt und die Schraube
durch Verstellen ihrer Flügel in die symmetrische Lage umsteuerbar einrichtet Ab*
bildung 116 zeigt Meißner" Umsteuerschrauben in größter und kleinster Ausführung.
Eine andere Umsteuermöglichkeit ergibt sich durch Wendegetriebe« Bei den großen
Motoren, wie sie je^t für seegehende Schiffe in Leistungen bis zu 2000 P.S. pro
Welle schon gebaut werden, wird mittels Preßluft umgesteuert und angefahren; der
Motor selbst oder besondere Hilfsmaschinen erzeugen komprimierte Luft, die in Be«*
hältern aufgespeichert und, wenn umgesteuert oder angefahren werden soll, in die
Zylinder des Motors eingelassen wird, wo sie als Antriebsmittel wirkt, bis der Motor
die gewünschte Gangart eingeschlagen hat; das bedeutet natürlich eine Komplikation
und damit auch eine Verteuerung der Anlage gegenüber jener ideal-einfachen Lösung
bei der Dampf kolbenmaschine; dadurch erscheint aber auch die Betriebssicherheit
beeinträchtigt, solange nicht eine einfachere, unbedingt sicher wirkende Umsteuerung
gefunden ist.
Nur bei kleinsten Motoren erfolgt das Anlassen ähnlich wie bei Automobilen
durch eine Handkurbel.
Bei Beurteilung der Betriebssicherheit der Schiffsmotoren gegenüber der
Dampfmaschine hat man sich, solange die Entwicidung auf dem jet^t beschrittenen
Wege weitergeht und nicht grundlegende Änderungen bei der Energieumse^ung ein-
treten, stets vor Augen zu halten, daß die Dampfmaschine ein fertiges Arbeitsmittel,
den Dampf, in verwendungsbereiter Form empfängt und ausnu^t, während sich die
Gasmaschine den Energieträger erst bereiten muß dadurch, daß sie den Brennstoff
mit Luft innig mischt und zur Entzündung bringt; das ergibt einen mehr oder we-
niger komplizierten Vorgang und damit im Zusammenhang größere Wahrscheinlich-
keiten für Störungen des Betriebes. Gestörte Vergasung oder Zündung finden kein
Analogon bei der Dampfmaschine. In dieser Eigenart der Energieumsegung liegen
gewisse Schwierigkeiten begründet, die sich bei der konstruktiven Ausgestaltung gel"
tend machen und geeignet sind, die Betriebssicherheit herabzusetzen: hohe Tempera-
turen, hohe Drücke und, mit den letzteren verbunden, bedeutende Gestängekräfte, die,
wenn sie auch nur Bruchteile von Sekunden lang wirken, eine wesentlich stärkere
Dimensionierung der arbeitenden Maschinenteile erfordern, als es bei Dampfmaschinen
üblich ist
o o o B a o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER q q <» ° q q 147
Während die Dampfmasdiinenzylinder Maximaldrüdte von 18 Atm. und Im Fall«
hödister Überhibung 300 bis 350 <> Temperatur erfahren, sind bei den Dieselmotoren
40 Atm, Drude und 2000" Celsius normale Höchstwerte. Diese Verhältnisse er«
schweren die Konstruktion wesentlidi
und zeigen ihren hemmenden EinfluQ
besonders dann, wenn es sidi um die
Sdiaffung sehr großer Einheiten han-
delt. 2000 P.S. in einem Zylinder
zu erzeugen, dürfte heute als Grenze
anzusehen sein. Wenn man dagegen
bedenkt, daß moderne Kriegssdiiff'
anlagen Leistungen von 18000 bis
20000 P. S. auf einer Welle besi^en
und soldie von 25000 sdion in Er-
wägung gezogen sind, so kommt man
dodi zu der Überzeugung, daß, tro^
der unleugbar bedeutenden Vorzijge
auf selten der Gasmasdiine und ihrer
in den legten drei Jahren rapid fort-
sdireitenden Entwidtlung und wadi-
senden Verwendung, die Zeit dodi
nodi nidit so nahe liegt, daß man
für größte Leistungen Gasmasdiinen
baut.
Die deutsdie Marine hat einen
dreizylindrigen ßOOO-P.S.-Motor seit
längerer Zeit im Versudisstadium bei
der Masdiinenfabrik Augsburg-Nürn'
berg, die auf dem Gebiete derSdiiffs-
dieselmotoren Pionierarbeit geleistet
hat. Eine Verdoppelung dieser Ma- AbhUdung 116. UmsteueraArauben System Meißner,
sdiine, also sedis Zylinder von zusammen 12000 P.S., war für die Mittelwelle des
Liniensdiiffs .Prinzregent Luitpold" in Aussidit genommen, dodi haben die nodi nidit
abgesdilossenen Versudie dahin geführt, diese Anlage erst bei einem neueren Linien-
sdiiffe zur Anwendung zu bringen.
Bei Beurteilung des Gewidits der Motoranlage kommt als günstigstes Moment
das Fehlen der Kessel in Betradit, ein Umstand, der sidi hauptsädtlEdi bei kleinsten
und größten Leistungen bemerkbar madit, hingegen bei Motoren mittlerer Größe und
Gesdiwindigkeit kaum fühlbar ist; hier ist vielmehr zu berüdcsiditigen, daß infolge
der einfadien Vier- und Zweitaktwirkung gegenüber dem DoppeUZweitakt der Dampf-
masdiine das Zylindergewidit für die Leistungseinheit wesentlidi größer werden muß.
Das führt dahin, daß z. B. die SOOO-P.S.-DampfkoIbenmasdiine eines Fradit- und
Passagierdampfers inkl. Wellen leitung, Propeller und Kondensator etwa 80 kg/P.S.
wiegt gegenüber dem Gewidit des einfadi wirkenden Viertaktmotors der .Selandia*
(Abbildung 124), das ohne Wellenleitung und Propeller 113 kg/P.S. beträgt.
Da den Zylinderdimensionen aus den vorhin erwähnten Gründen in gewisser Weise
nadi oben eine Grenze gesegt ist, so kann man größere Einheiten nur durdi Ver-
mehrung der Zylinderzahl erhalten. Dieses Aneinanderreihen von Zylindern wird
148 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o o
jedoch bei Sd>iffsmasdiinen infolge des besdiränkten Raumes sehr bald eine Grenze
finden. Heute baut man die größten Motoren mit 6 bis 8 Zylindern«
Das Gewicht des Motors ist durch die gewählte Tourenzahl bedingt, diese aber
wieder in Abhängigkeit von dem Propeller, der ihr eine obere Grenze segt und diese
Grenze bei steigenden Leistungen herunterdrückt, wenn nicht anderenfalls jene Er«
scheinung der Kavitation eintreten soll. Bei kleinsten und leichtestgebauten Mo-*
toren, wie sie bei Rennbooten Verwendung finden, liegt die mit der Tourenzahl n
und dem Kolbenhub s in dem Zusammenhang
s.n
stehende sekundliche Kolbengeschwindigkeit c zwischen 4V2 und 5 m, erreicht in
außergewöhnlichen Fällen 6V2 m, während sie bei mittelschweren Motoren fUr kleine
und mittlere Jachten und bei Passagierbooten 3 bis 4 m pro Sekunde nicht über-
schreitet und bei den großen, langsamlaufenden schweren Motoren der Hafenverkehrs-*
boote, Fluß" und Kanalschiffe, Fischereifahrzeuge und großen Seeschiffe ungefähr in
den Grenzen von 2V2 bis 3 m pro Sekunde schwankt. Demgemäß ändern sich auch
die Gewichte des Motors und betragen:
3,2 bis 3,6 kg für die Bremspferdestärke bei Rennbooten,
14 bis 18 kg bei Motoren mittlerer Geschwindigkeit,
etwa 50 kg und mehr bei Motoren kleiner Geschwindigkeit
Dort, wo einerseits Gewichtsersparnis und anderseits für die Erreichung eines
höheren Wirkungsgrades eine langsamer laufende Schraube verlangt wird, kann durch
Anwendung eines Zwischengetriebes, z. B. des Föttinger "Transformators, eine Ver«
einigung dieser beiden sich widersprechenden Forderungen erreicht werden.
BRENNSTOFFE. Als Brennstoffe kommen für Schiffsmotoren in verschwindender
Menge gasförmige, hauptsächlich nur flüssige Brennstoffe in Betracht. Denn tro^
ihres günstigen thermischen Wirkungsgrades und der Möglichkeit, billige Kohle zum
Betrieb zu verwenden, haben die Schiffssauggasanlagen keine größere Verbreitung ge*
funden, es ist vielmehr ihre Verwendung beschränkt geblieben auf Flußlastboote und
"Schlepper. Herrschend und täglich an Bedeutung gewinnend sind die Ölmotoren ge-
worden, jene Verbrennungskraftmaschinen, deren Energieträger Öle sind, die man bei
der Destillation von Erdöl, Braun- und Steinkohlenteer als flüssige Produkte gewinnt.
Dahin gehören: Benzin, Petroleum und Gasöl aus dem rohen Erdöl; Leuchtöl und
Paraffinöl aus dem Braunkohlenteer; Benzol» Kreosotöl und Anthrazenöl (Teeröle) aus
dem Steinkohlenteer. Die ersten Motoren arbeiteten mit den leichtflüssigen Ölen, haupt-
sächlich Benzin. Die leichte Entzündlichkeit, die nahezu vollkommene Verbrennung,
die einfache Konstruktion der Vergaser, das geringe Gewicht der Motoren stellten die
Vorteile dar, während die Feuergefährlichkeit des Brennstoffs, sein hoher Preis als
Hauptnachteile veranlaßt haben, daß man zu dem weniger leicht entzündlichen Spi-
ritusbenzol, zum Petroleum und schließlich zu den Treibölen übergegangen ist.
Bei der Verwendung von Tretböl mit hohem Entflammungspunkt ist Feuergefähr-
lichkeit in wesentlich geringerem Maße vorhanden, und da sich diese Treiböle auch
als Nebenprodukt der Braunkohlen^ und Steinkohlendestillation ergeben, so ist für
jene Länder, die, wie Deutschland, fast keine natürlichen Erdöle besitzen, eine Preis-
steigerung kaum zu erwarten, im Gegensatz zu den aus Erdölen gewonnenen Treib-
ölen, die durch Ringbildungen in den Kreisen der Petroleumproduzenten Preis*
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER o o o o o o 149
erhöhungen erfahren durften, sobald die zunehmende Verwendung der Ölmotoren»
besonders audi zum Schiffsantrieb, solche aussiditsreidi erscheinen laßt.
Diese Treiböle, worunter man Gasöl, Paraffinöi, Kreosot-* und Anthrazenöl ver-
steht, die mit einem spezifischen Gewicht zwischen 0,83 und 1,1 einen Heizwert von
8800 bis 10000 WE-kg aufweisen, stellen heute den für größere Motoren weitaus
wichtigsten Brennstoff dar. Sie lassen zufolge ihres hohen Entflammungspunktes
(Ober 65^) die für die Erreichung eines günstigen thermischen Wirkungsgrades hohe
Kompression zu und eignen sich somit hervorragend zur Anwendung des Dieselschen
Gleichdruckverfahrens, das bei großer Wirtschaftlichkeit eine große Betriebssicherheit
wegen des Fehlens besonderer Zündvorrichtungen zeigt« Momente, die bei der Ver«
Wendung zum Schiffsantrieb von ganz besonderer Bedeutung sind.
SCHIFFSDIESELMOTOREN. Seit 1903, in welchem Jahre der erste Schiffs-
dieselmotor gebaut wurde, hat sich diese Maschinengattung erst langsam, dann aber
immer rascher Eingang in den Schiffsbetrieb erzwungen und scheint nach den Ereig-
nissen der legten Zeit berufen, in der nächsten Zukunft schon den Motor für kleine
und mittelgroße Fracht- und Passagierschiffe abzugeben und die Dampfmaschine aus
diesem Gebiete ebenso endgültig zu verdrängen, wie es durch die Benzin-, Petro-
leum- usw. Motoren bei kleinen Schiffen bereits geschehen ist Mitte 1912 waren
fertig bzw. im Bau ca. 50000 P. S. an Schiffsdieselmotoren für Fracht- und Passagier-
dampfer von 1000 — 22000 t DepL, und allerwärts sind Neuanlagen vorgesehen bzw.
projektiert Deshalb soll hier auf die Vorteile dieser Maschinengattung, die sich bei
ihrer Anwendung im Großschiffbau besonders geltend machen, noch hingewiesen
werden.
Wie alle Gasmaschinen, zeigt der Dieselmotor in seiner Verwendung bei Schiffen,
speziell auch bei Kriegsschiffen, die schon genannten Vorteile des geringen Brenn-
stoffverbrauchs, damit verknüpft eine wesentliche Vergrößerung des Aktionsradius auf
das Vier- und Fünffache oder eine entsprechende Erhöhung der Maschinenleistung
und Geschwindigkeit die sofortige Betriebsbereitschaft, eine wesentliche Raum- und
Personalerspamis und alle jenen Vorteile, die durch den Fortfall der Kesselanlage
und ihrer Bedienung sich ergeben, d. i. vor allem die Möglichkeit des Forcierens
ohne Überlastung des Personals, ein einfaches, rasches Übernehmen des Brennstoffs
durch Pumpen, die Rauchlosigkeit bzw. Rauchverminderung und die durch die Ver-
kleinerung bzw. den Fortfall der Schornsteine sich ergebenden Vorzüge, die sich ganz
besonders in einer günstigeren Geschü^aufstellung bei Kriegsschiffen zeigen, und die
zusammen mit der erhöhten Geschwindigkeit eine Verbesserung der militärischen
Eigenschaften, des Gefechtswertes, ergeben. Nach 1906 ist das Manövrierproblem des
Dieselmotors durch Preßluftumsteuerung in so befriedigender Weise gelöst worden,
daß auch nach dieser Richtung hin der moderne Motor wenig zu wünschen übrigläßt
Das Umsteuern von voll vorwärts auf voll rücitwärts erfordert bei den größten bisher
im Betrieb befindlichen Anlagen weniger wie 20 Sekunden, und auch das Regeln der
Umdrehungszahlen kann durch Regeln der Ölzufuhr nach den Zylindern bis auf ^/s
und ^/6 der normalen stattfinden, ohne den Brennstoffverbrauch für die Leistungs-
einheit wesentlich zu erhöhen. Der ganze Manövriervorgang: Ingangse^en durch Druck-
luft, Einschalten des Brennstoffs und Ausschalten der Druckluft bzw. Umsteuern, er-
folgt durch Bewegen zweier Hebel am Maschinistenstand.
Allerdings stehen solchen bedeutenden Vorteilen nicht zu leugnende Nachteile
gegenüber; dahin gehören vor allem die durch die großen Drücke und hohen Tem-
peraturen hervorgerufenen bedeutenden Beanspruchungen von Zylindern, Gestängen
ISO »ooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o e o a ^ o o
und Wellen, die zu reldilidier Dimensioniening der Arbeitsteile führen und mit der
Forderung geringen Gewichts im Widersprud) stehen.
Die Hilfsei nnditungen, Masdiinen und Apparate, die für den Sdiiffsbetrieb mit
Abbildung TT7. Motorboot Klasse .A* der deutschen Marine mit lOO-P.S.-KSrtins-EinspriUmotor.
Dieselmotoren notwendig sind, d. s. Anordnung von Preßluftzylindern am Motor oder
besondere Kompressormascliinen, die Unterbringung von Drucitluftbehältern, eventuell
die Aufstellung von Kompressoren „zweiter Ordnung* zum Anlassen der größeren
Kompressormaschinen, schaffen zweifellos eine Komplikation der sonst so einfach er-
sdieinenden Anlage. Damit im Zusammenhang steht auch die Frage nach dem An-
trieb der Übrigen für den Sdiiffsbetrieb erforderlichen Hilfsmasdiinen und Apparate,
die bisher aus denselben
Kesseln wie die Haupt-
maschine mit Dampf ge-
speist wurden. Durch den
Entfall der Hauptkessel-
anlage ergibt sich beim
Dieselmotorenantrieb die
Notwendigkeit, entweder
für diese Hilfsmaschinen
einen besonderen Hilfs-
dampfkessel aufzustellen,
der auch für Heiz- und
KodizwecJte Dampf lie-
fert und aus naheliegen-
den Gründen mit öl ge-
feuert wird, oder eine
mit Dieselmotoren be-
triebene elektrisdie Zen-
trale einzuriditen, oder eine Drudtluftzentrale vorzusehen, von wo aus nach den ein-
zelnen elektrisch oder pneumatisch angetriebenen Hilfsmasdiinen Strom bzw. Druck-
luft gesandt wird. Hydraulischer Betrieb käme nur für gewisse Hilfsmaschinen, wie
z. B. Ladewinden, in Betracht. Durch soldie Einrichtungen geht aber der Vorteil des
« g c a .. o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER » o o ^ ° o 151
einheitlidien Betriebes, wie ihn der Dampfbetrieb für alle Sdiiffsmasdiinen auf-
weist, verloren, und die besonderen Arbeitsmedien für die Hilfsmasdiinen bedingen
sdiließlidt eine kompliziertere und teurere Gesamtanlage.
Zu den Naditeilen zählt Budi die Unterbringung des Öls an Bord, die besondere
dldichte Nietungen erfordert, die weit sorgfältiger als wasserdidite ausgeführt werden
müssen, die Sdiwierigkeit der ölbesdiaffung und der hohe Preis des Öls, das einst-
weilen wenigstens nodi nicht in den notwendigen Mengen in allen Häfen zu haben
ist. Dod) läßt sich mit Sidierheit erwarten, daß bei steigender Verwendung von
Abbildunj 119. Wolseley -Motoren des Rennbootes .Ursula', ax" ZyUnder von niMmmen wp.s.
Schiffsdieselmotoren in Zukunft auf den Welthandelsrouten Ölstationen eingerichtet
werden. Bei Kriegsschiffen ergibt sidt als ein besonderer Naditeil des Ölmotors das
Fehlen des wichtigen Kohlensthuges durd) den Fortfall der Kohlenbunker, und end-
lid) muß auch noch auf den Rüdeschritt hingewiesen werden, der zweifellos getan ist,
wenn man von der rein rotierenden Dampfturbine mit allen ihren Vorzügen zu der
Gaskolbenmaschine übergeht mit den jeder solchen hin- und hergehenden Bewegung
anhaftenden Mängeln. Die Entwicklung weist und drängt auf Lösung des Problems
der Gas- bzw. Ölturbine, die den hohen thermisdien Wirkungsgrad der Gasmaschine
mit den maschinentechnisciien Vorzügen der Turbine verbinden soll; freilich trennt
uns von Jenem Zukunftsmotor noch eine tiefe Kluft, die nach den Resultaten der bis-
herigen Gasturbinenkonstruktionen so bald nicht überbrückt werden dürfte-
152 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHrNENANLAGEN o o o » e o o
Bei all den Erfolgen, die der Motor in seiner Anwendung auf GroQsdiiffe in den
legten Jahren errungen hat, darf man sidi nidit verhehlen, daß nodi mancher Schritt
nadi dem Grundsag .^II^
mit Weile" vorsichtig zu-
rückgelegt werden muß,
ehe die Anwendung bei
größeren Handelsdamp-
fem und Kriegsschiffen
selbstverständlicii wird;
man muß sich dabei die
zu erreichenden Leistun-
gen von lOOOOOP.S. vor-
halten und anderseits die
Sdiwierigkeit erkerinen,
die mit der Schaffung
eines 2000'P.S.'Zylin-
ders verknüpft ist.
Wenn es auch von
den Interessentenkreisen
Abbildung 120. Rennkreuier »Daimler II* mit tOO-P.S.'Daimler-Schiffs- beharrlich geleugnet wird,
miTlor. Oewlimer des UnipRlHi 1910. g^ Jgßt gj^^ J^^J^ j^Jt
großer Sicherheit erwarten, daß die Ölpreise, die heute schon durch Zölle sehr in
die Höhe geschraubt sind, mit der steigenden Anwendung von Ölmotoren nodt
höher getrieben werden, nidit etwa weil die Nachfrage das Angebot übersteigen könnte,
sondern weil sich die Rohölprodukfion von jährlich 40 Millionen Tonnen in festen
Händen weniger, den Markt beherrschender Gesellschaften befindet.
Vom Standpunkt des Schiffsmaschinenbetriebes muß für die zukünftige Entwick-
lung des Großschiffsmotors vor allem ein Streben der Konstrukteure nach Verein-
fachung verlangt wer-
den. Diese ist heute
selten vorhanden. Viele
von den in den legten
Jahren entstandenenMa-
schinen (Viertakt, Zwei-
takt, einfach- und dop^-
peltwirkender Art) zei-
gen dem unparteiischen
Fachmann den Ubelstand
komplizierter Konstruk-
tionen, sei es, daß eine
zu große Zahl von Ven-
tilen oder unzweckmäßige
Lagerung der Steuerwel-
len notwendige Demon- Abbildung 121. Direkt umsteuerbarer RohSl-Sdiiffsmotor für Untersee-
tagen sehr erschwert, sei •"'*'*^' "^"' """ ""^ ^'"^- '^'"' *-°- ö«™.r.i.w.rf(. ki.i. ui*mg icno p.s.
es, daß dort, wo auf Verminderung der Ventile und Vereinfachung der Zylinderguß-
stücke, guten Massenausgleich u. a. Wert gelegt ist, andere Mängel auftreten: hohe,
weniger stabile Maschinen, UmfUhrungen durch Balanciers und längere Gestänge.
o o o c o » o c o VON WALTER LAAS UND PAUL KRArNER o o o o o o 153
Dies alles erfordert nodi Klärung und praktische Erprobung im Dauerbetrieb des
Schiffes und kann nicht aus noch so vielen Proben im Versuchsfeld erkannt werden,
wo alle Verhältnisse wesentlich günstiger als auf See liegen.
Um 50 erfreulicher ist es, zu sehen, wie sich einige Motorkonstrukteure bei der
Ausgestaltung der GroQschiffsmotoren an das bewährte, in hundertjähriger Entwick-
lung gereifte Vorbild der Schiffskolbenmaschine gehalten und von dort Konstruktions-
prinzipien und eine Reihe gutbewährter Details entnommen haben; es wäre natür-
lich fehlerhaft, die Konstruktionen sklavisch zu kopieren, denn was dort recht, ist hier
noch lange nicht billig. Aber um
nur eins hervorzuheben, so ist z. ß.
bei doppeltwirkenden Maschinen die
freie Zugänglichkeit der Kurbeln, Ge-
stänge und Wellenlager an Stelle
des verschlossenen, Jede Hand- und
Augenkontrolle verhindernden Kur-
belgehäuses, wie es manche Firmen
anwenden, ein wichtiger Fortschritt
im Sinne dessen, was der Engländer
ab .ship-shape-made* bezeichnet,
die dem Schiffsgebrauch angepaßte
Maschine, ein Begriff, von dem
manche Motorkonstruktion noch him-
melweit entfernt ist, die bloß als
eine in das Schiff gesegte Land-
maschine erscheint. Auch hier kann
der leichtgebaute Schnelläufer hoher
Leistung ein bewährtes Muster ab-
geben. Alle bisher errungenen Er-
fahrungen zugegeben, kann man dem
Großschiffsmotor doch noch nicht jene
Sicherheit zuerkennen, die man im
dauernden angestrengten Betriebe
verlangt und verlangen muß.
MOTORTVPEN. Die Abbildun-
gen 117—124 stellen eine Reihe ty- Abbildung 122. Blick In den Masddnenraum eines .Oer-
pischer Schiffsgasmaschinen und der mania'-Taudibootes, gtbnu von der Fried. Krupp A^. Oerminli'
von ihnen angetriebenen Sdtiffe dar. *•*■ '"■'■
Die deutsche Marine hat über 100 Motorboote (Abbildung 117) mit Einzelleistungen
bis über 100 P. S. im Betrieb. An Stelle der Dreifach-Expanstonsmaschine, die von
einem Thornycroftkessel gespeist wurde, ist ein Körtingmotor eingebaut, der, mit
Spiritusbenzol arbeitend, bei 500 Touren 100 P.S. leistet (Abbildung 118).
Eine der stärksten Rennbootsmaschinen, die Wolseley-Motorensnlage der «Ursula",
zeigt Abbildung 119. 2 X 12 Zylinder mit einer Gesamtleistung von 760 P.S. arbeiten
auf zwei Welten. Abbildung 120 zeigt den bekannten Monakosieger .Lürßen-Daimler*
in voller Fahrt. Der Wasserrennsport hat die Entwicklung der Schiffsgasmaschine
sehr stark und erfolgreich beeinflußt, hauptsächlich durch die beim Sport maßgebende
Forderung hödister Geschwindigkeit. Die weitestgehende Ausnutzung der Materialien,
die Benutzung von neuen Baustoffen, die Vervollkommnung der Konstruktion in
154 """o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o ° .. o » o ..
Richtung äußerster Gewiditsersparnis ist durdi die täglidi an Bedeutung gewinnende
Motorbootindustrie bedingt worden.
Für Unterseeboote sind von Körting, der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg und
der Krupp-Germaniawerft sowohl für die deutsche wie für ausländische Marinen eine
Reihe von bestbewährten Motoriypen geschaffen worden. Abbildung 121 zeigt einen
1000'P.S.-Rohölmotor von Krupp und Abbildung 122 läßt den Einbau dieser Motoren
ins Unterseeboot erkennen. Bei Unterwasserfahrt besorgen Akkumulatoren, die von
den Ölmotoren vorher geladen wurden, in Verbindung mit Elektromotoren an den
Schraubenwellen den Antrieb des Bootes.
Von besonderer Bedeutung ist es, Segelschiffe und Fischereifahrzeuge mit Hilfs-
motoren auszurüsten, um die Schiffe von Wind und Wetter unabhängig zu machen.
Ein- und Ausfahrt aus den Häfen ohne Schlepperhilfe zu ermöglichen; in beiden
Fällen sind einfache, in Anschaffung und Betrieb billige Motoren, die auch zum
Antrieb der verschiedenen Hilfseinrid\tungen , wie Negwinden, Ankerspille, benugt
werden können, am Plat}e.
Zum Antrieb eines 6S00- 1- Schiffes verwendet die Hamburg- Amerika- Linie zwei
8C0-P.S.-Moloren vom Junkerstyp, die von der Aktiengesellschaft Weser (Bremen)
gebaut werden (Abbildung 123). Diese Motoren zeigen als Eigentümlichkeit beiderseits
offene Zylinder mit zwei gegenläufigen Kolben; solcher Zylinder sind zwei in Tandem-
anordnung übereinandergestellt. Das erste, Januar 1912 in Dienst gestellte Groß-
motorsihiff für Fracht und Passagiere ist die „Selandia* von der Ostasiatisihen Schiff-
fahrtsgesellschaft in Kopenhagen. Die 2 Maschinen (Abbildung 124), 8 -Zylinder- Vier-
,000000 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
takt einfachwirkende Motoren nach dem Dieselprinzip arbeitend, entwickeln bei
140 Touren 2500 Wellenpferdestärken und erteilen dem Schiff von 7400 t eine Ge-
schwindigkeit von 12 Knoten.
Was an Raum und Gewicht der Maschinenanlage gespart und welche sonstigen
Vorteile in schiffbaulidier Beziehung erzielt werden können, wenn der Dampfbetrieb
durch den Olbetrieb ersegt wird, gebt aus einem Vergleich der Abbildung 125* mit
Abbildung 21 (S. 72) hervor. Abbildung 21 ist eine Raumskizze des Schnelldampfers
.Kaiser Wilhelm 11/ mit einer Dampfanlage von 40000 P.S. und ca. 6000 t Kohlen
Abbildung 125. Norddeutscher- LI oyd-Sdtnelld am pf er .Kaiser Wilhelm II.* (Proicki m[i Olmoioren.)
für eine Fahrt; Abbildung 125 gibt eine Vergleichsskizze desselben Schiffes mit einer
Olmaschinenanlage. In diesem Falle läßt sich in kleinerem Raum und mit gleichem
Gewicht eine Masdiinenanlage von 60000 P.S. und Ol für Hin- und Rückfahrt unter-
* Nach den Entwürfen von Prof. Laas.
156 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o o q
bringen, wobei nodi Raum gewonnen wird und die Gesdiwindigkeit eine Erhöhung
von 23 Vs Knoten auf 26 erfährt. Wurde man dasselbe Sdiiff mit Ölmasdiinen von
nur 40000 P.S. ausriisteni so könnte man gegenüber Dampf und Kohle etwa 4000 1
an Gewidit unter sonst gleidien Verhaltnissen sparen und große Räume gewinnen.
Ferner würden hierbei anstatt 300 Mann Masdiinen" und Kesselpersonal nur etwa
100 Mann nötig werden.
Dieselben Vorteile resultieren beim Kriegssdiiff, aber es kommen nodi einige
hinzu: es lassen sidi wesentlich mehr Gesdiüt^e mit günstigeren Bestreidiungswinkeln
aufstellen» die Möglichkeit des Breitseitfeuems aller Geschähe ist gegeben, weil die
lästigen Schornsteine entfallen.
ii ^wei Möglichkeiten hegen bei dieser Art des An-
4. DcR ELcKTRISCnE ^triebsvor: Akkumulatoren werden geladen und
SCHIFFSANTRIEB liefern Strom für einen Elektromotor auf der Pro-
1 pellerwellei oder eine Zentralstation erzeugt Strom
zum Antrieb des Motors. Es ist der Akkumulatorenindustrie noch nicht gelungen,
einen Akkumulator von solcher Leichtigkeit, Dauerhaftigkeit und einem solchen Preis
herzustellen, daß seine Verwendung für größere Schiffsanlagen ernstlich in Frage käme;
wohl ist er bei kleinen Anlagen, z. B. Vergnügungsfahrzeugen, mit mehr oder weniger
Erfolg schon angewandt worden. Bessere Aussichten für die Zukunft läßt die zweite
Art des Antriebs erwarten, um so mehr, als ähnliche Anlagen bei Unterseebooten
typisch geworden sind und sich bestens bewährt haben. Die elektrische Zentrale erhält
Dampfturbinen oder Gasmaschinen zum Antrieb der Dynamos, die den Strom für
einen langsam laufenden Elektromotor an der Propellerwelle liefern. Solche Anlagen
kämen für alle Arten Fracht-* und Passagierschiffe in Frage, und der Elektromotor
wirkt hier als Tourenverminderer, so wie es die auf Seite 143 besprochenen Trans«
formatoren für Turbinenantrieb tun. Solche Anlagen sind zurzeit für amerikanische
Schiffe in Bau. Zu nennen wäre hier auch noch das System del Proposto, bei dem
ein Gasmotor für die normale Vorwärtsleistung den direkten Antrieb des Propellers
besorgt, hingegen bei Rückwärtsfahrt und beim Manövrieren eine Dynamomaschine von
verhältnismäßig kleiner Leistung antreibt, die den Strom für einen auf der Propeller-
welle sitzenden Elektromotor liefert. Aber auch diese Anordnung, die gewisse ökono-
mische Vorteile bietet, leidet an Komplikation, Gewichts-, Raum- und Kostenvermehrung.
immm>»iHMM>MtMMti>ttMiMlttttii»tt>i»M«t»»i
^ niP DDODPT T PO Aiti ende des 19. Jahrhunderts, schon vor Einführung
O. UID FKUFCLLDK | t\ der Dampfturbine zum Schiffsantrieb, war das An-
wendungsgebiet der beiden Propeller Schaufelrad und Schraube genau getrennt;
das Rad war aus der Seefahrt verdrängt, und seine Anwendung beschränkte sich,
gewisse Sonderfälle ausgenommen, auf jene Schiffe, bei denen ein geringer Tiefgang
bzw. eine im Verhältnis zur Tauchung große Leistung vorhanden war. Deshalb findet
man heute Schaufelräder bei Fluß- und Binnenseeschiffen (Personen- und Schlepp-
dampfern) und bei solchen Fahrzeugen, die an der Küste über flaches Wasser fahren
sollen (z. B. für die Fahrt Bremen—Norderney). Die Räder verlangen zufolge ihrer
Konstruktion und Größe eine relativ sehr niedrige Tourenzahl (30 — 60), und ihre An-
wendung führt demgemäß zu schweren Maschinen. Bei großen Leistungen sind diese
Räder mit Rücitsicht auf einen hohen Nutzeffekt mit beweglichen Schaufeln versehen;
beim Eintauchen und Austauchen der festen Schaufeln ergibt sich nämlich ein Stoß
aufs Wasser, der neben anderem auch einen bedeutenden Effektverlust zur Folge hat
o o o o o o o o o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER 157
und nur in jenen Fallen zugelassen werden kann» wo die Wirtschaftlichkeit der Anlage
nicht in Betracht kommt oder die Konstruktion der beweglichen Schaufeln eine un-
erwünschte Komplikation und Verteuerung der Anlage bedeuten würde« Die großen
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Abbildung 126. Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln der Räderfahre «Friedridi Franz IV. '» gebaut
1901 von F. Sdiidiau, Elbing. MaadilnenlelsCung 2S0OLP.S. bei 48 mlnutlldien Umdrehungen, Qeschwlndlgkelt 14 Knoten.
Die Schaufeln a sind um Zapfen b drehbar, die In den Radarmen c gelagert sind. Jede Schaufel tsC an einem Hebel d,
dessen Drehpunkt b Ist, befestigt. Der Endpunkt e dieser Hebel steht durch Stangen f In Verbindung mit einem exsen-
trisdi sur Radwelle gelagerten Ring g, der durch den Hauptlenker h bei der Drehung des Rades ebenfalls su einer Drehung
um die feststehende Ezzentersdielbe I geswungen wird. Diese Drehung von g und damit der Zapfen k, 1, m bewirict eine
Bewegung der Schaufeln um Ihren Drehpunkt b derart, daQ sie beim Eintauchen ins Wasser und beim Austauchen aus
demselben mit ihrer sdiarfen Kante n ohne Stog ins Wasser und aus demselben treten, wodurch der Wirkungsgrad des
Rades erhöht wird.
Mississippidampfer, bei uns kleine Flußdampfer führen solche festen» meist hölzernen
Schaufeln. Im Gegensatz dazu haben alle größeren Räderschiffe Räder mit beweg«
liehen Schaufeln (Abbildung 126). Solche Räder werden in Durchmessern bis zu 9 m
und mit Schaufelbreiten bis zu 4V2 m ausgeführt.
Dort, wo besondere Verhältnisse des Fahrwassers, der BrUcJcen eine Vergrößerung
der Schiffsbreite durch die seitlich angebrachten Schaufelräder nicht zulassen, gelangt
das Hinterrad zur Anwendung, das, hinten am Schiff angebracht, eine geringere
Breite als das Schiff besitzt, aber diesen Vorteil durch einen schlechten Wirkungsgrad
erkauft, weil der Wasserzufluß durch das vor dem Rade fahrende Schiff wesentlich
ungünstig beeinflußt wird.
Wenn, wie es vereinzelt bei russischen Flußdampfern vorgekommen ist. Gas«
maschinen zum Antrieb des Räderschiffs vorgesehen werden, so muß mit RUcicsicht
auf die geringe Tourenzahl des Rades ein ins Langsame übersetzendes Rädergetriebe
eingeschaltet werden.
158
DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN
Der Schraubenpropeller oder die Sdiiffssdiraube, dieser weitaus wichtigste
Treibapparat, hat in aditzigjähriger Entwicklung eine ziemlich bestimmte, typische Form
angenommen. Die vielen Bestrebungen, durch mehr oder weniger einschneidende
Veränderungen der wirksamen Flache, der Flügelform, Verbesserungen zu erzielen,
haben zu gsr keinen oder negativen Erfolgen geführt. Und so baut man heute den
Propeller fast allgemein als mathematisdie Schraubenfläche, bei der jeder Punkt des
Flügels dieselbe Steigung besigt; die Erzeugende stellt man entweder senkrecht zur
Achse, wie bei allen schnellaufenden, also auch den turbinenangetriebenen Propellern,
oder man gibt ihr bei langsamer laufenden, größeren Schrauben eine Neigung nach
rückwärts. In Riditung der Welle gesehen haben die Flügel eine ei- oder ellipsen-
ähnliche Form, wobei die kleine Achse der Ellipse je nach der spezifischen Belastung*'
eine gröQere oder geringere Breite erhält.
Kaum ein anderes Maschinenelement hat eine fihnlidi umfangreiche Literatur her-
vorgerufen wie die Schiffsschraube. Die bedeutendsten Mechaniker und Schiffbauer
»- aller Nationen haben sich darin
versucht, befriedigende Theo-
rien für die Wirkungsweise und
Berechnung dieses Treibeppa-
rats aufzustellen, umfangreiche
und kostspielige Versuche in
den Schiffbaulaboratorien Eng-
lands, Deutschlands und Ame-
rikas haben manche wertvollen
wissenschaftlichen Resultatege-
zeitigt; daneben hat aber auch
eine Legion Unberufener die
Patentliteratur mit unfrucht-
baren Ideen gefüllt, Laien, die
dem Schiffbau, dem Propeller
und seiner Wirkung kenntnis-
los gegenüberstehen , haben
Formen des Propellers .erfun-
den', die entweder sdion lange
als ungeeignet verworfen oder
von Haus aus unsinnig waren.
Da aber der Propeller heute
in demselben MaQe noch das
Interesse von Nichtfachleuten
zu erregen scheint, so ist wenig
Aussicht vorhanden, daß diese
trübe Quelle so bald versiegt.
Das Problem ist eins der schwie-
rigsten; die Wasserbewegung am Hinterschiff ist durch die Saugwirkung des Schiffes
und die Reibung der Wasserfäden an der Schiffswand gestört und entzieht sich einst-
—tfse—
Abbildung 127. Sdiraubenpropeller des Norddeulsdien-Lloyd-
Sdinelldampfers .Kaiser Wilhelm II.'. Die linke Zeidinung »igt einen
SdYnlU durdi die Kabe und einen von den vier Haieln In Analihl, die redile
Zehtinuni einen Sdinltl durdi die Sihr*ube In Ungerlditung dei Sdilffei und
die Befertliung dei SdiraubcnllQgels in der Nabe mlltela 5fhraubenbol»n.
Gewidit dtl vlerilQ gell gen Propeller» mll Nabe 30 I.
* Unter spezifisdier Betastunf ist hierbei der Quotient
Widerstand des Sd\iftes
projizierte Fladie aller Flügel
Die speiifisdte Belastung ist nadi oben begrenzt durdi die Seite 137 erklärte Ersdteinung der Kavi-
tation, die den Wirkungsgrad des Propellers bedeutend herabseht.
-<><> VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
15»
weilen einer zu brauchbaren Resultaten fuhrenden mathematisdien Behandlung. So-
lange diese Vorgänge durdi grSndlidiste Versuche nicht weiter geklärt werden, sollten
es mathematisch gewandte, aber sthiffbaulith unerfahrene .Nur-Theoretiker' besser
vermeiden, Theorien aufzustellen, die vielleidit r- — — — — i
.sehr elegant', aber anderseits gänzlich wert-
los sind. Nur das groß angelegte Experiment
und Untersuchungen, die die Wasserbewegung
z. B. mit Hilfe der photographischen Platte fest-
halten und analysieren und darauf eine gesunde
Theorie aufbauen, können hier einen erf olgreidien
Sdtritt bedeuten. Aber auch dann bleibt noch
eine Sdtwierigkeit bestehen, aus solchen im
kleinen durchgeführten Versuchen sidtere Schlüsse
auf die Erscheinungen der Wirklichkeit am aus-
geführten Sdiiff zu ziehen. Wenn wir heute
Propeller mit 75 "/o und mehr Wirkungsgrad*
bauen, so geschieht das rein erfahrungsgemäß.
Anderseits bewegt sitfa, wie weiter oben aus-
geführt, die Entwidclung der Kraftmaschine in
der Richtung schnellaufender rotierender Ma-
schinen (Dampfturbinen, Gasturbinen), und des-
wegen erscheint es richtiger, das Problem nidtt
in dem Anpassen des schnellen Motors an eine
langsam laufende Schraube, vielmehr in der
Schaffung eines für höchste Tourenzahlen ge-
eigneten Propellers zu suchen; deswegen sei hier
auf den schon wiederholt aufgegriffenen hydrau-
lischen Reaktionspropeller hingewiesen; frü-
here Versuche sind zwar mißlungen, lassen jedoch
neue Angriffe des Problems nicht auasidifslos
erscheinen, da wir heute raschlaufende mehr-
stufige Schleuderpumpen mit sehr hohem Wir-
kungsgrad zu bauen imstande sind; das dürfte eine braudibare Lösung in engere
Nähe rüdten. Wir haben das Analogon in der Dynamomaschine, die für den Antrieb
durch eine Kolbenmaschine niedriger Tourenzahl in ihrer Konstruktion gehemmt war,
bis die Dampfturbine Befreiung von drückender Fessel brachte, ihr jene hohe Touren-
zahl ermöglichte, die ihrer Eigenart zukommt
Bei kleineren Ausführungen werden die Propellerflügel mit der Nabe aus einem
Stück gegossen; bei größeren Ausführungen werden die Flügel besonders hergestellt
und mit der wiirfel- oder kugelförmigen Nabe durdt Schraubenbolzen verbunden, wie
es Abbildung 127 zeigt. Diese Verbindung hat den Vorzug, die Auswechslung eines
schadhaft gewordenen Flügels zu ermöglichen und durch eine Verdrehung des Flügels
auf der Nabe eine Änderung der Schraubensteigung zu bewirken. Das Flügelmaterial
ist Gußeisen für normale Handelsschiffspropeller in Größen bis zu 2 m, für alle
größeren Ausführungen Stahlguß, bzw. für alle hochtourigen Propeller (Motorboote,
AbbUdung 128. Ein Sdiraubenfltlset far den
Schnelldampfer .Kaiser Wilhelm II.', lui
StahlbroiuegegiMKn van Fried-Krupp, Esasn. aewridil
5MfalMi4lf««UgkeH4»-SSIiB/qinm.lS— U^Dehnuns.
' Wirkungssrad '
_ Schiffawiderstnnd x SAiHagesdiwindtfllteit
Brems leistung der Masdiine.
160 o e o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o o o ° o
Barkassen, Kriegsschiffe) Bronze. Abbildung 128 zeigt einen einzelnen aus Stahl-
bronze gegossenen Flügel des Sdinelldampfers .Kaiser Wilhelm II.*
Bei Sdtiffen, deren geringer Tiefgang den für die Leistung notwendigen Schrauben-
durchmesser nicht zuläßt, und bei denen anderseits die Anwendung eines Seiten-
oder Hedcrades sich ausschließt, kann man mit Erfolg den von Thomycroft erfundenen
Turbinenpropeller anwenden, der aus einem rasch rotierenden Schraubenpropeller
kleinen Durchmessers und einem dahinter angebrachten Leitschaufelapparat besteht.
~ """''■"'■'""''■''''■''"' "'''"' 1 F\ie Grundlage fOr den Maschinenentwurf
6. DER BAU UND BETRIEB U büdet die Ermittlung der für eine be-
DER SCHIFFSMASCHINEN stimmte Geschwindigkeit des zu erbauen-
- ..■.■.—.— f den Schiffes notwendigen Maschinen-
leistung. Diese Ermittlung kann auf rechnerischem Wege erfolgen, dies genügt aber
dann nicht, wenn es sich um die Beurteilung eines neuen Schiffstyps mit wesentlich
anderer Geschwindigkeit handelt. Dann muß der Schleppversuch mit dem Schiffs-
modell stattfinden, worüber auf Seite 96 das Erforderliche gesagt ist. So gelangt
man zu den Nuttpferdestärken der Maschine und kann daraus auf die in den
Maschinen bzw. Turbinen zu entwickelnden Pferdestärken, die indizierten Pferde-
stärken , schließen. Aus diesen rechnet man die notwendigen Dimensionen der
Maschine, Anzahl, Durchmesser der Zylinder und Hub der Kolbenmaschine oder des
Ölmotors bzw. Stufenzahl und Durchmesser der Turbinen.
Die am meisten angewandten Materialien des Schiffsmaschinenbaues sind Guß-
eisen, Stahlguß, FluQ-
eisen (Flußstahl) und
Bronze, daneben auch
noch für hoch bean-
spruchte Teile besondere
Materialien hoher Festig-
keit, wieNicltetstahl, M an-
ganbronze u. a.
Die Kesselhüllen sind
meist Siemens - Martin-
flußeisen mit einer mitt-
leren Festigkeit von 45 kg/
qmm und einer Dehnung
von 20— 25"/o. Diese von
den Hüttenwerken in
maximalen Dimensionen:
18000 X 3900 X 36 mm,
gelieferten Bleche (ent-
sprechend einem Gewicht
von 19 t) erfahren in den
Kesselschmieden weitere
Abbil<luna129. Niederdnickzylinder einer Uniensdiiffsmasdüne, legouen D„._L„jf.,_- !_j„„ _:-
v«,d«rFriSl,K™ppAXI.Germ.nl.i«II.Kkl. Z,ll™i.rdürd>m.«er2MOmm.HublO0Omm. Bearbeitung, mdem Sie
Oowiditajt durdi Walzen in zylin-
drische Form gebracht werden,- die kreisrunden Bodenbleche werden durch Flansch-
maschinen hydraulisch gekrempt, denn werden die für die einzelnen Teile notwen-
digen Nietlöcher gebohrt und die Nietverbindung hydraulisch oder von Hand ge-
o o o o o o e f o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER 161
sdilossen. Die Siede- und Flammrohre werden eingezogen und befestigt, und zulegt
durch eine Wasserdrudtprobe die Dichtigkeit der Konstruktion geprüft; dabei ist der
Probedrudi um 5 Atm.
höher als die Betriebs-
spannung.
Die sich nicht bewegen-
den Teile der Maschine:
Maschinengestell, Lager,
Orundplatte, Turbinenge-
häuse, sind meist, die
Dampfzylinder stets aus
Cußeisen. In Fällen hoher
Beanspruchung bzw. ge-
ringen Gewichts sind die
erstgenannten aus Stahl
^Siemens-Martinflußeisen)
gegossen. Diese Gußstücke
zählen mit zu den größten
Erzeugnissen der Gieße-
reitechnik; so zeigt Abbil-
dung 129 den gußeisernen
Nieclerdruckzylinder einer
Linienschiffsmaschine als
rohes Gußstück im Gewicht
von 23 t, Abbildung 130
den Rohguß eines Nie-
derdruckturbinengehäuses
aus Stahlguß. Im Gegen-
satz zu diesen ruhenden
Teilen der Maschine sind
die hin- und hergehenden
bzw. rotierenden: Kolben
und alle Übertragungs-
weilen der Kolbenmaschi-
nen, die Räder der Dampf- Abbildung 130. Qehfiuse einer Niederdrudc-Schiffsturbine, setoiicn von
turblnen, aus Stahl ge- Fri«i. Krupp. &.«,.
schmiedet; Kurbel- und Laufwellen sind aus einzelnen untereinander auswechselbaren
Teilen hergestellt. Abbildung 131 zeigt die Kurbelwelle des Schnelldampfers „Deutsch-
land' der Hamburg-Amerika-Linie.
Bei den meisten Schiffsturbinensystemen ist der rotierende Teil als Trommel aus-
gebildet, in deren Umfang die Schaufeln eingesegt sind. Diese Trommeln sind aus
Stahl flüssig gepreßt oder aus Stahl gesdimiedet bzw. wie Rohre nahtlos gewalzt.
Eine solche Turbinentrommel von 53 t Schmiedegewicht zeigt Abbildung 132.
Eine Reihe besonderer Arbeitsprozesse erfordert die Herstellung der vielen tau-
send Schaufeln einer Dampfturbine. Diese Schaufeln werden aus Draht von sichel-
förmigem oder ähnlichem Querschnitt hergestellt, in passenden Längen abgeschnitten,
zu Segmenten zusammengese^t, die dann zu vollen Ringen vereinigt in der Trommel
bzw. im Gehäuse befestigt werden (Abbildung 133).
Die Tcdinlli Im XX. JohrtiundcrL tV. ff
162 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN » <> ^ » o o „
Die Abbildungen 134 und 135 geben einen Einblick in die Sdiiffsmasdiinenwerk-
stStten der Finnen Sdiidiau, Elbing und Krupp-Germaniawerft, Kiel, in denen die
einzelnen Guß- und SdimiedeteEle auf verschiedenen Werkzeugmaschinen einer Be-
arbeitung unterzogen werden, bis sie für die Montage bereit sind. Diese Montage
findet in großen Hallen statt, wo auf einer soliden eisernen oder gemauerten Unter-
läge die Masdiine aufgebaut wird; Stück für Stück wird zur fertigen Maschine zusam-
mengefügt. Dabei ergeben sich viele Nacharbeiten, die zum Teil von Hand, zum Teil
wieder maschinell ausgeführt werden, und es müssen auch die späteren Betriebs-
Verhältnisse, Veränderungen durch die Wärme und andere Einflüsse berücksichtigt
werden. Das bedingt wohlüberlegte, sorgfältigste Arbeit mit Feintastem und Mikro-
metem von lOtel mm Genauigkeit. Das streift schon das Gebiet der Feinmechanik
und bildet für den Laien einen Kontrast zu den gigantischen Dimensionen der Ma-
schinen und ihren vieltausendpf erdigen Leistungen.
Solange nur Kolbenmaschinen gebaut wurden, lag eine Notwendigkeit, die fertigen
Maschinen vor Einbau ins Schiff am Lande zu probieren, nicht vor, weil die allmäh-
liche Entwidmung der Kolbenmaschine den Konstrukteuren eine solche Sicherheit ge-
geben hatte, daß Fehlschlage so gut wie ausgeschlossen waren.
Das Bild wurde jedoch ein anderes, als die Dampfturbine sich mit Macht in den
Schiffbau eindrängte und ein großes Gebiet für sich beanspruchte, auf dem bis dahin
die Kolbenmaschine allein geherrscht hatte. Die Turbinenkonstruktion war natur-
gemäß noch nicht so ausgereift und sicher wie die hundert Jahre alte Kolbenmaschine,
und so entschloß man sich, vor dem kostspieligen definitiven Einbau ins Schiff die
Turbinen auf dem Lande zu erproben, und baute Versuchsfelder, auf denen die
Turbinen — und dasselbe gilt auch für Schiffsgasmaschinen — einer längeren gründ-
lichen Erprobung unterzogen werden; es finden Leistungsbestimmungen. Ermittlungen
Abbildung 131. Kurbelwelle des Sdinelldampfers .Deufsddand' der Hamburg-Amerika-Liitie. Diew
Welk von BIS mm Durdimeuer und über 18 m UngB l>f von Fried. Krupp-Essen aui Nldielilahl von 61 hl/qmm Festigkeit
und K'k Dehnung hergeilellt. aiwldit 101^ t.
des Dam[>fverbrauchs und sonstige Messungen statt, aus denen sich eventuelle not-
wendige Änderungen erkennen und vor Einbau der Turbine ins Schiff vornehmen
lassen. Bei diesem Arbeiten der Maschine im Versuchsfeld müssen die Verhältnisse,
o o 0 o o o o o 0 VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER = p p = o = 163
wie sie später der Bordbetrteb ergibt, möglidist angenähert hergestellt werden; es
muß also u. a. die Turbine mit voller Belastung und jener Tourenzahl arbeiten, die
der forcierten Fahrt des
Sdiiffes entspridit. Da
ihr jedodi beim Arbei-
ten auf dem Lande der
Widerstand derSAraube,
des Schiffes fehlt, müs-
sen zur Vernichtung die-
ser Arbeit, die unter
Umständen 15000 bis
20000 P.S. betragen kann,
besondere Vorkehrungen
getroffen werden. Das
gesdiieht mittels Brem-
sen, die für soldie großen
Leistungen als Wasaer-
bremsen ausgeführt wer-
den: gelochte Stahlsdiei-
ben, die auf der ver-
längerten Turbinenwelle
sißen, rotieren im Was-
ser und verniditen auf
solche Weise die von der
Turbine erzeugte Ar-
beit. In Abbildung 136
sind die Turbinen eines
Torpedoboots auf dem
Versuchsfeld der A.-E.-G.
zu sehen.
Die Ermittlung der
Leistung einer Kolben-
masdiine geschieht mit-
tels des Indikators, der
ein Bild von der Arbeit
des Dampfes im Zylin-
der, ein sogenanntes In-
dikatordiagramm, zeichnet. Einen solchen Apparat kann man bei der Turbine nidit
anwenden; man ermittelt vielmehr die Turbinenleistung in der Weise, daß man die
an die Welle abgegebene Leistung (Wellen- oder Torsions- oder Bremspferdestärken
genannt) mißt. Im Prinzip betuhen solche Apparate auf dem Gedanken, die Ver-
drehung zu ermitteln, die ein Wellenstück von bestimmter Länge erfährt, wenn das
Drehmoment der Masdiine hindurchgeleitet wird; aus dieser Verdrehung und den
elastischen Eigenschaften des Materials schließt man auf das Drehmoment und erhält
bei bekannter Tourenzahl die gesuchten Wellenpferdestärken der Turbine.
Die fertigen und erprobten Maschinen und Kessel werden mittels feststehender
oder Sdiwimmkrane ins Sdiiff gesetst; bei den allergrößten Anlagen muß, da das
Cesamtgewidit zu groß ist, ein abermaliges Zerlegen der Maschine vor dem Einsetzen
11»
164 °°°o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN ooooo»»
und nutiiheriges Wiederzusammenbauen im Sdiiff stattfinden. Die Maschinen sind
mit demjenigen Teil der Schiffskonstruktion, den man als Maschinenfundament be-
zeichnet, durch Schrauben fest verbunden.
Nach dem Einsehen der Masdtinen und Kessel werden die Rohrleitungen verlegt,
die bei großen Dampfern häufig Ausdehnungen von mehreren Kilometern besi^en
und nicht nur zur Förderung von Wasser und Dampf für den Hauptmaschinenbetrieb,
sondern auch für die vielen Nebenbetriebe dienen: für die Speisung der Hilfs-
maschinen, zum Lenzen, für die Bequemlichkeit der Passagiere und Mannschaft, zum
Kochen, Heizen, Kühlen. Das Material dieser Rohre, soweit sie hohen Drude ent-
halten, ist heute meistens Stahl, bei kleineren Rohren Kupfer; bei sehr langen Rohr-
leitungen, die im Betriebe bis SOOgradigen Dampf enthalten, müssen Expensions-
stücJte, Stopfbüchsen und Gelenkstücke in die Rohrleitung eingebaut werden, um
schädliche Spannungen, die sonst zu schweren Havarien und Katastrophen führen
könnten, zu vermeiden.
Aus Abbildung 98 ist die bedeutende Höhe großer Schiffsmaschinen zu entnehmen;
sie beträgt von Unterkante Grundplatte bis zur Oberkante des oberen Zylinders
12 m, entsprechend der Höhe bis zum dritten Stodcwerk eines modernen Hauses.
Ein solcher Bau muß, um an die einzelnen Teile herantreten und sie beobachten zu
können, ebenso wie ein Haus mit Treppen und Podesten versehen sein. So bauen
sich sechs bis acht Etagen, durch Treppen miteinander verbunden, im Maschinen-
raum übereinander. Die Podeste dürfen, um dem tiefliegenden Maschinenraum ge-
nügendes Licht zuzuführen, nicht als feste Plattformen, müssen vielmehr als Eisen-
gitter, sogenannte Grätings, ausgebildet sein; des Seegangs wegen sind diese Podeste
mit Schuögeländern versehen.
Für den projektierenden Schiffbauer ist es von größter Wichtigkeit, das genaue
Gewicht der Maschinenanlage zu kennen, um einen Anhalt für spätere ähnliche An-
VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER
Abbildung 134. MonfagewerksIStfe für Sdiiffsturbinen von F. Sdiidiau, Elbing.
lagen zu gewinnen. Dieses Gewidit nadi den Zeidinungen der einzelnen Teile fest-
zustellen, würde einmal eine ungeheure Rechenarbeit erfordern, anderseits dod) nicht
riditig sein und endlich voraussehen, daß alles bereits gezeidinet ist, was bei dem
Entwurf einer Masdiinenanlage nidit der Fall sein kann. Man ist also gezwungen,
von vorhandenen fertigen Anlagen auf das zu erwartende Gewicht einer Neuanlage
zu schließen, und läßt deswegen meistens — ■ im Kriegsdiiffbau immer - — alle an
Bord gebrachten Teile wiegen und diese Zahlen in Gewichtslisten eintragen.
Je^t ist die Maschine betriebsbereit, und das Schiff kann mit seinen Probe-
fahrten beginnen. Diese Probefahrten sollen nachweisen, daß die Bedingungen des
Baukontrakts erfüllt sind, insbesondere daß die verlangte Geschwindigkeit und der
vorgeschriebene Kohlenverbrauch eingehalten werden und überhaupt die Anlage den
Anforderungen des normalen Betriebes entspricht.
Die Geschwindigkeit wird durch Auf- und Abfahren an gemessenen Meilenstrecken
bestimmt; die auf die Rosten geworfene Kohle wird gemessen und mittels Indika-
toren die Leistung der Maschine ermittelt; bei Kriegsschiffen spielt der Aktionsradius
eine große Rolle, und es ist deshalb von Wichtigkeit, die üaschinenleistungen bei
verschiedenen Schi ff sgesch windigkeiten zu kennen: dazu dienen die Progressivfahrten.
Eine sechs- oder mehrstündige forcierte Fahrt, bei der die Maximalgeschwindigkeit
eingehalten wird, soll den Beweis erbringen, daß die Maschinenanlage den hohen
Anforderungen dieses anstrengendsten Betriebes gerecht wird, ohne daß sich Mängel
an der Anlage einstellen.
Daneben gibt es bei Torpedobooten z. B. auch noch Sturmfahrten, die bei Wind-
stärke 10 und entsprechendem Seegang ausgeführt werden, um das Verhalten des
166 oooo DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o o o <. « « o
Bootes und seiner Maschine bei schwerem Wetter zu erproben. Bei Handelsschiffen
wird gewöhnlich nur eine Probefahrt zwedts Ermittlung der Höchstgeschwindigkeit
bzw. der Höchstleistung ausgeführt; für Schnelldampfer ist die erreichte Ozean-
geschwindigkeif bestimmend für die Erfüllung des Bauvertrags,
Nach günstiger Erledigung der Probefahrten wird das Schiff gewöhnlich gedoclif
und dann seinem regelmäßigen Betrieb übergeben.
Der Nichtfachmann macht sich meist ein unrichtiges Bild von einem solchen
Maschinenbetrieb auf See, denn er bedenkt nicht, daß für den Betrieb der Ma-
Abbildung 135. Drei Masdtinen des Uniensäkiffes .Deutsdiland' in der Montage werkstälte der
Fried. Krupp A-'G. Germanis werft, Kiel. GsumtleMung der drei tlaxhinen IdOOO P.S.
schinen und Kessel auf einem modernen Schnelldampfer ein Personal von fast
400 Köpfen notwendig ist, das, von vier zu vier Stunden abwechselnd, im anstren-
genden Dienst die Arbeit in den Maschinen- und Heizraumen versieht.
Dieser Dienst erstrecht sich nicht bloß auf Hauptmasdiine und Kessel, denn für
den Betrieb dieser ist selbst wieder eine große Zahl von Hilfsmaschinen und Appa-
raten erforderlich, von denen z. B. auf dem Schnelldampfer aOIympic' nicht weniger
als 107 vorhanden sind.
Die Inbetriebse^ung der Hauptmaschine geschieht von einer Zentralstelle aus, dem
Maschinisten- oder Manövrierstand (Abbildung 137). Hier sind die Handräder und
Hebel vereinigt, deren Drehung das Haupfabsperrventi] der Maschine öffnet und
o B o o ■> o 0 o c VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER ° ° q q » ° 167
Dampf in ihre Zylinder
läßt, die Umsteuerina-
sdiine betätigt, für die
Entwässerung der Zylin-
der sorgt, und dort sind
auch jene Apparate an-
gebracht, die Manometer,
die den Dampfdrudt an
jeder wichtigen Stelle der
Maschine sofort erkennen
lassen. Bei Turbinen-
anlagen mit Marschtur-
binen sind komplizierte
VentilanordnungenerfoF'
derlich, um den Dampf
bald in diese, bald in
jene Turbine zu lassen.
EinbesonderesAugen- Abbildung 136. Torpedobootsturbine auf dem Versudtsfeld der All-
merk ist auf eine richtige gemeinen Elektriziffila-Gesellschaft, Berlin,
rationelle Schmierung der umlaufenden Maschinenteile zu richten. 'Reibungen führen
zu Erhitiungen, und diese zu Störungen bzw. Havarien; die Maschinenteile dürfen
niciit heiß laufen, und dazu dient eine
sorgfältig durchdachte Schmierung mit
Ölen verschiedenster Art. Freilich kann
in dieser Beziehung audi zuviel des
Guten getan werden und die Lager und
Zapfen triefen von Öl; das ist natür-
lich ebenso zu vermeiden, denn das
Schmieröl ist kostbar, und die jährlidie
Ölrechnung unserer größten Reede-
reien stellt ein bedeutendes Vermögen
dar. Automatische Schmierung ist an
den wichtigsten Stellen vorhanden, und
wenn trog aller Vorsicht Heißlaufen
eintreten sollte, dann sorgt Wasser
aus einer besonderen Kühlleitung da-
für, daß die Maschinenteile wieder
ihre Normaltemperatur annehmen.
Wenn auch der Heizraum infolge
der schärferen Ventilation im allge-
meinen kühler ist als der Maschinen-
raum, so ist doch die Bedienung der
Feuer(AbbiIdung138), das Beschielten
der Roste mit Kohlen, das Reinigen
der Feuer, d. h. Entschlackten der
Roste, eine viel anstrengendere Ar-
Abbildung 137. MwAinistenstand des Dampfers der beit als der Maschinenbetrieb. Bei
Hamburg'Amerika-Linie .Kaiserin Auguste Victoria*, einem großen Ozean Schnelldampfer
168 °°°° DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN qooooo»
müssen von dem Heizerpersonal etwa 50 Tonnen, also 1O0O Zentner Kohle stündlich
aufgesdtaufett, auf die Roste geworfen und dort verteilt werden.
Es sind Vorrichtungen ersonnen worden, um die Arbeit des Heizens wenigstens
teilweise zu ersehen, und auf dem Lande haben sidi medianische Rostbesdiickungen
eingeführt und gut bewährt; aber auf
See liegen die Verhältnisse ungün-
stiger, und man ist nadi wie vor auf
den Handbetrieb angewiesen. In die-
ser Beziehung bedeutet die Einfüh-
rung der Gas- und Ölmasdiinen eine
bedeutende Ersparnis an Arbeit bzw.
Menschenmaterial.
Bei einem aus so vielen Einzel-
teilen bestehenden motorischen Kom-
plex läßt es sich nicht vermeiden, daß
länger andauernde oder kurz vor-
übergehende Störungen des Betriebes
eintreten, wobei Teile der Anlage
ihre Arbeit nur unvollkommen aus-
führen, eventuell ihren Dienst auch
ganz versagen. Wie jedes Menschen-
werk, ist auch dieser Wunderbau mo-
derner Masdiinentechnik, die Schiffs-
masdiine, gewissen Einflüssen unter-
worfen, wie natürliche Abnutzung,
Mängel des Materials, mangelhafte
Ausführung, die sidi bei irgendeiner
Gelegenheit mehr oder weniger schäd-
lich äußern. Es kommen hinzu die
Abbil<lung138. Blick fn einen der Heizräume des Dampfers durch beschränkte Raumverhältnisse
der Hamburg-Amerika-Linie .Kaiserin Auguste Virtori«', ersaiwerte Zugang! idikeit vieler Teile,
der oft wod\enlBng andauernde, ununterbrochene Betrieb, der Einfluß des Seeganges
und als bedeutendstes Moment die im allgemeinen viel stärkere Beanspruchung der
Schiffsmaschinen gegenüber den Landanlagen, die eine Folge des geforderten ge-
ringen Gewichts der Schiffsmaschine ist. Von Bedeutung ist auch noch die bei kleinen,
leidit gebauten Maschinen vorhandene hohe TourenzahL Aber diesen Umständen
zum Trob kann man doch aussprechen, daß bei aller Komplikation unserer gewaltigen
Maschinen an lagen ernstere Havarien heutzutage zu den Seltenheiten gehören; unsere
Kenntnis der Vorgänge in der Maschine ist eine to tiefe, ins Detail gehende, die
Materialienkunde eine so ausgebildete Wissenschaft und die Arbeitsausführung so
hochvollendet geworden, daß man sich einer solchen, den Gesetzen der Bewegung
unterworfenen Schiffsmaschine mit ebensolcher Sicherheit anvertrauen darf wie einem
statischen, ruhenden Bauwerk.
Kesselexplosionen sind dadurch vermieden, daß man homogenes Flußeisenmaterial
hoher Festigkeit einführte bzw. vom Zylinderkessel auf den Wasserrohrkessel überging;
die in früherer Zeit aus Kupfer hergestellten und genieteten Dampfrohre sind heute
durch nahtlos gezogene Stahlrohre erseht; die Schraubenwellen und die Kurbelwellen
sind aus einem hodiwerfigen Stahl hergestellt, so daß Wellenbrüche, wie sie vor vierzig
o o 0 o o o o o c VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER c c o q ° a 169
Jahren häufig waren, äußerst selten geworden sind, und einen Masdtinenzusammen-
brudi, wie jenen berüchtigten der .City of Paris", kann man heute als ausgeschlossen
ansehen; Regulatoren und SchnellschluQventile sind zu seiner Verhütung vorhanden.
An einer Turbinenanlage kann sidi im allgemeinen auch kaum viel von Bedeutung
ereignen; die rein rotierende Bewegung gibt ruhigere Beanspruchungen, und das
Schlimmste ist ein sogenannter «Schaufelsalat*, ein Zerbrechen und Durcheinander-
mischen aller Schaufeln, der aber keine große Gefahr fijr die Anlage in sich bii^,
wenn auch freilich die davon betroffene Turbine zunächst außer Betrieb gesegt ist.
Im übrigen werden für alle wichtigen, einer möglichen Havarie unterworfenen Teile
nach den Vorschriften der Seeberufsgenossenschaft Reservestücke mitgeführt, die einen
baldigen Ersa^ des schadhaft gewordenen Teils durch einen neuen gestatten.
I Z ir\ic Uli cc M R ci-^LiiMciiT t Cowohl der Maschinenbetrieb selbst wie
7. DIE HILFSMASCHINEN D . . . SAlffsbelrieb erfordern eine
auch der Schiffsbetrieb erfordern eine
große Zahl von Maschinen und Apparaten, deren richtiges Funktionieren für die
Sicherheit der Fahrt von ebensoldier Bedeutung ist wie das einwandfreie Arbeiten
der Propellermaschine. Diese Hilfsmaschinen haben sich im Laufe der Jahre mit den
wachsenden Leistungen der Hauptmaschinen und den gesteigerten Anforderungen
des Bordbetriebs vermehrt, vergrößert und damit vervollkommnet.
Entsprechend dem Zwecke, dem sie dienen, kann man die Einteilung in zwei
große Gruppen vornehmen:
1. Hilfsmaschinen und Apparate für den Schiffsbetrieb.
2. Hilfsmaschinen und Apparate für den Hauptmaschinenbetrieb.
Erstere dienen seemännischen Zwecken, der Navigierung und Sicherheit des Schiffes,
den Bedürfnissen der Mannschaft und Passagiere, dem Ein- und Ausladen der Fracht
und anderen Schiffsson-
derzwecken; die zweite
Gruppe enthält die not-
wendigen Gehilfen der
Hauptmaschinen.
Die wichtigsten der
ersten Gruppe sind die
das Ruder betätigende
Ru derma seh ine oder
der Steuerapparat des
Schiffes (Abbildung 139)
und die Pumpen zum Len-
zen (Entleeren der Was-
ser enthaltenden Schiffs-
räume), die bereits auf
S. 83 besprochen sind.
Für das Bedienen des Ankers, der bei modernen Riesendampfem bereits das
Gewicht von 15 t erreicht hat, ebenso auch für das Verholen, d. h. Vorwärts-, Rück-
wärts- und Seitwärtsbewegen des Schiffes bei stillstehender Hauptmaschine, dienen
Anker- und Verholspille, die auf oder unter Deck gestellt sind und fast immer
mit Dampf angetrieben werden. Solche Winden müssen so dimensioniert sein, daß sie
aus jeder Stellung sofort und sicher anspringen und die unberechenbaren, aber beim
Betrieb unvermeicllichen Stöße ohne Schädigung ihrer Konstruktion aufnehmen können.
170 ° o o » PIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN o^o^qq»
Die größten Beiboote, Barkassen der Linienschiffe und Kreuzer (deren Gewicht
bis zu 18 t beträgt) stehen unter großen Krsnen, die bei Anbordnehmen oder Zu-
Wasserlassen des Bootes erst geschwenkt werden müssen, worauf dann das Hieven
(Heißen) oder Fieren (Senken) des Bootes erfolgt. Dazu dienen Kransthwenk-
werke und Bootsheißmaschinen.
Besonderer Einrichtungen bedarf der artilleristische Dienst eines Kriegsschiffes, der
Munitionstransport, die Gesdiüt)bedienung, das Lanzieren der Torpedos.
Bei den Sdiwenkwerken der schweren Geschü^e kommt Drudewasser als moto-
rische Kraft zur Anwendung, doch dürfte es bald vollständig durch den elektrischen
Antrieb verdrängt sein.
Kohlenwinden zur Übernahme von Kohle sind häufig elektrisch angetrieben,
während Ladewinden gewöhnlid) noch Dampfantrieb erhalten; doch ßndet sich bei
le^teren schon häufig Hy-
draulik oder Elektrizität
angewandt
Zur Erzeugung von
Eis, zur Kühlung des
Trinkwassers , der Pro-
vianträume, und bei den
Kriegsschiffen zur Küh-
lung der Munitionskam-
mern, deren Temperatur
höchstens SO^ erreichen
darf, ganz besonders aber
zur Kühlung von Räumen,
die leichtverderbliches Gut
(Fleisch) enthalten, die-
nen Kühlmaschinen,
die nach verschiedenen
Systemen (Linde , Rie-
dinger u. a.) gebaut wer-
den; Satzsoole wird durch
Abbildung 140. Compound-Liditmasdiine von »P.S. bai soaminutiiihen um- Rohre in dte Kühlräume
drehungen, gebaut von den AUaiwarken, Bremen. gCSchicJct.
Die elektrische Anlage an Bord eines großen Schnelldampfers oder Kriegs-
schiffes entspricht häufig jener einer mittelgroßen Stadt; so sind z. B. auf der .Ol^n-
pic' sechs Dynamomaschinen mit einer Gesamtleistung von 1660 KW (2250 P.S.)
aufgestellt. Sie liefert Strom für die Beleuchtung aller Schiffsräume und Kraft für die
elektrisch angetriebenen Ventilatoren, Pumpen und Winden, Strom für die Schein-
werfer. Zum Antrieb der sowohl für Gleichstrom wie Drehstrom gebauten Dynamos
dienen bei Handelsdampfern meist noch Kolbendampfmaschinen, die wegen sauberen
Betriebes häufig ganz eingekapselt und mit Drudiölschmierung versehen sind (Ab-
bildung 140). Auf modernen Kriegsschiffen werden Dampfturbinen zum Dynamoantrieb
verwandt. Als Reserve für Notbeleuchtung, Signallatemen u. a. sind auch Akkumular
toren vorhanden.
Ebenso reichhaltig ist die zweite Gruppe der Hilfsmaschinen für den Haupt-
maschinenbetrieb. Da sind es vor allem die für das Manövrieren der Hauptmaschinen
erforderlichen Umsteuermaschinen, die entweder als Brownsche Hubmaschinen mit
■o o , o o o a c o VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER q q q e <■ o 171
nur hin- und hergehender
Bewegung oder als ge-
wöhnlidie Dampfmaschi-
nen mit rotierender Kur-
belwelle ausgebildet sind.
Das Bewegen der käl-
tet, das heiQt nicht unter
Dampf stehenden Haupt-
masdiine erfolgt bei gro-
ßen Anlagen mittels einer
besonderen D r e h m a -
sdiine, die gewöhnlich
am Ende der Kurbel-
welle angeordnet ist und
mittels Schnedce und
Schnecitenrad die lang-
same Drehung der Haupt-
maschine bewirkt.
Für die Ventilation Abbildung 141. OberilSdienkondensator für eine SdüHsdampfturbine.
derMas(Jiinenräume,ganz
besonders aber für die Erzeugung von Drudeluft beim forcierten Betriebe der Kessel,
wie er sieb bei allen Kriegsscbiffen, häufig aber audi bei großen Handelsdampfern
(Howdens System des vorgewärmten Unterwindes) vorfindet, dient eine große Zahl
von Ventilatoren, die von kleinen Dampfmasdiinen, in neuerer Zeit aber auch von
Turbinen oder elektrisch angetrieben werden.
Zum Entfernen der Asche aus den Kesselräumen dienen Aschewinden und Asche-
ejektoren. Le^tere bestehen
aus einem Im Heizraum auf-
gestellten Einwurfstrichter, in
den die Asche geworfen wird;
vom Boden dieses Triciifers
führt ein schräges Rohr nach
oben und außenbord. Nachdem
Einwerfen der Asche wird durch
eine besondere Pumpe ein Was-
serstrahl von 10 — I2Atm. Druck
vom Boden des Trichters durch
das Rohr geschicict und reißt
die Asche mit nach auQenbord.
Die wichtigsten Hilfsmaschi-
nen, die der Hauptmaschinen-
betrieb erfordert, sind die ver-
schiedenen Pumpen, die so-
wohl im Maschinenraum als
auch in den einzelnen Heiz-
räumen aufgestellt sind und
Abbildung 142. Anordnung der Pumpen bei einer HandelssAitfs- '"' ausschließlich durch Dampf
masdiine. i Lufipumpc b-b Speisepumpen, cKahlwauerpumpc. d Lenzpumpe, angetrieben Werden.
172 o o o o DIE SCHIFFE UND IHRE MASCHINENANLAGEN » o o » <■ ° u
Da es unbedingt erforderlidi ist, moderne Sdiiffskessel stets mit Süßwasser suf-
zuspeisen, sind alle Seesdiiffsdampfmasdiinen mit Oberflädienkondensation versehen,
während bei FluQdampfem die Einspri^kondensafion noch vorherrsdit. Ein solcher
Oberflächenkondensator, wie er aus Abbildung 141 zu entnehmen ist, besteht aus
einem meist zylindrischen, von vielen engen Messingrohren durchzogenen geschlossenen
Raum, in welchen der Abdampf aus den Kolbenmaschinen oder Turbinen strömt.
Eine Kühlwasserpumpe drückt Seewasser durch die Rohre, kühlt sie auf solche Weise,
während sich auf der Außenseite der kalten Rohre der Dampf niederschlägt, von
dort auf den Boden des Kondensators fällt und durdi die sogenannte Luftpumpe
weggeschafft wird.
Die Kühlwasserpumpe odei Zirkulationspumpe ist meist, jedenfalls bei allen
großen Anlagen als Schleuderpumpe ausgebildet, die durch eine besondere Kolben-
maschine, in neuerer Zeit audi durch eine Dampfturbine ihren Antrieb erhält. Die
Luftpumpen, die sowohl das kondensierte Wasser wie auch die aus dem Wasser sich
absondernde Luft wegzuschaffen haben, werden bei allen älteren Kolbenmaschinen
und heute auch noch bei sehr vielen kleinen und mittleren von der Hauptmaschine
selbst angetrieben, wobei sich als typische
Anordnung der Antrieb durch einen Ba-
lancier vom Kreuzkopf der Maschine aus
nach der Rückseite des Maschinengestells
ergibt, wo sowohl die Luftpumpen wie
auch die Speise- und Lenzpumpen, even-
tuell auch noch die als Kolbenpumpen aus-
gebildeten Kühlwasserpumpen sich befin-
den (Abbildung 142).
Die wachsende Größe der Maschinen-
anlagen und das Bedürfnis, die Luftpum-
pen von dem Gang der Maschine unab-
hängig zu machen, führten zur Konstruk-
tion der unabhängigen Luftpumpen (Ab-
bildung 143), die heute fast ausschließlich
mit nur hin- und hergehender Bewegung
(ohne Kurbelwelle) nach den verschiedenen
Systemen (Weir, Blake u. a.) ausgeführt
werden, während sich mit Einführung des
Dampfturbinenantdebs immer mehr das
Bestreben geltend machte und heute all-
gemein vorhanden ist, die flüssigen Kon-
densationsprodukte getrennt von der im
Kondensator sich bildenden Luft abzufüh-
ren, d. h. sogenannte Naß- und Trocken-
„ _ . pumpen zu bauen. Eine solche von der
AbblldunO 143. Duolluftpumpe, aebaul vo» den Atla^ fk c n -„1 ._ D = _-!«* Auun
w«tan. BrlEmen. LcUtung b^ M mli.«üld.en DoppelhQben. A.-E.-G. gebaute Pumpe zeigt Abbil-
lOOt Indw SlundeieneugleLuHleereSW'/o. dung 144. Die A.-E.-G. hatte 1908 U.a.
eine komplette Torpedobootsmaschinenanlage ausgestellt, bei der Speise-, Zirkulations-
und Luftpumpen durch Dampfturbinen angetrieben wurden. Auch hier zeigt sich also
immer mehr das Bestreben, die rein rotierende Bewegung an Stelle der hin- und her-
gehenden zu setsen.
<, o o o o o , » c VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER » ° ° ° a o 173
Sofern die Speisepumpen für den Kesseldienst nidit mit der Luftpumpe gemein-
sdiaftlid) angetrieben werden, sind sie unabhängig in den einzelnen Kesselräumen
aufgestellt und so wie die Luftpumpen mit hin- und hergehender Bewegung aus-
geführt. Das Geseg verlangt mindestens zwei
voneinander unabhängige Speisevorrichtungen,
von denen jede einzelne imstande ist, das ge-
samte Speisewasserfür die Kesselanlage zu liefern.
I SCHLUSZWORT] WlZuSVsS
Betrachtungen iJber die Sdiiffsmasdiine ein Blidc
auf ihre voraussiditHche Entwicklung in der
nächsten Zukunft getan werden soll, so muß
man sich, um die Unsicherheit solcher Voraus-
sagen zu erkennen, vor Augen halten, daß heute
Probleme von grundlegender Bedeutung auf-
gestellt sind, deren dringend angestrebte Lösung
tiefstgreifende Reformen für den Schiffsmaschi-
nenbau bedeutet und der Frage des Schiffs-
antriebs neue Bahnen weisen muQ. In dem
scharfen Kampf der Gasmaschine gegen die Tur-
bine und beider gegen die Kolbendampfmaschine
läßt sich aber das mit ziemlicher Sicherheit er*
kennen, daß die Kolben maschine überall dort *
-der Turbine weichen muß, wo große Einheiten
und hohe Geschwindigkeiten bei geringem Ge-
-wicht verlangt werden; das ist mit verschwin-
denden Ausnahmen bei allen Kriegsschiffen
heute schon der Fall; dann aber audi bei den
großen Schnelldampfern über 18 Knoten mit
Leistungen von mehr als 40000 P.S. und den Abbildung 144. Vertikale Turbo-Luft- und
«ine Sonderstellung einnehmenden Kanalschnell- ^"i^*."""?"'^,''!' V^"* Tn "" "l?^*"""
, , . , , . jt r I ElektrlilHts-OeicLLKli.. Berlin. ■ NiQpumpe, bTradien-
damptern, wahrend sie im Kampi gegen die pumpe, c Aniriebsdimpfiurbine. Leinung m aooo
Turbine bei den kleinen und mittleren Fracht- '^>>"üi*«ny'««!"hung«„ so. Konden«.,p,o stunde,
dampfem von 8 — 12 Knoten noch lange das Feld behaupten dürfte und bei diesen
Schiffstypen, den bedeutenden Anstrengungen der Turbine zum Troö, nicht ihr, son-
dern der sich weiterentwidcelnden Ölmaschine weichen wird. Ob diese heute schon
geeignet ist, ihr Anwendungsgebiet zu erweitern und audt in größte Fracht- und
Passagierdampfer eingebaut zu werden, müssen die Erfahrungen der allernächsten
2ukunEt lehren.
Für die großen Fracht- und Passagierdampfer (bis zu 18 Knoten Geschwindigkeit)
dürfte das große ökonomische Vorteile versprechende System der kombinierten Anlagen
— Kolbenmaschinen mit Niederdruckdampfturbinen — Aussicht auf Einführung haben.
Alle kleinen Schiffstypen, wie Jachten, Passagierboote, Hafen- und Lotsenfahrzeuge,
Fischereifahrzeuge, Barkassen und Rennboote, sind das Reich der Verbrennungs-
maschine.
Für den Antrieb der größeren Flußschiffe bleibt, wenn man Komplikationen durch
Jlädergetriebe vermeiden will, die schrägliegende Räderschiffsmaschine immer noch
174 o o DIE SCHIFFE VON WALTER LAAS UND PAUL KRAINER q q q q
der geeignetste Motor für diese Schiffstypen geringer Tauchung, solange man keinen
Ersa^ für den Radpropeller hat.
Alle zukünftige Entwidtlung bt aber aufs innigste mit der Frage nach dem ge-
eigneten Propeller verknüpft, der hohe Tourenzahl mit hohem Wirkungsgrad ver-
einigt; gelingt es, diese Frage in günstigem Sinn zu beantworten, dann gewinnt die
Lösung des Gasturbinenproblems größte Bedeutung; denn jener Antrieb des Sdiiffes
durch eine Gasturbine mit einem hochtourigen Propeller bleibt für den Schiffbauer
.ein Ziel, aufs innigste zu wünschen'.
Abbildung 145. Argentinischer Torpedo kreuze r .CordobD*,
geblul 1911 von F.Sdildiau, Elbing.
-Deplaccmenl 11« 1, DurduduiHtiicwhwIndÜttll 34,7 Knoten im Mittel von i
MudnulgeHhwIndiBbelt 3(U Knoten, TurblnenleMunE 25009 P.S.
KRAFTWAGEN von a. riedler
Der Guteraustausdi und das Wanderbedürfnis des Mensdien durchzieht alle Zivili-
sation. Dem VerkehrsbedQrfnis haben Jahrtausende hindurdi einfache Mittel genügt:
Karren, Wagen, Kähne usw., und als Triebkräfte: Menschen- und Tierkraft, Wind und
Wasser. Dann hat plötzlich die Dampfkraft alles umgestaltet. Durch den Siegeslauf
der Dampflokomotiven sind auch die Bestrebungen, auf Straßen mit Maschinenkraft
zu fahren, zum Stillstand gekommen, obwohl der Dampfwagen auf gewöhnlicher
Straße älter ist als die Lokomotive auf der Schienenbahn. Der Fahrwiderstand des
Kraftwagens auf guter ebener Straße beträgt normal etwa 20 kg für je 1000 kg Fahr-
gewicht, auf Schienenbahnen hingegen nur etwa 4 kg. Wegen dieses einzigen Vor-
teils ist der gesamte Großverkehr, Menschen und Güter umfassend, unnatürlich auf
wenige je^t schon hoch überlastete Schienenstränge zusammengedrängt.
Durch die Verbrennulfigsmaschinen ist ein neues Gebiet erschlossen worden. Der
Gasmotor, der seine Energie der Kohle entnimmt, konnte einen Fortschritt im Trans-
portwesen nicht bringen, sondern erst der Ölmotor mit flüssigem Brennstoff ermöglichte
es, ausreichenden Brennstoffvorrat für längere Fahrten mitzuführen. So konnte sich
der Kraftwagen tu einem großen, wichtigen Verkehrsmittel entwidceln, beispiellos rasch,
in weniger als zwei Jahrzehnten, zu einer Zeit, in der die Verkehrsfragen wichtige
Lebens- und Arbeitsbedingungen des Menschen entscheiden.
Kenntnis des Kraftwagens kann nur aus den maßgebenden Grundlagen heraus
gewonnen werden, nicht aber aus einem Vielerlei von maschinentechnischen Einzel-
heiten, die zudem besondere Sachkenntnis voraussehen, während die Grundlagen
jedem naturwissenschaftlich Gebildeten zugänglich sind. — Im Gegensa^ zur Eisen-
bahn ist das Automobil anzusprechen als Kraftwagen auf gewöhnlicher Straße, die
aber nicht für ihn gebaut, daher für rasche Fahrt schlecht geeignet ist. Tro^dem soll
etwa dreimal so rasch gefahren werden als mit gleichartigem Pferdefuhrwerk. Leichtes
Pferdefuhrwerk kann etwa 20 km stündliche Fahrt erreichen, aber nur wenige Stun-
den lang. Was darüber hinausgeht, gehört in den Bereich des Sports. Der Per-
sonenkraftwagen soll etwa 60 km stündlich fahren, aber in langen Tagesfahrten. Was
darüber hinausgeht, sollte gleichfalls nur als Sport angesehen werden. Öffentliches
Stadtfuhrwerk erreicht mit Pferden 10 bis 12 km, mit Motorbetrieb 25 bis 35 km.
Pferdelastwagen fahren 4 bis 8 km, Kraftlastwagen 12 bis 25 km stündlich. In allen
diesen Fällen ist aber die Nu^last beim Kraftwagen wesentlich größer und die 3e«
triebsdauer durch die Kraftermüdung nicht beschränkt. Die Verdreifachung der Fahr-
geschwindigkeit ist daher eine gewaltige Leistung, die nur durch besondere hoch-
entwicjcelte Mittel gelingen kann.
Um diese Mittel richtig zu beurteilen, ist nicht vom Motor, sondern vom Wagen-
lauf auszugehen. Die Straßen sind nur für langsam fahrendes Fuhrwerk angelegt;
bessernd kann wegen der hohen Kosten nicht im großen, sondern nur auf Teil-
strecken eingegriffen werden. Die Lokomotivbahnen haben die Fahrstraßen seit
einem halben Jahrhundert, abgesehen von dem geringen Nahverkehr, entvölkert,
dann ist plö^Hch der rasche Kraftwagen aufgetaucht und hat die vorhandenen Straßen
176 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN ooooooooooooooooooo
mit dem bisherigen Verkehr zu teilen. Der Straßenbau ist seit einem Jahrhundert
unverändert geblieben; seine Sdiotterdedcen geben nur bei bester Herstellung durch
Masdiinenwalzen eine gute Rollbahn und auch diese nur vorübergehend, solange sie
neu ist» dann kommt die Abnu^ung, erst die wellige, dann die löcherige, dann die
tiefen Radspuren und schließlich die völlige Zerstörung. In den östlichen Landern
gibt es noch keine Straßen in unserem Sinne, und in Amerika ist es wegen der rasdi
erstandenen Eisenbahnen überhaupt zu keinem entwickelten Straßenne^ gekommen«
Aber die Kraftwagen sollen auf allen Straßen und in allen Ländern fahren.
Dies unmöglich Scheinende kann auf zwei Wegen ermöglicht werden: durch Ein*
seitigkeit, indem eine bestimmte Leistung bevorzugt wird, notwendig auf Kosten
anderer, oder durch ein Kompromiß, das zahlreichen Bedingungen je nach ihrer
Wichtigkeit entspricht. Der erste Weg führt zum Rennwagen, der zweite zum Ge-
brauchswagen.
Durch Rennwagen sollen hohe Geschwindigkeitsleistungen erreicht werden, ohne
Rücksichten im wirtschaftlichen Sinne. Den Rennen hat der Automobilismus seine
außerordentlich rasche Entwicklung zu verdanken, denn sie waren damals die stärk-
sten Material- und Konstruktionserprobungen im großen und ergaben zugleich eine
öffentliche Wertung, die seinerzeit große werbende Kraft erwiesen hat. Zunächst
konnte das Automobil nur im Sport Interessenten finden. Die Sportleute waren
auch willige Mitarbeiter bei der Behebung der zahlreichen Störungen, die in der
ersten Entwicklungszeit auftraten. Dann mußte der Kraftwagen dem Sportbereich
entwachsen. Es wurde die maschinentechnische Vervollkommnung, die Betriebssicher-
heit und schließlich die Wirtschaftlichkeit der Kraftwagen gefordert. Die Erfüllung
aller dieser Forderungen ist nur im Sinne des Kompromisses möglich, weil zahl-
reiche, zum Teil einander widersprechende Eigenschaften zugleich berücksichtigt werden
müssen: Nugleistung, Zuverlässigkeit in Dauerfahrt, höchstwertiges Material und ge-
ringe Kosten, rasche Fahrt, Beherrschung der Formveränderungen, ruhiger Lauf, ein-
fache Handhabung, geringste Reparatur-, Verbrauchs- und Betriebskosten, geringes
Eigengewicht, Leistung bei Bergfahrt, Steigerungsfähigkeit der Leistung, Geräusch-
losigkeit, Bequemlichkeit usw. Die Wichtigkeit der einzelnen Forderungen hängt von
dem besonderen Verwendungszweck ab. Allen Forderungen kann nicht gleichmäßig
entsprochen werden, da bestimmte Eigenschaften nur auf Kosten anderer entwickelt
werden können, wie dies in der ganzen Natur, auch bei jeder Tier- und Pflanzen-
züchtung, zu erkennen ist. Es gibt daher keinen Universalwagen; es müssen Grenzen
gezogen werden nach Leistung, Kosten und praktischen Zwecken. Daher die großen
Unterschiede zwischen Sport-, Luxus-, Stadt- und Reisewagen, Geschäftswagen, Last-
wagen usw.
?
i WDAPTU/Ar^FM! A1TP D^^ Straßen sind durchschnittlich von Haus aus
1. l\KAriWAUCJNLMUr| U schlecht oder durch die Benufeung schlecht ge-
worden. Beim rasdien Oberfahren zahlreicher Fahrhindernisse ergeben sich unver-
meidlich große Stöße, die aber auf den Wagen nicht schädlich wirken sollen. Der für
den Wagenlauf maßgebende Grundsatz ist: die Stoßwirkung muß auf das erreichbare
Minimum gebracht und durch stufenweise Federung beherrscht werden.
Zu diesem Zwecke ist unerläßlich: Teilung der Massen durch die Federung und
größte Verminderung der ungefederten Masse durch die Verwendung höchstwertiger
Materialien. Große Fahrgeschwindigkeit wird gewollt. Die Stoßwirkung kann daher
nur vermindert werden, indem die stoßende Masse möglichst klein ausgeführt wird.
VON A. RIEDLER oo»<,ooo»oooo<.o<. 177
daher: leidite Räder und Adisen aus hödistwertigem Material. Daneben kann der
sorgfältige Fahrer durdi riditiges Anfahren oder Umgehen größerer Hindernisse viele
Stöße vermeiden oder ihre Wirkungen mildem. Die Lebensdauer des Wagens hängt
von soldier Sorgfalt in erster ■
Linie ab. Die Verwendung hodi-
wertiger Materialien zumZwedce
der GewiditS' und Massenver-
minderung ist der größte Fort-
sdiritt im Automobilbau. ' Sie
haben den Kraftwagen erst
lebensfähig gemadit, denn diese
Materialien besiöen hohe Festig- . ,. _ . „ „ ..«,..
u»:t .._j n-,1 - .._-! ...ft-. Abbildunfl 1. Wurfbeweming der Rollmasse beim Überfahren
keit und Dehnung und außer- «ines Hindemi«ea mit hartem und mit weidiem Reifen,
dem besondere Zähigkeit, so
daß sdilimmstenfalls wohl Formveränderungen, aber keine Brüdie der Teile ein-
treten.
Die Federn zwisdten Adisen und Wagen teilen die gesamte Masse in eine unr
gefederte Rollmasse (Adisen und Räder) und in eine größere abgefederte Wagen-
masse (Wagenrahmen, Karosserie und Last), Zwisdien diesen beiden Massen müssen
die Federn die Ausgleichung der Stoßkräfte besorgen. Federn können keine Stöße
.aufnehmen' oder verniditen, sondern nur umformen und sofort wieder weitergeben.
Jede Feder ist daher vorübergehend hintereinander Energieumformer und Energie-
sammler. Die Stoßenergie spannt die Feder; in diesem Zustande kann sie aber
nidit verbleiben, sie muß durch rasdie Rückfederung die aufgenommene Energie an die
Räder zuriidt-, nidit aber an den Wagen weitergeben. Bei riditiger Federung wan-
dert daher die Stoßenergie zwisdien der Fahrbahn, den Rädern und Federn rasdi
hin und her, Räder und Ad\sen pendeln rasdi auf und nieder, während der darüber
befindlidie Wagen fast ruhig bleibt. Nur wenn die Feder verhindert wird, sofort
wieder gegen die Räder zurüdczufedem, dann wird die Federkraft nadi oben auf den
Wagen übertragen, was. stets unerwünsdit ist.
Bei rasdiem Lauf muß die Stoßwirkung sofort an der Stoßstelle selbst vermindert
werden, also durdi eine Federung am Radumfang. Nur der Rest der Stoßenergie
soll in die eigentlidien Wagenfedern gelangen. Federnde Bereifung ist daher
unerläßlidie Vorausse^ung rasdter Fahrt.
Wenn ein harter Reifen (Abbildung 1) ein Hindernis bei a anfährt und die Vertikal-
krafl des Stoßes größer wird als die Adisbetastung, dann werden die Räder von der
Fahrbahn abgehoben und geworfen; die Masse folgt der Wurf parabel H, die Räder er-
reidien in b wieder die Fahrbahn, und dann folgen immer kleiner werdende Reflex-
würfe, wenn nidit sofort eine neue Stoßwirkung kommt. Fährt hingegen ein elasti-
sdier Reifen das Hindernis an, dann wird er eingedrückt und wirkt so als erste Stufe
der Federung, und ihr entsprediend wird die Wurfparabel W kürzer und die Fahrbahn
durdi das Rad sdion früher getroffen. Nur der Rest der Stoßenergie, der durdi die
Radreifen nidit umgewandelt wurde, gelangt dann in die Wagenfedern, die sie auf
die ungefederte Rollmasse zurüdtgeben und das Rad gegen die Fahrbahn zurück-
werfen.
Die Feder steht vor Beginn des Stoßes unter normaler Belastung (I) (Abbildung 2).
Durch den Stoß wird sie aufwärts zusammengedrüdit (II) und federt sofort zurück.
Wenn das Rad die Fahrbahn wieder trifft, ist die Feder wieder entspannt (HI). Die
Die Tcdinfk <m XX. Jahrhundert. IV. *2
178 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooopooooooooooooo
durdi die Wagenfedem abgetrennte große Wagenmasse nimmt daher an dieser Be-
wegung nidit oder nur unwesentlidi teil. Die geringe Zeif des Federspiels ist näm«
lidi nur ausreichend für die Besdileunigung der geringen Rollmasse, nidit aber der
großen Wagenmasse, diese schwingt daher gar nicht oder nur wenig mit.
Aus diesen wenigen dynamischen Grund-
sä^en lassen sich viele wesentliche Fahr-
erfahrungen als notwendig begründen, viele
Anordnungen von Reifen und Federn als
richtig oder verfehlt nachweisen, z. B.:
Ungefederte Wagen müssen notwen-
dig alle Fahrhindernisse zerdrücicen oder
^^kkkkkvkkk^^^^kwjkk'.kkCk^^^kkWAkA^u^ jg^g ganze Wagengewicht auf die Höhe
jedes Hindernisses heben, eine verlorene
große Arbeit, denn das gehobene Gewicht
Abbildung 2. Federwirkung beim Oberfahren eines ^y^de hinter jedem Hindernis wieder herab-
nindernisses. r«« i. a n t ^ a»
fallen und eme Straßen- und wagenzersto-
rende Stoßwirkung ausüben. Ungefederte Kraftwagen sind daher unmöglich.
Harte Reifen an richtig gefederten Wagen genügen nur für geringe Fahrgeschwin-
digkeiten (bis etwa 12 km). Bei größeren würden die Stöße an der ungefederten
Rollmasse und auch die Straßenzerstörung zu groß werden, weil die Federung an
der Stoßstelle fehlt.
Elastische weiche Reifen können kleine Hindernisse überbrüdcen, und das Wagen-
gewicht ist dann nidit zu heben. Beim Anfahren größerer Hindernisse wird der Stoß
zunächst durch die Federung des Reifens umgeformt. Hierfür haben sich bisher nur
Luftgummireifen als brauchbar erwiesen. Den fortwährenden Formänderungen des
Gummireifens entsprechen jedoch große Energieverluste, die bei rascher Fahrt : die
Hälfte der Nu^Ieistung übersdireiten können. Die Molekulararbeit im Gummi wird
in Wärme umgese^t, die Reifen erhigen sich daher bei rascher Fahrt, und dadurch
wird die Festigkeit des Gummis vermindert. Die Folgen sind: geringe Lebensdauer
der Reifen, frühzeitiges Planen der Mäntel oder Sciiläuche, Fahrtstörungen, Zeit-
verluste und hohe Kosten. Gewöhnlicii planen die Mäntel an den Rändern infolge
von Erhi^ung, die Schläuche an den Flidcstellen. Die Luft im Schlauch dient Jiur ^Is
Verteilungsfeder und ist durcii niciits Gleichwertiges zu ersehen. Durch veränderte
Luftspannung kann die Federkraft des Reifens nach Belieben reguliert werden.
Zu dem erwähnten großen Rollwiderstand der Gummireifen kommt bei den vom
Motor angetriebenen Hinterrädern noch hinzu der Reifenwiderstand infolge der Lei-
stungsübertragung. Hinterradreifen haben infolgedessen bei rascher Fahrt nur etwa
halb so große Lebensdauer als Vorderreifen bei annähernd gleicher Belastung. Bei
Rennwagen kann der Widerstand der Hinterradreifen fünf- bis sechsmal so groß wer-
den als an den Vorderrädern.
Vollgummi kann die Luftgummireifen nie ersehen und daher rasche Fahrt nicht
ermöglichen, weil jede nennenswerte Federung, an der Stoßstelle fehlt. Vollgummi
oder Gummifüllung von Reifen kann nur geringe Stoßarbeit umwandeln, nur Ge-
räuscii dämpfen, die Umwandlung der Stoßenergie erfolgt erst in den Wagenfedem;
das ist für rasche Fahrt zu spät. Hingegen ist der Rollverlust von Vollgummireifen
entsprechend den meist geringen Formveränderungen gering. Luftgummireifen
sind bis jegt das einzige brauchbare Mittel, Stoßenergie ah der Stoßstelle selbst
umzuformen und rasche Fahrt zu ermögliciien. Das Mittel ist als Feder sehr voll-
oooooooooooooooooo VON A. RIEDLER ooooooooooooooo 179
Abbild. 3. Federwirkung beim Oberfahren einer Stufe oder Rinne.
kommen, aber durdi seine hohen Kostein, geringe Lebensdauer und vielen Störun-*
gen teuer erkauft. Die Störungen ergeben sid\ hauptsächlich durch Gummierhi^ung,
durch mechanische Beschädigungen und Abnutzung bei unvorsichtiger Fahrt und
schlechter Fahrbahn, durch che-
mische Veränderungen' des vul-
kanisierten Gummis in Kälte,
Wärme, im Sonnenlicht, durch
Öl usw. und durch Mäjigel der
Hersteilung oder Gummibe-
schaff^nheit. Hinterradreifen
können 4000 bis 5000 km,
Vorderradreifen bis 8000 km
Fahrt erreichen, bei rascher
Fahrt jedoch viel weniger, bei
sehr sorgfältiger Fahrt etwas
mehr. Wesentlich größere Halt-
barkeit ist nur durch langsame Fahrt zu erzielen. Längere rasche Fahrten müssen
wegen der: Mängel in der Organisation des Reifenersat^es mit drei bis vier Ersa^-
reifen angetreten werden. Zeit und Arbeit für den Reifenwechsel kann durch Be-
nu^ung abnehmbarer Felgen vorübergehend abgekürzt werden.
Gegenüber diesen Mängeln und Unbequemlichkeiten der elastischen Reifen wird
dahei* die Bereifungsfrage für alle rasch fahrenden und schweren Kraftwagen immer
eine ernste sein. Diese Nachteile sind unvermeidlich, solange nicht für die erste und
wichtigste Stufe der Federung ein besseres Material gefunden ist. Hierzu liegen
bisher keinerlei Aussichten vor.
Die zweite Stufe, d^r Federung sind die eigentlichen Wagen federn, die die große
Wagenmasse von der Rollmasse abtrennen. Diese Federn können nur für eine be-
stimmte Last und Fahrgeschwindigkeit richtig wirken. Wegen der früher erwähnten
Energieumse^ung in den Federn laufen vollbelastete Wagen ruhiger als zum Teil
belastete, wenn die Federn für die Vollast ausgeführt sind. Auf guten Straßen ist
der rasche Lauf ruhiger als der langsame. Schwere Wagen fahren auf ihnen ruhiger
als leichte Wagen, auf schlechter Fahrbahn jedoch unruhiger als leichte, ebenso beim
Überfahren von Stufen, Rinnen usw. Schwere Wagen fahren über kurzlöcherige Straßen-
stredcen in raschem Lauf ruhig, in langsamem Lauf unruhig, leichte Wagen stets
unruhig. Alles das steht im Zusammenhang mit der Beschleunigungszeit für die
abgetrennte große Wagenmasse. Wird eine Stufe oder Rinne überfahren, dann
treffen die Räder nicht mehr die ursprüngliche Fahrbahn, sondern die höher oder
tiefer liegende Stufe. Die beim Anfahren angespannten Wagenfedem können nicht
zurüdcfedern, sondern müssen nunmehr ihre Energie nach oben an den schweren
Wagenkasten abgeben, der aufwärts beschleunigt wird, bis die Federn ganz ent-
spannt sind (Abbildung 3). Dabei wird der Wagen unvermeidlich zu hoch aufwärts-
gehoben und fällt dann durch sein Gewicht wieder herab, so tief, daß er meist die
Federn ganz zusammendrückt und hart auf den Rahmen schlägt. Solche Über-
schwingungen müssen durch sorgfältiges Anfahren der Stufen vermieden werden,
da bei dieser Überarbeit Federbrüche eintreten können. Ähnliches gilt für das Be-
fahren langwelliger Fahrbahnen. Auch auf diesen haben die Federn ausreichend Zeit
für die Beschleunigung der großen Wagenmasse nach aufwärts, und es können sich
unerträgliche Schwingungen ergeben.
12»
180 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooooooooooooooooo
Die stufenweise Abfederung ist audi für die Wagenfedem zwedcmäOifi- Daher
werden Zusa^fedem an den Enden der Hauptfedem angebradit. Diese vergrößern,
wenn richtig bemessen, den Federweg und wirken zuerst, vor den großen, langsam
schwingenden Wagenfedern. Hierdurch ist es leichter möglich, den Wagen auch für
verschiedene Belastungen und Fahrgeschwindigkeiten und für jeden Straßenzustand
möglichst passend zu federn*
Dämpfer im Sinne von Widerständen neben den Wagenfedern haben nur dann
Sinn, wenn sie Überschwingungen des Wagens nach aufwärts verhüten. Sie dürfen
daher erst dann wirken, wenn die Überschwingung beginnt, aber nicht vorher. Die
meisten Dämpfer, insbesondere die Kniehebeldämpfer, wirken gerade umgekehrt, sind
daher unbrauchbar. Hydraulische Dämpfer, die richtig wirken können, sind zu um-
ständlich. Elastische Räder mit Federn innerhalb der Räder können nur im Sinne von
Wagenfedem wirken, wenn die Federn nicht zu sehr verkrüppelt sind; aber sie
können nie elastische Reifen ersehen und keine nennenswerte Stoßwirkung der ersten
Stufe übertragen. Außerdem wirken solche Federn nur in der Radebene, während
die Stöße auf der Fahrbahn allseitig erfolgen.
Zum Wagenlauf gehört die WAGENLENKUNG.
Maßgebende Grundsä^e, abgesehen von der absoluten Zuverlässigkeit der Len*
kung, sind: der Wagen muß zwangsfrei rollen, Nebenkräfte dürfen die gewollte Len-
kung nicht stören, und das Abtreiben des Wagens aus der Rollrichtung muß durch
genügende seitliche Reibung der Räder auf der Rollbahn verhindert werden.
Es wird nur Vorderradlenkung ausgeführt. Hinterradlenkung ist unbrauchbar, weil sie
zunächst immer eine der beabsichtigten Wirkung ent-
gegengesegte einleitet. Um z. B. von einem Randstein
abzukommen, müßte erst mit dem Hinterrad auf den
Randstein aufgefahren werden. Zwangsfreies Rollen
des Wagens bei gerader Fahrt fordert geringe Lenk-
kraft bei ganz zwangsfreier Handhabung. Die Lenk«*
raddrehung wird mittels Schraubentrieb auf die Lenk«*
hebel überseht und die Steigung der Schraube so be-
messen, daß sie selbsthemmend wirkt, wobei die Reibung
so groß ist, daß bei normalem Wagenlauf keine Rück-
wirkung auf das Lenkrad auftreten kann, daß aber der
Antrieb der Lenkung nachgibt, wenn ungewöhnliche
Stöße in die Lenkung gelangen. Dem gleichen Zwecke
dienen Federn, die im Lenkgestänge eingeschaltet sind.
Die Verstellung der Vorderräder erfolgt ausschließlich
durch Achsschenkel, die möglichst widerstandsfrei ver**
stellbar sind. Die Störungen im Wagenlauf, das Ab-
treiben aus der geraden Fahrt im Zusammenhang mit
ungleichen Rollwiderständen, Hindernissen auf glatter
Bahn usw. sind ähnlich wie beim Kurvenfahren. Zwangs-
freies Abrollen des Wagens erfordert solche Anord-
nung des Steuerungsgestänges zwischen den beiden
Vorderrädern, daß keine einseitigen Kräfte auftreten können, oder daß diese, wenn
sie unvermeidlich sind, die Räder wieder in die gerade Fahrt zurücicdrängen, was man
die »Stabilität* der Lenkung nennt. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt werden
können, dann wird zu besonderen Hilfsmitteln gegriffen, z. B. zur Schränkung der
Abbildung 4. Fliehkräfte beim
Kurvenfahren.
oooooooooooooooooo VON Am RIEDLER ooooooooooooooo 181
Vorderräder gegeneinander nach innen, damit keine nach außen drängende Kraft auf"
treten kann. Bei Ablenkung von der geraden Fahrt, beim Kurvenfahren, müssen alle
Räder um den jeweiligen Drehpol 0 (Abbildung 4) zwangsfrei rollen. Der Pol ist
der Schnittpunkt der vier Radachsen. Daher dürfen die Achsschenkel der beiden
Vorderräder während des Kurvenfahrens nicht parallel sein» eine Bedingung, die sich
ohne Umständlichkeit nur annähernd erfüllen läßt, so daß alsdann das Abrollen nicht
ganz zwangsfrei erfolgen kann, sondern daß gleichzeitig ein Gleiten der Räder auf der
Bahn eintreten muß. Da die Räder beim Kurvenfahren um den Drehpol rollen sollen, so
müssen die Außenräder stets rascher laufen als die Innenräder. Diese Bedingung erfüllen
die Vorderräder ohne weiteres, da sie lose auf den stellbaren Achsschenkeln laufen. Die
vom Motor angetriebenen Hinterräder jedoch müssen im Antrieb einen besonderen Aus*
gleichungsteil (Differenzial) besitzen (S. 183). Schleudern des Wagens kann bei rascher
Ablenkung und wechselnden Widerständen eintreten. Das Schleudern wird hervorgerufen
durch die Massenwirkung (Fliehkraft) raschfahrender Wagen bei unzureichender seit*
licher Reibung .der Räder auf der Fahrbahn. Dieser Vorgang kann sehr gefährlich wer-
den, und insbesondere auf glatter Bahn, auf Eis und Schnee, auf Asphalt, auf schmie-
rendem Straßenschmug usw. muß man rechtzeitig darauf bedacht sein, ihn zu verhüten.
Die Fliehkräfte (Abbildung 4) hängen von der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit,
von der Wagenmasse und der Größe des Ablenkungswinkels ab. Daher: vor dem
Ablenken langsam fahren oder mit kleinem Winkel allmählich ablenken, in möglichst
großem Bogen in die Kurve einfahren und nicht plö^lichl Das Schleudern kann noch
beeinflußt werden durch Gleitschu^reifen mit vorspringenden Stahlstollen usw., welche
die seitliche Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn erhöhen. Solche Gleitschutzreifen
erhöhen unvermeidlich den Rollwiderstand und die Kosten und wirken nur auf trocJcener
oder rauher Fahrbahn, nicht auf nassem Pflaster oder schlüpfrigem Boden, Schnee
oder Eis. Auf solcher Fahrbahn fängt der Wagen ebenso wie mit glatten Reifen zu
»schwimmen* an* Dagegen hilft nur langsames Fahren und Verwendung besonderer
Bandagen auf dem Radreifen: Ketten, Seile usw., die aber auf gewöhnlicher Fahrbahn
unverwendbar sind, weil sie die Räder oder die Fahrbahn zerstören; sie dürfen daher
nur im Bedarfsfalle aufgelegt und müssen rechtzeitig wieder abgenommen werden.
Das Schleudern des Wagens wird gefördert, wenn beim Einfahren in Kurven oder
bei plö^lichem Ablenken gebremst wird, was viele Fahrer gewohnheitsmäßig tun.
Viele Unfälle sind nur hierauf zurüdczuführen. Der Bremskraft entsprechend wird
nämlich die Hinterachse entlastet (Abbildung 5) und die Reibung der Hinterräder
auf der Fahrbahn Vermindert« die Bedingung für das Sdileudern daher verschärft.
Die Fahrgeschwindigkeit muß vor dem Ablenken vermindert werden« Plögliches
Bremsen ist auch aus anderen Gründen stets gefährlich.
Bezeichnend ist das Kurvenfahren vieler Rennfahrer,
da die Rennerfolge wesentlich davon abhängen, wie
die Kurven genommen werden. Sie bremsen den rasch-
fahrenden Wagen und bewirken dadurch absichtlich ein ''^ ^-^^S^^a
ochleudern des Hmterwagens, damit er rasch m die
abgelenkte Riditung kommt. Dann aber lassen sie die Abbildung 5.^^^Brems.^und Wider-
Bremse rechtzeitig los und geben volle Motorkraft. Ihr
entsprechend werden die Hinterräder plö^lich belastet, die Reibung erhöht und damijt
das Schleudern beendigt.
Über die Maschinen- und Wagen- Bremsen, mit denen auf den Wagenlauf
eingewirkt wird, ist im Zusammenhang mit dem Motor Näheres angegeben (S. 191).
182 ° » ■> o 0 0 o B oo 0 KRAFTWAGEN o » o o »o o a .. o ° o » - ■>■>■> o ..
I9 KPAFTWAnFMTRIFR 1 ^i rundlegend für die Kraftübertragung vom Motor
\Z. I^KAriWAÜtlNlKitö j \A^^ jg^ Rgjg^^ jgt^ jj,3 Adhäsionsgewidit der
angetriebenen Achse, somit die ausnut}bare Reibung der Räder auf der Fahrbahn
muß ausreichend groß sein. Kein Triebwerkstei) kann aber einen unveränderlichen
Stützpunkt finden, denn der Wagenrahmen, der allein die Triebwerkateile stützt, er-
fährt bei rascher Fahrt und auf schlechter Bahn allseitige Formveränderungen und
kann somit nie starres Maschinenfundament sein. Zu diesen an sich geringen, aber
überall vorhandenen Formveränderungen des Rahmens kommt nodi das große Feder-
spiel zwischen Rahmen und Achse hinzu. Es müssen daher in alle wesentlichen
Triebwerksteile Ausgleichsteile eingeschaltet werden, welche trott der allseitig ver-
änderlichen Stützung stets genauen Lauf des Triebwerks sichern. Richtige Bauart
und Ausführung dieser Teile sind für den Wert und die Lebensdauer des Wagens
entscheidend. Ältere Wagen sind in dieser Hinsicht mit vielen Fehlem behaftet.
Bei allen Kraftwagen liegt der Motor vom, und die Hinterachse wird angetrieben:
der Wagen wird also geschoben, und die Vorderräder werden gelenkt. Weil der ge-
zogene Wagen das Gewohnheitsgemäße ist und einige Vorteile gegenüber dem ge-
schobenen bietet, hat der Vorderradantrieb auch für Kraftwagen vielfach als wün-
schenswert gegolten. Von den zahlreichen Ideen hierüber hat jedoch keine Lebens-
fähigkeit erlangt. Der Hinterradantrieb herrscht mit Recht ausschließlich. Sogar
Elektromobile, bei denen Antrieb und gleichzeitige Lenkung der Vorderräder keine
Sdtwierigkeiten bereitet, werden mit Hinterradantrieb ausgeführt.
Der Hinterradantrieb gestattet freie Entwicklung der Konstruktion und der Ka-
rosserie bei größter Einfachheit und Zugänglidikeit. Für den Antrieb wird nur das
Adhäsionsgewicht der Hinterachse benugt und, wenn notwendig, die Hauptbelastung
durch überhängenden Wagenkasten auf die Hinterachse verschoben, wie dies bei
Omnibussen und Lastwagen zu sehen ist. Die Adhäsion erreicht ihre Grenze, wenn
Gleiten der Räder auf der Fahrbahn eintritt. Dies ist zugleich die Sicherheitsgrenze,
da größere BeansprQchung des Triebwerks unmöglich ist.
Die Kraftübertragung vom Motor zu den Triebrädern erfolgt entweder durch Kette
oder durch Welle (Cardan). Ein Jahrzehnt hat der Streit gedauert, ob Ketten- oder
Wellentrieb vorzuziehen sei. Leitende Fabriken haben den Kettentrieb allein aus-
geführt und hartnäckig verteidigt, aber alle sind zum Wellentrieb gezwungen worden,
und der Kettentrieb wird nur noch bei Lastwagen und
Rennwagen verwendet.
Der Kettentrieb, vom Fahrrad übernommen, läßt
eine einfache Hinterachse von geringster Masse zu, und
die Kette gewährt eine gewisse Nachgiebigkeit im An-
trieb. Wegen dieser Vorteile werden die wirklichen
Rennwagen wohl auch künftig Kettenwagen bleiben.
Die Kette ist jedoch der Streckung und Verschmugung
unterworfen; Nachspannen und Instandhalten sind un-
bequem, Kettenschug und Schmierung zu umständlich,
„ insbesondere wegen des Zusammenhangs mit den not-
Abb,[du„g 6. D,lf.r,».,.l8«r,.te. „„j,g„ Sp=nnvorri<htunge„ und wegen der Oefehr
von Kettenbrüchen. Ketten laufen auch stets geräuschvoll und übertragen Schwingungen
auf den Wagen. Deshalb sind Personenwagen mit Kettentrieb kaum noch verkäuflich.
Der Wellentrieb, dem Maschinenbau entnommen, entspricht allen wesentlichen An-
forderungen und ist Sieger geblieben, obwohl dabei die Hinterachse viel größere
oooooooooooooooooo VON A, RIEDLER ooooooooooooooo 183
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Masse erhält und aus mindestens drei Hauptteilen bestehen muß: aus einem äußeren
tragenden Teil und zwei inneren Wellenstüdcen zum Antrieb der Räder, die an den
Wellenenden befestigt sind. Die Vorurteile gegen den Wellentrieb stammen aus der
Zeit seiner mangelhaften Ausführung. Der äußere Teil be-
stand aus gegossenen statt gepreßten Stüdcen; die Zahnräder
waren lärmend im Gange, Ausführung und Material unvoll-
kommen. Daher würde diese Bauart nur bei leiditen, billigen
Wagen gewagt. Die Mängel sind durch riditige Bauart und
genaue Ausführung beseitigt, und je^t ist der Wellentrieb
trofe der vergrößerten Masse der Hinterachse bei Personen-
wagen allgemein geworden und auch schon bei Lastwagen
in Verwendung.
Ketten- wie Wellentrieb müssen die erwähnten Ausgleichs-
teile im ganzen Bereiche des Triebwerks besi^en. Zu ihnen
gehören die . Federn, das Differenzial, die Universalgelenke,
die besondere Befestigung und Aufhängung der Maschinen-
und Wagenteile usw. Kenntnis dieser Teile und ihrer Wir-
.kung ist für das Verständnis des Kraftwagens wesentlich,
aber für N ich tsach verständige teilweise schwierig.
Das sog. »Differenzial* (Abbildung 6) muß in , jeden
Antrieb an oder nahe der Hinterachse eingeschaltet werden,
weil die Wagenräder beim Kurvenfahren ungleich rasdi laufen,
aber auch bei gerader Fahrt wegen der ungleichen Reifen-
durchmesser und der ungleichen Widerstände sich verschieden
schnell drehen. Das Differenzial ist seinem Wesen nach eine
Universalkuppelung, die bei jeder beliebigen Verdrehung be-
liebige Verstellung der Wagenräder und des zugehörigen An-
triebs gestattet. Es besteht aus je einem Zahnrad (Abbildung 7)
auf den inneren Wellenenden der anzutreibenden Räder und
zwischen diesen Zahnrädern liegenden Querrädern. Die Zähnet
dieser Querräder sind die eigentlichen beweglichen Kuppe-
lungsteile. Sie sind in, einem Gehäuse gelagert, das sich mit
der Antriebswelle dreht. Sind die Widerstände und Ge-
schwindigkeiten der beiden Wagenräder gleich groß (1), dann
dienen die Querräder nur als Zahnküppelung, und das Ganze
dreht sich ohne Relativbewegung der Teile. Wird hingegen
das eine Wagenrad festgehalten (II), dann muß sich das -,,.,, 7 w v -i
zweite Zahnrad, somit das Wagenrad mit doppelt so großer * "Dlffe'renzials"'^ ^*
Geschwindigkeit drehen als der Radmittelpunkt, weil die Quer- 1. widersande und Geschwindig-
räder auf dem festgehaltenen Zahnrad sich abwälzen müssen, ^*"*^,J2j*J* -°ui"~BÜde^*RM^
und der verdoppelte Hebelarm wirkt. Wird bei stillstehendem verschiedene cesdiwindigkeit. —
Antrieb (beim Schieben des Wagens oder unter Umständen *^- verkehrte Drehung.
beim Entkuppeln) das eine Wagenrad mit normaler Geschwindigkeit gedreht (IV), dann
muß sich das zweite Zahnrad und damit auch das zweite Wagenrad mit der gleichen
Geschwindigkeit entgegengese^t drehen. Wird endlich das eine Wagenrad nur teilweise
festgehalten (111), dann läuft es mit verminderter, das zweite Rad hingegen mit ver-
größerter Geschwindigkeit. Solcher Art ist daher das Differenzial eine Zahnkuppelung,
die in jeder beliebigen Stellving, bei allen wechselnden Geschwindigkeiten wirksam ist.
V 11
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VPT777777!^f^
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184 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN
oooooooooooooooooo
weil sie beliebiges Abwälzen der Zahnräder gestattet» so daß auch jede Laufgesdiwin«
digkeit des einzelnen Wagenrades unbehindert möglidi ist Dieses Ausgleidiungsgetriebe
ist bei jedem, auch dem kleinsten Wagen notwendig, und es arbeitet fortwährend, audi
bei geradliniger Fahrt Richtig ausgeführt, gibt es zu keinen Störungen Anlaß. Nadi-*
teilig sind aber einige unerwünsdite gelegentliche Nebenwirkungen, die z. B. eintreten,
wenn die Räder bei gerader Fahrt plö^lich verschiedenen Widerstand finden, oder
wenn die Räder auf glatter Bahn, auf Eis, auf Steilstrecken anfahren müssen. Auch
in diesen le^teren Fällen kann ein Rad zufällig größeren Widerstand finden, es bleibt
stehen, weil das Differenzial dies gestattet, das zweite Rad hingegen fängt zu j» mahlen'
an. Im Differenzial wälzt sich dann das zugehörige Zahnrad auf dem festgehaltenen
Rade ab, und das tollgewordene Rad dreht sich somit mit vergrößerter Geschwindigkeit
Findet es auf der glatten Fahrbahn keine genügende Reibung, dann wird die Motor-
leistung nur in Reifenabnu^ung verbraucht Je länger dieses Mahlen andauert, desto
schwerer ist es, aus solcher Stelle herauszukommen. Abhilfe bringt nur Erhöhung der
Reibung zwischen Reifen und Boden oder die Sperrung des Differenzials, die aber die
Gefahr bringt, daß die Sperrung zu lösen vergessen und in der nächsten Kurve die Fahrt
gestört wird. Bei schweren Lastwagen und bei Wagen für Steilfahrten werden zeitweilig
zur Erhöhung der Reibung die erwähnten besonderen Bandagen auf die Reifen gelegt.
Im Wellentriebe sind als Ausgleichsteile j»Universalgelenke* einzuschalten, die in
zwei Ebenen nachgiebig sind. Eine Bauart solcher Gelenke rührt von Cardan her,
und dieser Name wird für den ganzen Wellentrieb, sogar als Bezeiciinung der Wagen-
gattung, verwendet Diese Ausgleichgelenke sind im Wellentrieb zwischen Motor und
Hinterachsantrieb, auch bei Kettentrieb, erforderlich und müssen auch zwischen Motor
und Getriebekasten für Geschwindigkeitswechsel, sogar zwischen Motor und Kupp-
lung eingeschaltet werden, wenn jeder dieser Teile auf dem Wa^enrahmen getrennt
gelagert ist. Das Fehlen dieser Ausgleichsteile hat selbst bei kurzen Wellenstücken
Klemmung und Abnu^ung oder Bruch zur Folge. In der richtigen Anordnung solcher
Ausgleichungen im ganzen Bereiche des Triebwerks und in dem dadurch gesicherten
genauen Lauf aller Teile liegt das, was in der Chauffeursprache als »Souplesse' des
Wagens bezeichnet wird. Dies ist nicht eine Frage der Federung und sonstiger Vor-
kehrungen, um weichen Wagengang zu sichern, sondern ist grundlegende Bedingung
für gesunde Bauart jedes Wagentriebs im erwähnten Sinne. Die Kraftübertragung
im ganzen Wagen muß eben tro6 der unvermeidlichen Formveränderung aller tragen-
den Teile überall zwangsfrei erfolgen. Die Einzelheiten hierzu sind verwickelt, da
es auf die Einzel- und Gesamtwirkungen aller Kräfte während der Fahrt ankommt:
auf die Wirkung der Last, der Massen, der Geschwindigkeitsänderungen und der
hiervon abhängigen Beschleunigungen und Verzögerungen, auf die ReibungS' und
Bremskräfte, auf die Stoßwirkungen, die Fahrwiderstände, die Motor- und Trieb-
kraft, auf die Zug- und Schubkräfte bei der Kraftübertragung usw. Und hierzu kommt
noch eine Reihe von dynamischen Nebenwirkungen, insbesondere die Schwingungen
der Maschinen- und Wagenteile. Alle diese verwickelten Wirkungen lassen sich bei
richtiger Bauart vollständig beherrschen. Hierin liegt der große Unterschied zwischen
langlebigen und bei aller Verfeinerung gegen Störungen unempfindlichen Wagen und
den vielen empfindlichen, kranken Wagen, der Unterschied zwischen tadellos ruhigem
und schlechtem Lauf. Eine Reihe wichtiger Einzelheiten hängt damit zusammen:
Ausgleichung der Motorkräfte, Lagerung der Motor- und Triebwerksteile, Aufhängung
und Stü^ung der Maschinen- und Wagenteile, der Federn und Bremsen, die ganze
Massen-, Gewichts- und Kräfteverteilung im Wagen usw.
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3. KRAFTWAGENMOTOR 1 F'i;rB:i±r.gl':gl?Li:";sT.fd
leicht transportabler Form verwendbar* Jede Art umgeformter Energie scheidet wegen
Umständlichkeit oder großen Gewichtes aus.
ELEKTROMOTOREN sind für rasche oder lange Fahrt unbrauchbar; das Gewicht
der Akkumulatoren wird zu groß» der Aktionsradius (bis 70 km) zu klein; daher
elektrischer Betrieb wesentlich nur im Stadtbetriebe möglich ist. Wegen des großen
Wagengewidits ergeben die Luftgummireifen schon bei mäßigen . Geschwindigkeiten
einen Rollverlust von etwa der Hälfte der Motorleistung. Der, Verlust kann durch
Vollgummireifen etwas herabgese^t werden, doch gestatten diese nur Fahrgeschwin-»
digkeiten von etwa 20 km. Diese Beschränkungen sind die Hauptursache, weshalb
Elektromobile wenig verwendet werden. Ganz verkehrt sind auch die Bestrebungen,
elektrische Wagenzüge zu schaffen mit einer fahrenden Zentralstation und Anhänge-
wagen, deren jeder durch einen besonderen Motor getrieben wird.
DAMPFMOTOREN sind in England seit einem Jahrhundert als Straßenlokomotiven
betrieben worden, bis die berüchtigte Bill vorschrieb, daß ein Mann mit roter Fahne
ihnen 20 Vards voranzuschreiten habe. Damit wurde der ersten Automobilentwidching
auf englischem Boden der Todesstoß verseht und die Dampfkraft ganz auf die
Schienenbahnen gedrängt. In dieser Gestalt hat die Dampfkraft den Weltverkehr an
sich gezogen, obwohl die Lokomotiveisenbahn im Sinne des eingangs Erwähnten nur
als einseitiges Kompromiß anzusprechen ist Der Zwedc ist bei ihr der gleiche wie
beim Kraftwagen: GeschwindigkeitS'* und Leistungssteigerung. Die Einseitigkeit be-
steht darin, daß bei diesem Kompromiß allen Schwierigkeiten aus dem Wege ge*
gangen wird, indem eine eigene kostspielige Fahrbahn hergestellt wird, auf welcher
der Verkehr ganzer Länder unnatürlich zusammengedrängt werden muß, und zwar
Güter- wie Mensdienverkehr, obwohl die Beförderungsbedingungen für beide ganz
verschieden sind. Die Einseitigkeit wird dadurch gekennzeichnet, daß selbst auf
Hauptbahnen die Kosten des lebendigen Teils des Transports, die Kohlenkosten, je
nach der Dichte des Verkehrs nur 5 bis 10 ^/o der Gesamtausgaben betragen, während
der große Rest für Bau, Verwaltung usw. aufgebracht werden muß. Gegenüber diesem
inzwischen wirtschaftlich übergroß gewordenen Betriebe konnte sich das Dampfauto-
mobil, tro6 der gewaltigen Entwiciclung der Dampfmaschinen auf allen anderen Ge-
bieten, selbst technisch nicht durchsehen. Kesselgewicht und Totgewicht wurden zu
groß, der Aktionsradius zu klein. Erst in den neunziger Jahren hat Serpollet rasch-
laufende Dampfautomobile mit großem Geschicic ausgebildet, aber ohne dauernden
Erfolg zu erringen. Der Dampfbetrieb auf dem Wagen wird zu umständlich, bedingt
er doch: Kesselheizung durch Petroleum, Wasserreinigung, Dampf kondensation, Wasser-
rüdclauf, Kesselspeisung, daher Speisepumpen mit ihrer Regulierung, wovon der
Wagenlauf abhängig ist, und dazu zahlreiche Hilfsvorrichtungen.
VERBRENNUNGSMOTOREN zu verwenden, war zunächst eine Gewichtsfrage, die
sie gegenüber dem Dampfmotor überlegen lösen; dann eine Zuverlässigkeitsfrage, der
anfänglich sehr schlecht, gegenwärtig aber auf Grund reicher Erfahrungen vollkommen
entsprochen wird, auch im ungestörten Dauerbetriebe. Verbrennungsmotoren be-
herrschen, ohne zu ungewöhnlichen Vorkehrungen zu zwingen, Aktionsradien von
400 km. Selbst Lastwagen können mit etwa 200 1 Brennstoff 300 km fahren, also
mit einem Brennstoffvorrat von nur etwa 2^/o des Wagenge wich ts. Dazu kommt das
geringe Raumbedürfnis der Verbrennungsmaschinen. Diesen Vorzügen steht der Nach-
teil sehr geringer Steigerungsfähigkeit und Überlastbarkeit gegenüber. Sie können
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nidit mit Belastung anlaufen, erfordern daher eine lösbare Kupplung und eine be-
sondere Andrehvorrichtung, gestatten kein selbsttätiges Anpassen an die Fahr-
geschwindigkeit, benötigen daher ein besonderes Wechselgetriebe für veränderliche
Fahrgeschwindigkeit. Trofedem entsprechen diese Motoren in der gegenwärtigen Ver-
vollkommnung allen wesentlichen Ansprüchen.
Die' Bauart der Motoren ist trofe zahlloser äußerlicher und innerer Verschieden-
heiten im wesentlichen einheitlich geworden« Es werden nur einfadi wirkende Mo-
toren, im Viertakt arbeitend, verwendet. Beim ersten Kolbenhub wird Benzingemisch
angesaugt (Saughub, Ladehub), beim zweiten verdiciitet, um die Zündfähigkeit und
thermische Ausnutzung zu erhöhen (Kompressionshub); unmittelbar vor dem dritten
Hub wird gezündet; beim dritten Hub (Arbeitshub) dehnt sich das Arbeitsgas aus,
und beim vierten Hub werden die Abgase aus dem Zylinder herausgedrückt (Aus-
puffhub). Alle Versuche, Zweitaktwirkung anzuwenden, sind mißlungen. Im Zwei-
takt soll Saug- und Ausschubhub erspart und durch Spülen und Laden mittels be-
sonderer Pumpen erseht werden. Für diesen Ladevorgang gewähren aber die rasch-
laufenden Automobilmotoren nicht die genügende Zeit, so daß er nur in roher
Wöise oder nur bei verminderter Geschwindigkeit gelingen kann. Beides ist un-
zulässig. Das Zweitaktverfahren ist für Schnelläufer bisher nur bei Öleinspfig-
maschinen (Dieselmasciiinen) durchgeführt worden, die aber mit einem völlig anderen
Ladevorgang arbeiten.
Alle Wagenmotoren sind rasciilaufende, mit Drehzahlen bis 2000 minutlich arbei-
lend. In der sorgfältigen Durchführung dieser Schnelläufer liegt ein großer Teil des
Fortschritts im Motorenbau. Einheitlich ist auch die Anordnung' der Motoren, an der
Stirnseite der Wagen, mit dahinter befindlicher Reibungskupplung. Es werden fast
nur Vier^linder-Motoren verwendet Ein- und Zweizylinder-Motoren sind wegen ihrer
großen unausgeglichenen Kräfte, bis auf die Motoren der billigen Zwei- und Drei-
räder, verschwunden. Die Einheitlichkeit der Motorbauart und -anordnuhg hängt damit
zusammen, daß die für den Motorbetrieb maßgebenden Grundsä^e früher berück-
sichtigt wurden als die des Wagenbetriebs. Die Einzelheiten hierzu lassen sich nicht
kurz erörtern und -sind zum Teil nur für Sachkundige verständlich« Hier sei nur
hervorgehoben: aus der Welle des Motors soll nur das Drehmoment für den Wagen-
trieb heraustreten, alle übrigen Kräfte sollen im Motor selbst aufgehoben werden.
Der ruhige, gleichmäßige Lauf hängt hiervon ab. Bei dieser Ausgleichung im. Motor
handelt es sich iim die Massenkräfte der Triebwerksteile, die sich beim raschen Lauf
mit jeder Drehung ändern, und um die Kippmomente, . das sind die Kraftmomente,
die in den Ebenen der vier Zylinder in verschiedener Größe wirken. Beide Kraft-
wirkungen im Motor selbst ganz auszugleichen, erfordert mehr als vier Kurbeln. Mit
vier Kurbeln können nur entweder die Massenkräfte oder die Kippmomente aus'-
geglichen werden. Bei richtiger Ausführung von Vierkurbel-Motoren ist jedoch der
verbleibende Rest dieser schädlichen Kraftwirkungen gering. Noch umständlicher sind
die ' dynamischen Verhältnisse im Zusammenhang mit dem Ladevorgang und den
Schwingungen der Maschinenteile. — Für das Verständnis viel wichtiger als diese
maschinentechnischen Einzelheiten und ohne besondere Sachkenntnis verständlich sind
die Lebensbedingungen für den störungsfreien Motorlauf: richtige Ladung, Zün-
dung, Kühlung und Schmierung sowie Einzelheiten der Steuerung, die auf den
ruhigen, zuverlässigen Dauerlauf der Motoren Einfluß haben. Verstöße gegen diese
Lebensbedingungen waren lange Zeit Ursache von schweren Betriebsstörungen und
Mängeln.
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Richtige Ladung erfordert: richtige Benzinzuführung, feine Zerstäubung und
Mischung mit der Verbrennungsluft im «Vergaser" und richtige Einströmung in die
Zylinder. Die Benzinbehälter liegen entweder höher als die Motoren, unter den
Vordersigen des Wagens, wobei das Benzin unter natürlichem Gefälle dem Motor zu«
fließt. Diese Anordnung ist die einfachste, erfordert aber für große Steigungen be-
sondere Luftpumpe. Oder der Benzinbehälter befindet sich hinten am Wagen, tiefer
als der Motor, und das Benzin wird durch die Auspuffgase oder durch besondere
Luftpumpen unter genügenden Überdruck gesegt. Die Gemischbildung erfolgt im
sogenannten «Vergaser", in welchem das Benzin durch eine Düse fein zerstäubt wird.
Ein Schwimmer reguliert selbsttätig den Benzinzufluß. Die Zusagluft für die Ver-
brennung wird durch ein besonderes selbsttätiges oder zwangsweise gesteuertes Organ
zugeführt. Die Regulierung des Benzingemisches und damit des Motorganges erfolgt
durch einen Drosselschieber. Die verschiedenen Vergasersysteme unterscheiden sich
wesentlich nur durch die Art der Luftzuführung, der Düsenanordnung und durch ihr
Verhalten innerhalb weiter Regulierungsgrenzen. Die Einzelheiten entziehen sich
hier der Darstellung. Störungen in der Ladung können entstehen durch Störung der
Benzinzuführung, durch Verunreinigungen, durch Störung der Luftströmung, indem
meist zu wenig Luft zugeführt, infolgedessen das Gemisch übersättigt wird, so daß
es die Zündfähigkeit verliert, ferner durch Schwingungen der Gas- oder Luftmassen,
Ventile oder Schwimmer usw.
Die Zündung des verdichteten Gemisches hat früher zu vielen lästigen Störungen
Anlaß gegeben, die größtenteils verschwunden sind, seitdem die Zündvorrichtungen
durch Spezialfabriken einheitlich in hoher Vollendung hergestellt werden. Flamm-
zündung, Glührohrzündung, Abreißzündung usw. sind verschwunden; es wird nur noch
Kerzenzündung verwendet. Da diese nur bei ausreichend großer Drehgeschwindigkeit
brauchbare Zündfunken gibt, wird eine Batteriezündung für das Andrehen des Motors
hinzugefügt. Die Magnetapparate erzeugen Hochspannungsstrom, der durch Verteiler
und Unterbrecher zu den vier Zylindern des Motors geführt wird und dort in Zünd-
kerzen die Zündfunken erzeugt. Störungen rühren her von mangelhafter Isolierung
der Stromleitung, Verölung oder Verunreinigung der Verteiler , oder der Zündkerzen,
Abnutzung der Kontakte, Erschöpfung der Batterie usw.
Richtige Kühlung ist Lebensbedingung und Voraussegung des Motorganges, da
Schmierung und Dichtung der Gleitflächen ohne wirksame Kühlung unmöglich ist.
Heißgewordene Motoren verursachen Falschzündungen und Zerstörung der Gleit-
flächen usw. Luftkühlung ist für Dauerbetrieb nur bei kleinen Motoren in Ver-
wendung. Die Wärmeableitung ist dabei im Dauerbetrieb unzureichend, daher ist
Wasserkühlung notwendig. Den Motorzylindern und Steuerungskammern wird durch
Kühlwasserumlauf genügend Wärme entzogen und das Kühlwasser im Kreislauf ver-
wendet, das erwärmte Wasser in einen besonderen Röhrenkühler geleitet und dort
rückgekühlt. Kühlung ohne Kreislauf, z. B. Verdampfungskühlung, bei welcher das
Wasser ohne Rüdckühlung bis zu seiner Verdampfung erwärmt und verbraucht wird,
ist unbrauchbar wegen der Verdampfungsrückstände, die die Kühlräume mit Wasser-
stein belegen und die Wärmeleitung unwirksam machen, und wegen des ständig not-
wendigen Wasserersages. Der Kühler wird von Luft durchströmt und besteht aus
Zellen oder Röhren, in denen das abzukühlende Wasser umläuft. Da die Luft ein
schlechter Wärmeleiter ist, müssen die luftberührten Metallflächen des Kühlers wesent-
lich größer sein als die wasserberührten, um genügenden Wärmeaustausch zu erzielen.
Der Luftumlauf im Kühler wird teils durch die Fahrt, teils durch einen Ventilator
1 88 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooooooooooooooooo
bewirkt. Legterer befindet sich unmittelbar hinter dem Kühler, und der Luftzug wird
häufig nodi verstärkt durdi einen Ventilator im Motorschwungrad. Der Wasserumlauf
wird durch besondere KQhlwasserpumpen hergestellt oder durch natürliches Wärmegefälle
(Thermosyphon'Wirkung)i d. i. durch den geringen Gewichtsunterschied zwischen auf*
steigendem warmen und niedersinkendem abgekühlten Wasser. Solche Strömung er*
fordert aber bei der Kleinheit der Kraft große Rohrquerschnitte, ist sehr empfindlich und
kann bei Bergfahrten, wo die Schwerpunktslagen der kalten und warmen Wassermassen
sich ändern, sowie durch jede Unterbrechung im Kühlwasserumlauf gestört werden»
Richtige Schmierung ist weitere Lebensbedingung des Motors. Sie ist nach dem
Vorbild der Großmaschinen auch im Begriff, einheitlich zu werden. Früher wurden
Tauchschmierungen verwendet, wobei die Schubstangenköpfe der Motoren im Kurbel-
kasten in ein Ölbad tauchen und das Öl im Laufe herumschleudern, ein rohes, un-
sicheres Verfahren, das keine Gewähr bietet, daß alle empfindlichen Teile genügend
geschmiert werden. Daher wird meist überschmiert. Die zahlreichen Verbesserungen
dieser Schmierart beheben den Übelstand nicht, da sie sich nur mit der selbsttätigen
Ergänzung des Ölvorrats durch Pumpen, Bagger usw. befassen, also nur mit der Vor-
bereitung zur Schmierung, nicht mit der Schmierwirkung. Richtige Schmierung muß
Zwangsschmierung sein, die das Öl zuerst den starkbelasteten Maschinenteilen, ins-
besondere den Kurbellagern zuführt; dann erst kann Schleuderschmierung für minder
empfindliche Teile eintreten. Die Vorrichtungen zur Kontrolle der Schmierung sollen
dem Fahrer nicht bloß den Ölvorrat anzeigen, wie dies meist geschieht, sondern die
tatsächliche Schmierwirkung. Die Erkennungsvorrichtung (Schauglas, Manometer oder
Meßkolben) muß daher im wirksamen Ölstrom angebracht sein. Die Mehrzahl der
leitenden Fabriken ist neuestens zu. dieser Schmierart übergegangen und hat die
Tauchschmierung aufgegeben.
Mangelhafte Schmierung gefährdet den Motor. Dieser naheliegenden großen Ge-
fahr suchen die Fahrer bei unzweckmäßigen oder unsicheren Schmiervorrichtungen
durch Oberschmierung zu begegnen, die sehr nachteilig ist wegen Rauchbelästigung»
Verschmutzung des Motors und Ölverschwendung. Der Ölüberschuß verbrennt im
Zylinder unvollständig und verursacht rauchenden Motorgang und Rückstände im Zy-
linder. Rauchloser Gang bei qllen Geschwindigkeiten, ausgenommen beim ersten An-
fahren, muß von jedem Motor verlangt werden und ist durch richtige Zwangsschmie-
rung unter Vermeidung der Überschmierung stets erreichbar. Ursachen des rauchenden
Ganges können außerdem sein: undichte Kolben, undichte Auslaßventile im Motor»
so daß die Kompression des Gemisches nicht ausreichend ist und der mangelhaften
Verdichtung eine mangelhafte Verbrennung folgt; weiter: unrichtige Einstellung der
Zündung oder des Vergasers. In allen diesen Fällen fällt aber die Motorleistung
stark ab und zwingt zu frühzeitiger Beseitigung der Ursache.
I A VDARTU/Ai^CMRAWDnn QTEUERUNG DER MOTOREN. FürdieHand-
I 4. KRAFTWAGENFAHRT [ :> 3teuerung des Motors durch den Fahrer ist
erforderlich: ein Drosselsdiieber am Vergaser« der die Gemischmenge reguliert und
durch einen Drosselhebel auf dem Lenkrade oder durch einen Fußhebel («Akzelerator*)
bedient wird, und eine Zündverstellung, um größere Vorzündung zu geben, je rascher der
Motor laufen soll, bzw. um die Zündung bei langsamem Lauf oder beim Ankurbeln des
Motors zurückzustellen. Weiterer Steuerung durch den Fahrer bedarf der Motor nicht.
Alles andere ist selbsttätig: Vergaser, Ein^ und Ausströmung, Zündung, Schmierung»
Kühlung usw.
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Die selbsttätige Motorsteuerung erfolgt überwiegend durdl Ventile, da diese
die geringsten Did\tungsfläd\en, beste Zugänglidikeit und Auswediselbarkeit der Teile
ergeben, allen Anforderungen entsprechen und auch geräusdilosen; Gang ermöglichen,
wenn dies gefordert wird. Die mit geschickter Anpreisung eingeführten j^ventillosen''
Knight-Schiebermotoren haben in lefeter Zeit große Vorliebe gefunden. Diese Doppel"
schiebersteuerung ist aber mit großer Wärmestauung behaftet, weil die Wärme, die
in das Kühlwasser abgeleitet werden soll, durch die beiden Schieber, die den Arbeits-
kolben umschließen, nicht rechtzeitig abfließen kann; infolgedessen werden die Schieber
und der Kolbenboden heiß. Um trot( dieser schädlichen Wärmestauung Dauerbetrieb
zu ermöglichen, müssen die Schieber überschmiert werden, damit das verdampfende
Schmieröl die fehlende Kühlwirkung ergibt. Versagt die Schmierung an einzelnen
Stellen der großen, langen Schieber, dann sind Schieberbrüche, unvermeidlich. Ersatz-
Schieber in fremden Werkstätten herzustellen, ist unmöglich, selbst der Einbau vor«
handener Ersagschieber erfordert ungewöhnliche Übung.
Die Geräuschlosigkeit des Wagenlaufs hängt vom ganzen Triebwerk ab, von der
Kraft-* und Massenverteilung im Wagen, von den Schwingungen der Maschinen« und
Wagenteile, von der erwähnten Ausgleichung der Motorkräfte und erst in legter Linie
von der Motorsteuerung. Dabei können Nebenteile des Motors, wie die Antriebs«
Vorrichtung für die Magnetapparate, die Kühlpumpe usw., unter Umständen mehr Ge-
räusch verursachen als der Motor selbst. Mit Ventilsteuerung kann geräuschloser
Lauf erzielt werden, wenn die Ventile sanft auf geringen Hub gehoben und sanft
geschlossen werden, was nur Sache richtiger Bauart ist. Die Hauptursachen geräusch-
vollen Motorlaufs bei hohen Geschwindigkeiten liegen in den Schwingungen der Ma-
schinenteile. Jeder Maschinenteil hat seine eigene Schwingungslänge und -zeit und
eine kritische Schwingung, wobei das Geräusch am stärksten wird. Fallen die kri-
tischen Schwingungen mehrerer Teile zusammen, dann kann das Geräusch unerträg-
lich werden. Hauptsächliches Mittel, geräuschlosen Gang zu erzielen, ist daher: die
Einzelschwingungea zu vermeiden oder zu dämpfen, zu unterbrechen. Nebensächliche
Mittel für den gleichen Zweck sind: die Verwendung von Schiebersteuerungen statt
Ventilsteuel'ungen, das Einkapseln der Ventilsteuerungen usw. Die Hauptursachen
des Geräusches sind von der Steuerungsart ganz unabhängig. Ein £rfolg der ge-
nannten Schiebersteuerung ist, daß gegenwärtig für alle Kraftwagen geräuschloser
Gang gefordert wird, was früher nicht der Fall war. Dieser Forderung kann mit jedem
richtig gebauten Ventilmotor entsprochen werden. Es gibt aber viele erfahrene Fahrer,
die vollständige Geräuschlosigkeit wenigstens des Motors gar nicht wünschen: sie
wollen, daß ihnen der Motor während der Fahrt etwas zu erzählen habe.
Richtige Wagenfahrt erfordert richtige Motor- und Wagensteuerung und richtige
Lenkung, somit die Regulierung der treibenden und hemmenden Kräfte: Motor- und
Bremsregulierung, die Handhabung beim Anfahren, die Handhabung der Kupplung
und des Triebwerks, der Schaltvorrichtungen für Geschwindigkeitswechsel und der
Bremsen.
Zunächst ist erforderlich Ankurbeln des Motors, da er nicht durch die eigene Energie
anlaufen kann, weil das Kraftmittel nicht fertig vorliegt, sondern als brennbares Ge-
misch erst durch den Motorlauf gebildet werden muß, und weil der Zündung die
Verdichtung des Gemisches vorangehen muß. Es ist daher Fremdenergie zum An-
drehen erforderlich. Hierzu dienen Handkurbeln mit selbsttätiger Ausrückung, sobald
die erste Zündung zustande gekommen ist. Dies wird durch die Batteriezündung
sehr erleichtert, da sonst mit großer Geschwindigkeit angekurbelt werden muß, damit
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der Magnetapparat Zündfunken geben kann. Das Ankurbeln kann bei großen Mo-
toren, insbesondere in kaltem Zustande im Winter, sehr mühsam werden. Vorherige
Benzineinsprit(ung in die Zylinder oder andere Hilfsmittel müssen dann aushelfen.
Daher das Bestreben, motorisdie Andrehvorriditungen anzubringen. Alle, audi die
mit Preßluft betriebenen, haben sidi jedodi als zu umständlidi erwiesen. In vielen
Fallen sind übrigens die Ursadien des erfolglosen Ankurbeins nid\t im Motor, ^son-
dern im Vergaser, in mangelhafter Gemisdibildung zu suchen, insbesondere in Ober-
Sättigung des Gemisdies. Der Mofor muß bei vorübergehendem Stillstand des Wagens,
wenn wiederholtes Ankurbeln vermieden werden soll, mit möglidist geringer Ge-
sdiwindigkeit leer weiterlaufen. Zu diesem Zwedce wird die Kupplung oder das
Triebwerk ausgesdialtet« Die Kupplung gehört zur Motorsteuerung. Sie muß eine
Reibungskupplung sein, die beim Wiedereinkuppeln das Triebwerk allmählidi mit-
nimmt, denn der Motor läuft audi im Leerlauf mit 500 bis €00 Umdrehungen minut-
lidi, so daß die Mitwirkung der Reibung beim allmählidien Mitnehmen des Wagens
nid\t entbehrt werden kann. Die Bauart der Kupplung ist sehr versdiieden, je nadi
den Anforderungen, die erfüllt werden sollen: Kegelkupplung mit Lederbelag auf
den Kegelf lädien; Kupplung mit hintereinandergelegten Metallplatten (Lamellen), die
gegeneinandergepreßt werden, so daß die Reibung durdi Vermehrung der Platten-
zahl beliebig vergrößert werden kann, wobei aber die Platten gut instand gehalten
werden müssen, da bei Trodcenlauf die Reibung zu groß wird, während bei Über-
sdimierung sidi die Platten sdiledit voneinander trennen, daher die Lösung -der
Kupplung ersdiwert wird; Kupplungen mit Metallkegeln, die ganz eingesdilossen sein
und stets in 01 laufen müssen, aber weniger empfindlidi und leiditer zu warten sind
als die Plattenkupplungen usw.
Weiter erfordert die Wagensteuerung veränderlidie Gesdiwindi^keitsübersegung.
Für langsame Fahrt muß größere, für rasdiere Fahrt geringere Ubersegung zwisdien
Motor und Hinterradantrieb eingesdialtet werden. Große Übersetzung ist im Sinne
der Hebelübersegung — wie allgemein im Masdiinenbau — zu verstehen. Die Sdial-
tung erfolgt ausnahmslos durdi versdiiebbare Räder, gewöhnlich in vier Schaltstufen.
Beim vierten Gang treibt der Motor das Kegelrad der Hinteradise unmittelbar an
(direkter Gang). Die übrigen Schaltgänge dienen zum Anfahren und für Steilfahrt.
Für den Rückwärtsgang ist ein besonderes Rad zur Bewegungsumkehrung eingebaut.
Diese Sd\altvorrid\tungen sind eigentlidi roher Art; Beschädigungen und Brüdie werden
aber verhütet durch vorzüglidies zähes Material der Räder und durd\ Abrundung der
übereinander zu sdiiebenden Zähne sowie durdi Vorsidit in der Handhabung, durdi
langsames Sdialten, vollständiges Auskuppeln vor dem Schalten usw. Im Schaltwerk
kommen bei guter Ausführung wenig Störungen vor, und der Arbeitsverlust durch die
Räderübersegung ist gering. Trotzdem dauern die Bestrebungen fort, andere Über«
segungsmittel anzuwenden, ohne bisher geglüdct zu sein. Reibungsgetriebe sind un-
tauglidi, weil die Reibung zu unsidier ist und Reibungsräder große Unvollkommen-
heiten besigen; hydraulisdie und elektrische Getriebe sind zu umständlidi und sdiwierig
instand zu halten. Die Geschwindigkeitsschaltungen haben durdi ihre vollkommene
Ausführung und dadurch viel an Widitigkeit verloren, daß die Motoren immer mehr
mit großen Übersdiußleistungen und mit weiten Regulierungsgrenzen gebaut werden
(sogenannte «Elastizität* der Motoren), so daß kleine und mittlere Steigungen mit
dem direkten Gang genommen werden können, selbst im Stadtverkehr mit diesem
Gang audi langsam gefahren werden kann. Zur Handhabung der Sdialtung dient
ein Handhebel neben dem Führersig» der in zwei Ebenen und Sdiligen (Kulissen)
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in die vier Sdialtstellungen gebradit werden kann. Die fünfte Stellung, für den
Rückwärtsgang bestimmt und nur selten benugt, erhält eine besondere Sperrung,
damit dieser Gang nicht irrtümlich plöt(li(h eingeschaltet werden kann.
Zur Wagensteuerung gehören weiter die BREMSEN. Sie sind an der Hinter-
achse angebracht, und zwar je eine Bremse an jedem Hlnterrade, von einem Hand-
hebel neben dem Fahrersitz zu bedienen (Handbremse), und eine Bremse am Schalt-^
getriebe» die mit Übersegung kräftig auf die Hinterachse wirkt und durch einen Fuß-'
hebel bedient wird (Getriebebremse). Vorderradbremsen sind gefährlich, da sie den
Widerstand der Lenkräder plötzlich verändern. — ^ Bei Steilfahrten bergab kann große
Bremsarbeit Heißlaufen und selbst Versagen der Bremsen verursachen. Das kann
der Fahrer auch bei sidiweren Wagen immer verhüten, w^nn er rechtzeitig alle Mittel
zur Verlangsfimung des Wagenlaufs anwendet. Zu diesen Bremsmitteln gehört ins-
besondere der Motor, der im Leerlauf bei geschlossener Drossel vorgeschaltet, durch
seinen Eigenwiderstand als Bremse wirkt. Wird gleichzeitig ein höherer Geschwindig-
keitsgang vorgeschaltet und damit der Motor zu rascherem Mitlaufen gezwungen, dann
ist die Bremsung durch den Motor so kräftig, daß Dauerfahrten bergab selbst ohne
Zuhilfenahme der Hinterradbremsen möglich sind. Die Bremsen dienen dann, nur zur
gelegentlichen Ausgleichung der Motorbremswirkung. Dann werden die Bremsen auch
nie heiß, bedürfen keiner Wasserkühlung, die wegen des Mitführens von Wasser und
im Winter wegen des Einfrierens desselben immer unbequem ist. Den Motor in
solcher Weise als Bremse zu benu^en, ist sehr zweckmäßig, weil die' Bremswärme
durch das Kühlwasser abgeleitet wird und der' Motor nie warmlaufen kann. Es gibt
auch Vorrichtungen, durch welche der Vergaser so umgeschaltet werden kann, daß
der Motor als Kompressorbremse wirkt. Der Motor als Bremswiderstand wird bei
vielen Wagen nicht benugt, weil während der Bremswirkung im Motor die selbsttätige
Schmierung fortdauert und bei unzweckmäßiger Anordnung eine Verölung der Zünd-
kerzen eintreten kann. Das läßt sich aber durch richtige Schmierung leicht ver-
meiden. Versagen, Abnugung, Heißlaufen oder Glühendwerden der Bremsen und
damit die Notwendigkeit, die Bremsen während der Fahrt zu kühlen, ist stets die
Folge unzweckmäßiger Bauart oder unzweckmäßiger Handhabung. Nicht rechtzeitiges
und jedes plö^liche Bremsen ist stets gefährlich; legteres nugt auch wenig, da mehr
als clas Festhalten der Hinterräder (Blockieren) und darauffolgendes Schleifen der
Räder nicht erreicht werden kann. Unter Zuhilfenahme des Motors als Widerstand
verfügt der vorsichtige Fahrer über mehr als ausreichende Mittel zur rechtzeitigen
Beherrschung der Fahrgeschwindigkeit.
Die Bergstütze ist als ein Notbehelf, von dem nur ausnahmsweise Gebrauch zu
machen ist, nicht als sicherwirkende Stüge auf Steilstrecken anzusehen und gehört
ihrer Natur, nach zu den rohen und unzuverlässigen Hilfsmitteln, die mit größter Vor-
sicht anzuwenden sind. Das Rückrollen des Wagens auf Steilstraßen kann durch die
Bergstüge selbsttätig nie sicher verhütet werden. Wird sie ständig nachgeschleift,
dann wird sie auf schlechten Straßen beschädigt, wird sie erst im Bedarfsfalle herab-
gelassen, dann können ihre Gelenke versagen, oder sie kann auf harter Straße un-
sicher fassen, auf weicher sich zu tief einbohren usw. Sie darf daher nur so benugt
werden, daß der gebremste Wagen vorsichtig aufgestützt wird, um später ohne Bremse
sofort anfahren zu können.
Der Fahrer hat daher während der Fahrt zu bedienen: die Gemischdrossel und
Zündverstellung durch Handhebel auf dem Lenkrade oder Fußhebel, die Kupplung und
die Getriebebremse durch Fußhebel, außerdem den Schalthebel, das Lenkrad und das
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Signal, Der Handhebel für die. Hinterradbrernsen wird nur auf laiiigen . Gefällen ge-*
braucht. Schließlich benötigt der Fahrer eine während der Fahrt lacht erkennbare
Anzeige des Sdimierzustandes des Motors und des Drudcs im Benzinbehälter, aus-
nahmsweise SLudi die Bergstiige. Schädlich ist es, dem Fahrer ständig mehr als die
Bedienung und Beobachtung dieser Teile zuzumuten. Viele Ausrüstungen, insbesondere
von Luxuswagen, sind nur Oberflüssigkeiten. Notwendig sind noch versdiiedene Schutt**
Vorrichtungen: Schutt aller geschmierten Maschinenteile durch Einkapslung, .zugleich
Schutt gegen Ölverlust, Schutt des Motors durch Überdedcung (Motorhaube), Sprittwand
hinter dem Motor, ausreichend für die Anbringung der Hilfsvorrichtungen, Fußboden"
belag, der gegen Öl und Wärme schüftt und die Zugänglichkeit der darunter befind-
lichen Teile wahrt, Kotflügel, Trittbretter usw. Außerdem Ausrüstung für lange Fahrt:
ausreichende Werkzeuge und Ersagteile, Reifen, Luftschläuche, Laternen, Verdeck für
Fahrt bei jeder Witterung, eiserner Vorrat an Benzin und Öl, entsprechende Kleidung,
Karten, Uhr, Ausweispapiere und — Geld. •
Kraftwagen fahrten fordern vom Fahrer richtige Schalung und Voraussicht und
richtiges dynamisches Gefühl, wie es für verschiedene Sportbetätigungen erforderlich'
ist. Wer dieses Gefühl besittt, erlernt das Fahren sehr rasch. Körperliciie Kraft und
Ausdauer ist nur für Dauerfahrten und bei schlechtem Wetter, auf glatter Bahn usw.
erforderlich. Rasches Fahren ist reine Sportsache und bringt keinen durchschnittlichen
Gewinn. Mit Kleinwagen kann auf guten Straßen ein Durchschnitt über 40 km
stündlich erreicht werden, mit Großwagen etwa 50 km. Um wesentlich höheren Durch-
schnitt zu erreichen, müßte zeitweilig mit über 80 km gefahren werden, wofür genügend
lange- Fahrstredcen im allgemeinen nicht vorhanden sind. Daher bringen Fahr«
geschwindigkeiten schon über 60 km wenig Durchschnittsgewinn, sondern eher Verlust,
weil die Störungen infolge Erhittung der Reifen zur Fahrzeit gezählt werden müssen.
Durch die Rennreklame ist einseitige Überschägung der Fahrgeschwindigkeiten in
weite Kreise getragen worden, so daß Wagen, die nicht 70 — 90t km fahren, nicht leicht
gekauft werden, obwohl aus den hohen Geschwindigkeiten kein praktischer Nugen zu
ziehen ist.
Kraftwagenfahrten sind an Straßenordnungen und Fahrvorsciiriften gebunden,
die meist- sehr einfach sind, von Kraftwagen auch meist eingehalten werden, von
Pferdefuhrwerken hingegen nur selten, da diese seit dem Auftreten der Eisenbahnen
Alleinherrscher auf den Straßen waren und die Polizeiorgane aller Länder große Un-
ordnung der Pferdefuhrwerke dulden. Die Gerichte halten Kraftwagen für besonders
gefährlich, was durchaus unrichtig ist. Die Kraftwagenfahrt bningt bei genügender
Vorsicht keine eigentliche Gefahr. Unfälle entstehen fast nur durch zu schnelles
Fahren an unpassender Stelle, durch plöttHches Ablenken oder Bremsen, durch un-
zureichende Straßenordnung und außerdem durch unberechenbare Handlungen von
Menschen und Tieren im legten Augenblidc, wo die Voraussicht des Fahrers nicht
mehr helfen kann. Reifenschäden- sind, entgegen der allgemeinen Meinung, selten
Ursache von Unfällen. Die Reifen versagen selten in Kurven, sondern platten erst
beim Heraustreten in die Gerade, wo der geübte Fahrer die Folgen leicht beherrscht.
Gefährliche Fahrhindernisse sind die schlechtgehaltenen Straßen, insbesondere die
nachträglichen Verschlechterungen der Straßen durch Trambahnen, Eisenbahnunter-
führungen, Übergänge usw.
Zum Wagenbetrieb gehört die Wageninstandhaltung, die meist dem Berufsfahrer
überlassen wird. Die Eignung des Fahrers als Mechaniker, seine genaue Kenntnis
des Wagens und aller Teile ist sehr wesentlich. Es wird aber meist nur auf Fahr-
oooooooooooooooooo VON A« RIEDLER ooooooooooooooo )93
Übung gesehen. Die Mängel liegen in der Ausbildung, die nur nodi Fahrer sdiafft.
Richtige Mechaniker" und Fahrerausbildung können nur die Fabriken gewähren, diese
sorgen aber nur für den eigenen Bedarf. Zur Instandhaltung gehören weiter: das
Garagewesen, die Reparaturwerkstätten und die Organisation zum Bezug von Ver-
brauchs" und Ersa^teilen. In dieser Hinsidit wird in Großstädten vielfach Hervor-
ragendes geboten, in weiten Landen aber ganz Unzureichendes. Wirkliche Vorteile
bieten die Organisationen mehrerer großen Fabriken, aber nur wenige Fabriken be«
sigen eine Organisation, die viele Länder und alle größeren Städte umfaßt und den
Interessenten im Bedarfsfalle durch eigene geschulte Kräfte ausreichend dienen kann.
s i KD APTU/A^PMADT I fl'® vielen Arten von Kranwagen, die für ver-
l..?:,..^ ^ sdiiedene Verwendungszwedce notwendig wer-
den, sind gegenwärtig in allen größeren Städten zu sehen. Luxus- und Reisewagen,
Droschken und Gebrauciiswagen aller Art, Geschäftswagen, Omnibusse und immer
mehr auch schwere Lastwagen gehören zu jedem modernen Stadtbild. Weniger
beachtet sind die vielen Betriebsumgestaltungen, die sich innerhalb der Städte im
Zusammenhang mit Geschäfts- und Transportunternehmungen und auch in städtischen
Betrieben vollziehen, z. B. die zunehmende Automobilisierung der Berufsfeuerwehr,
ihrer Spri^en-, Mannschafts- und Leiterwagen, die Benutzung der Kraftwagen für
städtische Straßenpflege als Spreng-, Reinigungs- und Abfalltransportwagen, femer
als Kranken- und Rettungswagen, von denen besondere Raschheit und Bequem-
lichkeit gefordert werden. Noch weniger bekannt ist die große Zunahme von Kraft-
wagen in der Landwirtschaft, der Motorpflüge und Transportwagen, die zugleich als
Kraftquelle für landwirtschaftliche Innenbetriebe dienen, sowie die Verwendung der
Automobilfahrzeuge im Bauwesen, für Aufzüge, Beton- und Mörtelmaschinen, Bau-
pumpen usw. Jede besondere Wagenart bietet in ihrer Entwicklung und Eigenart
auch für Nichtsachkundige Interesse. An dieser Stelle kann aber nur eine Wagen-
art, die schweren Lastwagen, hervorgehoben werden, um anzudeuten, wie grund-
legende Forderungen des besonderen Verwendungszwedces die ganze Wagenbauart
beeinflussen.
LASTKRAFTWAGEN. Im Entwicklungsgange des Personenautomobils bedurfte
es zu Anfang nur der technischen Leistung des raschfahrenden Wagens, um für solche
Wagen in Sportkreisen sofort Liebhaber und Abnehmer zu finden, die zudem leicht
zu befriedigen waren, da mehr als eine nach damaligen Begriffen hohe Fahrgeschwin-
digkeit kaum gefordert wurde. Die Wirtschaftlichkeit des Personenautomobils ist auch
jegt noch untergeordnet und spielt nur für öffentliches Fuhrwerk eine Rolle. Das
Personenautomobil konnte dabei von Anfang an den Wettbewerb anderer Wagen durch
überlegene Geschwindigkeit allein aus dem Felde schlagen. Dem Lastwagen konnte
kein solches Sportzeitalter erblühen, sondern er mußte von vornherein hohe tech-
nische und wirtschaftliche Leistungen nachweisen, um sich sein Dasein zu erkämpfen.
Das Anwendungsfeld war durch das gewöhnliche Pferdefuhrwerk und durch die weit-
beherrschende Lokomotiveisenbahn besetzt. Der Kraftwagen konnte nur durch Über-
legenheit über diese beiden ganz verschiedenartigen Konkurrenten emporkommen:
der eine schlecht und billig, der andere übermächtig, aber auf Massentransport an-
gewiesen.
Die Entwicklung war daher notwendig eine langsame, mühe- und hemmungs-
volle, ein harter Kampf, bis das Vertrauen der Interessenten gewonnen werden
konnte.
Die Technik Im XX. Jahrhundert IV. )3
194 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooooooooooooooooo
Wesentlidi ist audi die Abhängigkeit von der Witterung und dem Straßenzustände.
Der Personenwagen ist in der Lage, diese Abhängigkeit entweder zu vermeiden oder
die Hindernisse, die Wetter und schlechte Straßen schaffen, mit großer Überschuß-
leistung zu überwinden. Für Sportwagen bringen Fahrten im Winter, in unzivilisierten,
straßenlosen Ländern Leben und Abwechslung in den Betrieb. Der Lastkraftwagen
muß dagegen den wirtschaftlichen Wettbewerb mit dem Pferdefuhrwerk und der Eisen-
bahn bestehen; aber während diese beiden in Wetters- und Wintersnöten ihre Zug-
kraft durch Vorspann verstärken können, muß er mit seiner eigenen Kraft auskommen.
Unabhängigkeit von der Witterung wird für ihn zur Lebensfrage.
Der Lastkraftwagen mußte daher technisch vollkommen sein und wirtschaftlich
Hohes leisten, bevor er überhaupt Interessenten und Abnehmer finden konnte. Die
wirtschaftliche Leistung wird für ihn zum Lebenselement, ganz anders als beim Per-
sonenwagen. Naturgemäß schaffen alle diese Forderungen, die an den Lastkraftwagen
gestellt werden, große bauliche Schwierigkeiten.
Gegenüber dem Pferdefuhrwerk war zunächst aufzukommen durch Gesdiwindig-
keitssteigerung und hohe Leistung. Aber die vergrößerte Leistungsfähigkeit macht
wieder den wirtschaftlichen Wettbewerb schwer, weil das stärkere Kraftfahrzeug von
vielen Unternehmungen nicht genügend ausgenutzt und für sie gerade durch die ge-
steigerte Leistungsfähigkeit wirtschaftlich zu teuer werden kann, wenigstens so lange,
bis sich durch das Kraftfahrzeug der Betrieb wesentlich verdichtet hat
Dann erhebt sich in ernstester Weise die Fahrerfrage. Für die Personenwagen
waren schon in ihrer ersten Entwidmung immer die erforderlichen Fahrer zu finden.
Die Besiger von Lastwagen hatten stets und haben noch Schwierigkeiten, tüchtige,
geschulte Fahrer für ihre Wagen zu finden. Die Fahrer sind wenig geneigt, vom
bequemen und lohnenden Betrieb des Personenwagens zum Güterdienst überzugehen.
Außerdem — und das verschärft die Fahrerfrage noch — müssen die teuren Last-
wagen dem wirtschaftlichen Grundsage der stärksten Betriebsausnugung dienen.
Pausen durch Betriebsstörungen müssen ganz ausgeschlossen sein, und es muß,
wieder in stärkstem Gegensag zu den Personenwagen, meist mit wenig unter-
brochenem Betriebe gerechnet werden.
Ein einziger Vorteil ist dem Lastwagen in seiner Entwicklung beschieden: er ist
unabhängig von Mode- und Formfragen, und kein Liebhabereinfluß spricht in seiner
Ausbildung mit. Es entscheiden nur die Kosten, die Leistung, die Wirtschaftlichkeit,
der Ertrag, die richtige Anpassung an die gegebenen Verhältnisse, die aber ausnahms-
los schwierig sind. Und alle Schwierigkeiten werden bei Lastwagen gleich zu Lebens-
fragen: Betriebskosten, Brennstoff- und Ölverbrauch, Reifenverbrauch, Reparaturkosten,
Verzinsung und Abschreibung, Fahrtenausfall usw. sind für sie im Gegensag zu den
Personenwagen von entscheidender Bedeutung. Auch hohe Lebensdauer ist für den
Lastwagen von größter Wichtigkeit; beim Personenwagen ist sie mit Rüdesicht auf das
Abwechslungsbedürfnis vieler Fahrer fast schon zu groß.
In der Entwicklung der Lastwagen konnte auch nicht mit der werbenden Kraft
von Wettrennen gerechnet werden. Den Leistungen der Schwerwagen bringt das
große Publikum wenig Interesse entgegen. Auch die Reklame konnte nicht in gleichem
Maße wie für Personen- und Sportwagen wirken. Unter diesen Umständen ist das
Verdienst der Fabriken, die ihren Lastwagen tro6 aller Hemmnisse zum Siege ver-
holfen haben, sehr hoch zu schälen.
Im Kampfe gegen das alte Pferdefuhrwerk, das wirtschaftlicher Berechnung fast nie
unterliegt, und gegen die übermächtigen Eisenbahnen, auf welche aller Verkehr schon
cooooooooooooooooo VON A. RIEDLER ooooooooooooooo 195
seit Jahrzehnten zugeschnitten war, mußten die Pioniere der Lastkraftwagen ein Ver-
wendungsfeld erst mühsam erkämpfen, mußten vor allem besondere örtlidie Verhält-
nisse ausfindig machen und studieren, wo etwa neben den üblichen Fuhrwerken
und der Eisenbahn noch ein erfolgversprechender Betrieb von Lastwagen möglich war,
und diesen besonderen Verhältnissen die Bauart der Wagen richtig anpassen. Zu-
nächst mußte versucht werden, in diejenigen Lücken einzudringen, die der Eisenbahn-
betrieb offengelassen hatte, weil ihm ihre Ausfüllung zu schwierig oder zu wenig
lohnend war. So ergaben sich als Verwendungsarten; Lastwagen für Fabriken mit
benachbartem Absatzgebiet bei verhältnismäßig kurzen Transportstredcen, ohne stören-
den Eisenbahnumladeverkehr (Brauereien, chemische Fabriken usw.), Omnibusse unter
Straßenverhältnissen, die für Straßenbahnen zu ungünstig waren, namentlich inmitten
von Großstädten und alten Stadtteilen — die Einführung des Omnibusbetriebs in
London und Paris hat insbesondere diesem Fortschritt gedient — , Gebirgslastwagen
und Omnibusse als Ersatz teurer Adhäsions- oder Zahnradbahnen, wobei die Un-
abhängigkeit von Witterungseinflüssen schwer ins Gewicht fiel.
In allen diesen Fällen mußte zugleich, mit Rücksicht auf die Bedeutung des Last-
wagens für Kriegszwecke, das Ziel verfolgt werden, kriegsbrauchbare Wagen zu
schaffen, an die höchste Anforderungen hinsichtlich Leistung und Zuverlässigkeit ge-
stellt werden können. Wesentliche Widersprüche mit den wirtschaftlichen Forderungen
ergeben sich hierdurch nicht. Die Subventionierung kriegsbrauchbarer Wagen, 1908
eingeführt, hat die Entwicklung der Lastwagen mächtig gefördert. Nicht so sehr durch
die Subvention selbst (4000 M Beschaffungszuschuß und 1000 M jährlicher Betriebs-
zuschuß für fünf, je6t vier Jahre), als durch das Eingreifen der Heeresverwaltung an
sich, in deren Wahl eine Gewähr für besondere Zuverlässigkeit erblickt wurde. In-
folge der Subventionierung ist die Einführung kriegsbrauchbarer Kraftwagen rasch vor
sich gegangen, und es sind je6t schon gegen 700 deutsche Subventionswagen vor-
handen.
Die den Verkehr künstlich zusammendrängenden Schienenbahnen sind vielfach
Monopol geworden, und weil sie sich schlecht oder gar nicht an die örtlichen Ver-
hältnisse anpassen, ist in der weiteren Folge ein ebenso unnatürliches Ne6 von
Kleinbahnen als Zubringer an sie angeschlossen worden, das gleichfalls in Anlage
und Betrieb teuer ist, ohne genügende Anpassungsmöglichkeit zu bieten.
Wenn die Straßen, die seit mehr als einem Jahrhundert nur Ausdehnung, aber
keine wesentliche Verbesserung erfahren haben, für Massenverkehr verbessert werden,
und wenn der Verkehr richtig organisiert wird, dann kann der Kraftwagen auch für
einen großen Teil des Gütertransports weitere Bedeutung erlangen. Inzwischen wird
das endlose Neg von Kleinbahnen mit großen Kosten weiter ausgebaut, während bei
richtiger und rechtzeitiger Würdigung der Sachlage das aufzuwendende große National-
vermögen an vielen Stellen zweckmäßiger und mit größerem Nugen für das Land
angelegt werden könnte als im Bau von Nebenbahnen« —
Die Grundlagen und wesentlichen Einzelheiten der Lastwagen sind von denen
der Personenwagen in dem Maße verschieden, wie der Zwedc beider auseinandergeht.
Dem Personenwagen entspricht hohe, stark veränderliche Fahrgeschwindigkeit, geringe
Nutzlast und Gesamtmasse; dem Lastwagen hingegen mäßige, nur in engen Grenzen
veränderliche Fahrgeschwindigkeit und große Masse. Die Fahrgeschwindigkeit von
Lastkraftwagen ist gese^Hch beschränkt, und zwar für Fahrzeuge im Gesamtgewicht
von über 5,5 t mit Gummibereifung auf 16 km stündlich, für solche mit Eisenbereifung
auf 12 km.
13»
196 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooooooooooooooooo
Eine große Sdiwierigkeit und eine Lebensfrage fQr Lastwagen ist die Bereifung.
Harte Reifen, Eisenreifen, mit denen die ersten Lastkraftwagen den Betrieb auf«
genommen haben, sind nur für geringe Gesdiwindigkeiten geeignet; auf Sdinee und
sdilüpfrigen Straßen sind sie unbrauchbar, können also wesentlich nur im Sommer«
betriebe verwendet werden« Stoßwirkungen und GerSusdi werden durch harte Reifen
nicht gedämpft, und die Kosten von Wagenreparaturen sind infolge der unvermittelt
übertragenen Stoßkräfte außerordentlich hoch. Außerdem ist bei hohen Fahrgeschwin-
digkeiten die Straßenzerstörung aus dem gleichen Grunde bedeutend.
Vollgummireifen gewähren mehr Nachgiebigkeit, sind weniger von der Witterung
und dem Straßenzustände abhängig als Eisenreifen und werden deshalb zunehmend
angewendet. Vollgummi gibt infolge der kleinen Eindriidcungen wenig Federung,
aber gegenüber Eisenbereifung wesentliche Geräuschdämpfung. Große Stoßwirkungen
werden unvollkommen umgeformt. Luftreifen, die den Zwecic haben, die Umformung
der Stoßenergie an der Lauf- und Stoßstelle selbst zu erzielen, sind für Lastwagen
in besonders kräftiger Bauart, audi als Doppelreifen, vielfach ausgeführt und versucht
worden. Sie sind aber für schwere Wagen unbrauchbar und ihre Betriebskosten zu
hohe.
Störungsfreier Dauerbetrieb ist für Lastwagen unerläßliche Forderung, daher Un-
abhängigkeit von der Witterung und dem zufälligen Straßenzustände Voraussetzung.
Dies schließt Eisenreifen zum größten Teil aus. In allen Fällen ist die Erhöhung
der Adhäsion, d. i. der Umfangsreibung an der Lauffläche der Triebräder, wesentlich
und kann nur zeitweilig durch ungewöhnliche Maßnahmen erreicht werden.
Die größten Schwierigkeiten bereiten schlüpfrige Straßen, sowie Eis und Schnee,
insbesondere auf Steigungen, wenn gleichzeitig die größte Umfangs- und Zugkraft
erforderlich ist. Für Wagen der Heeresverwaltung ist es unerläßlich, auf beliebigen
Straßen und bei jeder Witterung durchzukommen. Deshalb sind auch stets harte
Winterversuche mit den Lastwagen durchgeführt worden.
Tro6 aller Schwierigkeiten dringen in neuerer Zeit die Lastwagen nach allen Rich-
tungen siegreich vor und sind überall wichtige Faktoren des Verkehrs geworden. Die
Lastwagen gehören jet(t schon zum Verkehrsbilde der Städte und Landstraßen, ebenso
die Kraftomnibusse, die durch ihre größere Beweglichkeit selbst gegen Straßenbahnen
aufkommen, mit denen sonst innerhalb des dichten Verkehrs kein erfolgreicher Wett-
bewerb möglich ist. Alte Städte, wie Paris und London, in denen dem Verkehrs-
bedürfnis durch Straßenbahnen nicht ausreichend entsprochen werden konnte und
deren Bewohner schon fast dazu verurteilt waren, nur noch unterirdisch zu fahren,
sind durch die Kraftomnibusse neu belebt worden und haben eine tiefgreifende Um-
gestaltung ihrer Verkehrsverhältnisse erfahren. Verkehrsfördemd hat der Kraftwagen
auch auf den Transport zwischen Ortschaften gewirkt, die wegen unzureichenden oder
nur auf wenige Monate beschränkten Verkehrs oder wegen Schwierigkeiten des Ge-
ländes zu Nebenbahnen nicht gelangen konnten. Die Gebirgswagen sind im Be-
reiche von Gebirgsbefestigungen häufig geworden und werden als Transportmittel in
schönen Gegenden aus ästhetischen Gründen zwar lebhaft verwünscht, aber noch
eifriger benugt.
In der Verwendung der Kraftomnibusse ist die Königlich Bayerische Verwaltung
bahnbrechend vorangegangen und hat sich damit vom üblichen Ausbau der Klein-
bahnen abgewendet.
Die deutsche Kraftlastwagenerzeugung war vor zehn Jahren ganz unbedeutend und
betrug etwa 30 — 40 Stücic jährlich. Gegenwärtig hat sie sich mehr als verdreißigfacht.
. VON A. RIEDLER ....... ..o. ...= 197
\6. kRAWwAäENWERTUNG j D'i:^'^::,::irJzr:s'o'"t :2
Geschwindigkeitsleistungen. Alle andere Wertung daneben war unbestimmte münd-
liche Überlieferung oder nur willkürliche Anpreisung. Die Rennwertung hat sidi als
auQerordentlidi erfolgreich erwiesen im Zusammenhang mit dem großen öffentlichen
Interesse, das große Rennen finden und im Zusammenhang mit der bei diesen An-
lassen besonders wirksamen Reklame, die die Erfolge in weite Kreise, auch der Nicht-
sachverständigen, trägt. Die Rennen haben einen scharfen Wettbewerb wachgerufen,
der stets Voraussetsung der Vervollkommnung ist. Die Rennen haben den Fabriken,
Abbildung 8. Bus sing'Trieb wagen des Amteelastzuges auf dem PrOfsfandb
die der Anregung folgten, sehr große Opfer auferlegt, der Fortschritt ist auch der
Allgemeinheit zugute gekommen, denn die abseitsstehenden Fabriken waren außer-
stande gewesen, eine gleicii ergiebige Material- und Leistungserprobung- zu wagen.
Hier liegt auch das große Verdienst der sogenannten .Rennfirmen*, die Pionierarbeit
geleistet haben, aber ihrerseits aus der öffentlichen Wertung und aus dem industriell
gewonnenen großen Vorsprung Nufjen ziehen konnten. Der Fortschritt infolge der
Rennen war ein beispiellos rascher, auch mit dem Maßstab unserer stürmenden Zeit
gemessen. Bei der ersten Wettfahrt Paris— Rouen 1894 wurden 20 km Geschwindig.
keit erreicht; nur wenige Wagen erreichten das Ziel, und auf allen Steigungen mußte
geschoben werden. 1895 wurden auf der Wettfahrt Paris — Bordeaux auch nur 20 km
Durchsdinittsgeschwindigkeit erreldit, aber doch von einem großen Teil der Wagen
2000 km zurüdcgelegt. Kurz darauf ist die große als Volksfest behandelte Femfahrt
198 o o ■> o o o o c o c o o 0 0 o o KRAFTWAGEN » o o a a o o ^ o ° - ° o « o » o »
Paris — Madrid unter zahlreidien Unfällen verunglückt und hat sdiweren Rütksdilag ge-
bradit. Das waren die aufsehenerregenden, aber industriell nodi wenig verspredien-
den Anfänge. Wie bescheiden die Wertung des Kraftwagens außerhalb des Sports
war, kennzeichnet eine Angabe im Katalog einer führenden französischen Fabrik
(Panhard & Levassor), worin noch 1902 empfohlen wird, vom driften Schaltgange mit
der Höchstgeschwindigkeit von 30 km nur ausnahmsweise und mit der größten Vor-
sicht Gebrauch zu machen. Erst mit dem 20. Jahrhundert, mit der Vervollkommnung
der Materialien und der Konstruktionen beginnt die Entwicklung im großen, 1900
wurden beim Rennen Paris — Toulouse zum erstenmal Durchschnittsgeschwindigkeiten
von 60 km erreicht, 1901 auf der Fernfahrt Paris — Berlin über 80 km, also mehr als
Schnellzüge erreid^en. Später wurden 100 km Durchsdinitts- und 150 km Höchst-
geschwindigkeit erreicht, in Teilrennen Geschwindigkeiten von 150 — 200 km und mit
einem 200pferdigen Benzwagen sogar 225 km. Solche großen technischen Leistungen,
notamutlelitium.
Oetrllbevarluit
RadlcJMuns.
Rollverluit der HlnUrrUer.
Trommcllelatung.
Vord eiradverliut-
WsgennutlclMung.
OberidiuDlelstung.
RsdvDrluatB de» Anhingen.
Abbildung 9. Fahrdiagramm des BQssing- Anneelastzuges mit AnhSngewagen.
die nur mit ungewöhnlidten, sehr vollkommenen Mitteln erreichbar sind, mußten auf die
öffentliche Wertung von Kraftwagen und der siegreichen Marken großen Einfluß aus-
üben. Ohne die Rennen und ihre Erfolge hätten die Konstruktionen, wie auf anderen
Masdiinengebteten, auch in unserer Zeit Jahrzehnte gebraucht, um sich durchzusefjen.
Die Sportsleute haben auch das allgemeine Interesse für Kraftwagen wachgerufen.
Die Kehrseite dieses Wertungsverfahrens Ist die Einseitigkeit, daß Geschwindig-
keitsleistung allein oder doch überwiegend gewertet wird, und daß zugleich alle neben-
sädilichen und subjektiven Einflüsse während der Fahrt mitgewertet werden, die mit
dem sachlichen und wirtschaftlichen Werte des Wagens nichts zu tun haben. Eine Folge
hiervon ist, daß Höchstgeschwindigkeiten für praktische Zwecke überschaut werden, daß
die Käufer aller Wagen hohe Geschwindigkeitsleistungen fordern, die für die meisten
Zwecke unnü^ oder schädlich sind und nur auf Kosten anderer wertvoller Wagen-
eigenschaften erlangt werden. In weiten Kreisen ist unbekannt, daß die außerordent-
lich hohen Rennleistungen nur durch besondere Rennwagen, für den besonderen
Rennzweck gebaut, erreichbar sind, daß die Wertung daher auf anders gebaute Wagen
gleicher Marke, auf Gebrauchswagen, die mit dem Rennwagen nur wenig oder keine
VON A.RIEDLER
Ähnlichkeit besigen, nicht übertragbar ist. Durch die Rennen werden subjektive Ver-
hältnisse, das Geschick oder Glüdc des Fahrers und alle Zufälligkeiten mitgewertet.
Abbildung 10.
lOO'P.S.-Benz-RennwaBcn auf dem Prüfstsnde.
was dem Sport gemäß, aber für den wirklichen Wert der Wagen belanglos ist Daher
mußten die Rennen immer mehr an Bedeutung verlieren, in dem Maße, als die Zahl
der Rennveranstaltungen zunahm und nur noch besondere Rennwagen, für die jewei-
ligen Rennvorschriften gebaut, Aussicht auf Erfolg haben konnten. Ein Jahrzehnt
lang ist mit riesigen Kosten nur die Geschwindigkeitsleistung angepriesen und beim
Kauf als das Wichtigste hingestellt worden, Nctomusiebtunt loov»
und die Geschwindigkeitsforderungen der
Käufer haben sich danach gerichtet, eine
notwendige schädliche Folge der subjektiven
und einseitigen Geschwindigkeitswertung.
Von jedem Wagen werden daher sinnwidrige
Höchstgeschwindigkeiten gefordert, unbe- «
kümmert um die sonstigen Wageneigenschaf- %.
ten und meist zum Schaden des Käufers. '^
Richtige sachliche Wertung muß rein 3
objektiv sein und frei von zufälligen Ein- ^
flüssen, und es müssen durch unmittelbare |
Messung die technischen und Wirtschaft- S
liehen Verhältnisse festgestellt werden: Nufe- *
leistung und Verluste und eine vollständige
Energie- und VerlustbÜanz, an besonders
gebauten Wagen: die erreichbaren Höchst-
leistungen und Mindestverluste , um die Uuffw(dMW«nii stfi'i*.
erreichbaren Grenzwerte und damit die Ver-
besserungsmöglidikeiten festzustellen. Dann Abbild. 11. Energiediagramm des 100- P.S. -Benz-
müssen über die Energiefragen hinaus die R«""«'»««'» *ür 134 km/stdl. FahrgeaAwindigkeiL
wesentlichsten wirtschaftlichen Verhältnisse ermittelt werden, insbesondere der Be-
triebsverbrauch und die Zuverlässigkeit, da hiervon in erster Linie die Betriebskosten,
die Lebensdauer, die Instandhaltungs kosten usw. abhängen.
Verluste:
Vorderrel/en 4.!°/».
HInierreLfen SWIt.
200 <"">'""> 0 o o o <""""> o KRAFTWAGEN
Solche objektive Wertung durdi Vergleidisfahrten erretdien zu wollen, wäre außer-
ordentlich umständlich und ganz unzulänglich, weil während der Fahrt nichts genijgend
beobachtet, nichts gemessen, nichts Wesentliches verändert und in Ursache und Wir-
kung zergliedert werden kann. Deshalb sind selbst ernsthaft betriebene Zuverlässig-
keitsfahrten ohne brauchbare Ergebnisse geblieben. Richtige und genügend umfassende
objektive Wertung ist nur möglich auf besonderen Kraftwagenprüfständen. Solche
Prüfstände sind schon vor sieben Jahren bei den Automobilklubs in Paris und Neu-
york, an zwei amerikanischen Universitäten und an einer Technischen Hochschule ge-
schaffen worden. Außerdem hat die Pennsylvania-Eisenbahn einen großen Lokomotiv-
prüfstand errichtet, der gleiche Zwecke verfolgt. Von keinem dieser Prüfstände sind
vollständige Wagen Untersuchungen hervorgegangen, wesentlich wegen unzwedcmäßiger
Behandlung und auch wegen einiger sachlichen Schwierigkeiten. Diese sind erst
durch den Prüfstand im Laboratorium für Kraftwagen der Technischen Hochschule
zu Berlin überwunden worden, auf dem seit zwei Jahren Kraftwagen aller Art, auch
Rennwagen und Lastwagen, vollständig untersucht wurden, wobei der Wagenlauf auf
dem Prüfstande selbst bei diesen ungewöhnlichen Wagen genau dem praktischen
Fahrbetrieb entsprechend hergestellt werden konnte.
Die Erprobung besteht darin, daß der zu untersuchende Wagen mit den Hinter-
rädern auf die Prüftrommeln gestellt wird und der Wagenmotor diese Trommeln
treibt, wobei die Leistungen im ganzen und im einzelnen und zugleich die Zugkräfte
gemessen werden und jede Trommel durch eine Bremsdynamo belastet ist. Werden
diese Dynamomaschinen als Elektromotoren geschaltet, und wird der Wagen solcherart
durch die Prüfstandstrommeln angetrieben, dann können die Widerstände im Wagen
einzeln und zusammen bestimmt werden. Außerdem werden noch Teilversuche am
ausgebauten Motor, Kühler usw. auf besonderen Prüfständen vorgenommen. Die
Versuchsmethoden, Berechnungen und Ergebnisse sind bisher in zehn Berichten des
Laboratoriums unter dem Titel .Wissenschaftliche Automobil-Wertung" ver-
P5 öffentlicht. Die Ergebnisse
sind, da hier ein wissensdiaft-
noionumnieiMung. üch noch unbearbeitetes Ge-
biet vorlag, sehr reichhaltig
Motomuticucungen. Und ergeben vollständige
Uuftwddenund. Übereinstimmung der Prü-
RuUeiienieisiung. fungs- Und Fahrcrgebnisse,
in der Aufklärung von Ur-
Trommeiieisiung. sache Und Wirkung hingegen
»■■ennuBiaiBtung. voH den Überlieferungen ganz
abweichende Aufschlüsse, die
weitere Fo rtschritts möglich -
km/M keiten eröffnen.
.. . j ._ L. _. .i.j. Die wesentlichen Prüfunfls-
notordrehuhlen minutlldi. in
ergebnisse liegen in den D i a -
Abbildung 12. Pahrdiagminm des lOO-P.S.-Benz-Rennwogens für j„_M..fci„!„*.,_«
den direkten SdwI.g.ng. grammen derNußleistungen
und Verluste im Motor und
in den Wagenteilen; sie lassen sich übersichtlich zusammenfassen in Fahrdiagram-
men (Abbildung9 und 12), die die Leistungen bei den verschiedenen Sdialtgängen, bei
Fahrt in der Ebene und auf Steigungen graphisch darstellen, und in Energiediagrammen
{Abbildung 11 und 14), weldie die Einzelleistungen und -Verluste erkennen lassen.
OOCOOOCOCOOOO VON A. RIEDLER O O O O O O O O O <> O <. O ^ O 201
Diese Fahr- und Energiediagramme werden vervollständigt durdi besondere Dar-
stellungen der Motomubleistungen, der Motor-, Getriebe- und Reifenverluste, der
Überschußleistungen und Besdileuntgungsvermögen des Wagens, des Benzin- und
Ölverbrauchs wsw„
und zwar für alle
vorkommendenMo-
tor- und Wagenge-
schwindigkeiten so-
wie Betriebsarten.
Schon bei diesen
Messungen werden
die wesentlichsten
Schwachen und die
Mängel des Wagens
erkannt. Die Re-
klameangaben über
Benzin- und Ölver-
braudi sind beson-
ders irreführend, da
stets die überhaupt
erreichbare Motor-
höchstleistung an- Abbildung 13. 75- P.S. -Adler- Rennwagen auf dem Prüfstande,
gegeben wird und daneben der günstigste Benzinverbrauch bei viel geringerer Leistung,
also Werte, die wirtschaftlich nie zusammengehören. Die objektive Wertung auf dem
Prüfstande ergibt somit unmittelbaren zahlenmäßigen Aufschluß über die wichtigsten
Fragen, die den Benu^er des Kraftwagens interessieren; Was leistet der Wogen und
was verbraucht er hierbei? Welches ist seine Überschußleistung, sein Beschleunigungs-
und sein Steigungsvermögen? Wie groß sind die Verluste im ganzen und im ein-
zelnen? Welches sind die Vorzüge, Schwächen und Mängel des Wagens und welches
die Verbesserungsmöglichkeiten?
Die weitere wirtschaftliche Wertung ist abhängig von der nachzuweisenden Zu'
verlässigkeit und Betriebssicherheit als Maßstab für die Lebensdauer, Reparatur-
bedürftigkeit usw. Auch diese Wertung ist in richtiger Weise nur auf dem Prüfstande
möglich, nicht aber durch Probefahrten allein zu erreichen. Das läßt sich aus ver-
gleichenden Beispielen erkennen.
Als die bisherige stärkste Fahr- Erprobung gilt die siebentägige Österreidiisdie
Alpenfahrt über 2300 km und 16 größere Pässe, mit 17500 m Gesamtsteigung, eine
Fahrt, deren strafpunktlose Zurücfclegung als hervorragender Beweis von Zuverlässig-
keit, als «Zerreißprobe' angesehen wird. Das Ist unzutreffend; denn viele Strafpunkte
haben mit dem Werte der Wagen nichts zu tun. Die Fahrtbedingungen, daß der
Motor nicht abgestellt, die Motorhaube nicht geöffnet werden darf usw., sind sachlich
belangtose Erschwerungen nur für den Fahrer. Auch die viellägige Dauer ist belang-
los und nur für die Fahrer schwierig, da viele Wagen ungestörte Dauerfahrt zulassen.
Neun der Pässe wurden auf Kunststraßen überfahren, die keinem Kraftwagen Schwie-
rigkeiten bereiten und sogar mit dem dritten Sdialtgang gefahren werden können.
Somit bleiben als schwierig nur sieben kleinere steilere Übergänge, die aber auch von
fast allen Wagen überwunden wurden, obwohl diese ihrem wirklichen Wert nach sehr
versdiieden waren. Auf einer kürzlich völlig störungsfrei beendigten Balkanfahrt mußte
202 o o » o o » o o o o o o o o o o KRAFTWAGEN
eine SO"!« längere Stredte befahren werden als auf der Alpenfahrt, mit 30 "/o mehr
Steigungen, und zudem wurde hierbei ein alter Wagen verwendet, der vorher schon
über 30000 km gelaufen hatte. Aber auch so ungewöhnliche Daueranstrengung reicht
nicht aus, die Zuverlässigkeit zu beurteilen.
Auf dem Prüfstande hingegen wird die Zuverlässigkeit in einem zehnstündigen
Dauerlauf unter ständiger Höchstleistung festgestellt. Gute Wagen und Motoren
bleiben hierbei unverändert und könnten solchen Dauerlauf nach Erneuerung des Öls
sofort wieder fortsefeen; mangelhafte hingegen versagen: wegen Auslaufen von Lagern,
Warmlaufen oder Beschädigung von Maschinenteilen, Glühendwerden der Kolben,
Falschzündungen, Verkrusten der Kolbendichtungen usw. Ein solcher Dauerlauf stellt
Ansprüche wie etwa eine ununterbrochene Wagenfahrt von 700 km unter Höchst-
leistung, die praktisch nicht möglich ist, weil es hierfür keine Straßenverhaltnisse
gibt. Oder wie eine ununterbrodiene Steilfahrt von 200 km mit dem ersten Schalt-
gang bei Höchstgeschwindigkeit, weshalb auch diese Betriebsart von den meisten
Wagen gefürchtet wird. Auf den vorhandenen Straßen ist die Beanspruchung stets
-wesentlidi geringer, wie auch die praktisch erreichbare Durchschnittsgeschwindigkeit
meist nur die Hälfte der erreichbaren Höchstgeschwindigkeit beträgt. Die Hödist-
leistung während der Alpenfahrt betrug wahrscheinlich viel weniger als den zehnten
Teil der Dauerbeansprudiung auf Prüfständen, die daher auch über Zuverlässigkeit
ganz andere, richtigere Wertung ergeben als irgendwelche Probe- oder Wettbewerbs-
iahrten. Mandier siegreiche Wagen einer großen .Zuverlässigkeitsfahrt' würde den
Prüfs tan dsversuch gar nicht
*"'^**J™J!'"*""^ "■''"■" ""*" aushalten.
Ein anderes Beispiel:
Kraftwagen werden vielfach
nach einer Probefahrt über-
nommen, die bis auf hun-
dert Kilometer, in strengen
Fällen bis auf einige hun-
dert Kilometer ausgedehnt
wird. Die Militärverwaltung
hat den neuen Subventtons-
Meicrrcibung 3^»/* Ustwagen erst nach einer
Fahrt von über 2000 km ab-
ctriebe *.t'i^ genommen, ein Vorgehen,
das auf Privatbetriebe nicht
anwendbar ist. Unmittel-
Vord„räd,r w'i^ ^" "«* Vollendung soldi
i.«tahing.über»d.uo dei ungewöhnlidier Probefahrt
Triebwagen! l4,2°/ii. tut i
Lufiwideritand 0^°/*. ist dieser Armcelastzug ohne
üb dl n d jegliche Nacharbeit auf dem
Zuge« iOf Steigungen und Anhänger B^'/o. LaboratoriumsprÜfstandun-
Be.(hieuntgu«g 7,1=/. tcrsucht wordcn Und hatauf
Abbildung 14. Energieiliaeramm des 35-P.S.'BiIs5ing-Armedastzuees diesem Prüfstande gleich-
für 16 km/st FaKrgesAwindigkeif. j^Ug 2OOO km Fahrt ge-
macht, davon aber fast ein Drittel unter Höchstleistung mit dem ersten Schaltgange,
der bei der langen Probefahrt nur auf einigen Gebirgsstredcen in Ansprudi genommen
Averden konnte. Die Prüfstandserprobung ist daher selbst im Vergleich zu so ganz
XQhlwauer X*lt.
AbgiM, Slrihlung, Lade'
Beilen derTrlebrlderl"/..
«oooooooooooooooooVON A. RIEDLER ooooooooooooooo 203
ungewöhnlich scharfen und langen Fahrerprobungen immer eine wesentlich maß-
gebendere. Bei der Prüfstandsuntersudiung des Armeelastzugs konnten auch wissen«
schaftlidi wichtige Verhältnisse festgestellt werden, die während der Fahrt nicht oder
nur sehr unvollkommen ermittelt werden können. So wurde unter anderem fest-
gestellt, daß es wirtschaftlich am vorteilhaftesten ist, möglichst viel Last dem An-
hängewagen zuzuweisen; daß die Leistung des Triebwagens wesentlich vergrößert
werden kann nur durch Änderung der Zapfenlager; daß der unvollkommene Anhänge-
wagen eine Verschwendung von etwa 4000 kg Benzol jährlich mit sich bringt usw.
Außerdem wurden wichtige Aufschlüsse erlangt über die Wirkung der Wagen- und
Gestängefederungi über den Einfluß der Gummi- und Eisenbereifung und ihren Zu-
sammenhang mit der Straßenzerstörung. Für solche wichtige Ermittlungen fehlt bei
der Straßenfahrt sogar jede Beobachtungsmöglichkeit.
Die vollständige Wagenwertung muß außer den erwähnten Motor- und Wagen-
eigensdiaften und der Zuverlässigkeit noch die übrigen Eigenschaften des Wagens
feststellen: die Handhabung insbesondere der Steuerung und der Bremsung, die Zu-
gänglichkeit aller wesentlichen Teile, die Einfachheit, die Wirkung der Wagenfederung,
die Schwingungen, das Verhalten in Kurvenfahrt und beim Schleudern usw. Das sind
aber Eigenschaften, die durch verhältnismäßig kurze Probefahrten bestimmt werden
können. Probefahrten werden selbstverständlich auch vor und nach allen Prüfstands-
versuchen mit jedem Wagen vorgenommen, vorher, um individuelle Fehler des Wagens
rechtzeitig zu erkennen, und nachher, um die Übereinstimmung der Meßwerte mit
der praktischen Wagenfahrt festzustellen, eine Übereinstimmung, die übrigens immer
vorhanden ist, aber sich nur auf die Fahrgeschwindigkeit und Leistungen auf Stei-
gungen erstredcen kann.
Ein wesentliches Kennzeichen der jegigen Entwicklung des Automobilbaus ist die
Wirtschaftlichkeit im Betriebe, in dem Sinne, daß die Motorleistung möglichst aus-
genu^t wird. Wagen mit überstarken Motoren werden kaum noch gesucht; fast durch-
weg werden jegt Gebrauchswagen von hoher Dauerleistung verlangt. So hat sich
die Sachlage geändert, und damit mußte sich auch das Prüfungsverfahren ändern;
die einseitige Renn- und die unzureichende Fahrprüfung mußte durch die vollstän-
dige Prüfung und Messung auf dem Prüfstande erseht werden.
n l^ D A FTU7 A n F M R A 1 T i T\^ wirtschaftliche Entwidmung des Kraftwagen-
*^ V^ *^baues beginnt schon mit den ersten Sport-
erfolgen, denn die Sportsleute waren zugleich gute Käufer der Kraftwagen und haben
von Anfang an allein einen großen Bedarf von Sport- und Luxuswagen geschaffen.
Das Sportzeitalter des Kraftwagens war sogar für die Fabriken wirtschaftlich die beste
Zeit Damals wurden ungewöhnlich hohe Preise bezahlt und sogar für frühzeitige
Lieferung Prämien gewährt, die ungefähr dem gegenwärtigen Preise eines Wagens
entsprechen. Sachlich ist diese Entwicklung durch viele Liebhabereien in der Bau-
art und durch die Sucht nach Originalität gekennzeichnet. Den Sportbestrebungen
ist in allen Hauptländern sofort eine vielfältige Anwendung von Kraftwagen gefolgt.
Hierdurch wurde eine Flut von Haß bei der nicht kraftfahrenden Bevölkerung aus-
gelöst, wie nie zuvor durch eine technische Neuerung. Die Pioniere, die damals tro^-
dem durchgehalten haben, verdienen auch hierfür besondere Anerkennung.
In weiten Kreisen wird angenommen, die Entwicklung des Kraftwagens sei nur
in Frankreich erfolgt. Das ist für die erste Entwidclungszeit nur sportlich und zum
Teil industriell, aber nicht technisch zutreffend. Als Erfinder, als wirkliche Pioniere,
KRAFTWAGEN
Abbildung 15. Benzwerke Mannheimi Motoren' und Wagenbau.
SpezialfrSsniBsdünen für Motor- und Wagenteile.
sollten stets die angesehen werden, die zuerst die betriebsbraudibare Einrichtung
geschaffen haben, aber nicht die, weidie zuerst von einer Neuerung gesprodien oder
Abbildung 16. Benzwerke Mannheim: Triebwerkbau. Selbsttätige Spezialmasdiinen (Automaten)
für Motof' und Wagenteile.
tastend danadi gesucht haben; Watt und Stephenson gelten mit Recht als Erfinder
der Dampfmaschine und der Lokomotive, obwohl sich Vorgänger schon Jahrzehnte,
' VON A. RIEDLER ■
Ja Jahrhunderte vorher ftnden. Wenn nur der erste unvollkommene Gedanke oder die
erste rohe Gestaltung ma|}gebend wäre, dann wären mandie Erfindungen Jahrhunderte
Abbildung 17. Benzwerke Mannheimt Motorenbau, Spezialmasdiinen für Dreherei, Sdileiferel usw.
zurückzudatieren. Ausgangspunkt der Kraftwagen ist die betriebsbraudibare Verbren-
nungsmasdiine. Diese ist nur deutsdien Ursprungs, audi in der Ausbildung als
rasdilaufende Ölmasdiine. Ihre Bahnbrecher sind Otto (Deutt), Körting, Diesel usw.,
die des Automobilmotors Benz, Daimler usw. Audi der Kraftwagen ist wesentlidi
Abbildung 18. Benzwerke Mannheim: Motorenbau, Zusammenbau der Motorteile,
deutsdten Ursprungs, denn Daimler hat alles Wesentlidie geschaffen, und seine Patente
umfassen viele wichtige Konstruktionen. Daimler hat aber in Verbindung mit Levassor
die industrielle Verwertung in Frankreich begonnen. Hier liegt auch der Ausgangs-
206 =0 = 0000000000000 KRAFTWAGEN
punkt der französisdien Automobilindustrie, die zuerst wirtsdiaftlidi erfolgreich vor-
gehen konnte, weil dort viele Sportsleute kaufkräftige Interessenten waren. Dann
wurde der sogenannte . Mercedeswagen', ein deutsdies Erzeugnis, durdi eine fran-
zösisdie Verkaufsgesellsdioft eingeführt, und lange Jahre ist der größte Teil dieser
deutsdien Wagen nach Frankreidi und dem sonstigen Auslande verkauft worden.
Durch diesen wirtsdiaftlidien Erfolg auf französischem Boden wurde erkannt, daß der
Kraftwagenbau nicht Liebhaberei, sondern wirtschaftlich eine sehr lohnende Sache ist.
Anfänglidi wurde nur Leistung verlangt, dann Betriebssicherheit und Vollkommen'
heit, die nidit mehr durdi Teilerfahrung allein, sondern nur durdi wissenschaftliche
Durdidringung aller Einzelheiten erreidibar ist. Diese wissensdiaftlidie Mitarbeit
wird vielfadi verkannt, obwohl sie schon bei der Vervollkommnung der Motoren und
der Verwendung der hochwertigen Materialien entscheidend eingesegt hat. Durch
diese Mitarbeit hat der Kraftwagen erst Lebensfähigkeit und Lebensdauer erlangt.
Manche Fabrik hat zu ihrem Schaden den Ansdiluß an diese Mitarbeit versäumt. Die
Rennerfolge und die erzielten sehr hohen Verkaufspreise haben viele Fabriken ver-
anlaßt, den Automobilbau aufzunehmen; viele Neugründungen sind mit unzureichenden
Mitteln erfolgt, und Rennfahrer waren hierbei oft maßgebende .Sachverständige'. Der
Hochkonjunktur ist bald ein starker Rückschlag gefolgt, dem viele Unberufene erlegen
sind. Dann kam die Konstruktions- und Fabrikationsvervollkommnung und die Massen-
fabrikation. Der Kraftwagen ist nidit mehr auf Sport- und Luxusbedürfnisse allein
Abbildung 19. Benzwerke Manniteimi Triebwerkbau. Selbsttätige Spezi almaschinen für Zahnräder.
angewiesen, er ist Gebrauchswagen und wirtschaftliches Verkehrsmittel geworden, und
die wirtsciiaftlithen Forderungen erlangen immer entscheidendere Widitigkeit: An-
schaffungs-. Instand haltungs- und Betriebskosten, Lebensdauer, Einfachheit der Hand-
habung usw. Die Verwendung der Kraftwagen für verschiedene Betriebszwedce ist eine
. VON A. RIEDLER ■
immer vielseitigere geworden, und nur durch diese Vielseitigkeit hat eine groQe Fahr-
zeugindustrie entstehen können. Noch ist die Grenze der Verwendungsmöglichkeit nicht
erreicht und die Ausdehnung der Kraftwagenbetriebe in riesiger Zunahme begriffen.
Abbildung 20. Beiuwerke Mannheim: Motorbau. Zusammenbau der Moforteile.
In diese entscheidende wirtschaftliche Entwidclungszeit fällt auch die richtige Aus-
bildung der Kleinwagen. Diese sind während des Sportzeitatters der Kraftwagen
sehr geringschä^ig angesehen worden. Mit Recht, solange sie eigentlidi nur ver-
krüppelte Wägelchen oder sinnwidrig verkleinerte GroQwagen waren ohne Gebrauchs-
und Lebensfähigkeit für Dauerbetrieb. Diese verfehlte Richtung lebt unter der Flagge
der Billigkeit noch immer. Selbst die ganz billigen Zwei- und Dreiräder haben nur
beschränkte Berechtigung für sehr niedrige Anforderungen; denn die äußerste Ver-
ringerung von Gewicht und Preis zwingt unvermeidlich zur Weglassung wichtiger Teile,
zur Vereinfachung insbesondere auch der Motoren bis zur Unzuverlässigkeit und Un-
brauchbarkeit für Dauerfahrt. Die zuverlässigen Kleinwagen hingegen, die alle wesent-
lichen Teile des GroQwagens besitien, nur auf das Notwendige beschränkt, haben
größere Bedeutung erlangt als die GroQwagen, für welche das Bedürfnis sdiließlich
erschöpft wird, soweit es nur dem Luxus entspringt, während den Kleinwagen ein un-
absehbares Verwendungsfeld offensteht. Wesentlich ist die Beschränkung der Leistung
auf 5 — 10 Steuerpferde, somit 15 — 30 P.S. Motorleistung, und der Geschwindigkeit
auf 30^70 km, infolgedessen Verminderung von Gewicht, Totlast, Anschaffungs- und
Betriebskosten, insbesondere Reifenkosten, die mit dem Wagengewicht, der Leistung
und Gesthwindigkeit rasch steigen. Mit solchen Wagen kann fast allen berechtigten
Bedürfnissen entsprochen werden, und selbst sechssißige geschlossene Wagen er-
fordern nur geringe Erhöhung der Motorleistung. Durch solche Beschränkung geht
für den Benu^er des Wagens nichts Wesentliches verloren, und es können die Kosten
des Wagens auf etwa die Hälfte der Großwagen, die Betriebskosten auf weniger als
ein Drittel vermindert werden. Hierin liegt die große Bedeutung der Kleinwagen.
Dabei ist die durchschnittliche Fahrleistung auf mittleren Straßen nur wenig geringer
als bei Großwagen (35 statt 45 km durchschnittlich), auf schlechten Straßen sogar
größer, da die kleinere Wagenmasse roheren Einflüssen bequemer folgt. Der Bedarf
an solchen Kleinwagen ist in mäihtigem Ansteigen; ihm kommt die normale Er-
zeugung guter Wagen noch ni<ht nach, weshalb noch immer sehr unvollkommene
Wagen ihre Abnehmer finden. Die Fabriken, die zuerst richtige, zuverlässige Klein-
wagen herausgebracht haben, konnten reiche Entlohnung finden. Gegenwärtig sind
mehr als zwei Drittel der Gesamterzeugung Kleinwagen, eine Entwidtlung, die nur
208 o o p o o o a B e o o o t. o o o KRAFTWAGEN o» o »<> o o c ^ ^ ^ <, c <,<,<,<. <,
möglid) ist im Zusammenhang mit einer vollkommnen, organisierten, modernen
Fabrikation.
Der KRAFTWAGENBAU hat na* dem Vorbilde des modernen Maschinenbaues
eine große tedinisdie und industrielle Aufgabe gelöst, und die Kraftwagenindustrie
ist 2U hoher Blüte gelangt. Die Kraftwagen können gegenwärtig allen Anforderungen
des Dauerbetriebs entspredien, auch unter den schwierigsten Verhältnissen, wesentlich
durdi die Steigerung der Leistung bei Verminderung des Gewichts. Gegenwärtig leisten
gute 20— 25pferdlge Wagen dasselbe, wie noch vor sechs Jahren 30— 35 pferdige. Mit
Wagengewiditen von 1100—1200 kg werden dieselben und gröflere Leistungen erzielt,
wie vor wenigen Jahren mit 1500 und 1600 kg. Dabei ist der Preis der Wagen auf
etwa die Hälfte des früheren herabgesunken, bei weitgehender Erhöhung der Qualität
in allen Teilen. Die Beantwortung der Frage: durdi welciie Mittel ist dieser gewaltige
Fortschritt möglidi geworden? hat allgemeine Bedeutung auch für Nichtsachkundige,
daher wenigstens ein gedrängter Überblick über den modernen Kraftwagenbau zu
geben ist. —
Die Vorbedingungen dieses großen Fortsdtritts sind: Besdiränkung der Wagen-
typen und Einheitlichkeit der Konstruktionen, Absteckung des Arbeitsfeldes nach Größe
und Zweck der Wagen, planmäßige Vervollkommnung aller Einzelteile auf wissen-
schaftlidier Grundlage und darauf gestützt Vervollkommnung der Herstellung und Ver-
billigung duriii Massenfabrikation mit richtiger Arbeitsorganisation. Alles das schafft
eine Reihe vielfältiger schwieriger Einzelarbeiten. Einheitliche Bauart zunächst ist erst
möglid), wenn die sprunghafte Entwicklung, die Liebhabereien aufgehört haben und
die Konstruktion durch sichere Erfahrung abgeklärt ist. Jettt erst kann an die Aus-
Abbildung 21. Benzwerke Mannheim: Wagenbau. SpeziBimasdiinen für RSderbau und Karosseriebau.
bildung von Normaltypen geschritten und die richtige Form für die Beanspruchungen
und die Massenverteilung, sowie die beste Herstellung für den jeweiligen Zweck gesucht
werden. Hier liegt ein unabsehbares, immer weiter entwicklungsfähiges Gebiet. Die
erreichte Einheitlichkeit der Bauart von Motoren und Triebwerken ist eine Vorfrucht
Tafel IV.
. VON A. RIEDLER
dieser Bemühungen. Auf Grund dieser mühevollen Vorarbeit kann erst zur Nor-
malisierung der Masdiinen- und Wagenteile geschritten werden. Ein schwer sich
rächender Fehler ist es, an überlebten, wenn auch noch so «bewährten' Konstruktionen
Abbildung 22. Benzwerke Mannheim: Wagenbau. Zusammenbau der Wagen und Karosserien,
festzuhalten , und ein noch sdtwererer Fehler ist es , Unreifes normalisieren zu
wollen. In diesen folgenschweren Entsdieidungen liegen die Gefahren. Die Hinder-
nisse der Normalisierung liegen bei uns in Liebhabereien, in Modeansidtten von
Käufern und Verkäufern, die die Fabriken beeinflussen, statt umgekehrt.
Nach richtiger Normalisierung kann zur planmäßigen Herstellung der Teile ge-
schritten werden mit dem Ziele: Zeit und Kosten zu sparen, Genauigkeit und Qualität
zu erhöhen. Das ist nur möglich durch richtig organisierte Massenfabrikation. Dabei
handelt es sich stets um einen Zusammenhang verschiedener Arbeitsvorgänge und
Absichten, die sich nicht trennen lassen. Es handelt sich gleichzeitig bei allen Arbeits-
vorgängen um Zeit- und Kostenersparnis, Genauigkeit und Raschhett der Herstellung.
Zeitersparnis wird u. a. erreicht durdi richtige Arbeitsorganisation, insbesondere richtige
Arbeitsteilung und vervollkommnete Hilfsmittel, Werkzeugmasdiinen und besondere
Vorrichtungen zum Festhalten, Aufspannen der Maschinenteile, wobei die unveränderte
Wiederbenugung dieser Vorrichtungen für eine große Zahl von hintereinander her-
zustellenden Arbeitsstücken wesentlich ist. Ausgangspunkt ist das Rohmateriallager,
in welchem schon jedes Stück für die Fabrikation HÄtig vorbereitet sein muß. Die
Zeitersparnis in der Herstellung selbst wird insbesondere durch selbsttätige Werkzeug-
maschinen, sogenannte Automaten, und durch richtige Arbeitsorganisation erreicht.
Der Zeitgewinn wird nicht nur durch die außerordentlich leistungsfähigen selbsttätigen
Werkzeugmaschinen, sondern außerdem durch besondere Werkzeuge erzielt, z. B. durch
die Verwendung von Sehne 11 drehstählen und besonders geformten Schnittwerkzeugen.
Die Arbeitsgeschwindigkeit wird durch sehr kräftige Maschinen mit großem Energie-
bedarf erhöht und selbst mit heißgewordenen Werkzeugen ununterbrochen fort-
gearbeitet, was die früheren Werkzeuge nicht zuließen. In ähnlicher Weise werden
besondere Formwerkzeuge, Fräser und Fräsbohrer, verwendet, die besondere Profile
mit gleicher Raschheit wie Normalflächen bearbeiten. Dabei wird angestrebt: Kosten-
Dlc Tedinlk im XX. JlhrhunderL IV. ]^
210 o o o o o o o o o o o » ö o o c KRAFTWAGEN
ersparnis an Material und Löhnen. Materialersparnis wird erreicht durd\ richtige Vor-
bereitung der Bearbeitung der Maschinenteile, Lohnerspamis durch Ersag der Hand-
arbeit durch selbsttätig arbeitende Maschinen. Vielfach wird geglaubt, daß diese selbst-
tätigen Maschinen auch die Geschicklichkeit des Arbeiters, seine Intelligenz und Per-
sönlichkeit ausschalten, daß die vollkommene Maschine den Arbeiter herabdrückt und
alle Arbeit von der Persönlichkeit unabhängig madit, somit gestattet, ungelernte Hilfs-
kräfte zu verwenden. Das ist nur teilweise richtig. Mandie Fabrik hat sidi den
Fortschritt in der Weise dienstbar madien wollen, daß sie die besten selbsttätigen
Werkzeugmaschinen gekauft und in Betrieb genommen hat, aber der Erfolg ist aus-
geblieben. Die geistige Arbeit, Intelligenz und richtige Organisation bei der Hand-
habung der Maschinen Jjleibt immer die Hauptsache. Der Ingenieur ist der Organisator
der Fabrikation und des Maschinenbetriebs ; der sachkundige, erfahrene Arbeiter rückt
vom gewöhnlichen Dreher zum Werkzeugmeister auf, und der ungelernte Arbeiter
Abbildung 23. Adlerwerke Frankfurt a. M.i Wagenbau, Zusammenbau der Wagengeslelle.
wird zum Aufseher der Maschinen und kann viele Maschinen gleichzeitig beaufsich-
tigen. Die Maschine, einmal richtig eingestellt, ist der Handlanger.
Weiteres Ziel ist die Genauigkeit. Deshalb werden die vollkommensten Werk-
zeuge, Maschinen und Arbeitsprozesse verwendet. Dabei werden Werkzeuge benugt,
die aud) bei der Abnugung genau bleiben. Alle diese Hilfsmittel sind teuer, daher
nur in der Massenfabrikation möglich. Bei den Hauptteilen der Motoren und Trieb-
werke wird eine Genauigkeit von '/loo Millimeter und weit darüber verlangt und er-
reicht, während Werkstätten ohne vollkommene Hilfsmittel kaum den zehnten Teil
dieser Genauigkeit kennen, gewöhnlichen Arbeitern selbst ein Millimeter als Ge-
nauigkeitsgrenze unbekannt ist. Damit steht im Zusammenhang ein organisiertes
Meß- und Kontrollverfahren innerhalb jedes Teiles der organisierten Fabrikation.
Die Messung erfolgt bei jedem angefertigten Stück durch sogenannte Toleranzlehren,
das sind zwei zusammengehörige Maßkaliber vom gewollten Genauigkeitsunterschied;
das kleinere muß z. B. durch die hergestellte Bohrung zwangsfrei hindurdigehen,
das andere, um die Toleranz größere hingegen nicht. Hierher gehört die organisierte
Nachprüfung jedes Teiles der Massenfabrikation durch besonderes Personal, ganz
unabhängig von den einzelnen Abteilungen der Fabrik. Alle Teile, die an dieser
Prüfstelle Anstände ergeben, werden ausgeschieden. Damit hängt weiter zusammen
. VON A. RIEDLER ■
die wichtige Forderung der Austausdibarkeit aller gleichen Teile, da jedes genau
hergestellte Stüds zu jedem anderen passen muß. Ein besonderes Zusammenpassen
und Nacharbeiten findet fast nie statt. Das ist
der Lohn für die mühsame Kontrolle und Ge-
nauigkeit, während bei mangelnder Genauigkeit
erst alle zusammengehörigen Teile mühsam auf-
einandergepaßt werden müssen, was nie genau
wird, sehr große Kosten verursacht und richtig
passenden Ersati unmöglich macht. Endlich hängt
hiermit nodi zusammen die Möglichkeit, Vorrat
von genau passenden Ersagteilen zu halten, Sdion
deshalb sollte heutzutage kein Wagen gekauft wer-
den, dessen Teile nicht mit der erwähnten Ge-
nauigkeit und austauschbar hergestellt sind, denn
alle Ungenauigkeit rächt sich im Betriebe schwer.
In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen
die mit dem Rohmateriallager zusammenhängende
beständige Materialprüfung, die unabhängig von den
liefernden Hüttenwerken mit Hilfe besonderer Festig-
keits- und sonstiger Qualitätsprüfmaschinen erfolgt. ^*''''''^"-H8rti^rtfm«*i'e''^"" "'"''
Das ständige Ziel ist Kosfenverminderung. Sie
wird weitgehend erreicht durdi die erwähnte Ersparnis an Zeit und an Löhnen,
durch die Arbeitsausnut(ung an richtiger Stelle, durch die Schnelligkeit der Fabrikation
und die volle Ausnutjung der teuren Hilfsmaschinen, außerdem durdi Vermeidung
aller entbehrlichen Zwischen behandlungen und Transporte durch richtige Arbeitsteilung.
Hierher gehört zunächst das richtig vorgeformte Material. Früher wurden schwierige
Teile gegossen oder aus einem roh vor-
geschmiedeten Stück herausgearbeitet
In der gegenwärtigen Fabrikation ist
aller Guß für Triebwerksteile fast aus-
geschlossen, da Gußstüdte weder die ge-
wollte Gewithtsersparnis noch Betriebs-
sicherheit gewähren. Gegenwärtig werden
geschmiedete Maschinen- und Wagen-
teile vor der Bearbeitung auf möglichst
genaue Form gebracht, um möglichst
wenig Abfall von teurem Material zu
haben und an Bearbeitung zu sparen.
Es werden daher besonders genaue Form-
preQstücJce hergestellt. Dazu dienen die
Gesenkschmieden und Pressen mit be-
sonderen Gesenken für jeden Maschinen-
I teil und eine Reihe von Hilfsmaschinem
Abbildung 25. Adlerwerke Frankfurt a. M.i Kontroll- Dampfhämmer, Fallhämmer, Stauch-
meSmasAine. Genauigkeit Vi«, mm. maschinen, insbesondere Sdimiedepres-
sen, hydraulische Schnellpressen usw. Der Materialbedarf bei diesem Verfahren be-
trägt für viele Maschinenteile nur geringe Bruchteile des Bedarfs beim alten Ver-
fahren. Auch hier steht wieder mit der Kostenverminderung im engsten Zusammen-
14"
212 o 0 0 o o 0 o o 0 0 o o o o 0 0 KRAFTWAGEN
hang die Qualitätserhöhung durdi das Pressen der Materialien, die Zeitersparnis,
Sdinelligkeit der Arbeitsprozesse usw.
Das Wesentlidiste sind riditige Organisation und Arbeitsmethoden, Werkzeuge und
Hilfsvorriditungen für den besonderen Zwedt, vollständige Teilung der Arbeit für
alle Hauptteile des Wagens, ganz getrennte Werkstätten für Rahmenbau, Federn,
Hinterachsen, Vorderaiiisen, Getriebe, Kühler, Motoren, Karosserien usw., und für jede
Abteilung getrennte Gruppen von Arbeitern, die als Spezialisten ausgebildet sind.
Die Einzelheiten hierzu sind zu umständlich, um hier erwähnt zu werden. Es können
nur einige Beispiele angeführt werden.
Zahnräder werden aus entsprechend vorbereiteten Stahlscheiben aus Chromnidtet-
stahl von höchsten Festigkeitseigensdiaften hergestellt. Die Zähne von Kegelrädern
werden auf selbsttätigen Hobelmaschinen, die der Stirnräder auf selbsttätigen Fräs-
maschinen eingeschnitten, mit einer Genauigkeit bis >/ido mm. Dann werden die
Zähne gehärtet, so daß der Kern weich und zähe bleibt und nur die Außenhaut glas-
Abbildung 26. Adlerwerke Frankfurt a. M.i Selbsttätige Drehbank (Automat),
hart wird. Die Zähne können sich daher bei Überanspruchung verbiegen, ohne zu
brechen. Durch dieses Härten geht die Genauigkeit etwas verloren; deshalb werden
die gehärteten Zähne auf besonderen, sich selbsttätig richtigstellenden Schleifmaschinen
genau geschliffen. Dieses Schleif verfahren ist gegenwärtig in einigen Fabriken hoch
ausgebildet und liefert vollständig geräuschlos arbeitende Zahnräder bei geringster
Abnugung, ein Erfolg der Genauigkeit. Daher auch der Unterschied im Lauf vieler
Wagen von völliger Geräuschlosigkeit bis zu unerträglich rasselndem Gange. Diese
Quelle geräuschlosen Ganges des Wagens und Motors ist viel wichtiger als Sonder-
konstruktionen, wie hydraulische Getriebe, Schiebersteuerungen usw., die mit der Ge-
räuschlosigkeit nur wenig zu tun haben.
Mit der Genauigkeit bis Vaoo mm werden insbesondere die Motorzylinder und
Kolben hergestellt. Die in den einzelnen Abteilungen hergestellten Maschinen- und
Wagenteile werden vor der Ablieferung für den Zusammenbau unter Belastung er-
probt, insbesondere die Federn, die Hinterachsen, Getriebe und Motoren. Jeder Motor
wird unter Vollbelastung erprobt. Obwohl er nur aus gleichmäßig hergestellten Teilen
besteht, verhält sich doch jeder im Zusammenbau als Individuum. Einzelne Fabriken
lassen jeden Motor sogar tagelang unter Belastung laufen, dann auseinandernehmen,
alle Teile nachsehen und darauf erst für den Einbau im Wagen zusammenstellen.
O O O O O O 0 O O O 0 O o VON A. RIEDLER Q Q ° ° Q ° - Q Q Q ° Q Q Q ° 213
Jede Moforerprobung kostet viele hundert Mark, die gespart werden können, wenn
an Sorgfalt gespart wird. Auch hierin sind groQe QualitätS' und unvermeidlidi audi
Preisuntersdiiede bester und minder guter
Wagen begründet. Zum Sdiluj} kommt
nodi das Einfahren des zusammengebauten
Wagens auf der Landstraße vor der Ab-
lieferung des Wagens. Der Zusammenbau
liefert wieder, trog der Gleichheit der Teile,
insbesondere wegen der Wagenfedern In-
dividuen von Wagen mit kleinen Verschie-
denheiten, die beim Einfahren festgestellt
werden müssen, weshalb gründliches Ein-
fahren unerläßlich ist. Kennzeichnend hin-
sichtlich der Qualität der Herstellung ist
auch der Karosseriebau sowie die Aus-
wahl des zu verwendenden Holzes und
seine Bearbeitung, die Sorgfalt in der Aus-
führung bis zur Lackierung, deren Halt-
barkeit und Wetterbeständigkeit davon ab-
hängt, daQ nur sehr dünne, daher zahl- Abbildung 27. Büssingwerke BraunsAweig.
reiche, etwa zwanzig Schiditen von Spachtel Dre^pmdlig« FrSsw«!^
und Lack aufgetragen und immer wieder geschliffen werden, die vorher kalt erhärten
müssen. — Der moderne Kraftwagenbau ist eine in allen Teilen hochentwickelte
Spezialfabrikation geworden. Unvollkommene Empirie und einseitige Erfahrung reichen
nicht mehr aus. Notwendig ist das Zusammenwirken von Wissenschaft und Erfahrung
zu wirtschaftlichem Zweck, ebenso wie im
übrigen hochentwicJtelten Masdiinenbau.
Jedoch kann man die Fabrikationseinrich-
tungen verschieden benugen: zu der er-
wähnten Vervollkommnung und gleichzei-
tigen Kostenverminderung oder zur billigen
Massenherstellung allein , wie dies bei
vielen Wagen geschieht, die den Markt
füllen. -
Der AUTOMOBILISMUS hat jeßt sdion
eine viel größere Bedeutung erlangt, als
vielfach angenommen wird, und seine große
Entwicklung hat erst begonnen. Dies zeigt
schon der gegenwärtige Stand der Fahr-
zeugindustrie. Der Wert der deutschen
Fabrikation einschließlich der Rohstoffe und
die Stückzahl der Erzeugung hat sich im
Abbildung 28. Büssingwerke Brnunsdiweig: leßten Jahrzehnt mehr als verzwanzig-
Dreispindliges Bohrwerl«. f^^^ p^^ Verkaufswert beträgt jefet über
150 Millionen jährlich. Die deutsche Fahrzeugindustrie allein beschäftigt etwa 25000 An-
gestellte und Arbeiter. Die rasdi ansteigende deutsche Ausfuhr hat die französische
fast erreicht, die nur noch wenig wächst. Vom Automobilismus leben in Deutschland
allein etwa 300000 Personen. Die deutsche Erzeugung allein beträgt jettt fast
214 oooooooooooooooo KRAFTWAGEN oooooooooooooooooo
25 000 Kraftfahrzeuge jährlich, und der Wert eines Kraftwagens ist durchschnittlich
mit etwa 6000 M. anzunehmen. Das mit dem Automobilismus zusammenhängende
Kapital ist auf mehrere Milliarden zu schälen. Dabei sind in Betracht zu ziehen: die
vielen Hilfsindustrien, die der Automobilismus geschaffen oder neu belebt hat, die
ausgedehnten Industrien für Rohstoffe, insbesondere flüssige Brennstoffe, die ihre
hohe EntwicJclung hauptsächlich dem Automobilismus verdanken, die Industrie für
Ausrüstungsteile, die z. B. von Deutschland aus Kugellager und Zündapparate für
die ganze Welt liefert, die Industrie für Signalapparate, Laternen, Karosserien usw.
Dazu kommt die Rüdewirkung des Automobilismus auf andere Industrien, insbesondere
die Metallurgie und die Gummiindustrie, die vor neue Aufgaben gestellt wurde und
sie glänzend gelöst hat. Die deutsche Metallindustrie ist wesentlich durch den Kraft-
wagenbau Lieferantin edler Stahlsorten und Metallegierungen für die ganze Welt ge-
worden. Aluminium konnte früher keinen Preis erzielen; je^t werden hochwertige
Aluminiumlegierungen in großen Mengen verwendet. Der Automobilbau hat auch
auf den hochentwidcelten Maschinenbau befruchtend gewirkt, schon durch die Ein-
führung dieser Metallegierungen, der hochwertigen Stahlsorten, vorher wenig benu^ter
Materialien, die geringes Gewicht und große Betriebssicherheit ermöglichen.
Die Nachteile, die der Automobilismus gebracht hat, sind gering im Vergleich zu
den erzielten Fortschritten. Wesentlich ist nur die Staubplage. Jede Neuerung bringt
unangenehme Nebenwirkungen, bevor Erfolg und Genuß geerntet wird, und zwingt
anfänglich zu Opfern. Diese waren beim Auftreten der Dampfschiffe und Eisenbahnen
viel größer: die Störung der Flußbilder, der Fischzucht, das tosende Geräusch der
Eisenbahnzüge selbst innerhalb der Städte, der lärmende Verschiebedienst, der Qualm,
Rauch und Staub des Betriebes, die Stadtbahnhöfe mit ihren Schienenne^en, ent-
widclungshemmenden Dämmen, schlimmer als Festungswälle usw. Und alles das ist
nicht zu ändern und wird gar nicht zu ändern versucht« Daneben sind die Un-
bequemlichkeiten, die der Kraftwagen gebracht hat, außerordentlich gering. Dabei ist
er gar nicht allein der Stauberzeuger; Pferdehufe und Eisenradreifen sind die wirk-
samsten Mitarbeiter, der Kraftwagen ist allerdings kräftiger Staubaufwirbler. Es ist
Aufgabe der Technik, den neuen Betrieb mit geringsten Belästigungen zu ermöglichen
und den Straßenbau so zu entwidceln, daß die Staubplage praktisch aufhört.
Der Automobilismus hat, vom Standpunkte der Zivilisation betrachtet, viel Gutes
gebracht und hat noch viele Aufgaben zu lösen. Das Bedürfnis nach raschem Verkehr
nimmt immer mehr zu, insbesondere auch beim öffentlichen Fuhrwerk. Die vielen
Feinde des Kraftwagens sprechen dann nicht mehr von seinen Gefahren und Be-
lästigungen, wenn sie den Kraftomnibus reichlich benu^en. Die Vorzüge des Kraft-
wagens gegenüber anderen Transportmitteln werden immer mehr gewürdigt, und
seine Entwicklung, deren Anfang wir erleben, ist unaufhaltsam. Der Kraftwagen kann
dieselbe zivilisatorische Bedeutung beanspruchen wie die Eisenbahn und andere große
Verkehrsmittel. Dazu kommen noch die Abkömmlinge des Automobilismus: die Motor-^
boote für Sport- und Verkehrszwecke, für Binnen- und Hafenschiffahrt, Hilfsboote,
Fischereiboote, Trajektschiffe usw. und das ganze Flugwesen, das nur auf dem Boden
des Automobilmotors möglich geworden ist. Der wirtschaftlichen Entwidmung, die im
Automobilismus ihren Ausgangspunkt gefunden hat, steht außerdem die immer zu-
nehmende Wichtigkeit dieser neuen Verkehrsmittel für die Kriegsvorbereitung und
Kriegsführung zur Seite, gewaltige Gebiete, wie sie nie zuvor durch eine Neuerung
so rasch und mit gleichem Erfolg erschlossen worden sind.
LUFTFAHRT von august von parseval
1. OBER DEN LUFTWIDERSTAND | D'^Sa'^Lt, ^Tlt t
9 V Wv WvV^WvvWW W W WWvv999W W W W 9 WWW W W W WWV WWWBWVWW WPWWV^WW^^W W W W W WWWWWWWWVV^WV
sentliche Vorbedingung der Luftfahrt. Bis an x]as Ende des 19. Jahrhunderts jedoch
war unser Wissen hierin unzulänglich. Erst in den legten Jahren ist dank der
Arbeit in den aeronautischen Laboratorien eine Wendung zum Besseren eingetreten.
Der Luftwiderstand ist abhängig von dem Bewegungsunterschied zwischen der Luft
und dem bewegten Körper, und zwar ist es gleichgültig, ob die Luft bewegt, der
Körper ruhend oder umgekehrt die Luft ruhend, der Körper bewegt gedacht wird,
oder ob beide für sich eine besondere Geschwindigkeit haben. Entscheidend ist stets
die relative Geschwindigkeit der beiden Massen gegeneinander. Diesem Sab ist noch
in letzter Zeit heftig widersprochen worden, doch ist er a priori ohne Versuch klar.
Vorausgese^t ist jedoch, daß die Luftmasse unbegrenzt oder wenigstens so weit aus-
gedehnt ist, daß von der Grenzfläche her keine merklichen Einflüsse auf den be-
wegten Körper stattfinden. Eine absolute Geschwindigkeit kennen wir Menschen
nicht, da wir keinen festen Punkt im Räume haben, nach dem Ort und Richtung
gemessen werden können. Auch die Erdoberfläche, auf die wir gewöhnlich unsere
Messungen beziehen, ist kein ruhender Körper, Deswegen kann nur die relative Ge-
schwindigkeit zweier Körper gegeneinander für ihre gegenseitigen Widerstände maß-
gebend sein.
Die älteste. Theorie des Luftwiderstandes rührt von Newton her, und es hat sich
dessen Aufstellung für die in der Luftfahrt angewendeten Geschwindigkeiten be-
wahrheitet, daß der Widerstand eines Körpers in der Luft dem Quadrat der Geschwin-
digkeit und dem Inhalt der Flächen proportional ist. Die weitere Behauptung, daß
der Widerstand einer schrägstehenden Fläche dem Quadrat des Sinus des Luftstoß-
winkels proportional sei, hat sich, tro^dem schon ein Blick auf die fliegenden Tiere
ihre Unrichtigkeit handgreiflich zutage treten läßt, bis in die legten Jahre des vorigen
Jahrhunderts erhalten. Ein einfaches Gesetz für den schrägen Luftstoß scheint es
nicht zu geben; man ist auf Versuche angewiesen.
VERSUCHSMETHODEN. Alle Luftwiderstandsversuche sollten stets möglichst in
geschlossenen Räumen bei vollkommener Windstille vor sich gehen. Im Freien herr-
schen stets Luftströmungen, welche eine genaue Messung unmöglich machen.
Die von den verschiedenen Experimentatoren bisher angewendeten Methoden sind
folgende:
1. Bewegung in ruhender Luft, wobei die Körper in einer kreisförmigen Bahn
geführt sind (Rundlaufapparate) oder
2. Bewegung in gerader Linie. Schleppversuche, d. i. Bewegung in horizontaler
Linie, und Fallversuche in vertikaler oder schräger Bahn.
Die Rundlaufapparate haben den prinzipiellen Nachteil, daß sie an die Stelle der
geradlinigen Bewegung eine kreisförmige setzen, und daß der Versuchskörper stets
aufs neue in die nämlichen aufgewirbelten Luftmassen eintaucht; auch sind sie nur
216 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
für kleinere Versuchskörper brauchbar. Dagegen sind sie bequem handlich und ge-»
währen genügende Zeit und Ruhe für den Beobachter.
Die Messung geschieht entweder dadurch, daß die erforderliche Antriebskraft (meist
Gewichte) und das scheinbare Gewicht des Apparats durch eine Wage festgestellt
werden (Abbildung 1). Durch einen Kontrollversuch werden die Eigenwiderstände
des Apparats ermittelt und von dem Bruttowiderstand abgezogen. Eine große Genauig-
keit besitzt diese Methode nicht. Besser ist es, die Meßapparate zwischen den Ver«
Suchskörper und den Rundlaufapparat einzuschalten (Langley und andere). Man ist
hierbei auf Registrierinstrumente angewiesen. Deren Ergebnisse sind bei guter Kon-
struktion genauer als persönliche Beobachtungen und frei von subjektiven Momenten»
Auch ermöglichen sie Messungen innefhalb kürzester Zeitmomente.
Bei allen Versuchen auf geradliniger Bahn in geschlossenen Räumen, namentlich
wenn größere Geschwindigkeiten angewendet werden sollen, ist die Notwendigkeit,
auf kurzem Räume den Körper in Bewegung zu setzen, die Messungen auszuführen
und danach die Bewegung wieder abzubremsen, eine große Erschwerung der Auf-
gabe.
Längere geradlinige Versuchsbahnen im Freien sind mehrfach in den Prüfungs-
anstalten für Luftschrauben zur Anwendung gelangt. Hier sind die Erschütterungen
durch den Motor und die natürliche Unruhe der Atmosphäre erhebliche Erschwernisse.
Versuche auf einer kürzeren geradlinigen Bahn zur Prüfung von Widerständen
müssen in geschlossenem Räume stattfinden und erfordern daher große kostspielige
Hallen.
Im Gegensatz zu den Versuchen mit bewegten Flächen wird bei den sogenannten
Tunnelversuchen ein durch ein Gebläse erzeugter Luftstrom an dem stillstehenden
Versuchskörper vorbeigeführt. Hierbei kann man die auf den Körper wirkenden
Kräfte weit bequemer messen; doch ist das Verfahren nur für kleine Versuchskörper
geeignet, weil man zur Herstellung eines Luftstroms von großem Querschnitt erheb-
liche Kräfte braucht. Inwieweit die Nähe der Tunnelwände eine Fehlerquelle bildet,
steht dahin, da das Material bisher zu gering ist, um einen Vergleich beider Methoden
zuzulassen. Sicherlich ist der Fehler jedoch nur klein, und die Methode hat einen
sehr hohen Wert für vergleichende Versuche zwischen verschiedenen Körpern. An
mehreren Stellen sind mit dieser Methode gleichzeitig wichtige und überraschende
Aufschlüsse in schöner Übereinstimmung
erlangt worden.
Die älteren Forscher arbeiteten fast
ausschließlich mit dem Rundlaufapparat
und begannen damit, den senkrechten
Luftstoß auf Körper verschiedener Form,,
vorwiegend auf ebene Platten, zu unter-
suchen. Ihre Ergebnisse stimmen aber
so wenig untereinander überein, daß bis
in die jüngste Zeit nicht einmal dieser
einfache Fall genügend geklärt war. Noch
Rundlauf mit Qewichtsantrieb. „„sicherer waren die Ergebnisse für
schräggestellte Platten, und man kann daher sagen, daß der Rundlaufapparat ein
großen Fehlern unterworfenes Werkzeug ist.
Herr G. Eiffel hat in Paris am Eiffelturm eine größere Anzahl von Fallversuchen,
bei welchen die Kräfte registriert wurden, zur Bestimmung des Koeffizienten des
Abbildung 1.
o o o o o o o o o o o o o VON AUGUST VON PARSEVAL
oooooocooo
217
senkrechten Luftstoßes ausgeführt (siehe »La Technique A£ronautique" 1910, Nr. 8:
«Redierches experimentales sur la r£sistance de l'air ex£cut£es ii la Tour Eiffel".
Librairie A£ronautique, Paris). Er sagt hierüber: Wir haben für den Luftwiderstands-
koeffizienten keine so hohen Werte (bis 1) gefunden wie andere Forscher, und wie
sie noch jeM von zahlreid\en Ingenieuren angenommen werden. Es scheint uns fest-
gestellt durch Versuche, die unter sehr verschiedenen Umständen gute Übereinstim-
mungen ergaben, daß der Koeffizient zwischen 0*555 und 0*675 liegt. Der größere
Wert ist ein Maximum, das nur mit Platten von ziemlich großen Abmessungen er-
reicht wird.
Die Koeffizienten sind auf nachstehende Formel umgerechnet:
w==J.v^f.K,
worin bedeuten: y das spezifische Gewicht der Luft, g die Beschleunigung der Schwere,
f die Fläche, K den Luftwiderstandskoeffizienten. In dieser Form ist K von den
angewendeten Maßstäben unabhängig. Es ist eine Verhältniszahl, die angibt, um
wieviel kleiner der Flächendruck ist als der doppelte Reaktionsdruck eines Luft-
strahls von gleicher Geschwindigkeit und vom Querschnitt der Fläche. Nachstehende
Tabelle gibt die Eiffelschen Werte von K.
Versuche Eiffels.
Größe der Platte:
*
Vie qm
V« qm
V« qm
Vi qm
1 qm
Kreis
0,555
0,576
0,600
0,675
0,64
Quadrat
0,567
0,583
0,609
0,675
0,64
Rechteck
Seitenverhältnis 1 : 2
0,567
0,592
0,609
0,675
0,64
Längliches Rechteck
Seitenverhältnis 1 : 4
0,592
0,600
0,609
0,675
0,64
Die Widerstände auf Platten zwischen 0 — 90^ sind erst in neuerer Zeit in be-
friedigender Weise untersucht worden, und zwar von Eiffel (siehe »La r^sistance de
lair et Taviation* par G. Eiffel, Paris bei H. Dunot & E. Pinot), von Prandtl (siehe
„Mitteilungen aus der Göttinger Modellversuchsanstalt' in der , Zeitschrift für Flug-
technik und Motorluftschiffahrt*, Jahrgang 1910, Nr. 7. 8. 11. 13. 15. 20 u. a. München
und Berlin, Oldenbourg), von Rateau (siehe „La Technique A^ronautique* 1909, Nr. 15).
Diese Versuche sind im Windtunnel am feststehenden Körper ausgeführt.
Bei einem in bezug auf die vertikale Ebene seiner Bewegung symmetrischen
Körper, wie solche in der Flugtechnik vorkommen, haben die Widerstände eine in
der Mittelebene liegende Resultante. Von dieser Kraft müssen drei Elemente durch
den Versuch ermittelt werden:
1. die Richtung der Kraft;
2. die Größe derselben;
3. ein Punkt der Kraftlinie in seiner Lage zum Apparat, z. B. der Schnittpunkt
der Kraftlinie mit der Fläche, der sogenannte Angriffspunkt der Kraft.
218 o o o o o o «o oooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Hierzu sind drei Messungen erforderlich, und zwar an den in Betrieb befindlichen
Apparaten die Ablesung dreier Wagen.
Auf der Göttinger Versuchsstation wird die auf die Fläche wirkende vertikale Kraft
durch die Spannung zweier senkrechter Fäden gemessen, welche auf die Wage I und II
(Abbildung 2) wirken. Die Fläche ist mit einem auf der Hinterseite befestigten dünnen
Stiel versehen, um der Aufhängung eine größere Breite zu geben. Die aus beiden
Kräften gefundene Mittelkraft ergibt die Größe und die Angriffsrichtung der vertikalen
Kraft Py. Die horizontale Komponente Px wird durch die Spannung eines wage-*
rechten Fadens gemessen, welcher auf eine Wage III wirkt. In der praktischen Aus-
führung steht dieselbe nicht vor der Fläche im Luftstrom, sondern seitwärts, indem
die Fläche durch zwei schräg nach vorn auseinanderlaufende Fäden gehalten wird.
Der Schnittpunkt der horizontalen und vertikalen Komponente ist ein Punkt der Kraft-
linie; die Vereinigung beider Komponenten ergibt Richtung und Größe der Kraft.
Zur Bestimmung der drei Elemente sind also drei Messungen nötig, welche entweder
gleichzeitig oder in aufeinanderfolgenden Versuchsreihen ausgeführt werden müssen.
Das le^tere ist der Fall bei der Eiffelschen Versuchsmethode. Hier ist der dem Luft-
strom ausgesetzte Versuchskörper mit dem Arm einer Wage fest verbunden. Der
Wagebalken ist so gebaut, daß er sich abwechselnd um zwei weit auseinandergelegene
Achsen A und B drehen kann, was durch Verlängerung der Stange H erreicht wird.
Dann wird das Drehungsmoment des Luftwiderstandes in bezug auf beide Achsen be-
stimmt. Um die dritte Gleichung zur Bestimmung der drei Elemente zu erhalten,
wird die Versuchsfläche bei E um 180^ gedreht (in die gestrichelte Lage), so daß sie
mit der Bewegungsrichtung der Luft den gleichen Winkel wie vorher bildet, jedoch
nach unten anstatt nach oben. In der neuen Stellung wird das Drehungsmoment
erneut gemessen. Es ist gleich jenem, welches die Fläche in ihrer ersten Stellung
um einen gedachten Punkt C ausüben würde, welcher in bezug auf die Stromrichtung
mit dem Punkt A zusammen symmetrisch liegt. Aus diesen drei Drehungsmomenten
werden die Elemente der Kraft folgendermaßen bestimmt:
Bekannt ist aus der Konstruktion die Lage der Achsen A, B, C; es ist AB = c
und AC = b. Ferner durch den Versuch die Drehungsmomente A^A^A^ der Luft-
widerstandskraft in bezug auf jede der drei Achsen. Seien X und V die Komponenten
der gesuchten Kraft, y und x die Ordinaten der Schnittpunkte mit der Ordinaten-
und Abszissenachse, wobei A als Koordinatenanfangspunkt gerechnet ist, so ist das
Drehungsmoment um A: 1. X.y-}-y.x = i4,, ferner jenes um B, welcher Punkt um
die Strecke c weiter nach links liegt: 2. Xy + y(x — c) = — A^, Ferner wird das
Drehungsmoment um C: 3. X(y — b) + y.x = — A^. Subtrahiert man Gleichung 1
von 2 und von 3, so ergibt sich leicht:
^ b~
Setit man diese Werte in Gleichung 1 ein, so hat man eine Gleichung mit zwei Un-
bekannten X und y, und das ist die Gleichung der Geraden der gesuchten Kraft.
Eiffel hat übrigens die Lage des Kraftmittelpunktes noch direkt bestimmt, indem er
die Fläche an einer verschiebbaren Querachse aufhing und die Neigung suchte, bei
welcher die Fläche astatisch aufgehängt erschien.
Eiffel ist auch der erste, der die Verteilung des Luftdrucks auf einer Aeroplanfläche
manometrisch ermittelt hat. Es ergab sich, daß für gewölbte Platten von einer Breite
cooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL
oooooooooo
219
Abbildung 2. Prandtls AufhHngung einer
Aeroplanfladie im Windtunnel.
Hieraus erklären sich die auf dem
von 90 cm, einer Tiefe von 15 cm der Hauptdruck nahe am vorderen Rande gelegen
ist, und daß bei StoQwinkeln unter 15^ der Saugdruck auf die Rückseite ungefähr
doppelt so groß ist wie der Stoßdruck auf die Vorderseite. Dies erklärt sidi daraus,
daß infolge des Stauens vor der wagerechten
Vorderkante die Luft sich teilt und teils nach
oben, teils naidi unten ausweicht. Die nach oben
ausweichenden Partien werden sodann durch die
Saugwirkung der Rückseite erfaßt und wieder
nach unten abgelenkt. Gleichzeitig holt die Rück-
seite aber noch außerdem von oben her andere
Luft nach, sie hat infolgedessen mehr Arbeit zu
leisten als die Unterseite und erleidet einen
größeren Widerstand. Ein aufwärts gerichteter
Gegenstrom gegen die Druckrichtung der Aero-
planfläche tritt an der Vorderkante und seitlich
der Fläche auf, wie die direkte Beobachtung lehrt.
Er übt an den Kanten eine saugende Wirkung.
Druckdiagramm sich zeigenden Unterdruckmaxima.
Die unter kleinem Stoßwinkel bewegte Platte zeigt ein vom senkrechten Luftstoß
<harakteristisch verschiedenes Strömungsbild. Bei spi^em Luftstoß werden die Luft"
massen vorwiegend senkrecht zur Bahn seitwärts geschoben, während sie bei senk-
rechtem in der Bewegungsrichtung vorwärts gedrängt werden, sich nach den Seiten
zerstreuen und, wie ein Mantel um den Körper herumschlagend, sich hinter dem-
selben wieder vereinigen. Der Obergang von einem Strömungsbild zum anderen ist
durch eine Unstetigkeit des Druckes markiert.
Abbildung 4 gibt eine Zusammenstellung einiger Versuchsergebnisse Eiffels nach
einer zuerst von Lilienthal angewendeten Dar-
stellungsweise. Dieselbe besteht darin, daß an-
genommen wird, in dem Anfangspunkt eines
Koordinationssystems befinde sich die Aeroplan-
fläche in entsprechender Winkelstellung, wobei
sie in horizontaler Richtung vom Winde, in
unserem Falle von rechts nach links, angeblasen
wird. Nun wird der hierdurch erzeugte Luft-
widerstand nach Größe und Richtung, vom An-
fangspunkt (rechts unten) aus, als Strahl auf-
getragen, und die Endpunkte sämtlicher Strahlen
durch eine Kurve verbunden, die sogenannten
Polare des Flügels. Die Ordinaten dieser Kurve
sind dann die Auftriebe, die Abszissen die Be-
wegungswiderstände der Fläche. Die zugehörigen
Einstellwinkel sind durch Marken auf den Kur-
ven kenntlich gemacht. Das Profil der Platten
ist jeweils eingezeichnet. Der Grundriß der
Platten betrug 15 X 90 cm. Mit Ausnahme des Bl£riotschen Flügels, dessen Ab-
messungen 20*5 X 80'5 cm betrugen mit stark abgerundeten Ecken.
Die Abbildungen 5 — 14 zeigen einen Teil der Prandtlschen Versuchsergebnisse für eine
Platte von 20x80 cm unter Wölbungen von 249, 2*04, 165, 1*42, VOO, 0*8, 0"33, 000 cm.
* «(
Wind -Richtung
C6-
Abbildung 3. Eiffels aerodynamische Wage.
' LUFTFAHRT ■
Die Änderung des Drudtes mit dem Nei-
gungswinkel, den Wölbungen und dem Format
reditedciger Platten ist in der Modellversudis-
anstalt in Göttingen genauer untersud\t worden,
und befinden sich die Ergebnisse in guter Über-
einstimmung mit denjenigen Eiffels, Rateaus
und Dines', des einzigen älteren Forsdiers, dem
die merkwürdigen Unstetigkeiten dieser Flächen
nicht entgangen sind. Die Versuchsresultate der
Gebrüder Lilienthal sind nidit einwandfrei, da
die Flädien für den angewendeten Rotalions-
apparat etwas zu groß und nicht theoretisch
korrekt angelegt waren; namentlich ist die Mes-
sung der Bewegungswiderstände unsicher.
Das Charakteristische im Widerstandsverlauf
einer gewölbten Platte besteht darin, daj} in der
Nullstellung, wenn die Sehne des Wölbungs-
bogens der Platte horizontal liegt, eine positive,
wenn auch geringe Tragkraft vorhanden ist (erst
bei — 4" ist der Druck wirklich Null), dann
steigt die Tragkraft, wenn die Fläche allmählich
steiler gestellt wird, ziemlich proportional dem
Stoßwinkel bis zu einem Werte dieses Winkels
von 12—20". Hier liegt ein kritischer Punkt;
denn bei weiterer Vergrößerung des Stoßwinkels
wächst die Tragkraft nicht mehr, sondern beginnt
wieder zu fallen, anfangs rasch, dann langsamer.
Der Einfluß des Seitenverhältnisses der recht-
winkligen Platten wurde in Cöttingen untersucht.
Es zeigte sich, daß breite und wenig tiefe Plat-
ten bei gleicher Größe eine erheblidi größere
Tragkraft haben als schmälere und tiefere Platten,
jedoch nur bei kleinen Stoßwinkeln ; bei größeren
ist die Tragkraft der mehr quadratischen Platte
überlegen.
Bei quadratischen, gewölbten und ebenen
Platten tritt die obenerwähnte Unstetigkeit beim
Wechsel des Strömungsbildes am überraschend-
sten auf, und zwar bei Strömungswinkeln von
38 — 42". In diesem Bereich sind zwei stark ver-
sdiiedene Widerstandswerte möglich. Wird die
Neigung der Platte, mit kleinen Stoßwinkeln be-
ginnend, allmählich vergrößert, so erhält man
um 60 — 80 "'o höhere Widerstandswerte, als wenn
man die Platte senkrecht stellt und den Nei-
gungswinkel allmählich vermindert. Im ersten
Fall schmiegen sich die Strömungslinien der
Platte ziemlich an (Abbildung 15), im zweiten
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 221
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222 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Fall gehen sie im Bogen darüber weg (Abbildung 16), wie durch photographierte
Rauchstrahlen festgestellt wurde. Die schärfere Ablenkung der Stromlinien ergibt die
größeren Kräfte.
Die Verschiebung des Kraftmittelpunktes ist aus Abbildung 4 ersichtlich.
Im Bereich der für den Flug wichtigen StoQwinkel zwischen 0 und 10^ ist mit
einer Vergrößerung des Stoßwinkels eine Verlegung des Kraftmittelpunktes gegen die
Vorderkante zu verbunden; bei a = 0^ liegt er ziemlich weit hinter der Mitte und
wandert bei a = 10 — 12^ bis auf ca. 30 ^/o der Flächenbreite nach vorn. Diese Ver-
legung des Stü^punktes ist bei Flugzeugen sehr gefährlich, weil sie nicht selten ein
gänzliches Umkippen herbeiführt.
An Ballonkörpem wurde in der Modellversuchsanstalt in Göttingen die Druck-
verteilung auf der Oberfläche untersucht Hierbei ergab sich, daß das vordere Ende
eines Ballonkörpers Überdrudc erhält, aber nur in der Mitte des Querschnitts; auf
ca. 72 ^/o des Halbmessers, von der Mitte abgerechnet, wird der Druck Null. In der
ringförmigen äußeren Hälfte des Querschnitts stellt sich Unterdruck ein, so daß am
Kopfe der Unterdruck dem Überdruck nahezu die Wage hält. Auf der Rückseite des
Körpers finden wir wieder auf dem äußeren Umkreis des Querschnitts Unterdrude,,
und an der hintersten Spitze, da, wo man es am wenigsten erwarten sollte, Überdrudt
(siehe Abbildung 10 — 12). Die Erscheinung er-
klärt sich folgendermaßen: durch den Stau an
der Vorderseite des Ballonkörpers wird die Luft
geteilt. Außer den der Bewegungsrichtung ent-
gegengese^ten Kräften entstehen zentrifugale
Kräfte, welche die Luft nach allen Seiten von
der Ballonachse wegtreiben. Um diese zentri-
fugalen Bewegungen aufzuheben, sind später
ansaugende Kräfte nötig, welche die Flüssigkeits-
fäden der Ballonachse wieder nähern. So erklärt
sich das Auftreten des Unterdrudcs auf der Vor-
derseite. Auf der Rückseite des Ballons wird
den Flüssigkeitsfäden eine axial gerichtete Ge-
schwindigkeitskomponente erteilt. Wenn sich die
Fäden hinter dem Ballon wieder vereinigen, er-
zeugen sie bei der Aufhebung dieser Axial-
komponenten den beobachteten Überdruck. Wäh-
rend aber auf der Stirnseite des Ballons Unter-
druck und Überdruck sich annähernd die Wage
halten, ist dies auf der Überdruckseite nicht der
Fall, und die Saugwiderstände überwiegen. Das
Ergebnis ist im ganzen ein Bewegungswider-
stand, der sogenannte Form- oder Verdrängungs-
Abbildung 15 und 16. Raudistrahlen an widerstand. Der Grund hierfür liegt darin, daß
aufgehängten Platten im Windtunnel nadi die Luft durch die Reibung am Ballon an Ge-
Photographie, schwindigkeit verliert, so daß die Flijssigkeits-
fäden sich hinter dem Körper mit geschwächter Kraft vereinigen und der Überdruck
an der hinteren Spitze schwach ausfällt. Hierzu tritt der Reibungswiderstand, welcher
von Kräften herrührt, die zur Ballonoberfläche parallel sind. Die Größe des Reibungs-
widerstandes wurde auf indirektem Wege gefunden, indem der Formwiderstand aus
oooooooooooo VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 223
den gemessenen, statischen Drudcen beredinet und außerdem der Gesamtwiderstand
des Körpers gemessen wurde; die Differenz beider ergibt dann den Reibungswider-
stand. Reibungs- und Formwiderstände sind in erheblichem Maße abhängig von
der mehr oder minder zweck« i
mäßigen Gestalt des Ballon-
körpers; je sanfter die Um-
lenkung der Flussigkeitsfäden
erfolgt, um so geringer sind
beide. Körper von mangel-
hafter Stromlinienform — das
sind solche, bei welchen die
Kontur Ecken oder mindestens
stark gekrümmte Kurven auf-
weist, wobei die Flüssigkeits-
fäden der Oberfläche nicht fol- ^ , , , « „ , „ . ^ .
gen können, sondern sich von Abb. 1 7. Sdileppvorriditung für Ballonmodelle mit Qewiditsantrieb.
ihr ablösen — haben erheblich größere Widerstände, namentlich wenn die Rückseite
des Körpers zu scharf abgeschnitten ist (z. B. bei einer halbkugelförmigen Rüdeseite)»
Die Formwiderstände sind dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional, die
Reibungswiderstände aber nicht. Vielmehr wachsen diese mit einem niedrigeren Expo-
nenten. Je glatter und wirbelfreier die Stromlinienführung ist, um so niedriger ist
dieser Exponent. Die Widerstandsgleichung für einen solchen Ballonkörper hat daher
die allgemeine Form:
Die Koeffizienten i/^, und ipz und ^ß hielten bei v = 10 m für drei untersuchte Modelle
folgende Werte:
Vi
Vg
ß
I
0,0308
00289
1-81
II
0,0191
00136
1-71
III
0,0171
0-0112
1-55
Die Hauptabmessungen der drei Versuchskörper waren folgende:
Lange
GröQter
Durchmesser F
Hauptspant-
querschnitt
Volumen V
Oberfl&che 0
Modell I
1300 mm
200 mm
0,0314 qm
0,0339 cbm
0,745 qm
. 11
1125 mm
194 mm
0,0296 qm
0,0182 cbm
0,479 qm
. III
1145 mm
188 mm
0,0278 qm
0,0182 cbm
0,479 qm
224 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Der Formwiderstand sowohl als die Reibungswerte sind überraschend klein. Der
Widerstand des Modells III bei 10 m Geschwindigkeit ist ca. neunzehnmal kleiner als
derjenige einer kreisförmigen Platte von gleichem Querschnitt. Da die Reibung der
Luft eine so erhebliche Rolle spielt, so müssen die Widerstände in wirbelerfüllter
Luft merklich größer sein als in Luft von absoluter Ruhe. Dies gilt erfahrungsgemäß
auch für die Formwiderstände, z. B. den Verdrängungswiderstand von Aeroplanflächen.
Rings um den Körper entsteht eine Gegenströmung, welche die vom Vorderteil
verdrängte Luft nach hinten befördert; eine bei allen bewegten Körpern auftretende
Erscheinung.
Drähte haben einen beträchtlichen Luftwiderstand. Für die in der Praxis vor-
kommenden Verhältnisse ist die Formel:
W = F^;^~.V der Koeffizient t/; = 0-45.
Seile haben, je nach ihrer Rauhigkeit, einen etwas größeren Widerstand, zwischen
0,45 — 0,60 (siehe Mitteilungen der Göttinger Modellversuchsanstalt).
Schleppversuche auf geradliniger Bahn sind unter anderen von Parseval ausgeführt
worden; die Anordnung zeigt Abbildung 17. Zu dem Versuche stand eine nur 28 m
lange Halle zur Verfügung. Die Versuchskörper waren ca. 6 m lang und hatten 1 m
im Durchmesser; sie waren mit Wasserstoff gefüllt und hielten sich frei in der
Schwebe; versehen waren sie mit Stabilisierungsflächen und wurden durch fallende
Gewichte in Bewegung gese^t, derart, daß ein größeres Gewicht Gi die entsprechende
Geschwindigkeit erzeugte, sodann auf den Boden aufsefete, worauf ein kleineres Ge-
wicht Gii die gleichmäßig fortschreitende Bewegung unterhielt. Die Geschwindigkeits-
messung geschah in der Weise, daß die zu messende Geschwindigkeit auf eine mit
Papier überzogene Trommel T, entsprechend reduziert, übertragen wurde. Auf die-
selbe schrieb eine oszillierende Blattfeder mittels eines kleinen, mit leichtflüssiger
Tinte gefüllten Pinsels ihre Oszillationen. Die Länge derselben ist der Geschwindig-
keit proportional. Die Feder brauchte nur einen einzigen Anstoß zu Beginn des
Versuchs. Der Chronograph erwies sich sehr praktisch für die Aufzeichnungen der
Geschwindigkeit rasch verlaufender Bewegungen.
Zum Versuch gelangten zylindrische Ballons mit vom und hinten ziemlich kurz
abschneidenden Enden. Die größte erreichte Geschwindigkeit betrug 5,47 m/sek.
y
Hierbei war der Widerstand des Ballonkörpers W = fv^ .-.0*175, wobei f den größten
Querschnitt des Körpers bedeutet. Körper von guter Stromlinienform, wie auf der
Skizze, haben weit kleinere Widerstände, insbesondere auch eine geringere Luftreibung.
^ ^ _^gj^ RUDERFLUG. Der Vogelflug hat sicherlich die
I 2. DIE MECHANIK j L/ Anregung zur Entwidtlung der Luftfahrt gegeben.
1 DES VOQELFLUQS 1 Wenn auch das Geheimnis, welches diese Naturerschei-
*. T nung früher umgab, als enthüllt zu betrachten ist, so
sind doch mit den Flugmaschinen noch nicht diejenigen Effekte erreicht, welche die
Vögel an ihrem Gefieder aufweisen. Einerseits ist der schädliche Widerstand bei
den Vögeln anscheinend weit kleiner als derjenige der Luftfahrzeuge, anderseits die
Hebewirkung der Flügel größer.
Wir betrachten zuerst den einfachsten Fall des Fluges, den sogenannten Ruder-
flug in horizontaler Richtung mit gleichförmiger Geschwindigkeit.
oooooooooooo VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 225
Hierbei erfolgen die Flügelsdiläge in gleichmäßigem Tempo, und zwar in der
Hauptsadie von oben nadi unten und etwas nadi vorwärts. Die einzelnen Teile des
Flügels beschreiben dabei im Räume Wellenlinien, und zwar an der Flügelspitie die
höchsten und an der FlUgelbasis die flachsten Wellen.
Würde der Flügel eine ebene starre Platte bilden, so
würde er hauptsächlich mit den äußeren Teilen arbeiten
und einen schlechten Effekt geben. Damit die ganze
Flügelfläche, namentlich auch die innenliegenden Teile »uum iq\ -.1-*^ • a wl 1
* ^, j .11 ci" 1 L . oj-i Abbild. 18. Trajektonen des Flugeis.
ausgenu^t werden, wird der rlugel beiixi Schlage so
verdreht, daß alle Profile in ungefähr gleichem Winkel zu ihrer Bahn stehen und sich
möglichst gleichmäßig an den Hebewirkungen beteiligen.. Hierdurch entsteht eine ver«
-wundene Form, bei welcher an den inneren Teilen der Vorderrand höher steht wie
der Hinterrand, während bei den äußeren Teilen das Umgekehrte der Fall ist. Die
inneren Teile des Flügels haben dann eine Hebewirkung, ähnlich einer Drachenfläche,
die äußeren, außer der Hebewirkung, noch eine vortreibende Wirkung, ähnlich wie
bei einer Luftschraube.
Die Verwindung des Flügels muß sich aber auch, seiner Schlaggeschwindigkeit
entsprechend, ändern, und zwar indem sie mit dem Wachsen der Schlaggeschwindig"
keit zunimmt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Flügel an der Vorderkante ge«
halten ist und. die Hinterkante desselben elastisch dem
Luftdruck nachgibt, und entsprechend vorfedert, wenn
der Luftdruck nachläßt. Abbildung 20 zeigt den Ver«*
lauf der Verdrehung während des mit zunehmender
Geschwindigkeit geführten Flügelschlages.
Die verschiedenen Flügel in der Natur haben enU
weder eine geschlossene Spitze, wie der Insekten- und
Fledermausflügel und einige Vogelflügel, so daß sie sich im ganzen wie eine elastische
Platte verdrehen. Bei den größeren Vögeln löst sich die Flügelspit^e in einzelne
Schwungfedern auf, wodurch die Verwindung bedeutend erleichtert wird (Abbildung 21).
Beim Aufschlag geht die Vorderkante voraus, der Hinterrand bleibt zurück und an der
Flügelspit^e verdrehen sich die Federn derart, daß die von oben und vorn kommende
Luft hindurchstreichen kann. An den inneren Teilen des
Flügels kann dabei noch ein hebender Luftdruck vorhanden
sein. Versuche haben ergeben, daß die Hebekraft einer
solchen gitterförmig durchbrochenen Fläche derjenigen einer
ganz geschlossenen Fläche beim Schlage nur wenig nachsteht.
Der steile Anstieg kann nur von kleineren Vögeln aus-*
geführt werden. Hierbei stellt sich der Vogel steil auf und
schlägt mit den Flügeln in einer nahezu horizontalen Ebene
von oben hinten nach vom. Dabei ist es möglich, auch
den RücJcschlag des Flügels zur Hebung mit auszunu^en,
indem die Spitze sich entsprechend verdreht. Diese Art des
Fluges erfordert jedoch eine hohe Kraftleistung. Größere Abbildung 20. Formverfinde-
Vögel, z, B.Störche, große Geier, bedürfen eines Anlaufes, rungen des Flügels im Schlage,
um sich zu erheben. Sehr häufig wird der Flug durch einen Absprung von einem
hochgelegenen Sitiplat^e aus eingeleitet und die nötige Fluggeschwindigkeit durch den
Fall gewonnen. Der Schweif ist bei allen Vögeln verhältnismäßig klein und nahe
am Sdiwerpunkt gelegen. Das Gleichgewicht in der Luft wird vornehmlich durch Ver-
Abbildung 19. Verdrehung des Flügels
im Sdüage.
Die Technik Im XX. Jahrhundert IV.
15
226 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Schiebung oder auch durch Zusammenfalten der Flügel erhalten. Besonders be^
merkenswert ist die geringe Kraftleistung beim Fluge. Die Größe dieser Leistung
kann man aus den beobachteten Flugbewegungen und den bekannten Abmessungen
des Vogels annähernd schätzen. Als Modell müssen uns solche Vögel dienen,
welche gewohnheitsgemäß einen ruhigen, regelmäßigen Ruderschlag ausführen, in
Deutschland: Taube, Krähe, Möwe und Storch. Beim Niederschlag des Flügels is
der äußere Luftdruck zu überwinden, welcher den Vogel trägt. Beim Aufschlag ver>
schwindet die hebende Kraft nicht ganz, weil der ausgebreitete Schweif und der innere
Teil der Flügel weiter als Tragfläche wirken. Gleichwohl ist die Tragkraft des Flügels
beim Niederschlag erheblich größer, beim Aufschlag kleiner als 'das Gewicht des
Vogels. Unter der Annahme^ daß die Flügelhebung rascher erfolgt als der Schlage
ist der Luftdruck beim Schlage auf mindestens das IVsfache des Gewichts zu schälen»
Die Lage des Zentrums dieses DrucJces ist für eine Krähe aus
Abbildung 23 ersichtlich. Die Arbeit, welche bei einem Flügel«*
schlage geleistet wird, ist dann gleich dem Luftdruck, multipliziert
mit dem vom Flügelschlag am Kraftmittelpunkt durchmessenen
Bogen. Um die Arbeit pro Sekunde zu finden, muß man diese
Ziffer noch mit der Zahl cler in einer Sekunde ausgeführten FlügeU
Schläge multiplizieren. In nachstehender Tabelle ist das Resultat der Schätzung für die
obengenannten Vögel zusammengestellt. Die Flugarbeit ist hierbei für das EinheitS'»
Abbild. 21 . Verdrehung
der Schwungfedern
(Krähe).
gewicht von 1 kg in kgm angegeben.
Tabelle L
Vogelart
Gewicht
FlQgel-
fl&che
Spann-
breite
Flagel-
lange
Abstand
des
Kraft-
mittel-
punktes
Schlag-
frequens
pro
Sekunde
3d)lag-
wlnkel
Fiagel-
be-
lastung.
Flugarbeit
reduziert
auf
1 kg
Be-
merkungen.'
Storch
2,140
0,519
2,08
0,96
0,42
1,8—2
45«
*/3g
0,79-0,88
Maße nach
Mouillard
Große Krähe
0,575
0,131
0,92
0,43
0,18
2,5 3
570
V3
0,60—0,71
Kleine Krähe
0,490
0,096
0,75
0,35
0,17
2,7—3,2
57^
V3
0,61—0,72
-
Taube
0,360
0,058
0,67
0,31
0,14
4—5
50°
*/3
0,65—0,79
Möwe
0,110
0,040
0,73
0,35
0,15
2,4-3
500
V3
0,42—0.52
Besonders schöne Beobachtungen über Vogelflug enthält ,,L'empire de l'aire'' von
Mouillard (Paris, G. Masson), dessen mechanische Ausführungen allerdings nicht
richtig sind.
Zu der Arbeit des Flügelschlages käme noch die der Flügelhebung hinzu. Die
zur Hebung des Flügelgewichts nötige Arbeit wird beim Flügelschlag zurüdcgewonnen,.
indem sie den Schlag unterstü^t. Die Luftwiderstände allerdings bilden einen reinen
Arbeits Verlust. Ferner geht bei der Bewegungsumkehr des Flügels in der oberen
Stellung Kraft verloren, indem der Flügel mit Geschwindigkeit ankommt, die durch
Muskelspannung vernichtet werden muß. Bei der Bewegungsumkehr des Flügels im
Tiefpunkt ist dies nicht der Fall. Hier setzen die Schlagmuskeln aus, und der Flügel
VON AUGUST VON PARSEVAL
227
Abbildung 22.
KrShenflügel.
wird durch den Luftdruck von selbst zum Stillstand gebradit, wobei das elasttsdie
Gefieder gegen den Wind vorschnellt. Dadurch wird beim Flug mit Geschwindigkeit
der Flügel auch wieder in die Höhe geworfen, und es ist keine oder nur wenig Muskel-
einwirkung zur Hebung
erforderlich, welche den
Vogelleib nach unten
drijcken wijrde. Daß die .
Kraftwirkungen sich in
dieser Weise abspielen,
lä|}t sich aus den Mo-
mentphotographien des
Fluges, namentlich aus
jenen Mareys ,La ma-
chine animale", erken-
nen; denn' sonst müßte
den Bewegungen des
Flügels eine Reaktion des Vogelleibes entsprechen, welche dem wirklichen Fluge
fast vollkommen fehlt. Da somit der Flügel beim normalen Flug in der Haupt-
sache durch Drachenwirkung emporgehoben wird, brauchen wir hierfür eine- be-
sondere Arbeitsleistung nicht einzusehen, und die in der Tabelle angegebenen Werte
für den Flügelschlag können mit guter Annäherung als die wirkliche Flugleistung
gelten, mindestens insoweit dieselbe von rein aerodynamischen Verhältnissen be-
dingt ist.l
Von Interesse ist der Vergleich der Tragfähigkeit des Vogelflügels mit derjenigen
der bisher angewendeten Aeroplenflächen. In der Mitte des Flügels gibt es ein Profit,
welches horizontal ist, und für dieses ist der StoQwinket a bekannt; er berechnet sich
3
BUS der Formel tga^-, wo S die beobachtete Schlaggeschwindigkeit der Flügel-
mitte und v die Fluggeschwindigkeit bezeichnet. Dieser Winkel entspricht sehr nahezu
dem mittleren StoQwinkel der ganzen Flügelfläche. Die folgende Tabelle zeigt die
Werte für Flug- und Schlaggeschwindigkeit nach meinen persönlichen Beobachtungen,
ebenso wurde die Flächen-
belastung durch direkte
Messung ermittelt. Der
Widerstand berechnet sich
dann nach der Formel:
Krähenflügclskelett.
f=(v'+s-).i.|
WO G das Gewicht, F die
Flugfläche und s einen Luft-
widerstands-Koeffizienten
bedeutet, der den Einfluß
des Luftwiderstandes dar-
Abbildung 23.
Stellt. Die Tabelle II enthält in Spalte 6 den nach Naturbeobachtung ermittelten
Koeffizienten für den ermittelten Luftstoßwinkel und in den beiden legten Spalten
die entsprechenden Koeffizienten nach den Laboratoriums versuchen von Prandtl und
Eiffel. Man sieht, daß der Unterschied nicht sehr groß ist.
15"
228 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooocooooooooooooooo
Tabelle II.
Horizontal'
geschwindig-
keit
sek/m
Beobachtete
Schlag-
geschwindigkeit
LuftstoG-
Winkel
•
Fl&chen«
belastung
kg/qm
Luft-
widerstands'
Koeffizient ^
in der Natur
Laboratoriumsversuche
Vogelart
Koeffizient |
nach
Prandtl
Koeffizient S
nach
Eiffel
Groß« Krähe
6,5
0,73 0,81
50 56 -70 6
4,4
0,82
0,46.
0,48
Kleine Krähe
7
0,74-0,82
5037-7039
5,1
0,82
0,44
0,46
Taube
8
0,73-0,92
5014—6032'
6,2
0,77
0,44
0,46
Möwe
8
0,47—0,59
30 23' 30 50'
2,75
0,34
0,37
0,38
Die Größe der Flugfiädien und das Gewicht hat insbesondere Müllenhoff unter«
sucht, und hat auch die Beobachtungen anderer, namentlich Mouillards, zum Vergleich
herbeigezogen. Hiernach sind die Flugtiere im allgemeinen geometrisch ähnlich ge-
baut. Die Verhältnisse der Abmessungen sind bei kleinen und großen Vögeln die
nämlichen. Hieraus folgt, daß der größere Vogel eine höhere Flächenbelastung hat.
Gleichwohl werden bei großen und kleinen Vögeln ungefähr die gleichen Flug«
geschwindigkeiten und die gleichen Flügelschlaggeschwindigkeiten beobachtet. Danach
sollte man meinen, daß eine größere Fläche bei gleicher Geschwindigkeit einen grö«
ßeren LuftdrucJc pro Flächeneinheit erfährt als eine kleine. Dies wird aber durch die
Laboratoriumsversuche und auch durch die Erfahrungen an Aeroplan«
flächen nicht bestätigt. Eiffel gibt allerdings an, daß für Aeroplan-
flächen die Laboratoriums-Koeffizienten um 10 ^/o erhöht werden müssen,
doch erklärt dies die Müllenhoff sehen Feststellungen keineswegs. Die
Tatsache besteht aber, daß Vögel mit den verschiedensten spezifischen
Flächenbelastungen ungefähr mit der gleichen spezifischen Arbeitsleistung
fliegen, ein Befund, der durch die physiologischen Untersuchungen be-
stätigt wird. So hat Professor Pütter in Göttingen einen Stoffumsa^
festgestellt, der den oben festgestellten Arbeitsleistungen ungefähr ent-
spricht, und große Vögel besi^en im allgemeinen die gleiche, oft sogar
eine relativ geringere Flugmuskulatur wie kleine. Man muß wohl
annehmen, daß bei den größeren Vögeln die Ungunst der
Flügelbelastung durch eine zweckmäßigere Bauart des Flug-
zeuges ausgeglichen ist.
Es ist namentlich von Ritter behauptet worden, daß auch
die Rauhigkeit der Oberfläche von Einfluß auf die Luftwider-
stände sei. Am Vogelgefieder beobachtet man auf der Unterseite eine
feine Rippung, indem die Strahlen der Federn gegen unten aus der
V if d "^ n '^^^^^ vorstehen. Bei starken Schwungfedern ist die Profilierung ganz
' ausgesprochen. Auf der Oberseite dagegen sind alle Flügel vollkommen
glatt. Ob diese Rippung von Einfluß auf die Widerstände oder durch andere Gründe
bedingt ist, bleibt vorerst unentschieden.
DER GLEIT- UND SCHWEBEFLUG. Das häufig beobachtete Dahingleiten der
Vögel mit ausgebreiteten und unbewegten Flügeln wird Gleitflug genannt. Hierbei
kSiJhnUtnAB
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 229
Abbild. 25. Gansegeier in Sdiwebestellung nach Mouillard. Gyps fulvus.
wird bei ruhiger Luft die ganze Flugarbeit von der Schwerkraft geleistet. Die Flug-
fläche ist dabei leicht vomübergeneigt, so daß sie außer einer tragenden auch noch
eine geringe treibende Wirkung äußert, welche den Luftwiderstand des Vogelkörpers
überwindet. Die Flug-
bahn muß dabei in einem
solchen Winkel nach unten
gerichtet sein, daß der
Wind die Flugfläche un-
terentsprechendem Stoß-
winkel von unten trifft.
Technisch wird die-
ser Vorgang bei den so-
genannten Gleitflügen
nachgeahmt« Der erste,
welcher diesen Gleitflug
praktisch ausführte, war der Deutsche Otto Lilienthal. Weiter ausgebildet wurde
diese Methode durch die Gebrüder Wright. Diese gaben an, daß man als flachste
Flugbahn eine Neigung erhalten könne, bei welcher die zurückgelegte Streckte acht-
mal größer ist als die Fallhöhe, und ähnliches beobachtet man auch bei Vögeln.
Hieraus folgt, daß man einen solchen Apparat zum horizontalen Flug als Drachen-
flieger bringen kann, wenn man eine Zugkraft an demselben anbringt, welche gleich
ist dem Gewicht mal Sinkverhältnis, d. i. gleich dem achten Teil seines Gewichts.
Ist V die Geschwindigkeit und ß der Gleitwinkel, so ist der Höhenverlust beim Sinken
(v.sinj^) und der Arbeitsverbrauch G.vsinj9. Die beim Aeroplanflug zuzuführende
Arbeit muß jenen Betrag ersehen« Es muß also, wenn P den Zug der Schraube
bedeutet, sein n /? • /> n r^ ' o
' P.v = G.v.smp, woraus P = u.smp,
der Wert von (sin ß) ist aber dem Sinkverhältnis gleich, womit obiger Sati bewiesen ist.
So einleuchtend diese Erklärung des Gleitfluges ist, so wenig reicht sie zur Er-
klärung des Schwebefluges der Vögel aus. Nach der obigen Theorie müßte der Vogel
fortdauernd mit nicht unbeträchtlicher Geschwindigkeit sinken; allein in der Natur wird
die Bewegung ohne Flügelschlag oft lange Zeit fortgesetzt, ohne daß der Vogel sinkt,
ja, er schraubt sich dabei oft zu großen Höhen empor. Hierüber schreibt Mouillard:
„Ich habe es gesagt und wiederhole es: ein großer Geier kann ohne Flügelschläge
fliegen. Die folgende Tatsache habe ich nicht einmal, sondern hundertmal beobachtet.
In den Schlachthäusern des Orients sind die großen Geier zahlreich versammelt und
harren des Moments, sich auf ihren Fraß zu stürzen, indem sie ohne Flügelschlag
schweben. Sie steigen hoch ins Blaue, kommen auf 200 m herunter, mit dem Wind,
gegen den Wind, nach links und rechts, durchsuchen die ganze Umgebung nach Aas
und setzen ihre Streif ereien den ganzen Tag fort, machen zwanzig Aufstiege zu 1000 m,
hundert Meilen Weg, und alles ohne einen einzigen Flügelschlag.*
Exner in Wien wollte die Erscheinung durch für das Auge unsichtbare Zitter-
bewegungen der Flügel erklären, was nicht ohne weiteres zurückgewiesen werden kann,
wofür der Beweis aber nur durch technische Rekonstruktion des Vorganges zu erbringen
wäre. Die übrigen Erklärer beziehen sich auf die dem Auge unsichtbare Bewegung
der Luft. So hat namentlich Lilienthal das Segeln aus aufsteigenden Luftströmungen
erklärt, Langley aus den Vibrationen und Wirbeln der Luft, der sogenannten inneren
Arbeit des Windes; andere lassen den Vogel die Unterschiede in den Strömungs-
230 ooooooooooooooooo LUFT FA H RT ooooooooooooooooooo
riditungen des Windes ausnützen. Zunädist darf angenommen werden, daß der sdi'äd"
lidie Luftwiderstand des Vogelleibes und Vogelgefieders ein weit geringerer ist als
derjenige der Aeroplane, so daß dem Vogel die Erreichung einer größeren Gesdiwin-
digkeit leiditer fällt. Zweitens ist die Segelflädie des Vogels nidit so wie bei unseren
Aeroplanen eine gleichförmig geneigte Flädie, vielmehr ist in der Mitte die Neigung
und Wölbung sowie die Dicke des Flügels am größten, gegen die Fliigelspi^e ist die
Fläche schwächer geneigt, flacher gewölbt und sehr dünn, was zweifellos besondere
Vorteile mit sich führt. Man darf also annehmen, daß das Vogelgefieder auch eine
bessere Tragkraft besi^t als unsere technischen Gebilde und somit weit besser be**
fähigt ist, die 1n der Atmosphäre vorhandenen Kraftquellen auszunü^en.
Sicher sind die aufsteigenden Luftströmungen das Haupthilfsmittel für den Segel-
flug. Sobald die Geschwindigkeit des aufsteigenden Stromes gleich oder größer ist
als die Sinkgeschwindigkeit des Vogels bei ruhiger Luft, ist es dem Vogel möglich,
ohne Höhenverlust zu segeln und selbst höherzusteigen. Zum horizontalen Segeln
gehört demnach ein aufsteigender Strom von mindestens 0,8 m/sek-Geschwindigkeit,
und solche Luftbewegungen sind sehr häufig. Sie entstehen überall, wo sich Luft
durch Berührung mit dem Boden stark erwärmt, z. B. über sonnenbeschienenen,
vegetationslosen Flächen, wie über Sandwüsten und an steilen Berglehnen. Das
Emporschießen der Kumulusköpfe bei Gewitterbildungen wird stets durch sie ver^
anlaßt. Häufig sieht man kleinere Vögel, wie Möwen und Krähen, solche Erschein
nungen aufsuchen, um sich in dem aufsteigenden Strom emportragen zu lassen. Auch
verstehen viele Vögel sehr gut den aufsteigenden Staustrom auszunu^en, welcher sich
vor hohen Hindernissen bildet. Aber auch die Wirbelbewegungen der Luft befördern
die Hebung beim Fluge. Die Form des Flügels ist derart, daß aufsteigende Strömung
gen eine hohe Hebekraft ausüben, während absteigende Strömungen die Tragkraft
möglichst wenig schwächen. Dies wird noch dadurch unterstü^t, daß der Flügel ent-
sprechend der wechselnden Windrichtung federnd gedreht wird. An schwebenden
Möwen sieht man bei böigem Wetter ein fortwährendes Hin- und Herwenden der
Flugflächen. Auf diese Weise vermag der Vogel das abwechselnde Auf und Nieder
der Windwellen zur Hebung nu^bar zu machen. Im übrigen ist es eine Erfahrungs-
sache, daß bewegte Luft die Hebung beim Fluge begünstigt und, populär gesprochen,
besser trägt als ruhige Luft. Die Ausnu^ung von Geschwindigkeitsunterschieden des
Windes in verschiedenen Höhenlagen durch Kreisen ist denkbar, aber kaum anzu-
nehmen.
Der Flug der Insekten ist bestimmt durch die geringe Größe der Tiere, infolge-
dessen ist die Flächenbelastung der Flügel sehr gering, und der Flügel ist verhältnis-
mäßig klein und sehr einfach. Er besteht nicht aus Teililächen, sondern aus einer
geschlossenen Membran mit versteiftem Vorderrand und nachgiebigem Hinterrand.
Beim Aufschlag wird er gedreht, so daß er mit der Kante gegen die Luft geht; er
ist meist ruderartig geformt, außen breit und innen schmal. Insekten mit mehreren
Flügeln, z. B. die Libellen, schlagen, wie die Momentphotographie gelehrt hat, ab-
wechselnd mit dem vorderen und dem hinteren Flügelpaar. Die Zahl der Flügel-
schläge ist, entsprechend der geringen Länge der Flügel, eine erstaunlich große, bis
zu 300 in der Sekunde und mehr nach den Beobachtungen Mareys. Bei der hohen
Schlagfrequenz ist die Stabilität des Fluges viel besser gewährleistet als bei den
Vögeln, denn die bei jedem Flügelschlag auftretenden Störungen des Gleichgewichts
sind proportional dem Quadrat der Zeitdauer eines Flügelschlages; deshalb bedürfen
die Insekten keines Schweifes.
cooooooooooo VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 231
In der Insektenwelt ist die Flugfähigkeit keineswegs spärlidi verteilt. Man findet
die mannigfad\sten Formen; mandie Tiere« z. B. geflügelte Ameisen, werfen ihre
Flügel ab, wenn diese ihren Zweck erfüllt haben. Die Käfer mit hornartigen Flügel**
decken, z. B. Maikäfer, breiten ihre Flügeldecken wie Aeroplanflädien aus, während
die feinen Membranflügel schwirrende Bewegungen machen. Die geringe Flächen**
belastung infolge der kleinen Abmessungen erleichtert hier den Flug ungemein,
namentlich wird das Schweben auf der Stelle leicht möglich. Der Kraftverbrauch ist
verhältnismäßig groß, doch läßt sich bei der Kleinheit der Tiere der Bedarf an Nah-
rung leicht decken.
»•••■■■■«»«
1 3. DIE LUFTSCHRAUBE! D"?! "if **'f *^ ^*- "TI i^f! ^JJ**!!^'*' T
I I A^ Flugzeuge wie für Luftschiffe gleich unent-
behrlich, ist die Luftschraube. Sie erzeugt den zur Bewegung der Flugzeuge not-
wendigen Antrieb, sie liefert als Tragschraube die Hubkräfte der Apparate. Ihre
Kraftäußerung ist parallel zur Achse und wird Axialkraft genannt.
Die Axialkraft entsteht nach Rankine als Reaktion eines zur Achse parallelen
Luftstroms. Man kann daher die Schraube auch auffassen als ein Werkzeug zur
Hervorbringung eines Luftstroms von starker Reaktion mit möglichst geringem Ar-
beitsaufwand.
Sei L die Masse der pro Sekunde durch die Schraube gehenden Luft, w die ihr
erteilte Geschwindigkeit, so ist die Axialkraft P = L.w. Die Luft wird hierbei von
allen Seiten her angesaugt. Schon in geringer Entfernung vorwärts der Schraube ist
die Luftbewegung kaum mehr fühlbar. Hinter der Schraube dagegen kontrahiert sich
der Luftstrom asymptotisch, er erlangt erst in einiger Entfernung von der Schraube
im kleinsten Querschnitt annähernd seine größte Geschwindigkeit und schießt ge-
schlossen eine größere Strecke weiter, bis er sich allmählich in Wirbel auflöst. Die
Ursache der Strahlkontraktion liegt darin, daß die Luftteilchen auf der Rückseite nicht
parallel zur Achse angesaugt werden, sondern von allen Seiten her eintreten, somit
eine gegen die Achse gerichtete Geschwindigkeitskomponente mitbringen, welciie den
Strahl, indem sie aufgehoben wird, zusammendrückt Theoretisch sollte der kleinste
Querschnitt gleich dem halben Schraubenkreis F sein, der Durchmesser also ca. 71 ^/o
des Schraubendurchmessers. Dann ist die geförderte Luftmasse L=V2F.w.-^ und
o
der Axialdruck ^ n , i / c 2 ^
1. P = L.w = V2Fw^-7
6
Die Arbeit, welche zur Erzeugung dieser Bewegung nötig ist, beträgt im Idealfall
(wenn gar keine Wirbel, unbeabsichtigte Nebenbewegungen usw. im Strom wären —
ideale Schraube)
2. A=V2Lw'=V4Fw»^=P^
Bei einer Schraube mit der Marschgeschwindigkeit v besitzt die Luft von vorn-
herein relativ zur Schraube die Geschwindigkeit v und erlangt hinter ihr die End-
geschwindigkeit v + w. In der Schraubenebene selbst ist die relative Geschwindigkeit
w\ y
der Luft v + V2W, und die durch die Schraube gehende Luftmasse ist L=F(v + -r l~
und der Axialschub *, n i 1? ^ / 1 w\
3. P = L.w = F.-(v+2Jw
232 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Der Arbeitsbedarf se^t sich zusammen aus der auf das Fahrzeug übertragenen
Arbeit P.v und aus der in die Luft gelegten Arbeit V2L.w^, es ist
4. A = P.v + V2Lw^=P.v + F(v + |)^^ = P.(v + |)
(ideale Schraube im Marsdi).
Der Effekt der idealen Sdiraube findet sidi aus
V =
Pv
' g ^ ' 2/ 2
^+2
Die wirkliche — reale — Sdiraube bewirkt die Luftbewegung durdi sdiräg ge-
stellte Flädien, weldie an einem Arm senkredit zur Fahrtrichtung im Kreise bewegt
werden.
Die einzelnen Teile der Sdiraube haben also eine doppelte Geschwindigkeit: die
Umlaufsgesdiwindigkeit, weldie je dem Abstände der Profile von der Adise pro-
portional ist, und die allen Teilen gemeinsame Fahrgeschwindigkeit, und dieser
Doppelbewegung muß sidi die Form der Sdiraube anpassen. Der geradlinig gedachte
Arm der Schraube beschreibt hierbei die gewöhnlidie Sdiraubenflädie, weldie ent-
steht, indem der senkredit auf der Schraubenachse stehende Arm, die sogenannte
Erzeugende, auf derselben gleidiförmig vorrückt und sich dabei, ähnlich einem Uhr-
zeiger, gleichförmig dreht. Die gewöhnlidien Schraubenflügel sind Nadibildungen von
Teilen einer soldien Flädie. Wäre die Luft ein nidit nadigiebiges Medium, so
müßten die ausgeführten Schraubenflächen dieser Bewegungsfläche genau entsprechen.
Da aber die Luft leidit ausweidit, so müssen die Flädien mit einem gewissen Stoß-
winkel gegen die Luft drücken, wodurch erst ein Widerstand entsteht. In der Ab-
bildung 27 ist AD die Bewegungsgesdiwindigkeit des Fahrzeuges, AC die Umlaufs-
gesdiwindigkeit der Flügelspi^e, die Strahlen von D über 1, 2, 3, 4 und C sind die
Bewegungsriditungen der in D befindlichen Erzeugenden, weldie senkredit zur Zeidien-
ebene steht. Die Profile der Sdiraube müssen etwas steiler stehen, und dies wird
dadurdi erzielt, daß man die Verlängerungen der Profile die Adise AD in einem
weiter unten gelegenen Punkt B sdineiden läßt, so daß AB>AD. Die wirkliche
Sdiraube entspridit dann einer schnelleren Vor-
rückung der Erzeugenden als die durdi die Be-
wegungsrichtungen gebildete Sdiraubenflädie.
Die Linie A C bedeutet hier die Umfangs-
gesdiwindigkeit der Flügelspi^e. Sie kann aber
auch als Maß für die Flügellänge betraditet wer-
den, wenn der Maßstab entsprediend gewählt
ist, und dann hat man in den (in der Abbildung
stark ausgezogenen) Teilen der Strahlen von B
über 1, 2, 3, 4 und C die Schräglage der Profile
der Schraube. Der spifee Winkel der Bewegungs-
strahlen zu den Profilen ist der sdieinbare
Stoßwinkel; der wirklidie Stoßwinkel ist infolge der ZuStrömungsgeschwindigkeit
der Luft wesentlidi kleiner.
Beim Entwurf der Sdiraube ist zunädist der Halbmesser den allgemeinen Um-
ständen entsprediend zu wählen. Dann zeidinet man die Gesdiwindigkeiten AB,
Abbildung 26.
Strömungsbild der idealen
Luftsdiraube.
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 233
AD, AC in entsprechendem Maßstab auf und findet dann, da der Halbmesser der
Schraube bekannt ist, den Maßstab für die Schraube selbst. Um die Steigung s zu
finden, d. i. das Maß der Vorrückung der Erzeugenden für eine Umdrehung, beachten
wir, daß sich verhalten muß die Steigung zum Umfang der Schraube wie die Vor-
rückungsgeschwindigiceit AB zur Umfangsgeschwindigiceit AC,
AB
s : 2rJr = AB : AC, woraus s = 2.r:r.r— :;
Der Unterschied zwischen der Fadrgeschwindiglceit A D und der Vorrückungsgeschwin-
digiceit A B, welche der Schraubeniconstruktion zugrunde liegt (AB — A D), wird Slip,
auch Schlüpfung der Schraube genannt.
Um die Höhe der Steigung zu finden, bestimmt man aus Formel 3 bei einer
Zugschraube, bei einer Tragschraube aus Formel 1, die Durchflußgeschwindigkeit w
der Luft im kleinsten Schrauben-
querschnitt und se^t die Steigungs-
geschwindigkeit v-j-^'^w; die Stei-
gung wird dann
V 4" ^/2w
s = 2rjr.
u
wo u die Umfangsgeschwindigkeit der Abbildung 27. Steigungsdiagramm.
Schraube bedeutet. Dies gilt jedoch
nur für gewölbte Profile; für ebene Profile muß die Steigung etwas größer ge-
nommen werden.
Die Form der Schraubenprofile wird gefunden, indem man einen zylindrischen
Schnitt durch dieselben legt und die entstehende Figur in eine Ebene abgewickelt denkt.
Bei der gewöhnlichen Schraubenfläche mit konstanter Steigung erhält man dann als
Schnitt eine gerade Linie. Dies ist eine vielverbreitete Bauweise; dabei ist der schein-
bare Luftstoßwinkel an der Nabe am größten und wird gegen die Spi^e zu immer kleiner.
Man hat aber auch andere Flächen angewendet, insbesondere solche, bei denen
der scheinbare Luftstoßwinkel konstant ist. Eine solche Schraube wird nach der Fläche
der Bewegungsrichtungen mit konstanter Steigung konstruiert und sodann im ganzen
um den beabsichtigten Stoßwinkel gedreht; dies ergibt für die einzelnen Profile eine
von der Nabe gegen die Spi^e hin zunehmende Steigung.
Andere haben eine gegen die Spi^e zu abnehmende Steigung angewendet, um an
der Spi^e selbst keinen zu starken plötzlichen Druckabfall gegenüber der umgebenden
Luft zu haben. Einen erheblichen Vorteil der Normalschraube gegenüber haben
diese Konstruktionen nicht.
Der Durchmesser der Schraube ist in der Regel durch die Raumverhältnisse, bei
Schrauben, welche direkt auf der Motorachse si^en, durch die noch zulässige Um-
fangsgeschwindigkeit beschränkt, da bei großer Umfangsgeschwindigkeit die Zentrifugal-
kräfte die Betriebssicherheit beeinträchtigen und die Luftreibung den Effekt schädigt.
Wird die Schraube nicht direkt vom Motor angetrieben, sondern mittels einer Über-
setzung, so kann die Tourenzahl geringer gewählt und der Schraubendurchmesser größer
genommen werden. Der Effekt wird dann besser; doch setzen hier das Gewicht der
Schraube und der Übersetzung Grenzen. Im allgemeinen empfiehlt es sich jedoch
nicht, bei Luftschrauben ängstlich an Gewicht zu sparen, da dies leicht eine schlechte
Betriebssicherheit und eine mangelhafte Ausnutzung des Motors zur Folge hat.
Das Verhältnis der aktiven Schraubenfläche zum ganzen Schraubenkreis heißt die
Besegelung der Schraube. Die Besegelung muß so groß genommen werden, daß der
234ooo.»°ooo°o°°°°ccc LUFTFAHRT o c o o o o o o o o o a o c o o o c »
erzeugte Luftstrom mÖglidist gleidiförmig wird, ohne daß jedoch die Luftreibung die
zulässige Größe überschreitet.
Die von den Schraubenflügeln in Bewegung gese^te Luft verliert ihre Gesdiwindig-
keit sehr rasch. Die Sdiraubenflügel müssen daher so dicht hintereinander folgen, daß
die Ungleichförmigkeiten des Luftstroms nitht zu groß werden. Die Versuche haben
ergeben, daß Schrauben bei 1200 Touren pro Minute etwa 8% Besegelung ' brauchen,
wobei zwei Flügel nöüg sind. Bei 300 Touren kann man vier Flügel mit einer Be-
segelung von 25% noch gut ausnut}en; über 25°/o'wird man selten gehen.
Dem Umriß der Schraubenblätter geben die Konstrukteure die verstiiiedensten
Formen. Man findet Schrauben mit konstanter Tiefe, wobei die axiale Projektion des
Blattes ein Kreisausschnitt ist, z. B. die sogenannte .klassische Schraube* Renards;
außerdem finden sid\ rechtedtige, trapezförmige und ovale Schraubenflügel, und zwar
mit gutem Erfolg.
Am besten eignet sich wohl eine nach außen etwas breiter werdende Form des
Blattes mit abgerundeten Echen. An den Wasserschrauben madit man die Erfahrung,
daß der spezifische Druck nicht durchweg bis zur Spige ansteigt, sondern daß die
Kurve des Drudtes gegen die Spige zu wieder abfällt; es empfiehlt sich daher, die
größte Breite des Schraubenflügels in die Zone des höchsten Drudces zu legen.
Wasserschrauben vertragen übrigens eine merklich größere Flügelfläche als Luft-
schrauben, weil die Wasserreibung relativ erheblich kleiner ist als die Luftreibung.
Sehr wichtig für den Effekt ist die Form der Profite. Die Stoßfläche wird eben
oder schwach gewölbt gestaltet. Man hat gute Ergebnisse mit Wölbungen gehabt,
deren Pfeilhöhen zwischen '/so bis '/e betrugen. Je kleiner der Stoßwinkel, um so
flacher muß die Wölbung sein. Es ist ohne besonderen Nachteil, wenn das Blatt in
der Nähe der Nabe ziemlich dldt ist, doch muß die stärkste Verdidtung in der Nähe
der Vorderkante liegen, und die Didce muß sich
gegen die Spige zu allmählich verlieren. Die
Oberfläche der Schraube soll glatt sein, nament-
lieh auf der Rüdtseite. Unebenheiten auf der
Stoßseite sind von geringerem Einfluß, weil hier
in dem Bereich des Überdrucices die Luft mit
verminderter Geschwindigkeit fließt, während ihre
Gesd^windigkeit auf der Rückseite erhöht ist.
Als Material der Schrauben dient Holz und
Metall, namentlich Stahl- und Aluminiumbleche;
auch werden stählerne Schraubengestelle mit
Stoffüberzug verwendet.
Man unterscheidet Schrauben mit hoher Um-
drehungszahl, sogenannte .Schnelläufer', welche
direkt auf den Motorachsen sigen, und Schrauben,
Abbildung 28. HolzluftsArnube welche mit Übersetjung arbeiten. Schnelläufer,
von Siemens-SdtuAcrL ^aben Tourenzahlen bis 1600 pro Minute, und es
fragt sich dann, wie groß der Durchmesser genommen werden kann, ohne die Zentri-
fugalkräfte auf ein allzu gefährliches Maß anwachsen zu lassen; die Konstrukteure
gehen bis zu einem Durchmesser von 2,6 — 2,8 m, was bei 1600 Touren eine Um-
fangsgeschwindigkeit von 217 m in der Sekunde ergibt. Hierbei ist die nötige Be-
triebssicherheit nicht mehr vorhanden. Außerdem muß ein hoher Luftreibungsverlust
mit in den Kauf genommen werden.
„ c o a ■> o <, o e o a a VQ N AUGUST VON PARSEVAL » o o » o o o o o c 235
Das beste Material für Sdinelläufer ist Holz, das im Verhältnis zu seinem Gewicht
eine hohe Zugfestigkeit besißt und somit nicht nur den Zentrifugalkräften, sondern
auch den Vibrationen des Motors besser widersteht als Metalle. Der Nachteil des Holzes
ist das Schwinden und Verziehen, was den Effekt der Sdiraube merklid\ beeinträchtigen
kann; auch ist ihm eine gewisse Unzuver-
lässigkeit eigen. Schnelläufer sind infolge
der Kreiselwirkungen empfindlich gegen
Stöße beim Anlaufen. Wenn der Apparat
über ein Hindernis geht und plöttlidi nach
oben oder unten kippt, wenn auch nur wenig,
werden die Schraubenflügel leicht beschädigt
und können unerwartet auseinanderfliegen.
Die Herstellung der Holzschrauben er-
folgt meist in der Weise, daß eine Anzahl
von flachen Leisten, weld\e in der Mitte
durchbohrt sind, über die Schraubenachse
geschoben und in entsprechend verdrehter
Lage zusammen verleimt werden, so daß ein
rohes Abbild der Schraube entsteht. Aus Abbildung 29. Metalluftsdirnube
diesem wird die Form dann weiter heraus- ™" Siemens-SdwAert.
gearbeitet. Oft werden Holzsdtrauben noch mit festem Webstoff überzogen, um ein
Reißen des Holzes zu verhindern.
Eine Sonderstellung unter den Luftschrauben nimmt die Parsevalsd^e Schraube
ein, Sie besteht aus einem festen zentralen Gestell von mindestens V( des Sd\rauben-
durchmessers und den daran aufgehängten biegsamen Schraubenflügeln; leßtere sind
an ihrer Basis so aufgehängt, daß sie sidi um die schräggestellte Basis als Achse
drehen können. Sie werden durch Blattfedern in ihrer Betriebslage festgehalten,
solange die Sdiraube nicht im Betriebe ist, und bestehen entweder aus einem mit
starkem Stoff überzogenen beweglichen Stahlgestell oder aus dünnen Metallblechen
mit verstärkter Vorderkante. Beim Betriebe stellen sie sich infolge der Zentrifugal-
kraft derart ein, daß sie von selbst die Sthraubenform annehmen und in ihrer Lage
ur Achse erhalten werden. Hier sind die biegenden Kräfte fast ganz ausgeschaltet,
und der Flügel ist daher weit weniger empfindlich gegen Stöße und Vibrationen.
Die Sdiraubenflügel sind außerdem um ihre Längsachse drehbar und können wäh'
rend des Betriebes von Hand verstellt werden, wie die Flügel einer Bootsschraube,
wobei sie selbsttätig auch ihre Verwindung ändern. Man kann daher diese Schrauben
der jeweiligen Leistung des Motors anpassen; auch kann man sie durch Drehen um
die Längsadise auf Rückwärtsgang einstellen. Hierdurch eignen sie sich besonders
für den Betrieb mit wechselnden Motorkräften, da man die S<hraube in ziemlich
weiten Grenzen so einstellen kann, daß der Motor auch dann, wenn sein Drehungs-
moment nachläßt, seine günstigste Tourenzahl erreicht.
Die Versuchsergebnisse mit ausgeführten Luftschrauben beziehen sich vorwiegend
auf Standversuche. Hierbei findet sidi für starre Schrauben der Axialschub der Schraube
proportional dem Quadrat der Umdrehungszahl. Versuche von Renard ergaben für
seine beste Schraube:
für den Axialschub P = 0'026n' D*
für den Arbeitsverbrauch A = 0"01521 n' D'
worin n:=Umdrehungszahl/Sek., D den äußeren Durchmesser/m bedeuten.
236 °°°°°°°°^o° °°°<'°° LUFTFAHRT ^ ^ o .. .. o o .. o o .. , , ^ ^ o c o ,
Man hat nun den Axialsdiub P, der idealen
Sdiraube (s. Formel 1) mit dem wirklich er-
reichten Axialsdiub P verglichen und den Quo-
p
tienten C=^~p~ ^^^ Gütegrad der Schraube ge-
nannt. Er gibt an, um wievielmal der wirklich
erreichte Schub kleiner ist als das nach der
Theorie erreichbare Maximum. Nach der Formel
Renards hatte seine beste Schraube den Wert
f = 0*734. Außerdem hat namentlich Bende-
mann im Auftrage der Jubiläumsstiftung der
Deutschen Industrie eine große Anzahl von Stand-
versuchen ausgeführt, die sich namentlich auf
die Prüfung von Schrauben verschiedener Profile
und verschiedener Steigungen erstreckten. Es
wurden nur zweiflügelige Schrauben untersucht.
Im Grundriß linealförmige Flügel mit ebener
Unterflädie und gewölbter Oberfläche erwiesen
sich als die wirksamsten bei einem Stoßwinkel
AbbiM.30. ParsevalsArBube außer Betrieb. ^O" «": ^^'^r war ?=0-745, jedoch sind hierbei
große Umfangsgeschwindigkeiten erforderlich.
Bemerkenswert hohe Gütegrade wurden bei dem nationalen Wettbewerb für Luft-
schrauben im Jahre 1909 erzielt. Derselbe war auf Schrauben von konstanter Stei-
gung beschränkt, und zwar waren Mindestschubkräfte von 300 kg bei Schrauben von
ni<ht über 5 m Durchmesser und von 150 kg bei
Schrauben von nicht über 3 m Durchmesser ge-
fordert. Hierbei zeigte sich, daß die Zugkraft
einer Schraube berechnet werden kann aus dem
vom Motor ausgeübten Drehungsmoment M und
der Steigung der Schraube s. Es ergibt folgende
Beziehungen: P=^-— .M. Es zeigt sich auch hier,
daß eine genügende Raumausnugung mit schma-
len Schraubenflügeln erzielt wird. So hatte z. B.
Rettig bei einem Durthmesser von 5 m und
einer Steigung von 4 m vier Flügel von einer
konstanten Breite von 400 mm, von denen die
Stoßseite wenig, die Saugseite stark gewölbt war.
Ihre Zugkraft war gegeben durch die Formel:
P = 75*0 ( — ) ; hierbei betrug die Arbeitsleistung
A^=6*78(iööl in Pferdekräften, wobei n die
Zahl der Umdrehungen pro Minute bedeutet. Abbildung 3i. Unstarre Schraube (Parseval)
Beispielsweise ergibt sich für 221 Touren ein '"> Betriebe.
Axialdruck von 367 kg und eine Arbeitsleistung von 73'/aP. S. Ihr Gütegrad be-
rechnet sich auf 0'69S. In Verbindung mit einem Flugmotor müßte eine solche
Schraube im Verhältnis 5:1 untersetzt sein. Dadurch ist sie für Flugmaschinen nicht
^ o o c o c o o g 0 o o VQN AUGUST VON PARSEVAL c o » o o c o o o c 257
verwendbar. Eine sdinellaufende Schraube muß eine geringere Steigung haben und
findet aud^ mit einer geringeren Flügelflädie das Auslangen.
Über den Wirkungsgrad von Triebsdirauben mit größeren Geschwindigkeiten liegen
nur wenige Versuche vor. Man hat zu diesem Zwedt die Schrauben auf einen Eisen-
bahnwagen montiert; so z. B. auf der Internationalen Ausstellung für Luftschiffahrt
in Frankfurt a. M. (siehe Denkschrift derselben Band II bei Julius Springer- Berlin).
■ Bd. II, Abbildung M. Verlag von Juliui Sprln
Der Antrieb erfolgt hierbei durdi einen Benzinmotor oder, wie bei den Versudien der
Firma Siemens-Schuckert, durch einen Elektromotor, Die Einrichtungen waren hierbei
so getroffen, daß gleichzeitig die Geschwindigkeit des Wagens, der axiale Schub der
Schraube und die auf die Schraube übertragene Arbeitsleistung des Notors gemessen
wurden. Hierbei wurden unter günstigen Verhältnissen (große Fahrgeschwindigkeit
und mittlere Beanspruchung der Schraube) Wirkungsgrade bis gegen 80% erreicht.
Bei Motorluftschiffen wird ein Wirkungsgrad von 60°lo nicht leicht überschritten. Bei
Flugzeugen ist der Wirkungsgrad höher, weil hier erheblich größere Fahrgeschwindig-
keiten erreicht werden.
238 »»»"«»oaoooooooo» LUFTFAHRT <
I' 4 ' MOTORFIsi"'l r^*"" '^'■ahbedarf der Luftfahrzeuge ist erheblich höher als der
j \ ^ J *-'. aller anderen VerkehrsmUteL Die Dampfmasdiine mit ihrer
Kesselanlage, ihren umfangreidien Kondensatoren, ihrem hohen Verbrauch an Brenn-
materia] war von vornherein viel zu schwer; erst nachdem in der Automobilindustrie
der Benzinmotor ausgebildet war,
konnte man mit einiger Aussicht auf
Erfolg an die Lösung der Aufgabe
herantreten.
Stellt schon der Lenkballon hohe
Anforderungen an die Motorkraft, so
sind dieselben bei Flugzeugen noch
höher geschraubt. Der Motor soll
nicht nur sehr leidit und leistungs-
fähig sein, er soll audi bei dauern-
der Höchstbelastung vollkommen
betriebssidier arbeiten und keiner
Wartung während des Fluges be-
dürfen.
Eine weitere Anforderung ist ein
„ „. , möglichst erschütterungsfreier Gang,
Abbidunfl33. Luftsdi ffsmoior ca. 100 P.S. (Neue Auto- l • j i -j.* n j c l
mobilgesdlsthaft). was be. dem leichten Bau der Fahr-
zeuge recnt nötig ist. Zu diesem
Zwedt müssen die bewegten Teile des Motors so angeordnet werden, daß der Gesamt-
schwerpunkt während des Ganges seine Lage nicht ändert. Ein hin und her gehender
Kolben z. B. muß durcii die entgegengesetzte Bewegung eines zweiten gleichen Kolbens
kompensiert sein. Man sagt dann: die Massen des Motors sind ausbalanciert Noch
wichtiger für die Erschütterungsfreiheit ist ein möglichst gleichförmiger Antrieb des Motors.
Meist werden die Ben-
zinmotoren nach dem
System des Viertaktes ge-
baut, wobei jeder Zylin-
der innerhalb von zwei
Kurbelumdrehungen
einen Impuls ausübt, der
'It Umdrehung lang dau-
ert. Er arbeitet also nutz-
bringend nur während '/4
der Zeit, und zu einem
gleichmä 0 igen Antrieb ge-
hören mindestens vier ab-
wechselnd wirkende Zy-
linder, eine Anordnung,
■ ,, . ..11,1 . . Abbilduna34. 240-P.S.-Balloniiiotor der Daimler-Moloren-QesellsdiBft.
schon allgemem üblich ist. °
Die Massenausbalancierung ist dabei gut, aber die Gleichförmigkeit des Antriebs
nicht sonderlich befriedigend. Ruhiger und betriebssicherer laufen Sechszylinder-
motoren, die bei einer Umdrehung drei sidi gegenseitig teilweise überdeckende Im-
pulse geben.
oooaoo.,ooooc VON AUGUST VON PARSEVAL^o ° q q » q q » ° o 239
Da die Leistung des Motors mit der
Zahl der Explosionen wächst, hat man ihre
Umdrehungszahl möglidist gesteigert, indem
man die hin und her gehenden Teile auf
alle Weise erleichterte und möglichst große
Ventilquersdmitte wählte. Als Bnormal'
gelten heutzutage 1100—1200 Umdrehun-
gen pro Minute; doch gibt es Motoren mit
1600, ja mit 2000 Umdrehungen. Mit der
Gröfje der Zylinder kann man dabei nicht
über ein bestimmtes MaQ hinaufgehen, da
ein zu großer Zylinder nicht mit so viel
Touren laufen kann wie ein kleiner; man
ist also gezwungen, bei groQen Leistun-
gen, wie sie bei Motorluftsdiiffen gefor-
dert werden, Motoren mit vielen Zylin- Abbuaunit äj. 125-Kä.-Fliegermotorder Daimler-
dern oder mehrere Motoren anzuwenden. Motoren-Gesellsdwft.
Da die Motoren während der Fahrt ohne Wartung laufen müssen, so muß die
Ölung sehr sorgfältig ausgebildet sein; alle reibenden Stellen müssen durdi beson-
dere Pumpen selbsttätig mit Schmier-
material versorgt werden.
Am nächsten lag es, den in der
Automobilindustrie benugten wasser-
gekühlten Vier- oder Sechszylinder-
motor so weit zu erleichtern, als es
mit Rüdcsidit auf die Haltbarkeit
möglich war, und man hat damit
sehr schöne Erfolge erzielt. Soldie
Motoren , auch Reihenmotoren ge-
nannt, wiegen ca. 2 kg pro P.S.
und stehen an Betriebssicherheit und
Sparsamkeit des Brennstoffverbrauchs
obenan.
Für Luftschiffe scheinen sie sich
in etwas schwererer Ausführung als
Sechszylindermotoren ausschließlich
durthzuseöen. Abbildung 33 zeigt
einen lOO-P.S.-Luftschiffmotor der
Neuen Automobilgesellsthaft, Abbil-
dung 34 einen 240-P.S.-Achtzylinder-
luftschiffmotor der Daimler-Motoren-
Gesellschaft, Abbildung 35 einen 125-
P. S. - Fliegermotor der nämlichen
Firma, Abbildung 36 und 37 den in
., . ,„.. „ . . Deutschland vielbenuttten Argus-
AbbJäun, 36. A,g«™o»r (Pl.esermo.or), ..er Zylmd.r. ^^^^^ g^, ^„^^^ ^.^^^ ^.^^ j.^
Kühlmäntel mit den Zylindern in einem Stück gegossen. Abbildung 38 zeigt einen
Flugmotor der Neuen Automobilgesellschaft, bei welchem die Wassermäntel aus Kupfer-
240 » = = ooooooooooooo o LUFTFAHRT <
blech auf den Zylindern aufgezogen sind. Man blieb jedoA hierbei nicht stehen,
sondern versuchte das Gewicht des Motors noch mehr zu erleichtern, indem man mehr
als zwei Zylinder auf einen Kurbel-
arm wirken ließ. Man ordnete zu
diesem Zweds die Zylinder in Fächer-
oder in Sternform an. Der erste fächer-
förmige Motor war der erste Daimler-
mofor überhaupt. In die Flugtechnik
wurde er durch den Antoirtettemotor
eingeführt, bei welchem je zwei Zy-
linder, deren Achsen zueinander senk-
recht stehen, auf einen Kurbelarm
wirken. Je vier Zylinder stehen hin-
tereinander, 50 daß ein Achtzylinder-
motor entsteht.
Viel radikaler ist der sternförmige
Motor, dessen hauptsächlichster Ver-
treter der Gnommotor ist. Die Zahl
der Zylinder muß hierbei ungerade
sein, um eine gleichförmige Folge der
Impulse zu erzielen; bei einer ge-
raden Zahl tritt nach jeder Umdre-
Abbildunß 37. Flicßer-Argusmolor Nr. 47. vier Zylinder, ^ung, wenn die eine Hälfte der Zy-
linder gearbeitet hat,'ein unregelmäßiges Intervall ein. Nur ein Zylinder ist in üblicher
Weise durch ein Lager mit dem Kurbelarm verbunden. Die übrigen sechs wirken
auf Gelenke, welche sich in Ansähen des Hauptlagerringes befinden (siehe Ab-
bildung 39 und 40). Eine weitere Er-
leichterung wird noch dadurch erzielt, daß
der Prozeß des gewöhnlichen Motors um-
gekehrt ist: nicht die Zylinder stehen
fest und der Kurbelarm dreht sich, son- '
dem der Kurbelarm steht fest und der
ganze Motor schwingt sich im Kreise
herum. Man nennt solche Motoren .Um-
laufmotoren".
Die mit Kühlrippen ausgestatteten Zy-
linder werden durch die rasche Umlauf-
bewegung so kräftig ventiliert, daß eine
genügende Luftkühlung hervorgerufen wird.
Durch die Beseitigung der Wasserkühlung
wird der Motor leichter und auch betriebs-
sicherer.
Das explosible Gemisch tritt durch den ,,..-,. ,- d- _. j « a . ui
, ,, r. i r , , . . .... Abbildung 38. Fliegermotor der Neuen Automobil-
hohlen Schaft des feststehenden Kurbel- aesellsAaft
arms in das Kurbelgehäuse, von wo es
durch Ansaugventile, die im Boden der Kolben sitven, in die Zylinder gelangt.
Der Motor wiegt wenig mehr als 1 kg pro P.S.; der Raumbedarf ist äußerst
gering; die Betriebssicherheit wird gelobt. Seine Lebensdauer ist aber nur sehr
° ° g o » o o VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o t. o ■> . 241
kurz und der Verbraudi an Betriebsmaterial hodi. Er muß mit Rizinusöl gesdimiert
werden.
Die große Sdiwungmasse ergibt einen regelmäßigen Gang und einen guten Effekt
der Luftsdtraube; dodi hat sie audi ge-
wisse Nachteile im Gefolge: die Kreisel-
wirkung madit sidi störend bemerkbar.
Sei z. B. ein Umlaufmotor am vor-
deren Ende eines Flugzeuges angebracht
und habe, von hinten gesehen, den Dre-
hungssinn des Uhrzeigers. Nun wendet
der Führer nadi links. Dann leistet die
Kreisel Wirkung diesem Impuls Widerstand,
gleichzeitig tritt eine kippende Drehung
aenkredit dazu auf, welche das Vorderteil
des Flugzeuges hebt. Bei der .Rechtswen-
dung wird umgekehrt das Vorderteil nach
unten gedrückt. Diesen Nebenbewegungen
muß der Führer mit dem Höhensteuer Abbildung 39. 50-P.S.-Gnommoior.
Widerstand leisten, um die Kurven zu
nehmen. Die Kreiselwirkung ist allerdings bei alten Motoren und auch bei jeder
Luftsdiraube vorhanden; beim Umlaufmotor, der fast stets audi die Luftschraube
direkt trägt, tritt sie aber am meisten hervor.
Der Gnommotor ist nidit der einzige Umlaufmotor, doch haben die anderen,
trot} teilweise recht geistreicher kinematisdier Anordnungen, bis jegt auf dem Markte
keine größere Bedeutung erlangt.
Unter den luftgekühlten Motoren sind noch zwei Formen von einiger praktisdier
Bedeutung, welche an stehenden Zylindern einen
starken kühlenden Luftstrom vorbeiführen.
1. Der Fädiermotor von Robert Esnault-
Pelterie.
Derselbe ist aus dem Sternmotor abgeleitet,
arbeitet aber mit feststehenden Zylindern. Die
untere Hälfte eines Fünfzylinderstemmotors ist
nadi oben geklappt, so daß zwei Fädiermotoren
hintereinander stehen, die auf eine Kurbeladise
mit zwei 180* gegeneinander verdrehten Kröpfun-
gen wirken.
Die Kühlung erfolgt durdi den Fahrtwind;
die Zylinder haben Kühlrippen. Die Motoren
müssen also stets vom, dicht hinter der Luft-
schraube, angeordnet werden.
ahkiiH...,^ Ali Ol D c ,- * 2. Eine besonders in Frankreich verbreitete
Abbildung 40. SO'P.S.-anommotor. ,. , , ,. ■ . j n w * • m .
Konstruktion ist der Renaultmotor, em Motor
in V-Form mit Luftkühlung. Die Zylinder sind eingekapselt, ein Ventilator treibt
einen kräftigen Luftstrom an ihnen vorbei (Abbildung 41 und 42).
Die Zahl sonstiger Versuche mit absonderlichen Anordnungen ist ziemlidi be-
deutend, ohne daß jedoch diese Konstruktionen eine größere Verbreitung gefunden
hätten.
DM Technik Im XX. Jahrhundert IV. ]g
>oo LUFTFAHRT <.» = »«
- TDAp/^A^P i D'^ Steigkraft des Ballons beruht auf dem Auftrieb spe-
5. IKAUUAOD L/,ifisdi leiditer Gase. Tedinisdi kommen in Betradit,
1. a Wasserstoff' für alle Ballons, bei denen hohe Steigkraft bei möglichst geringem
Volumen nötig ist, d. i. bei allen lenkbaren Ballons, bei militärisdien Fesselballons
und in Ausnahmefällen, wo billiger Wasser-
AbbUdung 41.
Renaultmotor.
Stoff vorhanden ist, bei Kugelballons.
2. .Leuchtgas' für Kugelbfillons wegen
seiner leichten ErhältlEd^keit und Billigkeit.
Erbiete Luft ist billig, aber zu wenig
tragkräftig.
WASSERSTOFF. Wasserstoff, Hydro-
genium = H, findet als Traggas für Lenk-
ballons wegen seines geringen spezifischen
Gewichts Bussdiließlidi Verwendung. 1 cbm
Wasserstoff wiegt bei 0** C und 760 mm
Drude unter dem 45. Breitengrade im
Meeresniveau 89,95 g. Er ist 14,5 mal
leichter als Luft.
Wasserstoff ist farblos, geruchlos, ge-
schmadclos und sehr leicht entzündbar (an
der Luft schon bei 552 ° C), unterhalt
aber die Verbrennung für sich allein nicht.
Sehr feuergefährlich ist altes Ballongas,
das sich durch Diffusion schon stark mit
Luft vermischt hat; es verbrennt, je nach-
dem es mehr oder weniger mit Luft vermischt ist, schneller oder langsamer, im Ver-
hältnis 2:1 mit Sauerstoff gemengt verbrennt es explosionsartig und entwicltelt dabei
groOe-Wärme; 1 gH erzeugt bei der
Veirbrennung 34,46 Wärmeeinheiten.
Ausnutiung dieser Wärme findet in
der Technik statt bei xlenv autogenen
Sdiweißverfahten hiittels Knallgas-
gebl&äes <H4-0 gemischt).
Der Auftrieb- von 1' cJiinv reinem
Wasserstoff ist bei 4]'> undTdOmm
Druds. glefcb 1,203 kg; praktisch- wird
1,18 kg erreicht,
Herstellung des Wiasserstoffs
itt' der Tedinik. Dts drei Haupt-,
gewinnungsarten lassen sich einteilen
nach ihren jeweiligem Ausgangspro-
duKten ins ■
1. Herstellung aus Wasser; 2. Her-
stellung- aus Metallen und Basen;
S.HerstellungausMetallen und Säuren.
1. Die HeVstellüBg -aus Wasser. AbbUdung 42. Rcnaullmofor.
a) Durch Elektrolyse.. .Läßt man durdi Wasser, das durch Zusa^ einer Base oder
Säure leitend gemadit worden ist (reines Wasser leitet nicht), einen elektrischen
««»«««»««««» Man AiUflMaTAS?t|'uBfl-RS£yAJ-o » » » b « » « « s » Ui
BMtQderi^BRfill isbnslgn^ msb fuv^^iilül) nsiislisV esQ .biiw )9}ifaibi3v rnts OSt
9i2 .IrißtE-nitißM-EnamsiS nsrlfis ms^nis eua nsrl^tesd islIüHsS nsinnensg "nsifceßn,
EH>MMb^k9totalH4SlS>Krt;ms|V«1er.gi|i«£nM«t«l|»ivPi)iiW8iSBwM{fg-ae>.£p«SiHe||
Der HerslellungspreUnSfllSWAMHMjf'iMi <j|«lfMS«itaA»noW««9l^eH^i|iÜ'x:''°'"'
.ImrnoJ IlßliioT
-iisd*l>W4"W*!is <tßn ls/fafl/fi!*HfiW('*?6>!f«,«iB*T«»S1S»«'i<*.'^BÖI«SM*WB'"ftÖM
tdnfi) ewla«o4>2i8isft >|S)(tf» »(Vric"!Jiißi)ait<«<ßKMti%tfi)Wuitg>i4iiidVBi«t<tiiü^e
Ä^nafron und Chlor her, '"<^o!liÄAv''SSSiiiÄ)i!i''68'"8'*"'*''"'**°'*''*'*°*'
Abbildung 43 zeigt einen elelttrolv^S(£gj|jWasserz'erse6i^gsapparat von Dr. Osltar Schmidt
in ZiiricJi. Abbildung 44 zeigt ein Element desselben. Die plaflenförmigen Elektroden
MsWUSnSiiuill^losasKilt'lllB «SäsIgKSHd ikiwii» ä*«afÄ«5P8»M*l(SoeanBl3iM0 der
ltBaBi»l*b"S9tTla5ll«rs8We»'«l*»lMfeä(i«>'fei MrtaiVbilMKW) BKia<ta»aBij6)a|>pMÜi«
(fefeA3|^tIttMs°^M>f^pM9lO«te:tMPfi<l«M<Mll|Qr<»<<lt!«ol8aIl>ll9aflI9l>^>dI>nIfs
|irä)94Ml 4J«llP^M|Vi<»b|4il|iwg4i>>H.79fl! hKkHattnK>H)Mvi)U»Ut*lll%ihlweirii^M
244 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Der Transport des Wasserstoffs findet in Stahlbehältem statt, in weldien derselbe auf
150 atm verdichtet wird. Das Verfahren rührt von dem Engländer Lane her. Diese
»Flasdien* genannten Behälter bestehen aus einem zähen Siemens-Martin-Stahl. Sie
fassen ca. 5—6 cbm Gas und wiegen ca» SO kg. Für fertig in Stahlflaschen gedrücktes
Gas erhöht sich der Preis um 0,05 — 0,07 M. Der Transport ist ferner recht kostspielig.
b) Durch Leiten von Wasserdampf über glühendes Eisen.
Beim Leiten von Wasserdampf über glühendes Eisen verbindet sich der Sauer-
stoff des Wassers infolge seiner größeren Affinität zum Eisen mit diesem, und Wasser-
stoff wird frei nach der Formel
3Fe + 4H20 — FejO. + SH
Die älteste derartige Methode ist die von Coutelle, welche 1793 bei den fran-
zösischen A^rostiers eingeführt wurde. In eiserne oder kupferne Retorten wurden
Eisenfeilspäne gefüllt und die Retorten dann gut verschlossen; durch die Deckel ging
auf der einen Seite ein Dampfzuführungsrohr, auf der anderen Seite ein Gasableitungs-
rohr. Das Gas wurde nach Durchleiten durch Kalkwasser dem Ballon zugeführt.
Nach dem Verfahren von Giffard wurde zunächst in einem Generator Koks zu
Generatorgas vergast, dasselbe gereinigt und durch eine mit Eisenglanz beschickte
Retorte geleitet. Das Eisenoxyd wurde hierbei durch die Hi^e zu metallischem Eisen
reduziert; je^t wurde Wasserdampf in die Retorte hineingeblasen, der das Eisen unter
Freigabe von Wasserstoff in Eisenoxyduloxyd verwandelte« Das Eisen mußte sehr
häufig erneuert werden, da sich durch den Schwefelgehalt des Kokses sehr bald
Schwefeleiseh bildete, welches den Prozeß ungünstig beeinflußte« Der Apparat nach
Dr. St räche vermeidet die Übelstände des Giffardschen Verfahrens durch Anwendung
von Holzkohle statt Koks.
Das Verfahren von Lane verwendet Roteisenerz FegOg, welches in eisernen Re-
torten auf 1100^ erhi^t und durch Generatorgas zu metallischem Eisen reduziert wird.
Nach erfolgter Reduktion wird Wasserdampf durchgeleitet, dessen Sauerstoff sich mit
dem Eisen zu FejO^ verbindet unter Freiwerden von Wasserstoff, Es wechseln bei
diesem Prozeß » Reduktions**^ und » Gasperiode' einander ab.
Die Internationale Wasserstoff- Aktiengesellschaft zu Frankfurt a. M. arbeitet nach
demselben Prinzip, erhifet jedoch die Retorten nur auf 700 — 800 ^ reduziert mittels
Wassergas FejO^ zu Eisen und wendet dann die Gasperiode wie nach Lane an.
Das so gewonnene Gas soll 98prozentig sein und nur 15 Pf. pro 1 cbm kosten. Die
geringen Anlagekosten ermöglichen die Einrichtung einer Wasserstoffabrik nach diesem
System an jedem größeren Luftschiffhafen, so daß der teure Flaschentransport in
Fortfall kommt.
Nach der Methode von Linde, Frank, Karo wird zunächst nach einem der oben-
erwähnten Verfahren Wassergas erzeugt; dasselbe enthält praktisch, sofern es bei
1200® Hifee erzeugt wurde, -^ ^^ ^ ., „, ^ ..
^ '50 Raumteile Wasserstoff
42 „ Kohlenoxyd
4 „ Kohlensäure
4 n Stickstoff
Diesem so gewonnenen Wassergas wird beim Leiten durch Natronkalk die Kohlen-
säure CO, entzogen; darauf wird es durch Abkühlung bis auf — 195® und ent-
sprechenden Druck in seine Bestandteile zerlegt; denn bei — 195® verflüssigen sich
Kohlenoxyd CO und Stickstoff N, während der Siedepunkt des Wasserstoffs bedeutend
« e 0 e o o o e e e o e VQN AUGUST VON PARSEVAL o ° ° ° ° o o ° ° o 245
tiefer, bei — 252", liegt. Es bleibt ein Wasserstoffgas übrig mit einer Reinheit von
99,5°lo, Das Kohlenoxydgas wird in einem Gasometer gesammelt und dient einem
Gasmotor, der die ganze Anlage treibt, als Betriebsstoff. Auf diese Art hergestelltes
Gas hat einen Auftrieb von 1195 g pro 1 cbm und
kostet 10 — 15 Pf. pro cbm,
2. Herstellung aus Metallen und Basen.
Hier sei eine Herstellungsart erwähnt, die von den
Russen im Russisdi - Japanischen Kriege zur Vermei-
dung des Rücktransportes leerer Gasflaschen angewandt
wurde. Durdi Einbringen von Aluminium in eine
Natron' oder Kalilauge entsteht Natrium- bzw. Kalium-
aluminat und Wasserstoff nach der Formel
AI + 3 Na OH = AI (ONa)^ + 3 H oder Abbildung 44. Element des elektrolyfi-
AI + 3 KOH = Al(OK)j + 3 H adicnWosserstofferzeugersauf S.243.
Die Kosten für die Herstellung von 1 cbm Gas beliefen sich auf 3 M.
3. Gewinnung aus Metallen und Säuren,
Gießt man auf Eisenfeilspäne im Verhältnis 1:4 verdünnte Sdiwefelsäure, so
bildet sich unter Freiwerden von Wasserstoff Eisenvitriol nach der Formel
Fe + H,S0. = Fe50,+2H
Das so erzeugte Gas ist stark mit Säuredämpfen durchsetzt und wird in Skrubber
geleitet, wo es diese Dämpfe an herabrieselndes Wasser abgibt. Aus dem Skrubber
strömt es durch T rocke nap parate, die mit hygroskopischen Substanzen, wie gebrannter
Kalk oder Chlorkalzium, angefüllt sind. Etwa entstandener Schwefelwasserstoff wird
zweckmäßig durch Überleiten des Wasserstoffs über Raseneisenerz entfernt. Die
neueren Apparate, die nach diesem System arbeiten, haben eine stündliche Leistung
von 100—150 cbm.
Als legte Methode sei hier noch diejenige nach I. Machtolf erwähnt, nach welcher
die Zeppelinluftschiffe in Friedrichshafen mit Gas versorgt werden.
Das Verfahren benugt als Ausgangsprodukt Azetylen C^H^, das durch elektrische
Entzündung und Explosion in seine Bestandteile Kohle und Wasserstoff zeriegt wird.
Man erhält bei 1 cbm Wasserstoff etwa 1 kg äuQerst feinen Ruß, der durch den bei
der Explosion auftretenden Überdruck in einen besonderen Raum gedrückt und von
dort aus direkt in Fässer gefüllt wird. Der erzeugte Wasserstoff ist sehr rein und
enthält nur einige für Ballonfüllungen unwesentliche Beimischungen von Methan.
LEUCHTGAS. Dasselbe ist ein Gemisch von schweren Kohlenwasserstoffen,
Grubengas, Wasserstoff, Kohlenoxyd, Stidtstoff usw.
Sein spezifisches Gewicht beträgt 0'37 — 0'51. Bei der Erzeugung wird das leich-
teste Gas in der spätesten Zeitperiode der Destillation hervorgebracht. Dasselbe ent-
hält bis 60 Vol.-Prozent Wasserstoffgas.
W. Oechelhäuser ist es gelungen, das gewöhnliche Leuchtgas wesentlidi zu ver-
bessern durch Zerseßung des Leuchtgases in besonderen Öfen, Die schweren Kohlen-
wasserstoffe werden gänzlich, das Methan fast ganz zersettt. Das neue Gas hat
80 Vol.-Prozent Wasserstoff und ein spezifisches Gewicht 0*225. Der Auftrieb von
gewöhnlichem Leuchtgas beträgt ca. 0*7 kg, der des Leichtgases 1 kg, der des Wasser^
Stoffs 1*1— ^r2kg pro cbm,
Bestimmung des spezifischen Gewichts von Ballongasen. Die Ermittlung
des spezifischen Gewichts von Wasserstoff geschieht vorzugsweise mit Gaswagen oder
dem Schillingschen Apparat.
246 <....<.. * sfs .aA\{aaafti;^;>ippA'RJiti-Q.u.A kou,
"•"nya Gaswagen be8Ie8MüatS88Mena«!#sr<i»ut<lSI^:|efisM8lti>°KSltmkH>°''^°><
^rg[fi ,}cli3-it 3gslnA 9snsg sib isb ,iolomsfiD
dienkel des Balkei<S«lau<t<tn1'iiM-S9ttt9tlinl
gl i''»«r%ii)lWenSl<te«Kt|ei«S^«tto!'QMa]<iigel
iek .>4)t«wWaj[tfa»«Hl<4ai«'iD"«asiui3fliHda9
IB nsrbeBlleBO 19193! e3)ioqBnfii)!bü$] c3b gnub
aSMniMriA lrtK"Wi«l«Wldnl^w(ttMCUariI>Jfiir«
rt"«ksinl!illcHi>(lsll{jl««bftMHtailenbll>eit<inUI«
3bo HE+,(eV10)IA = H06H!; + IA
einen A^aMW^IAESsU^^fci i&sen nadi
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Abbild.45. Apparat Thermometer angeordnet zum Ablesen der Terrm^t&i-^liSf aus-
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legt,n««äftHl9Vl ni«?iWaifni?.a B*yftn*««eH><l»SmdBl«iJI«%3iai0Bln«itialim Gas,
•»S^naaiafmeili^loUlfiWamttg'mi äHflwän^iAeslSlyllHllBH^daiSASa'Ha'gen ist,
daO durdtaus l<eine Luft in dem Z^Hiili)<^t^lllKXOnal<fe>lfeUldlV^llVi„a£as spe-
-rbigl aab biiw gnu§i/3si3 13b isS .r£"ü~V£'0 Jgßijgd J/faiw9p asdj^sribe
?fflS*ai»tP'.lAift(H§lf)W*'fiBilftfS«Sd^3Ä»8Bo(t^«S"n§ftAl)P,lifJ,f
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bHa«W,a|fe «bb8rli(e?B§Ö^*WiS#%fen'!ika.BljS?0W1 l»fell»J ll«l*li«»tah: wurde und
den Franzosen erheblidie Dienste leistete. Dies hatte -011^9 Potgä^J &I} zuerst in
iMttlttffliÖ, «tfin-8»»i»a(i«y*§na«*ri!8tli«»Pn(mrtW»i»»9ta«tsjHHi»n*t8ilungen ge-
k)fitetn9amle«ip Me1cMi9r«KiHI>^ll4ff^«¥>SBi^g§l«W>W<!nClrlGawi> mrl Beginn der
adttziger Jahre des vorigen Jahrhunderts entwidtelte sid^Bmdt'^iJlätf^n^di aud*, der
« o o o o o o o o o o „ VON AUGUST VON PARSEVAL e o o o e o o c o e 247
Ballonsporf und nahm bald, zuerst in Prankreidi, danadi in den anderen europäischen
Ländern einen lebhaften Aufschwung. Die Technik des Kugelballons kam dadurch
bald zu einem gewissen Abschluß.
Das Prinzip des Kugelballons besteht darin, eine Quantität Gas, dessen spezifisches
Gewicht kleiner ist als dasjenige der Luft, in eine leichte, luftdichte Hülle einzu-
sdiließen. Sei y das Gewicht eines Kubikmeters Luft und ä dasjenige des Gases,
so ist der Gewichtsunterschied der Volumeneinheit (y— d), und nadi dem archimedischen
Prinzip besi^t diese Volumeneinheit eine Steigkraft, Auftrieb genannt, a = {y — S),
und der Gesamtauftrieb einer Gasmasse V ist A = a,V. Nun ist das Gewicht, sowohl
der Luft als des Ballongases, abhängig vom Druck, gemessen durch den Barometer-
stand b, und von der Temperatur bzw. t^. Es ist nach bekannten physikalischen
formelns 273 b
^~273 + t, '760''^^
273 _b_
''~273 + t,*760'^'^^^^
wo 3 eine VerhSItniszahl bedeutet zwischen dem Gewicht des Ballongases und dem-
jenigen der Luft bei gleichem Drude und gleicher Temperatur. Wenn letzteres zu-
trifft, was keineswegs immer der Fall ist,
so ist t,:=t2, und wir haben als Formel
für den Auftrieb des Gases:
Als Traggas wurde zu Beginn der Luft-
schiffahrt erhitite Luft verwendet. Diese
Art der Ballons nennt man nach ihren Er-
findern Montgolfieren (Abbildung 46); hier-
bei muß die Luft durch eine Heizanlage
fortwährend auf ihrer hohen Temperatur
erhalten werden. Aus RiicJcsicht auf die
haltbarkeit der Stoffe kann man jedoch
die Temperatur der erhiftten Luft nicht
über 100" steigern.
Bei einer äußeren Temperatur von 10"
und einem Barometerstand von 760 mm
ist das spezifische Gewicht 0*76; der Auf-
trieb der auf 100" erhigten Luft 0294 kg
pro Kubikmeter. Um 1 kg zu heben, braucht
man daher mehr als S'/a cbm. Erhigte
Luft ist daher nicht geeignet zur Hebung
großer Lasten.
Sehr bald nach Erfindung der Luftballons
:ging man jedoch dazu über, ein Gas an-
zuwenden, das auch ohne Erwärmung „ „ ,„ ,.„.,. . >. *
, ,,^ 1 I ti w . i_L Abbild.46. Montgolflere (A.Riedinger, Augsburg),
leichter war als Luft. Man nannte solche ^ ^ « . b bi
Ballons nach ihrem Erfinder Charles .Charliferen', und zwar wandte man gleich an-
' fangs das beste existierende Traggas an, den Wasserstoff, der kurz zuvor von Caven-
dish entdeckt worden war. Später trat wegen seiner Billigkeit und leichten Erhält-
lichkeit auch das Leuchtgas in die Reihe der viel angewandten Ballongase.
248 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Barometerstand und Auftrieb
von Leuchtgas und Wasserstoff für Höhen bis 10000 m
bei einer Temperaturabnahme von V«® auf 100 m.
Temperatur
Mitteltem-
peratur der
LuftsSule
Drude
in AtmO'
spliären
Barometer-
stand
Auftrieb in kg
Höhe in
m
Gutes
Leuchtgas
s»0'45
Wasserstoff
s — (r07
0
15
15
1-000
760
0-675
1-140
500
12-5
13.75
0-942
716
0-643
1*086
1000
10
12-5
0*887
674
0-607
1-031
1500
7-5
11-25
0-835
633
0-578
0-978
2000
5
10
0-786
597
0*550
0*929
2500
2-5
8-75
0-739
562
0-521
0*882
3000
0
7-5
0-694
527
0-494
0*834
4000
— 5
5
0-612
465
0-443
0*747
5000
— 10
2-5
0*538
409
0*397
0*672
6000
15
0
0-472
359
0*355
0*600
7000
— 20
— 2-5
0-413
361
0-317
0*536
8000
— 25
— 5
0-361
276
0*283
0*479
9000
— 30
— 7-5
0-315
239
0*252
0*426
10000
— 35
— 10
0.274
208
0*223
0*378
Der Drude der Atmosphäre nimmt bekanntlich mit der Höhe ab, ebenso audi
die Temperatur; beides beeinflußt sich gegenseitig. Der Drude der Atmosphäre ist
verursacht von dem Gewicht der überlagernden Luftmassen. Da nun kältere Luft
schwerer ist, so ist die Drudeabnahme bei Kälte stärker als bei Wärme. Für die
Temperaturabnahme der Luft mit der Höhe ist aber nodi von wesentlidiem Einfluß,
daß die Luft beim Aufsteigen aus Zonen höheren in soldie niederen Drudees
sich ausdehnt und durch die hierbei stattfindende Arbeitsleistung abkühlt. Infolge*«
dessen müßte sidi die Lufttemperatur auf 100 m Höhe um 0*80 ^C senken* In der
Praxis ist der Temperaturabfall oft geringer, selten stärker. Ein normaler Tempe-
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 249
raturabfall ist 0*5^ auf 100 m. Nebenstehende Tabelle zeigt die LuftdrüAe und Auf-
triebe von Leuchtgas und Wasserstoff bis zur Höhe von 10000 m. Der Luftdrude
bestimmt sidi nach der bekannten barometrischen Höhenformel
H,— H,=(18400 + 70tm)log(^)
Ventil
WO H2 und H, die Höhen, Pg und P, die zugehörigen Drudce und tm die mittlere
Temperatur der Luftsäule bedeuten.
In einer größeren Menge Traggas üben sämtliche Gasteilchen durdt ihr Bestreben,
emporzusteigen, einen Druck auf die höherliegenden Teile aus, und es herrscht daher
im Ballon ein höherer Drude als in der ihn umgebenden Atmosphäre. Der Drude-
unterschied ist am größten am obersten Teil der Gas-
masse, ganz unten ist er Null und nimmt mit der
Höhe gleichmäßig zu. Bei Wasserstoff beträgt dieser
Drudeunterschied auf jeden Meter ca. 1,1 kg bei nor-
malen Verhältnissen in Seehöhe; bei einem Ballon
von 14 m Durchmesser ist der Drudeunterschied oben
und unten ca. 15,4 kg auf den Quadratmeter. Diese
Drudeunterschiede zwischen der oberen und unteren
Hälfte der Hülle bewirken die Steigkraft des Ballons.
Der wichtigste Teil des Ballons ist die Hülle,
welche einen möglidist gasdichten Absdiluß gegen die
Atmosphäre bilden soH. Sie bleibt auf der Unterseite
offen, und besi^t hier einen Schlauch, durch welchen
die Füllung bewirkt wird, den sogenannten FüUansag
oder Appendix, Als Material für die Hülle verwendet
man meist Baumwolle, mandimal Seide, Die Web-
stoffe müssen in Schuß und Kette möglichst gleich'
mäßig und dicht hergestellt sein unter Vermeidung
von Webefehlern.
Das älteste Dichtungsmittel, das noch heute, nament-
lich in Frankreich vielfach gebraucht wird, ist ein-
gekoditer Leinölfirnis. Die Ballons werden entweder
ungefimißt zusammengenäht und dann imprägniert,
oder es wird der Firnis zuerst in den Stoff gewalzt, der Ballon nachher zusammen-
genäht und die Nähte nodi einmal mit Firnis besonders gedichtet. Beim Trodenen
des Firnisses verharzt dieser, indem er Sauerstoff aus der Luft aufnimmt, und bildet
eine sehr dichte» glasige, aber wenig elastisdie Haut, weldie die Ballonstoffe brüchig
macht Die Prozedur des Trodenens ist von der Feuchtigkeit der Luft abhängig und
dauert unter Umständen monatelang. Firnisballons vertragen das Verpacktliegen
sdilecht und können dabei infolge Zusammenklebens und des Auftretens chemischer
Prozesse unter Wärmeentwidelung vollkommen verderben. Mindestens verlieren sie
durch das Verpadeen viel von ihrer Diditigkeit, die sich durdi Nadifirnissen aller-
dings wieder verbessern läßt.
Das zweite, am meisten angewendete Dichtungsmittel ist der Kautschuk, weldier
meist in Verbindung mit Baumwollstoffen angewendet wird, da Kautschuk mit Seide
zusammen feuergefährliche elektrische Funken geben können, wenn sidi z. B. beim
Entleeren der Hülle die Stoffalten aneinander reiben. Solche Hüllen bestehen dem-
AbbUdung 47.
Freiballon.
250 o o » ö „ o = o o o o o o o 0 a 0 LUFTFAHRT .
nach aus zwei oder mehr Lagen Baumwollstoff, zwischen denen eine dünne Kautschuk-
haut eingewalzt ist, welche die Dichtigkeit bewirkt und die beiden Stofflagen fest
miteinander verbindet, so daO eine einheitliche Haut entsteht. Dabei können beide
Sfofflagen mit parallelen Fäden überein-
andergewalzt sein (Parallelstoffe) oder so,
daß die Fäden der einen diejenigen der
anderen im Winkel von 45" kreuzen (Dia-
gonalstoffe). Letztere Stoffart wird in Deutsch-
land vorwiegend angewendet; in Frankreich
sind Parallelstoffe beliebter.
Die Prüfung der Festigkeit der Stoffe er-
folgt entweder, wie üblich, auf einer Zerreiß-
maschine, bei welcher die Kraft ermittelt
wird, die imstande ist) einen 5 cm breiten
Stoffstreifen zu zerreißen, oder auf der so-
genannten Zerplagmaschine (Abbildung 49).
Hierbei wird eine runde Stoffplatte als DecJtel
auf eine eiserne Trommel eingespannt und
Druckluft in diese Trommel geleitet. Ge-
messen wird die Hohe der DurdiwÖlbung
und der zum Zerplatien erforderliche Luft-
drudt und hieraus die Zugfestigkeit be-
rechnet. Dabei erhält man auch Anhalts-
„ „ „. ,. , punkte für die Dichtigkeit des Stoffes. Da
A))bild.48. Ballonkorb (A. Riedinger, Augsburg), j c^ rr l ■ j -7 i ..* i ■ -l
" " der Moff bei der Zerplattrommel in ann-
licher Weise beansprucht wird wie in einem Ballon, sind deren Resultate maß-
gebender als diejenigen der Zerreißmaschine. Am besten ist es allerdings, sich kleine
Ballonmodelle zu fertigen und diese mit Druckluft zu zersprengen, da nur hierdurch
eine der Wirklichkeit entsprechende Beanspruchung der Stoffe erzielt wird, namentlich
wenn es sich um nicht kugelförmige, längliche Ballonformen handelt, wie sie bei Luft-
schiffen vorkommen.
Der Vorzug der Kautschukstoffe besteht in ihrer Elastizität und ihrer hohen Festig-
keit. Sie vertragen das Verpacken und eine gewaltsame Behandlung ohne großen
Schaden; doch verliert der Kautschuk durch die atmosphärischen Einflüsse mit der
Zeit seine Dichtigkeit. Auch verdirbt er bei langdauernder
Lagerung. Er ist wesentlich teurer als der gefirnißte Stoff,
dafür aber auch haltbarer. Bei den Wettfahrten der Kugel-
ballons ist der erhoffte Vorteil des geringeren Gewichts neuer
gefirnißter Stoffe nicht hervorgetreten, vielmehr erwiesen sich
gummierte Ballons überlegen.
Ein drittes, seiner Kostspieligkeit halber wenig gebrauchtes ....,, ^
Material ist die Goldschtägerhaut. Diese besteht aus den niofctrommel "
feinen Innenhäuten der Gedärme von Tieren, die nur in
kleinen Stücken gewonnen werden. Die Hülle wird aus vielen ^
Tausenden solcher Stückchen in mehreren (bis zu sieben) Lagen zusammengeklebt.
Das Material ist im englischen Heere gebräuchlich und wird sonst vielfach zu kleinen
Spielzeugballons verwendet. Seine Dichtigkeit und seine Leichtigkeit sind hervor-
ragend, doch ist es wenig solide.
oeeo oooooao o VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o » o .. o 251
Die Kugelballons (Abbildung 47) werden mit einem aus Hanfseilen angefertigten
Neb umgeben, weldies die zur Gondel führenden Aualaufleinen trägt, so daß die
Hülle selbst entlastet wird. Die Auslaufleinen vereinigen sidi in einem aus Holz
oder Stahl gefertigten Ring, an dem die den Korb tragenden
Leinen befestigt sind. Als Material der Ballonkörbe (Abbil-
düng 48) dient Weidenholz und spanisdies Rohr. Diese
Stoffe haben sich den Stößen bei den Landungen durch
ihre Elastizität und Zähigkeit am besten gewadisen gezeigt.
Um Gas auszulassen und das Fallen des Ballons zu
bewirken, verwendet man Ventile (Abbildung 50), weldie
an dem hÖdisten Punkte des Ballons liegen und gleidi- (a Riedingw. Augsburg)
zeitig als Befestigungspunkt für das Neb gebraucht werden.
Die Formen der Ballonventile sind mannigfaltig; indessen haben nur das ältere
Klappenventil und das Tellerventil eine weitere Verbreitung erlangt. Das Klappen-
Ventil ist meist in Form einer doppelten Klappe ausgeführt, deren gemeinschaftliche
Achse durch die Mitte der kreisförmigen Öffnung geht; es wird durch Federn oder
Kautschukbänder geschlossen gehalten. Die Tellerventile bestehen aus einem meist
hölzernen Ring, der an die Hülle mit Schrauben festgeklemmt wird. Derselbe trägt
die Dichtungsfläche, welche aus einer hohlliegenden ringförmigen Kautschukplatte be-
steht. Gegen diese preßt sidi mit einer stumpfen Schneide der Ventilteller; starke
Zugfedern ziehen diesen gegen seinen Sig. Eine lange Leine, die sogenannte Ventil-
leine, welche den Ballon durchquert und beim Füllansatj unten heraustritt^ ermöglicht
es dem Führer, das Ventil zu öffnen.
Zur Landung bediente man sich früher eines eisernen Ankers. Derselbe ist jedoch
seit ca. 20 Jahren außer Gebrauch gekommen wegen der heftigen, gefährlichen Stöße,
die er verursacht, wenn er faßt. Er ist durch die Reißvorrichtung erseht. Diese besteht
aus einem langen Schliß in der Hülle, der an Freiballons mit Ballonstoff überklebt,
an Lenkballons mit Parallelstoff geschlossen ist. Durch eine Leine kann der auf-
geklebte Streifen losgerissen bzw. zerrissen werden. Hierdurch kann
man der Hülle eine große Öffnung beibringen, wodurch sie in kürzester
Frist entleert wird. Durch eine stählerne federnde Klinke wird die Reiß'
leine vor unbeabsichtigtem Losgehen gesichert. Beim Gebrauch wird sie
durch einen kräftigen RutJc aus der Sicherung gelöst, worauf das Reißen
leicht vor sich geht.
Jeder Kugelballon hat außerdem ein Schlepptau, das sich bei dem
Niedergehen auf den Boden auflegt und ihn entlastet, so daß ein hef-
tiger Aufstoß vermieden wird. Die Lange der Seile beträgt 50 — 80 m,
ihr Gewicht 2— 4''/o des Bruttoauftriebs. Als Ballast dient feingesiebter
trocJtener Sand in SäcJten.
Bei einer Ballonfahrt wird aus dem Luftdrudt auf die erreichte Höhe
geschlossen. Zur Messung des Luftdrudcs ist das Quedcsilberbarometer im
A^'lratbrfs'-* ^^"'*" "'** ^^** brauchbar, weil es eine stabile Aufhängung verlangt. Man
Psychrometer, verwendet daher meistens Anaroidbarometer in bequemer Dosenform zum
Ablesen, oder registrierende Barometer, sogenannte Barographen (Abbil-
dung 52), wie sie in jedem Wetterhäuschen zu sehen sind. Meist begnügt man sich
mit diesen Instrumenten, deren Genauigkeit allerdings nicht groß ist.
Eine gewisse Erleichterung der Führung bietet noch das Statoskop, welches schon
ganz geringe Höhenänderungen anzeigt. Es besteht aus einem größeren, mit Luft
0« LUFTFAHRT ■
gefüllten Gefäß, welches durdi einen Gummisdilaudi mit der Atmosphäre in Ver-
bindung steht und mit einem sehr empfindlidien kleinen Manometer verbunden ist.
Man sdiließt das GefäQ durch Zuhalten des Schlaudies, und die Drudfänderung beim
Fallen und Steigen ist groß genug, um sofort
einen Ausschlag hervorzubringen. Bei wissen-
schaftlichen Luftfahrten treten noch hinzu:
Instrumente zur Messung der Temperatur
und der Luftfeuchtigkeit. Zur Beobachtung
der Temperatur dienen Quedcsilberthermo-
meter, von denen gewöhnlich zwei zusam-
men vereinigt sind; sie sind durch eine ver-
nidcelte Hülle vor äußerer Wärmestrahlung
geschürt und werden durch einen, von einem
Uhrwerk bewegten kleinen Ventilator ständig
von einem kräftigen Luftstrom umspült. Diese
Einri^tung hat den Zwedc, den Einfluß der
Abbildung 52. Barograph p&A. Boa*. Straß- äußeren Wärmestrahlung aufzuheben und so
. die wahre Lufttemperatur zu messen. Einer
der Thermometer wird mit einem angefeuchteten Läppchen umgeben und zeigt infolge
der Verdunstung eine niedrigere Temperatur wie der andere. Da die Verdunstung
abhängig ist von der Feuchtigkeit der Luft, kann man aus dem Unterschied beider
Thermometer die Luftfeuchtigkeit bestimmen. Dieses Standardinstrument der Tem-
peraturmessung ist von Sigsfeld & Aßmann konstruiert und wird Aspirationspsychro-
meter (Abbildung 51) genannt.
Für wissenschaftliche Hochfahrten hat Hergesell ein Instrument (Abbildung 53) ge-
schaffen, bei welchem auf einer Trommel Luftdruck, Temperatur und Feuchtigkeit re-
gistriert werden. Die Temperatur wird durch die Längenänderung eines Rohres ge-
messen, die Feuchtigkeit durch ein Haarbündel, das sidi, je nach der Luftfeuchtigkeit,
dehnt oder zusammenzieht; beide sind durch einen Ventilator aspiriert. Der Luftdrucit
wird durch eine gekrümmte luftleere Röhre von linsenförmigem Querschnitt (Burdon-
rohr) gemessen, das sich mit Änderung des Luftdrucks mehr oder weniger krümmt.
Viel gebraucht in der Luftsdiif fahrt, nament-
lich bei den Vorbereitungen zu den Fahrten
der lenkbaren Fahrzeuge, sind die Anemo-
meter (Windmesser). Dieselben bestehen aus
einem kleinen, sehr leicht drehbar gelagerten
Windrädchen, das mit einem Zählwerk ver-
bunden ist; aus den in der Zeiteinheit ge-
machten Umdrehungen wird auf die Wind-
geschwindigkeit geschlossen. — Eine von Her- _5.
gesell angegebene Methode, die Windgesdiwin-
digkeilen auch in höheren Regionen zu be-
stimmen, besteht darin, d.8 min einen kleinen S™'''""!! f ■ S"*i"'S""„';'T"p ?""
/ ,, 1 ■ r v n 11 (J. & A. Dosen, otraljDurg i. t.J.
(meist aus Kautschuk gefertigten) Ballon von
genau ausgewogenem Auftrieb steigen läßt, dessen Steiggeschwindigkeit auf 2 m pro
Sekunde bemessen ist. Man beobachtet die Dauer des Aufstiegs, die Winkelhöhe
und die Himmelsrichtung des Piloten mittels eines Theodoliten. Aus diesen Ele-
menten läßt sich die Flugbahn und Geschwindigkeit leicht bestimmen. Diese Methode
VON AUGUST VON PARSEVAL
, o » ö = 253
leistet zur Beurteilung der Windverhältnisse in den von den Motorluftsthiffen und
Flugmaschinen befahrenen Höhen gute Dienste. Weit genauer sind die Resultate,
wenn der kleine Ballon mittels zweier in größerem Abstand voneinander aufgestellten
Theodoliten beobachtet wird. Doch ist das Verfahren zu kompliziert, als daQ es
häufig angewendet werden könnte.
7. DRACHEN, FESSEL-
BALLON, FALLSCHIRM
Der aus Holz und Papier gefertigte Dradien,
r
meist als Kinderspielzeug benu^t, an langer
Schnur im Winde stehend, ist wohl das älteste
Requisit der Luftfahrt. Von den orientalisdien
Völkern wurde er schon in grauer Vorzeit mit Vorliebe benugt. Zu ernsthafter
Bedeutung ist er neuerdings gelangt in der Meteorologie, wo man mit seiner Hilfe
Registrierinstrumente zu großen Höhen emporhebt. Auch hat er bei der Kon-
Abbildung 54 und 55.
Gewöhnlicher Dradien mit Krfifteplar
Er besteht im wesentlichen aus
einer leichten Drachenf lache, die in
geeigneter Weise durch einen langen
Faden mit einem Punkt der Erdober-
fläche fest verbunden ist. Die Aufhängung muß stabil sein, d. h. der Apparat muß sich
im Winde von selbst in die richtige Lage stellen und auch bei stärkeren Störungen
wieder dahin zurücitkehren. Sei AB ein Schnitt der bei C gehaltenen Fläche, G der
Schwerpunkt des Apparats AW nach Richtung und Größe der Luftwiderstand, so müssen
sich die drei Kräfte Gewicht, Luftwiderstand und der Zug der Halteleine bei C ober-
halb des Apparats in einem Punkte W schneiden, damit Gleichgewicht bestehen kann.
In diesem Falle verteilt sich die Tragkraft W entsprechend auf das Gewicht und die
Leine, der Drachen ist weit vorn gehalten und liegt durch sein Gewicht auf dem
Winde. Bei stärkerem Winde stellt er sich von selbst flacher, so daß ein allzu starkes
Ansteigen des DrucJtes verhindert wird, dabei treibt er mit dem Winde ab. Je mehr
der Schwerpunkt nach vorn, der Fesselpunkt anderseits nach hinten verlegt wird, um so
leiditer übersdilägt sich der Drachen, um so unruhiger ist sein Stand (Abbildung 54).
Der gewöhnliche Kinderdrachen hat einen mehr oder weniger langen Schweif, der
durch sein Gewicht den Schwerpunkt nach hinten zieht und den Apparat außerdem
in die Windrichtung einstellt. Genügend genau gemachte Drachen, <lie sogenannten
Malaidrachen, fliegen jedoch auch ohne Schweif.
254 o o 0 0 o <. o <. o o o o o o o , o LUFTFAHRT <
Zur Herbeiführung der seitlidien Stabilität gibt man den Drachenflächen eine
leichte V'Stellung (Abbildung 55), oder man kombiniert vertikale mit den horizon-
talen Flächen.
Bei den Versuchen für den meteorologischen Dienst hat sich der Hargravedrachen
(Abbildung 56) unter sehr vielen Formen am besten bewährt. Derselbe vereinigt
eine hohe Stabilität mit einer guten Steigkraft und ist bequem in Serien anzufer-
tigen. Er besteht aus zwei gleichen redifedtigen Zellen und ist weit vorn an der
Kante gefesselt. Häufig wird der nach hinten laufende Teil des Zuges AB elasüsch
gemacht, um ein allzu rapides Ansteigen des Winddrucits und das Abreißen des
Drahtes zu verhindern.
Zur Erreichung großer Höhen werden eine Anzahl von Drachen übereinander-
gehängt, um das Gewicht der Leinen zu tragen. Die legtere besteht bei Drachen
meist aus Klaviersaitendraht, der auf besondere Kabeltrommeln aufgewickelt wird.
Auch größere Lasten, selbst Menschen, wurden von solchen Drachengespannen
bereits in die Höhe gehoben. Der in 500 m Hohe über dem Boden so viel stärkere
und gleichmäßigere Wind begünstigt wesentlidi den Betrieb, wenn es erst gelungen
Abbildung 57. Drodtenl^^n.
ist, den Spitiendrachen bis in jene Höhen emporzuschidten. Bei schwachen^ \MHVd^
ist es nötig, den Drachen gegen den Wind in Bewegung zu segen. Auf dem^^iefl^
see ist ein schnei laufendes Boot eingestellt, um bei mangelndem BodenwiA#>tl^ffi
VON AUGUST VON PARSEVAL . ......
Abbildung 58. österreichische Feld'Luftsdiifferableilung, Ballon- und Gaswagen.
rasche Fahrt die Drachen des meteorologischen Landesdienstes in die Höhe zu
bringen.
Man hat die Dradi.en audi nodi zu Vorversuchen von FlugmasAinen verwendet,
indem man den Flugapparat als Drachen an langer Leine in die Höhe steigen
ließ. Die Leine wurde dann gekappt und ein Schwebeflug abwärts gegen den Wind
ausgeführt. Der Voisinapparat ist aus dem Zellendradien von Hargrave hervor-
gegangen.
Der Drachenballon von Parseval und Sigsfeld (Abbildung 57 und 58) bildet eine
Vereinigung von Drachen und Ballonwirkung. Er besteht aus einem länglichen zylin-
drischen Ballonkörper, welcher durch die Fesselung einerseits und durch die Lage der
Gewichte anderseits in einer schrägen Stellung in der Luft gehalten ist, dergestalt, daQ
der Wind auf die lange Unterfläche des Körpers drückt, wodurch dieser zum Empor-
steigen gezwungen wird. Um das Entstehen von Einbeulungen durch den Wind zu
verhindern, hat der Ballon an seinem hinteren Ende ein Ballonet, d. h. einen im
Inneren hängenden Luftsach, der durch einen von A. Riedinger angegebenen, gegen
den Wind sidt öffnenden, mit Rückschlagventil versehenen Windfang a von selbst sich
füllt und durch ein Überdruckventil e wieder entleert. Um ein Plagen des Ballons
beim Steigen in größere Höhen zu vermeiden, ist das Hauptventil f durch eine Leine
mit dem am anderen Ende liegenden Luftsack verbunden. Füllt sich der Ballon
mit Gas, so bläht sich dieser Sack nach außen, die Leine wird straff und Öffnet das
Ventil.
Da der Ballon starke Neigung hat, seitlich zu schleudern, so ist er an seinem
hinteren Ende mit einem ringförmigen Luftsack b umgeben, welcher als Steuer wirkt
(Abbildung 57).
Ferner besigt er einen langen SchWeif, bestehend aus Stoffkörpern c an zwei
am Hinterteil befestigten Seilen, welcher Seitenschwankungen dämpft, und ist femer
jnii -zwei seitlichen Drachensegeln d' ausgerüstet, welche die Stabilität des Ballons
fördern ' iihd [hm eine sichere StelHingMm Winde verleihen. Diese Ballons (Abbil-
dung 60) werden bisher in QrÖQeft ^bis'' 1000 cbm' von der Firma A. Riedinger in
Augsburg gebaut und halten auch einem' 'starken Winde stand, ^
256 •
»0 = = LUFTFAHRT <
Ihr Zweck ist, als Aufklärungsballons für militärische Zwecke zu dienen; femer
als Signahräger in den Größen von 100 cbm und noch kleiner als Träger von
Antennen der drahtlosen
Telegraphie.
Fürgrdßere Fesselballons
zu Schauzwetken wird meist
die Kugelform gewählt. Die
Konstruktion ist derjenigen
des gewöhnlichen Freibal-
Abbadung 59. DraAenbJlon. i^n, gj^j^j,, jedoch muß auf
besondere Festigkeit, wegen der Möglichkeit heftiger Windstöße, gesehen werden.
Die Fesselung erfolgt am Ring. Um das Anstreifen des Kabels an den Korb zu
verhindern, hat man verschiedene Konstruktionen versucht, jedoch ohne befriedigendes
Ergebnis. Als Füllung wird vorwiegend Wasserstoff verwendet.
Das Hochlassen und Einziehen der Fesselballons erfolgt durch motorisch betriebene
Kabelwinden, weldie bei den Luftschifferabteilungen auf Wagen mitgeführt werden.
Doch wird im Felddienst auch das Einholen von Hand angewendet. Dabei wird eine
Laufrolle über das Kabel gelegt, welche mit Halteseilen für eine größere Anzahl von
Leuten versehen ist; demnädist wird die Laufrolle mit Menschenkraft vom Fessel-
punkt des Ballons aus das Kabel entlang gegen den Ballon
gezogen, wodurch legterer herabgeholt wird. ' '
Als Kabel werden ausschließlich Seile aus sehr dünnen
Gußstahldrähten verwendet, welche eine außerordentlich hohe
Festigkeit bei geringer Dicke besitten.
FALLSCHIRM. Der Fallschirm (Abbildung 61 und 62)
ist zuerst von Leonardo da Vinci beschrieben. Er besteht
aus kräftigem Stoff und hat zweckmäßig die Form eines Kugelsegments, das etwas
größer ist als die Halbkugel, so daß die Halteseile tangential verlaufen. Gibt man
dem Schirm eine andere Form, so strebt er unter dem
Druck der Luft nebenstehende Gestalt anzunehmen, wenn
man ihn nicht durch Versteifungen daran hindert.
Die Fallgeschwindigkeiten sind nach Bräuler bei einer
Belastung pro Quadratmeter von
1 I 2 I 4 I 8 I 10 kg
2-4 I 3-5 I 5-0 I 6-9 | 10 m.
Bei freiem Fall würden diese Geschwindigkeiten erreicht nach
einer Fallhöhe von
0-3 0-6 0-8 2-4 5 m.
Man kann nun etwa 0*6 m hoch herabspringen, ohne den
Q Stoß unangenehm zu empfinden. Hiemadt wäre eine Fall-
«L1..1J .. ™ ^ •> j.. geschwindigkeit von 3*5 m und eine Belastung des Fall-
Abb:l(1.61 u.62. Fallsdurm. ",, i ... ,11 n x . . i- ,
scnirmquerscnnitts von 2 kg pro Quadratmeter zulassig.
Ledieu berichtet über den gebräuchlichen französischen Fallschirm, daß auf 100 kg
80 qm Flächenmaterial gerechnet wird. Nun ist der größte Querschnitt wegen der
Wölbung des Schirmes rund zweimal so groß als die Oberfläche. Die Belastung des
Querschnitts beträgt daher 2'5 kg, der Durdimesser des aufgeblasenen Schirmes ist 7'1 m.
oooooooooooo VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 257
Der Schirm hat eine gefährliche Neigung zu seitlichen Schwankungen. Zur Ver-
minderung derselben bringt man oben in der Mitte ein zwedcmäßig von einem Holz-
reif eingefaßtes Loch von mindestens 40 cm Durchmesser an.
Die Schirme dienen dazu, sid\ aus größerer Höhe von der Gondel eines Ballons
herabzulassen. Als Sicherheitsvorrichtung viel vorgeschlagen, aber nie benutzt, dienen
sie vornehmlidi für Sdiaustellungen von Akrobaten. Der Fall ist mandimal weit
langsamer als der Beredmung entspricht, was wohl auf vertikale Luftströmungen
zurüdczuführen ist.
I 8. BAU DER LENKBAREN LUFTSCHIFFE j D7u^tbaTon^ts?e^
aus einem länglidien Gaskörper, der durch Luftsdirauben vorwärtsgetrieben wird*
Seine Form muß Tragfähigkeit mit geringem Luftwiderstand verbinden. In hohem
Maße ist diese Forderung erfüllt durdi eine Form mit nicht zu stumpfem eiförmigem
Kopf und einem langen, in eleganter Spi^e auslaufenden Hinterteil, am besten ohne
zylindrisches Zwischenstüdc. Der größte Querschnitt liegt dabei näher der Spige, und
der Ballon paßt sidi gut der Aufgabe an, vom eine schwere Gondel und am hinteren
Ende die ziemlich leiditen Stabilisierungsflächen zu tragen.
Die Luftwiderstände sind gering, und man .kann ohne Schaden in der Mitte große
Durchmesser anwenden.
Wegen des Ballonwiderstandes siehe den Artikel Nr. 1: Ȇber den Luftwiderstand*.
Eberhard gibt in »Theorie und Berechnung der Motorluftschiffe*, Berlin 1912, den
Fahrtwiderstand an als: W = o.F.o^, wo F den größten Querschnitt des Ballons^ o
die Fahrtgesdiwindigkeit in Meter bedeutet; o ist eine Konstante und hat je nach
1 1
der Ballonform den Wert-r^r — -zx'
40 50
Diese Formel gibt namentlidi für große Gesdiwindigkeiten zu große Werte von W,
da der Widerstand sich zusammensegt aus dem Formwiderstand, weldier proportional
dem Quadrat der Geschwindigkeit geht, und den Reibungs- und Takelagewiderständen,
die weit langsamer wachsen und einen sehr erheblichen Teil des Gesamtwiderstandes
bilden.
Der Ballonkörper wird beim Betriebe gewissen Beansprudiungen unterworfen. Die
daran aufgehängte Last sudit ihn krummzubiegen, indem die nicht direkt über der
Last liegenden Teile in die Höhe streben. Der Fahrtwind sucht bei großer Geschwin-
digkeit Beulen in den Ballon zu drüdcen. Bei den Windstößen und bei Steuer-
manövern wird der längliche Körper auf Biegung beansprudit.
In der Art und Weise, wie den Tragkörpern die entsprediende Festigkeit gegeben
wird, unterscheiden sidi die versdiiedenen Systeme.
Die einfachste Lösung hat Zeppelin gewählt (Abbildung 63); er gibt dem Ballon
ein inneres Gerüst aus Stangen, welches dem Längskörper seine Steifigkeit sowie die
äußere glatte Form sidiert. Die Einzelheiten des Systems siehe unten.
Von den übrigen Systemen verstärken die meisten den Ballon durch einen zur
Längsadise parallelen Gitterträger. Derselbe ist entweder mit dem Ballon an der
Unterseite fest verbunden oder zwisdien Ballon und Gondel freisdiwebend auf«
gehängt; oder die Gondel selbst ist so lang gebaut, daß sie dem Ballon als Ver-
steifung dient.
Ein einziges System, der Parsevalballon, verzichtet auf diesen Träger und verwertet
die Steifigkeit des mit gespanntem Gas aufgeblasenen Ballonkörpers allein.
Die Technik Im XX. Jahrhundert. IV. j7
258 t.aoooooocooeooc 0 LUFTFAHRT o » o o o ° o o o o o ° o .. ° o o » o
In all diesen Fällen muß der Ballonkörper einen nidit unerheblidien Teil der
Beanspruchungen aufnehmen, und man ist gezwungen, ihn bis zu einem gewissen
Grade unter Drudt zu halten, damit keine Falten und Knidtungen auftreten. Hierzu
dient der Luftsadt in Verbindung mit einem Ventilator.
Die Luftsädte im Inneren des Ballons, audi Ballonets genannt, sind im Normal-
zustand leer; wenn aber dem Ballon eine gewisse Menge Gas fehlt, kann mittels
eines Ventilators eine so große Nenge Luft eingeblasen werden, daß das fehlende
Volumen ersetst wird und das Ballongas außerdem eine gewisse Spannung erhält.
Die Größe des Luftsadts bemißt sidi nadi der Gewiditsmenge, um weldie das Sdiiff
bei der Fahrt erleiditert werden kann (verfügbarer Ballast, Brennstoff usw.).
tst B diese Menge, so wird es nötig, eine entspred\ende Menge Gas auszulassen,
um landen zu können. Ist a der Auftrieb eines Kubikmeters Gas, so ist das Volumen
der auszulassenden GaS'
menge ( " ): so groß muß
also der Luftsadt min-
destens sein. Dabei muß
nodi mit einer Abküh-
lung des verbleibenden
Gases geredinet werden;
man nimmt gewöhnlid\
20" Abkühlung an und
madit den Luftsadt dem-
entsprediend größer.
Beispiel: Sdiiff in
Meereshöhe von 10000
cbm Inhalt. Entlastung
B=3000kg entsprediend
Abbildung 63. Zeppelinballon, ältere Ausführung, einem Verlust von *.*
cbm Wasserstoff, verbleiben rund 7300 cbm Gas. Bei einer Abkühlung von 27° auf
7* verringert sidi das Volumen desselben von 7300 auf 6800 cbm; demnadi muß
der Luftsadf 10000 — 6800 = 3200, d. i. rund '/a des Volumens, ausgleidien.
Würde die ganze Gewiditsminderung zum Ersteigen großer Höhen benu^t, so
könnte das Sdiiff eine Höhe von 3400 m erreidien. Beim Herabkommen aus dieser
Höhe würde der Luftraum dann eben ausreidien, um den beim Aufstieg eingetretenen
Gasverlust zu ersehen.
Bei soldiem Volumen genügt aber ein Luftsadt nidit, da in einem so großen
Räume die Luft so stark hin und her fluten kann, daß die Stabilität des Sdiiffes
gefährdet würde. Man muß daher den Luftraum unterteilen und legt die Sädte in
die Enden des Ballons, so daß sie nidit direkt über den Gondeln sind und dort
wenigstens die Tragkraft des Ballons nidit gesdiwädit wird.
Der Drudt der Luft in einem Luftsadt ist gleidi dem Drudt des Gases an dem
hödistliegenden Punkt, in dem sidi Luft und Gas berühren, vermehrt um den Gewidits-
drudt der Luftsäule und um den durdi das Gewidit des Sadtes selbst hervorgerufenen
Drudt (vorausgeset}t, daß der Sadt nidit prall voll ist).
Die Luft hat also stets einen höheren Drudt als das umliegende Gas und hat
das Bestreben, sidi am Boden des Sadtes, wie Wasser in einem Gefäß, in die Tiefe
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 259
auszubreiten. Sind mehrere kommunizierende Luftsädce vorhanden, so fließt die Luft
in den untersten; daher müssen die Luftsäcke einzeln an den Ventilator angeschlossen
sein, damit man sie nach Bedarf füllen und entleeren kann.
Die Regelung des Druckes im Ballon erfolgt durch Ventile, welche entweder von
Hand bedient werden, wobei das Modell der Freiballons zur ,
Verwendung kommt, oder automatisch. (Abbildung 64 und 64a.)
Bezeichnet s die Steiggeschwindigkeit des Ballons, V dessen
Volumen, so muß pro Sekunde eine Gasmenge austreten
s V
= g^ für s = 2 m, V = 10000 cbm gibt dies 25 cbm ^
SchniH-AB
Abb. 64 u. 64 a. Ballonventil.
pro Sekunde. Die Ausströmgeschwindigkeit des Wasserstoffs
bei 10 mm Überdruck (bei 0^ und 760 mm Barometerstand)
beträgt 47*3 m/sek.
Ventile, die nach innen aufschlagen, bedürfen eines rund
1*5 mal größeren Querschnitts als solche, die sich nach außen
öffnen, weil sich bei einem nach innen öffnenden Ventil der
Strahl hinter der Ausflußöffnung stark kontrahiert. Gas-
ventilen an der Oberfläche eines Ballons von 10000 cbm
gibt man einen Durchmesser von 500 mm. Ventile an der
Unterkante des Ballons müssen größer sein, weil sie unten
einen geringeren Ausflußdruck und ein im allgemeinen schwereres Gas haben. Die
Erfahrung hat gelehrt, daß das spezifische Gewicht des Ballongases unten stets er-
heblich größer ist als oben.
Luftventile müssen l/TwyT "^3*8 mal größer sein als solche für reinen Wasserstoff.
Die Geradführung der Ventile erfolgt meistens durch drei Kniehebel (siehe Ab-
bildung 64).
Eberhard hat durch Anbringung der Federn an den Kniehebeln erreicht, daß die
Ventile sich bei geringer Überschreitung des Öffnungsdruckes öffnen und offen-
bleiben, bis der Druck wieder gesunken ist.
Automatische Ventile finden sich beim Parsevalluftschiff. Sie werden durch eine
Membran E betätigt, welche, wie das Hauptventil, an der dem Ventil gegenüber-
H
H Haupt-Ventil
LLJaJPtsacke
Ü Umschalte -Ventil
Abbildung 65 a. Ventilanordnung eines Parseval-Luftsdiiffes.
liegenden Seite des Ballons angebracht ist, wobei gleichzeitig durch die Leine 1 eine
Betätigung von Hand möglich ist.
Distanzleinen halten die Seiten des Ballons in stets gleicher Entfernung.
Abbildung 65b zeigt ein Umschaltventil der Parsevalballons, welches den Luft-
säcken die Luft zuführt. Durch die Drosselklappen dd, welche durch Zug von Leinen
17*
260 ■.oooaooooo....ooao LUFTFAHRT <. „ o <, o ^ » ^ <, » » ^ ^ » q q o q o
Ij und Ij geöffnet und durch Federkraft geschlossen werden, erfolgt der Einlaß. Der
AuslaQ erfolgt durch zwei Doppeisigventile, welche durch besondere, an der Ballon-
wand liegende Mennbranen E£ selbsttätig gesteuert und außerdem nodi mittels
der Leinen 1, und ^^ von Hand betätigt werden
können.
Ein mit gespanntem Gas gefüllter Ballonkörper
hat eine bestimmte Biegungs- und Drucicfestigkeit.
Die Zugorgane sind durch die Hülle gebildet, die
Dru(i(organe durch die gespannte Gasmasse.
Ist F der Querschnitt des Ballons, so wird
der Ballon durch den Innendrudt p mit der Kraft
" ii ij " P^p.F auseinandergetrieben.
I Ist z. B. F = 150 qm, p = 30 kg/qm, so ist
I P = 150. 30 = 4500 kg.
I
111.1..1J eei. n ij.iij.ii. .-i Mit dieser Kraft muß der Ballon von beiden Enden
Abbild. 65b. Parsevalsdiea Umsdialtventil. , n, i . j m-..
her zusammengepreßt werden, wenn m der Mitte
Falten entstehen sollten; dies ist die Drudtfestigkeit des Ballons. Die BiegungS'
festigkeit ist dadurch gegeben, daß an der Innenseite der Biegung keine Faltenbildung
stattfinden darf.
Betrachten wir den Fall der Abbildung 66. Der Ballon ist in der Mitte belastet,
die Spigen streben durdi ihren Auftrieb in die Höhe: so besteht an der Oberseite
die Tendenz zur Faltenbildung; an der Unterseite wird der Stoff gespannt sein, Ist
d der Durdimesser des Quersdinitts, und ist der Druck p gleichmäßig über denselben
verteilt, so ist die Biegungsfestigkeit M = F.p.n.c. c ist ein Faktor, der die Elasti-
zität des Stoffes berücksichtigt und 'h zu seßen ist. Wirken gleidizeitig Druck- und
Biegungskrafte, so muß man beide Beanspruchungen summieren.
Die Beanspruchung eines regulär aufgehängten Ballonkörpers zeigen wir am Bei-
spiel eines unstarren Parsevalballons (Abbildung 67). Derselbe kann in vier Teile
zerlegt gedacht werden:
1. AB, durdi die vertikalen Gondelseile direkt gehalten;
2. BD, frei überstehend, durch das schräge Seil 1 gehalten;
3. AC, durch das schräge Seil 5 gehalten;
4. EC, gerade groß genug, um die Steuerfladien zu tragen ohne äußeren Auftrieb.
Die Seile 1 und 5 müssen, damit Gleich- .
gewicht besteht, ein gleiches aufwärtsgerichtetes T
Biegungsmoment der Ballonenden aufnehmen /^ [ j 1~
und daher bei eleiihem Anlaufswinkel oleidie \~ — -L ^ ' —
und daher bei gleichem Anlaufswinkel gleiche -
Spannung haben. V. \l/ \l/ w
Das Gewidit der Gondel sei 8000 kg, die
Tragkraft des Stückes A B = 2000 kg; außer-
dem gehe nodl die Verlängerung der Seile 1 Abbildung 66. Biegung eines Langbalions.
und 5 durch den Auitriebsmittelpunkt der frei
ausragenden Ballonspigen. Dann muß jedes schräge Seil einen Auftrieb von
oQQn 2000
A = 2 = 3000 kg aufnehmen und übt bei einem Ablaufwinkel y einen
Längsdruck auf den Ballon gleich A.tg}*.
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL
oooooooooo
261
Man nimmt gewöhnlich 7 = 45^ tg7 = l; es ist dann die horizontale Komponente
des Seiles gleich der vertikalen = 3000 kg. Dies ist also der Drucic, den der
Ballon in seiner Längsrichtung erfährt, etwa in dem Querschnitt B. Dieser Drucic ist
immer gleich dem Biegungsmoment der überstehenden Spige, dividiert durch den
Abstand h der unteren Anheftungspunkte der Leinen 1 und 5, von der zur Achse
parallelen Resultante der inneren Spannungskräfte des Gases, welche den Ballon in
seiner Längsrichtung auseinandertreiben; er ist also abhängig von der Höhe der
Gondelaufhängung. In der Praxis läßt man die schrägen Leinen nicht durch den Auf"
triebspunkt, sondern etwas weiter gegen die Ballonspi^e zu anlaufen.
Sei der Durchmesser bei A und B = 16 m, was einem Querschnitt F von ca.
200 qm entspricht, so ist die notwendige Innenspannung p zur Aufnahme dieses DrucJces
p . F = 3000 kg, woraus
^"^"200""^^ kg/qm.
Da nun infolge des statischen Auftriebes in dem genannten Querschnitt ein mitt-
lerer Drucic herrscht, der von 0 bis 17*6 kg an der Oberkante steigt, im Mittel also
8*8 kg, so muß theoretisch nur ein Drucic von 6'2 kg hinzukommen, um Gleichgewicht
herzustellen. In Wirklichkeit muß
der Ballon außerdem noch Biegungs-
momente aushalten. Vor allem das-
jenige, welches dadurch entsteht, daß
die schrägen Leinen 1 und 5 meist
nicht genau durch den theoretisch
richtigen Punkt gehen. Außerdem
übt jedes einzelne Seil eine lokale
Beanspruchung aus, und femer kom-
men noch Steuerkräfte und Biegungen
Abbild. 67. Gondelaufhängung eines Parsevalluftschiffes.
bei Windstößen hinzu. Rechnen wir für die Unregelmäßigkeiten der Takelung eine
Exzentrizität des Drucices von Vio Ballondurchmesser, so ist dieses M = 0'ld.3000
= 4800 kg/m. Für die Steuerkräfte rechnen wir ein Moment von 100 kg . 30 m
= 3000 kg/m, also ein Gesamtmoment von 7800 kg/m. Dies ergibt
7800 = p . F . j, woraus
p = ^ 10 kg/qm.
Man hätte danach als nötigen Betriebsdrudk 10 + 15 = 25 kg. Hiervon würden
8*8 kg durch den statischen DrucJc geliefert, so daß der Ventilator nur etwa 16'2 kg
zu erzeugen brauchte.
In Wirklichkeit nimmt man 20 kg DrucJc an der Unterkante, was bei guter Take-
lung sehr schöne Formen ergibt. Die Sicherheit gegen Einbeulung des Kopfes ist
dabei genügend.
Die Biegungsmomente bewirken eine ungleichförmige Beanspruchung des Hüllen"
Stoffs; man tut gut, sie möglichst zu vermeiden. Dann sind die zum Betrieb er"
forderlichen Überdrücke nur klein.
Der DrucJk gegen Einbeulungen muß an der Stirnseite mindestens gleich sein
demjenigen Überdruci«, welchen der Wind auf die Mitte einer senkrecht gestoßenen
Platte hervorzubringen vermag. Die Größe dieses DrucJces wird gefunden aus der
Formel p = v^~--, wo v = 20 m und t^-^t? ist p = 25 kg/qm.
2 g 2g 16^ ^^
262 oooooooooooooooo LUFTFAHRT
ooooooooooooooooooo
Bei Ballons mit mehreren Gondeln ist die Beanspruchung weit günstiger als bei
einer Gondel, weil die Last gleichmäßiger auf den länglichen Tragkörper verteilt ist
und daher die überstehenden Enden kürzer sind. Auch die Höhe der Luftschiffe
wird dann geringer, da der Ballon länger, somit sein Durchmesser kleiner gehalten
werden kann.
Die Längsgerüste, soweit solche angewendet werden, sind auf Biegung, Drucic und
Torsion beansprucht; lefeteres namentlich dann, wenn eine Luftschraube am Ende
eines langen Gerüstes angeordnet ist. Sie werden in bekannter Weise als versteifte
Längsträger ausgeführt und haben drei oder vier Längsholme. Die Versteifungen
zerlegen die einzelnen Seiten meist durch senkrechte Schnitte in Gefache, so daß
lauter von DrucJcstäben begrenzte rechtecicige Felder entstehen, die durch diagonale
Zugverspannungen versteift sind. Man kann aber auch dreiecjcige Felder verwenden,
wobei nur Drucicstäbe und keine Zugteile in Anwendung kommen. Die erste Me-
thode gibt etwas leichtere, die zweite stabilere Gerüste.
Derartige Bauwerke haben aber eine sehr geringe Elastizität und vertragen daher
Stöße schlecht. Auch sind sie empfindlich gegen die Vibrationen der Motoren. Man
hat daher mehrfach die Motoren elastisch gelagert, damit die großen Reaktionskräfte
der Explosionen nicht voll auf das Gestänge wirken. Ähnliche Gerippe finden sich
auch bei Flugzeugen; le^tere sollen daher hier mit besprochen werden.
Das Material für Luftfahrzeuge ist Stahl, Aluminium und Holz. Stahl ist für
größere Kräfte am besten geeignet. Er erscheint meist in Form von dünnwandigen
Röhren. Zu den Verbindungen verwendet man in üblicher Weise verlötete Verbindungs-
muffen, die entweder gegossen oder aus Rohrstücicen zusammengeschweißt werden.
Auch werden die an den Enden durch Muffen verstärkten Rohre plattgeschlagen und
miteinander durch Nieten oder Schrauben verbunden. Das einfache Zusammen-
schweißen der Rohre hat sich nicht bewährt.
In ausgedehntem Maße verwendet Zeppelin Aluminium. Hierbei werden aus Form-
stücicen drei- und vierseitige Träger zusammengenietet, die ihrerseits als Bauelemente
Verwendung finden. Dies ergibt überaus leichte Konstruktionen. An Zuverlässigkeit
steht Aluminium dem Stahl nach.
Holz wird in umfangreichem Maße bei dem starren Luftschiff «Schütte-Lanz* zur
Herstellung des Innengerüstes benugt. Es dient ferner als Hauptmaterial für Flugzeuge,
ist leicht und fest, besi^t aber nicht die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Me-
talle. Viel verwendet werden die leichten amerikanischen Nadelhölzer, auch ist Eschen-
holz sehr beliebt. Doch verziehen sich Holzgerippe bei feuchter Witterung und er-
fordern ein dauerndes Nachspannen. Den Vibrationen der Motoren widersteht Holz gut.
Die Ecicverbindungen werden durch angeschraubte Metallbeschläge bewirkt. Die
große Zahl der hierfür bestehenden Systeme läßt schließen, daß es bis jegt keine
ganz befriedigende Verbindung gibt.
Der leichtere Ersag und die Billigkeit der Holzteile ist der Grund, daß Holz bei
Flugzeugen, wo man stets mit viel Bruch rechnen muß, vorwiegend gebraucht wird.
Da die Ballonkörper ein starkea Bestreben haben, sich bei der Bewegung durch
die Luft querzustellen, so bedürfen sie großer Pfeilflächen am hinteren Ende, um
ihre Längsachse parallel zur Flugbahn zu halten. Man bringt diese (Dämpfungs-
oder Stabilisierungsflächen genannten) Teile meist am rücjcwärtigen Ende des Ballons
direkt an (Abbildung 68). Sie bestehen dann aus großen gekreuzten Flächen zu
beiden Seiten und ober- und unterhalb des Ballons. Man hängt sie aber auch in
Form rechteckiger Zellen unter dem Tragkörper auf. Außerdem werden mit Ballon-
o o o » = o o o o o o 0 VON AUGUST VON PARSEVAL o <, » = o = o o o <, 263
gas gefüllte Zylinder oder Kegel, die sich dem Hauptballon anschmiegen, als Sta-
bilisierungsflächen verwendet (Abbildung 69 und 74).
Die Seitensteuerung der Luftschiffe wird, wie bei Schiffen, durch ein Ruder bewirkt.
Bei dem Durchlaufen
einerKurve wird die Spige
des Schiffes durch das
Steuer nach innen gestellt,
so daQ die äußere Lang-
seite des Ballons einen
starken Seitendruck emp-
fängt, weither der Zentri-
fugalkraft das Gleichge-
wicht hält. Bei einer sthar-
fen Kurve pendeltdie Gon-
del etwas nach außen und
das Schiff stellt sich sdiief.
Die Höhensteuerung
wird auf zwei verschie-
dene Methoden betätigt: Abbildung 63, Großes Parsevalluftsdtiff mit Dämpfungsfliidten.
1. Das ganze Schiff wird um die Querachse gedreht, sei es durch die Wirkung
von Höhensteuem (Zeppelin), sei es durch ein Laufgewicht oder durch Umlagerung
der Luft in den Sädten (zuerst bei Parseval angewendet). Da das Schiff, wenn es
im Gleichgewicht schwebt, durch die Schrauben in seiner Achsenrichtung vorwärts-
getrieben wird, so muß es, je nach seiner Achsenrichtung, steigen oder fallen. Ist
das Schiff aber nicht im Schwebegleichgewicht, so wird die Bewegungsrichtung einen
Winkel zur Längsachse bilden, und dadurch entsteht ein erheblicher Aeroplan widerstand
auf die lange Bauchfläche, der das Schiff um Hunderte von Meter hebt oder senkt.
2. Da bedeutende Kräfte dazu gehören, die Ballons um die Querachse zu
drehen, namentlich bei
einem sehr tiefliegenden
Schwerpunkt, so wen-
den andere Systeme (Cle-
ment Bayard) Aeroplan-
flächen an, die für sich
gedreht werden, ohne
daß es nötig ist, den
ganzen Ballon zu dre-
hen. Die Tragkraft dieser
Flächen hebt und senkt
den Ballon. Diese Ein-
richtung wirkt jedoch
schwächer und langsamer
als die Drehung des
Abbildung 69. Ballon ,Ville de Paris". SÜffes (Abbildung 70).
Die Anbringung der Schraube ist sehr verschieden. Zeppelin bringt die Schrauben
seitlich am Ballon in Höhe des allgemeinen Widerstandsmittelpunktes an. Bei den
übrigen Systemen sigt die Schraube an der Gondel, und zwar meist an Aus-
legern, oberhalb und seitwärts der Gondel, wo sie am besten geschürt ist. Für
264
LUFTFAHRT
kleine Schiffe und Kräfte eignet sich auch c]ie Anordnung am Ende eines langen
Ballonträgers.
Einigkeit herrscht in dem Bestreben, die Schrauben so groß wie möglich zu machen,
und um keine allzu unbequemen Durchmesser zu erhalten, nimmt man mehrere
Schrauben. Zeppelin hat vier Schrauben an seitlichen Auslegern in zwei Gondeln,
Parseval zwei Schrauben
einerCondel, Siemens-
SthuiJtert sechs kleine
Schrauben, je drei an
zwei Gondeln. Die fran-
zösischen Schiffe haben
zwei Schrauben an seit-
lichen Auslegern oder nur
eine große am Ende des
Längsträgers,
Um den Auslauf des
Schiffes bei der Landung
zu hemmen, haben einige
Systeme (Zeppelin und
Ballon Clement Bayard. Parseval) reversierbare
Schrauben.
Zur Landung dienen ein oder mehrere Sdileppseile. Als Ballast dient Wasser,
das bei Kälte mit Spiritus gemischt wird. Sand kann leicht in den Motor geraten
und Störungen hervorrufen.
Zur Ausrüstung der Motorluftschiffe gehören Drudtmesser für den Gasraum und
die Luftsäcke (meist Wassermanometer), Klinometer zur Messung der Neigung der
.Ballonachse, femer Kompaß und Barometer und das nötige Karten material.
Die Bewaffnung der Motor- Kriegsluftschiffe kann mit Maschinengewehren oder ge-
wöhnlichen Repetiergewehren bewirkt werden.
Um auch nach oben beobachten zu können, hat Schütte-Lanz einen durch einen
vertikalen Schacht zugänglichen Beobachtungsstand auf der Oberseite angebracht.
Abbildung 70.
n cMT'«M/-i/i iTi^i')^"^ PRANKREICH. Das 19. Jahrhundert hat uns die Idee
9. tNlWiCKLUNüil des lenkbaren Luftballons gebracht und die für
DER LENKBAREN
LUFTSCHIFFE
denselben maßgebenden Formen geschaffen. Die ge-
lungenste Lösung des Problems war damals der Ver-
such Renards im Jahre 1884. Noch heute arbeitet die
Firma Clement Bayard, mit entsprechenden Verbesserungen, nach diesem Muster (Ab-
bildung 71).
Der Ballon hatte eine sehr sorgfältig bestimmte, elegante längliche Form mit
kurzem, spißem Kopf und lang verlaufendem Hinterteil. Er enthielt in der Mitte ein
Ballone!, welches durch einen Ventilator mit Luft gefüllt wurde, und war ohne jedes
Versteif ungsgerUst mit zahlreichen Leinen an der Gondel befestigt. Diese selbst
hatte eine so große Länge, daß der durch sie gehaltene Ballon genügend versteift war.
Auf dieser Gondel war ein von Akkumulatoren gespeister 8-P.S.- Elektromotor
und der Raum für die Passagiere, am vorderen Ende eine große Treibschraube,
am hinteren Ende die Stabilisierungs- und Steuerflächen angebracht. Eine lange ge-
heimgehaltene Anordnung war eine am hinteren Ende des langen Gondelgerüstes
acocoa..ocQc.. VQN AUGUST VON PARSEVAL o o o c a „ o » o c 265
befestigte horizontale Dämpf ungsflädie. Am vorderen Ende war die hölzerne Schraube,
nach den Prinzipien von Heimhole, groß und langsam laufend. Sie wurde mittels
eines Stirnradgetriebes angetrieben. Das Luftschiff erreidite eine Geschwindigkeit von
22 km pro Stunde, was sich für den praktischen Gebrauch als unzureichend erwies.
War somit ein direkter Erfolg
nidit erreicht, so hatte die Welt
doch zum erstenmal ein wirk-
lich lenkbares Luftschiff ma-
növrieren sehen und eine weit-
hin wirkende Anregung emp-
fangen.
Das umsiditig vorbereitete
Unternehmen war an der zu
geringen Leistungsfähigkeit des
Motors gescheitert. Diesem
Übelstande wurde aber durch
die in dem letzten Jahrzehnt
des vorigen Jahrhunderts statt-
findende Ausbildung des Auto- Abbildung 71. La France 1884.
mobilmotors abgeholfen. So-
bald derselbe eine halbwegs befriedigende Betriebssicherheit erlangt hatte, wurde
er auch am lenkbaren Luftschiff angewendet, und zwar war es zunädist der Bra-
silianer Santos Dumont, der mit kleinen, anfangs recht unvollkommenen Lenk-
ballons seine gefährlichen Versuche über der Stadt Paris unternahm, wodurch er sich
eine weit über die Grenzen Frankreichs hinausreichende Popularität gewann. Mit
unermüdlidier Energie erprobte er stets neue, verbesserte Apparate, und es gelang
ihm auch am 19. Oktober 1900, mit seinem Luftsdiiff Nr. 6 (Abbildung 72), einer ver-
kleinerten Nadiahmung des Renard-
systems, jedodi ohne Dämpfungsflädien,
den Eiffelturm zu umfliegen und einen
von Deutsch de la Meurthe für diese
Leistung ausgesegten Preis von 100000
Frank zu erringen. Dann ließ er aber
die Sache liegen, und es schien, als
sollten seine Ergebnisse unausgenugt
bleiben.
Indessen war in Frankreich auch von
anderer Seite das Studium der Frage
aufgenommen worden, von den Brü-
dern Paul und Pierre Lebaudy. Die-
selben ließen 1902 ihr erstes Luftsdiiff
nach den Plänen des Ingenieurs JulÜot
Abbildung 72. Santos Dumonl. "«* «'"«m ganz neuen Typ erbauen.
So wie es nach längeren Versuchen sich
gestaltet hat, besteht es aus einem länglichen, vorn und hinten zugespitjten Ballon,
der allerdings an Eleganz die Renardsche Form bei weitem nicht erreiAt (Abbil-
dung 73). An der Unterseite des Ballons ist eine Plattform aus Metallrohren be-
festigt, an welcher die Gondel mittels Seilen aufgehängt ist. Die überstehenden
266 »ooooo°oooooo°ooo LUFTFAHRT q ^ q q » q q ^ ^ q ^ o o •> q q o o o
Enden des Ballons halten sich durdi ihre natürliche Steifigkeit. Die Dämpfungs-
flachen bestehen aus zwei gekreuzten, mit Stoff überzogenen Metallrahmen, weldie
kranzförmig das hintere Ende des Ballons umfassen. Der Antrieb erfolgt durdt zwei
redits und links der Gondel angeordnete Luftsth rauben, und zwar so, daß die Ver-
längerung der Adise des quer zur Gondel stehenden Motors senkredtt auf die
Sdiraubenachsen trifft, so daß die Bewegung durch ein Kegel- oder Schraubenräder-
paar übertragen werden kann. Diese Anordnung ergibt sehr tiefliegende Schrauben,
was namentlich bei großen Motorstärken und hohem Schraubendrudt eine Ursache
zu Schwankungen ist. Damit die Schrauben bei der Landung nicht auf den Boden
aufstoßen, ist die Gondel durch ein hohes, nach unten spig zulaufendes Gestell aus
Stahlrohr unterbaut. Die Schrauben sind aus Stahl und besi^en eine sehr hohe
Tourenzahl.
Die ersten Versuche mit den Lebaudyschiffen hatten ein so günstiges Resultat,
daß das Französische Kriegsministerium das Sdiiff für militärische Zwecke in Ge-
brauch nahm. Hiermit war der entscheidende Schritt getan, da die atigemeine
militärische Konkurrenz alle anderen Militärstaaten zur Nachfolge zwang.
Doch sollte die Firma Lebaudy in Frankreich nicht lange ohne Wettbewerb bleiben.
Schon im Jahre 1901 wurden auf Kosten des Großindustriellen Deutsch de la Meurthe
Versuche mit dem Luftschiff .Ville de Paris' gemacht, das im wesentlidien eine Nadi-
ahmung des ersten Renardluftschiffes war (unter Mitwirkung des damals noch leben-
den Erfinders), nur daß der Elektromotor durch einen starken Benzinmotor erseht
wurde und daß wirksamere Dämpfungsflächen eingebaut wurden. Die Form derselben
hat mehrfache Wandlungen erlitten, Anfangs wurden nach Angabe Renards konische
und zylindrische, mit Wasserstoff gefüllte Steuerkörper an dem entsprechend ge-
stalteten Hauptballon hinten angese^t. Jefet ist eine große, aus mehreren gekreuzten
horizontalen und vertikalen Flächen bestehende Zellenkonstruktion unter dem hin-
teren Ende des Ballons angehängt (siehe Abbildung 70).
Nach dem nämlichen Muster, nur mit kleinen Abänderungen, arbeitete das Luft-
schiff des Grafen de la Vaulx, welches von der Gesellschaft Zodiak gebaut wurde.
Bei den genannten Sy-
stemen wird die Höhen-
steuerung durch drehbare
Aeroplanflächen unter der
Mitte des Schiffes be-
wirkt, welche das Schiff,
je nach ihrer Stellung,
herauf- oder herabdrük-
ken. Da diese nur relativ
kleine Kräfte ausüben
können, welche nicht im-
stande sind, den atmo-
sphärischen Einflüssen
die Wage zu halten, so
muß in erheblichem Maße
*''™"''8 "• »""^ ■"■'"=■• mit Vctil und B.ll.sl
gearbeitet werden. Es ist auci\ nicht möglich, rasch zu steigen, weil eine Einrichtung fehlt,
um die Adise des Luftschiffes der steigenden Flugbahn entsprechend zu verstellen.
Infolgedessen leistet der breite Rüdten des Ballons dem Anstieg einen erheblichen
o p o c g „ o o c p c o VON AUGUST VON PAR5EVAL ■> » a o » ^ c t. « c 267
Widerstand. Dieser Nachteil ist allen Luftschiffen mit sehr tiefliegendem Schwerpunkt
gemeinsam, da es mit den im Ballon verfügbaren Mitteln (Laufgewicht, Steuerflächen)
nidit möglich ist, die Spi^e des Schiffes genügend weit auf- oder abwärts zu drehen.
DIE DEUTSCHEN
LUFTSCHIFFE. Das
älteste deutsche Luft-
schiffsystem ist dasjenige
des Ingenieurs Haenlein,
geboren am 17. Oktober
1S3S in Mainz, gestorben
am 27. Januar 1905 eben-
da; seine Patente gehen
bis auf das Jahr 186S
zurück. Die Konstruktion
ist die später von Renard
ausgeführte. Wie alles,
was seiner Zeit zu sehr
vorauseilt, hatte auch die-
ses Projekt keinen prak-
tischen Erfolg. Leöterer A'»'»""'""« 74- Clement Baynrd, filtere Form,
sollte erst viel später eintreten, als Wissenschaft und Technik die entsprechenden
Fortschritte gemadit hatten.
Das erste deutsche Luftschiff, das zu praktischer Bedeutung gelangte, ist dasjenige
des Generals Graf Ferdinand von Zeppelin. Graf Zeppelin ist geboren am 7. Juli
1838 in Konstanz, trat in die Armee ein und wurde 1SS7 Leutnant, machte seinen
Namen als Ceneralstabshauptmann 1870 durch einen verwegenen Patrouillenritt am
26. Juli bekannt und trat als Generalleutnant im Jahre 1890 in den Ruhestand. Nun
erst begann er sich mit seinem Luftschiffprojekt zu beschäftigen.
Während die neueren französischen Sdiiffe keine originellen Ideen aufweisen und
auch in der Schönheit der Form ihr Vorbild, den Oberst Renard, nicht erreichen, ist
Zeppelins Konstruktion von ebenso großer Eigenart als Kühnheit und getragen von
einem feinen Formgefühl.
Der Grundgedanke besteht darin, ein starres Gerippe herzustellen, das dem Schiffe
die nötige Steifigkeit und die äußere Form verbürgt. Der Körper besteht aus einem
sechzehnseitigen regelmäßigen Zylinder, dessen beide Enden durch ovale Spieen ge-
bildet werden. Durch senkrechte Querwände wird der Ballon in siebzehn selbständige
Abteilungen geteilt, in welchen Stoffkörper untergebracht sind, die den ganzen Raum
ausfüllen. Diese Stoffkörper werden mit Wasserstoff gefüllt und erteilen dem Schiffe
die nötige Tragkraft. Das Gerippe ist aus Aluminiumträgern zusammengesegt. Ein
leichter Stoffüberzug gibt dem Ganzen eine glatte äußere Form. Die Lange ist etwa
zehnmal größer als der Durchmesser, infolgedessen muß die Last auf zwei oder drei
Gondeln verteilt werden, welche mit je zwei durch Benzinmotore betriebene Luft-
schrauben ausgestattet sind (Abbildung 75).
Das starre Gerippe ermöglicht es, die Antriebssdirauben so hoch zu legen, daß
sie in nahezu gleicher Linie mit dem Widerstandszentrum stehen. Die Gondeln sind
dicht unter dem Ballon, wodurch die Höhe des Schiffes verhältnismäßig klein wird.
Der Gesamtschwerpunkt des Schiffes liegt hoch, das statische Moment ist relativ klein;
daher kann das Schiff mit geringer Kraft um seine Querachse gedreht werden.
268 oooo oo 0 oooooo »060 LUFTFAHRT «
Diese Drehung wird
durdi Höhensteuer und
durch Gewiditsverlegung
bewirkt. In der älteren
Form war unter dem vor-
deren und hinteren Ende
des Sdiiffes je ein System
von drehbaren horizon-
talen Aeroplanfladien an-
gebracht, welche als Hö-
hensteuer wirkten. Das
Schiff konnte hierdurch
eine starke Schräglage
einnehmen und in stei-
ler Bahn steigen oder
fallen.
Neuerdings sind diese
Höhensfeuer, da sie die
Abbildung 75. Luftschiffbau Zeppelin. Geschwindigkeit zu sehr
beemträditigen , durch
solche am hinteren Ende des Schiffes ersetzt (Abbildung 77). Außer diesen Höhen-
steuem trägt das hintere Ende gewaltige Dämpfungsllächen, welche dem Schiffe ein
abenteuerlidies Aussehen geben.
Das Gerippe besi^t eine große Empfindlichkeit gegen Boden berührungen und ist
bei ernsten Besciiädigungen meist als verloren zu betrachten, da es wegen seiner
Größe nicht transportabel ist. Das hat die Geschidite der Z-Schiffe wiederholt bewiesen.
Im Jahre 1900 ge-
langte das größtenteils
aus Eigenmitteln des Gra-
fen erbaute erste Sdiiff
zum Versuch. Wie nicht
anders zu erwarten, waren
die ersten Erfolge man-
gelhaft. Ein neues Schiff
wurde im Jahre 1905
fertiggestellt; dasselbe
scheiterte aber bei der
ersten Fahrt. Miteigenen
Mitteln erbaute Zeppelin
ein drittes Schiff, das am
9. und 10. Oktober 1906
sehr erfolgreiche Fahrten
machte. Ein mit Reichs-
unterstübung erbautes _„
verbessertesSAIHmaAte '"''"'''""8 ™- l.»f..d..Hb.u Zw.l,„.
im Sommer 1908 eine große Dauerfahrt von Konstanz über Straßburg nach Mainz.
Auf der Rückfahrt war es jedodi durch Motordefekte zu einer Zwischenlandung bei
Echterdingen in Wijrttemberg genötigt und wurde hier durch eine Gewitterbö vom
cc.,cooacocf p VON AUGUST VON PARSEVAL occcoocooo 269
Anker losgerissen und dann durch Brand, vermut-
lich infolge der Elektrizität, vollständig zerstört.
Der Eindrudt dieser ersten großen Fernfahrt
auf das deutsche Volk war aber ein so gewaltiger,
daß eine allgemeine nationale Begeisterung ent-
stand und durch eine freiwillige Sammlung eine
Summe von 6170000 Mark zur Fortseftung der
Versuche aufgebracht wurde. Doch waren auch
im weiteren Verlaufe die Zeppelinschiffe vom
Mißgeschidt verfolgt.
Ein in militärischen Besig übergegangenes
Schiff scheiterte bei einer Übung bei Limburg,
ein für Passagierfahrten bestimmtes Schiff im
Teutoburger Walde, und, um das Unglücic voll-
zumachen, verbrannte ein drittes Schiff in seiner
Halle in Baden-Baden. Das Ersagschiff endlich
wurde beim Herausbringen aus der Halle durch
einen Windstoß an die Hallenwand gedrüc^tt und
zerstört.
In neuester Zeit sind die Schiffe sehr ver-
bessert worden durch Einbau von Maybach-
motoren von 160 P.S. Zwei derselben sind in
der hinteren Gondel und betreiben zwei vier- Abbildung 77. Zeppelinsduff.
flügelige Schrauben aus Aluminium. Einer ist
in der vorderen (Führer-)Gondel aufgestellt und betreibt zwei zweiflügelige Schrauben.
Außer den zwei Notorgondetn ist noch eine dritte Passagiergondel unter der Mitte
des Schiffes vorhanden.
Die erreichte Geschwindigkeit beträgt 21 m pro Sekunde. Die Manövrierfähigkeit
der Schiffe ist gut. Ihr kleinster Drehkreis hat infolge der großen Länge und der
gewaltigen Dämpfungs-
flächen eine erhebliche
Größe. Ihre Fahrtdauer
beträgt ca. vierundzwanzig
Stunden. IhrVolumenbe-
trBgtl4000bis20000cbm.
Im Prinzip das gerade
Gegenteil zum Zeppelin-
ballon ist das Parseval-
luftschifL Bei seinem Ent-
wurf war das Bestreben
vorwaltend, ein möglichst
kleines Fahrzeug zu er-
halten, das seinem Cha-
Abbildung 78. Parseval. Erster Aufstieg des Versuchssdiiffes 1906. _ „, ,. , , ,,, ,,
" " gewöhnlichen Luftballon
möglichst wenig unterscheiden sollte (Abbildung 78). Um die Zahl und die Größe
der starren Teile soweit wie möglich zu reduzieren, und um namentlich Versteifungs-
gerüste an dem länglichen Ballon entbehrlich zu machen, wird derselbe mittels eines
270 c°o..ooae aoooaoooa LUFTFAHRT o o .. o o o o o o ° ° o c o o o o o o
Ventilators, der zwei große Ballonets beschickt, so straff mit Luft aufgeblasen, daß
er in sidt selbst die nötige Steifigkeit findet, um die kleine und tiefliegende Gondel
an ihn aufhängen zu kön-
nen, ohne daß er sich
deformiert. Der dazu er-
forderliche Innendruck ist
keineswegs größer als bei
den französischen Schif-
fen mit außenliegendem
Versteifungsgerippe. Er
beträgt bei den Schiffen
mit Ballonetsteuerung je
nach der Größe 15 bis
25 mm Wasser; nur bei
den kleinsten Schiffen,
welche mit Höhensteuer
ausgerüstet sind, muß
Abbilduns 79. PsrsevBlsAiff. Der Ballon wird auf Wagen verladen. ^^'' 'nnendruck ein etwas
höherer sein, damit das
Höhensteuer genügend starr befestigt werden kann. Die Steuer- und Dämpfungs-
flädien sind am Ballonkörper selbst angebradit und bestehen aus Rahmen, welche
auf beiden Seiten mit luftdichtem Stoff bespannt sind; zwischen beide Stoffwände
wird durd) einen Windfang der Fahrtwind geleitel, so daQ sie sich nach außen auf-
blähen und nicht sdilackem können.
Die Gondel Ist nicht starr am Ballon aufgehängt, sondern kann, ähnlich einer
Schaukel, innerhalb gewisser Grenzen nach vor- und rückwärts schwingen. Vertikale
Taue halten die Mitte des Ballons, während die Ballonspigen durch schräge Taue ge-
halten werden, die untereinander in Verbindung stehen und an der Gondel über
Rollen laufen (siehe Abbildung 67 im Artikel: Bau der lenkbaren Luftschiffe). Auf
diesen Rollen gleitet die Gondel bei Schwingungen hin und her. Durch diese Ein-
riditung wird die Sta-
bilität des Schiffes ver-
mindert, und man kann
mit geringer Kraft die
Spitze auf- und abwärts-
stellen. Dies geschieht
mittels der in den Enden
des Luftschiffes ange-
brachten Luftsäcke. Wenn
einer derselben mehr Luft
enthält als der andere,
stellt sich das Luftschiff
schräg und steigt oder
fällt unter dem Druck
der Schrauben und der Abbildung 80. ParsevalsAiff. Gondel auf Wagen verladen
Drachenwirkung der Ober- und Unterseite. Die Verteilung der Luft in den Sädten
wird durch das Umschaltventil (Abbildung 65b im Artikel: Bau der lenkbaren Luft-
schiffe) bewirkt. Diese Vorrichtung wirkt kräftiger als ein Höhensteuer, und man
VON AUGUST VON PARSEVAL
hat es in der Hand, dem Sdiiffe die gewünschte Neigung zu geben und, ebenso wie bei
Zeppelinsdiiffen, die Aeroplanwirkung der Baudi- und Rüchenflädien kräftig auszunugen.
Abbildung 81. Großes Parsevolsdiiff. Gondel.
Die kleinsten Sdiiffe (Abbildung 83 und 84) besigen nur einen Luflsadc; hier
wird die Höhensteuerung durdi ein unterhalb der Ballonspitje angebrachtes Höhen-
steuer bewirkt.
Eine Besonderheit ist audi die angewendete Luftsdiraube (siehe Artikel: Luft-
sdiraube). Dieselbe gewährt den widitigen Vorteil, .daß sie durdi Drehen der ein-
zelnen Flügel auf Rüdt-
wärtsgang gestellt wer-
den kann. Bei engen
Landungsplägen, wo es
sidi darum handelt, den
Ballon rasdi zum Stehen
zu bringen, ist dies un-
entbehrlidi (Abbild. 85).
Die Größen, in wel-
dien mandieSdiiffeaus-
führt, liegen zwisdien
1S00 und 10000 cbm.
Das größte bisher
ausgeführte Sdiiff von
10000 cbm war mit zwei
Motoren von je 200 P.S.
ausgerüstet und erreidite
eine Gesdiwindigkeit von
18:2 m/sek bei einer Abbildung 82. GroQes Parsevalsdiiff.
Fahrtdauer von zwanzig
Stunden und einer Höhenleistung von 1500 m. Die für den Passagierverkehr ge-
bauten Sdiiffe haben ein Volumen von 8000 cbm und 200 P.S. Sie erreidien Ge-
sdiwindigkeiten von ca. 15 m/sek.
LUFTFAHRT •
Abbildung 83. Kleines Paraevaladüff.
Bei kleinen Sdiiffen geht man mit der Steighöhe und der Fahrzeit herab, gibt
ihnen aber eine Gesdiwindigkeit von mindestens 14 — 15 m, eventuell mit nur einem
Motor und einer Schraube.
Außer den Zeppelin' und Parsevalschiffen sind in Deutschland noch eine Anzahl
anderer Luftschiffe gebaut worden, welche im wesentlidien den französischen Typen
ähnlich sind. Sie haben alle ein unter dem Ballon liegendes und zu dessen Achse
paralleles Längsgerüst nebst darunter aufgehängter Gondel. Kleinere Schiffe dieser
Art sind von Ruthenberg in Berlin-Weißensee und von Couth in Köln gebaut worden.
Die bemerkenswerteste Ausführung aber, die wohl den Vorgenannten zum Muster
gedient hat, sind die Schiffe des Königlich Preußischen Militär-Luftschiffer- Bataillons
(Abbildung 86).
Ihre Stabilisierungsflächen sind ähnlich denen der Parsevalschiffe; die Propeller
sind tunlichst hoch in die Nähe des Ballons gelegt, was bei Bodenberührungen von
großem Vorteil ist. Das größte bisher in Betrieb gesegte Schiff erreichte mit 300 P.S.
eine Geschwindigkeit von 16'4 m.
Ein interessanter und selbstständiger Typ ist das Luftschiff der Firma Siemens-
Schuckert (Abbildung 87,
88, 89), das in den Jahren
1910—1911 eine Reihe
gelungener Fahrten aus-
geführt hat. Derohne Ver-
steifungen konstruierte
Ballon faßt ca.13000cbm.
Er trägt drei Gondeln,
und zwar zwei Motor-
gondeln unter den Enden,
die Führergondel unter
der Mitte des Schiffes.
Die Motorgondeln ent-
halten je zwei Motoren
von 120 P.S., so daß im
ganzen 480 P.S. vorhan-
den sind. Der vordere
Motor ist quergestellt und
betreibt zwei seitwärts- Abbildung 84. Parseval-SportluftsAift
gelegte zweiflügelige stählerne Schrauben von 3 m Durchmesser. Der hintere Motor
betreibt eine vierflügelige Stahlschraube von 3 m Durchmesser. Die Führergondel
enthält einen besonderen Motor zum Betriebe des Ventilators. Das Schiff hat drei
,000 = 0000000 VON AUGUST VON PARSEVAL o o o » o o o o o o 273
kugelförmige Ballonets; die
Ventile werden pneumatisdi be-
tätigt. DieStabilisierungsflächen
sind in Kastenform unter dem
Ballon angebracht. Die er-
reidite Gesdiwindigkeit betrug
19 m/sek.
Eine weitere starre Kon-
struktion ist auch das Luftschifl
Sdiütte-Lanz, wovon die Ab-
bUdungen 90 und 91 einen
Begriff geben. Das Gerippe ist
aus Hotz, der Hohlraum ist,
wie bei Zeppelin, von klei-
neren Tragbaiions ausgefüllt, Abbildung 85. Parseval VI bei Garmbdi.
deren genaue Konstruktion nicht bekannt ist. Zwei Motoren von je 240 P.S. be-
treiben je eine Schraube von relativ kleinem Durdimesser; das Schiff hat einige
Fahrten gematht; über die Leistungen ist nichts Näheres bekanntgeworden.
In den übrigen Staaten ist bemerkenswert durch eine originelle Konstruktion das
italienische Militärluftschiff. Dasselbe besibt einen der Gestalt des Ballons angepaßten
geschweiften Längsträger, welcher mit dem Ballon zusammen einen einzigen, mit Stoff
eingedeckten Körper bildet, wodurch der Luftwiderstand in günstiger Weise herab-
gesetzt wird. Auch die Form des Ballons ist eine gute, und die Geschwindigkeit soll
eine sehr befriedigende gewesen sein. Bei den glänzenden Fahrtergebnissen muß
allerdings die Gunst des italienisdien Klimas in Betracht gezogen werden.
In Belgien wurden in den Jahren 1909 und 1910 erfolgreiche Versuche seitens
Professors Goldschmit mit dem Luftschiff „La Belgique* unternommen, einer Nach-
ahmung derfranzösischen Astra-
luftschiffe.
Wenig Erfolg hatte man in
England. Eigenversuche mit den
Namen .Nulli secundus* I und
II, sowie ,Baby" (ein Luftschiff
aus Goldschlägerhaut — wohl
ein Unikum) verliefen resultat-
los, und man entschloß sich,
die Schiffe aus Frankreich zu
beziehen.
Auch in Amerika, wo man
unter dem dominierenden Ein-
fluß der Gebrüder Wright ver-
mutlich glaubte, die Luftschiffe
Abbildung 86. Preußisches MilitärluftsAiff. **"^* Flugzeuge ersefeen zu
können, gelangte man nur zu
kleinen, von Akrobaten gebauten Versuchsfahrzeugen im Stile Santos Dumonts, aber
weniger geschleift und elegant angefertigt und nur geeignet, Sensation zu machen.
Eine bedeutendere Unternehmung war das Luftschiff Weltmans, mit welchem eine
Fahrt an den Nordpol ausgeführt werden sollte. Dasselbe sollte nicht unabhängig
Die Tedinik Im XX. Jahrhundert. IV. ]g
LUFTFAHRT «
Abbildung 87.
Siemena-Sdiudcert-Schilf.
vom Winde sidi bewegen, sondern nur eine tnäSige Ablenkung von der Windrichtung
ermöglidien. Es war nadi dem Renardtypus gebaut und hatte einen kurzen, ge-
drungenen Ballon mit relativ schwachen Motoren. Um eine langdauernde Fahrt
zu ermöglidien, war ein
im Wasser schleifendes
Schleppseil angeordnet,
welches ein Erheben des
Schiffes in größere Höhen
verhindern sollte. Im
Jahre 1907 fand eine
kurze Fahrt statt, welche
nach wenigen Stunden
auf einem Gletscher in
Spigbergen endete. Ein
ähnliches Ergebnis hotte
ein weiterer Versuch im
Jahre 1909.
Im folgenden Jahre
1910 wurde der Versuch
gemacht, den Atlantisdten
Ozean von Amerika nach
Europa zu queren. Nach
dreitägiger Fahrt wurde
das Schiff, welches hilflos
mit dem Winde trieb und
durch das von den Wogen Abbildung 88.
Siemens -Schudcert-Sdiiff.
VON AUGUST VON PARSEVAL
275
gepeitsdite Sdileppseil
stark gefährdet war, von
derBemannungverlassen.
Die Bemannung wurde
von einem Dampfer ge-
rettet; das Luftschiff ver-
sdiwand in den Wolken.
In Rußland und Öster-
reich sind zurzeit Ver-
sufhe mit fremden sowohl
als auch mit eigenen Neu-
konstruktionen im Gange.
Bei den vielen bisher
ausgeführten Fahrten der
lenkbaren Luftschiffe hat
sich das Klima Mittel-
europas für die Luft-
fahrt als ungünstig erwie-
sen. In den für die Fahrt
in Betracht kommenden
Höhen bis etwa 500 m über dem Boden beträgt die mittlere Windstärke S — 10 m,
so daß nur Schiffe von mehr als 12 m Eigengeschwindigkeit eine einigermaßen ge-
nügende Brauchbarkeit haben. Nur sie können, auch beim „ Normal 'wetter, in nidit
zu langer Zeit ein der Windrichtung entgegenliegendes Ziel erreichen. Außerdem
sind Nebel und Wolken
Abbild. 89. Die vordere Betriebsgondel des
s-Sdiudcert-Sdtiffes.
Abbildung 90.
ein gefährlidies Hinder-
nis, indem sie die Orien-
tierung häufig unmöglich
machen; endlich bedro-
hen Schnee und Regen
die Tragkraft der Luft-
schiffe, und bei Gewit-
tern ist die Bli^gefahr
eine große. Aus diesem
Grunde ist kaum Aus-
sicht, jemals einen regel-
mäßigen Transportbe-
trieb mit Luftschiffen ein-
richten zu können.
Dagegen dürfte die
Verwertung der Luft-
schiffe für militärische
Zwecke, für Sport- und
LuftsAiff SAütte-L-n.. Vergnügungsfahrten sidi
mehr und mehr
breiten. Ihr Hauptfehler, die zu geringe Fahrtgesthwindigkeit, wodurch sie sich bei
stürmischem Wetter nicht gegen den Wind halten können, ist durch die neuesten
Erfolge der großen Schiffe ziemlich beseitigt, da ihre Marschgeschwindigkeit 15 — 16 m,
276 0 ° o o ° ° ° ° ° ° ° g g ° o ° o LUFTFAHRT ° o c » c ^ ° ° ° o o q c o ° g g o ..
ihre Höchstgeschwindigkeit 19 — 21 m/sek beträgt. Zum Sdiuge der Motorluftschiffe
vor den Einflüssen der Witterung werden sie in Hallen untergebracht. Ohne soliiie
ist ein Dauerbetrieb nicht denkbar. Die gewöhnliche vieredcige Halle hat den Nach-
teil, daß man nur nach
einer Seite herauskann.
Da man ein größeres
Schiff mit der Breitseite
gegen den Wind nicht
halten kann, so ist das
Heraus- und Hereinbrin-
gen unter Umständen un-
möglich. Das Ideal wäre
eine Rundhalle mit Aus-
gängen nach allen Seiten,
so daß die Schiffe immer
auf der Leeseite heraus-
und hineinkönnen. Doch
sind hierbei der große
Raumbedarf und die
Kosten hinderlich. Bis
jegt ist eine solche Anlage
nichtausgeführt; man hat
sich begnügt, geräumige
rechtedüge Hallen zu er-
riditen.
Einzigartig ist die Sie-
mens-S(hu(J(ert-Halte in
Berlin, welche um einen
festen Punkt drehbar ist
(Abbildung 88). Sie steht
auf einer Anzahl auf
kreisförmigen Schienen
laufender Rollwagen und
wird durch maschinelle
Kraft gedreht (In einer
Abbildung 91. Luffsdiiff SAütte-Uni. S'""de um einen ganzen
Kreis), so daß sie sich
der jeweiligen Windrichtung anpassen kann. Das Material der Hallen ist Holz, Eisen
oder Eisenbeton und Mauerwerk. Die Eingänge werden durch große Schiebetüren oder
bei einfacheren Anlagen durch Vorhänge geschlossen. Für den Feldgebrauch hat man
Zelthallen erbaut, die leicht transportiert und in kurzer Zeit aufgestellt werden können.
' in RMI nPD r:i \"\r:7 t:iVriK~' W/^hrend den Ballonfahrzeugen das Trag-
I 10. BAU DER FLUGZEUGE . W g„ den nötigen Auflrieb liefert, wl"d
bei Flugzeugen die Tragkraft auf dynamischem Wege gewonnen. Ein Flugzeug ist
ein Triebwerk, das eine größere Masse Luft nach unten fördert. Hierbei tritt eine
der Triebkraft gleiche entgegengesegte Reaktionskraft auf, die eigentliche Hebe-
wirkung,
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 277
Ist m die Masse der pro Sekunde geförderten Luft, w die der Luft erteilte mitt-
lere Vertikalgeschwindigkeit, so ist die Tragkraft T = m.w.
Beispiel : m = 800 cbm = 1 000 kg, w = 4 m/sek
1000
T= -^.4 = 408 kg, wog = 9-81
gleich Beschleunigung der Schwere.
Die hierzu nötige Arbeitsleistung ist im günstigsten Falle, nämlich wenn der
ganzen Luftmasse die gleiche Geschwindigkeit erteilt wird und gar keine sonstigen
Nebenbewegungen entstehen: ^
A = ^m w^ = T. rt
in unserem Beispiel = 816 kgm = 12*4 P. S.
Dieser Ansa^ bietet jedoch zurzeit unüberwindliche Rechnungsschwierigkeiten; er
lehrt aber, daß die zum Schwebenbleiben erforderliche Arbeitsgröße, die sogenannte
Schwebearbeit, verkleinert werden kann, indem man die Luftmasse, auf die gewirkt
wird, recht groß und die ihr erteilte Geschwindigkeit recht klein macht. Die Trag-
kraft T muß nämlich stets gleich dem Apparatgewicht sein und ist eine gegebene
Größe, während der Konstrukteur über m und w verfügen kann. Die Arbeitsleistung
w
T.rt ist also um so kleiner, je kleiner w ist. Nun ist auch T = m.w; je größer also
die bewegte Luftmasse m gemacht wird, um so kleiner wird die ihr erteilte Geschwin-
digkeit w und um so kleiner die Schwebearbeit (T.ö ).
Man muß also auf eine möglichst große Fördermenge hinwirken, braucht dazu
aber große Flächen und große Querschnitte.
Zu der Schwebearbeit tritt nun die Fortbewegungsarbeit noch hinzu. Beides be-
einflußt sich gegenseitig. Eine große Fahrgeschwindigkeit vermehrt einerseits die
Fördermenge, vermindert daher die Schwebearbeit, erhöht dagegen die Fahrtwider-
stände. Daher hat jedes Flugzeug eine günstigste Geschwindigkeit, bei der es mit
einem Mindestverbrauch an Arbeit fliegt.
Die verschiedenen Systeme unterscheiden sich durch die Art des Triebwerks.
1. Die Schwingenflieger oder Schlagflügel werke.
Dieselben sind dem Vogelflügel nachgebildet, haben auf- und niedergehende Flächen
mit einem System von Klappen, die sich beim Schlage schließen, bei der Hebung
öffnen. Lilienthal hat ein solches Werk mit Fußbetrieb probiert, nach seiner Angabe
mit gutem Wirkungsgrad, der aber doch noch lange nicht ausreichend war. Neuere
Versuche blieben ergebnislos. Solche Apparate arbeiten mit Flächen von ungleich-
förmiger Schlaggeschwindigkeit, und es ist wahrscheinlich, daß hierbei wesentlich andere
Widerstände auftreten als bei den bisher untersuchten, gleichförmig bewegten Flächen.
Bei der Arbeit auf der Stelle ist jedoch die Fördermenge zu klein und das Klappenwerk
zu kompliziert und kraftraubend. Wendet man einen Anlauf an wie die großen Vögel,
arbeitet also mit Fahrgeschwindigkeit, so bessert sich die Fördermenge, und man kann
auch die Klappen einfacher halten, weil sie sich nicht so weit zu öffnen brauchen.
Der Apparat verspricht dann guten, aerodynamischen Effekt; die hin- und her-
gehende Flügelbewegung bereitet aber große mechanische Schwierigkeiten.
Ein zweites System sind die Radflieger, bei denen die hebenden Flächen an einem
Rade mit horizontaler Achse befestigt sind und meist wie Schaufeln eines Rad-
dampfers sich drehen, so daß sie mit geringem Widerstand nach oben, mit großem
278 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
nach unten gehen. Diese Apparate sind schwer, kompliziert und haben eine viel zu
geringe Fördermenge. Ihre praktischen Ergebnisse sind gleich Null.
Weit besser sind Flugräder mit vertikaler Achse, die sogenannten Tragschrauben;
sie sind technisch leichter ausführbar; am Pla^ arbeitend haben aber auch sie eine
zu geringe Fördermenge und brauchen zum Erheben vom Boden eine erhebliche
Kraft. Es ist noch nidxi gelungen, diese Schwierigkeit zu überwinden. Der erste
Gedanke geht, wie aucii der der Schwingenflieger, bis auf Leonardo da Vinci zurück.
Da eine Schraube ein drehendes Reaktionsmoment auf den Apparat ausübt, muß
für Aufhebung dieses Moments durch Anordnung von gegenläufigen Schrauben oder
anderweitig gesorgt sein. Ein Schraubenflieger besteht demnach aus mindestens zwei
gegenläufigen Tragschrauben, die nebeneinander (Cornu, Lfeger) oder auf der gleichen
Achse übereinander (Degn) angeordnet sind; ferner aus Höhensteuer und Seiten-
steuer. Die Steuerkräfte können selbstverständlich auch wieder durch entsprechend
angeordnete Luftschrauben erzeugt werden. Von den ziemlich zahlreichen Versuchen
hat keiner einen praktischen Erfolg gehabt. Die Apparate Cornu's, Lagers und anderer
haben sich auf kurze Zeit mit ihrem Führer vom Boden erhoben; doch waren sie für
den Dauerbetrieb zu schwach.
Die Vorwärtsbewegung wird entweder durch besondere Zugschrauben, durch schiefe
Flächen, auf welche der Schraubenstrom geleitet wird (Cornu), oder am einfachsten
dadurch erzielt, daß man den Tragschraubenachsen eine Neigung nach vorn gibt, wo-
durch sie mit einer Komponente ihre Kraft nach vom drücken.
Bei der Vorwärtsbewegung nimmt die Tragkraft der Hubschrauben erheblich zu,
wie die Versuche Riabuschinskis in Koutchino gezeigt haben, was übrigens schon aus
dem allgemeinen Gese^ der Fördermenge folgt. Doch ist dann die Belastung der
Schraube eine exzentrische, weil die der Fahrtrichtung entgegenlaufende Hälfte der
Schraube einen weit stärkeren Luftwiderstand erfährt als die mit dem Fahrtwind
rückwärtslaufende Hälfte. Für eine gleichförmige Wirkung ist eine zweiflügelige
Schraube unzureichend, da der Doppelflügel in der Stellung parallel zur Fahrtrichtung
einen ganz anders gelagerten und in der Größe verschiedenen Auftrieb erzeugt als
in der Stellung senkrecht dazu; es müssen also mindestens vier Flügel an einer
Schraube vorhanden sein.
Da ein Motorversager bei kleinen Schraubenflächen eine Katastrophe herbeiführen
muß, so hat Klingenberg Schrauben mit voller Kreisbedeckung versucht. Sie stellen
sich aber in Gewicht und Kraftbedarf zu ungünstig.
Schraubenflieger müßten also zwei Motoren haben, damit nicht plö^lich die ganze
Motorkraft aussehen kann.
Sie hätten den großen Vorteil einer direkten Tragkraft, die durch stärkere In-
anspruchnahme des Motors sofort gesteigert werden kann und nicht in erster Linie
von der Geschwindigkeit abhängt. Zum Erheben ist nur ein geringer Anlauf erfor-
derlich, so daß man aus eingeschlossenen Räumen leichter herauskommt. Läßt man
einen mäßigen Anlauf zu, so ist in Dimensionen, wie sie je6t etwa die Aeroplane
haben und mit der gleichen Motorkraft wie jene, das Erheben vom Boden voraus-
sichtlich nicht schwer. Vielleicht hat tro^ aller Schwierigkeiten das Schraubenflugzeug
noch eine Zukunft.
Eine indirekte Art der Kraftausnu^ung besi^t der Flugdrachen, der Aeroplan.
Hier wird die Tragkraft dadurch gewonnen, daß eine große Segelfläche in schwach
geneigter Stellung geradlinig und rasch durch die Luft gezogen wird. Indem hierbei
die Luftmassen nach unten ausweichen, ergibt sich eine ausreichende und ökonomische
o o 0 o o o o o = o 0 o VON AUGUST VON PARSEVAL « o o o <, = o o o o 279
Luftförderung. Die Vorwärtsbewegung wird durdi Luftschrauben hervorgebracht,
welche durdi Benzinmotoren betrieben werden. Der Motor wirkt also direkt nur auf
die Vorwärtsbewegung, nicht auf die Tragkraft, und alles ist abhängig von der Auf-
rechterhaltung der für das Schweben erforderlichen relativen Geschwindigkeit. Geht
diese einmal verloren - — sei es durdi einen Fehler in der Bedienung oder durch
plöglich auftretenden Rückenwind ■ — , so tritt ein plöttliches Sinken ein, und auch eine
stärkere Motorwirkung kann dies nicht sofort beseitigen.
Trots dieser gefährlichen Nachteile hat der Aeroplan seit dem Jahre 1906 durch
seine leichte technische Ausführbarkeit und seine ökonomische Wirkungsweise einen
raschen Aufschwung genommen. Die wesentlichen Teile des Aeroplans sind:
1. Die Tragfläche; 2. die Schraube nebst Motor; 3. ein Köhensteuer; 4- ein Seiten-
steuer; 5. die Steuerhebel; 6. das Anfahr- und Landungsgestell.
1. Die Tragfläche ist erheblich breiter als tief. Das Verhältnis schwankt zwi-
sehen 1:4 und 1:8 (bei DoppeldecJtern). Die Form der Fläche ist meist rechtecitig
oder trapezförmig, oft mit abgerundeten
Edten. Neuerdings vielfach mit verbrei-
terten, flacherliegenden seitlichen Enden.
Gebildet ist die Fläche aus einem aus
Längsträgem aus Stahl oder Holz und
aus leichten Querrippen bestehenden Rah-
men, der beiderseits mit Stoff überzogen
ist (siehe Abbildung 94 rechts). Die Profile
sind meist einfach nach unten gewölbt.
Wegen der Wirkung der Wölbungen siehe
, Luftwiderstand *.
Der Flügel kann ohne Schaden ziemlich Abbildung 92. BWriot-Flugzeug.
dick gemacht werden, und zwar kann, wie
schon Lilienthal gefunden hat, die Verdidtung entweder ganz am vorderen Rande
liegen — was theoretisch als das Günstigste nachgewiesen wurde — oder mehr gegen
die Mitte zu; im Effekt macht das keine wesentlichen Unterschiede. Neuerdings hat
man auch s-förmig gekrümmte Profile angewendet, auch solche, deren hinterer Teil
(Vi — Ve der Breite) elastisch war. Die teilweise elastisdten Profile verhindern die
gefährliche Überlastung der Hinterkante, welche das Überkippen des Fahrzeuges
herbeiführt, und machen also das Fahrzeug stabiler. Das nämliche ist bei starren
S-förmigen Profilen der Fall, doch ist hierbei die Tragkraft der Flügel verringert.
Die Bededtung der Fläche geschieht durch beiderseits aufgenagelten lacjtierten oder
gummierten Webstoff aus Baumwolle, Leinwand oder Ramie.
Ist nur eine Tragfläche vorhanden, so nennt man das Flugzeug .EindecJter'. Sind
zwei oder mehr Flächen übereinander, so spricht man von Zwei-, Drei- oder Mehr-
deckern. Hierbei werden die Flächen auch staffelförmig angeordnet, so daß die hin-
teren Flächen etwas zurücjcstehen.
Bei Mehrdediern kann man konstruktiv ausgebildete Brückenträger mit Verspan-
nungen einbauen und die Längsgurtungen bequem eindecken. Solche Flächen sind
daher im Gewicht leichter — auf den Quadratmeter gerechnet - — , haben aber auch
eine geringere Tragkraft (Zweidecker ca. 80°/o des Eindeckers).
2. Die Schraube (Konstruktion siehe Abschnitt „Luftschraube') hat einen erheb-
lichen Zug zu liefern. Zu dem Widerstand der Aeroplanfläche tritt noch der Fahrt-
widerstand der Konstruktionsteile mit rund 100% hinzu.
LUFTFAHRT <
Eiffel hat für verschiedene Modelle von Aeroplanen den Widerstand bestimmt. Er
fand folgende Widerstände:
Eindedier Esnault Pelterie
. Balsan . .
, • Paulhan-Tatin
Doppeldedter Farman
Eindedter Nieuport. .
21 *>/o des Gewidifs
200/0
17Wo Minimum (siehe Abbildung 94)
23 «/o
20% bei 6" Steigung.
Bei einer Steigung von 3° aber fiel das Prozenfverhältnis mit der Geschwindigkeit;
es war bei ,.,_ nesm
5 15 m — 25-6"/o
10-10 m — 23-8''/o
15 m — 22-5"/o
Besonders bemerkenswert ist der niedrige Wert für den großen Farmanschen Doppel-
. dedcer.
Hiemach scheint des Verhältnis der Tragkraft zum Widerstand bei großen Ge-
schwindigkeiten günstiger zu werden, was sich daraus erklärt, daß die Tragkraft der
Aeroplanflächen nahezu dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional wächst, die
Widerstände von Konstruktionsteilen und die Luftreibung aber mit einer geringeren
Potenz. Auch ist die Luftreibung am großen Apparat kleiner als am Modell, weil
das Modell kürzer ist und die rückwärtsliegenden Teile der tiefen Flächen im Mit-
wind liegen und dadurch weniger Reibung haben.
Steigt oder fällt der Apparat im Winkel y, so kommt zu diesem Betrag von ca.
HO^Io des Gewichts noch ein Betrag infolge der Wirkung der Schwerkraft; es ist dann
der Schraubenzug n.G + .G.sin/; es bedeutet hier G das Gewicht, n das Verhältnis
— T — ök~ft *"*" ^^" horizontalen Flug, das nach Eiffel =0*2 zu sefeen ist.
Beispiel: Eindedier von 5C0 kg Gewicht und 25 m Geschwindigkeit soll 1 m pro
Sekunde steigen, sin -/ = 004 also Z = 0-2 . 500 -f 0-04 . 500 = 1 20 kg. Danach effek-
tive Motorleistung beim Steigen
120 25
— =j — ^ 40 P. S., beim Horizontal-
C
75
liehe Kraftbedarf ist wegen der Effekt-
verluste der Luftschraube um etwa
50 «/o größer.
Meist sigt die Schraube direkt
auf der Motorachse; dann ist es aber
nicht möglich, mit dem Durchmesser
über 2'8 m zu gehen wegen der
Abbildung 93. Parman-Flug«ug. '^«f«*^'" ^^^ Auseinanderfliegens und
der großen Luftreibung; bei grö-
ßerem Durchmesser ist also eine Überse^ung ins Langsame nötig. Eine Schraube
übt ferner auf den Apparat ein drehendes Reakfionsmoment aus, das um so größer
ist, je langsamer sie bei gegebener Motorleistung läuft. Nimmt man daher große
und ins Langsame übersegte Schrauben, was im Interesse des Effekts liegt, so wird
dieses Kippmoment unbequem; deswegen wandten die Gebrüder Wright zwei gegen-
ooooooo^oa.^^ VON AUGUST VON PARSEVAL qocooooooq 281
läufige Schrauben an; dod\ erhält man dann ein neues Moment der Unsicherheit in
der Kraftübertragung (Ketten oder Winkeiräder). AuIJerdem übt, wenn eine der
Schrauben (etwa durch Auseinanderfliegen) plö^Iidi unbrauchbar wird, die andere
ein seitlich schwenkendes
Drehungsmoment aus,
das den Apparat leicht
ganz umwirft. An Effekt
ist aber eine gute Doppel-
schraubenanordnung, trog
ihres höheren Gewichts
und troß der Verluste in
der Kraftübertragung, der
einfachen Sdiraube über-
legen.
Ob die Schraube am
vorderen oder hinteren
Ende des Flugzeuges an-
gebracht wird, ist für die
Stabilität gleichgültig. Es
ist jedoch nicht vorteil-
haft, wenn der von der
Schraube erzeugte starke Abbildung 94. EindeAer Paulhan -Tatin.
Luftstrom direkt auf vo-
luminöse Teile des Flugzeuges trifft und einen schädigenden Widerstand erzeugt.
Die Lage der Sdiraubenachse ist am günstigsten, wenn sie gleidizeitig mit dem
Schwerpunkt der Maschine und mit dem Zentrum der Widerstände in einer Linie
liegt. Ist die Lage des Achsenschwerpunktes tiefer oder höher, so wird — rein
theoretisch — bei jeder Veränderung der Schraubenzugkraft das Flugzeug seine
Neigung ändern, ein Umstand, dem übrigens die Steuerung auch leicht entgegen-
wirken kann.
3. Das Höhensteuer besteht aus einer- — oder mehreren — um eine Oueradise
beliebig drehbaren Flädie und liegt in erheblichem Abstände vor oder rüdcwärts der
Tragfläche. Liegt das Höhensteuer voraus, so wird meist hinter der Hauptfläche noch
eine , Gegengewicht' genannte Dampfungsfläche angebracht, welche die allzu harten
Wirkungen des Vordersteuers abmindert (Abbildung 93). Die Wirkung des Höhen-
steuers muß mindestens so groß sein, daß es möglich ist, kippende Momente von
Luftwirbeln an dem Apparate auch unter ungünstigen Umständen auszugleichen. Liegt
das Höhensteuer hinter der Tragfläche, so wird es meistens an eine Dämpfungsflädie
angegliedert. Hierdurch wird bei gutem Wetter die Steuerung erleichtert, bei groben
Böen aber das rasche Herumreißen erschwert. (Abbildung 94.)
Sei der mittlere StoQwinkel der Haupttragfläche gleich 6*^ - — ein häufig vorkom-
mender Wert — , beim Fluge möge er um +6", d.i. zwischen 0 und 12" variieren,
so muß der Kraftmittelpunkt um ca. 5Wo der Flächenbreite nach vorn und um 23''la
nadi hinten sich verschieben.
Sei die Breite der Tragfläche b, G ihre Tragkraft, so sind die dadurch entstehen-
den Kippmomente +b.G.005 und — b.G.0*23.
Sei der Abstand von Mitte der Tragfläche zur Mitte der Steuerfläche gleich I, eine
für den Flug sehr wichtige Dimension, welche ich die „steuernde Länge* des Flug-
LUFTFAHRT <
Zeuges nenne, so ist zum Ausgleich eine zusätzliche Kraft auf das Steuer nötig Ap,.
Das Moment dieser Kraft ist Ap.\, und man findet
...... . , 005b. G
beim Abwartssteuem '^P] = + j
beim Aufwartssteuem Ap^ = H j — '■ —
Das obere Vorzeichen gilt für ein hinteres, das untere für ein vorderes Höhensteuer,
Segen wir z. B. _ ._. , , « t ^
0^400 kg b^2 m, 1=6 m,
so folgt für ein hinteres Höhensteuer ein zusäglicher Drudt
Ap,=-\-6-7 kg, ^Pj^— 30-6 kg
Set z. B. der Normaldrudt auf ein Höhensteuer eine Tragkraft von 16 kg, so
müQte in dem betrachteten zweiten Falle ein Druck von 16 — 30'6 kg, d. i. ein ab-
wärtsgerichteter Druck von 14'6 kg vorübergehend auftreten.
Eine sehr gefährliche Erscheinung sind niedergehende Luftströme. Sie bewirken,
daß der Stoßwinkel plöglich negativ wird. Dann erhalten die Tragflächen an der
Vorderkante Oberdruck, während die abwartsgewölbfe hintere Hälfte Drudi von unten
behält. Unter gleichzeitigem Nachlassen der Tragkraft treten daher starke, vorwärts-
kippende Momente auf. Durch das eingeleitete Überschlagen wird aber der negative
Winkel vergrößert, und dadurch wächst wieder das Kippmoment. Wenn das Höhen-
steuer dann nicht kräftig ganug ist, um diese Wirkung zu überwinden, kann der Pilot
den Absturz nicht verhindern. Hierauf sind eine ganze Anzahl Unglücksfälle zurück-
zuführen.
Liegt das Höhensteuer rücjcwärts der Hauptfläche, so bedarf es keiner besonderen
Dämpfungsfläche. Der Winkelausschlag des Höhensteuers muß dann so bemessen
sein, daß es sich bei einer Kurve von gegebenem kleinsten Krümmungshalbmesser
Q von etwa 100 m der
Flugbahn mit einem ge-
wissen Spielraum an-
schmiegen kann. Sei I
die steuernde Länge, so
wird der Drehungswinkel
1 189 ... , ^
' Q JV
0 =^ 100 m wird y — 3^
wozu noch ein Spielraum
von 3" tritt. Das Höhen-
steuer muß also einen
Ausschlag von +6" (Mi-
nimum) machen können.
Abbildung 95. Wright-Flugzeug mit Vordersle«er. '^t das Höhensteuer hin-
ter einer Dämpfungs-
fläche angebracht, so muß der Drehungswinkel entsprechend größer sein, da dann der
mittlere Winkel beider Flächen zusammen als Einstellwinkel anzusehen ist.
Liegt das Höhensteuer hinten, so arbeitet es in der von der Hauptfläche erzeugten
Luftwelle; es wird dadurch stark beeinflußt, und bei zu geringer Entfernung von der
o o „ c o o Q c o g ^ 0 VON AUGUST VON PARSEVAL o q o q c o o ^ o o 283
Haupttragfläche kommt überhaupt keine klare Steuerwirkung zustande. Gewöhnlich
läßt man einen Zwischenraum gleich der doppelten Breite der Hauptflädie zwischen
beiden. Zu GÖttingen wurden Versuche gemacht, welche zeigten, dal} ein solches Höhen-
steuer ebenso wirkt, als
wenn es frei in einem
etwas abwärtsgerichteten
Luftstrom stände. Die
Abwärtsneigung dieses
Luftstroms ist etwa dem
halben Einstellwinkel
der Hauptfläche gleich.
Die von vom auf das
Höhensteuer treffende
Strömung wird durch die
Hauptfläthe also gewis-
sermaßen gerichtet, und
daher kommt auch die
auffallende Erscheinung, Abbildung 96. Aviafik-EindeAer.
daß ein hinteres Höhensfeuer gegen vertikale Riditungsänderungen der Strömung
ziemlich unempfindlich ist.
Aus Sicherheitsgründen empfehlen sich groQe, weitabliegende, genügend weit ver-
stellbare Höhensteuer, deren Drehungsachse eine möglichst neutrale Lage zu geben
ist, damit ihre Bedienung wenig Kraft erfordert. Sie müssen ferner sowohl nach oben
als nach unten drücken können.
Rücliwärtsliegende Höhensteuer erhalfen zweckmäßig eine tiefe und wenig breite
Form, weil diese Art bis zu hohen Einstellwinkeln hinauf gute Steuerkraft behält
und dadurch der automatischen Stabilität förderlich ist.
Vordersteuer, bei denen man auf automatische Stabilität nicht rechnet, macht man
ähnlich den Tragflächen breit und wenig tief (siehe Abbildung 95).
Die Größe der Steuer schwankt zwischen 15 und 25''lo der Tragflächen.
Man strebt bei Flugzeugen eine automatische Stabilität an. Hierzu muQ die Flug-
bahn die der Arbeitsleistung des Motors entsprechende Neigung zum Horizont haben.
Segt der Motor aus, so muß der Apparat von selbst abwärts gesteuert werden, bei
Mehrleistung aufwärts, damit die für den Aeroplan lebenswichtige Fluggeschwindigkeit
erhalten bleibt; kleinere Störungen müssen ohne Eingreifen des Führers überwunden
werden. Aus der Bedingung einer gleichförmigen Geschwindigkeit folgt, daß der
Stoßwinkel, mit welchem die Tragfläche gegen die Luft drüdit, konstant sein muQ.
Die selbsttätige Einstellung auf konstanten StoQwinkel ist bei mittleren Geschwindig-
keiten durch angemessen große, hinten liegende Höhensteuerflächen zu erreichen. Sie
ist die erste Bedingung der automatischen Stabilität.
Bei großen Gesdiwindigkeiten, welche einen kleinen Einstellwinkel der Hauptfläche
bedingen, ist aber die Wanderung des Kraftmittelpunktes bei geringen Veränderungen
des Einstellwinkels recht erheblich; dann reicht die Einstellkraft des Schweifes nicht
mehr aus, und die Apparate bedürfen eines unausgese^ten Balancierens mit dem
Höhensteuer, Hier müssen also sehr große Höhensteuer angewendet werden, ohne
doch den Zwedt vollkommen zu erreichen.
Bisher ist es nicht gelungen, einen großen Flugapparat auch bei Böen automatisch
stabil zu machen, so leicht dies auch anscheinend bei kleinen Modellen gelingt.
284 QooooQooooooooooo LUFTFAHRT <
Der Grund ist, daß die Längenabmessungen der großen Apparate im Verhältnis zu
den Kurvenhalbmessern zu groß sind. Die Apparate können daher engere vertikale
Kurven ohne Hilfe des Führers nidit besdireiben.
Das Höhensteuer und die Dämpfungsflädien werden eben oder gewölbt aus-
geführt. Die Wölbung ist nur dann empfehlenswert, wenn aussdiließlidi Drüdce
von unten zu erwarten sind. Andernfalls ist eine ebene Fläche besser geeignet.
Apparate, die für große Geschwindigkeiten bestimmt sind, werden daher zwedimäßig
mit ebenen, großen und kräftigen Höhensteuern versehen, um ein Überkippen sidier
zu vermeiden.
Das Höhen- (und Seiten-) Steuer wird entweder so ausgeführt, daß es sidi in Schar
nieren oder Gelenken dreht, oder daß elastische, nach hinten ausstehende Rippen auf-
und abgebogen werden. Sofern die Haltbarkeit hierbei nicht leidet, ist legteres Ver-
fahren aerodynamisch vorteilhafter.
Gefördert wird die Stabilität dadurch, daß man die schweren Massen möglidist
voraus anordnet. Schwer belastete Tragflächen müssen vom liegen, leichter belastete
Höhensteuer rückwärts folgen. Beim Gleitflug hat der Apparat das Bestreben, mit
den schweren Massen vorauszugehen, weil hierbei die Triebkraft in der Schwere und
dem Beharrungsvermögen der Massen liegt; er wird also Neigung haben, zu kippen,
wenn der Schwerpunkt zu weit hinten liegt. Dies zeigt sich schon bei jeder zu-
fälligen Änderung der Motorleistung. Der Schwerpunkt soll auch nicht zu tief unter
der Hauplfläche liegen, weil hierdurch das Pendeln begünstigt wird, ohne daß die
Stabilität merklich zunimmt.
Die seitliche Lage wird nach dem Vorgange der Gebrüder Wright fast allgemein
durch die sogenannte Verwindung der Haupttragflächen geregelt Hierbei wird die
Fläche so verdreht, daß der Luftstoßwinkel an einer Flügelspiße sich vergrößert,
während er sich an der anderen um ebensoviel verkleinert. Dadurch wird die Trag-
kraft auf der einen Seite vermehrt, auf der anderen vermindert und das Plugzeug
mit großer Kraft um
seine Längsachse ge-
dreht.
Bei mehreren Flug-
systemen (zuerst bei Far-
man) werden hierzu be-
sondere, weit seitlich an-
gebrachte Steuerflächen
(Abbildung 97) verwen-
det, die entweder ge-
trennt von den Trag-
flächen oder an deren
hinterem Rande ange-
brachtsind. IhreWirkung
ist nicht so kräftig, die
Abbild. 97. Avintik-DoppeldeAer. Quersteuerung durch seitliche FlSAen. Herstellung und Hand-
habung aber bequemer
Andere Anordnungen, wie das Vergrößern der ausladenden Flächen durch seitliches.
Herein- oder Herausschieben der Spitjen, haben eine praktische Bedeutung nicht erlangt.
Die Regelung der Seitenneigung (Quersteuerung genannt) steht in enger Be-
ziehung zu der seitlichen Lenkung. Wenn die Aufgabe gestellt ist, das Flugzeug in
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 285
einer horizontalen Kurve zu führen, so ist hierzu eine reditwinklig zur Flugbahn ge-
richtete horizontale Kraft nötig, weldie der Zentrifugalkraft gleidi und entgegengese^t
ist. Diese seillich ablenkende Kraft wird im allgemeinen dadurch hervorgebracht, daß
die Tragfläche seitlich geneigt wird. Der auf der Tragfläche liegende Winddruck zer-
legt sich dann in zwei Komponenten, eine vertikale, welche die Tragkraft liefert, und
eine horizontale, das ist die seitlich ablenkende Kraft, welche der Zentrifugalkraft C
gleich ist. Sei W der Winddruck, G das Gewicht
und ß der Seitenneigungswinkel, so ist
AC=C, AG=G / ^.^
G.v^ , v'
C = G.tg^ = -^oderr = g^^
Beispiel: ß = 10^, v = 20m/sek
____400___ ^
^~ 9-81. 0-1 763""^^^"^
Die seitliche Kraft, welche der Zentrifugalkraft
das Gleichgewicht hält, kann jedoch auch durch Abbildung 98. Flug in der Kurve.
den Luftwiderstand vertikaler Wände erzeugt werden, welche beim geraden Flug
parallel zur Bahn stehen; beim Kurvenflug wird durch das Seitensteuer der Kopf in
die Kurve hineingedreht. Dadurch werden die genannten Wände an der Außenseite
vom Windstoß getroffen und drücken das Fahrzeug in die Kurve. Dabei wirkt auch
eine Komponente des Sdiraubenzuges seitlich ablenkend mit.
Die Voisinschen Flugapparate mit ihren dem Zellendrachen nachgebildeten Flug-
flächen besi^en soldie vertikalen Wände. Vereinzelt kommen auch kammartig über
der Mitte stehende vertikale Flächen vor, deren Hauptwirkung allerdings darauf be-
ruht, daß sie eine Schräglage des Flugzeuges herbeiführen.
Die automatische Stabilität nach der Seite ist ein lebhaftes Bedürfnis. In be-
schränktem Maße wird sie erzielt, indem man den Flächen nach oben die Form eines
flachen V S'^^- ^^^^^ verursacht jedodi bei seitlichen Windstößen Schwankungen,
denen ein Flugzeug mit ganz horizontalen Flädien weniger unterworfen ist. Deshalb
gibt man den Flächen nur eine geringe seitliche Neigung, etwa 3^ oder biegt nur
die äußeren Flügelspi^en nadi oben.
Die Einstellung der Längenachse in die Flugbahn wird durch die Seitensteuer be-
wirkt. Meist sind dieselben recht klein. Aber audi hier tut man gut, sie so groß
zu machen, daß man eine kräftige Wirkung unter allen Umständen ausüben kann.
Die Steuerhebel bestehen aus dem Hebel für die Höhensteuerung, für Seiten-
steuerung und für die Quersteuerung, wozu noch die Regulierungshebel des Motors
kommen.
Am gebräuchlichsten ist ein Universalsteuerorgan, bestehend aus einem nach all^n
Seiten ausschwingenden Hebel, welcher an seinem freien Ende ein Handrad trägt.
Durch Vorwärts- und Rückwärtslegen des Hebels wird die Höhensteuerung betätigt,
durch Seitwärtslegen die Verwindung, durch Drehen des Handrades das Seitensteuer.
Bei Wright wird Verwindung und Seitensteuer nach Bedarf gleichzeitig oder einzeln
betätigt, während für die Höhensteuerung ein gesonderter Hebel vorhanden ist.
Andere Anordnungen teilen den Füßen der Piloten die Seitensteuerung zu.
Auf die Führung der Steuerdrähte, die der Sicherheit halber vielfach doppelt ge-
nommen werden, muß besondere Aufmerksamkeit gerichtet sein. Zu fordern ist auch,
daß die Steuerhebel beliebig feststellbar sind, so daß der Führer bei gutem Wetter
sie zeitweilig loslassen kann. Damit aber bei grobem Wetter die Steuerung nicht
286 o o 6 o ., 0 o o o 0 6 6 o o = o » LUFTFAHRT <
sdion physisch zu anstrengend wird, müssen alle Teile möglichst leicht gehen; grö-
ßere Steuer müssen ausbalanciert sein.
DAS FAHRGESTELL muß das Rollen auf dem Boden mit voller Fluggeschwin-
digkeit gestatten und die Landungsstöße aufnehmen. Es soll gegen Umkippen nach
vorn und nach den Seiten
Sicherheit bieten. Hierzu
wird der Apparat in brei-
ter Basis durch gut ge-
federte Fneumatikräder
an drei oder vier Punk-
ten «nterstüöt. Als Fe-
derungsmaterial dienen
Gummi- und Stahlfedern,
die in besonderen Spe-
zialausfuhrungen gelie-
fert werden. Gummi ist Abbildung 99. FIugMuß der LuHverkehrs-G. m.b.H.
leichter, Stahl zuverläs-
siger. Zum Abfangen der Stöße werden bisweilen Öl- und Luftbremsen verwendet.
Zeppelin benugt bei seinem Luttschilf Luftkissen gegen den Stoß bei Bodenberührung.
Die häufigste Anordnung ist; zwei Räder vorn und weit seitwärts, rückwärts ein dritter
Punkt, der durch ein Rad oder eine elastische Sdileife gebildet wird. Doch hat man
auch vier Punkte angewendet: einen weit vorn mit einem Rad, um das Übersciilagen
zu verhindern, zwei links und rechts, einen hinten. Am häufigsten ist die Anordnung
mit drei Punkten (Abbildung ICO). Beide Vorderräder si^en an einer durch starke
Gummizüge gefederten Adise.
Die Anordnung hat den Nachteil, daß beim Landen mit Seitenwind, wenn der
Apparat sidi schräg zu seiner Achse bewegt, leicht ein Abbrechen der Räder durch
die Reibung am Boden stattfindet. Um dies zu vermeiden, hat man die Rollen in
Gabeln einstellbar, wie an Möbelfüßen, angeordnet. Durch besondere Federn werden
sie in ihrer Mittelstel-
lung festgehalten.
Abbildungen 92 und
101 zeigen als Beispiel
für viele die Anordnung
Bldriots. Das Rad si^t
in einer Gabel, welche
um die Längsachse des
Stügrohrs drehbar und
außerdem auf- und ab-
klappbar ist. Nach oben
ist es durch eine zweite
Gabel gelenkig mit einer
Abbildung 100. Flugzeug von .Euler', Fahrgestell. «"^ '^^"^ Hauptrohr ver-
sdiiebbaren Muffe ver-
bunden (Abbildung 101). Diese Muffe wird durch starke Gummizüge nach unten ge-
halten. Beim Aufsetten gleitet sie nach oben. Durch zwei leichte Zugfedern, in Ver-
bindung mit der Verbindungssfange zwischen den Rädern, sind die Räder für ge-
wöhnlich in Normalstellung gehalten.
oooooooooQoo VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o <, o <> o o o 287
Die einfadiste Anordnung ist die-
jenige Farmans. Bei dieser sind
zwei Paar Räder nebeneinander an
kurzen Adisen angeordnet, die mit-
tels Gumnti an einer starken Schiit-
tenkufe gehalten werden. Außerdem
sind sie mit einem vorwärtsgelegenen
Punkte durch ein Universalgelenk
derart verbunden, daß das Radgestell
sich sowohl um die Längsachse als
um die Querachse drehen kann (Ab-
bildung 102).
Die Räder können sich daher
ebensowohl den Unebenheiten des
Bodens wie einer vcn der Mittel-
linie des Fahrzeuges abweichenden
Fahrtrichtung anpassen. Bei stär-
keren Stößen dehnt sich das Gummi
derartig stark, daß die Schlittenkufe
aufseht.
Abbildung 102 und andere zeigen
dieses Gestell, das noch den Vorteil
hat, wegen der größeren Oberfläihe
der vier Räder in weichen Boden
nicht so tief einzusinken. Die An-
fahrgestelle können mit Rücksicht Abbildung 101. Fahrgestell von BWriot.
auf das Gewicht nicht so fest gebaut werden, als es wünschenswert wäre. Auch die
Federungen sind nicht imstande, eine mäßige Fallgeschwindigkeit aufzufangen; daher
ist alles von der Gesdiidilichkeit des Piloten abhängig, und Beschädigungen sind
häufig. Die Anordnung der Motoren und Schrauben auf den Flugzeugen bietet
Schwierigkeiten. Eine allseits be-
friedigende Lösung gibt es bis jefet
noch nicht.
Bei den ,Eindecicem' ist die ver-
breitetste Form die folgende: in
einem gemeinschaftlichen Körper, der
oft als Bootskörper ausgebildet ist,,
sind vorn die Schraube mit Motor
— die Schraube direkt auf der
Motorachse — angeordnet, dahinter
als Gegengewicht rücJcwärts der Füh-
rer, dazwischen die Plage für etwaige
Passagiere, weiter rückwärts der
Schweif. Hinzu tritt noch ein hohes
Abbildung 102. Flugzeug der Albalroswerke. Anfahrgestell. Der Schwerpunkt liegt
dicht an der Haupttragfläche. Die Anordnung besitzt geringes Gewicht und ist tech-
nisch bequem, doch wirft die Schraube den Luftstrom und das Motoröl den Fahr-
gästen ins Gesicht. Die Beobachtung nach unten ist durch die Fläche wesentlich
288 <. o o = 00000000 = 0000 LUFTFAHRT ■
behindert. Der Sdiwerpunkt liegt sehr hodi, daher beim Anfahren und Landen große
Neigung zum Überschlagen.
Zweite Anordnung (Grade- Apparate): Motor und Sdiraube sigen oben in der Fläiiie,
die Passagiere unten; die Beobachtung nach unten ist besser, dagegen sind die Passa-
giere beim Landen mehr gefährdet.
Dritte Anordnung: Motoren und Sitje sind unten, die Schrauben oben, zuweilen
hinter der Fläche, wie bei Domer. Hier ist die Beobachtungsfähigkeit gut. Die Be-
lästigung durdi die Schraube fällt fort, doch ist eine Kraftübertragung vom Motor zu
der Schraube nötig.
Die Hauptschwierigkeit beruht in der Anordnung der Schraube. Diese darf nicht
allzu tief zum Boden herabreichen; dadurch wird aber auch der Motor, wenn die
Schraube, wie meistens, direkt auf der Achse sigt, in eine unnatürlich hohe Lage ge-
bracht. Legt man die Schraube hinter die Kaupttragf lache, so verursacht es Schwierig-
keiten, mit dem Verbindungsgestänge zwischen Haupttragfläche und Steuerfläche vorbei-
zuksmmen. Legt man sie ganz nach vorn, so hindert sie die Ausbildung derjenigen
Teile des Gestelles, welche das Überschlagen des Flugzeuges bei Landungen ver-
hindern und die Schraube vor Be-
schädigungen schüren. In dieser Lage
hat sie den Vorteil, daO sie beim Aus-
einanderfliegen vitale Teile nicht be-
schädigen kann.
Werden zwei Schrauben angewen-
det, wie bei Wright, so ist die An-
ordnung bequemer, weil die Mitte frei
bleibt; dann aber hat man zwei Kraft-
übertragungen.
Bei vielen Zweideckern liegt der
Motor in der Mitte zwischen den beiden
Tragflächen, die Schrauben dahinter.
Der Träger, welcher die Verbindung
zwischen den Haupttragfläihen und
den Steuerorganen herstellt, wird so
breit konstruiert, daß die Schraube
zwischen den Holmen Plag findet. Die
Sifee der Fahrgäste befinden sich vor-
wärts des Motors. Hierbei hat der
Führer gute Übersicht, und die Lan-
dung wird ihm erleichtert; doch sind
die Gefahren der Landung dadurch er-
höht, daß der Motor hinter den Fahr-
gästen sich befindet und beim Auf-
schlagen auf den Boden auf die Per-
sonen fallen kann. Neuerdings hat
Abbildung 103. Bl^riof-HugMug. Anordnung der Sifte. man deswegen den einheitlichen Längs-
körper der Eindeciter auch für Zweidedcer angewendet. Die Ol- und Benzingefäße
legt man in den Schwerpunkt des Apparats, damit beim Verbrauch der Betriebsmittel
der Schwerpunkt seine Lage nicht ändert. Zur Einrichtung des Führersiges gehören
Vorrichtungen zum Aufbewahren von Landkarten, die bequem abrollbar und vor dem
Tafel V.
VON AUGUST VON PARSEVAL
Luftzug gesdiüt)t sein müssen; ferner bequem ablesbare Tadiometer, Höhenmesser
und Geschwindigkeitsmesser. Für leßtere müßte ein gutes Modell erst nodi gebaut
werden. Auf die Bequemt idikeit des Führers und der Fahrgäste wird neuerdings
mehr Rüdtsidtt genom-
men (Abbildung 103).
Zum Landtransport
werden die Tragflächen
abnehmbar oder dreh-
bar gemadit und der
L^Rge nadi mit dem
Hauptkörper auf einem
Wagen verpadit. Dann
sind die Apparate leidit
transportabel (Abbil-
dung 104).
Über das Material
der Flugzeuge siehe
den Absdinitt.Bau der
lenkbaren Luftsdiiffe'
Abbildung 104. Flugzeug auf dem Landlransport.
DIE ENTWICKLUNG DER FLUGZEUGE. Wenn wir die Gesdiidite der Flug-
zeuge mit dem ersten praktisdien Versudi beginnen, so können wir über die Tätig-
keit vergangener Jahrhunderte hinweggehen. Zwar sind die ersten Riditlinien sdion
von Leonardo da Vinci gegeben; aber die unzulänglidie Entwidtlung der Tedinik ver-
hinderte den Fortsdiritt. Abgesehen von kleinen, mit Federkraft betriebenen Spiel-
zeugapparaten von Tatin in Frankreidi und KreQ in Wien u. a., weldie Ende des
19. Jahrhunderts herauskamen, wurde nidits Greifbares gesdiaffen.
Der erste wirklidie Erfolg knüpft an die Tätigkeit des Deutschen Lilienthal an,
weldier vom Jahre 1889 bis 1896 Versuche mit Gleitfliegem anstellte. Er war der
erste, welcher einen freien Sdiwebeflug wagte, und sein großes Verdienst ist die Aus-
bildung einer Versudismethode, weldie später in der Hand seiner Schüler zu einem
praktisdien Ergebnis führte.
Sein Apparat bestand anfangs aus einer gewölbten Tragflädie ohne Steuer und
Schweif, in deren Mitte sich der Flieger befand. Die Lenkung wurde durdi Ver-
schiebung des Schwerpunktes bewirkt. Mit diesem Apparat madite Lilienthal von
einem hochgelegenen Punkt gegen den Wind kurze Gleitflüge, die nach und nach ge-
steigert wurden. Später ging er zum Doppeldecker über,, indem er oberhalb seiner
Tragfläche eine zweite kleinere anbrachte, und verwendete auch eine rüdtwärtsliegende
horizontale Dämpfungsfläche und einen vertikalen Schweif. Leider verunglüdtte er
jedoch im Jahre 1896 und konnte seinen Plan, einen Motor in den Gleitflieger ein-
zubauen, nicht mehr ausführen. Durch seine mit geringen Geldmitteln ausgeführten
Laboratoriumsversudie erwarb er sich audi theoretisch um die Klärung der einsdilä-
gigen Fragen große Verdienste. Die Resultate seiner Forschungen sind niedergelegt
in „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegerkunst", Berlin 1899.
Nach dem Tode Lilienthals ruhten die praktischen Versuche in Deutschland län-
gere Zeit.
Ein sehr bedeutender, wenn auch nicht erfolgreicher Versuch in England war das
Aeroplan von Hiram Maxim (1894), der größte und schwerste aller bisher gebauten.
Er wog 3500 kg und besaß 540 qm Tragflächen in mehreren Etagen. Angetrieben
Die Tedinik Im XX. Jihrhundtrt. IV. ^9
290 oooooooooooaooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
ward er von zwei Luftschrauben mit zwei Dampfmaschinen mit Oberflächenkonden-
sation von zusammen 360 P.S. An der genialen Konstruktion waren namentlich der
aus dünnen Rohren bestehende, mit Öl geheizte Dampfkessel, die Ausbildung der
Tragflächen als Ober-
flächenkühler, die An-
wendung eines Kreisels
in Verbindung mit einem
Pendel zur selbsttätigen
Regelung des Höhen-
steuers bemerkenswert.
Der Apparat lief auf
Abbüdung 105. WrightsdieVerwiiidung. Rgdern in U- Schienen,
welche ein Aufeteigen verhindern sollten, machte sich jedoch durch Verbiegen der
Radachsen frei und wurde nach kurzem Flug durch eine unglüdcliche Landung zer-
stört* Wie jeder Versuch, eine ganze Entwicklungsreihe zu überspringen, mußte auch
dieser scheitern. Er zeigte indessen zum erstenmal, daß es möglich ist, bedeutende
Lasten auf dynamischem Wege in die Luft zu erheben.
In Amerika wurden von den Gebrüdern Wright die Versuche Lilienthals mit prak-
tischem Erfolge fortgesetzt. Diese erkannten, daß die Lenkung des Flugzeuges durch
Verschiebung des Schwerpunktes unausführbar sei, und gingen zur Anwendung eines
Höhensteuers über, welches sie vorwärts der Tragfläche anordneten. Um große
Flächen anwenden zu können, bauten sie ihren Apparat als Zweidecker. Sehr bald
sahen sie sich genötigt, Einrichtungen zur Bekämpfung der seitlichen Schwankungen
zu treffen. Zu diesem Zweck erfanden sie die Verwindung.
Die Abbildung 105 zeigt die Wrightsche Verwindung. Das Gerippe ist nach der
üblichen Kastenkonstruktion gebaut, mit zwei vertikalen Querträgern in den Ebenen dd
und a, aa ag a4 aj, b, bg bg b^ h^. Der vordere dieser Träger ist starr verspannt — hier
sind die Diagonalen nicht eingezeichnet — , der hintere Träger kann schiefgezogen
werden. Von dem Hebel h läuft ein Seil über die Rollen bei aj a, a« aj mit über
Rollen laufenden Abzweigungen nach bjb^bs und bg; ein zweites Zugorgan geht von
aj über bsbsb^b^ nach ag mit Abzweigungen von bj nach a, und von b4 nach aj.
Wird der Hebel h seitwärts bewegt, z. B. nach rechts, so verkürzen sich zunächst auf
der linken Seite die Diagonalen ag bj und ajbi, und gleichzeitig verlängern sich die
Diagonalen a, bj und ajb,, dadurch wird die
linke Hälfte des Trägers nach unten gezogen.
Hierdurch werden aber auch auf der linken Seite
die Strecken a^ bs und agb, verlängert und die
Strecken b« a^ und bj a^ auf der rechten Seite
verkürzt, und gleichzeitig werden durch die Be-
wegung des Hebels h die Diagonalen a« h^ und
a5 bg verlängert. Dadurch wird der Längsträger
auf der linken Seite nach unten, auf der rechten
Seite in die Höhe gezogen, indem die recht- AbbildunglOö Verwindung eines Eindedcers
1. otj .j_i-.r.i rk j nadi Esnault-Pelterie.
eckigen Felder sich schietziehen. Da nun der
vordere Träger seine Gestalt nicht ändert, entsteht eine verwundene Tragfläche, wobei
sich die hölzernen Querrippen um weniges verbiegen.
Die Abbildung 106 zeigt die weit einfachere Verwindungsvorrichtung eines Ein-
deckers nach Esnault-Pelterie.
<■ t, o o o c o o o 0 c o VON AUGUST VON PARSEVAL o » o ° c o » o o o 291
Von den beiden Querholmen der Tragflädie bb und aa ist der vordere bb nach
unten und oben fest verspannt, der hintere dagegen ist auf- und absthwingbar an-
geordnet. Zu diesem Zweck greift das untere Halteseil bei a, um eine Rolle, z. B.
eine Kettenrolle, welche
durch den Hebel h ge-
dreht wird, 50 daß das
Seil 5i<h nach rechts und
links hin und her schie-
ben muß. Das obere
Halteseil lauft bei a,
über eine Rolle und
zwingt den Flügel, der
Bewegung zu folgen.
In der Verwindung hat
man ein sehr kräftiges
Mittel, den Apparat um
seine Längsachse zu dre-
hen, eine Tätigkeit, für Abbildung 107. Flugmasdiine Wright
die man den Ausdruck
„Quersteuerung* erfunden hat. Da jedo<h bei Betätigung der Verwindung der Apparat
auch um die Vertikalachse seitwärts gedreht wird, und zwar nach rechts, wenn er sich
links seitwärts neigt, also in einer dem Zweck entgegengesetlten Richtung, so ordneten
die Wrights Vertikalsteuer (Abbildung 107) an, welche gleichzeitig mit der Verwindung
betätigt werden. In der ersten Form besaß demnach der Wright-Apparat ein vorn-
liegendes Höhensteuer, eine Verv/indung der Hauptfläche und hinter derselben zwei
nebeneinanderliegende schmale Seitensteuer.
Nachdem die Wrights das Steuern des Gleitfliegers erlernt hatten, gingen sie
daran, einen Motor mit Luftschrauben einzubauen. Sie wendeten zwei gegenläufige,
mit Ketten angetriebene Propeller an; eine der in Stahlröhren geführten Ketten war
'gekreuzt; der Motor stand
seitlich neben dem Flug-
zeugführer,
Einebesondere Eigen-
tümlichkeit war die Start-
und Landungsvorrichtung,
die sich allerdings nicht
behauptet hat.
In Gang gesetit wurde
der Apparat durch ein
Antriebsgewicht mittels
eines über Rollen ge-
führten Seiles; hierbei
«uu-ij «AD ^i o ... . lief er mittels kleiner
Abbildung 108. Flugzeug .Santos Dumont*. n- 3 r • n i r
" " Rader auf einer Anlauf-
schiene. Die Landung fand auf hölzernen Schlittenkufen statt. In dieser Form kam
der lange geheimgehaltene Apparat an die Öffentlichkeit.
Während jedoch die Gebrüder Wright in Amerika in aller Stille ihren Aeroplan
ausbildeten, war auch in Frankreich die Entwicklung vorwärtsgeschritten. Die fran-
292 <
LUFTFAHRT .
zösisdie Methode bestand darin, den auf teichtlaufende Räder gese^ten Apparat mit-
tels der Sdiraube, ohne Anwendung einer besonderen Startvorriditung, auf seine
Fluggesdiwindigkeit zu bringen. So konnte man allmählidi mit der Gesdiwindigkeif
in die Höhe gehen und
sidi an die Verhältnisse
gewöhnen. Bald entstan-
den regelredife Flieger-
sdiulen.
Den ersten Erfolg hatte
Santos Dumonf (Abbil-
dung 108), welcher am
13. Oktober 1906 den
ersten öffentlidien , von
einer Sportbehörde be-
glaubigten Flug von 200m
Länge ausführte. Sein
Apparat war dem Zellen-
drathen Hargraves nach-
gebildet; er besaQ eine
AbblMunj"». BlWol .«I den, K.™lf]»g. H.upttragzelle und elr.6
rüdtwärtsliegende Stabilisationszelle, welche durch Verdrehen zur Steuerung benugt
wurde. Der Bau soIAer Maschinen wurde von den Brüdern Voisin aufgenommen,
als deren Pilot zunächst Heinrich Farman tätig war.
Der Voisinflieger kann als Vorfahr der modernen französischen Zweidedcer gelten.
Et besteht aus einer Haupttragzelle, einer dahinterliegenden Dämpfungszelle und
aus einem den Wrights nachgeahmten vorausliegenden Höhensteuer. Die Schraube
liegt hinter der Hauptzelle direkt auf der Motorachse. Der Sig des Fliegers befindet
sich in Höhe der Vorderkante der Haupttragzelle. Eine Verwindung besaßen die
Voisinflieger nicht, sondern nur Seitensteuer. Beim Nehmen von Kurven mußte,
sofern sich der Apparat nicht von selbst schräg legte, der Seitendrudt auf die verti-
kalen Flachen der Zentrifugal-
kraft das Gleichgewicht halten,
doch erwies sich die Maschine
nicht wendig genug.
Farman trennte sich nach
einiger Zeit von den Voisins
und bildete den unter seinem
Namen bekannten Zweidecker
aus. Die vertikalen Flächen
der Tragzeiten wurden, weil
sie den Flug zu stark verlang-
samten, entfernt, eine Quer-
»teuerungemgeführt, Indem die „„ El,ld,-Ru,„ple,.T=J.e.
am weitesten rechts- und Imks-
liegenden Teile des Hinterrandes der Flächen auf- und abklappbar gemacht wurden,
und das Anfahrgestell zweckentsprechend ausgebildet.
Gleichzeitig war Louis Bl^riot an der Ausbildung des Eindedters tätig. Nament-
lich die Schwierigkeiten der Führung bereiteten hier viel Aufenthalt. Nach vielen
o o o , e c o o o 0 c c VON AUGUST VON PARSEVAL c o o o o q <■ ^ ° ^ 293
Fehlschlagen gelang es ihm jedoch als dem ersten, den Ärmelkanal von Calais bis
Dover zu überfliegen, worauf seine Flugzeugfabrik einen bedeutenden Aufschwung
nahm und heute mit an der Spitje der gesamten Industrie steht (Abbildung 109).
Unter den sonstigen
französischen Pionieren
ist noch Hauptmann Fer-
ber zu nennen, der na-
mentlich theoretisch ge-
arbeitet hat. Dieser erlitt
am 22. September 1909
beim Sturz mit einem
Zweidecker in Boulogne-
sur-Mer den Tod.
Außerdem ist unter
den Pionieren erwäh-
nenswert der Eindedter
der Gesellschaft Antoi-
nette und derjenige von
Esnaull-Pelterle, desser jn„j „,. Elrid..Rumpl=r.T.ube.
Verwmdung in Abbil-
dung 106 erwähnt ist. Eine große Anzahl von Ein- und ZweidecJtern, mehr oder
minder gelungene Nachahmungen der vorgenannten, sind seither aufgetaucht. Hier-
von sind in erster Linie zu nennen: Nieuport, der einen überaus sd^nellen Ein-
decJter gebaut hat, D^perdussin und Br^guet.
Eine durchaus selbständige Konstruktion ist der von Etrich-Wels in Österreich
konstruierte Eindecker (Abbildung 110), Die Flugfläche ist der Zannoniaform —
der Flugsame einer süd-
amerikanischen Pflanze
— nachgebildet. Die seit-
lichen Spitten der Flügel
sind nach rückwärts ge-
zogen und so verdreht,
daß sie in ihren äußeren
Teilen Rüdtendrudt er-
halten. Zur Quersteue-
rung werden die Spifjen
gleichzeitig in entgegen-
gesetstem Sinne verdreht.
Dadurch wird auf der
der Innenseite der Kurve
zugewendeten Seite des
Apparats der Fahrtwider-
Abbildung 112. Qr^dc-Flieger. S*«"^ erhöht, auf der
Außenseite vermindert,
so daß das Flugzeug entsprechend gedreht wird, wenn sich der Apparat in die
Kurve legt. Die Hinterkante des ganzen Flügels ist elastisch gemacht und federt
Dadurch wird die Wanderung des Druckmittelpunkts verringert und die Stabilität er-
höht. Die angewendete, wenn auch nur geringe Elastizität der Fläche bewirkt so einen
LUFTFAHRT •
Dorner-Eindedter.
sanfteren und gleich'
mäßigeren Flug. Erwäh-
nenswert ist nodi die
große horizontale Stabi-
lisierungsflädie, welche
allerdings die Wirkung
der Zannoniaform in be-
zug auf die Höhensteue-
rung vollkommen aufhebt
(Abbildung 111). Diese
so vielfach nadigeahmte
Konstruktion besitit eine
beschränkte automatische
StabilitäL Die sonstige
Einridttung ist die übliche
der Eindecker.
In Deutschland hat
sich das Flugwesen lang-
samer entwickelt als in
Frankreich, doch steht
die Industrie nur in der
Menge, nidit in der Güte
der Erzeugnisse zuriidc.
Unter den Pionieren
derdeutschen Flieger sind
zu nennen: Grade (Ab-
bildung112), Dorner(Ab--
bildung 113); außer die-
Abbildung 114. Albatroswerke. sen haben größere Fa-
briken die Werke von
Euler, Albatros (Abbil-
dung114undl15),Aviatik,
Luftverkehrs- Gesellsdiaft
und andere. Einen Zwei-
decker mit einem Ein-
dedcerboot zeigt die Ab-
bildung 114 und 115.
Eine zweite Art der
Flugzeuge bezwedct das
Anlaufen auf einer Was-
serfläche. Gelungene Ver-
Abbildung 113. AlbBfroswerke. ^^^^ ;„ (Hg^g^ ßg^jg,
hung sind in Frankreich zuerst von Fahre ausgeführt worden. Sein Fahrzeug ist
mit drei großen scheibenförmigen Schwimmern ausgerüstet. Die gegen das Wasser
drüdtende Fläche war aus einer elastisdien Membran gebildet.
Auch in Amerika sind geglückte Versuche mit sdiwimmenden Apparaten zu verzeich-
nen, namentlidt seitens des Amerikaners Curtiß. Sein Flugzeug, ein Zweidecker, ist
mit einem langen Mittelboot und zwei seitlichen Auslegern versehen. Er soll damit auf
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL ooooaooooo 295
der Wasseroberfläche mit einem Motor von 75 P.S. eine Geschwindigkeit von 75 km, in
der Luft eine solche von 90 km erreicht haben, und die Apparate sollen auch bei mäßigem
Seegang brauchbar sein. Die amerikanische Marine hat sich an diesen Versuchen be-
teiligt. Die Gebrüder Wright haben gleichfalls ein solches Wasserflugzeug konstruiert,
und in allen größeren Staaten wird zurzeit eifrig an diesen Apparaten gearbeitet.
I'ij'ij pAHDTF pREIBALLON. Die Aufgabe der Führung ist es, den
I n. rAnKiC^nJNII\ > l Freiballon eine bestimmte Zeit in der Luft zu er-
halten und zu dem gewollten Moment zur Landung zu bringen.
Als Hilfsmittel dienen der Höhenmesser, das sogenannte Aneroidbarometer» und
das Variometer zum Erkennen kleiner Höhenänderungen.
Temperaturmessungen werden nur zu wissenschaftlichen Zwecken vorgenommen.
Der Ballon wird zur Füllung, mit seinem Ne^ vereint« flach auf dem Boden aus-
gebreitet. Mit dem Fortschreiten der Füllung werden ringsherum Sandsäcke in die Net^-
maschen gehängt» die immer tiefer kommen und sich schließlich am Ringe vereinigen.
Der fertige Ballon wird abgewogen, d. h* so schwer gemacht, daß er gerade schwebt.
Demnächst wird nach Bedarf Ballast ausgegeben.
Der während des Abwiegens verschlossene Füllansa^ muß vor dem Loslassen ge-
öffnet werden. Das Kommando zum Loslassen gibt meist nicht der Führer, sondern
ein mit Leitung des Aufstiegs beauftragter Sachverständiger.
Bei der Auffahrt ist die Möglichkeit, an hohe Gegenstände in der Nähe anzu-
streifen, wohl zu beachten, da die Luft in Erdnähe bei Wind meist mit unberechen-
baren Wirbeln erfüllt ist» welche den Ballon oft überraschend zu Boden dritcken.
Deshalb muß dafür gesorgt sein, in kürzester Frist genügend Ballast auswerfen zu
können. Die Außerachtlassung dieser Vorsicht hat wiederholt tödliche Unglücksfälle
zur Folge gehabt
Beim Steigen dehnt sich das Ballongas aus, bis der Balk>n prallvoll ist. Nun-
mehr geht fortgesetzt Tragkraft verloren, indem das Gas durch den offenen Füllansatz
entweicht. In diesem Zustande hebt der Ballon sich um ca. 80 m, wenn er um 1 ^/o
seines Gewichts erleichtert wird. Dabei ist der Ballon unstabil, d. h. er schwimmt
nicht dauernd in einer bestimmten Höhe, sondern er überschreitet zunächst um einiges
seine Gleichgewichtslage, verliert dadurch zuviel Gas, kommt wieder ins Fallen und
setzt diese Bewegung bis auf den Boden fort, wenn nicht Ballast ausgeworfen wird,
worauf sich das Spiel wiederholt. Nur in Ausnahmefällen, wenn die Luft in der
Höhe verhältnismäßig warm ist und der Ballon beim Fallen eine kühle und schwerere
Luftschicht findet, z. B. an der oberen Seite einer Wolkendecke oder nachts in der
Nähe des Bodens, fällt der Ballon nicht durch, sondern schwimmt in einer bestimmten
Höhe. Hierbei folgt er den eigentümlichen Wellen, die sich an der Trennungsfläche
zweier übereinanderliegender, sich kreuzender Luftströme ausbilden, und beim Über-
gang von einer Strömung zur anderen empfindet man — eine Seltenheit im Ballon —
einen deutlichen Wind.
Bei dem Höhenwechsel wird aber das Gas infolge der Ausdehnung bzw. Kom-
pression abgekühlt oder erwärmt, und zwar, falls keine Wärme von außen zu- oder
abgeführt wird, ungefähr um 0,8® auf 100 m; ist die Veränderung der Außentempe-
ratur nicht die nämliche, so entsteht eine Temperaturdifferenz, die den Auftrieb des
Ballons verändert.
Weit wichtiger ist die Wärmestrahlung. Sonnenschein bewirkt starke Erwärmung,
unter Umständen bis 40® C über die Lufttemperatur. Auch die von der Erde aus-
296 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
gehende Wärmestrahlung ist sehr fühlbar. Über Wasserflächen, Wäldern, Sümpfen hat
der Ballon Neigung zum Fallen; man sagt, diese Gegenstände ziehen den Ballon an.
Die Einflüsse der Temperatur sind außerdem verschieden, je nachdem der Ballon
voll Gas ist oder nicht. Wir nehmen zunächst an, daß die Temperatur der Außen«
luft konstant bleibt. Ist der Ballon voll Gas, so wirkt eine Erwärmung wie eine
Verdünnung des Traggases. Der überschießende Teil des Traggases tritt aus, und
der Ballon wird steigen, da die Verdünnung des Traggases ihn leichter macht. Bei
Wasserstoffgasfüllung ist dieses Steigen ein minimales, weil das Gas ohnehin schon
sehr leicht ist. Sehr merklich ist es bei Leuchtgas. Hier kann ein Ballon seine
«berechnete" Maximalhöhe durch die Erwärmung erheblich überschreiten.
Bei der Abkühlung des Gases wird der Ballon pro Grad um den Betrag von ,
seines Volumens kleiner, wobei t die Temperatur in Celsiusgraden bedeutet, und in
demselben Maße sinkt seine Steigkraft. Bei warmem Wetter ist 1 ^ Abkühlung also mit
etwas weniger Auftriebsverlust verbunden als bei sehr kaltem. Ist der Ballon durch
Gasverluste schlaff geworden, und kann nunmehr das Gas in der Hülle sich aus-
dehnen, so hat die Erwärmung denselben Effekt wie die Abkühlung, weil je^t bei
der Ausdehnung kein Gas verloren geht. Die Steigkraft wächst pro Grad proportional
der Größe ^ . * Ist die Temperatur der Außenluft veränderlich und die Gas-
273 + 1
temperatur konstant, so bleibt zwar das Gasvolumen gleichfalls konstant. Mit der
Temperatur der Außenluft verändert sich jedoch die Dichte derselben und somit das
Gewicht der verdrängten Luft, d. i. die Steigkraft des Ballons. Bei Erhöhung der
1
Temperatur um 1 ® sinkt der Bruttoauftrieb um den „^ , ien Teil. Bei der Ab-
273 + 1
kühlung der Außenluft findet umgekehrt Erhöhung der Tragkraft sisiiit z. B. wenn
Ballons aus einer warmen Luftschicht beim Fallen in eine kältere eintreten, was beson^
ders häufig bei Nachtfahrten vorkommt. Hierbei schwimmen die Ballons längere Zeit
auf der kalten Luftschicht. Außerdem haben auf« und niedersteigende Luftströmungen
großen Einfluß auf die Höhenlage. Unter Umständen kann der Ballon tro6 Über-
lastung steigen oder, trogdem er Auftrieb hat, fallen. Dann kann man aus dem Ver-
halten ausgeworfener Papierschnigel oder Flaumfedern erkennen, ob die vom Baro-
meter angezeigte Höhenänderung durch die Steigkraft des Ballons verursacht wird
oder durch auf- und niedergehende Luftströmungen.
Sei w die Geschwindigkeit des vertikalen Luftstroms in Meter, so ist die vertikale
Kraft
H = w*.--. — F, WO F = Ballonquerschnitt, — = Masse des Kubikmeters Luft.
Beispiel :
y \
Ballon von 10 m Durchm., Volumen 523 cbm, F = 78'5m, w = 4m/sek, — = ö-» w = 4m
p = 16.J.|.78-5 = 53kg
o 3
Der Ballon wird dadurch um ca. 800 m über seine Gleichgewichtslage gehoben.
Solche Fälle sind beobachtet.
Aus der gleichen Formel kann man die Fallgeschwindigkeit eines überlasteten
Ballons bei ruhiger Luft finden. Würde man den obigen Ballon durch Auslassen
von Gas um 53 kg überlasten, so ergibt sich eine Fallgeschwindigkeit von 4 m/sek.
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 297
Dies entspricht einem Aufstoß auf den Boden« wie wenn jemand aus 82 m Höhe
herabspringt.
Größere Ballons werden durch aufsteigende Luftströmungen weniger stark be^
einflußt, jedoch fallen sie bei verhältnismäßig gleichem Gasverlust rascher als kleine.
Die Aufgabe der Führung ist es, diesen Verhältnissen Rechnung zu tragen und
das Fahrzeug mit dem geringsten Ballastaufwand flottzuhalten. Sinkt der Ballon,
so wird er durch die eintretende Verdichtung des Gases schlaff und faltig; zu gleicher
Zeit saugt er durch den Füllansat^ Luft an. Der schlaffe Ballon» in welchem so viel
Raum ist, daß das Gas sich unbehindert ausdehnen kann, ist nun außerordentlich
unstabil, weil eine Gasmasse stets den der Temperatur entsprechenden Auftrieb
behält, solange sich ihre Masse nicht verändert. Bringt man ihn daher durch Ballast-
ausgabe wieder zum Steigen, so erhebt er sich, falls nicht besondere Zwischenfälle
eintreten, bis zu seiner Prallhöhe, unter Umständen Tausende von Meter; erst dann
beginnt wieder Gas aus dem FQllansat^ zu entweichen, was den Aufstieg beendigt.
Als Regel gilt, möglichst wenig Ballast zu opfern, langsam zu steigen und das Fallen
rechtzeitig durch geringes Ballastgeben zu verhindern.
Eine große Gefahr bilden Gewitter; gelangt der Ballon in eine Blit^bahn, so kann
er vollkommen zerstört werden. Man muß daher durch rechtzeitige Landung aus-
weichen.
In der Regel ist die Luftbewegung dem Ballon, solange er frei schwebt, nicht
gefährlich, da er ruhig mit dem Winde dahinzieht; doch können Luftbrandungen,
welche sich an hohen Gebirgszügen bilden, oder Windhosen dem Führer die Herr-
schaft über sein Fahrzeug rauben. Wiederholt sind Ballons in solche Lagen gekommen.
Das Fahrzeug wird heftig auf und ab gewirbelt, ohne daß Ballast oder Ventil einen
merklichen Einfluß haben, der Korb schwankt manchmal so stark, daß die Gefahr des
Herausfallens eintritt. Flaut der Wirbel endlich ab, so nötigt der Gasverlust zu einer
unfreiwilligen Landung.
Der Wechsel von Tag und Nacht ist für den Ballon kritisch. Die abendliche Ab-
kühlung kann nur durch große Ballastopfer ausgeglichen werden. Viel leichter ist es
daher, aus der Nacht in den Tag zu fahren, als umgekehrt.
Eine freiwillige Landung wird entweder durch Ventilziehen herbeigeführt, oder man
überläßt den Ballon seiner natürlichen Neigung zum Fallen. Von vornherein muß
sich der Führer so viel Ballast zurückbehalten, daß er den Aufstoß auf den Boden
genügend lindem und die Fahrt fortseien kann, falls sich kein geeigneter Landungs-
platz findet. Aus je größerer Höhe die Landung erfolgt, um so weniger kann man
die Verhältnisse vorher beurteilen, und um so mehr Ballast muß man reservieren,
namentlich wenn eine Wolkenschicht durchfallen werden muß, welche die Erde den
Blicken verbirgt.
In der Nähe der Erde handelt es sich darum, in der Windrichtung einen geeigneten
Landungspla^ zu finden. Man bevorzugt offenes, ebenes, nicht steiniges Gelände,
sucht Flurschaden zu vermeiden und sieht auf die Nähe von Wegen oder Eisenbahnen
zum Abtransport des Materials. Auch kann man den Ballon eine Zeitlang am Schlepp-
seil weitertreiben lassen; doch hat dies seine Gefahren, weil das Schleppseil leicht
Sachbeschädigungen oder Verletzungen von Personen herbeiführen kann, auch ein
Hängenbleiben an Bäumen oder Felsen möglich ist. Die Landung bei starkem Winde
kann sehr gefährlich werden, sie erfordert dann raschen Entschluß und energisches
Handeln. Es kommt darauf an, den vom Winde über das Gelände geschleiften halb-
vollen Ballon rasch aufzureißen und die Fahrt zu beendigen.
298 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Bei sehr starkem Sturm kann eine Landung im Walde die Rettung sein, wo die
Baumwipfel den Stoß mildern; meistens wird man aber eine Landung im Walde
wegen der damit verbundenen Beschädigung des Materials und der Schwierigkeit der
Bergung lieber vermeiden.
Eine Anzahl tödlicher Unfälle sind auf die Tollkühnheit der Führer zurückzuführen,
welche sich bei Wettfahrten nicht gescheut haben, ins offene Meer hinauszutreiben,
indem sie damit rechneten, daß der Wind in der beobachteten Richtung konstant
bleiben oder eine der Zyklonenbahn entsprechende Drehung erfahren und sie wieder
über Land treiben würde. Da aber die Wettervoraussage noch immer höchst unsicher
ist (es kann sich durch Verschiebung des Druckes in der Atmosphäre der Wind ganz
plötzlich ändern), und da man nicht weiß, ob der Ballon nicht in lokale Erscheinungen
gelangt, die ihn seiner Tragkraft vorzeitig berauben, so ist das Gelingen einer solchen
Unternehmung ein reiner Glücksfall.
Auch das Ausfahren des Ballons bis auf das letzte Körnchen Ballast bei den Wett-
fahrten, wobei oft noch alles irgend Entbehrliche, Schleppseile, Ausrüstungsstücke usw.
weggeworfen wird, war Ursache tödlicher Unglücksfälle, indem die Führer beim Landen
hilflos in heftigen Sturm oder ungünstiges Terrain gerieten.
Leichter zu vermeiden sind die Gefahren, welche das Aufsteigen in zu große Höhen
mit sich bringt, zumal gewöhnlich die Ballons viel zu klein sind, um jene lebens-
gefährlichen Regionen zu erreichen. In großen Höhen ist, außer der Kälte, die Ver-
dünnung der Luft gefahrbringend, denn in der dünnen Atmosphäre führen die Atem-
züge dem Organismus nicht mehr genügend Sauerstoff zu, und es tritt eine für das
Gefühl zunächst nicht merkliche Verlangsamung der Lebenstätigkeit ein. In Höhe von
5000 m fangen die Kräfte an, merklich nachzulassen; Kopfschmerz, Schwindel und
Apathie treten auf, sowie Unfähigkeit zu körperlichen Anstrengungen. In noch größeren
Höhen stellen sich Ohnmächten ein, die zum Tode führen können. Man hat diese
Erscheinungen durch Einatmen von in komprimiertem Zustande mitgeführtem reinem
Sauerstoff mit Erfolg bekämpft. Am 31. Juli 1901 erreichten Berson und Süring die
größte bisher von Menschen erstiegene Höhe; die lefete Ablesung der Instrumente
erfolgte bei 10500 m Höhe, wobei beide Ballonfahrer in Ohnmacht fielen. Aus dem
Barogramm ergab sich eine Maximalhöhe von 10800 m. Die Luftschiffer erwachten
nach dreiviertel Stunden und fanden den Ballon in einer Höhe von 5500 — 6000 m in
raschem Fall begriffen. Ein Gefühl großer Mattigkeit machte zunächst jede Arbeit
unmöglich: doch gelang es in tieferen Luftschichten, die Führung des Ballons wieder
in die Hand zu bekommen.
Um die Sauerstoffatmung unter allen Umständen zu sichern, bedeckt man neuer-
dings das Gesicht mit einer Maske und leitet den Sauerstoff in den Zwischenraum
von Gesicht und Maske.
Doch erfordert die Ersteigung der großen Höhen ungewöhnlich große Ballons,
wobei die Unterbringung und bequeme Handhabung der Ballastmassen ernsthafte
Probleme bilden.
Über die , Orientierung*, welche bei nebligem Wetter oft große Schwierigkeiten
bereitet, siehe bei den »Lenkbaren Luftfahrzeugen*.
Die Sicherheit des Freiballonfahrens ist bei Beobachtung der nötigen Vorsichts-
maßregeln, und sofern nicht Ausnahmsleistungen erstrebt werden, eine ganz befrie-
digende und ermöglicht einen ungestörten Genuß der großartigen Eindrücke.
LENKBARE LUFTFAHRZEUGE. Bei lenkbaren Luftfahrzeugen ist die ersteig-
bare Höhe weit geringer als bei Kugelballons. Während bei le^teren die Regelung
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL
oooooooooo
299
der Höhenlage die beinahe einzige Sorge des Führers bildet, tritt bei jenen die
Lenkung in der horizontalen Ebene in den Vordergrund. Hierbei treten sie aber
mit den Luftströmungen in Wettbewerb. Ihre eigentliche Aufgabe ist daher der Kampi
mit dem Winde. Wenn es sich darum
handelt, eine bestimmte Stredce AB
zurückzulegen I so wird die Spi^e
des Schiffes meist nicht direkt auf
das Ziel B gerichtet sein können, weil
der Wind eine seitliche Abtrift er-
zeugt, welcher durch entsprechende
Schrägstellung der Schiffsachse ent-
gegengewirkt werden muß. Angenom
men, das Schiff würde ohne eigene
Fahrt vom Winde in der Richtung AC
abgetrieben, es soll aber in der Rich-
tung AB fahren. Hierbei stellt AC
nach Richtung und Größe die Wind-
geschwindigkeit dar. Um nun den
Winkel zu finden, in welchen die
Schiffsachse eingestellt werden muß, Abbildung 116. Zusammenhang von Windrid\tung und
Windrichfung
damit das Schiff in der Richtung AB
Eigengesd\windigkeit eines Luftfahrzeuges.
fährt, nehmen wir die bekannte Fahrgeschwindigkeit des Schiffes in den Zirkel und
schlagen einen Kreis um den Punkt C. Dann kann dreierlei eintreten (Abbildung 116):
1. Die Eigengeschwindigkeit ist größer als die Windgeschwindigkeit. Dann schneidet
der Kreis die Linie AB in zwei Punkten rechts und links von A in D, und D^.
Ziehen wir nunmehr die Geraden CD, und CDj, so gibt dies zwei Richtungen, welche
man dem Sd\iff geben muß, damit es sich in der Geraden AB bewegt; ist die Achse
parallel mit CDg, so fährt das Schiff von A gegen B; ist sie parallel CD,, so fährt
es in umgekehrter Richtung. Die Länge der Stredcen AD, und ADj stellt hier die
jeweilige Marschgeschwindigkeit des Schiffes, am Bogen gemessen, dar. Um die Größe
von AD, und AD2 zu finden, die wir mit v, und v^ bezeichnen, fällen wir noch die
Senkrechte CE. Dann ist .p. p^. .p
ad1 = ed1+ae
Ferner ist EDJ = ED| = CD' — EC
und EC = ACsin(p
AE = AC:cos(]P
Da nun nach der Annahme CD
AD, = v,
AD, = — V2
:v,, AC = w ist, so wird
= y v^ — w^sin 'y + w . cos gp
— y v^ — w^.sin ^90 -f" w . cos qn
2. Ist die Geschwindigkeit kleiner als die Windgeschwindigkeit, so wird der von C
aus beschriebene Kreis unter Umständen die Gerade AB schneiden etwa bei D3 und D4.
Das Luftschiff kann nun nicht mehr von A aus gegen D, vordringen, sondern die Ge-
rade AB nur mit dem Winde befahren mit der Geschwindigkeit AD3 oder AD4, je nach-
dem die Einstellungen parallel zu einem der Strahlen CD3 oder CD^ gewählt werden.
3. Ist die Geschwindigkeit D5 des Schiffes so klein, daß der Geschwindigkeitskreis die
Linie AB nicht schneidet, so ist es dem Schiffe nicht möglich, die Linie AB zu befahren.
300 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Um zu erfahren, welche Punkte ein Schiff von gegebener Eigengeschwindigkeit bei
bekannter Windgeschwindigkeit innerhalb einer gewissen Zeit erreichen kann, trägt
man auf der Karte den Weg AC auf, welchen das Schiff in gegebener Zeit von seinem
Ausgangspunkt aus durch den Wind abgetrieben würde. Dann nimmt man die Strecke,
welche das Schiff in der gleichen Zeit durch seine Eigengeschwindigkeit bei Wind-
stille zurückzulegen vermag, in den Zirkel und beschreibt einen Kreis um C, (Ab-
bildung 117). Nach Ablauf der Fahrzeit muß das Schiff sich in dem Kreise befinden.
Alle Punkte des Kreises sind in direkter Fahrt erreichbar. Liegt A innerhalb dieses
Kreises, so ist die Eigengeschwindigkeit größer als die Windgeschwindigkeit. Liegt A
außerhalb des Kreises, so ist die Windgeschwindigkeit größer als die Eigengeschwin-
digkeit. Zieht man an den um C beschriebenen Kreis von A aus Tangenten, so kann
das Schiff den Raum zwischen den Tangenten um den Kreis nur in kürzerer als der
angegebenen Zeit erreichen, aber sich nicht länger darin halten, da es fortwährend
abgetrieben wird.
Handelt es sich darum, mit einem Luftfahrzeuge von einem bestimmten Punkt aus
einen anderen Punkt zu erreichen und wieder an den Ausgangspunkt zurückzukehren
(Lösung einer lokalen Aufgabe), so nennt man die erreichbaren Punkte den „be-
herrschten Raum* und die erreichbare größte Entfernung »Aktionsradius*. Bei Wind-
stille ist der beherrschte Raum ein Kreis, dessen Halbmesser gleich ist der halben
größten Fahrtlänge des Schiffes. Bei Wind ist der beherrschte Raum erheblich kleiner.
Er wird Null, d. h. das Schiff kann den Ausgangspunkt nicht mehr erreichen, sobald
die Windgeschwindigkeit größer ist als die Eigengeschwindigkeit des Schiffes.
Sei die Eigengeschwindigkeit v und die Maximalfahrzeit t; v, und v, seien die im
Wind erzielten Geschwindigkeiten bei der Hin- und Rückfahrt an den Zielpunkt, t,
und tj die zugehörigen Fahrzeiten, so ist
1. t,-\-U=t
2. v, . t, = X = Aktionsradius r
3. Vg .t2 = v, .t,
Eliminiert man aus 1 und 3 t^ und set^t den Wert von t^ in 2 ein, so erhält man:
t, V, . Vo
x = — ^-2.
V, +V2
Nun ist die Richtung der Flugbahn vorgeschrieben, die Windrichtung gegeben. Es ist
also der Winkel g> bekannt, den beide bilden. Set^t man nun die S. 299 entwickelten
Werte für v, und Vg ein, so wird w^2 ^2\
x= ^ - = r
2yv'— w^sin V
Dies ist die Polargleichung des Umfangs des beherrschten Raumes bezogen auf
die Windrichtung als Nullrichtung. w^2 ^2\
Bei der Fahrt parallel zur Windrichtung ist 9p = 0, siny = 0 undx= ^ ^ — ^
(Minimum des Aktionsradius für die Windgeschwindigkeit w).
Bei der Fahrt senkrecht zur Windrichtung ist
y = 90 0, sin gp = 1 und x = - y v^ — w^ (Maximum).
Die Form des beherrschten Raumes ist demnach kein Kreis, sondern ein Oval, welches
in der Windrichtung am schmälsten ist
oooooooooooo VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 301
Beispiel: a) Luftschiff von 70 km/st Geschwindigkeit und 20 Stunden Fahrzeit:
Windstärke = 40 km/st 60 km/st
beherrschter Raum: Tiefe = 470 km 185km
Breite = 573 ^ 360 .
b) Flugzeug von 100 km Geschwindigkeit und 3 Stunden Fahrzeit:
Windstärke = 40 km/st 60 km/st
beherrschter Raum: Tiefe = 126 km 96km
Breite = 137 , 120 ,
Dieser Vergleich ist jedoch zum Nachteil des Luftschiffes, weil dasselbe die Mög'
lichkeit hat, bei Windstille oder bei der Fahrt mit dem Winde mit verringerter Eigen«
geschwindigkeit zu laufen. Dadurch wird der Benzin-
verbrauch pro Kilometer erheblich herabgesetzt und
der beherrschte Raum vergrößert.
Die Führung eines großen Luftschiffes über eine
große Strecke ist eine verantwortliche und schwierige
Sache. Schon der Entschluß zur Fahrt ist bei zweifeU
haftem Wetter oft sehr schwer und erfordert ein hohes
Maß von Charakterstärke.
Während der Fahrt ist die Höhe und der Auftrieb
des Schiffes dauernd im Auge zu behalten; Gas- Abbildung 117. Erreichbarer Raum
Verluste sind nach den erreichten Höhen und der eines Luftfahrzeuges, wenn die Eigen-
stattgehabten Erwärmung des Ballons zu schälen, gesdiwindigkeit kleiner ist als die
Täuschungen sind hierbei leicht möglich, weil das Windgesdiwindigkeit.
fahrende Schiff beträchtlichen dynamischen Wirkungen unterworfen ist, die bei der
Landung verschwinden, so daß es manchmal überraschend durchfällt oder wegsteigt.
Eine weitere Aufgabe ist die entsprechende Wahl der Geschwindigkeit. Hiervon
ist der Benzinverbrauch und die Abnutzung der Motoren abhängig.
Die Hauptsache bleibt aber stets, das Wetter richtig einzuschalen und seine Ziele
der Leistungsfähigkeit des Schiffes gemäß zu stecken.
Die Orientierung erfolgt bei sichtigem Wetter nach der Karte. Das Kartenlesen
ist dadurch erleichtert, daß man meist ein weites Gelände übersieht. Straßen, Eisen-
bahnen, Wasserläufe, Wälder, Feldergrenzen, menschlictie Wohnungen heben sich sehr
deutlich ab; schlecht erkennbar sind aus größerer Höhe kleinere Bodenerhebungen.
Muß ohne Sicht des Bodens gefahren werden, z. B. bei sehr tiefliegender Wolken-
decke, so ist zur ungefähren Einhaltung der Bahnrichtung die Kenntnis der Richtung
und Geschwindigkeit des Windes nötig. Dann läßt sich durch Aufzeichnen des Ge-
schwindigkeitsdreiecks (S. 299) die erforderliche Achsrichtung des Schiffes bestimmen.
Bassus hat zu diesem Zweck einen eigenen Apparat konstruiert. Selbstverständlich
muß die Richtigkeit des Kurses kontrolliert werden, sobald der Boden vorübergehend
sichtbar wird.
Die Wiedererlangung der verlorenen Orientierung ist schwierig und zwingt oft
zur Landung.
Deswegen hat man vorgeschlagen, im Gelände besondere Bezeichnungen anzu-
bringen, entweder Buchstaben (System von Frankenberg u. a.) oder Zahlen (nach
Längen und Breitengraden). Zu der Buchstabenbezeichnung gehört dann ein beson-
deres Handbuch.
302 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Diese Bezeichnungen müßten weit sichtbar auf Dächern oder sonst markanten
Punkten angebracht sein und ein ziemlich enges Ne6 bilden. Solche Zeichen sind
aber im Winter bei Schnee nicht sichtbar zu erhalten. Nachts müßten sie beleuchtet
sein. Ob ein solches System der Kosten wegen sich durchführen läßt, muß der Zu-
kunft überlassen bleiben.
Bei Erreichung größerer Höhen, wie sie wohl vorzugsweise bei Kugelballons vor-
kommen, wenn über den Wolken die Sonne oder die Gestirne sichtbar sind, kann
man die Methoden der in der Seeschiffahrt gebräuchlichen astronomischen Orientier
rung anwenden. Hierzu ist die Messung zweier Gestirnshöhen erforderlich, woraus
der astronomische Ort mittels Tabellen berechnet wird. Eine große Erleichterung der
Auswertung bietet die graphische Methode z. B. mittels des von 0« Voigt konstruier-
ten Instruments .Orion". Unter günstigen Verhältnissen läßt sich der Ort des Schiffes
bis auf ein paar Kilometer genau bestimmen.
Ein weiteres Mittel zur Orientierung ist die Messung der Horizontalintensität des
Magnetismus einer Magnetnadel. Ein Instrument hierfür hat Bidlingmeier konstruiert«
Dasselbe besteht aus zwei übereinanderliegenden Kompaßrosen, die sich infolge der
magnetischen Kräfte gegeneinanderspreizen; der Spreizungswinkel ist ein Maß der
Horizotalintensität. Eine Karte zeigt die Linien gleicher Intensität, die sogenannten
Isodynamen, und man erkennt aus der Messung, auf welcher dieser Linien man sich
befindet. Man erhält also eine Standlinie, welche den Breitengraden annähernd
parallel ist. Das kann für Freiballonfahrer in Norddeutschland sehr wichtig sein, da
man beurteilen kann, ob man sich der Meeresküste nähert. Die Messungen sind im
dichtesten Nebel möglich. In ähnlicher Weise hat man auch vorgeschlagen, die Inkli-
nation einer Magnetnadel, welche gleichfalls mit der geographischen Breite variiert,
zur Ermittlung einer magnetischen Standlinie zu benutzen.
FLUGZEUGE. Zum Aufsteigen und zur Landung bedürfen die Flugzeuge eines
An- oder Auslaufs bis 200 m, auch können sie nur im spigen Winkel aufsteigen,
brauchen also für Start und Landung große ebene Plä^e.
In größerer Höhe nimmt die Kraft der Motoren ab, weil die Luft dünner wird
und der Motor ein geringeres Luftquantum einsaugt. Auf 1000 m Höhe beträgt der
Kraftverlust 10 ^/o. Gleichzeitig nimmt der Kraftbedarf in der dünneren Luft zu. Die
größte bis jet^t erreichte Höhe ist 5200 m.
Die Steuerung hat die Drehung des Fahrzeuges um drei Achsen zu regeln: die
Querachse (Höhensteuerung), die Längsachse (Quersteuerung) und die senkrechte
Achse (Seitensteuerung); außerdem noch den Motor.
Dies ist, besonders bei bewegter Luft, sehr schwierig, namentlich bei starken auf-
und absteigenden Luftströmungen, welche den Apparat leicht umkippen. . Deshalb
sind die ersten und die letzten Tagesstunden am günstigsten für den Flug, weil
dann eine kühle Luftschicht am Boden lagert und keine vertikalen Bewegungen statt*
finden.
Die Nervenanspannung, der rasche Wechsel des Luftdrudcs bei Höhenflügen und
der starke Wärmeverlust durch den heftigen Luftstrom bewirken eine rasche Er-
schöpfung der Flieger, die sogenannte Fliegerkrankheit mit heftigen Kopfschmerzen
und Schlafsucht, welche anscheinend schon eine Anzahl Unglücksfälle veranlaßt hat«
Die Orientierung im Flugzeug ist für den einzelnen Flieger besonders schwierig;
für größere Überlandflüge ist ein hiermit beauftragter Begleiter notwendig.
Zum Schutz gegen Stöße und den Wind dienen starke Lederanzüge, Lederhelme
und Schu^brillen.
000000000000 VON AUGUST VON PARSEVAL oooooooooo 303
r'll'o' 'f^fR'n I^ ^^^ Luftfahrt sieht die Menschheit einen tausend-
\ 12» Ult PRAKTISCntN 1jährigen Traum verwirklicht, und zunächst sind
j ANWENDUNGEN DER es nicht praktische Zwecke, sondern das ideale
1 LUFTFAHRT Streben, sich von der Erde und ihrem Dunst ge-
T j trennt zu fühlen, den freien Überblick über die
weite Welt zu genießen und die Einsamkeit der Höhe zu empfinden, welche die
Menschen in die luftige Höhe treibt. So hat sich denn der Sport in erster Linie der
Sache bemächtigt und sie bis zu ihrem je^igen Stande gefördert
In fast allen Staaten haben sich Luftschiffer- und flugtechnische Vereine gebildet,
und als internationale Sportmacht ist die «Fed6ration A6ronautique Internationale*',
mit dem Sig in Paris, anerkannt. Wegen Luftsport siehe Braunbecks Sportlexikon,
Verlag von Gustav Braunbeck, Berlin.
Zunächst war nur der Kugelballon praktisch brauchbar, und es entstanden Wett-
fahrten für längste Dauer und größte Entfernung. Die längste Freiballonfahrt ist
diejenige des Schweizers Oberst Schaeck mit »Helvetia*' (2000 cbm) in 72 Stunden
vom 11. bis 14. Oktober 1908 von Berlin an die Küste von Norwegen, in die Nähe
von Bergset. Den Rekord der Weitfahrt hält zurzeit Maurice Bienaim6 mit ca. 2200 km
durch seine Fahrt vom 27. bis 29. Oktober 1912 von Stuttgart bis Bubnoye in Rußland.
Leider hat aber die Rekordjägerei eine ganze Reihe schwerer Unglücksfälle zur
Folge gehabt. Minder gefährlich sind die Zielfahrten, bei welchen es sich darum
handelt, möglichst nahe an einen in der Windrichtung liegenden, vorher bestimmten
Punkt zu gelangen.
Der lenkbare Ballon hat sich wegen der hohen Kosten in den Sport nicht ein-
geführt. Dagegen sind von besonderen Gesellschaften mit gutem Erfolg Vergnügungs-
fahrten mit Lenkballons veranstaltet worden; für Verkehrszwecke ist das Fahrzeug
allzu abhängig vom Wetter. Eine wirtschaftlich wichtige Verwendung ist der Gebrauch
der Luftschiffe über großen Städten als Träger von Reklameschildern.
Einen erheblichen Aufschwung hat der Sport mit Aeroplanen genommen, angeregt
durch Ehrgeiz und hohe Geldpreise. Leider sind aber auch zahlreiche tödliche Un-
glücksfälle zu beklagen, die das Vertrauen zu der Sache stark erschüttert haben. Die
Wettbewerbe bestehen hauptsächlich aus Weit-, Hoch- oder Dauerflügen und finden
entweder auf abgesperrten Flugplä^en statt, oder sie sind sogenannte Überlandflüge
auf große Strecken, ähnlich den Automobildauerfahrten.
Es hat sich gezeigt, daß Höhen von ca. 5000 m mit der Flugmaschine erreichbar
sind; auf Flugplägen sind Flüge von 12 Stunden Dauer und Flugstrecken von über
600 km erzielt worden. Jedoch können in der Praxis in der Regel Flugzeiten von
2 — 3 Stunden nicht überschritten werden.
Für Zwecke des allgemeinen Verkehrs sind Aeroplane vorerst nicht geeignet.
Die meiste praktische Bedeutung hat die Luftschiffahrt für den militärischen Dienst.
Schon der alte Kugelballon, so unvollkommen er als Gebrauchsgegenstand auch sein
mag, hatte in allen großen Heeren Aufnahme gefunden und dient, gefesselt, als
Beobachtungswarte im Kriege zur Erkundung feindlicher sowie zur Beobachtung der
eigenen Streitkräfte und zur Übermittlung von Signalen. In allen neueren Feld-
zügen, so in Afrika im Burenkriege und in Marokko, in Ostasien im Russisch-Japa-
nischen Feldzuge haben die Fesselballons, namentlich die Drachenballons, gute Dienste
geleistet.
Die Beobachtungsweite reicht unter sehr günstigen Verhältnissen, die sich in
unserem Klima allerdings nur selten finden, bis ca. 20 km. Um Einblick hinter leichte
304 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Höhen nehmen zu können, ist es wünsdienswert, möglidist hodi zu steigen. Bei
Windstille ist der Kugelfesselballon in der Steighöhe dem schwereren Drachenballon
überlegen; bei mäßigem und starkem Winde aber hat der Drachenballon den Vor-*
rang.
Dem Artillerieschrapnellfeuer dürfen sich die Fesselballons innerhalb 5 km nicht
aussehen; sie bilden ein gut sichtbares, leicht zu fassendes Ziel. Durch zwei seitlich
und vorwärts aufgestellte Beobachtungsposten läßt sich die Lage der Schüsse fest-
stellen. Der rechtsseitliche Beobachter sieht einen Kurzschuß links und einen Weit-
schuß rechts vom Ballon. Auf diese Weise gelingt es der Feldartillerie, die Ent-
fernung zu ermitteln« Infanteriefeuer vermag den Ballon nicht zu zerstören, sondern
bringt ihn höchstens zum langsamen Sinken.
Die Freiballons wurden militärisch gebraucht, um Nachrichten und einzelne Per-
sonen aus einer eingeschlossenen Festung herauszubefördern, und leisteten den Fran-
zosen bei der Belagerung von Paris 1870/71 erhebliche Dienste.
Es leuchtet aber ein, um wieviel der Nu^en gesteigert werden kann durch einen
lenkbaren Ballon. Diesem bieten sich außerdem noch zwei Verwendungsmöglichkeiten:
die Erkundung und die Möglichkeit, Geschosse mit Sprengstoffen auf den Gegner
hinabzuwerfen. Verseht man sich in Gedanken in die kriegerische Lage bei Me^ in
den Augusttagen des Jahres 1870, wo zwei gewaltige Heere sich nahe gegenüber-
standen, ohne daß beide Teile über die Lage beim Feinde genügend unterrichtet
waren, so erhellt, um wieviel sicherer die deutsche Führung ihren Erfolg erreicht
hätte ohne die schweren Verluste des 14. und 16. August; und wie leicht es ander-
seits den Franzosen gewesen wäre, ihren taktischen Erfolg vom 14. zu einem Siege
zu gestalten, wenn sie die Situation richtig beurteilt hätten.
Lenkbare Luftfahrzeuge können also bei großen Entscheidungsschlachten die wesent-
lichsten Dienste leisten, allerdings nur bei klarem Wetter und mäßigem Winde. Liegt
eine Wolkendecke über dem Gelände, so ist die Beobachtung nur aus geringer Höhe
möglich, die Fahrzeuge müssen nahe heran und sind dem feindlichen Feuer sehr
ausgesetzt.
Besonders günstige Verhältnisse bieten sich den Luftfahrzeugen in großen Festun-
gen namentlich für den Verteidiger. Die Lage des feindlichen Geschü^parkes und
die Vorbereitungen zum Hauptangriff werden ihm rechtzeitig bekanntwerden; auch
können vor Festungen Luftschiffe durch Herabwerfen von Sprengkörpern den Feind
empfindlich beunruhigen.
Militärische Aeroplane empfehlen sich durch ihre weit geringere Zielfläche, ihre
größere Geschwindigkeit, vermöge deren sie auch bei geringer Höhe dem feindlichen
Feuer weniger ausgese^t sind, und den geringeren Aufwand an Hilfsmitteln und Be-
dieni^ng. Letzterer Vorteil wird jedoch durch den häufigen Bruch bei den Landungen
stark vermindert. Gefordert wird neuerdings eine Tragkraft für drei Personen, von
denen zwei in der Führung abwechseln, während der dritten die Orientierung und
Beobachtung obliegt; doch genügt auch für praktische Zwecke eine Tragkraft für zwei
Personen.
Mit der Luftfahrt haben sich auch die Feuerwaffen zur Bekämpfung der lenk-
baren Luftfahrzeuge entwickelt. Die Tragweite leichter Geschüge, auch der Ge-
wehre, reicht vollkommen aus; die Geschosse erreichen Höhen von vielen tausend
Meter. Es war nur nötig, den Rohren Einrichtungen für sehr steile Richtwinkel zu
geben. Man setzte derartige Schnellfeuergeschütze auf Automobile, um sie rascher
beweglich zu machen. Versuche auf Schießplätzen haben sehr gute Resultate gehabt.
oooooooooooo VON AUGUST VON P ARS EVA L oooooooooo 305
Ob jedodi bei der immerhin nur kleinen Zahl solcher Ballonkanonen ein praktischer
Erfolg erzielt werden wird, muß die Erfahrung lehren.
Eine der frühesten Anwendungen der Luftfahrt war die Verwendung der Ballons
zur wissenschaftlichen Erforschung der Atmosphäre. Lange Zeit waren alle meteoro-
logischen Messungen an die Erdoberfläche gebunden, bis sich Ende des vorigen Jahr-
hunderts die Erkenntnis durchsegte, daß diese zur Erforschung der Atmosphäre nicht
genügte, und daß nur die hoch in die Luft steigenden Freiballons uns über die
meteorologischen Elemente Aufschluß geben können.
Die ersten Anregungen gehen bis auf den französischen Gelehrten Lavoisier zurück.
Die Engländer Welsh und Glaisher waren die ersten, welche größere praktische Ver-
suche machten; doch war die Qualität und die Aufstellung der Inotrumente noch
mangelhaft Erst nach Erfindung des Aspirationspsychrometers durch Aßmann war
die Möglichkeit guter Temperaturmessungen gegeben. Das Instrument wird zu wissen-
schaftlichen Untersuchungen an einen Galgen außerhalb des Korbes montiert und
durch ein Fernrohr abgelesen. Der Luftdruck wird bei wissenschaftlichen Unter-
suchungen durch ein Quecksilberbarometer gemessen, das aber durch die Angaben
eines die Vertikalbeschleunigung messenden Instrumentes korrigiert werden muß. Zu-
nächst wurden erfolgreiche Versuche mit bemannten Freiballons gemacht, und zwar
war es zuerst in Deutschland infolge des Interesses des Kaisers Wilhelm IL möglich,
in den Jahren 1888 bis 1898 eine Reihe wissenschaftlicher Luftfahrten auszuführen,
welchen die Errichtung eines aeronautischen Observatoriums im Jahre 1899 folgte.
Um die Messungen mit geringen Kosten machen zu können, ließ man nach dem Vor-
gange der Franzosen Hermite und Besan^on leichte Registrierinstrumente durch kleine
unbemannte Ballons, Sonderballons genannt, in die Höhe tragen; als Instrumente
wurden Meteorographen von Marvin, Hergesell und anderen verwendet. Mit Gummi-
ballons von nur 5 cbm Inhalt gelang es, bis in Höhen von mehr als 20000 m vor-
zudringen. Solche Ballons dehnen sich auf das Mehrfache ihres Volumens aus und
platten schließlich; die unerläßliche Umspülung der Instrumente mit Luft wird durch
die 4—6 m betragende Geschwindigkeit des Aufsteigens bewirkt Die Dauer eines
solchen Aufstiegs soll nicht viel über zwei Stunden betragen, damit der Ballon nicht
allzuweit weggetrieben wird. Bei Versuchen über Meeres- oder großen Seeflächen
verwendet man zwei Gummiballons, von denen nur einer pla^t; der andere bleibt
nach dem Hinunterfallen über der Wasserfläche als Signal schweben und ermöglicht
das Auffinden des Instruments. Ein Nachteil dieser Methode ist, daß die Apparate
häufig verloren gehen.
Das merkwürdigste Versuchsergebnis dieser Aufstiege ist die sogenannte «obere
Temperaturumkehrung'', die gleichzeitig von Aßmann und dem Franzosen Teisserenc
de Bort festgestellt wurde. Bei 10000—12000 m Höhe hört nämlich die in tieferen
Regionen ausnahmslos festgestellte Temperaturabnahme mit der Höhe auf, die Luft-
temperatur bleibt konstant und beginnt in größerer Höhe sogar wieder zuzunehmen;
hieraus ist zu folgern, daß vertikale Luftströmungen, wie wir sie in tieferen Re-
gionen so häufig beobachten, nicht bis in jene Höhen dringen. Dort herrscht eine
ungestörte Ruhe der Atmosphäre. Wahrscheinlich ist diese Erscheinung in verschie-
denen Höhen über der ganzen Erde zu finden; bei einer meteorologischen Expedition
in Ostafrika wurde sie in 17000 m Höhe angetroffen, oberhalb von Temperaturen
von — 84 ^
Für geringere Höhen kann man aber einen kontinuierlichen Betrieb mit Drachen
einrichten.
Die Technik im XX. Jahrhundert IV. 20
306 ooooooooooooooooo LUFTFAHRT ooooooooooooooooooo
Der Amerikaner Rotch war 1894 der erste, welcher Drachen als Träger der Regisfrier-
apparate verwendete. In seiner Anstalt bei Boston auf dem Blue Hill bildete er
diese Methode zu einem jegt überall angewendeten Hilfsmittel der aerologisdten For«
schung aus. Zur Verwendung kamen Drachen verschiedener Systeme; in Deutschland
sind vorwiegend Hargravedrachen in Gebrauch. Um groQe Höhen zu erreichen, se^t
man mehrere Drachen übereinander. Die größte Höhe eines Drachens wurde in der
Wetterwarte bei Washington erreicht und beträgt 7000 m. Die größte in Deutschland
im Observatorium Lindenberg erreichte Höhe ist 6430 m. Hierzu waren sechs Drachen
mit insgesamt 27 qm Fläche und 14930 m Draht von 0,6 — 0,8 mm Durchmesser nötig.
Trog der hohen Festigkeit der Gußstahldrähte ist das Abreißen der Drachen nicht
selten; indessen bleiben sie bei genügendem Winde gelegentlich fünf bis sechs Tage
in der Luft.
Solche aerologischen Stationen befinden sich in Deutschland in Lindenberg, 65 km
südöstlich von Berlin, unter Leitung Aßmanns und in Groß •* Borstell bei Hamburg
unter der Leitung Köppens; außerdem in Friedrichshafen am Bodensee. Dort hat
man, um von den herrschenden Winden unabhängig zu sein, ein schnelles Dampf"
boot gebaut, welches gegen den Wind fährt und so den Drachen in die Höhe bringt.
Läßt man das Boot mit dem Winde laufen, so kann man auch kleine Kugelballons
in der Hjöhe halten, die sonst von dem Winde zu Boden gedrückt würden.
Für wissenschaftliche, militärische und künstlerische Zwecke hat auch die Photo-
graphie aus dem Luftschiff Verwendung gefunden. Hierbei handelt es sich um Bilder
weit entfernter Gegenstände, welche von einem bewegten Standpunkt aus aufgenommen
werden. Die Bewegung des Schiffes quer zur Gesichtslinie macht die Bilder unscharf.
Der Effekt ist genau derselbe, wie wenn das Schiff stände und der abgebildete Gegen-
stand sich seitlich verschöbe. Beträgt die Verschiebung eines Bildpunktes auf der
Platte während der Belichtung weniger als Vio mm, so ist der Fehler dem Auge un-
merklich. Nun ist der Maßstab, in welchem sich ein Gegenstand abbildet, gegeben
durch das Verhältnis der Entfernung des Punktes zur Brennweite e des Apparats;
sei z. B. der Gegenstand 1000 m entfernt, die Brennweite 50 cm, so ist das Bild
1000
Q.eQ =2000 kleiner als der Gegenstand. Eine Unscharfe von 0,1 mm entspricht dann
einer Verschiebung des abgebildeten Gegenstandes von 0,01 . — = 0,01 '2000 = 0,2 m.
Die Bewegung des Luftschiffs während der Belichtung darf nicht größer sein als dieser
Betrag. Hat das Schiff die Geschwindigkeit v und beträgt die Belichtungszeit t, so
muß der zurückgelegte Weg v.t kleiner oder gleich sein 0*20 m, d. h. v.t — .0*1 mm
= 0*20m. Segt man für einen Ballon die Geschwindigkeit gleich 10 m, für ein
Flugzeug V = 20 m, so erhält man unter den angegebenen Verhältnissen Belichtungs-
zeiten von V50 bzw. Vioo sek. Man kann dann auf ein gutes Landschaftsbild rechnen,
bei welchem jedoch kleinere Gegenstände, z. B. einzelne Personen, nicht mehr scharf
sichtbar sind. Den Mißstand schneller Bewegungen senkrecht zur Gesichislinie kann
man bei lenkbaren Luftschiffen vermeiden. Viel schädlicher sind aber Drehungen
des Schiffes, wenn die Drehachse senkrecht zur Sehlinie steht; bei Pendelungen muß
man daher die Umkehrpunkte benugen. Die Vibrationen der Motoren können durch
elastische Aufhängung der Apparate, schon dadurch, daß man sie z. B. frei in der
Hand hält, unschädlich gemadit werden. Die Beleuchtungsverhältnisse im Ballon sind
sehr verschieden von denjenigen der terrestrischen Photographie. An sich hat man
oooooooooooo
VON AUGUST VON PARSEVAL o o o o o o o o o o 307
es stets mit weiten Entfernungen und geringen Kontrasten zu tun; außerdem er-
scheinen auf der photographischen Platte die Farben in einer anderen Intensität, als
das Auge sie sieht* Dem Auge ist Rot und Gelb am sichtbarsten, Grün oder Blau bis
Violett scheint dunkler. Auf der Photographie werden die blauen und die unsicht-
baren chemischen Strahlen beim Durchdringen einer weiten Luftschicht weniger ge-
schwächt als die roten und gelben; dadurch erscheint rot im Bilde fast schwarz, blau
fast weiß. Zum Ausgleich verwendet man sogenannte Gelbfilter, welche nach den
Angaben Miethes am besten aus planparallelen Gläsern mit einer gefärbten Gelatine-
sdiicht dazwischen bestehen. Diese Filter müssen in Verbindung mit farbenempfind-
lichen Platten angewendet werden, welche derart imprägniert sind, daß sie fiir die
Farben nach der roten Seite des Spektrums hin empfindlicher sind als für diejenigen
nach der blauen. Hierfür hat Miethe Platten angewendet, welche in einer Gelblösung
gebadet sind, sogenannte Perxantoplatten. Diese lassen eine sehr geringe Be-
lichtungszeit zu, und da in Deutschland zwei Drittel aller Tage zum Photographieren
schlecht geeignet sind, ist dies von großer Bedeutung. Um genaue Bilder zu er-
zielen, muß man große Brennweiten und stabile, feste Holzkameras anwenden. Die
Kenntnis der Himmelsrichtung und des Neigungswinkels, unter welchem zur Hori-
zontalen photographiert ist, ist nötig, wenn das Bild zu photogrammetrischen Mes-
sungen dienen soll. Das letztere erzielt Finsterwalder dadurch, daß er die senkrecht
herabhängenden Leinen eines Kugelballons mit photographiert; aus der Konvergenz
der Abbildungen und dem bekannten Abstand der Leinen läßt sidi der Neigungs-
winkel des Apparats berechnen. Leider ist diese Methode bei einem lenkbaren Luft-
fahrzeug nicht anwendbar, weil hierbei die Leinen infolge des Luftzuges schräg hängen.
Von anderer Seite wurden direkte Winkelmessungen angewendet, bei denen es schwer
ist, die nötige Genauigkeit zu erzielen. Die Kasten müssen, namentlich wenn Sand-
ballast verwendet wird, auch einen guten Staubschu^ gewähren. Hildebrandt empfiehlt
solche mit herausziehbarem Hartgummischieber und rät von der Anwendung von Films
wegen ihrer Unzuverlässigkeit entschieden ab.
Der wichtigste Teil des Apparats ist die Linse. Bei künstlerischen Aufnahmen
wird es oft weniger auf Genauigkeit ankommen; hier kann man oft mit Vorteil klei-
nere Apparate mit schwachen Vergrößerungen anwenden. Für wissenschaftliche und
militärische Zwecke geben große Apparate von hoher Brennweite das beste Resultat.
Alle lichtstärkeren Linsen guter Firmen genügen den Anforderungen. Teleobjektive,
d, h. solche, bei welchen ein von einer Linse geringerer Brennweite entworfenes Bild
durch eine zweite Linse vergrößert wird, geben wohl große, aber lichtschwache Bilder
und sind daher nur bei gutem Licht brauchbar. Sehr wichtig ist es im Gebrauche,
die Linsen vollkommen frei von Staub und von Niederschlägen zu halten, wie sie
bei raschem Höhen- und Temperaturwechsel des Ballons, namentlich beim Sinken,
leicht auftreten können.
Auf einer Ballonphotographie treten horizontale Linien, wie Wege, Grenzen, Wald-
ränder, Wasserläufe usw., scharf hervor; auch Ortschaften geben gute Bilder; viel
weniger deutlich sind schwache Geländeerhebungen; Höhen sind oft nur an dem an-
scheinend krummen Verlauf geradliniger Feldgrenzen zu erkennen. Dagegen ist die
pittoreske Formation des Hochgebirges ein sehr dankbares Objekt. Besonders schöne
Gebirgsaufnahmen haben die Schweizer Spelterini und de Beauclair bei ihren Alpen-
fahrten erzielt. Auf militärischem Gebiet hat der Gedanke, feindliche Truppenaufstel-
lungen und Festungswerke zu photographieren, nur geringe praktische Erfolge auf-
zuweisen, da ein scharfes menschliches Auge im Freien mehr sieht, als eine gute
20«
308 o o o o o o LUFTFAHRT VON AUGUST VON PARSEVAL o c o o o o o o
Photographie erkennen läßt, und die Notwendigkeit der Entwicklung des Bildes die
Ankunft der Meldung verzögert. Aussichtsreicher erscheint die Anwendung der Photo-
graphie zu Landesaufnahmen mit Hilfe lenkbarer Ballons, namentlich wenn es sich
um unbekannte, schwer zugängliche Gegenden handelt. Dieses Verfahren ist weit
schneller und billiger als Meßtischaufnahmen. Die Photographie gibt nicht nur ein
Bild der Situation, sondern auch der plastischen Gestaltung des Geländes. Eine
Methode zum Auswerten der Photographie hat zuerst Finsterwalder in München be-
arbeitet; doch war dieselbe für den praktischen Gebrauch zu umständlich.
Neuerdings ist durch die Erfindung des Stereographen von Orel die Möglichkeit
gegeben, die perspektivischen Lichtbilder rasch in die Kartenprojektionen zu über-
tragen; siehe Dr. M. Gasser, «Die aeronautische Ortsbestimmung,'' Würzburg, bei
H. Stürt(.
Als Vermessungsschiff eignet sich ein stabiles und schnelles Luftschiff, das ge-
nügend Raum und Sicherheit für die Beobachter bietet.
Als Nutzlast wäre zu rechnen: eine Station für drahtlose Telegraphie — min-
destens in unzivilisierten Ländern — , zwei Photographen mit den entsprechenden
Apparaten. Hierzu würde z. B. ein Parsevalluftschiff von 8000 — 10000 cbm, je nach
den Ansprüchen an die Geschwindigkeit und Fahrthöhe, genügen. Von einem Sta-
tionspunkt aus kann mit einem solchen Schiff das Terrain im Umkreis von 200 km
aufgenommen werden.
POST, TELEQRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN
VON RICHARD KUHLMANN
fDIE BEDi^UTÜNa D II™*"^!'!'
t I * wesen, deS'*
sen großes Endziel hauptsädilidi darauf gerichtet ist, durch Überwindung der durch
Raum und Zeit gesetzten Schranken die Menschen in nähere Beziehungen zueinander
zu bringen und somit die Förderung von Kunst und Wissenschaft, die Hebung von
Handel» Industrie und Gewerbe sowie die Verbreitung von Bildung, Gesittung und
Wohlstand unter den Völkern zu vermitteln, nimmt der durch Post, Telegraphie und
Fernsprechwesen gekennzeichnete Nachrichtendienst eine hervorragende, für die
allgemeine wirtschaftliche und kulturelle Entwickelung bedeutungsvolle Stellung ein.
Besonders innig sind die drei genannten Zweige des Weltverkehrs durch Wechsel-
wirkungen mit der Technik verknüpft, indem gerade sie in nicht geringem MaQe dazu
beigetragen haben, die Technik auf die heutige erstaunliche Höhe zu erheben und
indem anderseits sie selbst wiederum sich bei der fortschrittlichen Durchbildung ihrer
Mittel der Technik in weitestem Umfange bedienen. In einem Werke, das die neu-*
zeitliche Technik umfassend schildern soll, dürfen daher Post, Telegraphie und Fern«
Sprechwesen nicht fehlen und es soll in den nachfolgenden Ausführungen eine Be-
trachtung ihrer Einrichtungen und Hilfsmittel vom technischen Gesichtspunkt aus ge-
geben werden»
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1. DER TECHNISCHE POSTDIENST j M'LfESl\ntj7nS
Besdileunigung im Sachgüter- uncl Personenverkehre stellte sich auch das Verlangen
ein, die Nachrichten schneller als bisher befördert zu sehen. Die Post hat sich daher,
diesem Bedürfnisse Rechnung tragend, in allen Kulturstaaten zu einem Verkehrszweig
entwickelt, der neben einer weitgehenden Sicherheit eine größtmögliche Schnelligkeit
gewährleistet. Der technische Postdienst gliedert sich in den eigentlichen Beförde-
rungsdienst, in den Geldvermittelungsdienst und in gewisse Nebendienste.
DER POSTBEFÖRDERUNGSDIENST umfaßt in Deutschland die Beförderung von
Brief- und Geldsendungen, Zeitungen, Paketen und Reisenden* Seine erste Stufe
bildet die Einsammelung und Annahme der Beförderungsgegenstände. Zur Aus-
schaltung der bei der Frankoerhebung sonst erforderlichen Rechnungs- und Buchungs-
geschäfte dient die Freimarke und zur Portoeinziehung bei mehreren ausländischen
Postverwaltungen die Porto- oder Taxmarke. Die Freimarken, eine Erfindung des
schottischen Buchhändlers Chalmers, werden gewöhnlich in Tief- (Kupfer-) oder
Flachdruck auf Flachformschnellpressen hergestellt und aus Sicherheitsgründen meist
auf Wasserzeichenpapier gedruckt. Bei der Anfertigung bilden Gummieren, Drucken
und Durchlochen die Hauptvorgänge. Das Bedürfnis zum Drucken der Briefmarken in
Rollenform für den Automatenbedarf hat in Deutschland zum Bau einer Rotations-
maschine für einfarbigen Briefmarkendruck geführt, die nach den Angaben des Baurats
310 o o 0 o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o t. o «■ » o c
Dr. Nicolaus für die deutsche Reichsdruckerei hergestellt ist (Abbildung 1). Zum
Nachweise der Markenmenge sind besonders angetriebene Zählwerke angebracht. Un-
mittelbar nach dem Drudie werden die breiten Brief markenstreifen mit einem Durch-
lodiungsapparat absegweise gelocht. Der Stiftkamm dieses Apparats wird dabei durch
Exzenter so hin und her bewegt, daQ er das fortschreitende Papierband ohne Auf-
enthalt durdtlochen kann. Zum Durchtreiben der Stifte ist eine Kraft von mehreren
1000 kg erforderlich. Der in dieser Weise vorbereitete Papierstreifen wird darauf durch
zwei Kreismesser beschnitten, zwischen elektrisch geheizten Platten getrocknet und
dann aufgewickelt. Eine besondere Maschine schneidet die einzelnen Markenstreifen
für die Automaten. Die Rotationsmaschine hat schon Tagesleistungen von zwei Mil-
lionen Wertzeichen erreicht; ihre Leistung kann jedoch noch auf das Doppelte ge-
steigert werden. Im deutschen Reichs-Postgebiete wurden 1910 rund 4616 Millionen
Postwertzeichen für über 431 Millionen Mark abgesegt. In den Vereinigten Staaten
betrug vergleichsweise die Zahl der in der gleichen Zeit verkauften Briefmarken über
10000 Millionen Stück für über 750 Millionen Mark. Um den Auflieferern von
Massensendungen die Mühe des Aufklebens der Marken zu ersparen und um den
Aufwand bei der Herstellung, dem Versande, der Aufbewahrung und dem Verkaufe
der Marken zu verringern, hat Bayern Frankostempelmaschinen eingeführt, die
auf den Sendungen, deren Franko bar bezahlt wird, einen Aufgabe- und Franko-
stempel abdrucken. Auf dem Postamte 2 in München sind 1910 über 10 Millionen
Sendungen gegen Barfrankierung für einen Portobetrag von 371 520 Mark aufgeliefert
worden. Die Sendungen hätten demnach mindestens 10 Millionen Marken erfordert.
Zur Verrechnung dienten aber nur etwa 75000 Freimarken. Als Frankostempel-
maschinen dienen die Briefstempelmasdiinen von Sylbe mit Frankostempelwalze. Im
Auslande, z. B. in Eng-
land, werden selbsttätige
Frankostempelmaschinen
verwandt, die auf den
Einwurf eines Geldstücks
den Brief mit einem Ftei-
stempel versehen. Da
im Weltpost verkehre die
Frankierung durch Marken
vorgeschrieben ist, außer-
dem die Frankostempel-
maschinen zur Sicher-
steltung der Einnahmen
eine umständliche Über-
wachung erfordern, auch
die Frankostempel leich-
ter nachzumachen sind
Abbildung 1. Rotation »presse fQr einfarbigen Briefmarkendrude der und sich u. U. von ihrem
Reidisdrudcerei in Berlin. Seiten ans idit, etwa '/«o der natürlichen Größe Untergrundenichtsodeut-
(Oandenberaersche Maschinenfabrik Georg Ooebel, Darmsfadt). )jjh abheben wie die Post-
wertzeichen, hat die Frankostempelmaschine noch keine allgemeinere Bedeutung erlangt.
Die Deutsche Post- und Eisenbahn -Verkehrswesen A.-G. (Staaken- Berlin) stellt eine
Frankiermaschine her, welche die Marken selbsttätig aufklebt und zugleich einen
Verbrauchsnachweis bietet. Die Maschine, die bei großen Firmen vielfach im Gebrauch
0 e o o 0 0 „ o o o 0 0 0 0 VQN RICHARD KUHLMANN o o ° o o o e o o o c o 311
ist, klebt in der Stunde bis 4800 Marken in fünf versAiedenen Sorten auf. Die
deutsche Postverwaltung hat in verschiedenen großen Städten Versudismasdiinen auf-
gestellt, welche die Sendungen mit Marken bekleben, diese entwerten und zählen. Den
Einzelverkauf von Freimarken
beschleunigen außer den Frei-
markenheftdien die in vielen
Ländern eingeführten Wert-
zeichenautomaten. Diese
bestehen aus dem Münzprü-
fer, der Marken- oder Post-
kartenausgabe, die das Aus-
lösen des Triebwerks, die För-
derung und das Abschneiden
der Marken besorgt, und dem
Federtriebwerk. Ein Aufzug
reidit für 500 Verkäufe. Die
neuesten Wertzeichen automa-
ten sind mit elektrisdiem An-
triebe versehen (Elektromotor
von '/to P.S.). Der Stromver-
brauch beträgt für den Ver-
kauf von 82000 Marken oder
164000 Postkarten nur rund
1 KW-Stunde. Eisen- und reine
Nidcelscheiben werden i m M ünz-
prüfer durch einen Magneten
festgehalten. Die Automaten
enthalten die Marken in Rollen-
form (in der Regel 1000 Brief-
marken) und sind mit einem
elektrischen Fernanzeiger aus-
gerüstet der den Zeitpunkt Abbildung 2. Selbstabfertiaer fQr Einsdxreibbriefe (Deutsdie Post-
des Ablaufs der Markenrollen ""'' Eisenbahn-Verkehrswesen A..G. Sl«ken.Beriin).
selbsttätig meldet. Außerdem kann der Wertzeichenstand an einem Zählwerke von
außen abgelesen werden. Gegenwärtig sind bei der deutschen Refchspost etwa
1O0O Wertzeichenautomaten im Betrieb und 1910 sind durch Automaten annähernd
48 Millionen Postwertzeichen und Postkarten für rund 3 Millionen Mark abgesetzt
worden. Die Einsammelung der gewöhnlichen Briefsendungen erfolgt durch Brief-
kasten, die Milliarden Einzelgänge zur Post ersparen. Die Geld- und Einschreib-
sendungen müssen jedoch am Postschalter eingeliefert werden. Zur Vereinfachung
des Annahmedienstes haben Selbstabfertiger für Einschreibbriefe (Abbildung 2)
Eingang gefunden (1911 etwa 20 Apparate), bei denen der Auflieferer den Brief in
einen Einwurf schiebt und dadurch ein Gesperr auslöst, das zwei Führungs- und
Druckwalzen freigibt. Beim Drehen einer Kurbel gleitet der Brief, nachdem er durch
ein Typenrad bedruckt ist, in den Aufnahmekasten und ein Quittungstreifen wird
durch die Ausfallsthale ausgeworfen.
Die zweite Stufe des Beförderungsdienstes ist die Abfertigung. Dazu gehören
das Stempeln, das Verteilen der Sendungen und das Fertigen der abzusendenden
512 o c o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o q
Kartenschlüsse. Die Stempelung erfolgt im allgemeinen durch Handstempel mit
Umsa^typen oder Typenrädern; die Hammerform wird dabei bevorzugt. In großen
Betrieben werden zur Beschleunigung der Abstempelung Stempelmaschinen ver*
wandt. In der deutschen Reichs-Postverwaltung sind die Systeme Bickerdike, Krag und
Sylbe im Betriebe (1910 im ganzen 138 Stück). Die Stempelabdrücke werden durch
Stempelwalzen hervorgebracht und bestehen aus dem Tagesstempel und den Ent"
wertungslinien. Die Bickerdikemaschine stempelt in der Minute etwa 120 — 150 Sen-
dungen, während ein geschickter Handstempler in der Minute durchschnittlich nur
50 — 100 Stempelungen leisten kann. Die Kragmaschine gibt einen Stempelabdruck,
der über den ganzen oberen Teil der Sendung läuft, und leistet bei elektrischem An-
triebe 600 — 1000 Sendungen in der Minute, je nachdem, ob die Sendungen gleich-
artig oder gemischt sind. Die Sylbemaschine (Abbildung 3) kann zur Vermeidung
einer ÜberStempelung der Mitteilungen auf der linken Seite der Postkarten von Ganz-
auf Halbstempelung umgestellt werden. Sie leistet bei Ganzstempelung 550 — 600 Sen-
dungen und bei Halbstempelung 1500—1900 Postkarten in der Minute. Der Ausfall
an gar nicht oder unvollständig gestempelten Sendungen beläuft sich im allgemeinen,
je nach der Art der Sendungen, auf ^k — 5 v. H. Das Verteilen der Sendungen ge-
schieht an Fachwerken. Zur Aufnahme der fertigen Brief bunde dienen Beutel, die
nach der Umschnürung mit Siegelmarken, Siegellack oder Bleiplomben verschlossen
werden. Das Reinigen und Stopfen der Beutel erfolgt mit besonderen elektrischen
Reinigungs- und Stopfmaschinen. Auch gibt es in großen Betrieben Beutelschüttel-
werke mit elektrisch betriebener Staubabsaugung, die zum Teile mit einer Stopf- und
Waschanstalt verbunden sind.
Die dritte und wichtigste Stufe des Beförderungsdienstes ist die Fortschaffung
der Ladungsgegenstände (Beutel und Pakete) zum Bestimmungsorte. Lastfahr-
stühle und Gleitschienen (Rutschen) dienen zu ihrer Fortbewegung zwischen den
einzelnen Geschossen, Förderwerke und Schiebebühnen zum selbsttätigen Fort-
führen der Paketkarren und Transportbänder zur Paketbeförderung zwischen den
einzelnen Dienststellen. Auf vielen Bahnhöfen sind Posttunnel mit elektrischen oder
hydraulischen Aufzugsanlagen zur Hebung und Versenkung der Karren eingerichtet.
In Leipzig ist kürzlich ein besonderer Postgüterbahnhof dem Betriebe übergeben
worden, der in 8 Riesenhallen 29 Bahngleise vereinigt und auf dem 100 Eisenbahn-
wagen gleichzeitig beladen und ausgeladen werden können. Das Hauptmittel der
Postbeförderung auf gewöhnlicher Straße bleibt der Fußbote mit Botenposttasche
oder Rucksack. Wenn er auch meist nur auf kurze Entfernungen benutzt wird, so ist
seine Bedeutung neben den neuzeitlichen Beförderungsmitteln doch eine ganz hervor-
ragende. Die Gesamt-Kurslänge der Boten- und Landbriefträgerposten zu Fuß betrug
z.B. Ende 1910 im deutschen Reichs -Postgebiete zusammen rund 23800 km gegen
eine Gesamt-Postkurslänge auf Eisenbahnen von rund 58300 km. Als Beschleunigungs-
mittel wird in großem Umfange von Fahrrädern Gebrauch gemacht. Die deutsche
Reichspost benugt z. B. annähernd 8000 Postfahrräder. In den Kolonien und unkulti-
vierten Ländern hat die Reitpost auch heute noch größere Bedeutung. Zur Beförde-
rung umfangreicher Posten dient das Fuhrwerk, das in der Regel durch Pferdekraft
bewegt wird. Im Gebrauche sind Personenpost-, Güterpost-, Paketbestell-, Karriol-
post- und Landbriefträgerwagen. In neuerer Zeit hat sich auch der Kraftwagen zur
Beförderung von Sendungen und Personen bei der Post sehr entwickelt. Der PosU
verkehr auf größere Entfernungen ist überall auf die Eisenbahn übergegangen.
Meist sind besondere Bahnposten eingerichtet, deren Begleiter die ihnen zugefUhrten
o o B o o c » 0 „ o » o 0 o VON RICHARD KUHLMANN » o ° o o c ^ ° c o c <, 313
Postsendungen unterwegs bearbeiten. Daneben werden geschlossene Postbeutel durch
das Eisenbahnpersonal oder audi ganze geschlossene Wagen ohne Begleitung beför-
dert. In einzelnen Ländern, z. B. in den Vereinigten Staaten, verkehren auf den
Hauptlinien besondere Postzüge. Das Verhält-
nis zwischen Post und Eisenbahn ist in den
meisten Ländern gesetilich geregelt, und zwar
ist meist die Eisenbahn als Gegenleistung für
die staatliche Genehmigung ihres Betriebs zur
Beförderung der Post verpflichtet. In Deutsch-
land muß die Eisenbahn nach dem Eisenbahn-
Postgesefee von 1875 in jedem fahrplanmäßigen
Zuge einen Postwagen unentgeltlich mitführen.
Die deutschen Bahnpostwagen (1910: 2101 Stüds)
haben eine Länge von 8V>, 10, 12 oder 17 m
und sind 2-, 3- oder 4'achsig; ihre Beleuchtung
geschieht meist durch Elektrizität. Ein widitiges
Mittel für die Eilbeförderung von Briefsendun-
gen und Telegrammen in Großstädten bildet
die Rohrpost, wie sie z. B. in Berlin, Ham-
burg, Frankfurt (Main), Bremen, Köln und Leip-
zig sowie in vielen großen Städten des Auslands
im Betrieb ist. Ihre Hauptbestandteile sind das , , , „ „
F.hrrohr, die Rohrpostbud.se, die Luftdruck- AbblM™s3.Brirfsl.mp«lm«*.ne,onS,lb=.
maschine (Kompressor) und die Luftsaugmaschine (Exhaustor oder Vakuumpumpe).
Die Maschinen werden durch Dampfkraft oder durch Motoren angetrieben. Ihre
Größe richtet sich nach der in der Sekunde zu bewegenden Luftmenge. Die im
Fahrrohre laufenden Buchsen oder Buchsenzüge, welche die Sendungen enthalten und
hinter denen das Rohr durch die Buchsen selbst oder durch besondere Treiber luft-
dicht abgeschlossen ist, werden durch Drudduft oder atmosphärischen Überdruck
(Vakuum), bei größeren Anlagen mit Fernverkehr aud) durch beide fortbewegt. Die
Geschwindigkeit hangt dabei von der Rohrweite und dem Luftdruck ab und schwankt
zwischen 10 und 20 m in der Sekunde. Man unterscheidet Rohrpostsysteme mit Luft-
wechsel (Pendelbetrieb) und solche mit kreisendem Luftstrome. Bei dem wechsel-
seitigen Betriebe mit Luftwechsel wird der Luftstrom bei jeder einzelnen Fahrt be-
sonders erzeugt und unterbrochen. Die Maschinen werden dazu entweder vollauto-
matisch oder halbautomatisch ein- und ausgeschaltet. Im ersteren Falle geschieht
dieses meist beim Einführen oder Ankommen der Buchsen. Beim halbautomatischen
Betriebe erfolgt dagegen die Einschaltung des Motors durch Hand und die Ausschal-
tung selbsttätig durch die ankommenden Züge. Für die Hin- und Rückbeförderung
der Buchsen sind etweder zwei gesonderte Fahrrohre vorhanden oder es werden die
Züge in demselben Fahrrohre durdi Druckluft abgesandt und durch atmosphärischen
Überdruck geholt (Wendebetrieb), indem an dem einen Ende stets atmosphärische
Spannung gehalten und am anderen abwechselnd Unterdruck oder Überdruck her-
gestellt wird. Bei dem Systeme mit kreisendem Luftstrome wird der Luftstrom
dauernd im Rohre aufrechterhalten und zwar in der Regel durch atmosphärischen
Überdruck. Zur Hin- und Rüchbeförderung dienen dabei zwei gelrennte Förderrohre.
Die Zeichengebung erfolgt bei beiden Systemen durch optische und akustische Signale.
Die nach dem vollautomatischen Systeme gebaute Rohrpostanlage in Leipzig (2,3 km)
314 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o a
besi^t z. B. eine rotierende Luftpumpe, die durch einen Elektromotor von 4,5 P. S.
angetrieben wird und etwa 4 — 6 cbm Luft in der Minute bewegt. Saug- und Druck-
röhr sind mit einem Luftumschalter verbunden, der, je nadi Bedarf, ihre Anschal-
tung an das Fahrrohr gestattet. Sobald der Luftumschalter umgelegt wird, schaltet
sich der Elektromotor selbsttätig ein. Das Berliner Rohrpostnet^, das 73 Postämter
Groß-Berlins untereinander verbindet, arbeitet mit Luftwedisel und kreisendem Luft-
strom und besigt 7 Maschinenstationen. Auf der größten Station sind zwei Maschinen
aufgestellt, von denen die eine mit zwei Druckluftzylindern und die andere mit zwei
Vakuumzylindern ausgerüstet ist. Der Druck der verdichteten Luft beträgt etwa eine
Atmosphäre und derjenige der verdünnten Luft etwa 0,4 Atmosphären. Die Berliner
Rohrpost umfaßt ein Fahrrohrne^ von 140 km Länge und Maschinenanlagen von
zusammen 1550 P.S. Im Jahre 1910 wurden in Berlin rund 11 Millionen Sendungen
mit Rohrpost befördert. Außer für den Fernverkehr werden Rohrpostanlagen vielfach
auch im inneren Verkehre der Fernämter zur Beförderung von Ferngesprächszetteln
und der Telegraphenämter zur schnellen Weitergabe von Telegrammniederschriften
verwandt. Auch eigens hergestellte Untergrundbahnen werden zur Postbeför-
derung benu^t. Eine derartige elektrische Tunnelbahn zur Beförderung von Brief-
sendungen ist z. B. in München im Betrieb. Auf dem Wasser fällt die Postbeförde-
rung mit der Schiffahrt zusammen. Die Seeschiffahrt bildet das überseeische Be-
förderungsmittel für die Post. Diese wird den Schiffen in den Häfen von bestimmten
Ausgangspostanstalten in geschlossenen Beuteln zur Auslieferung an das Bestimmungs-
land überwiesen. Um die Zeit der Seefahrt auszunu^en, sind auf Anregung der deut-
schen Reichs -Postverwaltung 1891 für den transatlantischen Postverkehr auf den
schnellfahrenden Dampfern der Hamburg- Amerika -Linie und des Norddeutschen
Lloyd deutsch-amerikanische Seepostbureaus eingerichtet, in denen die Postsendungen
während der Überfahrt von deutschen und amerikanischen Postbeamten bearbeitet
werden. Nach ihrem Muster sind später auch auf den englischen und amerika-
nischen Schnelldampfern englisch -amerikanische Seeposten eingeführt. Für die Be-
förderung der Post erhalten die Schiffahrtsgesellschaften von den Postverwaltungen
in der Regel besondere Vergütungen. Den von Deutschland durch eine Reichsbeihilfe
von rund 8 Millionen Mark unterstügten Gesellschaften, und zwar dem Norddeutschen
Lloyd für die Linien nach Ostasien, Australien und dem deutschen Schutzgebiete von
Neu-Guinea, der Deutschen Ostafrika •'Linie und einigen kleineren Linien im Osten
(Jaluit- Gesellschaft), ist neben anderen verkehrstechnischen Anforderungen die Ver-
pflichtung auferlegt, die Post unentgeltlich zu befördern. Frankreich zahlt an Post-
dampfersubventionen jährlich rund 53 und Großbritannien 34 Millionen Mark. Auf
Luftwegen hat schon von jeher die Taube infolge ihres Ortssinns und ihrer Flugkraft
zur Nachrichtenbeförderung gedient Besonders militärischerseits wird der Bereit-
haltung größerer Bestände von Brieftauben in vielen Ländern große Aufmerksamkeit
geschenkt. Um die Tauben im Fluge nicht zu behindern, werden die Nachrichten
photographisch verkleinert und an den Schwanzfedern der Tiere befestigt. Am Be-
stimmungsort erfolgt die Entzifferung durch Vergrößerungsapparate. Die mechanischen
Luftbeförderungsmittel, Motorluftschiffe und Flugmaschinen, haben zur Zeit nur
militärische und sportliche Bedeutung. Als regelmäßige Postbeförderungsmittel sind
sie noch nicht verwertet worden. Bei den bisherigen Flugposten handelte es sich
nur um Versuche und vorübergehende Erscheinungen.
Die vierte Stufe des Beförderungsdienstes bildet sie sogenannte Entkartung
am Bestimmungsort. Ihre Aufgabe besteht in der Öffnung der eingegangenen
o o o 0 o o o o o 0 o o o 0 VON RICHARD KUHLMANN o o o c » o o ° ° q q ■> 315
Kartenschlüsse und Bunde, sowie in der Vorbereitung der Sendungen für die
letzte Stufe: die Aushändigung an den Empfänger. Diese geschieht durch Ab-
holung oder durd) Bestel-
lung. Die Sendungen werden
für die Abholung entweder
in gewöhnlichen, nur den Be-
amten zugänglichen Fächern
oder in besonderen, mit Kunst-
schlössern versehenenS (h 1 i e ß-
fädiern bereit gehalten, die
von den Abholern selbst ge-
leert werden. Um den Boten
die Einsicht in die Postein-
gänge zu entziehen, sind auch
SdilieQfächer mit auswechsel-
baren, bei derHerausnahmesich
selbsttätig schließenden Einsag-
kasten (System Fuhrmann-
Schulze) im Gebrauche. Beider
Bestellung fällt die Haupt-
arbeit den FuQboten (Stadt-
und Landbriefträgern) zu. Um
den Boten das Steigen der
Treppen zu erlassen, werden
in Frankreich die Sendungen
für die Hausbewohner allge-
mein beim Pförtner abgegeben.
Von besonderem Werte sind
die Hausbriefkasten (an den
Flurtüren und wie z. B. in Frank-
furt [Main] im unteren Haus-
flur oder an der Tür des Vor-
gartens), die dem Postboten
Zeit sparen und die Sicherheit Abbildung 4. Postanweisungstempelapparat (Deutsche Post- und
der Bestellung erhöhen. In Eisenbahn -Verkehrswesen A.-G. Slaaken - Berlin).
Budapest werden versuchsweise hydraulisch und elektrisch betriebene Brief Zustellungs-
automaten nach Art der Aufzüge benugt.
DER GELDVERMITTELUNGSDIENST hat sich als besonderer Zweig des Post-
dienstes weiterentwickelt. Seine Mittel sind Postanweisungen, Postbons, Zählkarten
und Schedes sowie zur Einziehung von Geldern: Nadinahmen und Postaufträge. Eine
Mitsendung der Gelder findet dabei nicht statt Der Ausgleidi zwischen Absendungs-
und Bestimmungsort erfolgt buchmäßig. Der Scheckdienst befindet sich außer in
Deutschland gegenwärtig nur in Österreich-Ungarn, Luxemburg, der Schweiz und Japan
in den Händen der Post. Die im Geldvermittelungsdienste durch Buchungen, Berech-
nungen und mechanische Handgriffe zu leistende gletdiförmige Massenarbeit wird viel-
fach durch Maschinen ausgeführt. Bei der Annahme von Postanweisungen werden
z. B. Numerierstempel mit selbsttätiger Zahlenumsebung zum Abdruckte der Auf-
gabenummer und des Namens der Aufgabepostanstalt, sowie auch des Einlieferungs-
316 » o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o . o »
tags verwandt. Auch Postanweisungstempelapparate (1911 bei der Reidispost
etwa 50) werden benutzt, in welche der Annahmebeamte die Anweisungen einschiebt
und sie durch Kurbelumdrehung unter gleichzeitiger Entwertung der Marken mit dem
Tagesstempel und der Aufgabenummer bedruckt (Abbildung 4). Bei Behandlung der
ausgezahlten Postanweisungen werden die Beträge mit Zähl-* und Addiermaschinen
aufgerechnet.
Besondere Vorkehrungen sind zur schnellen Bearbeitung der Massen von Buchungs-
gegenständen bei den Scheckämtern getroffen. Auf den täglich zu Tausenden ein«»
gehenden Zahlkarten (in Berlin zurzeit 63000) wird z. B. der Eingangstag durch
elektrische Spiralbohrmaschinen, die gleichzeitig 200 und mehr Karten lochen, ge-
kennzeichnet. Der Tag ist dabei aus der Lage der Lochung zu ersehen. Zur Um-
rechnung von Kursen im internationalen Verkehre finden Multiplikationsmaschinen
Verwendung. Mit Sprechmaschinen führen die Beamten Buchungen der Zahlkarten
ausi die nur ein Drittel der Zeit erfordern, welche zur handschriftlichen Ausführung
nötig wäre; die Walzen, von denen jede etwa 500 Einzelbuchungen aufnehmen kann,
werden nach dem Besprechen einige Zeit zur Erledigung von Rückfragen aufbewahrt
und dann nach Abschleifen mit einer elektrischen Abschleifmaschine von neuem
benutzt. Hochdruckstempelmaschinen versehen die Zahlungsanweisungen der
Scheckämter zur Erschwerung von Fälschungen mit farbigen Stempelabdrücken, be-
drucken sie mit dem Abgangstempel und stapeln sie selbsttätig auf. Kopf- und
Tiegeldruckpressen bedrucken die Zahlformulare mit Kontonummer, Namen und Wohn-
ort des Kontoinhabers. Heftmaschinen dienen zur Verbindung der einzelnen Blätter
der Scheck- und Uberweisungshefte, und für die Öffnung der Masseneingänge von
Briefen (beim Postscheckamte Berlin täglich etwa 8500) sind Schneidemaschinen
vorhanden; um zu verhüten, daß in den geöffneten Umschlägen Einlagen zurück-
bleiben, werden sie vor der Vernichtung auf einem Glastische durchleuchtet. Die ab-
gehenden, durch eine elektrische Adressiermaschine mit ihrer Bestimmung ver-
sehenen Briefe mit Kontoauszügen schließt man mit Briefschließmaschinen, die
bei elektrischem Antrieb etwa 4200 Umschläge in der Stunde befeuchten, schließen
und mit dem Firmenstempel des Amtes bedrucken. Bei dem Postscheckamte Berlin
sind gegenwärtig 170 Maschinen in 16 verschiedenen Arten dauernd in Tätigkeit.
DIE NEBENDIENSTE DER POST. Die gleichartige und weitverzweigte Organi-
sation der Post hat es mit sich gebracht, daß sie in Deutschland und vielen anderen
Ländern eine Reihe von Nebendiensten versieht, die ihrer eigentlichen Aufgabe
ferner liegen. In Deutschland sind es namentlich die Leistungen für das Reichs -
Versicherungswesen (Verkauf der Versicherungsmarken und Rentenzahlung) und
der Vertrieb der Reichswechselstempelmarken und statistischen Wertzeichen.
In den meisten übrigen europäischen Staaten und in Japan befassen sich die Post-
verwaltungen auch mit dem Sparkassendienst, in Großbritannien und Irland sowie
in Belgien außerdem mit dem Lebensversicherungs- und Rentengeschäft, in
einigen südamerikanischen Republiken auch mit dem Büchervertrieb und in Luxem-
burg mit dem Arbeitsnachweise.
DER WELTPOSTVEREIN. Der Aufschwung des Handels im Weltverkehre führte
zu einer allgemeinen Regelung der postalischen Beziehungen der einzelnen Länder
untereinander. Die Hauptschwierigkeiten, die sich der Einigung der Völker zu einer
Postgemeinschaft entgegenstellten, sind bei der Gründung des Weltpostvereins zu
Bern 1874 überwunden worden. Der Weltpostverein, das großartigste Werk des ersten
Leiters der deutschen Reichspost, Dr. v. Stephans, umfaßte 1910 ein Gebiet von
oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 317
116 V2 Millionen Quadratkilometer mit 1228 Millionen Einwohnern. Außerhalb stehen
nodi einzelne kleinere afrikanische Staaten und China, das jedoch seinen Anschluß in
Aussicht gestellt hat. Die wichtigste Frage, das Durchgangsrecht der Post durch fremde
Länder, wurde dahin gelöst, daß die Freiheit des Durchgangs unter entsprechender
Entschädigung der betroffenen Länder durch einheitlich festgelegte Transitgebühren
gewährleistet und damit die Grundlage zu einem Einheitsporto und zum Wegfalle der
Abrechnung zwischen den Vereinsländern gegeben wurde. Jedes Land behält die von
ihm erhobenen Gebühren für Briefe, Postkarten, Drucksachen, Warenproben und
Geschäftspapiere« Bei der Versendung von Wertbriefen, Postanweisungen, Wertpaketen,
Zeitungen, Postnadinahmen und Postaufträgen ist allerdings eine Abrechnung bestehen
geblieben, die indessen für die wichtigsten europäischen Staaten durch Vermittelung
des Internationalen Postbureaus in Bern sehr vereinfacht wird. Die Wertzeichen der
Vereinsländer werden in gleichmäßigen Farben für die entsprechenden Wertstufen
hergestellt. Der Lösung des Problems einer einheitlichen Weltpostmarke stehen
wegen der Währungsverschiedenheiten und der Gefahr des Überströmens der Marken
aus den Ländern mit minderwertiger Geldwährung in die Goldwährungsländer an-
scheinend unüberwindliche Schwierigkeiten entgegen.
I 2. DIE TELEGRAPHIE MIT LEITUNG f M"H.'„Tel unTvtSrwX
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das Bedürfnis nach einem noch schnelleren Mittel zum Nachrichtenverkehr, als es die
Posten gewährten« Es war der Elektrizität vorbehalten, der Menschheit in der Tele-
graphie ein Nachrichtenmittel in die Hand zu geben, das sie dem Ziele, die Begriffe
von Raum und Zeit zu verwischen, unendlich nahe brachte.
Schon kurze Zeit nach der Eröffnung der ersten Eisenbahn begann auch die Tele-
graphie ihren Siegeslauf, und heute umspannt sie den ganzen Erdball durch ein eng-
maschiges Ne6 von Drähten und Kabeln, dessen Länge auf mindestens 5,3 Millionen km
geschäht wird. Auf diesen Linien befördern 114500 Telegraphenanstalten jährlich über
395 Millionen Telegramme. Der Hauptteil der Telegraphenleitungen verläuft ober-
irdisch. Deutschland besaß 1910 rund 563000 km oberirdische Telegraphenleitungen.
Daneben besteht ein über das ganze Reich ausgedehntes Neg von unterirdischen
Telegraphenlinien, das bei jeder Witterung eine zuverlässige telegraphische Verbin-
dung zwischen der Reichshauptstadt und den wichtigsten Industrie-, Handels- und
Seestädten bildet. Die oberirdischen Telegraphenleitungen werden in der Regel
zur eigenen Sicherheit an den Eisenbahnlinien ocler an Kunststraßen geführt und zwar
auf Isolatoren, die mit Schraubenstü^en oder Querträgern an Holzgestängen befestigt
sind. Als Leiter dient verzinkter Eisendraht von, je nach der Länge oder der Bedeutung
der Leitung, 3— 6 mm Durchmesser. Die unterirdischen Telegraphenlinien hatten
anfangs Guttaperchaisolation und aus solchen Kabeln besteht auch das in der Zeit von
1876—1881 verlegte große deutsche unterirdische Telegraphenkabelneö* Die Kabel ent-
halten 7 Aderli^en aus je 7 Einzeldrähten. Wegen des stetig steigenden Preises der
Guttapercha isolierte man die Telegraphenkabel seit 1895 mit Faserstoff (Jutehanf), der
neben seiner Billigkeit den Vorzug eines bei gleicher Aderzahl bedeutend geringeren
Querschnitts bot. Die Faserstoff kabel haben einen massiven Drahtleiter von 1,5 mm
Durchmesser und enthalten 5, 10, 50 usw. Adern. Sie sind gegen Feuchtigkeit durch einen
Bleimantel geschürt. Neuerdings verwendet man wegen der bei einer Faserstoffisolation
beobachteten Seiteninduktion und ungünstig großen Kapazität für Telegraphenzwecke
ebenso wie für die Fernsprechkabel mehr und mehr Luftraumkabel mit Papierisolation.
318 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
Von den Apparaten, die heute zur Telegrammbeförderung benugt werden, ist der
bekannteste der von dem Amerikaner Morse 1837 als Reliefsdireiber erfundene und
von Siemens durdi Anbringung eines Farbräddiens verbesserte Sdireibapparat
(Farbsdireiber), der über die ganze Erde verbreitet ist. Die heutige Morsesdirift, die
im Laufe der Zeit viele Wandlungen erfahren hat und die 1875 für den Weltverkehr
angenommen wurde, wird dadurdi hervorgerufen, daß die am Gebeorte durdi eine
von Hand zu bedienende Taste in die Leitung entsandten kürzeren und längeren
Stromstöße (Arbeitstrom) oder die gleidierart verursaditen Unterbrechungen eines
dauernd in der Leitung fließenden Ruhestroms am Empfangsort auf einen Elektro-*
magneten einwirken, der beim Anziehen oder Abstoßen seines Ankers durdi eine
Hebelübertragung das Farbräddien kürzere oder längere Zeit auf einen sich fort-
bewegenden Papierstreifen drüdct. Die auf dem Streifen gebildeten Punkte und
Stridie sind zu 62 verschiedenen Verbindungen zusammengestellt, welche Buchstaben,
Zahlen und Zeichen bedeuten. Mit dem Morseapparate können 400 — 600 Wörter zu
je 7 Buchstaben in der Stunde gegeben werden. Dem Morseapparat an Schnelligkeit
(700 — 1000 Wörter in der Stunde), Sicherheit und auch an Billigkeit überlegen ist der
Klopfer, dessen kräftiger Ankerhebel laut hörbar auf einen Ambos aufschlägt, so
daß die Morsezeichen nach dem Gehör aufgenommen werden können. Punkt und
Strich werden dabei durch einen verschiedenartigen Klang beim Anschlagen des
Ankerhebels unterschieden. Im Arbeitstrombetriebe hat der Klopfer den Schreib-
apparat vollständig verdrängt. Für Kabelleitungen sowie für längere oberirdische und
Ruhestromleitungen wird vielfach dem Klopfer ein Relais vorgeschaltet oder es werden
polarisierte Klopfer verwandt. Für den großen Verkehr dient der 1856 durch den
Amerikaner Hughes erfundene äußerst sinnreiche Hughesapparat, der die Tele-
gramme mittels eines 56 Zeichen enthaltenden Typenrads auf einen Papierstreifen
drudct und durch einen kleinen Elektromotor angetrieben wird. Zum Geben dient
ein klavierartiges Tastenwerk, dessen Tasten rund gestellte Stifte aufrichten, über
denen ein Kontaktschlitten kreist. Sobald der Schlitten einen hochgedrüdcten Stift
berührt, wird der eigene Apparat elektrisch oder mechanisch ausgelöst und ein Strom-
stoß über die Leitung durdi den Elektromagneten des Empfängers gesandt Der
Papierstreifen des Gebers sowohl wie des synchron laufenden Empfängers schnellt
durch mechanische Übertragung der Bewegung des Ankerhebels gegen das sich drehende
Typenrad und zwar gerade in dem Augenblidc, in dem sich das mit der Taste ge-
gebene Zeichen in Drudcstellung befindet. Bei den in der Minute üblichen 120 Um-
drehungen des Schlittens können etwa 1000 — 1500 Wörter zu je 7 Buchstaben in der
Stunde gegeben werden.
Mehrere Telegramme gleichzeitig auf derselben Leitung zu befördern, bezweAi die
Mehrfachtelegraphie. Die dabei benu^ten Apparatsä^e sind entweder dauernd mit
der Leitung verbunden (gleichzeitige Mehrfachtelegraphie) oder sie werden durch auf
beiden Leitungsenden synchron und isochron laufende Verteiler nacheinander in regel-
mäßigem, schnellem Wechsel vorübergehend an die Leitung angeschaltet (wechselzeitige
oder absagweise Mehrfachtelegraphie). Man unterscheidet bei der gleichzeitigen
Mehrfachtelegraphie, je nach Richtung und Anzahl der gleichzeitig übermittelten
Telegramme, das Gegensprechen, das Doppelsprechen, das Doppelgegensprechen und das
System von Mercadier. Beim Gegensprechen (Duplextelegraphie) werden zwei Tele-
gramme in entgegengesegter Richtung befördert und zwar entweder in der Differential-
oder Brüdcenschaltung. Bei der älteren von Frischen und Werner Siemens an-
gegebenen Differentialschaltung haben die Empfangsapparate Elektromagnete mit
oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 319
doppelten Widcelungen. Der Sendestrom verzweigt sidi am Gebeorte und durdifließt
zunächst die beiden Widcelungen des eigenen Apparats im entgegengesetzten Sinne,
übt also keine Wirkung auf den eigenen Empfangsapparat aus. Dann geht der eine
Zweigstrom weiter zum fernen Amte und der andere durdi eine künstliche Leitung,
d. h. durch eine besondere Anordnung von Widerstand und Kapazität, welche den
elektrischen Eigenschaften der natürlichen Leitung und des fernen Amtes entspricht,
zur Erde. Die am Empfangsort ankommenden Ströme fließen hauptsächlich nur durch
eine Widcelung des Empfangsapparats und bringen diesen zum Ansprechen. Die
Brüdcenschaltung stammt von Maron und verwendet das Prinzip der Wheatstone«
sehen Brücke in der Weise, daß sich jedem abgehenden Strome wie bei der vorigen
Schaltung ebenfalls auf dem eigenen Amte zwei Wege bieten, einmal von dem
Scheitelpunkte der Brücke durch den einen Brüdcenarm und die Leitung zum fernen
Amte und zum andern durch den zweiten Brückenarm und eine künstliche Leitung
zur Erde. Der Empfangsapparat liegt in der Brücke selbst und wird nur durch die
ankommenden Ströme betätigt. Die Seekabel werden sämtlich nach einer der beiden
Gegensprechschaltungen betrieben. Die künstliche Leitung bilden dabei künstliche
Kabel mit einer auf das wirkliche Kabel genau abgeglichenen Vereinigung von Wider-
stand und Kapazität. Auf kürzeren Seekabeln, unterirdischen sowie oberirdischen
Leitungen wird neben dem Morseapparate namentlich der Hughesapparat in großem
Umfange zum Gegensprechen benugt. Die deutsche Telegraphenverwaltung bevorzugt
bei oberirdischen Leitungen die Brüdcenschaltung, bei Kabeln die Differentialsdialtung
mit Doppelstrombetrieb. Das Doppelsprechen (Diplextelegraphie), dessen einfachste
Schaltung von Edison herrührt, gestattet die gleichzeitige Abgabe von zwei Tele-
grammen in derselben Richtung, wird jedoch selten allein, sondern meistens in Ver-
bindung mit dem Gegensprechverfahren angewandt und zwar sowohl mit der Brücken-
schaltung (Edison und Prescott) als auch mit der Differentialschaltung (Garret
Smith). Das auf diese Weise ermöglichte Doppelgegensprechen (Quadruplex-
telegraphie), das besonders in Amerika und England stark entwidcelt ist, gestattet,
gleichzeitig zwei Telegramme in beiden Richtungen abzugeben. Als Apparate dienen
hierbei Morse, Klopfer, Hughes und Heberschreiber. Beim Morsebetriebe können
1500—2000 und mit Wheatstonesendern bis 9000 Wörter in der Stunde befördert
werden. Das System der Mehrfachtelegraphie von Mercadier verwendet harmo-
nische Induktionsströme, die durch Stimmgabelunterbrecher von verschiedener Ton-
höhe erzeugt werden. Zum Empfange dienen Monotelephone, die einzeln auf die
Stimmgabeln abgestimmt sind und daher nur auf die für sie bestimmten Wechsel-
ströme ansprechen. Das Mercadiersystem wird in Frankreich praktisch verwandt. Auf
der Strecke Paris — Marseille werden mit diesem Systeme zwölf Telegramme gleich-
zeitig übermittelt und mit Morse oder Hughes aufgenommen.
Der wichtigste Vertreter der wechselzeitigen Mehrfachtelegraphie ist der von
dem französischen Telegrapheningenieur Baudot erdachte Mehrfachtypendrucker, der
als zwei-, drei-, vier- oder sechsfacher Telegraph, je nach der Anzahl der durch den
Verteiler anzuschaltenden Apparate, betrieben wird. Der Geber enthält fünf Tasten,
mit denen 31 verschiedene Zeichengruppen nach einem besonderen Alphabete gegeben
werden können, die entsprechend ^er vorher niedergedrüdcten Buchstaben- oder Zahlen-
blanktaste Buchstaben oder Zahlen und Zeichen bedeuten. Jede Taste ist mit einem
Kontaktstüdc eines Verteilerrings verbunden. Durch einen über den Verteiler schleifen-
den, mit Metallbürsten versehenen Verteilerarm werden die einzelnen Kontaktstücke
nacheinander in schneller Folge mit der Leitung verbunden. Bei jedem Verteilerumlaufe
320 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN q q q q q o q
werden auf diese Weise von jedem Geber fünf Stromstößei und zwar, je nadidem die
Tasten gedrüdct sind oder nidit, positive und negative, in die Leitung entsandt'. Am
Empfangsorte wird die Leitung durdi einen mit dem der Gebestation syndiron und
isodiron laufenden Verteilerarm über fünf Kontaktstüdce eines zweiten Verteilerrings
mit den fünf Drudcelektromagneten des Übersetzers verbunden. Der Ubersefeer liefert
gedrudcte Budistaben und Zeidien auf einem Papierstreifen. Die Hödistleistung eines
einzelnen Baudotapparats beträgt bei drei Umläufen in der Sekunde 1540 Wörter zu
je 7 Budistaben in der Stunde. Praktisch werden jedodi nur 1000 — 1200 Wörter er-
reicht, so daß ein vierfacher Baudotapparat 4000—4800 Wörter in der Stunde leistet.
In längere Leitungen werden Übertragungen besonderer Bauart eingeschaltet. Ebenso
werden lange Kabel wegen ihrer hohen Ladefähigkeit, die auf die schnellen und sehr
kurzen Stromstöße des Baudotgebers verzerrend wirkt, in einzelne Teilstredcen zerlegt
und diese durdi Übertragungsrelais miteinander verbunden. Der Baudotapparat ist am
weitesten in Frankreich verbreitet (annähernd 700 Apparate); namentlich werden viele
französische Auslandsleitungen, u. a. die Leitungen von Paris nach Berlin und Cöln,
mit ihm betrieben. Eine größere Anwendung hat der Baudotapparat auch in Italien,
Rußland und Brasilien gefunden. In Deutschland sind neben den bereits erwähnten noch
die Leitungen Berlin — Cöln, Berlin — Emden, Berlin— Warschau, Berlin — Basel — Zürich
(Staffelschaltung) und Berlin — London für den Baudotbetrieb eingerichtet. Die Kabel
Berlin— Cöln und Berlin — Emden sowie die Verbindung Berlin — London werden mit
DupleX'-Zweifach-'Baudot in Differentialschaltung betrieben. Die Vorzüge des Baudot"
apparats werden in letzter Zeit immer mehr erkannt; seine Ausbreitung wächst daher
namentlich in Europa und Asien ständig. Zu den Mehrfachtypendrudcem gehört auch
der von dem amerikanischen Professor Rowland erfundene Telegraph, der in Ver-
bindung mit dem Gegensprechverfahren gleichzeitig acht Telegramme, vier in jeder
Richtung, befördern kann. Der Empfangsapparat drudct die Zeichen auf eine breite
Papierrolle.
Eine wesentliche Steigerung der Telegraphiergeschwindigkeit wird mit den Ma-
schinentelegraphen dadurch erzielt, daß sie die Telegraphierströme mit Hilfe eines
besonders gestanzten Papierstreifens durch einen Gebeapparat selbständig in die Lei"
tung senden und die menschliche Hand bei der Abgabe der Telegramme vollständig
ausschalten. Da die Lochstreifen jedoch durch Beamte vorbereitet werden müssen,
gewähren die Schnelltelegraphen besondere Vorteile nur da, wo das Hauptgewicht auf
die Ausnu^ung langer, kostspieliger Leitungen gelegt wird. Die weiteste Verbreitung
hat der Schnelltelegraph des englischen Professors Charles Wheatstone gefunden.
Durch einen Lochapparat mit drei Tasten werden mit zwei Handstempeln in einen
Papierstreifen zweireihige Lödiergruppen gestanzt, welche die Zeichenelemente (Striche
und Punkte) nach dem Morsealphabete bilden. Der so vorbereitete Streifen läuft mit
beliebig veränderlicher Geschwindigkeit durch einen Sendeapparat über zwei Stößer,
die, sobald sie auf ein Telegraphierloch stoßen, einen Zeichen* oder Trennstrom in die
Leitung senden (Doppelstrom). Als Empfänger dient ein empfindlicher polarisierter
Schreibapparat mit großer Lauf geschwind igkeit, der Morsezeichen auf einen Papier*
streifen schreibt. Die Leistung beträgt etwa 7000—8000 Wörter in der Stunde. In
Deutschland sind einige wichtige Auslandsleitungen z. B. von Berlin nach Odessa, MoS"
kau, Pera, Kopenhagen und Bukarest mit Wheatstoneapparaten ausgerüstet. In größerem
Umfange wird der Apparat in den nordischen Ländern, in Amerika und in England be*
nuöt. Ferner wird die indo-europäische Telegraphenlinie London — Kurrachee (8652 km),
die mit 13 Übertragungen über Emden, Berlin, Odessa und Teheran fast ausschtießlidi
oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo321
oberirdisch verläuft, mit Wheatstoneapparaten bei einer Telegraphiergesdiwindigkeit von
2500 Wörtern in der Stunde betrieben. In Verbindung mit dem Wheatstonegeber liefert
der u. a. in England und Dänemark eingeführte Empfänger von Creed (Lenzie, Schott--
land) einen mit dem Sendestreifen genau übereinstimmenden Lochstreifen. Die
Stanzung der Löcher erfolgt dabei durch Preßluft. Der so entstandene Lochstreifen
kann als Sendestreifen für einen Übersefeer (Geber) zur Weitergabe der Telegramme
dienen oder als Empfangstreifen in einem DruAer Drudebuchstaben auf ein Papier-
band übertragen. Der Rechtsanwalt Budcingham (New York) verwendet zur Vor-
bereitung der Lochstreifen für den von ihm erfundenen Sdinelltelegraphen einen
Tastenlocher, der Tasten nach Art der Schreibmaschine hat und beim Drudce auf
eine Taste gleich die Lödiergruppe für ein Zeichen auf einmal stanzt. Die Kraft
liefern dabei Elektromagnete. Zum Abgeben der Telegraphierzeidien dient ein Wheat-
stonesender. Der Empfänger trägt auf seiner Achse fünf kleinere Typenräder mit je
acht Typen, die zum Abdrudce durch fünf Einstellelektromagnete entsprechend ver-
schoben werden. Der Apparat drudct die Telegramme unmittelbar auf Blätter und
leistet z. B. auf der 1571 km langen Leitung New York — Chicago der Western Union
Telegraph Co. im Gegensprechbetrieb etwa 5400 Wörter in der Stunde. Seine volle
Leistungsfähigkeit beträgt etwa das Doppelte. Eine wesentliche Verbesserung bildet
der von dem Telegrapheningenieur Donald Murray aus Sydney erfundene Schnell-
telegraph. Der Tastenlocher stanzt beim Niederdrüdcen einer Taste ebenso wie bei
Budcingham gleich ganze aber einreihige Löchergruppen. Der Streifen läuft im Sender
über einen Hebel, der beim Auftreffen auf ein Telegraphierloch einen Kontakt schließt
und einen Stromstoß in die Leitung sendet. Murray verwendet für alle Zeichen fünf
positive oder negative Einheiten in 32 Zusammenstellungen, die nach einem be-
sonderen Alphabet entweder Buchstaben oder Zahlen und Zeichen bedeuten. Ein
Wort mit sechs Zeichen erfordert durchschnittlich beim Wheatstonealphabet (Morse)
rund 57, dagegen bei Murray nur 35 Einheiten. Das Murrayalphabet ist also wesent-
lich kürzer. Der Empfänger liefert einen mit dem Sendestreifen übereinstimmenden
gestanzten Lochstreifen, dessen Löchergruppen in einem Überseger, der aus einer
gewöhnlichen Schreibmaschine (Bar-Lodc-Maschine) und einer Zusagmaschine besteht,
mechanisch auf Blätter in Typendrude übertragen werden. Der Murrayapparat leistet
im praktischen Betriebe mehr als das Doppelte des Hughesapparats und befördert
z, B. auf der Linie Berlin — Petersburg etwa 4200 Wörter in der Stunde. Außerdem
ist er in Deutschland auf den Leitungen Berlin — Hamburg, Berlin — Frankfurt (Main)
und Frankfurt (Main) — Hamburg eingeführt. Bei dem von den beiden ungarischen
Ingenieuren Pollak und Vi rag erfundenen Schnelltelegraphen durchläuft ein mit
sechs Reihen von Telegraphierlöchern versehener Lochstreifen einen Sender mit sechs
Kontaktbürsten, die mit verschiedenen Batterien verbunden sind und Stromstöße in
zwei Gruppen in die Doppelleitung senden. Die Stromstoßgruppen beeinflussen am
Empfangsorte zwei Fernhörermembrane, die beide mit einem Spiegel verbunden sind.
Die eine Membran dreht den Spiegel in senkrechter, die andere in wagerechter Rieh«-
tung. Wirken beide Membrane zu gleicher Zeit auf den Spiegel ein, so bewegt sich
dieser in der Weise, daß ein von ihm ausgehender Lichtstrahl Linien beschreibt. Durch
die resultierende Bewegung werden kleine lateinische Schriftzeichen gebildet, die durch
den Lichtpunkt auf einen sich fortbewegenden Papierstreifen geschrieben und photo-
graphiert werden. Mit dem Apparate sollen sich bis 45000 Wörter in der Stunde be-
fördern lassen. Großes Interesse verdient der neueste Schnelltelegraph von Siemens
& Halske A.-G. (Abbildung 5 und 6). Die Lochgruppen des Streifens werden mit Hilfe
Die Tedinik im XX. Jahrhundert IV. 21
POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN •
eines Schrei bmasdiinen-
Tastenlochers durch Elek-
tromsgnete gestanzt. Im
Sender wird der fünf-
reihige Lochstreifen über
fünf Fühlhebe] hinweg-
gezogen, die mit fünf
Segmenten einer Kon-
taktscheibe in Verbindung
stehen. Ein über diese
schleifender Bürstenarm
verbindet die Segmente
und damit die Fühlhebel
in schneller Folge mit
einem Geberrelais. Trifft
ein Fühlhebe] auf ein
Telegraphierloch, so fließt
ein Strom über den Bür-
stenarm zum Relais und
dieses sendet einen Strom
positiver oder negativer
Richtung, d. h. einen
Trenn- oderZeichenstrom,
in die Leitung. Während
einer Bürstenumdrehung
gelangt, je nach der An-
ordnung der Löchergruppen, eine besondere, einem bestimmten Zeichen entsprechende
Kombination von Strömen verschiedener Richtung nach dem fernen Amte. Die an-
Itommenden Stromstöße
fließen am Empfangsorte
durch ein polarisiertes
Linienrelais, das über
einen mit dem derQebe-
station infolge einersinn-
reichen selbsttätigen Ein-
richtung synchron lau-
fenden Verteiler fünf po-
larisierte Überseßerrelais
steuert. Die Zungen die-
ser Relais sind mit je
einem Segmentkreis ei-
ner Überseßerscheibe ver-
bunden , über die ein
Bürstenarm mit fünf Bür-
sten schleift. Sobald sich
die Relaiszungen auf eine
bestimmte Stromkombi-
nation eingestellt haben.
Abbildung 5. Sender des automatisdien Maschinen -Typen drudctelegrapher
von Siemens & Halske A.-Q., Berlin.
Vom dur dunhiodile Sendeilrellen. der Ober die Stahlidiuhe von S Fahlhebeln hln-
weggeiogen wird, wiLler hlnlen das Gehluie IQr die SendcrsdieUiE mit 1 Koniakt ringen
und [Qr den mit seinen beiden BDrsten auf den Ringen sdiletfenden BOnlenirm. Da-
neben der Geidiwlndlglieltimwer. gani hlnlen der Elektromotor mit Sdiwungsdielbc
und redita da> Senderreial«.
Abbildung 6. Empfänger des automatischen Masdtinen-Typendrudctele-
graphen von Siemens & Halske A.-G., Berlin.
Vom links die Dnidtvorridiiung, bei der tum Abdrudi einei aufgenommenen Zeldiens
der eiehtromagnetisdie Drudihammer den Papierstrelfen sihnell gegen das dsuemd um-
laufende Typenrad preltl, dahinter das Gehiuie für die ObeneQersdielbe mit S Kontakl-
ringen und far den auf den Ringen mll seinen S Federn sdilellenden BOrsIenarm. weller
hinien der Elektromolor. Redils die Qehluie mit den Aufnahme- und Regullerrelali.
e o o o c o o 0 o o ^ o g g VQN RICHARD KUHLMANN ° o c o o o o c o o a o 325
sind durdi sie die Schleifringe der Überseftersdieibe so untereinander verbunden, daß
bei einer bestimmten Stellung des Bürstenarms ein Strom durch den Druckelektro-
magneten fließt und ihn erregt. Gerade in diesem Augenblicke befindet sich aber
an dem mit dem Bürstenarme gekuppelten Typenrade derjenige Budistabe, welcher
der Strom kombination entspricht, in DrucJtstellung und wird abgedrudtt. Der neue
Sdtnelltelegraph, der 6000 Wörter in der Stunde abgeben und am Empfangsorte auch
Lochstreifen liefern kann, ist kürzlich auf den Kabelleitungen Berlin— Düsseldorf und
Berlin — Breslau eingeführt worden.
In versdiiedenen Ländern sind DruiJttelegraphen im Betriebe, die sith besonders
wegen ihrer einfachen und eine Vorkenntnis nicht erfordernden, schreibmasdiinen'
artigen Bedienung zum unmittelbaren Gebrauche durch das Publikum eignen. In
Deutschland hat wei'
tere Verbreitung der
Ferndrudcer von
Siemens & Halske
A.-G. gefunden (Ab-
bildung?), der zugleich
als Geber und Emp-
fänger dient und mit
Selbstauslösung arbei-
tet. Seine Tasten sind
alphabetisch angeord-
net. Der Ferndrucker
wird im deuts<hen
Reichs - Telegraphen-
gebiet in Nebentele-
graphenanlagen und
zur Vermittelung des
Stadttelegramm Ver-
kehrs, z. B. in Ber-
lin, verwandt. Ferner
ist in Bremen 1908
eine reichseigene Fern-
druAer -Vermitteli..>g- *l'W'l™«'- El»kl'»*" Fer„d™d,er .on Sl^mea, i H.l.k. A..a., B^riin.
stelle mit Ktappenschrank und Gruppenschaltern eingerichtet, durch welche Schiffs-
meldungen verbreitet werden. In Berlin besteht eine Privatgesellschaft, Elektrischer
Ferndrucker G.m.b.H., welche Börsen-, Handels- und Zeitungsnachrichten ihren An-
sdilußteilnehmern übermittelt sowie diese untereinander und mit dem Haupttele-
graphenamte verbindet. Eine ähnliche Ferndruckerantage ist durch die A.-G. C. Lorenz
für den Berliner Polizeinachrichtendienst eingerichtet worden. Erwähnt seien auch
noch die Ferndrucker von Steljes und die Telegrammschreibmasdiine von Cere-
botani sowie der Börsendrucker, ein kleiner Drucktelegraph für Teilnehmer, der
die von einer gemeinschaftlichen Zentrale aus gegebenen Börsenkurse, wichtigen
Handels- und politischen Nachrichten selbständig aufnimmt.
Zur Übermittelung der eigenen Handschrift und von Umrißzeichnungen auf Lei-
tungen werden Fernschreiber praktisch verwandt, welche die Bewegungen eines
Schreibstifts in der 1893 zuerst von Elisha Gray angewandten Weise durch zwei mit
Gelenken am Schreibstifte befestigte Arme in zwei unabhängige, zueinander senkrechte
21"
324 o ° ° ° POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN a o e <> o o »
Komponenten zerlegen. Der Apparat von Cerebotani läGt die beiden Arme auf
Zahnräder wirken, die den Ohmsdien Widerstand in den zugehörigen Zweigfernleitungen
sprungweise verändern. Die hierdurch entstehenden Stromstöße werden am Empfangs-
orte durdi Zahnräder wieder in die Komponenten umgesegt, so daß der mit diesen
verbundene Schreibstift die gleichen Bewegungen ausführt. Dieselbe Zerlegung benugt
audi der Fernschreiber von Gruhn. Einen neuerdings von der A.-G. Mix & Genest
in den Handel gebrachten Femschreiber zeigt Abbildung S. Die Stromänderungen,
welche durch die beiden mit dem Sendestifte verbundenen Hebelarme hervorgerufen
werden, wirken am Empfangsort auf zwei Spulen, deren Tauchkerne ihre Bewegungen
unmittelbar auf den Schreibstift des Empfängers übertragen. Beide Schreibstifte
führen somit die gleichen Bewegungen aus. Fernschreiber-Vermittelungstellen sind
u. a. in England und Amerika eingerichtet. In London besteht seit vielen Jahren die
National Telewriter Co. mit zurzeit SO Anschlüssen.
Auch Photographien und Strichzeichnungen sind auf Drahtleitungen mit Erfolg
übertragen worden. Die beiden Gruppen der hierzu dienenden Apparate unterscheiden
sich vornehmlich in der Art des Senders und zwar geben die fern photographischen
Apparate die verschiedenen Helligkeitstufen eines Bildes wieder, während die eigent-
lichen Telautographen das Bild durch Raster in einzelne Punkte oder Striche auf-
lösen und es als Schwarzweißbild übertragen. Der vollkommenste fernphotogra-
phische Apparat ist derjenige von Professor Korn. Das zu übertragende Bild wird
als Film auf eine sich drehende gläserne Walze gespannt und von außen durch einen
Lichtstrahl Punkt für Punkt durchleuchtet. Der beim Durchgange durch den Film in
seiner Helligkeit veränderte Lichtstrahl fällt auf eine im Innern der Walze angebrachte
Selenzelle, welche die Lichtschwankungen in Schwankungen elektrischer Energie um-
seht und in die Leitung überträgt. Die Ströme fließen im Empfänger durch einen
zwischen den Polen eines
kräftigen Elektromagne-
ten ausgespannten, ganz
dünnen Silberbronze-
faden, dessen Schatten-
bild einen Spalt im Emp-
fangskasten abschließt
(Lichtrelais}. Durch die
beim Durchfließen der
Ströme entstehenden Be-
wegungen des Fadens
wird der Spalt mehr oder
weniger freigegeben, so
daß ein veränderlicher
Lichtstrahl in die Kam-
mer eindringt, der auf
dem Filme der Empfän-
gerwalze photographisih
Abbildung 8. Elektrischer Fernschreiber von Mix & Genest A.'G., Berlin, festgehalten wird Geber-
und Empfängerwalze laufen synchron. In dieser Weise sind Bilder auf eine Ent-
fernung von 1500 km auf einer Fernsprechleitung mit gutem Erfolg übertragen worden.
Stationen für die Kornsche Fernphotographie befinden sich gegenwärtig in Berlin,
München, Paris, Kopenhagen, Stockholm, London, Manchester und Monte Carlo.
c o o c o c 0 0 0 0 o ° ° « VON RICHARD KUHLMANN o c o o o q ° q q q ° ° 325
Die Telautographen oder Kopiertelegraphen benußen als Geber fast durch-
weg das Prinzip von Bakewell (1847) und Caselli (1856). Die Zeidinung wird
dabei mit einem niditleitenden Stoffe auf einen drehbaren Metallzylinder überfragen,
auf dessen Mantel ein
Metallstift sdileift und alle
Punkte der Zeidinung in
engen Spirallinien ab'
tastet. Trifft der Stift auf
einen Teil der Zeidinung,
50 wird ein sonst dauernd
über den Stift und die Me-
tallwalze flieQender Strom
unterbrodien. Auf diese
Weise entstehen in der
Femleitung Stromsdiwan-
kungen, die am Empfangs-
ort über eine sid) mit dem
Geberstifte syndiron be-
wegende Elektrode Farb-
änderungen auf der mit
einem Elektrolyten an-
gefeuditeten Papierflädie
des Empfängers hervor-
bringen. Eine ähnlidie
Geberanordnung benugen
u. a. die Telautographen
von Korn, Thorne-
Baker und S£mat, Be-
lin erseht den Stift durdi
ein Tasträddien, das ent-
sprediendden reliefartigen
Erhebungen und Vertie-
fungen, weldte die hellen
und dunklen Töne des
Bildes wiedergeben, ein
besonders empfindlidies
Kohlenkörnermikrophon
beeinfluQt und hierdurdi .„ ,, _ , ^, , « , „ „.-.,-.„,,.
.. c* j. u - Abbild. 9. Telautographie na* Prof. Korn, natUrli<he GrAQe (uberfraoen
die Stromsdiwankungen ^„^ ^.^^^ FernldtuVv)" Monte Carlo na* Paris In etwa 15 Minuten),
verursadit. AlsEmpfangs-
apparat dient ihm ein empfindlidies Drehspuleninstrument mit Spiegel. Eine wesent-
lidie Verbesserung stellt die Benufjung des bei der Fernphotographie verwandten
Liditrelais von Professor Korn dar. Die Leistung dieses Liditrelais ist durdi Pro-
fessor Glagel so gesteigert worden, daß es 1000 — 2000 Zeidien in der Sekunde
wiedergeben kann (Abbildung 9). Da bei langen Leitungen die Kapazität und die
Ableitung einer Übertragung von mehr als 1000 Zeidien in der Sekunde hinderlidi
sind, bleibt die tetautographisdie Methode hauptsädilidi auf gut isolierte kürzere
Leitungen besdiränkt, während auf längeren Leitungen die mit geringeren Strom-
326 ^ooo POST. TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN a c o o a „ o
stärken arbeitende Selenmethode den Vorzug verdient. Würde die Folge der zu über-
tragenden Liditeindrüdte so gesteigert, daQ sämtlidie Punkte eines Bildes (annähernd
10 — 20000) während der Dauer einer Lichtwirkung im Auge, d. h. in Vio Sekunde,
an dem Empfangsorte wiedergegeben werden könnten, so entstände ein kinemato-
graphisdies Bild und man könnte fernsehen. Die praktisdie Verwendung der vielen
zur Lösung dieses Problems geschaffenen Versudtsapparate ist jedoch bisher an der
Trägheit der vorerst wohl allein in Frage kommenden Selenzellen gegenüber den
rasihen Liihteind rücken und an der Selbstinduktion der Leitungen gegenüber den
schnell aufeinander folgenden Stromstößen gescheitert.
Eine besondere Stellung nimmt die Unterseetelegraphie ein. Der Kupferleiter
der Unterseekabel besteht aus einer Lifte von Kupferdrähten oder wie bei dem
ersten deutsch-amerikanischen Kabel aus einem stärkeren Mittelleiter, der von Drähten
besonderer Form spiralig umwunden ist. Durch die lefttere Anordnung wird in dem
gleichen Querschnitte mehr Kupfer untergebradit, so dag man an Guttapercha, die
aussdiließlich als Isoiiermittel in Frage kommt, sparen und die Ladungskapazität außer-
dem verringern kann. Die Guttapercha wird gewöhnlich in drei Schichten auf den
Kupferleiter aufgebracht. Die Stärke der äußeren Bewehrung,
die aus verzinkten Eisen- oder Stahldrähten besteht, richtet
Kupiericitung gj^j, „^^ ^^^ Tiefenloge des Kabels. Lange Unterseekabel
Gutuperdiahouc Werden wegen der gegenseitigen Induktion stets nur aus einer
Ader gebildet (Abbildung 10), während kürzere Kabel mehrere
Junen Juiehoiie (drei bis Vier) gegen Induktion besonders geschüfete Adern er-
halten. Man unterscheidet bei jedem Unterseekabel die ein-
sd>u»drihtc zelnen Teilstredten: Tiefseekabel, Zwisthenkabel, Küstenkabel
und Endkabel. Die sich an lange einadrige Unterseekabel an-
schließenden Küstenkabel (Abbildung 11) sind meist zweiadrig
und zwar wird die zweite als Erdleitung dienende Ader zwei
auOere juuhoue bis drei Meilen von der Küste entfernt mit den Bewehrungs-
drähten des Unterseekabels verlötet, eine Maßnahme, die durch
die Störungen infolge der vagabundierenden Ströme und der
Induktion erforderlid) ist. Die Lebensdauer der Seekabel
richtet sich nach der Art der Herstellung und den örtlichen
Verhältnissen. Man schäfet sie bei Tiefseekabeln auf etwa
40 Jahre, bei Flachsee- und Küstenkabeln, die häufigeren Be-
J^^^ Schädigungen ausgeseftt sind, auf etwa 25 Jahre. Während
B^BB früher Engtand in der Herstellung und Verlegung von See-
^^^Kß kabeln ein Monopol hatte, besiftt Deutschland seit der Wende
^"^ des vorigen Jahrhunderts eine eigene Seekabelfsbrik in 'den
Abbild.10.ZweitesdeuUdi- Norddeutschen Seekabelwerken A.-G. Von den zurlnstand-
BtlantisdiesKabel. Tiefsee- haltung und Verlegung der Seekabel vorhandenen 57 Kabe!-
lä^i9MTon''dln"Nord' =*'^*^" ^'""^ ^^ '"> Slaatsbesife. 31 im Besibe von Kabel-
deutsdien Seekabelwerken gesellsthaften und 10 gehören Kabelfabriken (darunter in
Nordenham). Deutschland 2). Die Sprechgeschwindigkeit, d.h. die Schnel-
ligkeit der Zeichenübermittelung, steht bei Kabeln in umge-
kehrtem Verhältnisse zur Kapazität (K) und dem Ohmsthen Widerstände (R) (KR-
Geseg von William Thomson). Da beide Größen mit der Länge des Kabels wachsen,
so nimmt die Sprechgeschwindigkeit mit dem Quadrate der Länge des Kabels ab. Die
Kapazität ist von der Stärke der isolierenden Guttaperchahülle und der Widerstand
o 0 o o o o o o 0 0 0 o o o VON RICHARD KUHLMANN <.<. <. = <■» o<,o o o o 327
von derjenigen des Kupferleiters abhängig. Guttaperdia und Kupfer bestimmen dem-
nach die Leistungsfähigkeit eines Kabels und das Ziel der Kabeltethnik ist darauf
geridttet, mit möglichst wenig Gutlaperdia und Kupfer eine möglichst große Sprech-
gesdiwindigkeit zu. erreichen. Das Gewicht von Guttapercha
und Kupfer wird für eine Seemeile in englischen Pfunden Kupferieitung
angegeben. So besteht die TeilstrecJte Borkum — Teneriffa des Guitapcrdtihauc
deutsch-südamerikanisdien Kabels von 1909 mit einer Sprech- neuingband
geschwindigkeit von 135 Buchstaben in der Minute aus der Type ,„„j,^ jutehoiie
,^?.°u "*^ ';^"P^^'' für die Seemeile, und das T911 verlegte s*,^,..^
315 Ibs Guttapercha * sehuodrihi«
Kabelstück Monrovia — Pernambuko (Spredigeschwindigkeit ISO
Budistaben) weist die Type -ttj: auf. Die Herstellungskosten moere Juiehoiie
von 1 km Tiefseekabel betragen heute etwa 2500 Mark. Die
größte praktisch in Frage kommende Länge für ein Seekabel
von mittlerer Sprechgeschwindigkeit sind etwa 4000 bis 5000 km.
Das längste direkte Seekabel ist die Teilstrecke des englischen
PazifickabelsVancouver— Fanning mit 6400 km und einer Sprech-
geschwindigkeit bei Einfachbetrieb von 100 Buchstaben in der
Minute. Auf sehr weite Entfernungen werden die Kabel nicht
in einer Strecke durchgeführt, sondern, wie z. B. die deutsch-
atlantischen Kabel in Horta auf der Azoreninsel Fayal, auf
Zwischenstationen gelandet. Zur Vermeidung von Umtele- Abbild.ll.Zweltesdeutsdt-
graphierungen auf diesen Zwischenstationen, die Fehler und atlantisdiesUnterseckabel,
Verzögerung verursachen, werden die Telegramme selbsttätig Kflsten- Endkabel (hergc-
durdi das Trommelkabelrelais von Brown von einem Kabel !**''" «''ijf^i.:™'*
den Norddeutsdken Sec-
auf das andere übertragen. kabelwerken Nordenham).
Der Betrieb auf langen Unterseekabeln erfordert besondere
Vorkehrungen. Um die Ladedauer beim Geben der Telegraphierzeichen zu verkürzen
und die Isolation so wenig wie möglich zu beanspruchen, werden bei der Kabeltele-
graphie nur schwadte Ströme und niedrige Spannungen (bis 50 Volt) angewandt. Die
Rückströme, die auch bei sdiwachen Telegraphierströmen durch die Entladung entstehen
und die Zeichengebung verzögern, macht man dadurch unschädlich, daß nach jedem
Zeichen ein dem Zeichenstrom entgegengesegter Zwischenzeichenstrom in das Kabel
entsandt wird oder daß die Punkte und Striche des Morsealphabets nicht durch Strom-
stöße verschiedener Länge, sondern verschiedener Riditung (positiv und negativ) gegeben
werden. Zum Geben der Zeichen dient entweder eine Doppeltaste oder ein automa-
tischer Sender und zwar der Wheatstonegeber oder der von Taylor angegebene Curb-
sender. Auch die Empfangsapparate sind beim Kabelbetriebe von besonderer A^^ Die
gewöhnlidten auf der Magnetisierung eines Elektromagneten beruhenden Telegraphen-
apparate sind wegen der für sie erforderlidien starken Ströme nicht verwendbar. Schon
1858 baute daher William Thomson (Lord Kelvin) das Spredigalvanometer, einen
Nadeitelegraphen mit Spiegelablenkung. Da das Ablesen der Lichtzeichen jedoch sehr
ermüdet und außerdem der Apparat keine dauernden Zeichen hinterläßt, wird das
Sprechgalvanometer nur noch wenig verwandt. Als Empfangsapparat für sehr lange
Seekabel dient heute der ebenfalls von Thomson angegebene Heberschreiber
(siphon-recorder), bei dem die ankommenden Ströme durch ein kleines Rähmchen
fließen, das leicht beweglich zwischen den Polen eines Dauermagneten aufgehängt
328 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
ist. Die Ablenkungen des Rähmchens übertragen sidi auf einen äußerst leichten
Glasheber, dessen kurzer Arm in eine Anilinlösung taudit. Der längere Arm schwebt
dicht über dem sich fortbewegenden Papierstreifen und bringt, durch einen Vibrator
in zitternde Bewegung verseht, mit der als feiner Regen ausfließenden Anilinlösung
die sogenannte Recorderschrift hervor. Diese Schrift besteht aus Wellenlinien, bei
denen eine Bewegung nach der oberen Seite des Papierstreifens einen Punkt und
nach der unteren Seite einen Strich des Morsealphabets bedeutet. Der Heber-
schreiber, der besonders auf den Kabeln der Eastern Telegraph Co. als deren Patent
verwandt wird, spricht schon auf 0,02 bis 0,05 Milliampere an. Im Einfachbetriebe
118
leistet der Hebersdireiber jTp Wörter zu fünf Buchstaben in der Minute, also bei
KR = 10 etwa 12 Wörter. Ein ähnlicher Heberschreiber ist von Sullivan angegeben.
Große Empfindlichkeit erzielen Crehore und Squier durch eine besondere Bauart«
bei der das Drahträhmchen bei seinen mit bloßem Auge kaum wahrnehmbaren Be-
wegungen zwei Glasplättchen aufeinanderdrückt. Die dabei entstehenden Interferenz-
streifen werden zur Zeichengebung benu^t. Für Seekabel mittlerer Länge (700 bis
1400 km) wird in Verbindung mit dem Wheatstonesender der Undulator des Dänen
Lauri^en (Zidczackschreiber) verwandt, ein polarisierter Farbschreiber mit zwei Elektro-
magneten« deren Polschuhe gegeneinandergekehrt und halbkreisförmig ausgeschnitten
sind. In dem Ausschnitte schwingt ein aus zwei mit den ungleichnamigen Polen
nebeneinander liegenden Stabmagneten gebildeter stark magnetischer Stahlanker. Die
Bewegungen des Ankers werden auf ein Glasheberröhrchen übertragen, das mit
Anilintinte auf einem durch den Apparat laufenden Papierstreifen eine Wellenlinie
schreibt« deren kürzere oder längere Ausschläge die Punkte oder Striche des Morse-
alphabets darstellen. Der Undulator, der namentlich von der großen Nordischen
Telegraphengesellschaft verwandt wird, arbeitet nodi gut bei 0,07 Milliampere. Seine
Leistung beträgt etwa 500 Wörter in der Stunde. Neuerdings werden mit gutem
Erfolge sehr lange Kabel mit dem Kapillartelegraphen von Armstrong und
Orling betrieben« der aus einer mit Quedcsilber gefüllten Röhre besteht, deren haar-
förmig ausgezogenes Ende in ein Gefäß mit verdünnter Schwefelsäure als Elektrolyt
eintaucht. Die in der Mitte des Haarröhrchens liegende Berührungsfläche zwischen
Quecksilber und Schwefelsäure verschiebt sich, je nach der Größe der Polarisation«
welche die ankommenden Ströme verursachen. Die Bewegungen werden photo-
graphisch festgehalten oder auf ein Heberröhrchen übertragen. Der Kapillartele-
graph, der außerordentlich empfindlich ist, soll die Leistung des Siphon- Recorders
um das Doppelte übertreffen. Auf dem Kabel Emden — Vigo ist in der legten Zeit
ein Versuchsbetrieb mit einem von dem Engländer Heurtly angegebenen sogenannten
Magnifier eingerichtet, durdi den die Arbeitsgeschwindigkeit in Gegensprechschaltung
von 135 auf 190 Buchstaben in der Minute gesteigert werden konnte. Der Magnifier
ist ein Hebersdireiber, bei dem an Stelle des Glashebers ein sehr dünner Bronze-
draht mit der Drehspule verbunden ist. Die Bewegungen des Bronzedrahts werden
auf zwei Platinsilberdrähte übertragen, die zwei Zweige einer Wheatstonesdien Brücke
bilden und durch einen Ortstrom stark erhigt werden. Die Higdrähte schwingen
über einem Gebläse von kühler Luft. Die dabei durch eine unterschiedliche Abkühlung
hervorgerufenen Gleichgewichtstörungen der Brücice verursachen einen Strom, der einen
in der Brücicendiagonale liegenden Heberschreiber betätigt. Die wiedergegebenen
Zeichen sind infolge ihrer Vergrößerung auch bei recht schnellem Telegraphieren
außerordentlich gut lesbar.
oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 329
Die großen Unterseekabel sind fast aussdiließlidi im Besi^e von AktiengeselK
sdiafteni von denen sidi einzelne zu Interessengemeinschaften (Pools) zur Teilung
der Einnahmen, zur Festsefeung einheitlicher Tarife und zur gegenseitigen Unter-
stü^ung bei Überlastungen und Störungen zusammengetan haben. Das gesamte
Kabelne^ der Erde umfaßt zurzeit 2542 Kabel mit einer Länge von 511417 km,
davon sind 405 Kabel mit einer Länge von 419900 km (also 82,1 v. H.) im Privatbesi^.
Infolge seiner bevorzugten Lage übt England kabelpolitisch die Weltherrschaft aus.
Sein weltumstridcendes Kabelne^, durch das es alle seine Kolonien mit dem Mutter«
lande verbunden hat, erstredet sidi auf eine Länge von zusammen 257968 km, von
denen sich 252965 km im Besi^e von 18 Kabelgesellschaften befinden. An der Spi^e
dieser Gesellschaften steht die Eastern Tel. Co. mit einer Gesamtkabellänge von
79678 km und einem Aktienkapitale von 158 Millionen Mark. Sie ist die Führerin
des Eastern-Pools, dem etwa zehn Gesellschaften angehören und der etwa die Hälfte
des ganzen Privatkabelbesi^es beherrscht. Andere große englische Gesellschaften sind
die Eastern Extension Australasia and China Tel. Co., die Western Tel. Co., die
Eastern and South African Tel. Co. und die Anglo American Tel. Co. Die Ver-
einigten Staaten weisen einen Staatsbesig an Kabeln von 3981 km Länge auf,
während sich 62888 km im Privatbesitze befinden. Von den sechs amerikanischen
Kabelgesellschaften ist die einflußreichste die Commercial Cable Co. mit 30756 km
Kabellänge. Es folgen dann die Commercial Pacific Cable Co., die Central and
South American Tel. Co. und die Western Union Tel. Co. Frankreich steht an
dritter Stelle mit 21043 km im Staatsbesi^ und 21203 km im Besige der Compagnie
fran^aise des cäbles tdldgraphiques. Das Deutsche Reich besi^t 97 Kabel mit einer
Länge von 5532 km. Außerdem haben wir vier Kabelgesellschaften, die zusammen
über 35122 km Kabel verfügen. Die größte unter ihnen ist die Deutsch ' Atlantische
Telegraphengesellschaft, die 1900 durch Legung eines einadrigen Kabels von Borkum
über Horta (Azoren) nach New York (7714 km) die erste von England unabhängige
deutsche Kabelverbindung nach Amerika sdiuf. Der sich schnell entwidcelnde Verkehr
erforderte bald ein zweites Kabel, das 1904 durch die Norddeutschen Seekabelwerke
(Nordenham) hergestellt und verlegt wurde (7935 km) (Abbildung 10 und 11). Die
Zahl der in beiden Richtungen über die beiden Kabel beförderten Telegramme be-
trug 1910 710376 Stüdc mit 6325632 Wörtern. Die Deutsch-Atlantische Telegraphen-
gesellschaft, die außerdem noch das einadrige Kabel Borkum — Vigo besi^t, verfügt
über eine Kabellänge von insgesamt 17728 km. Der Deutsch -Südamerikanischen
Telegraphengesellschaft gehört die 1909/11 von den Norddeutschen Seekabelwerken her-
gestellte und verlegte 10715 km lange einadrige Kabellinie Borkum — Teneriffa— Mon-
rovia—Pernambuco, die in Kürze von Monrovia aus eine Abzweigung über Lome
(Togo) nach Duala (Kamerun) erhalten soll. Die Deutsdi-Niederländische Tele-
graphengesellsdiaft besigt die ebenfalls von den vorgenannten Werken hergestellten
und 1905 durch den deutschen Kabeldampfer „Stephan* verlegten einadrigen Kabel
Menado(Celebes) — Jap(Karolinen) — Guam und Jap — Schanghai (6336 km). Die Ost-
europäische Telegraphengesellsdiaft endlich betreibt seit 1905 das 343 km lange Kabel
Constan^a — Konstantinopel, das eine unmittelbare Verbindung von Berlin über Breslau
und Bukarest mit der Türkei herstellt. Die meisten Kabelverbindungen besigt die
nordatlantische Linie mit 16 Kabeln, die sich auf den Anglo-Pool (Anglo-American
Tel. Co., Western Union Tel. Co. und Direct United States Cable Co.) mit sieben
Kabeln, auf die Commercial Cable Co. in New York (fünf Kabel), auf die Deutsch-
Atlantisdie Telegraphengesellschaft in Cöln (zwei Kabel) und auf die Compagnie
330 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o oo
fran^aise des cäbles tdlegraphiques in Paris (zwei Kabel) verteilen. Die längsten
zusammenhängenden Unterseekabel sind die beiden Pazifickabel, ein englisdies und
ein amerikanisches, die beide je etwa 14550 km lang sind.
Die über die Landesgrenzen hinausgehenden Telegraphenlinien und Kabelverbin-
dungen führten sdion frühzeitig zu einer allgemeinen Vereinbarung über die Art der
zu verwendenden Leitungen und Apparate, des Betriebs und der Tarife durdi einen
internationalen Telegraphenvertrag, der in der heutigen Fassung 1875 zu
St. Petersburg abgeschlossen wurde. Dem damit gegründeten Welttelegraphen-
vereine sind bis jeßt 47 Staaten beigetreten. Ferner gehören ihm 20 Telegraphen-
gesellschaften an. Den internationalen Telegraphenvertrag noch nicht unterzeichnet
haben die Militär- Telegraphenverwaltung der Vereinigten Staaten von Amerika und
die Telegraphenverwaltungen der Vereinigten Staaten von Mexiko, der Verbündeten
Malayischen Staaten und von China.
n.Mn..MMM...M,^MMMM.mMm,.m,n^ 1 Jnter drahtloscT Telegraphie versteht
I 3. DIE TELEGRAPHIE IJ ^an die Übermittelung von Nachrichten mit
I OHNE LEITUNG (DRAHT- Hilfe der 1888 von Heinrich Herfe entdedcten
^ LOSE TELEGRAPHIE) I elektromagnetischen Wellen, die sich ohne
I ..........^^..........................J Drahtleitung frei im Räume fortpflanzen. Die
Nachrichtenübertragung erfolgt in der Weise, daß die auf einer Sendestation am
Abgangsort erzeugten schnellen Schwingungen elektrischer Energie in Form von kurzen
und langen Wellenzügen, den Morsezeichen entsprechend, in den Luftraum entsandt
werden, diesen durchdringen und in einer Empfangstation am Bestimmungsort als
Zeichen aufgefangen und überseht werden. Die elektromagnetischen Wellen verdanken
ebenso wie die Licht" und Wärmewellen ihre Entstehung der Bewegung von elektrischen
Ladungen, Während jedoch die Lichtwellen eine Länge von noch nicht einem tausendstel
Millimeter haben, weisen die elektrischen Wellen Längen von 6 mm bis zu 100 km
auf. Bei der drahtlosen Telegraphie werden indessen nur die Wellen mit einer Länge
von 100 m bis zu 6 km verwandt. Die transversalen elektrischen Schwingungen breiten
sich mit der Lichtgeschwindigkeit, d. h. 300000 km weit in der Sekunde, aus. Da diese
Geschwindigkeit gleich der Wellenlänge mal der Zahl der Schwingungen in der Sekunde
ist, so ergeben sich für die kleinste bei der drahtlosen Telegraphie benu^te 100 m-
Welle 3 Millionen und für die größte 6 km -Welle 50000 Schwingungen in der Sekunde
(Hochfrequenz). Der Schöpfer der drahtlosen Telegraphie ist unbestritten der italienische
Ingenieur Marconi, der mit praktischem Sinne die Ergebnisse der vielen vor ihm
angestellten Versuche zu einem Systeme zusammenfaßte. Mit seiner ersten Sende-
anordnung, bei der er die Funkenstredce in den Sendedraht selbst legte, erzielte er
jedoch wegen der geringen Aufnahmefähigkeit dieser offenen Strombahn nur stark
gedämpfte Wellen von geringer Stärke und kleiner Reichweite. Erst seine späteren
Arbeiten und namentlich die des Professors Braun (Straßburg i. E.), bei denen die
Schwingungen zunächst in einem geschlossenen Schwingungskreise (bestehend aus einem
Kondensator (Kapazität) und einer Selbstinduktionspule) erzeugt und von diesem durch
eine Koppelung auf den Luftdraht übertragen wurden, ermöglichten es, die zur Über-
windung großer Entfernungen erforderlichen hohen Stromstärken anzuwenden und
der drahtlosen Telegraphie die heutige weittragende Bedeutung für den Weltverkehr
zu sichern. Zur Durchbildung der abgestimmten Telegraphie waren dann in Deutsch-
land besonders Professor Slaby und Graf Arco mit Erfolg tätig, während Schlö-
milch sidi große Verdienste um die Verbesserung des Empfängers erworben hat«
oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 331
Die heutige große Ausdehnung der drahtlosen Stationen über den ganzen Erdball
ist das Verdienst einzelner großer Gesellschaften, von denen als die größten die
Gesellschaft für drahtlose Telegraphie in Berlin (System Telefunken), die United Mar-
coni Wireless Telegraph Co. in London (System Marconi), die National Electric
Signaling Co. in Washington (System Fessenden), die American De Forest Wireless
Telegraph Co. in New York mit einer Zweigniederlassung in England (System De Forest)
und das Lodge^Muirhead'Wireless and General Telegraphy- Syndikat (System Lodge*
Muirhead) zu nennen sind. Daneben bestehen in einzelnen Ländern noch besondere
nationale Gesellschaften mit zum Teile eigenen Systemen. Die Systeme Telefunken
und Marconi nehmen im internationalen Wettbewerbe die führende Stellung ein. Das
deutsche Telefunkensystem hat dabei seit den letzten Jahren den Vorsprung, da zur-
zeit über die Hälfte der auf der Erde vorhandenen drahtlosen Stationen deutscher
Herkunft ist. Während die Marconigesellschaft von Anfang an eine BetriebsgeselU
Schaft war, die auch auf den deutschen Handelschiffen Eingang fand, wurde 1911
auch eine deutsche Betriebsgesellschaft für drahtlose Telegraphie gegründet, welche
die auf den deutschen Schiffen vorhandenen Telefunken« und Marconistationen zu
einem einheitlichen Betriebe zusammenfaßte und somit das erste Bindeglied zwischen
Telefunken und Marconi darstellt.
Zur Milderung des scharfen Wettbewerbs zwischen den vielen Systemen, der für
die Sicherheit des Schiffsverkehrs bedrohlich erschien, wurde auf Anregung von
Deutschland 1906 der internationale Funkentelegraphenvertrag abgeschlossen.
Dieser Vertrag zwingt sämtliche Küsten« und Bordstationen der vertragschließenden
Länder, drahtlose Telegramme ohne Rüdesicht auf das verwandte System miteinander
auszuwechseln. Durch ein Zusagabkommen wurde diese Verpflichtung auch den Schiff«
Stationen für den Verkehr untereinander auferlegt. Das Zusatzabkommen ist nunmehr
auf der am 5. Juli 1912 in London geschlossenen internationalen Konferenz für Funken«
telegraphie von allen beteiligten Staaten als bindend anerkannt worden.
Die Sendestation besteht in ihren Hauptteilen aus der Maschine oder den
Apparaten zur Erzeugung der Hochfrequenzenergie und dem die Schnellschwingungen
ausstrahlenden Sendedrahte, der Antenne. Man gewinnt die Hochfrequenzschwingungen
auf dreifache Weise: durch die Funkenmethode, die Lichtbogen methode und die Hoch-
frequenzmaschinen. Die meisten Sendestationen der Welt (etwa 95 v. H.) verwenden
dabei den bereits erwähnten geschlossenen Schwingungskreis (Erregerkreis), d. h. eine
Strombahn mit einer bestimmten Kapazität und Selbstinduktion, von deren Werten
die Schwingungszahl abhängt. Die Telegraphierzeichen werden durch eine Morse«
taste gegeben, mit deren Hilfe die Antenne den Morsezeichen entsprechend aus dem
Erregerkreis über die Koppelung lange oder kurze Zeit geladen wird.
Bei der Funkenmethode wird die Ursprungsenergie (Wechselstrom oder unter-
brochener Gleichstrom) durch technische Transformatoren oder Resonanzinduktoren
(Funkeninduktoren) auf eine sehr hohe Spannung gebracht (bis 150000 Volt und mehr),
die der Kondensator großer Kapazität im Erregerkreis als Ladeenergie aufspeichert.
Sobald der Kondensator bis zu einer bestimmten Überspannung aufgeladen ist, se^t
zwischen den Elektroden der im Erregerkreise liegenden Funkenstrecice ein Funken
ein. In seiner aus heißen Gasen und unendlich kleinen, glühenden Metallteilchen be-
stehenden Bahn strömt während des nur geringe Bruchteile einer Sekunde dauernden
Funkenübergangs in millionenfachem Wechsel positive und negative Elektrizität hin und
her, die sich in Form von Schwingungen dem ganzen Erregerkreise mitteilt. Die ge«
wünschte Wellenlänge kann dabei entweder durch Veränderung der im Erreger- und
332 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o a
Antennenkreise liegenden Kondensatoren, der Selbstinduktionspulen oder beider zu*
sammen eingestellt werden. Gewöhnlich verwendet man dazu Induktionspulen, so-
genannte Variometei. Die Morsetaste wird bei der Funkenmethode in den Primärkreis
des Funkeninduktors eingeschaltet. Bei der älteren Funkenmethode, die audi
heute nodi vielfadi angewandt wird, ist der Resonanzinduktor zur Vermeidung eines
zu häufigen Funkenübergangs, der eine starke Abnugung der Funkenstredce und
eine Energieverschwendung verursacht, meist so lose mit der primären Stromquelle
gekoppelt, daß im Erregerkreis in der Sekunde nur 20 bis 30 langsame, aber
energiereidic Funken überspringen. Die ältere Funkenstredce hat jedoch bedeutende
Naditeile. Da sie nach Beendigung einer Entladung ihre Leitfähigkeit noch einige
Zeit beibehält, kann nämlich die vom Erregerkreis über die Koppelung an den An-*
tennenkreis abgegebene Energie rüdewirkend wieder Schwingungen in dem durch die
leitend bleibende Funkenstredce geschlossenen Erregerkreis erzeugen. Auf diese
Weise pendelt die Energie zwischen Erregerkreis und Antennenkreis bis zum all-
mählichen Abklingen hin und her. Abgesehen davon, daß durch den beim Rüdefluten
der Schwingungen wieder einsehenden Funken Energie nuglos verbraucht wird, er-
leidet die Eigenschwingung beider Kreise hierdurch eine ungünstige Veränderung, so
daß selbst bei guter Abstimmung statt einer immer zwei Wellen von verschiedener
Schwingungszahl (Koppelungswellen) entstehen.
Professor Max Wien (Jena) wies 1906 nach, wie sich diese störenden Neben-
wirkungen der älteren Funkenstredcen beseitigen lassen. Das neue Verfahren, die
Stoßerregung, verwendet Funkenstredcen aus scheibenförmigen Elektroden, die einen
gegenseitigen Abstand von nur Bruchteilen eines Millimeters haben. Die zwischen
den Elektrodenflächen einsehende Entladung wird durch das entstehende elektro-
magnetische Feld nach dem Rande getrieben und erlischt auf dem Wege dorthin.
Der Funken wediselt daher ständig seine Stelle. Dabei wächst der Widerstand der
Funkenstredce so schnell an, daß nach dem Erlöschen der Entladung der Erregerkreis
(Stoßkreis) in der FunkenstreAe unterbrochen ist und die auf den Luftleiterkreis
(Antennenkreis) übertragenen Schwingungen nidit wieder zurüdctreten können. Auf
diese Weise konnte der ursprünglich geringe Wirkungsgrad der Funkenmethode von
etwa 10 V. H. auf etwa 50 v. H, erhöht werden. Das Verfahren der Stoßerregung
wenden fast sämtliche neuzeitlichen Systeme an.
Auf der Grundlage dieses Verfahrens ist 1908 ein neues Telefunkensystem ge-
schaffen, das Schwingungen mit geringer Dämpfung, hoher Energie und hinreidiend
beständiger Höchstschwingungsweite liefert. Als Funkenstredce dienen zwei ebene
Ringflächen mit sehr kleinem Abstand (etwa 0,2 mm). Für größere Leistungen und
höhere Spannungen werden Reihenfunkenstredcen (Abbildung 12) gebildet, bei denen
die Gesamtenergie auf so viele Funkenstredcen gleichmäßig verteilt ist, daß jede einzelne
nur in zulässiger Weise beansprucht wird. Die Funkenstredcen können durch Kurz-
schließen nach Bedarf ausgesdialtet werden. Die Elektroden sind großflächig, aus gut
wärmeleitendem Metalle (Kupfer oder Silber) hergestellt und werden u. U. besonders
gekühlt. Die schnelle Lösdiung des Funkens bot den weiteren großen Vorteil, daß die
sekundlichen Funken bedeutend vermehrt werden konnten. Damit war eine wesent-
liche Steigerung der Reichweite verbunden, denn die höhere Funkenfolge kommt an
der Empfangstelle in Verbindung mit den neuzeitlichen Detektoren als erhöhte Energie
zur Geltung. Da bei jeder halben Sdiwingung des Primärstroms eine Funken-
entladung entsteht, so gehen bei den im Telefunkensystem üblichen 500 Schwingungen
in der Sekunde in der gleichen Zeit 1000 Funken über. Diese hohe Funkenzahl er-
c o 0 o ■> ■> d o o o o 0 0 c VON RICHARD KUHLMANN o o o o o o o o ° o o o 353
regt die Membran des Fernhörers am Empfangsorte zu einem reinen harmonischen Tone.
Die schnell aufeinander folgenden Funken werden daher .tönende Funken' genannt.
Das System v. L£pel verwendet zur Stoßerregung ebenfalls sehr kurze Funken-
stredten zwischen zwei
ebenen Scheiben, die ent-
weder beide aus Metall
bestehen oder von denen
die eine aus Kohle und
die andere aus Metall
gebildet wird. Die Me-
tallsdieiben sind durch
Wasser oder durch KühU
ansäge gekühlt. Die Fun-
kenstred(en werden mit
hochgespanntem Gleidi-
oder Wechselstrome ge-
speist und haben Lösch-
wirkung. Wird einesolche
Funkenstredte an einen
Duddellkreis (vgl. S. 334)
angeschaltet, so erzeugen
die entstehenden Wel- A''l>"d«"g 12. Sendestation (I KW) für drnhflose Telegraphie (System
,,_,.. . Tel ef unken).
len im Ilmptanger einen im Holiliulcn die Erregerkapainat BUS Piplerkondenulorcn, darabcr die LSldlfunlien-
mUSikaliSchen Ton. ""*« CReih«l.nhe«^*.>, link, d« V.ri<,mM« d« Err,gcrkrel«. Oben d« V.rte-
1 r^ , meiep dei Lufilelten mli Handrad und VerlSngeningsspulen (rcdits).
Das von dem Diplom-
ingenieur Rein durdigebildete und von der A.'G. C. Lorenz (Berlin) verwandte
System beruht, ähnlich wie das vorgenannte, auf einer Verbindung der Stoßerregung
mit einem Duddellkreis. Eine besonders eng gestellte, aus zwei ineinander liegenden
Kugelschalen gebildete Funkenstredie wird durch hochgespannten Gleichstrom gespeist.
Parallel zur FunkenstrecJte sind ein Duddellkreis mit langsam schwingendem und ein
Stoßkreis mit schnell schwingendem Wechselstrome geschaltet. Die Energie des
Duddellkreises bildet dabei mit dem Gleichstrom einen Wellenstrom, der den Leitungs-
widerstand der Funkenstredce in bestimmter Folge überbrüdtt. Jedesmal, wenn der
Widerstand den Höchstwert erreicht, tritt eine Löschwirkung ein. Der Duddellkreis
bestimmt also die Zeitfolge der Entladungen und sein Ton ist im Fernhörer des
Empfängers wahrnehmbar.
Eine mit hochgespanntem Gleichstrome gespeiste FunkenstrecJte von Marconi be-
steht aus zwei festen Elektroden, zwischen denen sich ein mit Zähnen versehenes
breites Rad schneit dreht. Die Funken springen zwischen den einzelnen Zähnen
und den Elektroden über. Durch die Drehung des Zahnrads wird eine Kühlwirkung
erreicht, da stets neue Randteile der Räder an der Funkenbildung teilnehmen. Die
Funkenfolge wird durch entsprechende Regelung der Zahnrad Umdrehungen so gewählt,
daß im Fernhörer der Empfangstelle ein musikalischer Ton entsteht. Ein ähnliches
Elektrodenrad verwendet auch Fessenden.
Die vorbeschriebene Funkenmethode liefert, wie bereits erwähnt, nur einzelne
durch den Funken ausgelöste Wellenzüge, die infolge der Dämpfung schnell abklingen.
Anders bei der Lichtbogenmethode. Bei ihr werden die Schwingungsverluste sofort
wieder ersetit, so daß sie ununterbrochene und ungedämpfte Wellen ergibt. Die
334 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
Lichtbogenmethode baut sidi auf die Untersuchungen des englischen Physikers Duddell
auf| der 1899 in einem geeigneten, sdiwach gedämpften Schwingungskreise, welcher
an einen durdi Gleidistrom gespeisten Liditbogen angeschaltet war, ununterbrochene,
ungedämpfte Wellen mit 10000 bis 40000 Schwingungen in der Sekunde erzielte. Der
Liditbogen sandte dabei einen der Schwingungszahl entsprechenden Ton aus (tönender
Lichtbogen). Nachdem Professor Simon (Göttingen) diese Erscheinungen wissen-
schaftlich weiter untersucht und geklärt hatte, gelang es 1906 dem dänischen Ingenieur
Valdemar Poulsen, die Zahl der Schwingungen durch künstliche Erhöhung der
Stromschwankungen bis auf eine Million und mehr zu steigern, so daß sie für die
drahtlose Telegraphie nutzbar gemacht werden konnten. Das von Poulsen begründete
System ist in Deutschland von der A.-G. C. Lorenz (Berlin) sehr gut durchgebildet
worden (Abbildung 13). Der Lichtbogen brennt in einer, eine Wasserstoff haltige Atmo-
sphäre enthaltenden Kammer zwischen einer festen, gekühlten Kupferelektrode und
einer verstellbaren, durch einen Elektromotor in langsame Umdrehungen versegten
Kohlenelektrode. Zur Steigerung der Energie wird der Lichtbogen in einem durch
die Pole eines kräftigen Elektromagneten gebildeten magnetischen Felde erzeugt. Die
Telegraphierzeichen werden in der Regel durch Ab- und Anschalten der Antenne ge-
geben. Die Vorteile des Poulsensystems liegen besonders in der Möglichkeit einer
sehr scharfen Abstimmung und daher eines größeren Störungschu^es.
Die mit der FunkenstrecJce oder später mit dem Lichtbogen gewonnene Energie ist
jedoch begrenzt und bei höheren Leistungen außerdem nicht immer stetig. Die Be-
strebungen waren daher schon frühzeitig darauf gerichtet, ungedämpfte Schnellschwin-
gungen unmittelbar durch Hochfrequenzmaschinen zu erzeugen, die ohne weiteres
an die Antenne angeschlossen werden können. Die Schwierigkeiten, auf deren Über-
windung es ankam, lagen darin, Wellen mit den erforderlichen sehr hohen Schwin-
gungszahlen zu erhalten. Bereits vor etwa zwanzig Jahren bauten Elihu Thomson
und Nicola Tesla Wechselstrommaschinen mit einer Wechselzahl von 10000 bis
15000. Wesentlich höhere Schwingungszahlen erreichten die Hochfrequenzmaschinen
von Duddell, Brown und Fessenden, jedoch war die Maschinenleistung nur gering
(etwa 2,5 KW). Die erste brauchbare Hochfrequenzmaschine wurde 1907 von Dr. Qold-
schmidt (Darmstadt) angegeben und von der A.-G. C. Lorenz (Berlin) durchgebildet.
Eine Versuchsmaschine auf der Station in Eberswalde liefert bei 50000 Schwingungen
etwa 10 KW mit einem Wirkungsgrade von 80 v. H. Zur praktischen Verwertung dieser
maschinellen Erzeugung von Schwingungen ist die Hochfrequenz-Maschinen A.-G. für
drahtlose Telegraphie (Berlin) gegründet. Neuerdings ist auf dem Londoner Kongresse
für Funkentelegraphie auch durch die Gesellschaft Telefunken eine vom Grafen Arco
entworfene und von der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft gebaute Hochfrequenz-
maschine vorgeführt worden, die bei den Versuchen einen Hochfrequenzstrom von
25 Ampere und 120000 Schwingungen in der Sekunde lieferte.
Die Antennen ragen entweder als hohe Leitergebilde in den Luftraum hinein
(Luftantennen) oder werden als lange Drähte über dem Erdboden ausgespannt (Erd-
antennen). Die Luftantennen bestehen zur Aufnahme großer Energiemengen in
der Regel aus einem weitverzweigten Nefee von Phosphorbronzedrähten, das von
eisernen oder, zur Vermeidung von Verlusten, hölzernen Masten und Türmen hoch-
gehalten wird. Die Länge des Luftdrahts bestimmt im wesentlichen die Länge der
ausgestrahlten oder aufzunehmenden Wellen, denn diese ist gleich der vierfachen Länge
des Luftdrahts. Zwar kann diese Länge durch Anschalten von Selbstinduktionsspulen
(Verlängerungsspulen) vergrößert oder durch Einfügen eines Erdkondensators verkürzt
c o o o o o c o o o o o o o VON RICHARD KUHLMANN c o c o ^ o » q ° q q ■> 335
werden, dodi muß der freie Luftleiter stets ein wesentlidier Bestandteil des Antennen-
kreises bleiben. Mit der Höhe der Antenne nimmt bis zu einem gewissen Grade
audi die Reidiweite zu. Wegen ihrer großen Kapazität und statisch günstigen Bauart
wird die Sdiirmantenne
bevorzugt, bei welcher
die Antennendrähte vom
Gipfel der Hochführung
aus sternförmig nach
allen Seiten verlaufen
und am Erdboden oder
an besonderen Masten
isoliert abgefangensind.
Wie Dr. Kiebife fest-
gestellt hat, spielt die
Form des Luftleiters
gegenüber der Höhe
der Türme und Masten
eine nur nebensächliche
Rolle. Die Antenne muß
gut geerdet oder mit
einem isolierten Draht-
gebilde, der Gegenan-
tenne, verbunden sein.
Die andere Antennen-
art, die Erdantenne,
ist eine Errungensdiaft
derneuesten Zeit. Zwar
reichen die von Profes-
sor Strecker und Pro-
fessor Braun ausge-
führten Vers uche, Wech-
selströme der Erde oder
dem Wasser zuzufüh- Abbildung 13. Poulsen- Generator für drahllose Telegrophie und Tele-
ren und sie an anderer pl«»"'« ('^■-'J- C- Urem, Berlin).
Q, ,1 . j , Link« und «*(« die groGcn Majnetipulen, In der Mille die namniEnliimmer mit Zu-
Stelle Wieder zu ent- |.|,un,e„ rar Spimu. (oberer BehtVr) und KabJw.»er. Auf der Vorden«er,d der nemmen.
nehmen, bis 1896 und k^mer die d«rd, em S*i.«Aenge.rlebe gedrehte KoWenelektrode.
1898 zurück. Jedoch erst die in jüngster Zeit von Dr. Kiebig angestellten Unter-
suchungen haben gezeigt, welche weittragende Bedeutung der neuen Antennenart
zukommt. Das Ergebnis der Untersudiungen gipfelt darin, daß jedes Luftleiter-
gebilde durdi eine geradlinige, wagerecht ausgespannte Antenne erseht werden kann,
die sich in kurzer Zeit mit verhältnismäßig wenig Kosten und mit den gewöhnlichen
Mitteln des Leitungsbaues herstellen läßt. Hierbei ist es ohne Einfluß, ob sie an
den Enden geerdet oder isoliert ist. Sie muß nur möghdist lang sein (etwa zehn-
bis zwanzigmal länger als die Luftantennen hocii sind) und an den äußeren Enden
die Hödistspannung sowie in der Mitte möglichst den Höchststrom aufweisen. Die
wagerechte Antenne bietet den Vorzug, daß die Hauptstrahtung in ihrer Längsriditung
erfolgt, daß sie also Riditfähigkeit besigt; femer daß sie verhältnismäßig unempfindlich
gegen atmosphärische Störungen und zum Aussenden langer Wellen besonders ge-
536 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o q o q
eignet ist. Mit 250 bis 500 m langen Erdantennen sind bis je^t Reichweiten von
mehreren hundert Kilometer erzielt worden.
Die Empfangstation besteht aus der die ankommenden Wellen auffangenden
Antenne und dem eigentlichen Empfangskreis. Als Empfangsantennen werden die-
selben Leitergebilde benu^t wie beim Senden. Dient eine Station zugleich als Sende-
und Empfangstelle, so wird die Antenne durch einen Umschalter beim Senden an
den Sendekreis und beim Empfangen an den Empfangskreis angeschaltet. Die
Empfangsantenne muß, um die größtmögliche Empfangswirkung zu gewährleisten,
genau auf die ankommenden Wellen abgestimmt sein, d. h. ihre Eigenschwingung
muß durch Änderung ihrer elektrischen Werte mit der Schwingung der aufzunehmenden
Energie in Einklang gebracht werden. Durch eine Koppelung werden dann die in Form
von Morsezeichen ankommenden langen und kurzen Wellenzüge auf den Empfangs-
kreis übertragen und hier in den Wellendetektoren oder Wellenanzeigern so umgese^t,
daß sie durch Schreibapparate oder Fernhörer sichtbar oder hörbar gemacht werden
können (Abbildung 14). Da die neueren Detektoren die ankommenden Schwingungen
aufzehren und in Gleichstrom verwandeln sollen, wird als Empfangskreis nach dem
Vorschlage von Dr. Kiebi^ ein die Schwingungen nicht begünstigender sogenannter
aperiodischer Detektorkreis verwandt, dem die Antenne ihre Eigenschwingung auf-
drücket. Eine besondere Abstimmung dieses Empfangskreises ist demnach entbehrlich.
Bei großen Antennen schaltet man, um beim Empfange langer Wellen die Störungen
durch kurze und bei kurzen die Störungen durch lange Wellen auszuschließen, zwischen
Antenne und Detektorkreis einen abgestimmten Zwischenkreis. Bei kleinen Antennen
genügt eine lose Koppelung zwischen Antennen- und Detektorkreis, da diese Antennen
leicht auf alle Wellen scharf abgestimmt werden können. Die auf eine bestimmte
Wellenlänge abgestimmte Antenne wird im allgemeinen nur von den für sie be-
stimmten Wellen wirksam erregt. Alle anderen gleichzeitig ankommenden Wellen
drücken ihr zwar auch Schwingungen auf; diese sind jedoch in der Regel so schwach,
daß sie den Detektor nicht ansprechen lassen. Auf solche Weise ist es möglich, daß
zwei Stationen im Bereiche vieler anderer jederzeit miteinander störungsfrei verkehren
können.
Als Wellenanzeiger kommen hauptsächlich in Betracht: der Fritter, der Magnet-
detektor und die integrierenden Detektoren. Der älteste Wellenanzeiger, der durch
den französischen Professor Branly 1890 entdeckte und von dem Engländer Lodge
eingeführte Fritter (Kohärer), wird auch heute noch vielfach verwandt. Er besteht
aus zwei oder mehr Elektroden, die in eine luftleere Glasröhre eingeschlossen sind
und zwischen denen sich Metallspäne befinden. Mit dem Fritter ist eine Gleichstrom-
quelle und ein Relais in Reihe geschaltet. In der Ruhe bietet der Fritter einem
elektrischen Strome einen unüberwindlichen Widerstand. Unter der Einwirkung von
elektrischen Schwingungen sinkt jedoch der Widerstand so beträchtlich, daß der nun
zustande kommende Strom das Relais und dieses einen Morseapparat betätigen kann.
Durch mechanische Erschütterung mit einem von Lodge 1893 erfundenen elektromagne-
tischen Hammer wird die Wirkung der Wellen nach jedem Ansprechen wieder aufgehoben.
Der Fritter hat den Nachteil, daß er nur auf einen bestimmten AugenJlidkswert der
Spannung anspricht und daher die aufgefangene Energie nur so lange ausnu^t, bis
dieser Wert erreicht ist. Außerdem hat er sich nicht immer als zuverlässig erwiesen
und gestattet keine sichere Verwendung auf große Reichweiten. Von großer prak-
tischer Bedeutung ist der von Marconi erfundene Magnetdetektor geworden, der
aus zwei Dauermagneten besteht, die in einer Ebene mit den gleichnamigen Polen
Tafel VI.
1
.i
ES
, o o o o o „ e o o o o o » VON RICHARD KUHLMANN <
» o 337
nebeneinander liegen. Vor den Polen bewegt sich ein hart gezogener Eisendraht
vorbei, der von den Magneten dauernd veränderlich magnetisiert wird. Der Draht
läuft ferner durch zwei zwischen den Magneten angebrachte übereinander gewidtelte
Spulen, von denen die eine mit Antenne und
Erde und die andere mit dem zur Aufnahme
der ankommenden Zeichen dienenden Fem-
hörerkreise verbunden ist. Treten in der An-
tennenspule elektrische Wellen auf, so wird der
im Drahte bei seiner fortwährenden Ummagne-
tisierung entstehende remanente Magnetismus
Aufgehoben. Die dadurch hervorgerufene Än-
<]erung des magnetischen Feldes wirkt induzie-
rend auf die Femhörerspule und im Fernhörer
entsteht ein Ton. Der Magnetdetektor, der auf
einen bestimmten Augenblicfcswert des Stromes
anspricht, ist zwar nidit der empfindlichste De-
tektor, zeidinet sich aber durdi seine große
Einfachheit, Zuverlässigkeit und Unzerstörbar-
keit aus. Die sogenannten integrierenden
oder unilateralen Detektoren sind äußerst
empfindlich, da sie auf die gesamte ankom-
mende Energiemenge ansprechen. Zu ihnen ge-
hören der elektrolytische Wellenanzeiger, die
Kontaktdetektoren, der Ventilröhrendetektor und
-der Tikker. Der von Schlömilch auf eine große
Empfindlichkeit gebrachte elekfroly tische Wel-
lenanzeiger besteht aus einer Polarisations-
zelle mit Platin- oder Goldelektroden in ver-
dünnter Schwefelsäure. Die positive Elektrode
wird zur Steigerung der Wirkung durch einen
in Glas eingeschmolzenen WoUastondraht ge-
bildet, dessen Platinspitte etwa 0,1 bis 0,001 mm
dick und 0,01 bis 0,005 mm lang ist. An die Zelle wird eine Hilfsspannung gelegt,
welche der Polarisationsspannung so das Gleidigewicht halt, daß nur ein äußerst
schwadier Strom zustande kommt. Auftreffende Wellen schwächen die Polarisation
und verstärken den Strom; im Fernhörer entsteht dabei ein Ton. Die Sdilömilch-
zelle, die audi ohne Hilfsstrom arbeitet, ist außerordentlich zuverlässig und stets
gebrauchsfertig. Das Telefunkensystem benutlt neuerdings eine Zelle mit drei posi-
tiven, sternförmig angeordneten Platinelektroden, von denen jede durch eine Dreh-
bewegung der Zelle nach Belieben eingesdialtet werden kann. Die wichtigste Stel-
lung unter den Wellenanzeigem nehmen die Kontaktdetektoren ein, deren be-
sonderer Vorzug in ihrer großen Einfachheit liegt. Sie bestehen aus gewissen
Mineralien, z. B. Bleigtanz, Zirkon, Eisen-, Kupfer-, Schwefelkies usw., die mit sanf-
tem, aber beständigem Drucke gegen eine Spit}e aus Metall, Graphit, Tellur usw.
drüdcen. Die Kontaktdetekforen, die wegen der in ihnen auftretenden thermoelektrischen
Kräfte auch Thermodetektoren genannt werden, wirken als Gleichrichter, da sie an
der möglichst kleinen Berührungstelle die Hochfrequenzströme in Gleichstromstöße
umformen. Der Ventilröhrendetektor ist von Fleming ang^eben. Der Detektor
Die Tedinik Im XX. Jahrhundert IV. 22
Abbildung 14. HSrempfSnger ftir drahflose
Telegraphie (System. Telefunken).
Oben Empfangslriniformator mit luivrechielbarer Kop-
peluimipule, unten drehbarer Kondcnutor. Aut dlHein
Unkt der Dcteklor und redita der Statlonsunudiollcr
zum abweihaelnden Senden und Empfnngen.
358 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o q q
besteht aus einem durdi Gleidistrom zum Glühen erhi^ten Tantalfaden, der in eine
luftleere Platinröhre eingeschlossen ist. Die ankommenden Schnellschwingungen über«
brüdcen den durch sie jonisierten Zwischenraum zwischen Röhre und Faden und
werden dabei gleichgerichtet. Auf demselben Prinzipe beruht auch der von De Forest
benu^te Wellenanzeiger Audion. Die von den Poulsenstationen ausgehenden un^
gedämpften Wellen sind wegen ihrer hohen Schwingungszahl von einer Million und mehr
im Fernhörer nicht vernehmbar, da unser Ohr nur Schwingungen mit einer Schwin-
gungszahl von weniger als 40000 in der Sekunde wahrnehmen kann. Die Schwingungen
werden daher durch einen besonderen, von der A.-G. C. Lorenz (Berlin) gebauten elek-
tromagnetischen Unterbrecher, den Tikker, der mehrere hundert Male in der Sekunde
den Detektorkreis künstlich unterbricht und die angesammelte Schwingungsenergie da-
durch plöglich in einen mit dem Empfangsfernhörer parallel geschalteten Kondensator
entlädt, hörbar gemacht. Im Fernhörer entsteht bei jedem Wellenzeichen ein der
Zeitfolge der Unterbrechungen entsprechendes krächzendes oder tickendes Geräusch*
Die Aufnahme der Morsezeichen erfolgt heutzutage in der Regel mit einem
Fernhörer, der an den Kondensator des Detektorkreises angeschaltet wird. Die einer
häufigen und regelmäßigen Funkenfolge entsprechenden, vom Detektor ausgehenden
GleichstromstöQe laden den Kondensator in schneller Folge auf und dieser entlädt sich
wieder durch den Fernhörer. Die Fernhörermembran bringt dabei einen Ton hervor,
der in seiner Höhe der Zahl der Ladungsstöße und somit der Funkenfolge entspricht.
Bei. hoher Funkenzahl ist der Ton hell, rein musikalisch und hebt sich ausgezeichnet
von dem durch die atmosphärischen Störungen hervorgerufenen Knacken und Brodeln
ab, so daß eine Verständigung selbst bei starken Nebengeräuschen möglich bleibt.
Hierdurch wird der Wert der schnellen Funkenfolge besonders für die tropischen Länder
mit ihrer häufigen Gewitterbildung erhöht. Da die Membran des Fernhörers gleich-
mäßigen Schwingungen gut folgen kann, ist zur Hervorbringung eines musikalischen
Tones im Fernhörer ein viel kleinerer Energieaufwand am Sendeort erforderlich als bei
der älteren Funkenmethode mit langsamen Funken. Um schwache Zeichen im Fernhörer
zu verstärken, verwendet das Telefunkensystem einen Resonanz-Tonverstärker,
der auf einen bestimmten Ton abgestimmt ist und dessen Empfindlichkeit sich durch
einen Tonumformer, der eine Umformung der Tonhöhe vornimmt, und einen Ton-
filter, der beliebige andere Töne auswählt, steigern läßt. Der Gebrauch des früher
zusammen mit dem Fritter allgemein üblichen Morseschreibers ist durch die neuen
Wellenanzeiger für Hörempfang sehr eingeschränkt worden. Damit indessen auch an
diese ein Morseschreiber angeschlossen werden kann, hat der Resonanz-Tonverstärker
eine besondere Einrichtung erhalten, welche die Anschaltung eines polarisierten Relais
gestattet. Um die ankommenden Zeichen sichtbar zu machen, wird sonst vielfach
in Verbindung mit den neuen Detektoren ein Deprezinstrument oder ein Faden-
galvanometer verwandt. Das Deprezinstrument besteht aus einer in einem gleich-
bleibenden Magnetfelde schwingenden Spule, welche durch die ankommenden Ströme
abgelenkt wird. Die Spule ist mit einem Zeiger oder einer Spiegeleinrichtung ver-
bynden. Bei dem Fadengalvanometer von Edelmann schwingen zwei ein kleines
Aluminiumblättc^en tragende Metallsaiten zwischen den Polen eines kräftigen Elektro-
magneten. Das Blättchen blendet in der Ruhelage einen Lichtstrahl ab, der, sobald
ein Strom die Metallsaiten durchfließt, durch den Ausschlag der Saiten freigegeben
und auf einem lichtempfindlichen Papierstreifen photographisch nach seiner Dauer
(Punkt oder Strich) festgehalten wird. Auch die Bewegungen eines nur 0,004 mm
dicken Goldfadens werden auf diese Weise abgebildet.
cooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 339
Bei jeder Ladung einer Antenne treten an ihr Kraftlinien auf, die sidi, in Stärke
und Richtung fortwährend veränderlich, zum Teile von der Antenne abschnüren und
in Form, von Wechselfeldern immer weiter in den Raum hinausgedrängt werden. Die
Bewegung pflanzt sich in der Gestalt elektromagnetischer Wellen mit einheitlicher
Geschwindigkeit im allgemeinen strahlenförmig nach allen Richtungen fort. Die elek-
trischen Schwingungen lehnen sich dabei an die Erdoberfläche an und dringen in sie
um so tiefer ein, je schlechter deren Leitvermögen und je kürzer die Welle ist. Die
Bedingungen für die Ausbreitung der Wellen und damit die Grundlagen zur Be-
stimmung ihrer Reichweite sind jedoch immer noch nicht hinreichend geklärt. Die
Reichweite ist in erster Linie abhängig von der Sendeenergie, der Größe der zum
Senden und Empfangen verwandten Antennen und der Wellenlänge. Die Antennen
se^en hierbei eine gewisse Grenze, da sie nur bis zu einem bestimmten Grade elek-
trisch belastet werden können» Die Wirkung der elektrischen Wellen nimmt ebenso
wie bei der Ausbreitung des Lichtes mit dem Quadrate der Entfernung ab. Tatsächlich
ist die Abnahme aber viel größer und zwar spielen dabei die geographischen und geo-
logischen Verhältnisse des Zwischengeländes eine firoQe Rolle. Gebirge, Wälder und
andere Hindernisse im Wellenbereiche nehmen einen nicht unbeträchtlichen Teil der
Energie auf» Über freies Wasser können daher viel größere Reichweiten erzielt werden
als über Land. Ferner sind in bestimmten Himmelsrichtungen und bei Nacht auf-
fallend große Reichweiten beobachtet worden. Die le^tere Erscheinung hat schon
Taylor in Zusammenhang mit der Jonisation namentlich der oberen Luftschichten
durch das Sonnenlicht gebracht. Wissenschaftlich erfaßt ist der Einfluß des Lichtes
jedoch noch nicht» Wegen der schwankenden Beeinflussung, der die Wellen im Räume
unterliegen, ist es bei großen Entfernungen, namentlich über ungünstiges Gelände,
nicht immer möglich, einen dauernden Verkehr zwischen zwei drahtlosen Stationen
aufrechtzuerhalten. Vermöge des hohen Grades der Vollkommenheit sowohl der Sender
als auch der Empfänger werden heute durch die drahtlose Telegraphie Entfernungen
von. etwa 3000 bis 6000 km beherrscht.
Die Anzahl der Sender- und Empfängertypen ist überaus groß. Die Stationen
sind entweder nach Nindestreichweiten oder nadi der primär erforderlichen und in
der Antenne schwingenden Energie abgestuft. So baut Telefunken z. B» normale
Land-Großstationen» zu denen im allgemeinen Stationen mit 10 KW Antennen-
leistung und darüber zählen, mit einer Antennen-Schwingungsenergie von 10, 25 und
35 KW bei einem Kraftverbrauche von 30 bis 100 P.S.. und einer gewährleisteten Reich-
weite über See von 2000 bis 6000 km» Die kleineren Schiffsstationen werden mit
1,5 KW- Sendern (Abbildung 12) ausgerüstet, die bei 30 m hohen Masten eine Reich-
weite von 600 bis 1200 km besitzen. Für die großen Kriegsschiffe und die Ozeanriesen
sind Stationen für 2,5 und 5 KW Antennenenergie (primär 4,5 und 8 KW) bestimmt,
die auf 1000 bis 2400 km Telegramme austauschen können. Hiermit ist vorläufig für
diese Stationen die Grenze erreicht, da die heutigen Schiffsantennen nicht mehr als
5 bis 6 KW Schwingungsenergie aufnehmen können. Die militärischen Zwecken die-
nenden leichten Feldstationen sind entweder tragbar oder fahrbar eingerichtet.
Bei den tragbaren, zur Fortschaffung auf vier Pferden bestimmten Stationen wird die
Energie gewöhnlich einer kleinen, durch einen etwa dreipferdigen Benzinmotor oder
ein Tretgestell angetriebenen Dynamomaschine entnommen. Als Sendedraht dient eine
100 m lange T-Antenne, die von zwei 12 m hohen leichten Teleskopmasten gehalten
wird. Die fahrbaren Stationen sind gewöhnlich nach dem Profesysteme gebaut (Ab-
bildung 15) oder auf Automobilen untergebracht und erhalten zur Hochführung der
22«
340 o o o o POST. TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
Antenne einen sdinell aufzurichtenden 25 oder 45 m hohen Mast aus Nagnalium oder
Stahlrohr. Die tragbaren Stationen reichen 75 bis 125 km weit, die fahrbaren mit
6 P.S.-Benzinmotor und 1 KW Antennenenergie, je nach der Höhe des Mastes, 200 bis
600 km. Die drahtlose Telegraphie hat auch für die Luftschiffahrt und das Flugwesen
eine hohe Bedeutung erlangt. Die Frage der Anbringung der Antenne ist in der
Weise gelöst, daß bei den Luftschiffen und Freiballons als Hauptantenne ein
aus der Gondel hängendes 50 bis 200 m langes, 1 bis 3 mm starkes Seil aus Silizium-
bronze oder Kupfer benu^t wird. Das Gegengewicht bilden bei den starren und
Pralluftschiffen die metallischen Teile, z. B. das Stahl- und Aluminiumgeriist der
Gondel und der Kielfläche, die Motoren usw. Bei den Freiballons wird als Gegen-
gewicht entweder nach Ludewig ein ringförmiger Draht um den Ballon gelegt oder
nach Professor Mosler eine' Drahtschleife in einer schlauchartigen Hülle aus Ballon-
stoff, die am Ne^werke senkrecht zum Äquator befestigt wird, eingezogen. Der Draht
kann in der legten Anordnung bei Gewitter leicht entfernt werden. Mit einer Energie
von 2 KW sind vom Ballon aus Reichweiten bis zu 350 km erzielt worden. Bei Flug-
maschinen wird entweder eine 50 bis 100 m lange Hängeantenne verwandt, wobei
das Drahtgestell das Gegengewicht bildet, oder es sind vom Führersi^e zwei Antennen
isoliert nach den äußeren Stü^stangen geführt und dann rückwärts am Schwanzende
abgespannt. Farman hat von seinem Zweidecker aus mit einem 75 kg schweren
Apparatsd6 eine Entfernung von 200 km überbrückt, während dem Oberingenieur
Ekelmann in Johannistal mit einem 32 kg schweren Sender eine Verständigung auf
150 km in 500 bis 600 m Höhe gelungen ist.
Die drahtlose Telegraphie hat gerade durch ihre besondere Eigenschaft, daß sich
die Wellen nach allen Richtungen fortpflanzen, zur Rettung aus Seenot und zur all-
gemeinen Verbreitung von bestimmten Signalen und Nachrichten einen unschä^baren
Wert erlangt. Die bei der weiteren Entwickelung auftretende Forderung, die elektro-
magnetischen Wellen unter möglichster Wahrung des Telegraphengeheimnisses und
bei voller Störungsfreiheit nur nach einer bestimmten Richtung leiten zu können, ist
heute erst zum Teile erfüllt. Von den verschiedenen zu diesem Zwecke erdachten
Systemen hat bisher keins eine allgemeinere praktische Verwendung gefunden. Eine
gerichtete drahtlose Telegraphie im Sinne der heutigen Drahttelegraphie wird
wohl auch stets ein ungelöstes Problem bleiben, denn selbst wenn es gelänge, die
elektrischen Wellen in einer einzigen scharf abgegrenzten Richtung auszusenden, wür-
den sie doch von allen in dieser Richtung liegenden Stationen aufgefangen werden
können. Um Richtungsunterschiede in der Ausstrahlung der Wellen herbeizuführen,
wird entweder eine Antenne von bestimmter Form oder das Zusammenwirken mehrerer
Antennen benu^t. So schreibt z. B. Marconi geknickten Antennen eine richtende
Wirkung zu. Seine für den transatlantischen Verkehr bestimmten Luftleiter bestehen
demzufolge aus einer großen Zahl von Drähten, die zunächst fächerförmig 50 m hoch
aufsteigen und dann rechtwinklig umbiegend als breites Band einige hundert Meter
wagerecht, mit den freien Enden voneinander abgekehrt, verlaufen. Versuche mit
mehreren Antennen gemeinschaftlich sind besonders von Professor Braun und
Dr. Kiebi^ angestellt. Braun erzielte dabei mit drei Antennen, Kiebi^ mit zwei
Antennen Richtungsunterschiede.. Die Antennen wurden so erregt, daß die Phasen
ihrer Schwingungen gegeneinander verschoben waren und die ausgestrahlten Wellen
sich in der Richtung der Antennenebene verstärkten, in der Richtung senkrecht dazu
aber aufhoben. Die Italiener Bellini und Tosi verwenden als Richtantenne eine
Schleife, indem sie dem Sendergebilde die Form eines mit der Spifee nach oben ge-
e o 0 o o o o o c o o c » 0 VON RICHARD KUHLMANN o c » ° o » o o o ° ■> o 341
stellten Dreiecks geben, das durdi einen Holzmast getragen wird. Dieser Luftleiter
bildet entweder einen offenen oder gesdtlossenen Sendekreis und zwar sdiwingen die
beiden Antennenseiten mit einem Phasenuntersdiiede von 180 Grad. Die Schleifen
wirken dabei genau so
wie Antennenpaare. Um
die Richtungen der aus-
gestrahlten Wellen wech-
seln zu können, werden
zwei solche Luftleiterdrei-
edce gekreuzt. Zur Kop-
pelung mit dem Sende-
oder Empfangskreise
dient ein Radiogono-
meter. Die geriditeteTele-
graphie bietet ein will-
kömmenesMittel zurOrts-
bestimmung auf See- und
Luftschiffen. Diese kön-
nen entweder mit einer
festen Richtstation in Ver-
bindung treten und sidi
die eigene Stellung an-
sagen lassen oder sie
stellen selbst durch Richt-
antennen die Richtung
der von den festen Sta- Abbildung 15. Senderlcarren einer fahrbaren Milllitrstation [Qr draht-
tionen ausgehenden Zei- '°»*' Telegraphie (System Telefunken).
chen fest. Die Riditwirkung von Antennenpaaren benufaend, hat Telefunken den so-
genannten TelefunkenkompaQ geschaffen. Auch Bellini und Tosi haben einen
drahtlosen KompaQ gebaut, der in Frankreich für den Seeverkehr auf dem Kanal
eingeführt ist.
Das Abfangen drahtlos gegebener Zeidien durch Unberufene kann einmal dadurch
erschwert werden, daß man die Sendeenergie nur gerade so stark wie nötig wählt
oder indem man auf bestimmte vorherige Verabredung mit der Wellenlänge wechselt
und so eine unbeteiligte Stelle zwingt, die neue Welle unter Zeitverlust zu sudien.
Ein besseres Mittet bietet die Anwendung von chiffrierten Telegrammen; diese sefeen
jedoch eine sehr sichere Übertragung der Zeichen voraus, wie sie nicht immer möglich
ist. In neuerer Zeit sind daher viele Versuche mit einer drahtlosen Maschinen-
und Mehrfaditelegraphie angestellt worden, die gleichzeitig den Zwecken der Ge-
heimtelegraphie dienen sollen. Alle diese Versuche iiaben jedoch bisher keine weiter-
gehende praktische Bedeutungerlangt. Erwähnt seien die Systemevon Bull, Pedersen
und Hoviand.
Die drahtlose Telegraphie ist in unserem Verkehrsleben bereits ein so wichtiger
Faktor geworden, daß sie uns heute unentbehrlich erscheint. Die große Zahl der
vorhandenen Küsten- und Bordstationen (440 und 2450) beweist die wichtige Be-
deutung, welche sie in der kurzen Zeit ihres Bestehens besonders für Handel und
Seeschiffahrt gewonnen hat. Die Küsten fast aller Länder, besonders dicht diejenigen
der Vereinigten Staaten von Amerika (142), von Großbritannien (43), Kanada (33),
342 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
Italien (19), Rußland (19), Frankreidi (17) und Deutschland (16) sind mit einer Kette
von drahtlosen Stationen beseht. Die Landstation Norddeich verbreitet eilige und
für Seefahrer wichtige Nachrichten, die sie von der nautischen Abteilung des
Reichs-Marineamts erhält, und gibt daneben für Nord- und Ostsee zweimal täglich
kurze Wetterberichte, Ferner ist ein besonderer regelmäßiger Sturmwarnungs-
dienst auf den Stationen Norddeich, Bülk und Danzig eingerichtet, welche die von
der deutschen Seewarte in Hamburg ausgehenden Sturmwarnungen über das ganze
Nord" und Ostseegebiet drahtlos weitergeben. Schließlich ist noch die Abgabe von
Zeitsignalen zu erwähnen, die durch die Station in Norddeich und vom Eiffelturm *
in Paris mittags und um Mittemacht erfolgt und die den Schiffen in der Ostsee, dem
englischen Kanal, im Mittel meer und einem Teile des Atlantischen Ozeans zur astro-
nomischen Längen- und damit Ortsbestimmung sehr wertvolle Dienste leistet. Auch
die Zahl der Bordstationen (Großbritannien 668, Vereinigte Staaten 500, Deutsch-
land 318, Frankreich 209, Italien 125, Japan 100 und Rußland 73) ist in stetem Wachsen
begriffen. Alle größeren Schiffahrtslinien haben ihre Dampfer zur Sicherheit ihrer
Reisenden und zur Verbesserung ihres Schiffsbetriebs mit drahtloser Telegraphie
ausgerüstet« In vielen Ländern sind Gese^e und Verordnungen erlassen, welche die
Schiffe zwingen, wellentelegraphische Apparate an Bord zu haben. Auch die deutsche
Seeberufsgenossenschaft hat die Einführung einer derartigen Bestimmung für deutsche
Seeschiffe beschlossen« Unschägbare Dienste leistet ferner die drahtlose Telegraphie
der Hochseesegelfischerei und den Fischdampfern« Auch die Versorgung der Schiffs-
reisenden mit Privat-, Geschäfts- und Zeitungsnachrichten gewinnt immer mehr Be-
deutung, ebenso der Verkehr von den Schiffen nach dem Mutterlande, der durch die
Einführung der sogenannten Ozeanbriefe mit billigen Gebühren unterstü^t wird. Die
militärische Bedeutung der drahtlosen Telegraphie ist besonders hoch anzuschla-
gen« Die Feuerprobe ist bereits abgelegt und zwar für die Kriegsmarine im russisch-
japanischen Seekrieg und für das Landheer 1900 in China sowie 1904/5 während des
Aufstands in unserem Südwestafrika« Als Ersa^ für Kabel- und Landverbin-
dungen ist bereits verschiedentlich ein ständiger drahtloser Verkehr eingerichtet wor-
den. Am bemerkenswertesten ist die von Marconi seit 1910 zwischen Clifden (Irland)
und Glace Bay (Kanada) (3100 km) geschaffene Verbindung, auf der die New Vork-
Times seit kurzem ihren jganzen europäischen Telegrammverkehr abwicJcelt. Auch die
Gesellschaft für drahtlose Telegraphie (Berlin) plant, von ihrer Großstation in Nauen
aus einen drahtlosen Verkehr mit einer bei New York zu errichtenden großen Station
(Entfernung 5500 km) einzuführen. Besonders ersefet die drahtlose Telegraphie Über-
landlinien und Unterseekabel in den Fällen, in denen diese wegen der hohen Kosten
nicht hergestellt oder verlegt werden können. So ist z. B. kürzlich die Deutsche
Südsee-Ges. für drahtlose Telegraphie ins Leben getreten mit dem Zwecke, die
deutschen Südsee-Kolonien drahtlos unter sich und mit der Kabelstation der Deutsch-
Niederländischen Telegraphengesellschaft in Jap (Karolinen) zu verbinden und da-
durch an das Welttelegraphenne^ anzuschließen. , Ferner ist in unseren afrikanischen
Kolonien mit dem Ausbau eines Funkentelegraphenne^es begonnen worden. Außer-
ordentlichen Wert hat die drahtlose Telegraphie für die Kolonialvölker erlangt, die
durch sie billige und unabhängige Verbindungen zwischen Heimatland und Kolonien
schaffen J^önnen« Die Versuche, auch Deutschland unter Ausschaltung der englischen
Kabel drahtlos mit seinen Kolonien zu verbinden, sind aus der Tagespresse zur Ge-
nügie bekannt. Doch tritt die drahtlose Telegraphie durch alle diese Verbindungen
keineswegs in einen ernsten Wettbewerb mit dem Drahttelegraphen« Die Unter-
•oooooooooooooo VON RICHARD KUHLMANN oooooooooooo 343
Seekabel werden vielmehr aller Voraussicht nadi stets die Hauptadern des telegra^
phischen Weltverkehrs bleiben« auf denen die Kabeltelegramme mit ihren vielen Zahlen
tind chiffrierten Wörtern sidier, schnell und geheim nach den entferntesten Punkten
der Erde gelangen. Daneben wird sich die drahtlose Überseetelegraphie aber ohne
Zweifel als eine wichtige und wertvolle Ergänzung des Welttelegraphenne^es entwickeln.
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4. DAS FERNSPRECHEN MIT LEITUNG DT„ „nl^tn T^!n l^I
I '"^ m unseren 1 agen zu
einem unentbehrlichen Verkehrsmittel geworden, welches seine ältere Schwester, die
Telegraphie, weit überflügelt hat. Betrug doch z. B. die Gesamtgebühreneinnahme der
deutschen Reichs -Telegraphenverwaltung aus dem Telegrammverkehre 1910 rund 46,
dagegen aus dem Fernsprechverkehre rund 127 Millionen Mark, Die gewaltige Be-
deutung, welche der Fernspredier für unser gesamtes Wirtschafts- und Gesellsdiafts-
leben besi^t, spiegelt sich am besten in den statistischen Zahlen. Die Anzahl der
Fernsprechapparate in den Ländern der Erde beträgt etwa 12V2 Millionen, die Draht-
länge der Fernsprechleitungen rund 47 Millionen Kilometer und das im Femsprech-
Avesen angelegte Kapital wird auf rund 7,3 Milliarden Mark geschäht, wovon etwa
4,2 Milliarden auf die Vereinigten Staaten und etwa 2,5 Milliarden auf Europa ent-
fallen. Auf einer besonders hohen Stufe der Vollkommenheit steht der Fernsprecher
in den Vereinigten Staaten, die mit ihren 83 Millionen Einwohnern rund 8,4 Millionen
Sprechstellen besi^en, während ganz Europa mit 438 Millionen Einwohnern nur
3,2 Millionen Sprechstellen aufweist. Dieser ganz bedeutende Vorsprung Amerikas
ist auf die großen dort zur Verfügung stehenden Geldmittel, die. eigenartigen Geschäfts*»
einrichtungen und die gegen europäische Verhältnisse langsamere Ausbreitung der
Posten und Telegraphen zurückzuführen; es entfallen z. B. nur 17 v. H. des gesamten
Welttelegraphenverkehrs auf die Vereinigten Staaten, während der Anteil von Europa
ß2 V. H. beträgt. Der Briefverkehr ist in Europa nahezu zweimal so stark wie in
den Vereinigten Staaten. In Europa steht Deutschland mit 1 076000 Fernsprechstellen
(33,6 V. H. aller Sprechstellen in Europa) an der Spi^e; es folgen dann Großbritan-
nien mit 613000, Frankreich mit 219000, Schweden mit 175000 und Rußland mit
131000 Sprechstellen. Mit welchen Riesenteilnehmerzahlen die amerikanischen Groß-
städte rechnen, ergibt sich daraus, daß New York (402 000 Teilnehmer mit über 80 Ämtern)
mehr Fernsprechstellen besifet als Belgien, Dänemark, Italien, die Niederlande, Nor-
Avegen und Ungarn zusammengenommen; Chicago mehr als ganz Frankreich und
Boston mehr als Österreich. In Europa entfallen 0,7 und in den Vereinigten Staaten
8,1 Fernsprechstellen auf je 100 Einwohner, während in den europäischen Großstädten
im Mittel 2,6 (in Berlin mit 205000 Teilnehmern: 6) und in den der Vereinigten Staaten
10,3 Fernsprechstellen auf je 100 Einwohner zu rechnen sind. Der gesamte Fern-
sprechverkehr der Erde ist für 1911 auf 22 Milliarden Gespräche geschäht, von denen
allein über 13 Milliarden auf die Vereinigten Staaten und 5 Milliarden auf Europa
{davon auf Deutschland 1850 Millionen) entfallen. In den meisten Kulturstaaten bildet
das Fernsprechwesen ebenso wie in Deutschland ein Staatsmonopol. In England ist
erst kürzlich das Eigentum der National Telephone Co. mit 1600 Vermittelungsanstalten
und 530000 Sprechstellen in den Staatsbesitz übergegangen. In den Vereinigten
Staaten liegt dagegen das Fernsprechwesen in den Händen von Telephongesellschaften,
die in zwei sich scharf bekämpfende Lager zerfallen, nämlich in die zu einem der
größten Trusts der Vereinigten Staaten unter Führung der American Telephone and
Telegraph Co. vereinigten, über das ganze Land zerstreuten etwa 40 Bell -Gesell*
344 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o <>
sdiaffen mit einem Gesamtkapitale von annähernd 5 Milliarden Mark und in die zu
Hunderten bestehenden, meist kleineren unabhängigen Gesellschaften (Independent
Companies). Die A.T.a.T. Co. besi^t über 6V2 Millionen Sprechstellen und ihre
zur Hälfte unterirdischen Fernleitungen berühren über 70000 Orte.
Zu einer telephonischen Übermittelung gehört ein Sender (Mikrophon), der
die beim Sprechen hervorgerufenen Schallwellen in elektrische Energie umseht, eine
Leitung, welche die Energie bis zum Empfangsorte führt, und ein Empfänger (Fem'
hörer), welcher die elektrische Energie wieder in Schallwellen verwandelt, die dann auf
unser Ohr einwirken. Mikrophon und Fernhörer sind in der Regel zu einem Apparate
zusammengefügt, so daß man gleichzeitig sprechen und hören kann. Der Ruhm, den
Femsprecher erfunden zu haben, gebührt dem Friedrichsdorf er Lehrer Philipp Reis»
Ihm gelang es 1861 zuerst, musikalische Töne und artikulierte Sprache elektrisch von
einem Geber auf einen Empfänger zu übertragen. Während Blake den Geber nach
dem von Reis benutzten Prinzipe zum Mikrophon ausbaute, wurde der Empfänger
1876 von dem amerikanischen Taubstummenlehrer Graham Bell durch Einfügung
einer Eisenmembran und praktische Anordnung der wirksamen Teile zu dem heutigen
Femhörer umgestaltet. Das Kontaktmikrophon von Blake wurde 1878 wesentlich
von dem Amerikaner. David B. Hughes verbessert, während der Engländer Hun-
nings durch die Einführung der Kohlenkörner bahnbrechend für den neuzeitlichen
Aufbau der Mikrophone wurde. Die neuesten Mikrophone bestehen aus zwei Kon-
taktflächen (Kohle, versilbertes Blech oder Platin), zwischen denen sich ein leicht be-
wegliches Kohlenmaterial (Kohlenkörner, Kohlenpulver) befindet, das an den vielen
winzigen Kontaktstellen, einem durchfließenden Gleichstrom, einen hohen, mit dem
gegenseitigen DrucJce der Kohlenteilchen schwankenden Übergangswiderstand bietet.
Bei dem Hineinsprechen in. den Schalltrichter gerät eine als Kontaktfläche ausgebildete
oder mit einer solchen in starrer Verbindung stehende Membran in schwingende Be-
wegungen und verursacht durch die Druckänderungen Stromschwankungen, die sich
auf die Fernsprechleitung übertragen. Der Vorgang ist dabei nach Professor Breisig
so aufzufassen, als ob das Mikrophon wie ein elektromagnetischer Wechselstrom-
erzeuger wirkt, der dem Gleichstrome der Speisequelle einen Wechselstrom über-
lagert, dessen elektromotorische Kraft vom Speisestrom abhängig ist. Zur Vergröße-
rung der Reichweite hat man daher versucht, die Stärke des Speisestroms zu er-
höhen« Da jedoch bei Kontaktmikrophonen mit zunehmender Stromstärke auch die
schädliche Erwärmung wächst, müssen alsdann besondere Vorkehrungen zur Ableitung
oder Verteilung der Wärme getroffen werden. Die sogenannten Starkstrommikro-
phone, die in le^ter Zeit vielfach erfunden sind, weisen daher eine besondere Kühl-
vorrichtung auf. Eine praktische Verwendung hat bisher nur das Starkstrommikrophon
der schwedischen Ingenieure Egn^r und Holström gefunden, das aus mehrerer^
Mikrophonzellen besteht und eine Belastung bis zu 6 Ampere verträgt. Die Reich-
weite soll bei einer 4,5 mm Kupferleitung über 4O0O km betragen. Auch mit einem
von der Firma E. Zwietusch & Co. für 3 Ampere gebauten Starkstrommikrophone
sind günstige Sprechversuc^e angestellt. Der in vielgestaltiger Form verwandte Fern-
hörer von Bell beruht darauf, daß ein von den ankommenden Sprechströmen in
vielen Windungen eines dünnen, seidenumsponnenen Kupferdrahts umflossener Dauer-
magnet in seinem magnetischen Felde eine Eisenmembran der Wec^selzahl der Sprech-
ströme entsprechend zum Schwingen bringt. Trofedem der Fernhörer nur einen leid-
lichen Wirkungsgrad hat, selbst wenn die erregenden Schwingungen dieselbe Frequenz
wie die Eigenschwingungen der Membran zeigen, gibt er die menschliche Sprache mit
. VON RICHARD KUHLMANN <
Abbildung 16. Ortsfernsprediamt (rechts) und Fernamt (links) in Eisenadt (Deutsdte Telephonwerke
G. m. b. H. Berlin).
großer Klangtreue wieder, weil unser Ohr ein Resonanzapparat ist, der jeden durch
einen oder mehrere Töne fester Höhe (Formanten) hervorgebrachten Klang an diesen
Tönen erkennt.
Die einzelnen Teilnehmersprechstellen sind durch Anschlußleitungen mit einer
Ortsvermittelungstelle (Abbildung 16) verbunden, welche die Gesprächsverbindungen
im Ortsverkehre herstellt. Zur Regelung des Fernverkehrs und zur Überwachung der
Ferngespräche dienen besondere Fernämter (Abbildung 16), die für eine gute Aus-
nu^ung der bei ihnen eingeführten Fernleitungen sorgen. Die Fernsprechanschluß-
leitungen, aus Bronze- oder Hartkupferdraht von 1,5 mm Durchmesser hergestellt,
wurden anfangs sämtlich oberirdisch geführt und zwar in der Stadt an eisernen
Dachroh rsf ändern, draußen an Holz- und Eisengestängen. Ihr Anwadisen und die
Rücksicht auf die vielen Störungen durch Naturereignisse und die in der Nähe be-
findlidien Starkstroman tagen zwangen jedoch sehr bald, sie mehr und mehr in Kabel
zu verlegen. Zurzeit verlaufen in Deutschland von den 4571 000 km AnschluQleitungen
rund SOv. H. unterirdisch. Die Fernsprechkabel haben bei uns wie in den meisten
Ländern zur Verringerung der Kapazität Luftraum- und Papierisolation. Die Stärke
der Kupferadern beträgt bei gewöhnlichen Anschlußleitungen im allgemeinen 0,8 mm
(seltener 0,6 mm), bei den Ortsverbindungsleitungen 1,5 bis 2 mm. Die Zweige einer
Doppelleitung sind zu Doppeladem verseilt, von denen bis zu SOO und 600 in einem
346
POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN ■
Abbildung 17.
Papierband- u
Kabel untergebracht werden (Abbildung 17 und
18). Gegen Eindringen von Feuditigkeit schürt
die empfindlidien Papierkabel ein Bleimantel,
der u. U. eine Bewehrung durdi verzinkte Flach-
eisendrähte von trapezförmigem Querschnitt oder
durch runde Stahldrähte erhält. Bei der großen
Wichtigkeit einer guten Isolation der Fernsprech-
kabel werden die Bleimäntel der Papierkabel
in größeren Ortsneßen durch Drudcluft^ die ent-
weder ortsfesten oder fahrbaren Anlagen ent-
nommen wird, zeitweilig auf ihre Dichtigkeit
geprüft. Innerhalb der Orte sind die Fern-
sprechkabel in der Regel in Zementkanäle nach
dem Blocksysteme mit Einzelrohrzügen einge-
zogen. Die in die Kellerräume der Fernsprech-
ämter eingeführten Hauptkabel (Abbildung 19)
werden durch Bleiübergangsmuffen in einzelne
Abschlußkabel (Gummi-, Papier-, Baumwoll-
seidenkabel) aufgeteilt, die dann zum Umschalte-
raume des Amtes hochgeführt und dort über
Endverschlüsse oder unmittelbar an das Um-
schaltegestell angeschlossen werden (Abbild.20).
Gewöhnlich wird jedem Teilnehmer eine be-
sondere AnschluQIeitung zum uneingeschränkten
Gebrauche zugewiesen. Zur besseren wirtschaft-
lichen Ausnutjung und um auch Teilnehmern
mit geringem Gesprächsbedürfnisse den Gebrauch des Fernsprechers zugänglich zu
machen, werden indessen auch mehrere Sprechstellen in ein und dieselbe Amtsleitung
gelegt. Am Ende der Hauptleitung wird dann ein von Hand zu bedienender Um-
schalter eingeschaltet, durch den die mit besonderen Nebenleitungen sternförmig an-
geschlossenen Nebenstellen mit der Amts-
leitung verbunden werden (Sternschaltung),
Bei nur einer Nebenstelle dient zum Umschalten
ein einfacherZwischensf eilen Umschalter, wäh-
rend für mehrere Nebenanschlüsse ein kleinerVer-
mittelungsschrank aufgestellt wird. Für grö-
ßere Nebenstellenanlagen werden von der deut-
schen Reichs-Telegraphenverwaltung neuerdings
Rüdcstell klappenschränke für 60 und mehr Lei-
tungen geliefert, die als Anrufzeichen Rüdtstell-
klappen erhalten, deren Rüdtstellung beim Ein-
fügen des Abfragestöpsels in die Abfragekltnke
rein mechanisch oder elektrisch erfolgt. Um die
Tätigkeit der Hauptstelle auszuschalten, ist eine
große Zahl von Schaltungen entworfen, welche
die H,adb=die„„„g dur* einen ...omJisAen TÄ^JT/^C* ^.T"
Schalter ersetjen. Eme größere praktische Be- sAniH. äuSererDurAmesser 76 mm (Kabel-
deutung hat jedoch bisher nur das Klein- werke Dr. Cnssirer & Co., Chorlottenburg).
FernspredtansdiluQkabel mit
md Luftraumisolation, zur Ab-
lufgeleilt (Kabelwerke Dr.
Cassirer £ Co., Charlottenburg).
Das abeeblldele Kibel enihllt 600 verdrillte AderpMre
(Dnlitsdrke Dfi mm), die In konzentrJKhcn Lagen wedi-
■alnder Rkhlunf angeordnet sind. Die Kabelaeele IM
mit Band umwidietl und mit einem Bleimantel MmpreOt.
« o o o o o o o o o o o o 0 VON RICHARD KUHLMANN o o c » a » o o o o o » 347
^ruppensystem von Postrat Steidle erlangt, das seit 1906 in Bayern eingeführt
ist. Das System faßt 10—50 Teilnehmer mit geringer Gesprädiszahl zu Untergruppen
zusammen, die durdi eine oder zwei Hauptleitungen an das Vermittelungsamt an-
geschlossen werden. Die Gespradisvermittelung unter den Gruppenteilnehmern und
mit dem Amte erfolgt durch einen selbsttätig wirkenden Cruppenumsdialter (stumme
Umschaltestelle). St ei die erhofft auf diese Weise die Entwidielung einer neuen billigen
Spredistellenart, der ständigen Wohnungsansdilüsse, die eine praktische Ergän-
zung der neuzeitlichen Komfortcinriditung der Wohnungen bilden sollen. Liegen die
einzelnen, zusammenzufassenden Spredtstellen weit auseinander, so wird die Parallel-
oder Reihenschaltung angewandt, bei der die Sprechstellen (meist zwei bis vier)
nacheinander in eine durchlaufende Amtsleitung eingefügt sind (partyline, Partnerleitung,
Gesellsd^aftsleitung). Jeder Teilnehmer kann in der Regel auf der gemeinsamen
Amtsleitung unabhängig von seinen Partnern das Amt erreichen und vom Amte wahl-
weise, ohne daß es die Partner wahrnehmen, angerufen werden. In den nach dem
Westem-Systeme gescfialteten 4-Partnerleitungen der American Telephone and Tele-
graph Co. wird mit pulsierendem Gleichstrome gewedtt. Die Wecker erhalten Richt-
federn, damit sie nur auf Gleichströme bestimmter Richtung ansprechen. Eine größere
Verbreitung hat das von Dean ausgearbeitete Rufverfahren mit Wechselströmen ver-
sdiiedener Schwingungszahl erfahren, aufweiche die versd^iedenen Wecker abgestimmt
sincL Auf eine an sich erwünschte Unabhängigkeit der Partner voneinander ist in
den meisten Fällen verzichtet worden, um die Anlage nid^t unnötig zu verteuern.
Das Partnerleitungsystem findet besonders in Amerika ausgedehnte Verwendung.
348 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o <>
Etwa die Hälfte aller Sprechstellen in 90 größeren Netzen der American Telephone
and Telegraph Co. sind Gesellschaftsanschlüsse. Auch die in Amerika bestehenden
beaonderen Farmer- und Landleitungen (etwa 17700 mit etwa 566000 Sprechstellen}
sind vielfach nach dem Partnersysteme geschaltet; Von den europäischen Staaten hat
zuerst Dänemark, das System in Kopenhagen eingeführt und zwar durch 2- und 4-
Partnerleitungen für Teilnehmer, die etwa 2000 Gespräche jährlich führen. Ein be-^
sonderes von. Oberbaurat Dietl ausgebildetes System von Gesellschaftsanschlüssen
findet sich in Österreich (Viertelanschlüsse). Auch die deutsche Reichs -Telegraphen^
Verwaltung hat neuerdings mit den Fernsprech" Reihenanlagen die Reihenschaltung
für bestimmte Fälle aufgenommen. Die Amtsleitung läuft dabei hintereinander durch
sämtliche Sprechstellen und endet bei der Hauptstelle. Die einzelnen Sprechstellen
schalten sich durch Amtschalter oder Tasten unter Abtrennung der rückwärtigen Ver^
bindungen in die Amtsleitung ein. Zur Verbindung der Nebenstellen unter sich dienen
besondere Nebenstellenleitungen mit Linienwählern. Der vom Amte ausgehende Ruf
gelangt stets zur Hauptstelle, welche die gewünschte Nebenstelle zum Einschalten in die
Amtsleitung auffordert. Während des Gesprächs auf der Hauptleitung kann durch eine
Rückfrageeinrichtung mit einer beliebigen Nebenstelle Rücksprache gehalten werden.
Die Reihenanlagen haben sich bereits in der kurzen Zeit ihres Bestehens wegen der
Erfüllung der meisten an eine neuzeitliche Fernsprecheinrichtung zu stellenden An-
forderungen und wegen ihrer Billigkeit eine große Beliebtheit erworben. Neben den
für den Außenverkehr bestimmten Fernsprechanlagen bestehen solche in großer Zahl
und mit den mannigfachsten Schaltungen auch für den inneren Verkehr in Wohnungen
sowie in Fabrik- und Geschäftsräumen oder dergleichen. Sie sind mit Linienwählern
(Druckknopfwählern und Reihenschaltern) oder Zentralumschaltern ausgerüstet und
haben zum Teile besondere Vorrichtungen, die auch einen Verkehr über eine Amts-
leitung nach außen ermöglichen (Janusschalter).
Die Ortsvermittelungsämter, auf denen die Teilnehmerleitungen unter sich ver-
bunden werden, teilen sich in drei Gruppen und zwar in Handämter, vollautomatische
und halbautomatische Amter. Die gebräuchlichste Form ist die der Handämter, bei
denen die Zusammenschaltung zweier Leitungen lediglich durch die Hand einer oder
mehrerer Beamtinnen erfolgt. Die neuzeitlichen Umschalteeinrichtungen bei den große-*
ren Amtern mit Tausenden von Teilnehmern sind nach dem Vielfachsystem ein-
gerichtet, d. h. die Anschlußleitungen sind mit Verbindungsklinken durch sämtliche Plä^e
des Amtes geführt, so daß die Beamtinnen jede Verbindung mit einem Teilnehmer d^s
eigenen Amtes unmittelbar an ihren Arbeitsplänen ausführen können. Um das Klinken-
feld dabei in erreichbaren Grenzen zu halten, werden Ämter mit einer größeren Auf-
nahmefähigkeit als 10000 Leitungen in der Regel nicht gebaut. Der Strom zur
Speisung der Sprechstellenmikrophone wird bei den großen Ämtern einer für alle
Anschlußleitungen gemeinschaftlichen, auf dem Amte aufgestellten und aus Sammlern
bestehenden Zentralbatterie (Z.-B.) entnommen, die unmittelbar aus dem Starkstrom^
nege, durch rotierende Umformer oder durch Gleichrichter geladen wird. Der Strom-
bedarf für ein Ortsgespräch beträgt etwa 8 — 10 Milliamperestunden, so daß sich der
Tagesverbrauch eines größeren Amtes mit täglich 200000 Gesprächen auf etwa 1600*
bis 2000 AS beläuft. Die Z.-B., deren einer Pol zur Vermeidung von Mitsprechen
zwischen den Teilnehmerleitungen bei Nebenschließungen geerdet ist, ermöglicht zugleich
den selbsttätigen Amtsanruf und ein zweiseitiges Schlußzeichen. Sämtliche Signale
werden durch kleine Glühlampen gegeben. Sobald ein Teilnehmer seinen Fernhörer
abhebt, glüht auf dem Amte seine Anruflampe auf. Die Beamtin schaltet sich ein.
> VON RICHARD KUHLMANN = ■. . <. o o o
Abbildung 20. Umsdialteraum des Fernsprechamis in Me& (Deufsdte Telephonwerke G. m. b. H-, Berlin).
LlnliidwH«uplv«itelIermllSlAB™ngilelitBn,lnilerrilttecierZwl5therivertdlermitLaiö»en.lfeUenun(lrediUdltRetaligei(ell«.
Indem sie einen Abfragestöpsel in die bei der Lampe liegende Abfrageklinke stedit
(die Anruflampe erlisdif dabei), und fragt ob. Mit dem zum Abfragestöpsel gehörigen
Verbindungstöpsel prüft sie die gewijnsdite Anschlußleitung an der ihr zunächst
liegenden Verbindungsklinke, segt ihn, wenn sie kein Knachen hört und die Leitung
also unbesetzt ist, in die Klinke ein und sendet Rufstrom (Wechselstrom) zur ver-
langten Sprechstelle. An dem benugten Schnurpaare liegt für den anrufenden und
den angerufenen Teilnehmer je eine Glühlampe als Schlußzeichen. Hängen beide
Teilnehmer ihren Fernhörer wieder an, so glühen diese Lampen auf und die Verbin-
dung wird getrennt. Die einzelnen Amter eines Ortsne^es werden durdi Orts-
verbindungsleitungen miteinander verbunden, die getrennt nach ankommenden
und abgehenden Verbindungen betrieben werden, Sie sind entweder für den gewöhn-
lichen Anruf oder den Dienstleitungsbetrieb eingerichtet. Beim Anrufbetriebe wird
der anrufende Teilnehmer von seiner Pla^beamtin zunächst mit dem gewünschten
fremden Amte verbunden, bei dem er dann den verlangten Teilnehmer selbst be-
stellen muß. Im Dienstleitungsbetriebe werden Dienst- und Verbindungsleitungen
unterschieden. Erstere dienen nur zum gegenseitigen Verkehre der Beamtinnen, le^tere
zum Verkehre der Teilnehmer untereinander. Beim abgehenden Amte liegen auf den
einzelnen Arbeitsplatien die Dienstleitungen in Vielfachschaltung an Tasten und die Ver-
bindungsleitungen an Vielfachklinken. Auf der ankommenden Seite ist jede Dienst-
350 o o ° » POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o ° o o o ° >
leitung mit dem Fernhörer (Sprech garnitur) einer Beamtin verbunden, während die zur
Dienstleitung gehörigen Verbindungsleitungen in Stöpseln endigen. Der anrufende Teil-
nehmer nennt seiner Beamtin (A-Beamtin) sogleidi Amt und Nummer des gewünschten
Teilnehmers. Die Beamtin schaltet sich durch Tastendruck in eine ihr zugewiesene, nach
dem betreffenden Amte führende Dienstleitung ein und nennt der Beamtin des anderen
Amtes (B'Beamtin) die gewünschte Nummer. Die B-Beamtin gibt die Nummer der 2U
benugenden Verbtndungsleitung zurüdt, in der dann beide Beamtinnen die Verbindung
herstellen. Der Anruf des gewünschten Teilnehmers erfolgt in der Regel zur Ent-
lastung der B-Beamtin durch eine selbsttätige Rufeinrichtung, durch welche alle sechs bis
sieben Sekunden eine Sekunde lang in die gewünschte Leitung Rufstrom gesandt wird,
bis der Teilnehmer seinen Femhörer abhebt. In Amerika ist zwischen verschiedenen
Amtern zur besseren Ausnutjung der Verbindungsleitungen ein Tandem- Dienst-
leitungsbetrieb eingerichtet, bei dem die nach den einzelnen Ämtern führenden
Dienst- und Verbindungsleitungen bei einem Zentralamte zusammenlaufen, das alle
Verbindungen vermittelt. Der Umstand, daß in großen Städten mit mehreren Orts-
ämtern nur etwa 20 — 30 v. H, der von den Teilnehmern verlangten Verbindungen im
eigenen Amte verbleiben, hat dazu geführt, den Dienstleitungsbetrieb auch für den
inneren Verkehr der Amter einzuführen und besondere Abfrage- und Verbindungs-
plätse (A- und B-Pläge) zu schaffen (Abbildung 21 und 22), Das Vielfachfeld ist dann
»00 = 000000 VON RICHARD KUHLMANN •> »
. 351
nur an den B-Plaljen eiforderlich, während die A'Pläge die Anruflampen und Abfrage-
klinken erhalten. Hierdurch ist neben einer Ersparnis an Klinken und Kabeln der
Betrieb wesentlich
verbessert und be-
schleunigt. EineA-
Beamtin kann 150
bis170Verbindun-
gen in der Stunde
herstellen, so daß
ihr je nach der Ge-
sp rädisdichte 85 bis
100 Pausdigebüh-
ren- oder 240 und
mehrQrundgebüh-
renteilnehmer zur
Bedienung zuge-
wiesen werden kön-
nen. Die B-Beam-
tin führt in Berlin
etwa 500 Verbin-
dungen stündlich
aus. Zur Vermei-
dung einer zeitwei-
sen Überlastung an
einemArbeitsplage
dient das von A v £ n
angegebene und
zuerst in Stock-
holm 1900, später
auch in Rotterdam
ausgeführte Ver-
teilersystem.
Das Amt ist dabei
in das Verteiler-
und das Verbin-
dungsamt getrennt.
Die Teilnehmer
werden von der Ver-
teilerbeamtin beim
Eingang eines Anrufs ohne weiteres auf einen an dem Aufleuchten einer Glühlampe
als frei kenntlichen Verbindungspla^ geschaltet, an dem die Verbindungsbeamtin ab-
fragt und verbindet. Der Anruf der Verbindungsbeamtin erfolgt durch die Verteiler-
beamtin schon beim Hochheben des Abfragestöpsels. Das Verteilersystem bietet eine
Ersparnis an Anlagekosten, da die Zahl der Klinkenfelder gegenüber der gewöhnlichen
Betriebsart auf etwa die Hälfte verringert werden kann. Außerdem ist die zu leistende
Arbeit wenigstens auf die Verbindungsbeamtinnen gleichmäßiger verteilt. Das größte
Verteileramt und zugleich das größte Amt der Welt ist in Hamburg durch die Deut-
schen Telephonwerke (Berlin) mit einer Aufnahmefähigkeit bis zu 80000 Anschlüssen
Abbild. 22. Ortsfernsprecbaint Berlin- Kurfürst (A.-a. Siemens St Halshe, Berlin).
B-Sdirlnlie mll VIcUachfeld IQr 10000 AnKhluOleHungen (DJensIleLiungtbetrleb).
352
POST. TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN - o c
(zurzeit 6 Gruppen zu je 10000 Teilnehmern) gebaut. An jeder Verbindung sind hier
drei Beamtinnen beteiligt. Die Verteilerbeamtin (A-Beamtin) gibt den Anruf an die
B'Beamtin weiter. Diese fragt ab, nimmt die Gruppenzahl entgegen und leitet die
Verbindung an eine freie C'Beamtin der verlangten Gruppe. Eine Verteilerbeamtin
kann bei guter Übung 800 — 1000 Anrufe in der Stunde weitergeben, die B-Beamtin
erledigt etwa 400 — 500 und die C-Beamtin etwa 200 Verbindungen in derselben Zeit.
Auf etwa je 600 täglicb auszuführende Verbindungen kommt in Hamburg eine Arbeits-
kraft. Eine Art Verteilersystem ist das in Kopenhagen nadi den Angaben von
Johannsen ausgeführte Hilfssystem. Jede Beamtin erhält drei sogenannte Fort-
werfschnüre mit je einem selbsttätigen Wähler, durdi welche sie bei zeitweiliger Über-
lastung Anrufe an eine andere Beamtin weitergeben kann. In Kopenhagen werden
etwa 10 V. H. der Anrufe mit diesen Fortwerfsdinüren erledigt.
Die automatisdien Ämter (Selbstansdilußämter) haben den Zwed?, die
EcEH'.tin tei der Herstellung, Überwachung und Trennung der Verbindungen durd\
Maschinen (Wählereinriditungen) zu ersetten. Das erste automatische Amt wurde durch
die Automatic Electric Co. zu Chicago bereits vor etwa zwanzig Jahren nadi dem
Systeme des Amerikaners Strowger gebaut. Aber erst in neuerer Zeit beginnt die
automatische Telephonie eine bedeutendere Rolle
zu spielen. Das System von Strowger, das
sid^ bisher allen anderen bei weitem überlegen
gezeigt hat und das weiter von Keith und den
Gebrüdern Eridtson entwickelt worden ist, wurde
von der A.-G. Siemens & Halske im Einverneh-
men mit der deutschen Reichs-Telegraphenver-
waltung und der bayerischen Telegraphenverwal-
tung besonders den europäischen Verhältnissen
angepaßt und in mechanischer Beziehung wesent-
lich vervollkommnet. Die Teilnehmerappa-
rate (Abbildung 23) sind mit einem Nummem-
schalter versehen, der äußerlich aus einer Fin-
gerscheibe besteht, die am Rande zehn mit 1 bisO
bezeichnete Öffnungen trägt. Wird z. B. der An-
schluß 73 gewünscht, so stecitt man einen Finger
der Reihe nach in die Öffnungen 7 und 3 und
dreht die Wählscheibe jedesmal rechts herum bis
zu einem Anschlage. Die Scheibe wird nach
jeder Drehung durch Federkraft in die Ruhelage
zurückgezogen und macht dabei eine entspre-
chende Zahl von Kontakten, welche die Wähler
auf dem Amte betätigen, Ist die Scheibe zum
lebten Male in ihre Ruhelage zurückgekehrt, so
sind die Teilnehmer verbunden und die ge-
wünschte Sprechstelle wird automatisch ange-
rufen. Bei beseöter Leitung ertönt im Fern-
hörer des Anrufenden ein Summergeräusch. In
Osterreich sind die Apparate nach den Angaben von Dietl mit abweichenden Impuls-
sendern ausgerüstet. Die gewünschte Nummer wird dabei sichtbar eingestellt und
dann durch Drehen einer Kurbel der Ablauf des Stromstoßsenders ausgelöst. Zur
AbbiMung 23. Tisdiapparat Z.B. für Selbst-
ansdiluQfimter (A.-G. Siemens & Halske,
Berlin).
> » VON RICHARD KUHLMANN <> <> »
Verbindung von 100 Teilnehmern untereinander dienen Leitungswähler (Abbil-
dung 24), die 10 halbkreisförmige, übereinander liegende Kontaktreihen zu je 10 Kon-
takten aufweisen. Über den Kontakten
sdileift ein Kontaktarm, der durch einen
Hebemagneten bis zu jeder Horizontalreihe
gehoben und durch einen Drehmagneten
über die Horizontal reihe hinweggeführt
werden kann. Wurde AnsdiluQ 73 gewählt,
so rücken die ersten sieben Stromstöße
den Kontaktarm schrittweise auf die Hori'
zonfalreihe 7. Darauf wird durch den
Steuerschalter (Abbildung 25) der Dreh-
magnet eingeschaltet, der den Kontaktarm
bei drei weiteren Stromstößen auf den
dritten Kontakt bringt. Der Steuerschalter
prüft selbsttätig die verlangte Leitung auf
Bese^tsein, sperrt sie bei Freisein, gibt
dem rufenden Teilnehmer ein Zeichen, daß
die Leitung frei oder beseht ist, und schaltet
den Rufstrom an. Meldet sich der ver-
langte Teilnehmer, so rückt der Steuer-
schalter aus der Wartestellung in die End-
sfellung und verbindet die Teilnehmer.
Hängen die Teilnehmer den Hörer an,
gehen Steuerschalter und Leitungswähler
in die Ruhelage zurück. Da nicht alle Teil-
nehmer zu gleicher Zeit sprechen, erhält
nicht jeder Teilnehmer einen besonderen
Leitungswähler, sondern einen kleineren,
zehnkontaktigen Vorwähler (Anrufvertei-
ler) (Abbildung 26) oder einen Anruf-
sucher. Die zehn Kontaktgruppen der
Vorwähler sind mit je einem Leitungswäh-
ler verbunden. Bei mehr als 100 An-
schlüssen sind besondere Gruppenwäh-
ler erforderlich, die ähnlich gebaut sind
wie die Leitungswähler, und mit denen
freie Leitungswähler aus den verschiedenen
Zehntausend-, Tausend- und Hundertgrup-
pen ausgewählt werden. Beim Tausend-
systeme sucht z. B. der Vorwähler zunädist
einen freien Gruppenwähler, der durch die
entsprechenden Stromstöße auf die ge-
wünschte Hundertreihe eingestellt wird und
dessen Kontaktarm sich dann einen freien
Leitungswähler dieser Hundertgruppe aus-
wählt.
Abbildung 24. StrowgerwShler mit Konioktsafe fQr
SelbstansthluOBmler (A.-G. Siemens & Kalske,
Berlin).
Im Zehnfausendsysteme tritt ein weiterer Gruppenwähler für die Auswahl der
Tausendgruppen hinzu. In neuester Zeit gehen Versudie dahin, die Zahl der Gruppen-
Dic Tethnlh Im XX. Jahrhundirt. IV.
23
354 ° ° o o POST. TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN c o ° o o o o
Wähler durch doppelte Vorwähler zu vermindern. Das automatische System bietet
durch seine Schmiegsamkeit die Möglichkeit, einzelne Gruppen eines Amtes abzu-
zweigen und kleinere Unterzentralen mit 100 bis 500 Anschlüssen zu bilden, die
in Gegenden mit großer Abonnentendichte gelegt werden. Die Kosten für die An-
schluQleitungen werden dadurch auf das geringstmögliche MaQ herabgesegt. GroQe
Bedeutung erlangt auch das automatische System für das flache Land, dem auf
diese Weise der Fernspreci^er zu jeder Tag- und Nachtzeit zur Verfügung gestellt
werden kann. Die Vorteile des automafisciien Betriebs liegen darin, daß der Teil-
nehmer seine Verbindungen selbst herstellt, Fehlanschlüsse somit vermindert werden,
Doppelverbindungen nur bei erheblichen Störungen vorkommen und eine vorzeitige
Trennung ausgeschlossen ist. Der Teilnehmer erhalt seine Verbindungen geheim und
scilnell und trennt selbst sofort nach Be-
endigung des Gesprächs einfach durch An-
hängen des Hörers, so daß er sogleicii eine
neue Verbindung herstellen kann. Als
Nachteil des automatischen Systems wird
angegeben, daß des Drehen der Finger-
scheibe zu Irrtümern Veranlassung geben
kann, große Aufmerksamkeit erfordert und
namentlich bei hohen Nummern verhältnis-
mäßig viel Zeit kostet. Die größte Aus-
dehnung hat das automatische System in
Amerika gewonnen, wo die Automatic
Electric Co. in etwa 130 Orten automa-
tische Ämter nach dem Strowgersysteme mit
zusammen annähernd 300000 Anschlüssen
betreibt. Das größte automatische Amt be-
sit)t Chicago mit etwa 29000 Teilnehmern.
In Europa ist die Zahl der automatischen
Ämter noch sehr gering. Im deutschen
Reichs - Telegraphengebiete sind zurzeit
nebenHildesheim(1908) mit 1400 Teilneh-
mern und Altenburg (1910) mit 1000 Teil-
nehmern noch fünf kleinere automatische
Amter nach dem Systeme von Siemens &
Halske im Betriebe. Die bayerische Tele-
graphenverwaltung hat nach demselben
Systeme mit den Ämtern Schwabing
(3000 Teilnehmer) (Abbildung 27) und
Haidhausen (2000 Teilnehmer) die Ein-
führung des automatischen Betriebs in
Abbildung 25. RelaissBft mit SleaersAalter zum Mü"*^" begonnen. Und in Österreich sind
Strowgerwähler (A-G. Siemens & Halske, Berlin), die Amter Graz und Krakau automatisch
eingerichtet. In England ist kürzlich ein
Probeamt für 500 Anschlüsse nach dem Strowgersystem eröffnet und ein zweites Amt
wird nach dem Lorimersysteme geplant. Ebenso ist in Italien der Bau von zwei auto-
matischen Fernsprechämtern in Rom in Aussicht genommen. Kleinere Versuchsämter
nach dem Lorimersysteme befinden sich noch in Paris und Lyon.
o o 0 o o o 0 c o 0 0 „ o o VON RICHARD KUHLMANN o o o o <> o ^ <. o ^ o o 355
Eine Zwischenstufe zwischen Handamt und automatisdiem Amte ist das halb-
automatisdie Amt, bei dem die gewöhnlichen Fernsprechapparate weiter benu^t
werden und der Anruf des Amtes auf gewöhnliche Weise duri Abheben des Fern-
hörers erfolgt. Die Leitung wird beim An-
rufe selbsttätig auf einen freien Abfrage-
plag gesdialtet, die bedienende Beamtin
nimmt die gewünsclite Anschlußnummer
entgegen und leitet die Verbindung dvrdx
Niederdrüdten von Nummerntasten ein
(Abbildung 2S). Beim Ausläsen der Ein-
stellung wird die Verbindung durch einen
Kontaktgeber, der die Fingerwahlscheibe
des vollautomatischen Betriebs vertritt, her-
gestellt. Jede Beamtin kann auf diese
Weise etwa 400 Anrufe in der Stunde be-
antworten. Das halbautomatische System
hat den Vorzug, daß die Einstellung der
Wählerscheibe wegfallt und das Amt in
gewöhnlicher Weise angerufen werden kann.
Die Teilnehmer werden außerdem schnel-
ler bedient und getrennt als bei den Hand-
ämtern. Dafür haben die halbautoma-
tischen Amter aber wieder den Nachteil,
daß die Teilnehmer auf das bedienende
Personal angewiesen bleiben und daß sich
der Betrieb wegen der entstehenden Be-
dienungskosten im allgemeinen wirtschaft-
lich nicht so günstig gestaltet wie bei den AhbUdungM. Vomfih!er(Anrufverieiler}fQr Selbst-
„ ^ .- ^ Ä i n ^ L IL ansdilußamter (A.-G. Sc mens & Haske, Ber m).
vollautomatischen Amtern. Das erste halb- ' ' '
automatische Amt in Europa wurde von Siemens & Halske als Unteramt in Amsterdam
mit 2OO0 Teilnehmern eingerichtet. Die deutsthe Reichs -Telegraphenverwaltung hat
kürzlich ein großes halbautomatisches Amt für 4000 Anschlüsse in Posen in Betrieb
genommen und läßt zurzeit ein Amt für 17000 Anschlüsse in Dresden durch die-
selbe Firma bauen. Österreich plant, das halbautomatische System in Wien einzu-
führen.
Mechanisch und elektrisch sind Handbetrieb, halbautomatischer und vollauto-
matischer Betrieb so vollkommen durchgebildet, daß sie sämtlich eine allen Betriebs-
bedürfnissen gerecht werdende Sicherheit und Anpassungsfähigkeit bieten. Ihre Ren-
tabilität schwankt je nach der Größe der Amter, dem Umfange des Verkehrs sowie
nach den Leistungen und Gehältern der Beamtinnen. Die Frage, welches System
den Vorzug verdient, kann daher nur nach den örtlichen Verhältnissen beurteilt werden.
Immerhin ist, da der Fortschritt der Kultur dahin drängt, die Menschenkraft immer
mehr durch Maschinen zu ersetien, das automatische Fernsprechsystem wohl als das
der Zukunft anzusprechen. Diese Entwickelung wird dadurch begünstigt, daß sich das
automatische System zwanglos in die vorhandenen Einrichtungen einfügt.
Die Fernleitungen, welche die einzelnen Ortsfernsprechnege untereinander
verbinden, stellen einen der wichtigsten Bestandteile der Femsprechanlagen dar. Be-
sonders in Deutschland, das mit seinen 11S2000 km Fernleitungen (davon etwa
23*
356 ° ° ° ° POST. TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN » ° ■> o <■ ° o
300000 km unterirdisch) die Hälfte aller Femleitungen Europas besitit, ist der Fem-
verkehr stark ausgebildet. In neuerer Zeit riditet man zur besseren AusnuQung diese
kostspieligen Anlagen in immer größerem Umfange zum gleidizeitigen Telegraphieren
und Femspred^en sowie zum Mehrfachfernsprechen ein. Um gleichzeitig Gespräche
und Telegramme ohne gegenseitige Störung abwickeln zu können (Simultanbetrieb),
wird in der Regel die Wheatstonesche Brückenanordnung benugt. Die BriicJte ist an
beiden Diagonalpunkten aufgetrennt und bis zum fernen Amte so auseinandergezogen,
daß zwei Paar Diagonalpunkte und somit zwei Brücken entstehen. In die Brüdten
werden die Fernsprechapparate und an die anderen Verzweigungspunkte die Tele-
graphenapparate gelegt. Die Fernhörer bleiben von den Gleichströmen des Tele-
graphensystems unberührt und den Sprechströmen wird der Weg zu den Telegraphen-
epparaten durch Drosselspulen versperrt. Neben Deutschland, wo die Femsprech-
leitungen in ausgedehntem Maße zur Telegrammbeförderung mit Klopfer und Hughes
ausgenu&t werden, ist die DoppelbenuQung in Amerika sehr gebräudilich. Die Tele-
phongesellsihaften erzielen dabei aus der Vermietung ihrer Fernleitungen zu Tele-
graphenzwecken einen großen Gewinn. Ein weiteres Mittel zur Ausnugung der Fem-
leitungen bietet das Mehrfachfernsprechen. Zwei Fernspredidoppelleitungen werden
zu einem dritten Stromkreise (dem Phantomkreise) so zusammengeschaltet, daß die
Abbild. 27. Selbstanschlußaml in Mündien-Sdiwabing, Wältlergesteilc (A.-G. Siemens & Halske, Berlin).
beiden Leitungszweige der einen Stammleitung nebeneinander als Hinleitung und die
der anderen Stammleitung als Rückleifung für den dritten Stromkreis dienen. In
Deutschland wird diese Schaltung mit der von Oberpostrat Schwensky angegebenen
Abzweigspule mit vier Wickelungen (Kombi nationsdialtung) mit gutem Erfolg angewandt.
o 0 o o o o o .. o o o o o g VON RICHARD KUHLMANN o o o o o o » o o o o » 357
Man kann aus 2, 3 und 4 Doppelleitungen 3, 5 und 7 Spredistromkreise gewinnen. In
England werden besondere Mehrfadizwillingskabet hergestellt, die durch entsprechende
Verseilung zum Mehr-
fadifernsprechen beson-
ders eingeriditet sind
(Dieselhorst - Martinver-
fahren).
Die jüngsten Fort-
schritte auf dem Ge-
biete des Fernsprech-
wesens sind besonders
darin zu erblicken, daß
sorgfaltige theoretisdie
Arbeiten einen klaren Ein-
blick in die verwickelten
physikalischen Vorgänge
der Fernspredistrom-
kreise geschaffen haben.
Damit ist es möglich ge-
worden, die zur Verbesse-
rung von Apparaten und
Leitungen notwendigen
Richtlinien zu erkennen.
Namentlich kam es hier-
bei auf eine Steigerung
der Reichweite an, denn
auf näheren Entfernun-
gen entsprach die Fem-
sprech Übertragung seit
langem vollkommen dem
Bedürfnis , obwohl sie
auch hier mit einem er* Abbildung 28. Verbindungstisch eines halbautomatisdien Femsprechainfs
Staunlich geringen Nuft- C^-'^- Siemens & Halske, Berlin),
effekt arbeitet. Nach einer Berechnung von Professor Breisig ergab sich z. B. bei
einer befriedigenden Fernsprechübertragung auf einer 600 kn:i langen 4 mm-Bronze-
leitung ein elektrischer Gesamtwirkungsgrad von noch nicht zwei tausendstel, wovon
auf die Leitung etwa zwei hundertstel und auf die Apparate etwa sieben hun-
dertstel entfielen. Da es unser Ohr nicht merken würde, wenn das Ergebnis noch
zehnmal schlechter wäre, so ersieht man daraus, daß es bei der Fernsprechüber-
tragung nicht auf einen guten Nugeffekt ankommt, sondern darauf, daß man im
Empfänger eine Leistung erhält, welche die Membran des Fernhörers noch erregen
kann. Für die Größe der Endleistung sind bei gegebener Anfangsspannung bestim-
mend: der Ohmsche Widerstand, die Kapazität, die Ableitung und die Selbstinduk-
tion der Leitung. Die drei erstgenannten wirken dämpfend auf die Schwingungs-
weiten der wellenförmigen Sprechströme und zwar wächst die Dämpfung mit der
Frequenz der lefeteren. Die Obertöne, die den Vokalen den Klang geben, und die
hohen Töne der Zischlaute werden daher zuerst ausgeschieden, so daß die Sprache
bei wachsender Dämpfung immer mehr an Klangfarbe einbüßt. Zur Verringerung
358 ^ ■> ■> ° POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN » » » ° q ° ■>
des Ohmschen Widerstandes wählt man zum Fernspredien Hartkupfer- oder Bronze-
draht bis zu 5 mm Durchmesser. Dem schädlichen Einflüsse der Kapazität wirkt die
Selbstinduktion entgegen, indem sie der Energie, die während der Stromwechsel aus
dem elektrischen Felde der Kapazität zurücktritt, die MÖglicfikeit gibt, in das nahe-
gelegene magnetische Feld der Selbstinduktion überzutreten, während bei einer
Leitung ohne Selbstinduktion die Energie für die Kapazität den Weg zur Stromquelle
hin und her zurücklegen muQ. Je kleiner also Widerstand, Kapazität und Ableitung
und je gröQer die Selbstinduktion, desto geringer ist die Dämpfung und desto gün-
stiger die Fernsprechübertragung. Die elektriscjien Werte einer Fernsprecfileitung faQt
man in einen Begriff zusammen, den man Dämpfungskonstante nennt und mit
ß bezeichnet. Diese Konstante wird, da sie mit der Frequenz der Sprechströme
wächst, für die mittlere Frequenz 5000 angegeben. Wird die Zahl ß mit der Zahl der
Kilometer der Leitung (1) vervielfältigt, so erhalt man den Dämpfungsexponenten ßi,
der einen Maßstab für die Verständigung auf der Leitung und zugleich für die Reich-
weite bietet. Auf oberirdischen Fernleitungen ist einschließlidi des Amtes und
der Anschlußleitungen die Verständigung bei /91 = 2,5 sehr gut und bei 4,8 noch eben
ausreichend. Da bei einer Leitung von 5 mm Durchmesser ß angenähert ^ 0,002 ist,
so könnte in einer solchen Leitung auf 2,5 : 0,002 := 1250 km noch mit gutem Er-
folge gesprochen werden. In der Tat sind die heutigen gewöhnlichen Freileitungen
nicht viel länger. Die längsten gewöhnlichen Fernleitungen besi^en die Vereinigten
Staaten in den Linien Boston — Chicago (1920 km) und New Vork — Chicago (1520 km).
Abbildung 29. Pupinspulen in oberirdischen Fernsprechleitungen.
Unter den europäischen Linien ist die längste die von Berlin nach Paris (1192 km)
und unter den deutschen die Linie Berlin — Memel (944 km). Bei langen Fern-
sprechkabeln würde ein ß\^3,5 bis 4 genügen, da man im Kabelbetriebe wegen
des Fehlens von Nebengeräuschen eine geringere Lautstärke in Kauf 'nehmen kann.
o o 0 o o o o o o o = = o o VON RICHARD KUHLMANN o = o o o <, <. = o o = <. 359
Einen so kleinen Dämpfungsexponenten kann man jedoch mit dem gewöhnlichen
Kabelbau wegen der bei Kabeln gegenüber den oberirdischen Leitungen zehnmal
größeren Kapazität nicht erreichen.
Um die Reichweiten zu steigern,
bietet sidi hier neben einer Ver-
besserung der Fernsprechapparate
der Weg, die Dämpfung der Lei-
tung durch künstliche VergröGe'
rung der Selbstinduktion zu
verringern. Dieses geschieht auf
zweifache Weise. Bei dem einen,
vom dänischen Ingenieur Krarup
(1901) praktisch ausgestalteten Ver-
fahren wird der Kupferleiter der
Kabel mit feinem weichen Eisen-
draht in möglichst engen Spiralen
und in mehreren Lagen umsponnen Abbildung 30. Pupinspulen-Kasten für unterirdisdie Fern-
(sfetige Belastung). Durch dieses spredikabel.
verhältnismäQig leicht anzuwendende Verfahren kann die Reichweite etwa verdoppelt
werden, während gleichzeitig die Preiserhöhung nur etwa 10 bis 15 v, H. beträgt.
Das Krarupverfahren hat jedoch den Nachteil, daß mit der Zunahme der Induk-
tivität auch die Kapazität, allerdings in weit geringerem Maße, wächst und sich der
wirksame Widerstand infolge der Wirbelströme im Eisen und anderer Verluste mit
der Periodenzahl stark verändert. Die Vorteile des Verfahrens kommen daher im
allgemeinen bei kürzeren Kabeln mit geringer Aderzahl am besten zur Geltung.
Das andere, von Heaviside angegebene und von Pupin 1900 theoretisch und prak-
tisch ausgebildete Verfahren besteht darin, Selbstinduktionsspulen in gleichen Abständen
in die Leitung einzuschalten (stellenweise Belastung). Die Spulen sind bei ober-
irdischen Leitungen zusammen mit Bligableitem in Metallgehäuse eingeschlossen, die
auf besonderen Konsolen am Gestänge si^en (Abbildung 29). Bei unterirdischen
Kabeln werden sie in besonderen Spulenkästen (Abbildung 30) oder Spulenhäuschen
untergebracht und bei Seekabeln mit in das Kabel aufgenommen. In jeden Leitungs-
zweig wird eine Spule geschaltet, wobei die beiden Spulen einer Doppelleitung auf
einem gemeinsamen ringförmigen Kerne zu einer Doppelspule vereinigt sind. Durch
das Einschalten der Spulen wird die Reichweite von Kabeldoppelleitungen je nach der
Größe des Leiterdurchmessers auf das Doppelte bis Fünffache gebracht. Bei einem
3 mm-Leiter kann z. B. auf 1000 km eine ausreichende Sprechverständigung erzielt
werden. Auch bei oberirdischen Leitungen ist das Verfahren mit Erfolg angewandt
worden und zwar wird bei Freileitungen mittleren Durchmessers (3 bis 4 mm) die
Reichweite durch Pupinisieren ungefähr verdoppelt. Hierdurch sind Ersparnisse bis
zu 60 V. H. erreicht worden. Am weitesten verbreitet ist das Puptnsystem in Amerika,
wo 136000 km pupinisierte Freileitungen und 273000 km pupinisierte Kabelleitungen
im Betriebe sind. Die längste oberirdische Pupinleitung ist darunter die von der
American Telephone and Telegraph Co. hergestellte Verbindung zwischen New York
und Denver (rund 3400 km), und die längsten unterirdischen Pupinlinien sind die
Luftraumkabel derselben Gesellschaft zwischen New York und Washington (375 km)
sowie New York und Boston (380 km). Audi in Europa sind in verschiedenen Staaten
Pupinleitungen (zusammen etwa 10000 km) und Pupinkabel (rund 1500 km mit über
360 o o o o POST, TELEGRAPHIE UND FERNSPRECHWESEN o o o o o o o
60000 km Doppelleitungen) vorhanden^ die sämtlich von der A.-G. Siemens & Halske,
welche die Pupinpatente für den europäischen Kontinent erworben hat, pupinisiert
sind. Erwähnt seien die oberirdischen Leitungen Berlin — Aachen (700 km), Berlin —
Frankfurt a.M. (580 km), Wien — Innsbruck (570 km) und die Kabel Dortmund — Essen —
Ruhrort mit 100—200 Aderpaaren (60 km), Berlin— Potsdam mit 100 Aderpaaren
(32,5 km) und Düsseldorf— Elberfeld mit 28 Aderpaaren (32,5 km). Eine 1400 km
lange oberirdische Pupinleitung Berlin — Mailand, die später bis Rom (2000 km) ver-
längert werden soll, befindet sich im Bau. Die bisher erzielten günstigen Ergebnisse
haben die deutsche Reidis^Telegraphenverwaltung bewogen, mit der Herstellung eines
unterirdischen Fernkabelne^es für den Sprechverkehr durch Legung eines 150 km langen
Pupinkabels zwischen Berlin und Magdeburg demnächst zu beginnen, das später bis
zum Rhein (Cöln) auf über 600 km verlängert werden soll.
Ein besonderer Fortschritt von weittragender Bedeutung hat sich durch die künst"
liehe Belastung mit Selbstinduktion bei den Fernsprechseekabeln ergeben. Da der
Einbau von Selbstinduktionsspulen in Seekabel anfangs auf große Schwierigkeiten
stieß, wandte man zunächst ausschließlich das Krarupverfahren an. So sind z. B. die
Papierkabel Cuxhaven— Helgoland (75,2 km) und Greetsiel— Borkum (29,5 km) sowie
das Guttaperchakabel Helsingborg— Helsingör nach diesem Verfahren gebaut. Das erste
mit Selbstinduktionsspulen ausgerüstete Fernsprechseekabel (mit Papierisolation) wurde
1906 von der A.-G. Siemens & Halske durch den Bodensee verlegt (12 km); ihm folgte
1910 das erste längere Fernsprechseekabel für zwei Doppelleitungen (mit Guttapercha-
isolation) zwischen England und Frankreich (37,1 km). Das le^tere Kabel wurde
auf Kosten der englischen Regierung durch Siemens Brothers & Co. verlegt und ge-*
stattet eine Fernsprechverbindung zwischen London, Genf und Genua sowie zwischen
Paris, Edinburg und Aberdeen. Neuerdings ist auch ein Krarupkabel (ebenfalls mit
Guttaperchaisolation) auf derselben Strecke auf Kosten der französischen Regierung
durch die Telegraph Construction and Maintenance Co. mit bestem Erfolg ausgelegt
worden. Mit Belgien ist England 1911 durch ein 88,8 km langes, mit Guttapercha
isoliertes Pupinseekabel verbunden, dessen beide Doppelleitungen durch Einbau be-
sonderer Belastungsspulen zum Mehrfachsprechen eingerichtet sind. Der Legung eines
etwa 450 km langen Fernsprechkabels zwischen Deutschland und England stehen wegen
der selbst bei Pupinleitungen auf so große Entfernungen vorhandenen Dämpfung noch
große technische Schwierigkeiten entgegen. Man kann danach ermessen, daß eine Fern-
Sprechverbindung zwischen Europa und Amerika durch ein Ozeankabel nach dem heu*«
tigen Stande der Technik unmöglich ist. Aber selbst wenn es anders wäre, dürfte
wegen der Kosten (ein Fernsprechkabel von Emden nach New York würde über
40 Millionen Mark kosten) und wegen des Zeitunterschieds zwischen den beiden Erd-
teilen eine Rentabilität als ausgeschlossen gelten.
• s T^Ac:^^T^r%\.jc^T\rkr^"^i^T^T^j i T^^^ drahtlose Telephonie steht heute
1 5. DAS rERNSPRECMEN j ly noch immer auf der ersten Stufe ihrer
I OHNE LEITUNG (DRAHT- | Entwickelung und hat für den allgemeinen
i LOSE TELEPHONIE) \ Verkehr eine praktische Bedeutung noch nicht
l^,..................^................. .............ü erlangt. Trofedem sind ihre Erfolge schon sehr
beachtenswert. Die ersten praktisch brauchbaren Ergebnisse des Versuchs, die Sprache
drahtlos in weite Ferne zu übertragen, sind von Professor Simon (Göttingen) und
Graham Bell mit der Lichttelephonie erzielt worden. Diese ist jedoch wegen der
großen Streuung des Lichtkegels und der geradlinigen, sich an die Erdkrümmung
VON RICHARD KUHLMANN <
> 361
nidit anpassenden Fortpflanzung der Liditwellen nur auf beschränkte Entfernungen
(15 km) anwendbar. Eine bessere Aussicht bot die Benußung der elektrischen
Wellen, Die Funken methode kam
jedoch hierbei nicht in Betracht, da
die stoßweise erfolgenden Funken-
entladungen eine Verständigung un-
möglich machen würden. Zur draht-
losen Telephonie verwendet man da-
her aussthlieSlidi ununterbrochene
ungedämpfte Schwingungen, wie sie
durch Hochfrequenzmaschinen oder
den elektrischen Lichtbogen gewon-
nen werden. Dabei benutzt man im
ijbrigen dieselben Anordnungen wie
bei der drahtlosen Telegraphie. Der
Unterschied besteht nur darin, daß
bei der drahtlosen Telephonie statt
einerTaste ein Starkstrom mikrophon
eingeschaltet wird, mit dessen Hilfe
den ungedämpften Schwingungen die
akustischen Schwingungen überlagert
werden. Die in ihren Schwingungs-
weiten veränderten Wellen werden
durch eine Antenne in den Raum
ausgestrahlt, am Empfangsorte von
einer Antenne aufgefangen und durch
einen Detektor einem Fernhörer zu-
geführt, der sie wieder in Sdiall-
wellen umseht. Die Mehrzahl der
heutigen Systeme bevorzugt zur Er-
zeugung derSchnellschwingungen den
Poulsenschen Lichtbogen, der durch
hochgespannten Gleichstrom gespeist
wird. So in erster Linie das Poulsen-Lorenzsystem, dessen Lichtbogensender
auf Seite 335 (Abbildung 13) beschrieben wurde. Die Kupferelektrode wird dabei
durch fließendes Wasser gekühlt und die Wasserstoffatmosphäre durdi eintropfenden
und verdampfenden Spiritus gebildet. Telefunken verwandte 1907 in einer von
Poulsen abweichenden Anordnung Reihenlichtbogen aus sechs oder zwölf hinterein-
andergeschalteten Einzellichtbogen (Abbildung 31), wobei auf jeden Lichtbogen nur
ein kleiner Teil der Wärme entfällt und eine besondere Kühlung durch eine Wasser-
stoffatmosphäre entbehrlich ist. Die obere positive Elektrode besteht aus einem mit
Wasser gefüllten Metallrohr, in dessen gewölbten Kupferboden die untere Kohlen-
elektrode hineinragt. Die G.m.b.H. Dr. Erich Huth (Berlin) läßt den Lichtbogen
zwischen zwei röhrenförmigen Kohlenelektroden brennen. Die obere Elektrode reicht
dabei in die untere hinein, die mit Spiritusdampf umgeben ist. Der Lichtbogen wird
durch ein elektromagnetisches Feld dauernd in Bewegung gehalten. Auf größere Ent-
fernungen werden mehrere Lichtbogen zusammengeschaltet. Einen Poulsenlichf bogen
verwenden noch Fessenden, De Forest, die beiden französischen Marineoffiziere
Abbildung 31. Station für drahtlose Telephonie zum
Spredten und Hören (1907). (System Telefunken.)
Auf dem Tlsdie rechts In 2 Reihen Je fl Lldilbogen In RclhcnMhdtuns
lum Senden, links der Deiekior mit Hinr zum Empfangen. An der
RQdwand redlU der SendetraiHformator, In der Mitte dai Mikrophon
mit Spreihtriditer. links Stedikontakle ftlr die SelbatlndukILanupiilen das
362 o o o POST, TELEGRAPHIE USW. VON RICHARD KUHLMANN q q q q q
Colin und Jeance, der Italiener Majorana sowie der Amerikaner Collins. Das
gebende Mikrophon wird in der Regel unmittelbar in die Antenne geschaltet. Je
größer dabei die Änderung der Hodifrequenzwellen ist, desto besser gelingt die Spradi-
übertragung. Die Herstellung eines geeigneten Mikrophons, das eine dauernde Be-
lastung mit mehr als einigen Ampere verträgt, ist indessen bis je^t nicht gelungen.
Einen großen Fortschritt bedeutet immerhin das Flüssigkeitsmikrophon des Pro-
fessors Majorana, das aus einer kleinen Glasröhre besteht, aus der unter einem
gewissen Drucke ein Strahl von angesäuertem Wasser fließt. Die Schwankungen einer
Membran übertragen sich durch eine elastische Wandung auf den ausfließenden Strahl,
der sich den Schwingungen entsprechend mit wechselndem Abstände von der Ausfluß-
öffnung in Tropfen auflöst. Die Tropfen verbinden zwei voneinander isolierte Platin-
elektroden den Schwingungen der Membran entsprechend mit einer mehr oder weniger
großen Flüssigkeitsmenge und verändern so den das Mikrophon bildenden Widerstand
der Brücke. Als Wellenanzeiger dienen die integrierenden Detektoren in einem
aperiodischen Empfangskreise* Die mit der drahtlosen Telephonie in betriebssicherer
Weise erzielten Reichweiten sind im Vergleiche zu denen der drahtlosen Telegraphie
nicht hoch, da sie Entfernungen von SO km nur in Ausnahmefällen überschreiten*
Dieses liegt an dem Fehlen eines geeigneten Mikrophons und an dem ungünstigen
Wirkungsgrade des Flammenbogens. Mit derselben Primärenergie kann man drahtlos
drei- bis viermal so weit telegraphieren wie telephonieren. Immerhin sind voraus-
sichtlich von der drahtlosen Telephonie namentlich für den näheren Nachrichtenverkehr
von Schiffstationen noch bedeutende, heute wohl kaum zu übersehende Fortschritte
zu erwarten. Werden die je^t noch vorhandenen Schwierigkeiten überwunden, so wird
sie sich auch auf weitere Entfernungen als Ersa^ für längere Landlinien und Kabel
wohl geeignet erweisen. Vielleicht beschert uns dann die drahtlose Telephonie auch
die auf andere Weise kaum zu erreichende Ozeantelephonie.
GRAPHIK VON A. MIETHE
Die graphische Industrie kann sich zwar weder ihrem Umfang nach noch nach dem
Wert der von ihr umgese^ten Summen mit den großen Industrien messen, sie
ist aber tro^dem für die menschliche Kultur einer der wichtigsten Faktoren. Wenn
sie auch nur wenige Zehntausend von Menschen ernährt, so bildet sie doch eine der
Grundlagen des geistigen Verkehrs, und zwar vielleicht die bedeutungsvollste. Wie
man mit Recht von der Erfindung der Buchdruckerkunst eine neue Epoche der west^
europäischen Kultur datiert, so kann man mit gleichem Recht sagen, daß die Entwicklung
der Graphik auch noch heute in so unmittelbarem Zusammenhang mit dem Fortschritt
der Menschheit steht und sogar als Maß der Kultur angesehen werden kann, daß
man den Grad der Bildung eines Volkes an seinem Anteil ermessen kann, den es
an der Herstellung graphischer Erzeugnisse und ihrem Verbrauch nimmt. Der be^
schränkte Umfang unseres Werkes erlaubt es nicht, das gesamte Gebiet der Graphik
eingehend in seiner modernen Ausgestaltung zu überblicken. Der äußerlich bedeu-«
tungsvollste Teil desselben, die Herstellung der Schriftwerke, muß wesentlich un-
erörtert bleiben, um Pla^ für die technisch so überaus interessanten und doch der
großen Masse der Gebildeten verhältnismäßig fernliegenden Gebiete der Reproduktions"
technik zu gewinnen.
Von der ursprünglichen Technik des Buchdrucks bis zu seiner heutigen AusgestaU
tung führt ein Weg, weiter und umwegsreicher, als er sonst wohl auf technischem Ge^
biete zurikkgelegt worden ist. Auch hier zeigt sich jene progressive Schnelligkeit der
Entwicklung, wie wir sie auf anderen Gebieten der Technik seit dem Beginn des
19. Jahrhunderts feststellen können. War seit der Erfindung der Buchdruckerkunst
bis in den Anfang des vorigen Jahrhunderts der Fortschritt der Technik ein^ verhält-
nismäßig langsamer, dem geringen Bedürfnis in quantitativer und qualitativer Hinsicht
entsprechender, so beginnt in der neuesten Zeit jene gewaltsame, sich fast über-
stürzende, durch bahnbrechende Erfindungen gekennzeichnete Hochflut technischer Er-
rungenschaften auf diesem Gebiete, die das moderne graphische Gewerbe geschaffen
hat. Die Etappen auf diesem Siegeslaufe der Graphik sind die Einführung der Schnell-
presse, die Erfindung der Rotationspresse und die ausgiebige Benu^ung der Stereo-
typie und der Se^maschinen. Auf diese überaus interessante Entwicklung einzugehen
verbietet uns, wie gesagt, der Umfang dieses Werkes.
Die alte Illustrationstechnik, die im Abendlande in ihren Uranfängen bis in das
15. Jahrhundert zurückdatiert, arbeitete mit überaus einfachen Mitteln. Nur zwei
Methoden der Herstellung von Illustrationen mit Hilfe der Presse waren bis zum
Anfang des 19. Jahrhunderts bekannt. Der altehrwürdige Holzschnitt, der, älter als
der Buchdruck selbst, in seinen Wurzeln als Vorläufer desselben betrachtet werden
kann, und der Kupferstich, der, mit dem Buchdruck etwa gleichzeitig geboren, niemals
für die Großgraphik eine besondere Bedeutung gewonnen hat. Dann trat im 19. Jahr«»
hundert ein neues Prinzip der Drucktechnik auf, die Lithographie oder der Flachdruck.
Senefelders epochemachende Entdeckung dieses Verfahrens wurde mittelbar der An-
364 oooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
stoß einer frischeren Entwidmung der graphisdien Tedinik, und mit ihm stehen in
deutlidi erkennbarem Zusammenhang die ersten Erzeugnisse, die Inkunabeln des so*
genannten photomedianisdien Druckes, der heute die alten Verfahren der manuellen
Illustrationstechnik fast vollkommen in Vergessenheit gebracht hat.
Durch das Aufblühen der photomechani$dien Reproduktionstechnik ist eine neue
Epodie der Graphik erstanden; eine Epoche, die nadi gewissen Riditungen hin nicht
mit Unredit als von gleicher Bedeutung wie die Erfindung des Buchdrucks angesehen
werden kann, denn die photomechanisdie Reproduktionstechnik ist es, welche in
größtem Maßstabe das mechanisch reproduzierte Bild den Erzeugnissen der Presse
beigesellt hat, das durdi seine Wohlfeilheit, Allgemeinzugänglidikeit, Schmiegsamkeit
und Vielfältigkeit ein Kulturmittel von unvergleidilicher Bedeutung geworden ist.
Die photomedianisdie Reproduktionstedinik ruht auf den Schultern der Photo*
graphie. Die Erfindung dieser widitigen Technik, die sdion vor dem Beginn der
zweiten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfolgte, ist aber als solche ebenfalls von so
großer kultureller und wissenschaftlicher Bedeutung, daß audi ihr ein vollbereditigter
Pla^ in diesem umfänglich so beschränkten Werke zukommt. Die Bedeutung der
Photographie beruht auf mannigfaltigen Grundlagen, und diese zu würdigen wird
mehr unsere Aufgabe sein, als die Einzelbesprechung der speziellen technisdien Ver-
fahren, die, wie interessant sie auch an sid\ sein mögen, doch nur Etappen einer
fortsdireitenden Entwicklung sein können, die sich auf den Schultern der augenblick-
lich gebräuchlichen Methoden fortdauernd weiterbauen und, das Alte verdrängend, ewig
Neues und Besseres an die Stelle des bis dahin Gebräudilichen se^en.
Wir wollen zunächst einen Augenblick bei der Bedeutung der Photographie als
solcher stehenbleiben. Nidit die Möglichkeit der Erzeugung von Lichtbildern an sich
ist der Kernpunkt dieser Frage, wohl aber die Eigenart der Photographie selbst.
Die Beschränkungen, die der menschlichen Forschung durdi die Wirkungsweise der
Sinnesorgane gese^t sind, sind speziell durch die Photographie in überraschender
Weise beseitigt worden, und der widitigste Sinn des Mensdien, das Auge, verdankt
ihr eine Erweiterung und Vertiefung der ihm zugänglidien Erscheinungen, die fast
unübersehbar ist. Einige Ausführungen in dieser Richtung können wir uns nicht
versagen. Das Auge besi^t quantitativ und qualitativ Beschränkungen, die es nidit
geeignet machen, die Vorgänge, die sich in der optischen Sphäre abspielen» zu er<-
schöpfen. Gedenken wir zunächst der quantitativen Beschränkungen. Damit ein
Gesichtseindrucic zustande kommt, ist Licht notwendig, Licht in einer bestimmten
Quantität. Bleibt die Lichtmenge unterhalb eines gewissen Wertes, so ist das Auge
nicht mehr imstande, einen Sinneseindrucic dem Zentralorgan zu übermitteln. Man
nennt die untere Grenze für diejenige Lichtmenge, welche noch einen Reizzustand
des Auges auslösen kann, den Schwellenwert. Alles was unterhalb des Schwellen**
wertes bleibt, liegt auch unterhalb der Wahrnehmungsgrenze. Dem Licht gegenüber
verhält das Auge sich nicht wie ein summierender Apparat; die Intensität des Lichtes
allein, nicht die Dauer der Lichtwirkung ist für den Gesichtseindrucic ausschlaggebend.
Ganz anders liegt die Sache für die Photographie. Die Photographie vermag das
Licht zu summieren. Das sogenannte photochemische Grundgesetz besagt, daß die
photographische Wirkung wesentlich proportional einem Produkt aus der Lichtintensität
und der Belichtungszeit ist, und aus diesem Sa^ ergeben sich eine Reihe von über-
aus interessanten Konsequenzen. Einen Schwellenwert für die Intensität kann daher
die Photographie prinzipiell nicht besitzen. Wir können in einem Produkt den einen
Faktor beliebig klein nehmen, es wird doch einen endlichen Wert erreichen, wenn
VON A. MIETHE
wir dafür den anderen Faktor beliebig wadisen lassen können. Hierdurch folgen zwei
wesenhaft verschiedene MÖglidikeiten der Photographie, die das Auge nicht beslftt:
einmal beliebig schwache
Lichteindrücke in entspre-
chend langen Zeiten wie-
derzugeben, das andere Mal
in beliebig kurzen Zeiten
Liditeindrüdte von großer
Intensität festzuhalten. Die
erste Möglichkeit wird in
der wissenschaftlidien und
technischen Photographie
häufig ausgenutzt, und ihr
verdankt die Forschung
die überraschendsten Re-
sultate. Nur an einem
Beispiel mag dies verdeut-
licht werden. Greifen wir
den markantesten Fall, den
der Astronomie, heraus.
Hier handelt es sich darum,
die summierende Eigen-
schaft der Photographie im
Sinne der langen Zeiten
und der kleinen Intensi-
täten auszunutzen. Die
Liihtmenge, die uns ferne
Weltkörper zusenden, ist
vielfach überaus gering. Mit
bloßem Auge erblidten wir
wenige Tausende von Ster-
— . ., Abbildung 1. Kassetfenende eines modernen photographtsdien Reflek-
nen am rirmament. adion j^^^g (Phofographisdie Sternwarte der Kgl. Tediniachen Hothsdiule lu
»rlini Doppelspiegelinstrument von C. P. Gaerz A.-G., Friedenau, mit
1 Goerz-Sdimidt von 30 und 50 c:
bzw. 3 m Brennweite).
1 Durdimesaer und 1,S
ein Fernrohr enthüllt uns
die Tatsache, daß neben Spiegeln v
diesen sichtbaren Sternen
eine unvergleichlich viel
größere Menge teleskopi-
sdier den Weltraum erfüllt.
Das Fernrohr ist ein licht-
sammelnder Apparat; es
führt dem Auge eine Licht-
menge zu, die soviel mal
größer als die ist, welche
das bloße Auge empfängt,
wie die Fläche des Objektivs größer ist als die Pupiilenöffnung des Auges, wenigstens
gilt dies punktförmigen Lichtquellen gegenüber. Ermöglicht uns daher das Fernrohr
die Wahrnehmung von Objekten, die ihrer Lichfschwäche wegen mit bloßem Auge
niemals wahrgenommen werden könnten, so wird doch die Grenze der Wahrnehmbar-
Justiendiraubcn Ittr d<c Fangaplegel
ElnsteUvorrlditung Cur dte FangspleB<
Okular d« Lejtfernrohrs
KaMCIle des phoiographiuhen Femn
SdilICCen lur gemeJnumen Veradilebui
Haupikoordinaien,
Felnvenlclluns In den beidcin HaupAoordlnltcn
Abicicicrnrohre Ittr den DeUlnalionsb«!!
Sudler
ZentriersdiraubEn fDr die Objehtlvsplegel
n Felnbcwegung fQr die Fokuuierung der Kaaietle
Hsnd haben IDr die Grobbewegung des Geumtlni
Okular und KaueHe In den beiden
■.r SddUtentahrung
366 000»0»0OOOOO8 88000 GRAPHIK ■
keit durdi das Fernrohr praktisdi nur bis zu einem gewissen Ziel hinaussdiiebbar,
und zwar wird diese Grenze dadurch vorgeschrieben, daO die Dimensionen der Fern-
rohre technischen Beschränkungen unterliegen und daß, selbst wenn diese nicht vor-
handen waren, aus rein inneren Gründen eine Vergrößerung ihrer Dimensionen schließ-
lich doch begrenzt wäre. Der Grund, warum das Fernrohr nur verhältnismäßig wenig
weit hinausführen kann über das, was das Auge leistet, liegt darin, daß das wahr-
nehmende Organ, welches mit dem Fernrohr verbunden ist, nicht die Eigentümlich-
keit hat, schwache Lichteindrüclte zu summieren, und erst in Verbindung der photo-
graphischen Platte mit dem Fernrohre liegt die prinzipiell fast unbegrenzte Möglichkeit
der Darstellung kleinster und lichtsthwächster Gestirne, da wir die beliebig geringe
Intensität derselben in einer nur durch praktische Erwägungen begrenzten Weise mit
beliebig langen Wirkungszeiten multiplizieren können. Wir haben hier also einen Fall
vor uns, in welchem die Photographie uns Dinge enthüllen kann, die dem Auge ohne
ihre Mitwirkung stets verborgen geblieben wären. Diesen rein theoretischen Betrach-
tungen entsprechend sind die Erfolge der Photographie auf diesem Gebiete bedeu-
tungsvoll. Ohne hier auf Einzelheiten einzugehen, kann man wohl sagen, daß die
photographische Forschung auf dem Gebiete der Astronomie eine vollkommen neue
Welt erschlossen hat, eine Welt, in
die wir eben erst mit staunenden
Augen hineinzublicken beginnen.
Reihen wir diesem Beispiel, bei
welchem auf Kosten des Faktors 2eit
der Faktor Lithtintensität verkleinert
wurde, ein zweites Beispiel an, wel-
ches uns den umgekehrten Fall vor
Augen führt, nämlich den Fall, daß
auf Kosten der Belichtungszeit die
Intensität gesteigert wird. Audi hier
mag ein allgemein bekanntes Bei-
spiet zur Erklärung herangezogen
werden, der Kinematograph. Ganz
abgesehen davon, daß das Auge eine
gewisse Intensität zur Aufnahme eines
Eindrucks braudit, bedarf es auch
einer gewissen Zeit zum Zustande-
kommen einer Wahrnehmung. Folgen
zahlreiche Vorgänge in kürzesten
Zeitintervallen aufeinander, so be-
dingen gewisse physiologische Eigen-
schaften des Auges die Unmöglich-
keit derWahmehmbarkeit des Einzel-
vorgangs. Das Auge ist mit der Eigen-
schaft der sogenannten Nachwirkung
Abbildung 2. Nebel G. C 4355. Oeutdinct von Trouvetot behaftet, eine Eigenschaft, die be-
n.<h Anblld. In einem graOen Fernrohr. Wirkt, daß Schnellfolgende Eindrüdte
miteinander zu einem Sammelbild verschmelzen, dessen einzelne Phasen nicht zur
Wahrnehmung gelangen. Verläßt beispielsweise ein Gesdioß mit einer Geschwindigkeit
von mehreren Hundert Meter die Mündung eines Geschüges, so kann es mit bloßem
VON A. MIETHE « <, o o o » o 367
Auge nidit gesehen werden, aus dem einfachen Grunde, weil seine Lage im Raum
so sdinell wechselt, daß ein Einzeleindruck nidit zustande kommen kann. Hier greift
die Photographie helfend ein.
Da wir bei genügender Lidit-
intensität die Belichtungszeit,
theoretisch gesprochen, beliebig
herabsetten können, so können
wir die einzelnen Phasen eines
seiner Schnelligkeit wegen dem
Auge unerkennbaren Vorgangs
festhalten. Das fliegende Ge-
schoß zu photographieren macht
bei genügender Helligkeit kei-
nerlei Schwierigkeiten, und in
der Kinematographie wird diese
Möglichkeit der beliebig kurzen
Belichtung zur Erzeugung eines
Bildes in geschickter Weise kom-
biniert mit der soeben er-
wähnten Eigentümlichkeit des
menschlichen Auges, schnell
aufeinanderfolgeniie Einzelein-
drücke zu einem Mittelbilde zu-
sammenzufassen, welches dem
Gesamtverlaufe des Vorgangs
in großen Umrissen gerecht
wird. Der Kinematograph ist
weiter nichts als ein photogra-
phischer Apparat, der die Ein-
zelphasen eines Vorgangs in
überaus schneller Aufeinander- Abbildung 3. Derselbe Nebel G. C. 4355
folge darstellt, um sie dann in "•* «l"«' Photographie im Spiegelteleskop d» notjnI.WIl9(in'Ob>ervtti)rluin>.
gleicher Sd\nelligkeit der Aufeinanderfolge auf irgendeine Weise dem Auge wieder
vorzuführen.
So wird es uns einerseits möglich, die Einzelphasen eines beliebig kurz dauernden
Vorgangs analytisch zu verfolgen und anderseits aus den Einzelphasen wieder syn-
thetisch den optisch-physiologischen Vorgang zu rekonstruieren. Ja, wir können diese
Möglichkeiten noch weiter ausbauen,- wir können dem gleichmäßig fortschreitenden
Rhythmus der Zeit auf diese Weise Zügel anlegen und ihn trog des sonst unent-
rinnbaren Zusammenhangs zwischen Erscheinung und Zeitabtauf beherrschen. Ein
Beispiel mag auch diesen Vorgang erläutern: Technisch besteht die Möglichkeit, die
Belid\tungen auf dem Filmband eines Kinematograph en fast beliebig schnell auf-
einander folgen zu lassen. Die moderne Wissenschaft besigt kinematographische Ap-
parate, die wenigstens für ganz bestimmte Spezialzwecite Zehntausende von Aufnahmen
in der Sekunde herzustellen erlauben. Wenn sich also ein Vorgang beispielsweise
im Bruchteil einer Sekunde abspielt, so daß dessen einzelne Phasen sich jeder direkten
Wahrnehmung entziehen, so können wir ihn in seinen Einzelheiten kinematographisch
verfolgen und den so registrierten Vorgang dann in einer so viel verlängerten Zeit
368 ooooooeooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
wieder rekonstruieren, daß die in kürzesten Zeitspannen zusammengedrängten Einzel-
phasen zur deutlichen Darstellung gelangen. Wir wählen das Beispiel der Feuerwaffe.
Die apparative Einrichtung, um den Vorgang bei einem Schuß darzustellen, ist kurz
folgende: Durch einen Wechselstromgenerator werden zwischen zwei metallischen
Elektroden Funken erzeugt. Jeder Impuls löst einen Funken aus, und wenn wir die
Zahl der Impulse in der Zeiteinheit beliebig vergrößern, können wir konstruktiv dahin
kommen, viele Tausend Funken in der Sekunde zu erzeugen. Bei der kurzen Dauer
des elektrischen Funkens, die nur nach millionstel Sekunden rechnet, verschmelzen
diese Funken nicht miteinander. Jeder Funke, dessen Lichtintensität wir durch Wahl
der Dimensionen unserer Maschinen in der Hand haben, kann zur Erzeugung einer
photographischen Aufnahme dienen, und so gelangen wir dazu, während einer Sekunde
mehrere Tausend Aufnahmen hintereinander zu machen. Indem wir je^t in be-
kannter Weise diese Aufnahmen in viel längerer Zeit und langsamer hintereinander-
folgend zur Vorführung bringen, wird die Darstellungszeit entsprechend verlängert und
die Einzelphasen des Vorgangs zur deutlichsten Wahrnehmung gebracht.
Sehen wir hier die Möglichkeit, die Zeit in dem Sinne zu beherrschen, daß die»
selbe gewissermaßen vergrößert und in die Länge gezogen wird, so ergibt sich auch
die umgekehrte Möglichkeit der Verkürzung langer Zeitintervalle, um einen wegen
seiner Langsamkeit unmerklichen Vorgang uns zeitlich und verstandesmäßig näher-
zubringen. Auch hier ein Beispiel. Es handelt sich um die Darstellung der Wachs-
tumserscheinungen einer Pflanze. Sie verlaufen so langsam, daß sie sich der Wahr-
nehmung im gewöhnlichen Sinn entziehen. Wenn wir aber eine wachsende Pflanze
derartig photographieren, daß wir auf dem Film alle Stunde oder alle zwei Stunden
eine Aufnahme machen und im Laufe von Tagen und Wochen mit dieser Arbeit fort-
fahren, so gewinnen wir eine Bilderserie, die wir in gewöhnlicher Weise zur An-
schauung bringen und damit den zeitlich überaus langsamen Vorgang in einen zeit-
lich schnell verlaufenden verwandeln können, der uns seine einzelnen Phasen mit
aller Deutlichkeit vor Augen führt.
Ein weiteres bedeutungsvolles Gebiet der Photographie liegt in der Richtung der
Qualität der durch dieselbe nachweisbaren Erscheinungen. Die Strahlung, die uns
zugesandt wird, ist bekanntlich nur zu einem kleinen Teil dem Auge wahrnehmbar.
Nur innerhalb eines gewissen Wellenlängenbereichs der schwingenden Elektronen
empfinden wir eine Strahlung als Licht. Dieser Wellenlängenbereich ist auf der einen
Seite begrenzt durch diejenigen langwelligen Strahlen, welche man gewöhnlich als
Wärmestrahlen bezeichnet und die teilweis wenigstens dem sogenannten Wärmesinn
unmittelbar bemerkbar werden, anderseits aber durch das Gebiet der unsichtbaren
ultravioletten Strahlen, für die der Mensch überhaupt einen Sinn nicht besi^t. Jener
Bereich des Ultravioletts ist nun der Photographie unmittelbar zugänglich und erstrecket
sichf wie die neuesten Forschungen gezeigt haben, weit über die Grenzen hinaus, die
dem Auge erreichbar sind. Die sichtbaren Strahlen umfassen, wenn wir den akustisch
leicht verständlichen Begriff der Oktave in die Optik einführen, nur ein solches Inter-
vall, nämlich das Intervall zwischen etwa 800 und 400 millionstel mm. Jenseit dieser
le^teren kürzesten wahrnehmbaren Wellen liegt das Gebiet des Ultraviolett, welches
sich von 400 millionstel mm bis etwa 100 millionstel mm erstreckt und durch die Photo-
graphie uns zugänglich geworden ist. Dies bedeutet in erkenntnistheoretischem Sinn
einen überaus großen Fortschritt, weil wir heute wissen, daß sich gerade in diesem
Bereich hauptsächlich und besonders deutlich erkennbar die bis je^t erst teilweis ent*
schieierten Beziehungen zwischen der Emission der strahlenden Energie und der Kon-
oooooooooooooooooo VON A. MIETHE ooooooooooooooo 369
stitution der Materie nachweisen lassen. Die neuesten Errungenschaften auf diesem
Gebiete weisen sogar weit über die bis dahin erreichte Grenze hinaus, da es gelungen
ist, auch die Röntgenstrahlen als einen Wellenvorgang im Äther zu charakterisieren,
allerdings mit einer Wellenlänge, die noch weit unter die früher erreichte Grenze
herabsteigt, ja fast von anderer Größenordnung ist.
Auf die sonstigen Vorteile der Photographie, die sie zu einem so besonders wich-
tigen technischen Hilfsmittel auf allen Gebieten der Naturwissenschaft und der mensch-
liehen Erkenntnis überhaupt gemacht haben, mag hier nicht hingewiesen werden; sie
sind zu allgemein bekannt. Die Schnelligkeit und Objektivität der Photographie ist
eine uns allen bereits selbstverständliche Tatsache geworden.
Die technischen Mittel, mit deren Hilfe die Photographie arbeitet, sind ziemlich
komplexer Natur, so daß wir auch heute noch in die innere Mechanik der photogra-
phisdien Vorgänge weder vom chemischen noch vom physikalischen Standpunkt aus
eingedrungen sind; tro^dem sind die photographischen Verfahren so sehr vereinfacht
worden, daß ihre Benu^ung fast Allgemeingut aller Gebildeten geworden ist.
Die Lichtempfindlichkeit ist eine überaus verbreitete Eigenschaft in der Natur.
Zahlreiche Reaktionen werden durch das Licht eingeleitet oder beschleunigt, die Aus-
wahl derjenigen Reaktionen aber, welche technisch bequem verwendbar sind, hat dahin
geführt, daß nur ein kleiner Teil der überhaupt bekannten Reaktionen zwecicmäßig
benu^t wird. Es sind hauptsächlich die Silberverbindungen, deren Lichtempfindlich-
keit eine genügend große und auch im übrigen technisch zwecicmäßig leitbare ist, und
unter den Silbersalzen ist es wieder das Bromsilber, welches in der Photographie
die Hauptrolle spielt. Während man früher den Negativ- und den Positivprozeß mit
sehr verschieden gearteten Präparaten durchführte, vollzieht sich in der Gegenwart
ein Vorgang, dessen Ziel offenbar die Verwendung gleichartigen Materials für den
Negativ- und für den Positivprozeß ist. Die Erfindung der Bromsilbertrocicenplatte,
die in den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts gemacht worden ist, hat all-
mählich aus der Mehrzahl der photographischen Gebiete alle übrigen Prozesse ver-
drängt. Bei der großen Wichtigkeit des Trocicenplattenprozesses mag seiner wenigstens
in aller Kürze gedacht werden. Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der photo-
graphischen Trocicenplatte ist eine sogenannte Bromsilbergelatineemulsion, deren merk-
würdige Eigenschaften sie in bezug auf Empfindlichkeit an die Spitze aller photo-
graphischen Präparate se^en. Die Erzeugung dieser Emulsion ist heutzutage Gegen-
stand technischen Großbetriebes, verbunden fast in allen Fällen mit der Fertigstellung
direkt benu^barer, fast unbegrenzt haltbarer und überaus hodiempfindlicher photo-
graphischer Platten. Die Fabrikation der Bromsilbergelatineemulsion ist technisch
prinzipiell überaus einfach, die Erreichung aber eines ganz bestimmten, besonders in
bezug auf die Empfindlichkeit und Gleichmäßigkeit zureichenden Materials an das
Innehalten oft scheinbar minutiöser Versuchsbedingungen gebunden; nur im Groß-
betrieb gelingt es, ein stets gleichmäßiges, den Wünschen des Verbrauchers gerecht
werdendes Produkt zu fabrizieren. Der ganze Prozeß läuft darauf hinaus, in einer
wässerigen Gelatinelösung Bromsilber zu erzeugen, indem man der Gelatinelösung
ein passendes Bromsalz zuseht, z. B. Bromkalium, und dieses dann durch äquivalente
Mengen hinzugefügten Silbernitrates zerse^t. Das entstehende, zunächst fein verteilte
und verhältnismäßig sehr unempfindliche Bromsilber hält sich in Suspension in der
Lösung des Kolloids, und die Weiterführung des Prozesses besteht darin, daß man
durch den Vorgang der sogenannten Reifung diesem Bromsilber die erwünschte bzw.
höchst erreichbare Empfindlichkeit gibt. Der Reifungsvorgang wird heute fast allgemein
Die Technik im XX. Jahrhundert. IV. 24
370 oooooooooo oooooooo QRAPHIKo^'^'ooooooooooooooooo»
dadurch eingeleitet und durchgeführt, daß man bei Gegenwart von Ammoniak die
fertiggebildete Bromsilberemulsion längere Zeit bestimmten höheren Temperaturen
ausse^ti wobei das Bromsilber durch Umkristallisation der einzelnen Körnchen und
Zusammenballung zu größeren Kristallen und Kristallgruppen allmählich an Empfind*-
lichkeit zunimmt. Bis zu welcher Höhe dieser Reifungsprozeß getrieben werden kann,
ohne die Eigenschaften des Bromsilbers in unerwünschtem Sinne zu beeinflussen,
hängt von zahlreichen Maßregeln, die richtig getroffen werden müssen, ab. Das enU
standene Produkt muß nun durch einen Waschprozeß von den löslichen, bei der Ein^
Wirkung der Bromsalze auf das Silbernitrat entstandenen Produkten gereinigt werden
und wird dann unmittelbar auf sogenannten Gießmaschinen auf das Unterlagsmaterial
— Glas, Zelluloid, Papier — gleichmäßig aufgetragen.
Der Weltverbrauch an photographischen Trocicenplatten aller Art ist ein überaus
großer; er läßt sich leider auch nicht annäherungsweise genau schälen. Man wird
aber nicht fehlgehen, wenn man den Wert der Jahresproduktion in den Kultur-
ländern auf 60 — 80 Millionen Mark veranschlagt, eine Summe, die in jedem Fall nicht
zu hoch gegriffen ist.
Eine besondere, für die technische Verwendung wenig erwünschte Eigenschaft des
Bromsilbers, sowie der meisten anderen hochempfindlichen photochemischen Substanzen
ist die, daß dieselben wesentlich für das stärker brechbare Licht empfindlich sind.
Bromsilber speziell ist hauptsächlich für blaues, violettes und ultraviolettes Licht
empfindlich, und die optisch hellen Farben Grün, Gelb, Orange und Rot wirken nicht
oder nur spurenweis auf gewöhnliches Bromsilber ein. Diese Tatsache wird bei der
praktischen Verwendung der Photographie unangenehm bemerkbar, wenn auch nicht
in dem Grade, wie man es nach Feststellung derselben annehmen sollte. In der
Natur sind reine Farben im allgemeinen überhaupt nicht vorhanden, selbst die gesät-
tigsten Nuancen sind immer Mischfarben, und so kommt es, daß die ungenügende
Farbenempfindlichkeit der photographischen Präparate nicht unter allen Umständen
störend empfunden wird. Handelt es sich aber um die tonrichtige Wiedergabe stark
farbiger Gegenstände, so wird die gewöhnliche photographische Platte stets versagen*
Hier konnte erst eine Entdecicung Abhilfe schaffen, die, rein empirisch gemacht, auch
heute noch nicht innerlich vollkommen verständlich ist, die Entdeckung der sogenannten
Sensibilisierung durch H, W. Vogel. Unter Sensibilisierung versteht man die Ver-
änderung einer photographischen Platte in dem Sinne, daß sie abgesehen von der
ihr von Natur innewohnenden Blauviolettempfindlichkeit auch für andere Farben mehr
oder minder stark empfindlich wird. Die einzige Methode, die wir auch noch heute
besi^en, um diesen Zwedk zu erreichen, ist die Inkorporierung kleiner Mengen ge-
wisser Farbstoffe entweder in die fertige Platte oder ein Zusa^ solcher Farbstoffe
zur reifenden Emulsion. Einige Worte mögen wenigstens ein gewisses Verständnis
für diesen Vorgang wecken. Selbstverständlich kann nur dasjenige Licht photographisch
wirksam sein, welches von dem betreffenden lichtempfindlichen Präparat absorbiert
wird, denn die Lichtempfindlichkeit eines Präparats ist ja nichts anderes als die Um-
wandlung der Lichtenergie in chemische Arbeit. Die lichtempfindlichen Silbersalze
absorbieren nun wesentlich blaues und violettes Licht. Fügt man ihnen passende
Farbstoffe zu, die beispielsweise grünes, gelbes oder rotes Licht absorbieren, so wird
in diesem Fall ihr Absorptionsvorgang in dem Sinne beeinflußt, daß das Bromsilber
auch für die von dem Farbstoff absorbierten Strahlen lichtempfindlich wird. Die not-
wendige Vorbedingung für diese Vorgänge bleibt natürlich, daß der Farbstoff mit
Bromsilber löslich ist oder, wie der Techniker sagt, das Bromsilber anfärbt.
oooooooooooooooooo VON A. MIETHE ooooooooooooooo 371
Merkwürdig ist nun, daß die Eigenschaft der Sensibilisierung nicht nur nicht allen
Farbstoffen anhaftet, sondern in einigermaßen erheblichem Umfange nur bei einer
sehr kleinen Anzahl von Farbstoffen nachgewiesen werden kann. Trofedem wir heute
über Tausende künstlicher und natürlicher Farbstoffe verfügen, kennen wir doch nur
ganz wenige Farbstoffgruppen, die merklich, und noch weniger, die intensiv sensibili-
sieren.
Früher vermochte man eine Bromsilberplatte im allgemeinen nur für einen kleinen
Farbenbezirk zu sensibilisieren, erst das neue Jahrhundert hat Farbstoffe kennen
gelehrt, die in mehr oder minder vollkommenem Grade die photographische Platte
für das gesamte sichtbare Spektrum empfindlich machen.
Gelingt es uns durch die Verwendung farbenempfindlicher Platten, die Tonwerte
des Schwarzweißbildes richtiger zu gestalten und die Helligkeiten der einzelnen ge«
färbten Gegenstände im Verhältnis zueinander korrekter wiederzugeben, so liegt — und
das ist viel wichtiger — in der Möglichkeit der Sensibilisierung auch der Schlüssel
der neuesten Entwicklung der Photographie, der Farbenphotographie. Prinzipiell ist
die Möglichkeit der Farbenphotographie schon von Maxwell in der Mitte des vorigen
Jahrhunderts richtig erkannt worden; aber die technische Ausbildung der von ihm an«-
gegebenen Methode in dem Sinne, daß der praktischen Photographie die Farbe wirklich
gegeben wurde, hat doch unendliche Schwierigkeiten gemacht, und die Lösung des
Problems ist bis heute immer nur in gewissem, sehr beschränktem Umfange möglich
geworden.
Das Problem der Farbenphotographie läßt sich von ganz verschiedenen Seiten aus
angreifen; häufig unterscheidet man direkte und indirekte Methoden derselben. Die
Unterscheidung hält aber einer genaueren Kritik nicht stand. Man tut besser, physi-
kaiische und physiologische Methoden zu unterscheiden. Die physikalischen Methoden
der Farbenphotographie» die technisch keinerlei Wichtigkeit besi^en, jedenfalls bis
heute nicht erringen konnten, sind auf zwei verschiedene Typen zurüciczuführen, das
sogenannte Li pp mann verfahren und das Aus bleich verfahren. Beide Verfahren
liefern direkt farbige Bilder. Beim Lippmannverfahren entstehen dieselben durch einen
rein physikalischen Prozeß, den hier zu verfolgen zu weit führen würde, um so mehr,
als das Verfahren heute als technisch tatsächlich unbrauchbar bereits bekannt ist. Das
Ausbleichverfahren dagegen arbeitet nach ganz anderen Prinzipien, und seine endliche
Einführung in die Praxis ist zwar heute noch nicht erfolgt, die Möglichkeit einer
solchen kann aber nicht bestritten werden. Das Ausbleichverfahren beruht auf dem
vorhin schon angeführten Prinzip des Gebundenseins der photochemischen Wirkung
an die Absorption. Wenn wir einen lichtunechten Farbstoff dem Licht aussehen, so
kann sein Ausbleichen nur dann erfolgen, wenn er von Licht bestrahlt wird, welches
er absorbieren kann. Ein roter Farbstoff wird daher bei grünem Licht, ein blauer
bei gelbem Licht, ein grüner bei rotblauem Licht ausbleichen. Hierauf beruht die
Möglichkeit, ein Gemisch mehrerer Farbstoffe von verschiedener Nuance unter einem
durchsichtigen farbigen Original derartig ausbleichen zu lassen, daß das Ausbleichbild
die Naturfarben in gewissem Grade wiedergibt.
Überaus viel wichtiger und technisch weiter gefördert sind die physiologischen
Methoden der Farbenphotographie. Sie beruhen sämtlich auf der Tatsache, daß zur
Herstellung aller denkbaren Farbennuancen die Mischung dreier Grundfarben genügt,
eine Tatsache, die schon von Newton erkannt und dann von Heimhole und König
dadurch erklärt wurde, daß sie annahmen, daß das Auge tatsächlich über nur drei
verschieden farbenempfindliche Nerven verfügt. Diese Annahme, hauptsächlich gestüfet
24«
372 oooooooooooooooooo GRAPHIK ooooooooooooooooooooo
durch die Befunde an sogenannten Farbenblinden, wird durch die praktische Ausführ-
barkeit der auf ihr basierten farbenphotographischen Prozesse bestätigt. Wir nennen
diese physiologischen Farbenverfahren im allgemeinen Dreifarbenphotographie» können
aber das ihr zugrunde liegende Prinzip auf verschiedene Weise praktisch verwerten.
Entweder dadurch beispielsweise, daß wir hintereinander oder gleichzeitig auf drei
verschiedenen Platten durch grundfarbige Filter Aufnahmen herstellen, die wir dann
nach mannigfaltigen Methoden zu einem Farbenbild kombinieren können oder da-
durch, daß wir uns mit einer Aufnahme begnügen, wobei die Plattenfläche sich hinter
einer eigentümlichen Farbschicht befindet, die die Technik als » Farbraster* bezeichnet.
Ein solcher Farbraster besteht aus einer mosaikartigen Anordnung einzelner sehr
kleiner durchsichtiger Farbpartikelchen, die in den drei Grundfarben angefärbt regel-
los miteinander gemischt werden. Nach diesem Prinzip ist beispielsweise das all-
bekannte Lumifereverfahren ausgebildet worden. Es liefert unmittelbar naturfarbige,
durchsichtige Photographien (Diapositive), die, was Farbenwiedergabe anlangt, kaum
etwas zu wünschen übriglassen, vorausgese^t, daß gewisse Vorbedingungen am Original
erfüllt sind, die die Verwendung des Prozesses in technischer Beziehung noch ge-
wissen Einschränkungen unterwerfen.
Leider fehlt der Farbenphotographie bis heute noch der Schlußstein, nämlich die
Möglichkeit der bequemen und wohlfeilen Herstellung zahlreicher Kopien auf Papier
oder einer anderen angemessenen Unterlage. Erst wenn diese Aufgabe, die der
Technik bis je^t unüberwindliche Schwierigkeiten entgegengestellt hat, gelöst sein
wird, kann man erwarten, daß die Farbenphotographie die Schwarzphotographie auf
den meisten Gebieten verdrängen wird. Bis heute ist die farbenphotographische Auf-
nahme noch die Ausnahme, die Schwarzphotographie bekanntlich die Regel.
Noch einige Worte über die Herstellung der photographischen Negative mit Hilfe
der Trocken platten sind notwendig. Die Veränderungen, welche die Lichtwirkung am
Bromsilber hervorbringt, sind mit dem Auge nicht wahrnehmbar. Was tatsächlich bei
der Belichtung einer Trocicenplatte vorgeht, ist sogar noch ein vielumstrittenes Problem.
So viel steht aber fest, daß die Lichtwirkung das Bromsilber in der Art beeinflußt,
daß seine Reduktion unter der Wirkung gewisser chemischer Agentien beschleunigt
wird. Bringen wir daher eine belichtete Trockenplatte in eine passende reduzierende
Lösung, so wird zunächst nur das belichtete Bromsilber zu metallischem Silber redu-
ziert, während das unbelichtete Bromsilber der Reduktion zeitlich einen längeren
Widerstand leistet. Durch richtige Leitung dieses Prozesses, den man als Entwiciclung
bezeichnet, entsteht somit ein Negativ, d. h. ein Bild, welches an den den hellen
Stellen des Originals entsprechenden Partien dunkel, dagegen an den den dunkeln
Stellen des Originals entsprechenden Partien hell erscheint. Dies durch Entwiciclung
entstandene Negativ wird dann haltbar und lichtunempfindlich dadurch, daß man das
unreduzierte Bromsilber durch ein geeignetes Lösungsmittel entfernt, ein Vorgang,
den man als Fixierung bezeichnet.
Nach den so entstandenen Negativen können nun beliebig viele positive Kopien
hergestellt werden. Hierzu dienten früher ausschließlich, heute nur noch in be-
schränktem Umfange zahlreiche vom Negativverfahren abweichende Positivprozesse,
die auf der unmittelbaren chemischen Veränderung verschiedener Körper durch das
Licht gegründet sind. Heute werden all diese Prozesse scheinbar mehr und mehr
durch den Bromsilbergelatineprozeß selbst verdrängt, der in Form der sogenannten
Entwiciclungspapiere jefet das wichtigste Kopiermaterial darstellt. Dieser Umschwung
wird hauptsächlich durch die Umständlichkeit und zeitraubende Arbeit des Kopierens
VON A. MIETHE 0000000000000 = » 373
mit den alten Prozessen besdileunigt, deren verhältnismäßig geringe Lichtem pfindlidi-
keit den Anforderungen der modernen Technik nidit mehr genügt Nur noch für
wenige, speziell künstlerisd^e Zwecke werden die alten, häufig als Auskopierverfahren
bezeichneten Methoden noch verwendet.
Diese wenigen Ausführungen müssen genügen, um die hauptsächlichsten Prinzipien
der modernen Photographie klarzustellen.
Es erübrigt, noch einige kurze Bemerkungen über die photographische Apparatur
zu machen. Gemäß den zahlreidten so verschiedenen Aufgaben der Photographie
sind die für die Aufnahme bestimmten Apparate den speziellen
Anforderungen entsprechend verschieden ausgeführt. Gemein-
sam aber ist allen die Anforderung einer vorzüglichen optisdien
Ausrüstung. Das photographische Objektiv bildet einen der
kompliziertesten und am besten durchdachten, seinem ZwecJt
auf das sorgfältigste angepaßten optischen Apparat, und auf
seine Konstruktion ist eine unvergleichlich hohe Summe gei- AbbiMung4a.Durdi9d\nitt
stiger Arbeit verwendet worden. Dies war um so nötiger, als durch ein modernes photo-
die Photographie an das abbildende Instrument ganz eigenartige graphiBdiesObjekiiv(Dop-
und sonst in der Optik nicht auftretende Forderungen stellt, pelanastigmat von C. P.
Alle anderen optischen Instrumente besigen im allgemeinen ein °^"'
beschränktes Gesichtsfeld. Speziell das Fernrohr und das Mikroskop dienen zur Ab-
bildung im Winkelwert beschränkter Objekte. Ihre ganze Natur bedingt die Notwen-
digkeit überaus scharfer Abbildung wenig ausgedehnter Gegenstände ohne Rücksicht
auf die Abbildung größerer Flächen, die mit Hilfe dieser Instrumente überhaupt nicht
in genügender Weise gelingt. Das photographische Objektiv dagegen soll einen großen
Bildwinkel umfassen. Objekte von erheblicher Ausdehnung sollen abgebildet werden,
und zwar soll die scharfe Abbildung möglichst genau und unverzerrt in einer Ebene
stattfinden. Während es mit verhältnismäßig einfachen optischen Mitteln gelingt,
Gegenstände in unmittelbarer Nachbarschaft der optischen Achse mit den auf der
Achse gelegenen Gegenständen gleichzeitig scharf abzubilden, liegen bei der Abbil-
dung ausgedehnter Objekte auf ebenen Flächen Schwie-
rigkeiten vor, denen erst das ausgehende 19. Jahrhundert
zu begegnen gelernt hat. Demgemäß ist auch die Kon-
struktion der photographischen Objektive speziell von den
Fernrohrobjektiven erheblich abweichend. Die Forderung
> haarscharfer Abbildung auf der Achse steht hier nicht im
Vordergrunde des Interesses. Die geringen Vergröße-
ehJ'mödfrie5°"hoTo*ra"hitdiM '""ß«"' ■*'« ^'^^ ^^^^" photographischer Linsen einzu-
Obiektiv (Te'ssar ZeiO°''jena)^' halten haben, sind viel geringer als die beim Fernrohr
gebräuchlichen.
Erst die Einführung neuer und eigenartiger, in ihren Brechungsverhältnissen und
ihren sonstigen optischen Konstanten von den für Fernrohrobjektive gebrauchten
Gläsern vollkommen abweichender Glastypen erlaubte die Lösung der schwierigen
Aufgabe. Und wenn auch die Theorie des photographischen Objektivs an einzelnen
Stellen der praktischen Optik nicht vollkommen in gleichem Schritt folgen konnte, so
besi^en wir doch heute photographische Instrumente von einer fast idealen Voll-
kommenheit, bei denen die Aufgabe, unter Verwendung breiter Büschel, also unter
Ausnutzung einer großen Lichtstärke, flächenhafte Objekte von vielen Zehnern von
Graden Ausdehnung auf der Ebene sdiarf abzubilden, befriedigend gelöst ist. Es
374 ooooooooooooooooooQRAPHIKooooooo<><'<'oo<'°o^o^^o*'
war vor allen Dingen notwendig, den Astigmatismus zu beseitigen, eine allgemeine
Eigenschaft schiefer Strahlenbündel, deren Wesen darin besteht, daß solche durch
Linsen erzeugte, gegen die Achse stark geneigte Bündel durch die Linsenwirkung
selbst unsymmetrisch gemacht und daher ihrer scharfen Zuspifeung im Fokus beraubt
werden. Objektive, bei denen der Astigmatismus gleichzeitig mit der im allgemeinen
den Linsen anhaftenden Eigenschaft, auf krummen Flächen abzubilden, behoben ist,
nennen wir Anastigmate, und ihre Einführung in die Photographie bedeutet den
wichtigsten Fortschritt dieser Technik selbst, weil erst mit Hilfe dieser anastigmatischen
Linsen auch für große Öffnungen, d. h. also unter Ermöglichung kurzer Exposition,
scharfe flächenhafte Bilder gewonnen werden. — Schließlich mag noch über die
Empfindlichkeit unserer photographischen Präparate ein kurzes Wort gesagt werden.
Gewöhnlich ist der Laie der Ansicht, daß die Empfindlichkeit der photographischen
Präparate, von der wir auch im Vorstehenden Günstiges berichtet haben, der des
Auges außerordentlich stark überlegen ist. Dies ist aber ein Irrtum, wie folgende
Betrachtung leicht zeigt. Das Auge bedarf etwa ^/s bis ^/2 Sekunde, um einen Stern
fünfter Größe in einer klaren Nacht wahrzunehmen. Versuchen wir, einen solchen
Stern auf einer sehr enipfindlichen photographischen Platte mittels einer Linse zu
photographieren, deren Öffnung gleich der cler Pupille ist, also etwa 5 bis 6 mm
J3eträgt, so brauchen wir, um ein schwaches Bildchen des Sternes zu erzeugen, min-
destens 15 Minuten. Daraus ergibt sich also, daß die höchst empfindliche photo-
graphische Platte immer noch etwa tausendmal so unempfindlich ist als unser Auge.
Dadurch verlieren natürlich die Betrachtungen, die wir vorstehend über die Möglich-
keit angestellt haben, die Photographie für die Registrierung der feinsten und dem
Auge nicht wahrnehmbaren Lichteindrüdce zu benu^en, durchaus nicht ihre Rich-
tigkeit.
So bedeutungsvoll für die Wissenschaft und die Technik die Errungenschaften der
Photographie geworden sind, so würden sie doch nur eine verhältnismäßig unter-
geordnete, für die Kultur wenig bedeutungsvolle Rolle spielen, wenn es nicht ge-
lungen wäre, die Erzeugnisse der Photographie in auf der Presse drucicbare Bilder
zu verwandeln. Erst dadurch, daß die Photographie Mittel und Wege gezeigt hat,
um ihre Bilder auf der Drudepresse zu vervielfältigen und dadurch die Auflage der-
selben beliebig zu steigern, hat sie jenen überaus wichtigen Pla^ unter den Mitteln
der Verbreitung der geistigen Kultur sich erobert, auf dem wir sie heute sehen. Man
kann wohl sagen, daß, wie wir bereits einleitend hervorhoben, das photographisch
hergestellte Bild und die photomechanisch erzeugten Illustrationen gleichwertig neben
das Schriftwerk getreten sind. Nicht nur der Zahl nach und der Massenhaftigkeit der
Verwendung übernimmt die Photographie hier eine führende Rolle, sondern ihre guten
und wichtigen Eigenschaften der authentischen Wiedergabe, der objektiven Darstellung
und der absoluten Deutb.arkeit ihrer Erzeugnisse verdanken wir einen Umschwung in
der Graphik. Die alten Verfahren zur Herstellung von Illustrationen, speziell der Holz-
schnitt und die ihm verwandten Techniken waren infolge ihrer Schwerfälligkeit über-
haupt nicht imstande, dem steigenden Bedürfnis zu genügen, und so wird es denn
einerseits begreiflich, daß auf die Ausbildung der photomechanischen Illustrations-
verfahren eine ungewöhnlich große Menge geistiger Arbeit verwendet wurde, und ander-
seits, daß mit der Ausbildung dieser Verfahren die Menge, der Umfang und der erzieh-
liche Wert unserer Illustrationen um ein Vielfaches gewachsen ist. Wir wollen versuchen,
einen kurzen Überblick über den Stand der Technik auf diesem Gebiete zu geben.
VON A. MIETHE o o <> o o o » o o o o o o o o 375
Die alte Drudctedinik untersdiied drei Methoden der Dir Kr/iMr.
Herstellung von Erzeugnissen der Drudtpresse, den
Hodidrudt, den Tiefdrudi und den Flachdrudf. Der
Hochdrudt, repräsentiert beispielsweise im Holzschnitt,
ist dadurch gekennzeichnet, dalj die Farbe oder die
Drudterschwärze von den hochstehenden Teilen des
Klischees auf das Papier übertragen wird, während die
auf irgendwelche Weise tiefergelegten Partien des
Drucfcstodces weder beim Einwalzen Farbe empfangen,
nodi beim Abdruck solche abgeben können. Beim Tief-
druck findet das Gegenteil statt. Bei diesem Verfahren,
welches wir beispielsweise im Kupferstidi benutzen,
wird die Farbe in die auf irgendeine Weise hergestell'
ten Vertiefungen des Klischees eingerieben oder ein-
gepreßt, während sie von der erhabenen Druckfläche
entfernt und diese dadurch von Farbe gesäubert wird.
Beim Abdruck wird dann die Farbe aus den Tiefen
des Klischees auf das Papier übertragen, derartig, daß Abbildung 5. Mitfelalterlidier Holz'
letjteres mit starkem senkrechten Druck gegen das KU- sAnitt
schee gepreßt und die Farbe infolge ihrer stärkeren Adhäsion an das Papier von
diesem aus den Vertiefungen herausgerissen wird. Im Gegensa^ zu diesen beiden
ältesten Druck-
verfahren steht
das Fladidruck-
verfahren, wel-
ches in der
manuellen Il-
lustrationstech-
nik vergange-
ner Zeiten al-
lein durch den
sogenannten
Steindruck oder
die Lithogra-
phie repräsen-
tiert wurde.
Hierdruckt man
von einem re-
lieflosen Kli-
schee, Die Mög-
lichkeit des
Drucks ist nicht
dadurch gege-
ben.daß infolge
der HÖhenver-
Abbildung 6. Neuerer Holzschnitt (sog. Tonholzsdinift) nach einer Photographie, srhieden heilen
einzelner Klischeeteile ein verschiedenartiges Abnehmen der Farbe bedingt wird, son-
dern dadurch, daß die an sich ebene Oberfläche des Druckstockes eine verschiedene
376 O » O O O 0 O 6 6 6 O O 0 0 O O <, 0 GRAPHIK c
diemisdi-physikalische Beschaffenheit aufweist, so daß bestimmte Stellen des Druck-
stodces beim Einwalzen die fette Farbe annehmen, während andere Stellen sie ab-
stoßen. Bei der Lithographie wird diese Möglichkeit dadurch erzeugt, daß auf einem
spurenweise porösen, wassersaugfähigen Material mit fetter Farbe gezeichnet, getuscht
oder gemalt wird, und daß nach Ausführung dieser Operation das Klischee benegt
und dadurch an den Stellen, an welchen es nicht vorher mit fetter Farbe in Beruh-
rung gekommen war, fettabstoßend gemacht wird. Rollt man dann mit der Druck-
walze über das Klischee fette Farbe, so wird diese nur an den gezeichneten oder
bemalten Stellen angenctmmen, vom feuchten Planum des Klischees aber abgestoßen.
Die drei hierdurch genügend gekennzeichneten Wege der alten handgefertigten
Illustrationen finden sich nun, allerdings in sehr veränderter Form, im modernen
photomechanischen Druck wieder, und wir teilen daher unsere photomechanischen
Verfahren ebenfalls in Hochdruck-, in Tiefdruck- und in Flachdruckverfahren ein, von
denen das erste bis heute die weiteste Verbreitung gefunden hat.
Die Herstellung eines photomechanischen Hochdruckklischees kann unter Umständen
eine sehr einfache sein, und die Lösung dieser technischen Aufgabe ist dementsprechend
früh erfolgt. Wir nehmen an, daß es sich um ein sogenanntes Strichoriginal han-
delt, welches auf photographischem Wege in eine Drudtplatte umgewandelt werden
soll. Unter einem Strichoriginal wollen wir ein für allemal ein solches verstehen,
bei welchem nur schwarze und weiße Druckelemenle miteinander abwechseln. Also
ein Strichoriginal würde beispielsweise eine Federzeichnung, ein Kupferstich, eine im
Hochdrudt gedruckte Buchseite etc. sein. Der
Vorgang bei der Herstellung des photomecha-
nischen Sirichhochdruckklischees ist nun folgen-
der: Es wird zunächst ein photographisches Ne-
gativ nach dem Original gemacht, wobei derjenige
Maßstab gewählt wird, den der spätere Druck-
slock haben soll. Dieses Negativ dient als photo-
graphische Vorlage für die herzustellende Platte.
Das Prinzip der Herstellung der Druckplatte be-
ruht auf folgenden Erwägungen. Überziehen wir
eine Metallplatte mit einer lichtempfindlichen
Schicht, so können wir unser Negativ auf die
Metallplatle kopieren; besifet jetjt diese licht-
empfindliche Schidit die Eigenschaft, durch bloße
Belichtung ihre Löslichkeitsverhättnisse irgendwie
zu verändern, so ist die Möglichkeil der Her-
stellung einer ättbaren Platte gegeben. Die Tech-
nik kennt zwei prinzipiell verschiedene Wege, um
dies zu erreichen: entweder benu^t sie die Eigen-
schaft gewisser Harze, durch Belichtung unlöslich
zu werden, oder die gleiche Eigenschaft chromat-
Abbildung 7. Zinkst HdiKodiSliung. salzhaltiger organischer Kolloide. Unter der Gruppe
der ersten Korper bevorzugt die Technik den Asphalt. Wird eine geeignete Asphalt-
sorte — es kann natürlicher oder auch künstlicher Asphalt Verwendung finden — in
einem passenden Lösungsmittel, z. B. Terpentinöl, gelöst, so kann man mit dieser
Lösung beispielsweise eine Zinkplatte ganz dünn überziehen. Der lackartige Überzug
VON A. MI ET HE = o <. o o c o o o o = o <, <, o 377
erhärtet schnell an der Luft infolge der Verdunstung des Lösungsmittels. Asphalt
besigt nun die Eigenschaft, seine Löslichkeit in Terpentinöl durdi Belichtung zu ver-
lieren. Bringen wir daher in Kontakt mit unserer asphaltierten Zinhplatte unser
Negativ in das Licht, so
wird unter den durdi-
siditigen Stellen des
Negativs nach einer ge-
wissen Zeit der Asphalt
seine Löslichkeit ver-
loren haben, während
unter den undurch-
sichtigen Stellen des
Negativs kein Licht
den Asphalt erreichen
konnte und dieser da-
her seine ursprüng-
liche Leichtlöslidikeit
bewahrte. Die so be-
handelte Zinkplatte
braucht jeßt nur in
ein Lösungsmittel fijr
Asphalt, beispielsweise
in Terpentinöl, einge-
legt zu werden, dann
wird das löslich geblie-
bene Areal desAsphalt-
lackes sich wegwaschen
und das blanke Me-
tall zutage treten, wäh-
rend die unlöslich ge-
wordenen Bildstellen
ihren Asphaltlackijber-
zug nicht sich ablösen lassen und daher mit der Asphaltlackschicht bedeckt bleiben. Die
Zinkplatte befindet sich daher nach der Behandlung mit Terpentinöl in einem solchen
Zustande, daß sie, in ein Säurebad gebracht, z. B. in Salpetersäure eingetaucht, an
all den Stellen, die vom Asphaltladt entbläßt sind, von der Säure korrodiert und tief-
geä^t wird. Es bleiben dann nur diejenigen Teile der Platte in ihrer ursprünglichen
Höhe erhalten, welche auf unserer Originalstridizeichnung schwarz waren, während
zwischen den Strichen das Metall je nach der Länge der Wirkungszeit der Säure mehr
oder minder tiefgeägt wird. Wenn wir eine solche Zinkplatte nach der Attung mit
Druckerschwärze einwalzen, können wir von ihr einen Originaltreuen Abzug auf der
Presse nehmen.
Man sieht, das Verfahren ist überaus einfach. In der Praxis aber müssen zur Er-
reichung des gewünschten Zieles gewisse Kunstgriffe benugt werden, die darauf hinaus-
laufen, zu verhindern, daß die Ät)ung, nachdem eine gewisse Tiefe derselben erreicht ist,
nicht von der Seite her unter die Striche der Zeichnung greift. Wir müssen also die
A^operation so ausführen, daß eine Seiten unterägung nicht stattfindet. Es genügt hier,
diese Aufgabe anzudeuten, ohne die selbstverständliche Lösung derselben zu geben.
378 ooooooooooooooooooQI^APHIKooooooooooooooooooooo
An Stelle des für diesen Prozeß vorstehend in seiner Benutzung geschilderten
Asphalts verwendet die moderne Drucktedinik ein wesentlich bequemeres und besseres
Hilfsmittel in der Gestalt diromsalzhaltiger Kolloide. Ähnlich wie der Asphalt durch
Belichtung seine Löslichkeit in Terpentinöl verliert, verlieren Gemische von Eiweiß
oder Gelatine oder Fisciileim mit doppeltciiromsauren Salzen ihre Löslichkeit in kaltem
bzw. ihre Quellbarkeit in warmem Wasser. Wegen der erheblich viel größeren Liciit-
empfindliciikeit dieser Reaktion verwendet man heute im Striciihociidruck im alU
gemeinen den Asphalt n\d\t mehr, sondern an seiner Stelle die genannten Mischungen,
bei deren Verwendung allerdings wegen ihrer geringeren Säurewiderständigkeit eben«
falls gewisse Kunstgriffe Pla^ finden müssen, auf die hier nicht eingegangen wer-
den kann.
So leidxi und einfacii sich technisch demgemäß die Reproduktion eines Strich-
originals im photomechanischen Hochdruck gestaltet, so viel schwieriger ist die Lösung
der Aufgabe der Reproduktion eines Halbtonoriginals nach dem gleichen Verfahren.
Unter Halbtonoriginal verstehen wir bekanntlich ein solches, bei welchem Töne ver-
schiedenen Helligkeitswertes den Übergang zwischen den höchsten Lichtern zu den
Schatten vermitteln. Ein charakteristisches Beispiel eines Halbtonoriginals ist eine
gewöhnliche Photographie oder auch eine Tuschzeichnung.
Der Wert der Reproduktion eines solchen Originals leuchtet ohne weiteres ein,
denn die mechanische Ausführung derselben involviert begreiflicherweise die direkte
Möglichkeit des Vervielfältigens einer Photographie mittels der Druckpresse, und
diese Möglichkeit gibt ja hauptsächlich den photomechanischen Verfahren ihre tech-
nische Bedeutung.
Die Aufgabe kann nur auf einem Umwege gelöst werden, indem wir sie auf das
gelöste Problem der Strichhochdruckät(ung reduzieren, oder mit anderen Worten, wir
müssen ein Verfahren anwenden, welches zunächst auf mechanischem Wege ein Halb-
tonoriginal in ein Strichoriginal überführt. Auf manuellem Wege ist diese Arbeit oft
ausgeführt worden. Wenn man früher ein Ölbild — dies ist ja natürlich auch ein
Halbtonbild — auf der Buchdruckpresse wiedergeben wollte, so überwies man es
dem Holzschneider. Man ließ ihn nach dem Ölbild einen Holzschnitt in Strichmanier
herstellen, wobei er die Halbtöne ihrem Tonwert nach in mehr oder minder dichte
Schraffuren verwandelte, so daß also jeder Halbton durch ein Aggregat von schwarzen,
diskreten Druckelementen wiedergegeben wurde, deren größere oder geringere Zu-
sammendrängung auf dem weißen Grunde einen gewissen Helligkeitswert repräsentierte.
Diese Aufgabe, die der Künstler lösen mußte, auf mechanischem Wege auszuführen,
ist hier notwendig.
Diejenigen Verfahren, welche die Umwandlung eines Halbtonoriginals in ein der
Buchdruckpresse zugängliches Strichoriginal auf rein photomechanischem Wege er-
streben, nennt man Autotypie, und es wird erforderlich sein, das Wesen dieser Technik
hier kurz zu kennzeichnen.
Die Operation des Aufbrechens der Halbtöne, wie man die Verwandlung eines
Halbtonbildes in ein Strichoriginal nennt, wird mittels eines sogenannten Rasters
vorgenommen. Der Raster ist im Prinzip weiter nichts als eine undurchsichtige Fläche,
in welcher sich benachbarte, vollkommen gleiche und im gleichen Abstand befindliche
Löcher befinden. Die Technik stellt diese Raster mit Hilfe von speziellen Maschinen
auf folgende Weise her. Eine sehr sorgfältig polierte Spiegelglasplatte von den
nötigen Dimensionen wird mit einem säurewiderständigen dünnen Wachsüberzug ver-
sehen. In diesen Wachsüberzug graviert man mittels der Liniiermaschine parallele
VON A. MIETHE
sdimale Striche in gleithem Abstand, deren Breite etwa gleich dem Abstand zweier
Striche gewählt wird. Die Gravierung wird mit einem Stichel so vorgenommen, daß
der Wachsüberzug in den Strichen restlos abgeschabt wird. Hierauf wird die so vor-
Abbildung 9. VergrfiOeruns einer Rasteraufnahme,
bereitete Platte der Wirkung von Flußsäure ausgesegt, die die blankgelegten Glasteile
angreift und tiefä^t. Nach' genügender Tiefäßung wird der Wachsüberzug entfernt,
die Platte mit einem äußerst fein verriebenen schwarzen Farbstoff überlegt und der
Überschuß des Farbstoffes, soweit derselbe nicht in den geägten Strichen sigen bleibt,
sauber entfernt. So erhält man eine regelmäßig schwarz liniierte Glasplatte, deren
zwei um einen Winkel von 90 Grad gegeneinander gekreuzt mit den gravierten und
eingeschwärzten Seiten zusammengekittet werden. Es entsteht dadurch eine von
gleichmäßig großen quadratischen Fensterchen unterbrochene undurchsichtige Schicht
zwischen den Glasplatten. Die Zahl der Fensterchen in einem Raster wird je nath
der Feinheit der gewünschten Zerlegung des Originals gewählt. Für gewöhnliche
Autotypien, wie sie beispielsweise in unserem Buche vielfach Verwendung gefunden
haben, beträgt die Zahl der Linien 6 bis 7 per Millimeter, so daß auf den Quadrat-
millimeter Rasterfläche etwa 30 bis 50 Fensterchen kommen.
Dieser Raster wird nun in der photographischen Kamera, deren Objektiv auf das
zu reproduzierende Original eingestellt ist, unmittelbar vor der photographischen Platte
aufgestellt. Es fällt dann durch jedes Rasterfensterchen Licht auf die photographische
Platte, dessen Menge von der Helligkeit des Originals an der betreffenden Stelle
abhangt. Durch das Ineinandergreifen verschiedener chemischer und physikalischer
Vorgänge, die im einzelnen hier nicht verfolgt werden können, entsteht dann auf der
photographischen Platte hinter jedem Rasterfensterchen eine scheibthenförmige Licht-
wirkung, und der Durchmesser dieser Scheibchen hängt von der Menge des jedes
380 ooooooo coooo ooooo 0 GRAPHIK ooooo 0 ooeeoaooooooo o
Rasterfensterthen passierenden Lidites ab, so daß an den Stellen, wo das Original
hell war, die Bilddien der Rasterfenster auf der photographischen Platte miteinander
fast vollkommen verwadisen und dort eine größere sdiwarze Flädie bilden, wahrend
in den dunkeln Stellen des Originals die Rasterfensterdien nur als äußerst feine,
verhältnismäßig weit voneinander getrennte Pünktdien zur Abbildung gelangen. Ein
soldies autotypisdies Negativ stellt also an sidi ein Bild der Rasterfensterdien in
ihrer Gesamtheit dar. Die versdiiedene Größe der Abbildung der Einzelrasterfenster-
dien bedingt
aber eine Ton-
abstufung des
Negativs,diein
einer gewissen,
allerdings sehr
komplex gear-
teten Weise von
dem Hellig-
keitswerte am
Original ab-
hängt. Damit
ist die Aufgabe
der Zerlegung
der Halbtöne in
einzelne ver-
sdiieden große,
aber immer in
gleidiem Ab-
stand befind-
liche Drudtele-
mentdien prin-
zipiell gelöst.
In der Praxis
aber stellt sidi
dies Verfahren
viel komplizier-
ter dar, als es
nadi dieser Be-
sdireibung er-
scheint. Es ist
SadiedesOpe-
rierenden, so-
wohl die Ton-
abstufungen
des . Originals
Abbildung 10. Wirkung der Basterserlegung mittels eines feinen Rasters, imawjßebrodie-
nen Bilde mög-
lidist richtig wiederzugeben, als auch durch passende Leitung des ganzen Prozesses
dahin zu wirken, daß die im übrigen erforderlidien Qualitäten des autotypisthen
Negativs wunschgemäß erzielt werden.
C O O O C 0 O „ O O O 0 O O 0 0 O 0 VON A. MIETHE C O O O 0 0 0 o o ° ° ° o o o 381
Damit ist im Grunde die Reproduktion von Halbtonbildern auf die Reproduktion
von Stridioriginalen zurüdtgeführt. Man braudit jefet prinzipiell das Negativ nur
genau so zu be-
handeln, wie wir
es vorhin beider
Stridthochägung
gesehen haben,
d. h. man ko-
piert auf einer
mit Chromatkol-
loid überzöge-
nen Metallplatte,
entwidtelt die
entstandene Ko-
pie in geeigneter
Weise und aßt
die Platte mittels
eines richtig ge-
wählten Ägmit-
tels tief. Dieser
Ägprozeß kann
aber bei der
Autotypieanders
und bequemer
ausgeführt wer-
den als bei der
Strichägung. Die
Bededcung der
gesamten Bild-
flädie durch sehr
benachbarte
Bildelementchen
bedingt, daß die
Ät)ung verhält-
nismäßig sehr
flach ausgeführt
werden kann,
weil die einzel- Abbildung 11. Wirkung der Rasterserlegung mittels eines g"»' groben Rasfers,
nen hochstehen-
den Pünktchen verhindern, daß die Druckwalze Farbe zwischen den einzelnen Druck-
punkten ablagert.
Die größte Schwierigkeit bei dem Prozeß stellt die Erreichung genügender Säure-
widerständigkeit der zu schürenden Plattenteile dar. An Stelle des beim Strich-
hochdruck beschriebenen Verfahrens verwendet man daher heute für feine Arbeiten
vielfach zweckmäßig als Plattenmaterial Kupfer und benu^t als Kolloid bei der Prä-
paration der Kupferplatte bichromathaltigen Fischleim, der in äußerst dünner Schidit
aufgetragen, getrocknet, kopiert und dann in kaltem Wasser entwickelt wird. Der
bei dieser Operation durdi die Lichthärtung zu rüdtb leibende Fischleim, der die Punkt-
382 oooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
dien des autotypischen Bildes deckt, wird jegt durch die Operation des Einbrennens
säurewiderständig gemadit. Zu diesem Zwecke wird die Kupferplatte auf 300 bis
350 Grad erhi^t, wobei der Fisdileim zu einer überaus säurewiderständigen, durch
chemische Mittel kaum noch löslichen Emaille einbrennt, die eine zweckmäßige und
sichere Ä^ung außerordentlich begünstigt. Diese emailleartige Schicht ist so fest, da5
man sie später häufig von der Druckplatte überhaupt nicht entfernt, sondern direkt
von ihr druckt, wodurch die Glätte und Schönheit des Resultats erheblich ge-
steigert wird.
Die Autotypie ist das wichtigste aller photomechanischen Verfahren. Mindestens
neunzig Prozent aller Reproduktionen werden auf diese Weise hergestellt. Und diese
Wichtigkeit erklärt sich daraus, daß eine Autotypie unmittelbar mit der Schrift zu-
sammen gedruckt werden kann, so daß die Abbildung in gleichem Arbeitsgange mit
dem Text entsteht.
Allerdings stellt auch die Autotypie an die technische Vollkommenheit der Aus-
führung der Druckoperation und die Qualität des Druckpapiers überaus hohe An-
forderungen. Die Notwendigkeit, die sehr zarten, kleinen, durch ihre verschiedenen
Dimensionen die Tonwerte des Originals repräsentierenden Druckelemente ihrer Größe
und Art nach möglichst vollkommen im Druck erscheinen zu lassen, fordert gebieterisch
die Verwendung eines sehr glatten, strukturlosen Qualitätspapiers. Für die feinsten
Arbeiten reicht selbst das glatteste und beste Naturpapier, dessen Oberfläche durch
scharfes Kalandrieren möglichst vollkommen geebnet ist, kaum aus. Man hat sich
gezwungen gesehen, für feinste autotypische Arbeiten spezielle Papiere zu verwenden»
die unter dem Namen Kunstdruckpapiere oder gestrichene Papiere bekannt sind. Bei
diesem Material ist eine absolut strukturlose glatte Oberfläche dadurch erzielt worden»
daß man das fertige Papier mit einer besonderen Oberschicht überzieht, die durch
das Auftragen einer mit entsprechendem Bindemittel versehenen weißen Deckfarbe
erzeugt wird. Das Aufstreichen dieser Deckfarbe findet auf eigenartigen Bürst-
maschinen statt. Leider ist bei diesen Papieren im allgemeinen eine sehr unangenehme
Nebeneigenschaft zu beklagen: der hohe Glanz der Oberfläche, der wegen seiner un-
künstlerischen Wirkung und auch, weil er die Lesbarkeit des Textes erschwert, un-
erwünscht ist. Erst in neuester Zeit versteht man es, Kunstdruckpapiere von absolut
matter Oberfläche zu erzeugen, deren Druckqualitäten trotzdem hohen Anforderungen
genügen.
Ebenso sorgfältig wie das Papier muß beim autotypischen Druck auch die Farbe
gewählt werden. Für autotypische Arbeiten werden spezielle, äußerst fein verriebene
und zugleich sehr stark deckende Druckfarben hergestellt, die unter dem Namen
Kunstdruckfarben allerdings zu sehr hohen Preisen in den Handel gebracht werden.
Der Aufwand an Druckfarbe spielt daher bei dem Erstehungswert erstklassiger Arbeiten
eine nicht unerhebliche Rolle.
Es mag hier darauf hingewiesen werden, daß die starke Beanspruchung, die die
zarten, wenig tiefgeäfeten autotypischen Klischees in modernen, raschlaufenden Pressen
erfahren, eine verhältnismäßig schnelle Abnutzung der Druckform bewirken. Überall
wird daher, wo es sich um größere Auflagen handelt oder wo das Klischee in seiner
ursprünglichen Vollkommenheit für spätere Auflagen erhalten bleiben muß, unter
allen Umständen, sonst aber sehr häufig, nicht vom Originalklischee, sondern von einer
Abformung desselben gedruckt, ebenso wie dies heutzutage mit Hilfe der sogenannten
Stereotypie auch beim gewöhnlichen Letternsa^ geschieht. Die Abformung auto-
typischer Klischees ist begreiflicherweise ein schwieriges Problem. Im Verhältnis zum
VON A. MIETHE o o o o o o « o o <, o <, o o c 385
groben Sag ist das autotypisdie Klischee ja ein sehr zartes und feingliedriges Gebilde.
Eine Abformung kann daher nur befriedigen, wenn sie die Feinheiten des Originals
ohne jeden Verlust wiedergibt. Im allgemeinen wird die Abformung autotypischer
Klischees auf
galvanoplasti'
schem Wege
bewirkt, indem
man zunächst
eigneten pla-
stischen Ma-
terial nach der
Originalplatte
eine Patrize
durch Druck
herstellt, die
dann galvano-
plaslisch ver-
kupfert wird,
während nadi
der Verkupfe-
rung das gal-
vanisdie Me-
tallhäutchen
mit Lettern-
metall durch
Hintergießen
verstärkt wird.
Eine wei- Abbildung 12. Kupferliefdmdihandpresse.
tere notwen-
dige Maßnahme beim autotypischen Druck ist die sogenannte Zurichtung, ein Ver-
fahren, welches auch sonst in der Hodidrucktechnik allgemein üblich, für den auto-
typischen Druck aber in höchster Verfeinerung ausgebildet ist. Unter Zurichtung ver-
steht man diejenige Manipulation, die die Anpressung des Druckpapiers an die Drudi-
form in einer von Ort zu Ort wechselnden, den Wünschen nach der Ablagerung der
Druckfarbe an den einzelnen Stellen des Druckes gerecht werdenden Weise vermittelt.
Hierzu ist es erforderlich, daß sich unterhalb des zu druckenden Klischees zwischen
ihm und der Auflage desselben ein elastisches, zweckmäßig reliefiertes Häutchen be-
findet, das den DrucJt an den einzelnen Stellen reguliert, oder daß dieses Hautchen sich
zwischen Papier und Aufzug, also zwischen DrucJtpapier und der druckgebenden Fläche,
befindet. Solche Zurichtungen werden aus dünnen, übereinandergeklebten Papier-
sdiichten oder auch vielfach heute sogar auf photomechanischem Wege hergestellt, —
Dem Handkupferstich entsprechend gibt es eine Reihe von photomedianisdien
Tiefdrudeverfahren, die ebenfalls außerordentlich wichtig sind. Zwar ist ihre Benutzung
auf gewisse Arbeiten beschränkt, aber gerade für die Erzeugung von Kupferstichersaft-
drudten, Nachdrucken nach Kupferstichen und vor allen Dingen für die Verwandlung
photographischer Aufnahmen in Tiefdruckklischees sind die Verfahren doch von großer
Wichtigkeit. Auch hier können wir die Methoden der Strichreproduhtion von denen
384 oooooooooooooooooo QRAPHIK oooooooooooooooooooo
xler Halbtonreproduktion untersdieiden. Die Kupferstichreproduktion wird hauptsädi-
lidi für kartographische Arbeiten benutzt und dient in Verbindung mit den sogenannten
photographischen Umdruckverfahren in erster Linie für die Herstellung von Wert-
zeidien, Karten und ähnlidien Blättern. Der photomedianische Kupferstichtiefdruck
kann in mannigfaltiger Weise ausgeführt werden. Es genügt hier ein einziges Bei-
spiel für diese Verfahren, das der sogenannten Photogalvanographie. Als Ausgangs-
punkt für dieses Verfahren verwendet man den sogenannten Pigmentdruck, ein haupt-
sädilidi früher auch für den Kopierprozeß in der gewöhnlichen Photographie aus-
genufeter Prozeß. Der Pigmentdruck beruht auf dem von uns bereits früher er-
wähnten Unlöslidiwerden bidiromathaltiger Gelatinesdiiditen unter der Einwirkung
des Lidites. Bringen wir eine auf Papier aufgetragene dicke bidiromathaltige gefärbte
Gelatineschidit in Kontakt mit einem durdischeinend gemaditen Kupferstidi oder einem
photographischen Glasdiapositiv, so werden bei der Beliditung die beliditeten Stellen
der Gelatine in warmem Wasser unlöslidi, und wenn wir dann unter gewissen Kautelen
die so vorbereitete Sdiidit mit warmem Wasser behandeln, bleibt ein Gelatinerelief
als Rest der ursprünglich gleidimäßig aufgetragenen Gelatinemasse übrig, das wir auf
eine ebene Platte übertragen können. Dieses Gelatinerelief zeigt die dunkeln Linien
des Originals als erhabene Stege. Bringen wir je^t die so vorbereitete Kupferplatte
in ein galvanoplastisdies Bad als Kathode, so bildet sidi ein gleidimäßiger Metall-
niedersdilag auf derselben, der bald Zusammenhang gewinnt und in Gestalt eines
dünnen, das Relief mit allen Feinheiten wiedergebenden Kupferblattes abgezogen
werden kann. Dieses Kupferblatt wird jefet durch Hintergießen mit Letternmetall ver-
stärkt und kann dann genau wie ein Originalkupferstidi durch Einreiben mit schwarzer
Farbe, Entfernen des Übersdiusses der Druckfarbe vom Planum und Abdrucken auf
der Kupferdruckpresse vervielfältigt werden. Es würde nun bei der Unbequemlidikeit,
mit der die Manipulationen auf der Kupferdruckpresse im allgemeinen verbunden sind,
verhältnismäßig kostspielig werden, einzelne Drucke von der Kupferplatte im Tiefdruck
zu nehmen. Deswegen verwendet man für die Herstellung von Massenauflagen lieber
den sogenannten lithographisdien Umdruck, den man audi mit Rücksicht auf eine
bestimmte andersgeartete Verwendung häufig als anastatisdien Druck bezeidinet.
Übertragen wir nämlidi einen frisdien Fettfarbendruck auf einen lithographisdien
Stein, indem wir den Druck mitsamt dem vorbereiteten Stein durch eine Presse ziehen,
so überträgt sich die noch feuchte Druckerschwärze auf den Stein, schließt dessen
Oberflächenporen zu und der Stein kann je^t nach einer bestimmten sehr einfachen
Behandlung wesentlich mit Wasser direkt zum Weiterdruck der Auflage benutzt werden.
Dieses Umdruckverfahren spielt auch sonst in der Technik eine große Rolle, da es
die Möglichkeit ergibt, jedes beliebige neugedruckte Blatt mit den einfachen Hilfs-
mitteln der Lithographie weiterzudrucken und zu vervielfältigen. Besonders in der
Form des vorhin schon gestreiften anastatischen Druckes ist es nicht unwichtig. Der
anastatische Druck bezweckt die nachträgliche Vervielfältigung irgendeines in einem
Einzelexemplar vorliegenden Druckwerkes. Ein Beispiel mag die Verwendbarkeit er-
läutern. Es handle sich darum, irgendein Druckwerk in einer kleinen Nachdruckzahl
wieder aufzulegen. Die Neuherstellung des Sa^es und der Illustrationen würde zu
kostspielig werden, um sich bei der geringzahligen Auflage zu lohnen. Man verfährt
dann folgendermaßen: die betreffende Vorlage wird durch Behandlung mit chemischen
Mitteln derartig beeinflußt, daß die Druckerschwärze wieder erweicht. Ihr Fettgehalt
genügt dann, um einen Umdruck auf Stein zu ermöglichen, und von dem Steinumdruck
kann jet(t eine beliebige kleinere oder größere Auflage hergestellt werden. So werden
Tafel VII.
Modernes amerikanisches Turinteleskop auf dem Mount Wilson.
Zu A.MIe(he: Qm
oooooooooooooooooo VON A. MIETHE ooooooooooooooo 385
auch massenhaft alte Kupferstidie nachgedruckt oder selbst Jahrhunderte alte Druck-^
werke faksimiletreu auf sehr einfadiem Wege reproduziert»
Audi beim Kupfertiefdruck ist die Aufgabe, Halbtonbilder zu reproduzieren, wesent-
lich schwieriger als die Stridireproduktion. Wir müssen auch diese Verfahren, deren
zukunftsreiche Ausbildung in der allerjQngsten Zeit dahin zu führen scheint, ihnen
einen ganz widitigen Plag in der Drucktedinik zu versdiaffen, erörtern. Wir gehen
hierbei von dem alten sogenannten Heliogravüreverfahren aus, weldies, sdion seit
Jahrzehnten benugt, einer erheblidien Verbreitung durdi neue Erfindungen fähig
gemadit worden ist«
Audi hier benugt man die Eigenschaft einer bidiromathaltigen gefärbten Gelatine-*
sdiidit, unter der Wirkung des Lichtes in warmem Wasser unlöslidi zu werden und
ein Relief zu geben, dessen Vertiefungen und Erhöhungen der Deckkraft des Original-
bildes entspredien. Nadi einem gewöhnlidien Negativ, das in riditigem Maßstab
aufgenommen wurde, wird ein Glasdiapositiv erzeugt. Dieses Glasdiapositiv wird in
Kontakt mit einer Pigmentsdiicht der vorhin erwähnten Art dem Licht ausgesegt, bis
die Härtung der Pigmentsdiidit genügend weit fortgesdiritten ist. Jet(t überträgt man
die Pigmentsdiicht auf eine vorher mit sogenanntem Staubkorn versehene Kupfer-
platte und entwickelt mit warmem Wasser. Gleidi einem Abziehbilde löst sidi dann
der ursprüngliche Träger der Pigmentsdiicht, das Papierblatt, zunächst von der Pigment-
sdiidit ab, die löslidi gebliebene Gelatine wäscht sidi allmählidi fort und sdiließlidi
bleibt auf der Kupferplatte nur das gehärtete Gelatinerelief zurück.
Das Staubkorn auf der Kupferplatte, weldies zur Ausführung des Prozesses ab-
solut notwendig ist, stellt man dadurch het, daß man die Kupferplatte in einem
Staubkasten mit einer gleidimäßigen Sdiidit von Asphaltstaub überzieht. Der Staub-
kasten ist eine rings gesdilossene sdirankartige Vorriditung, in welcher man vorher
durch einen Ventilator feinstgepulverten Asphalt aufgewirbelt und in der Luft des
Kastens gleichmäßig verteilt hatte. Sobald dies geschehen, wird die Kupferplatte in
der Nähe des Bodens in den Kasten eingeschoben, so daß sidi der allmählidi herab-
sinkende Staub auf ihr gleidimäßig abseht. Sodann wird die Platte vorsichtig her-
ausgenommen und bis über den Sdimelzpunkt des Asphaltstaubes erhigt. Der Staub
sdimilzt dann in feinen halbkugelförmigen Tröpfdien an der Kupferplatte fest. Auf
diese so gestaubte und angeschmolzene Kupferplatte überträgt man das Gelatinerelief
in der vorstehend beschriebenen Weise, läßt dasselbe trocknen und bringt die Platte
jegt in ein Ätzbad. Die Ägung findet in einer Eisendiloridlösung statt, die ohne jede
Gasentwicklung Kupfer schnell angreift und löst. Diese Eisendiloridlösung muß natür-
lidi, ehe sie zum Kupfer gelangen kann, durdi die Gelatinesdiidit diffundieren, und
diese Diffusion dauert an den einzelnen Stellen der Platte versdiieden lange. Durdi
die dünnen Stellen des Reliefs dringt die Eisendiloridlösung in wenigen Sekunden
durch, während sie die hodistehenden Reliefteile erst nadi Verlauf von mehreren
Minuten passieren kann. Die Agung beginnt daher an den tiefliegenden Reliefstellen
zuerst, und ehe nodi die hödisten Teile des Reliefs von der Agflüssigkeit durdi-
drungen sind, hat die Agung der Tiefen sdion erheblidie Fortsdiritte gemacht. So
baut sidi allmählich ein geägtes Bild auf der vorher blanken Kupferplatte auf, wobei
die Agwirkung nur in den Zwisdienräumen der Staubkörndien angreifen kann und
unter diesen kleine ungeä^te Partien des Kupfers wie feine unregelmäßig verteilte
•Stiftchen stehenbleiben* Diese Stiftdien, die die geä^ten Flädien gewissermaßen
durdise^en, sind für den . späteren Druckprozeß absolut notwendig. Sie verhindern
nämlidi, daß die Druckfarbe aus den Tiefen des Klischees herausgewisdit werden
Die Technik im XX. Jahrhundert. IV. 25
386 o^ooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
kann. Dies wird verständlidi, sobald man den Druckprozeß selbst etwas näher be«
traditet. Beim Tiefdruck muß ja, wie wir früher gesehen haben, die Farbe aus den
Tiefen des Klisdiees auf das Papier übertragen werden, während die hochstehenden
Teile des Klischees von Farbe entblößt sein müssen. Wir verfahren daher so, daß
wir die in diesem Fall salbenartig zähe Druckfarbe zunächst auf das Klischee reibend
auftragen und dann beispielsweise mit einem reinen Lappen den Überschuß der Farbe
von den blanken hochstehenden Stellen der Platte wegwischen. Bei diesem Weg-
wischen würde die Farbe aus der flachen A^ung mit herausgewisciit werden, wenn
nid\i die kleinen Stiftciien, die unter den Staubpartikelchen stehengeblieben sind, das
Herauswischen verhinderten. Je^t kann ohne weiteres ein Abdrudc auf der Kupfer-
druckpresse genommen werden*
Man sieht aber leicht, daß die hier vorzunehmenden Operationen besonders beim
Druck größerer Auflagen redxi schwierige sind. Die Farbe muß, wie geschildert, zu-
näciist im Übersciiuß auf das Klischee aufgetragen und dann von Hand der vor-
handene Überschuß vom Planum des Klischees wieder auf das sauberste entfernt
werden. Diese lästige Operation ist äußerst zeitraubend, derartig, daß von einem
größeren Heliogravüreblatt durdx einen geschickten Drucker im Laufe des Tages häufig
nur 8 bis höchstens 20 Abzüge genommen werden können. Der Preis der schönen
Heliogravüreblätter wird dadurcii natürlich ein ausnahmsweise hoher und erreicht den
von Kupferstichen vielfacii nahezu. Schon früh hat man angefangen, diese sciiwer-
fällige Druckoperation durch masciiinelle Mittel zu vereinfachten. So hat man das
Handwischen durch eine automatische Vorrichtung zu ersehen versuciit, die dadurch
betätigt wird, daß ein endloses Wischtudi, über Walzen geführt, das Klisciiee wie eine
Bürste säubert. Solche Pressen existieren beispielsweise für den Brief markendruck,
der in vielen Ländern nach der Methode des Tiefdrucks ausgeführt wird. Erst in
jüngster Zeit hat man damit begonnen, auf einem ganz neuen Wege photomeciianisch
Kupfertiefdrucke in Massenauflagen äußerst billig herzustellen. Der Erfinder des Ver-
fahrens ist der gleiche, Klic, dem wir auch die Erfindung der Heliogravüre, jenes
eben gesciiilderten photomechanischen Tiefdrucks, verdanken. Sie führt auf die längst
bekannte Verwendung von Rotationsmasciiinen auf dem Gebiete der Zeugdruckerei
und der Tapetenfabrikation zurück. Im Zeugdruck hat man von altersher die endlose
Bahn des Baumwollstoffes auf einer rotierenden Vorriciitung bedruckt, deren Wesen
sid\ folgendermaßen kurz sciiildern läßt. Die Druckform besteht aus einer von Hand
oder mittels Graviermasciiinen hergestellten kupfernen Tiefdruckwalze, in deren zylin-
drisciien Mantel die Druckmuster eingraviert wurden. Der Stoff wird gegen diese
Walze, die fortdauernd rotiert, durch eine zweite Andrückwalze durciilaufend, an-
gepreßt, während die gravierte Walze aus einem eigenartigen Farbwerk fortdauernd
mit Farbe gespeist wird. Das Farbwerk besteht aus einem dem Walzenmantel fest
anliegenden Troge, der mit Farbe gefüllt ist. Aus diesem Troge gelangt also ein
Überschuß von Farbe auf die Peripherie des Walzenmantels und füllt die Ver-
.tiefungen der Gravierung aus. Der Ubersciiuß der Farbe, der dem Planum des
Walzenmantels anhaftet, wird, ehe noch die Walze in Berührung mit dem zu be-
idruckenden Stoffe gerät, durcii ein sciiarf geschliffenes elastisciies Messer, welches fast
tangential gegen den Walzenmantel drückt, abgestreift und auf diese Weise das
Planum des Walzenmantels von Farbe gereinigt. Dieses Abstreifmesser nennt man
in der Technik einen Rakel. Die Einführung dieser Maschinen in den photomecha-
nischen Kupfertiefdruck ist nun ohne weiteres verständlicii. Beispielsweise kann man
so verfahren, daß man die vorhin gesciiilderte Ätjung niciit auf einer ebenen Kupfer-
VON A. MIETHE
platte vornimmt, sondern das Pigmentrelief auf eine kupferne Walze überträgt, auf
ihr entwickelt und dann die Walze wie vorhin gesdiildert mit Eisenchlorid ä^t. Das
Kupferdruckpapier wird dann dieser Walze genau so zugeführt wie der Kattun der
Abbildung 13. Kombinierte Tief-Hodidrudcpresse für Zeilungsdrude. (Deutadie Merfens-
geaellsdiafl G. m. b. H., Preiburg i. B.
Zeugdrucltmaschine, und als Farbe dient eine passend zusammengese^te Kupfer-
druckfarbe. Gemäß der viel größeren Feinheit eines photographisch hergestellten Tief-
drucitklischees auf der Walze müssen natürlich derartige Maschinen außerordentlidi
sauber gearbeitet sein und vorzüglich funktionieren. Vor allen Dingen ist an die
Beschaffenheit des Rakelmessers die hohe Anforderung zu stellen, daß es einerseits
die Farbe vom Planum der Walze restlos abstreift und anderseits mit seiner Schneide
die weiche, äußerst schnell rotierende Walze nicht verlebt. Das geringste Staub-
körnchen oder ein Sandkorn, welches in die Farbe hineingerät, wird unbedingt zu
einem Unbrauchbarwerden der Drudeform führen müssen. Deswegen muß die Schneide
des Rakels während der gesamten Drudtzeit rasiermesserarfig scharf und dodi voll-
kommen gratfrei gehalten werden, was in der Praxis große Schwierigkeiten macht, in
neuerer Zeit aber nach einem Mertensschen Patent durch eine während des Druckes
fortdauernd arbeitende Schleifmaschine erreidit wird. Der Rakel besteht zu diesem
Zweck aus einem Stüdc Sägeblattstahl, das, mindestens drei- bis viermal so lang als
die Walzenlänge, durch eine automatische Vorrichtung fortdauernd in seiner Ebene
von redits nach links und von links nach rechts bewegt wird, während die Schleif*
388 oooooooooaoooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
sdieibe dauernd arbeitet, so daß mit dem Klisdiee immer neue, frisch geschliffene
Stellen des Rakelmessers in Berührung kommen.
Praktisdi ist es nun nidit wohl möglich, von einer solchen Maschine Walzen zu
drucken, die mittels des Staubkornverfahrens geägt sind. Man benugt vielmehr
Walzen, die ein regelmäßiges Rasterkorn besifeen, und die ähnlich wie autotypische
Klischees mit Hilfe des früher beschriebenen Rasters hergestellt werden. Bestimmte
spezielle Verfahrensarten zur Herstellung derartiger Walzen sind durch zahlreiche
Patente geschürt.
Bei dem außerordentlich starken Druck, mit dem das Papier im Kupfertiefdruck
auch bei Verwendung des eben geschilderten Rotationsdruckes an das Klischee an-
gepreßt werden muß, besteht die Möglichkeit, die Qualität desselben wesentlich ge«
ringer zu wählen als beispielsweise beim autotypisch^ Druck» Überhaupt stellt der
Kupfertiefdruck in dieser Beziehung sehr geringe Anforderungen. So kann man
beispielsweise auf ganz gewöhnlichem Zeitungspapier recht gute Kupferdrucke her«
stellen. Das Verquetschen der Farbe, das im Hochdruck bei Verwendung starker
Pressung und ordinären Papieres unentrinnbar eintreten muß, ist beim Tiefdruck
vollkommen ausgeschlossen« Diese Möglichkeit, auch die billigsten Papiere für das
Kupfertiefdruckverfahren zu verwenden, in Verbindung mit dem fast beliebig hoch zu
steigernden Schnellgang der geschilderten Tiefdrucicrotationspresse eröffnet dem photo-
mechanischen Tiefdruck eine ganz ungeahnte Perspektive, So hat Mertens beispiels-
weise unmittelbar mit einer gewöhnlichen Buchdruckrotationspresse seine Kupferdruck-
presse verbunden, derart, daß das von der Maschine der Rolle zugeführte Papier
zunächst die Kupferdruckpresse mit großer Geschwindigkeit passiert, dort den Bild-
druck empfängt und dann sofort ohne weitere Unterbrechung in die Rotationsmaschine
wandert und den Textdruck aufnimmt. Es gelingt auf diesem Wege, mit Kupferdruck
illustrierte Zeitungen mit derselben Geschwindigkeit zu drucken, wie sie auf der ge-
wöhnlichen Rotationspresse sonst erzeugt werden. Mertens hat Auflagen bis zu
12000 Stück pro Stunde gedruckt, und eine Reihe von großen Tageszeitungen hat
dieses Verfahren bereits in ihren Betrieb eingeführt. Die Qualität der so gedruckten
Illustrationen ist tro^ der Verwendung minderwertiger, ganz gemeiner Druckpapiere
wesentlich besser als die der selbst auf viel wertvolleren und kostspieligeren Papieren
hergestellten autotypisch illustrierten Zeitschriften und Zeitungen. Selbstverständlich
kann der im Kupferdruckrotationsprinzip entwickelte Gedanke nun weiter ausgebildet
werden. Man könnte die Möglichkeit ins Auge fassen, die so bequeme Manipulation
des Rotationstiefdruckes auch auf den Sa^ auszudehnen und so in einer Operation
Illustration und Sa^ herzustellen. Hierzu ist nur erforderlich, Methoden auszu-
bilden, um eine schnelle und sichere Agung des gewöhnlichen Letternsafees auf
Kupferwalzen zu ermöglichen, Verfahren, deren prinzipielle Ausgestaltung bereits ge-
lungen ist.
Selbstverständlich ist diese Methode des Schnelltiefdruckes nicht auf die Verwen-
dung von Rotationsmaschinen beschränkt, man kann ebensogut auch von der ebenen
Platte mit ähnlich konstruierten Maschinen im Bogendruck vorgehen, und speziell bei
der Herstellung höherwertiger Produkte in kleineren Auflagen wird ein solches Vor-
gehen aussichtsreich erscheinen, um so mehr, als die Herstellung von Kupferdrucken
auf der Rotationspresse nur dann die kostspielige Herstellung der Walzen und eine
gute Ausnu^ung der Maschinen zulassen wird, wenn die Auflage entsprechend hoch
ist. In allen anderen Fällen wird im Interesse der Papierersparnis der Bogendruck
vorzuziehen sein.
oooooooooooooooooo VON A. MIETHE ooooooooooooooo 389
Wir stehen hier erst im Beginn einer Entwicklung, die, soweit es sich jefet über-
sehen läßt, für das gesamte Drudeereigewerbe von großer Tragweite sein muß. In
dem Moment, wo es tatsädilidi gelungen sein wird, den Tiefdrude unter Aufwand
etwa gleidier Kosten an Stelle des Hodidrudces zu setzen, wird dessen letztes Stünd-
lein geschlagen haben, um so mehr, als der Tiefdrude in technischer Beziehung dem
Hochdrude, besonders was die Vollkommenheit seiner Resultate anlangt, unvergleichlich
überlegen ist. —
Der photomechanische Fladidrudc wird wesentlich durch den sogenannten Licht-
drude repräsentiert. Zwar gehören hierher auch die vorstehend bei Gelegenheit des
Kupferdrudces erwähnten Umdrudcverfahren auf Stein, dodi sind diese nidit als eigent-
liche photomedianische, sondern als rein medianisdie Verfahren anzusprechen, um
so mehr, als für den Umdruck nidit nur photographisdie Drudce, sondern audi irgend-
welche anderen Pressedrudce Verwendung finden können.
Der Liditdrudc dient in der heutigen photomedianischen Tedinik in erster Linie
als Ersag für die edxte photographische Kopie, da er ihr außerordentlich ähnlich ge-
macht werden kann, und da er sidi ebenso wie diese wesentlich für kleine Auflagen
bis zu 2000 oder höchstens 3000 Exemplaren vorzüglich eignet. Für große Auflagen
kommt der Lichtdrude kaum -in Frage, weil die Drudcplatte selbst nur eine besdiränkte
Abdruckfähigkeit besitzt und ihrer ganzen Natur nach sich nicht zur Massenreproduktion
eignet. Die Vorteile des Lichtdruckes sind einmal die schon geschilderten Eigensdiaften
desselben, eine photographisdie Kopie vorzutäusdien, und zum anderen Male die Wohl-
feilheit der Herstellung der Druckplatte, die kaum einen nennenswerten Material-
aufwand erfordert. Zudem ist die Operation der Herstellung der Platte selbst ver-
hältnismäßig einfadi und erfordert geringe Arbeitszeit, während anderseits die Mög-
lichkeit der Massenherstellung derartiger Platten in verhältnismäßig wenig umfang-,
reichen Betrieben einen weiteren Vorzug bedeutet.
Der Lichtdruck beruht wesentlidi auf den Eigentümlichkeiten einer richtig her-
gestellten, auf fester Unterlage befindlidien Bidiromatgelatinesdiidit, die durch Licht-
wirkung ihre Quellbarkeit mehr oder minder verloren hat.
Überziehen wir eine Glasplatte mit einer Gelatinebichromatschicht und beliditen
sie unter einem Negativ, so quillt die Schidit je nach der Menge des Lichtes, die
jede einzelne Stelle erhalten hat, mehr oder minder stark in kaltem Wasser auf. Es
entsteht eine Art von Relief, dessen Eigentümlidikeit darin besteht, daß die niedrigen
Stellen desselben, also diejenigen Stellen, welche wenig oder kein Wasser aufgenom-
men haben, beim Einwalzen mittels fetter Farbe diese annehmen, während die höheren
Stellen des an sich überaus flachen Reliefs wegen ihrer Quellung und Wasserhaltig-
keit die fette Farbe in hohem Grade oder vollkommen abstoßen. Hat man daher
ein solches Gelatinerelief mittels einer weichen Walze mit fetter Farbe eingerollt, so
kann man von demselben einen Abzug auf der Steindrudepresse nehmen, einen Abzug,
der die Halbtöne des Originals bei richtiger Manipulation in sehr vollkommener Weise
wiedergibt. Vorbedingung für diese le^tere Eigenschaft ist aber auch hier natürlich die,
daß die Druckschidit eine gewisse Körnung aufweist, weil nur unter diesen Umständen
ein befriedigendes Halbtonbild entstehen kann. Die Körnung der Lichtdruckplatte
entsteht von selbst durch die Art der Herstellung derselben. Sie entspridit in ihrer
Wirkung dem Rasterkorn bei der Autotypie und dem Staubkorn bei der Heliogravüre.
Als Unterlage für die Lichtdrudcplatte dient heute in fast allen Fällen eine mat-
tierte Spiegelglasscheibe von genügender Didce. Die Mattierung des Glases « die
390 oooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
weiter niAts ist als eine feine Körnung der Oberflädie, kann für den Liditdrudc kaum
entbehrt werden. Sie bildet die erste Grundlage für die Entstehung des Liditdrudckoms.
Um die durch die Mattierung der Oberfläche der Platte bereits vorbedingte Kom-
4}ildung — es handelt sich hier um die Entstehung eines sogenannten Runzelkoms
in der Präparationsschidit — einzuleiten, ist es notwendig, die Gelatineplatte bei er-
höhter Temperatur zu trodknen. Die mit der Präparationslösung übergossenen Spiegel-
gläser werden daher sofort in einen Lichtdruckofen gebracht, der auf einer konstanten,
im allgemeinen zwischen 40 und 60 Grad Celsius liegenden Temperatur gehalten wird.
Es ist absolut notwendig, daß das Trocknen der Platten zeitlich äußerst gleichmäßig
erfolgt, und deswegen muß ein Lichtdruckofen die Konstanz aller Verhältnisse, in
erster Linie also des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft und der Temperatur derselben
verbürgen. Die Lichtdrudeöfen bestehen aus luftdicht geschlossenen Kästen, die mit
einer passenden Heizvorriditung und mit Nivellierungsgestellen versehen sind, auf
denen die Platten in genau horizontaler Lage trocknen können. Die Heizvorrichtung
ist in modernen Betrieben meist eine Warmwasser- oder Dampfheizung, gelegentlich
werden auch elektrische Heizvorrichtungen mit Erfolg benutzt. Die Heizung befindet
sich unterhalb des Lichtdrudeofens, dessen Unterfläche gewöhnlich aus einer starken
Metallplatte besteht, auf die zwecks Verteilung der Wärme eine handhohe Schicht
Glasbrocken, Kies oder Porzellanschrott ausgebreitet ist. Um die Feuditigkeit der
trockenen Platten abzuleiten, ist femer die obere Fläciie des Lichtdruckofens mehr-
fach durchbrochen und die Offnungen durch übergespannte staubdichte Stoffe ver-
schlossen. Nadidem die Platten in den Ofen gebradit sind, wird derselbe zugfrei
gesdilossen und der Trocknungsprozeß in etwa zwei bis drei Stunden durdigeführt.
Jeder Luftzug und jede Temperaturschwankung macht sich durch unregelmäßige Zonen,
die nadiher im Druck sichtbar werden, auf den Platten bemerklich.
Die fertig präparierten getrockneten Platten müssen in verhältnismäßig kurzer Zeit
verarbeitet werden, da sie keine längere Haltbarkeit besitzen. Sie kommen im Kopier-
rahmen unter ein gewöhnliches, aber spiegelverkehrtes Negativ zu liegen, wenn Seiten-
richtigkeit des Lichtdruckes erforderlich ist. Diei Herstellung von spiegelverkehrten
Negativen bietet der Technik keinerlei Schwierigkeiten. Meist wird die notwendige
Rechts -Links -Vertauschung dadurch vorgenommen, daß man bei der Reproduktion ein
total reflektierendes Prisma oder einen Silberspiegel unter 45 Grad Neigung in den
Strahlengang schaltet, die die Spiegelverkehrung bewirken. Da auf der Lichtdruck-
platte der Fortschritt der Lichtwirkung mit bloßem Auge schlecht zu sehen ist, wird
das Kopieren mit Hilfe eines sogenannten Photometers vorgenommen, dessen Zweck
die genaue Dosierung der Lichtmenge ist. Die kopierte Platte muß nun zunächst
durch Auswaschen mit kaltem Wasser von den überschüssigen Salzen befreit werden.
Sie quillt hierbei mehr oder minder stark auf und bildet das vorhin geschilderte
flache Relief. An dieses Wässern kann sich unmittelbar die Druckoperation auf der
Lichtdruckplatte ansciiließen. Nachdem alle überschüssige Feuchtigkeit von der Ober-
fläche der Platte abgesaugt oder auf anderem Wege entfernt ist, kann man die Platte
unmittelbar mit fetter Farbe einrollen. Zu diesem Zweck dienen auf der Lichtdruck-
presse weiche, äußerst elastische Farbauftragwalzen, die aus sogenannter Hektographen-
masse bestehen. Die Hektographenmasse ist eine durch Schmelzen hergestellte streng-
flüssige Misciiung von gewöhnliciiem Leim und Glyzerin mit wenig Wasser. Sie bildet
eine kautschukartige, elastische, widerstandsfähige Substanz, aus der über stählernen
Aciisen in geeigneten Formen die zylindrischen Walzen gegossen werden, ähnlich wie
man Lichter zu gießen pflegt. Nachdem diese Walzen aus dem Farbwerk der Maschine
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fette Farbe aufgenommen haben, rollen sie über die auf der Presse befestigte Licht'*
drudcplatte und lagern die fette Farbe in Gemäßheit der Lichtwirkung an ihrer Ober-
fläche an. Beim Druck wird sich nun folgender Vorgang abspielen. Das Papier,
welches für diesen Zweck saugend sein muß, nimmt während der Drudeoperation die
fette Farbe zum größten Teil von der Platte ab, aber gleichzeitig wird der Platte von
ihrem ursprünglichen Wassergehalt ein gewisser Bruchteil entzogen. Nach einer Reihe
von Drucken muß infolgedessen die Platte trockener und trodcener werden und in
Gemäßheit ihrer allmählidien Austrodcnung mehr und mehr fette Farbe annehmen.
Besonders die feuchten Stellen der Platte, d. h. diejenigen, die der geringsten Lidit"
Wirkung ausgese^t waren, trodcnen allmählich aus, nehmen dann von Druck zu Drude
mehr und mehr Farbe auf, und schließlich würden die Papierabzüge immer dunkler
und dunkler und zu gleidier Zeit monotoner werden, so daß die Abzüge zeichnungs-
los schwarz ausfallen müßten. Um das zu verhindern, d. h. um die Auflage in Zeich-
nung und Farbmasse gleichmäßig werden zu lassen, müßte man eigentlich dafür
Sorge tragen, daß der Platte nach jedem Druck wieder so viel Feuchtigkeit zugeführt
wird, wie sie bei dem jedesmaligen Abzug verliert. In der Praxis erreicht man dies
dadurch, daß man die Platte nicht unter Benet^ung mit reinem Wasser zum Druck
bringt, sondern schwerer verdunstbare Flüssigkeiten und soldie Mischungen als Feucht-
flüssigkeit benutzt, die nicht leicht aus der Gelatine heraus in das Papier diffun-
dieren. Diese Feuchtflüssigkeiten sind gewöhnlich Mischungen von Wasser mit Gly-
zerin, Ammoniak und hygroskopisdien Salzen, wie beispielsweise Natriumthiosulfat.
Bei ihrer Verwendung ist es nicht notwendig, die Platte nach jedem Einzeldrudc neu zu
feuchten, sondern es genügt, diese Feuchtung nach je 20 bis 50 Drudcen zu erneuern.
Zu diesem Zwedc werden in den angegebenen Zwisdienräumen die Platten jedesmal
mit einem feuditen Schwamm oder Lappen mit der Feuchtflüssigkeit leicht eingerieben.
Der Lichtdrude bietet technisch gewisse Schwierigkeiten dar,* vor allen Dingen die
Aufgabe, daß der Rand des Druckes keine Spur von Farbe aufnehmen soll, und daß
die Auflage gleichmäßig erscheint, ist nicht ganz einfach zu lösen. Die Zahl der Ab-
züge, die von einer Platte genommen werden kann, ist nicht übermäßig groß. Es
hängt sehr von der Schnelligkeit des Ganges der Presse, von der Auswahl der Gela-
tine und von der Natur des benutzten Drudepapiers ab, ob eine Platte die normale
Auflagenzahl aushält. Sehr häufig zeigen sidi bereits nach 500 bis 800 Drudcen
schadhafte Stellen an der Platte. Die Platte muß dann durch eine neue, die bei
größeren Auflagen bereits im Vorrat präpariert worden waren, ersetzt werden. Bei
dem geringen Wert, den die Lichtdrudcplatte besitzt, und bei der Möglidikeit, die ver-
wandten Spiegelglasplatten, falls sie nicht durch irgendeinen Unglücksfall zu Bruch
gehen, immer wieder zu benu^en, ist der Arbeits- und Materialaufwand hier gering.
In neuerer Zeit werden alle Lichtdruckplatten von der sogenannten Schnellpresse
gedrudct. Die Lichtdrucksdinellpresse ähnelt einer gewöhnlichen Steindrudepresse in
allen wichtigen Punkten. Die Platte wird auf einem auf einer Sdiienenbahn hori-
zontal beweglichen Drucktisch befestigt. Durdi ein Getriebe wird dieser Drudetisch
in konstanter langsamer Bewegung von rechts nach links und dann wieder von links
nach rechts gehalten. Bei dieser Bewegung gelangt die Platte zunächst unter das
Farbwerk, wo sie durch das Überrollen mit zahlreichen nebeneinander angeordneten
Leimwalzen die nötige Farbe empfängt. Gewöhnlidi ist das Farbwerk aber kom-
plizierter zusammengese^t. Neben der Batterie von Leimwalzen befindet sich auf
ihm eine zweite Batterie von lederbezogenen Walzen, die ebenfalls Farbe auf das
Klischee übertragen. Die elastischen, mit rauhem, aber nicht narbigem Leder über^
392 oooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooo
zogenen Walzenkörper se^en die Farbe hauptsächlich massig in die Tiefen des Klisdiees,
die Leimwalze mit ihrer glatten, elastischen Oberfläche nimmt dann einen Teil der
in die Tiefen abgese^ten Farbe wieder heraus und set^t vor allen Dingen Drudefarbe
an den zarten Halbtönen an* Der Abdruck von der eingefärbten Platte findet dann
dadurdi statt, daß sidi ein Zylinder — der Drudezylinder — auf die mit dem be-
wegten Drudctisdi vorbeigeführte Platte herabsenkt und auf ihr unter starkem elastischen
Druck abrollt. Der Zylinder führt auch bei jedem Arbeitsgang der Presse der Platte
ein Blatt Druckpapier zu, das ihm seinerseits durch einen Arbeiter mittels der so-
genannten Anlegevorriditungen zugebradit wird.
Die Leistungsfähigkeit einer Lichtdruckschnellpresse ist keine sehr große. Die hin-
und hergehende Bewegung des sdiweren Drudetisches, dessen Stöße durch arbeit-
speichernde Federn aufgenommen werden müssen, schließt von vornherein den rapiden
Gang einer kontinuierlich laufenden Maschine aus. Ferner ist es erwünsdit, daß die
Platte vor dem Druck das kombinierte Farbwerk zweimal passiert, d» h. daß auf ein-
maliges Einfärben mit den Leim- und Lederwalzen eine Wiederholung dieser Operation
erfolgt, um eine möglidist gute . Einfärbung des Klisdiees zu erzielen, und schließlich
ist auch die leidit verlet^lidie Oberfädie der Liditd ruckplatte nur dann den Anforde-
rungen gewachsen, wenn der Gang der Presse ein langsamer ist. Demgemäß liefert
die Liditdrudcpresse günstigstenfalls für feine Arbeiten fünf bis sechs Drudce pro
Minute, d. h. 300 bis 400 Drucke pro Stunde, so daß zur Vollbeschäftigung einer
Presse während der Tagesarbeitszeit ein zwei- bis dreimaliger Wedisel der Druck-
platte erforderlich wird« Das Einrichten der Platte, das Drudefertigmachen derselben
und die übrigen beim Beginn der Druckoperation notwendigen Arbeiten bedingen
ziemlich erhebliche Verzögerungen. Tro^dem sind Lichtdruckarbeiten verhältnismäßig
wohlfeil, und speziell auf einigen Gebieten der Drucktechnik sind die für Lichtdruck-
arbeiten gezahlten Preise erstaunlich gering. So liefert die Industrie beispielsweise
die so sehr verbreiteten Lichtdruckansichtspostkarten zu einem Tausendpreise, der
selten 15 bis 18 Mark übersteigt, unter Umständen aber erheblich unter diesen Betrag
sinkt.^ Wenn man erwägt, daß um diesen Preis nidit nur der Lichtdrude, sondern
auch der Karton und der Buchdrude auf der Adressenseite geliefert werden muß, so
begreift man, daß dies nur dann möglich ist, wenn eine wirkliche Massenfabrikation
Pla^ greift. Diese Massenfabrikation wird dadurch ermöglicht^ daß bei Postkarten
beispielsweise sogenannte Sammeldrucke ausgeführt werden, indem zahlreiche (24
bis 40) Originale zu einem großen Negativ vereinigt werden, so daß dann ein ge-
meinsamer Druck von einer entsprediend großen Platte auf passend dimensioniertem
Papier stattfinden kann. Die Leistungsfähigkeit einer Lichtdruckpresse für diesen
Arbeitszwedc beträgt etwa 40000 bis SO 000 Postkarten pro Tag.
Die Reproduktion farbiger Originale hat an sich eine große Bedeutung, sie wächst
aber in dem Maße, als es gelingt, die farbige Photographie selbst auszubilden. Wenn
einmal das Problem der Farbenphotographie vollständig gelöst sein wird, wird die
farbige Reproduktion dieser Originale mit Hilfe der Presse eine noch viel dringendere
Forderung werden, als sie es heute schon ist.
Die Methode der Farbenreproduktion läßt sich in das späte Mittelalter zurück-
verfolgen. Die sogenannten Hell-Dunkel-Drudce — Ciaire obscure — bilden die
ersten Ansäge farbiger Reproduktion. Aus ihnen hat sich dann in verhältnismäßig
langsamem Tempo in Westeuropa, viel schneller in Ostasien, der sogenannte Farben-
holzschnitt entwickelt, ein primitives, auch heute noch gelegentlid\ kultiviertes Ver-
= VON A. MIETHE <
Abbildung 14. Li chtdrudisdtn eil presse (Hugo Koch, Sehne llpressenf abritt, Leipzig-Go.).
fahren zur Reproduktion farbiger Originale. Der Farbenholzschnitt stellt nur einen
Spezialfall einer Methode dar, die beispielsweise im sogenannten Öldruck und in
zahlreichen anderen Verfahren ausgebildet ist, der Farbenreproduktion durdi zahlreiche
Tonplatten, von denen jede einzelne eine Farbennuance des Originals repräsentiert
und durch deren Übereinanderdrucken unter genauer Innehattung des sogenannten
Registers, d. h. des genauen Passens, der farbige Druck entsteht. Begreiflicher-
weise sind diese Methoden vielfarbigen Originalen gegenüber äußerst umständlich;
die große Zahl der Einzeldruckplatten, die gelegentlich dreißig übersteigt, verursacht
einerseits einen übermäßigen Herstellungsaufwand, anderseits eine sehr kostspielige
Drucklegung, ganz abgesehen von den tedinischen Schwierigkeiten und Beschränkungen,
denen das Verfahren unterworfen ist.
Das Prinzip der Dreifarbenphotographie, welches wir in den ersten Kapiteln dieses
Aufsages besprochen haben, läßt sich naturgemäß auf die Druckpresse übertragen,
und wenn auch die Ausführung dieses Verfahrens ebenfalls an technisch sehr fühl-
bare störende Grenzen gebunden ist, so ist doch zum mindesten eine weitgehende
Vereinfachung der Druckstockherstellung und des Druckes selbst möglich.
Schon die Mitte des vorigen Jahrhunderts kannte Versud\e dieser Art, die in ihren
lefeten Fundamenten sogar auf Newton zurückgehen; aber erst die Wende der sieb-
ziger und achtziger Jahre brachte die ersten tethnisdx durchgebildeten Verfahren, an
deren Vervollkommnung rastlos bis heute gearbeitet worden ist. Das Prinzip an
sidi ist überaus einfach. Reidien, wie wir es früher gesehen haben, drei Grund-
farben in ihrer Mischung aus, alle denkbaren Farbentöne wiederzugeben, so muß dies
auch bei einem in den drei Grundfarben passend ausgeführten Zusammendrudi der
Fall sein, natürlich unter der Voraussegung, daß die Farbmischung sich technisch
verwirklichen läßt, was auf das Problem des Druckes angewandt sagen will, daß die
394 oooooooooooooooooo GRAPHIK oooooooooooooooooooe
einzelnen Farben durdisichtig genug sind, um beim Übereinanderdruck zu gleich-»
mäßiger Geltung zu kommen, gleichgültig, welche von den Farben zu oberst und
welche zu unterst gedrudct wird. Unter dieser Vorausse^ung muß es möglich sein,
durch Übereinanderdrudcen dreier Farben unter Zuhilfenahme des weißen Papier-
grundes nadi den Prinzipien der sogenannten subtraktiven Synthese naturfarbige
Drudce zu erzeugen. Dies zugrunde gelegt handelt es sich darum, klarzustellen, wie
es möglidi ist, auf rein diemisch-optischem Wege drei Druckformen zu erzeugen,
weldie, in drei Grundfarben übereinandergedrudct, die richtigen Mischfarben zustande
kommen lassen. In der Tat ist diese Aufgabe lösbar und heute schon in einer
technisd\ recht vollendeten Weise durchgeführt Die farbigen Illustrationen beispiels-»
weise unseres Werkes sind nach diesem Prinzip hergestellt.
Erzeugt man ein Negativ nach irgendeinem farbigen Original durdK ein gefärbtes
Medium (Filter) hindurch, welches die eine Grundfarbe vollständig absorbiert, so er*
hält man eine Platte, weldie, in der Grundfarbe später gedrudct, die Anteile des
Originals an dieser Grundfarbe richtig wiedergibt. Beispielsweise wird, falls wir eine
Aufnahme durch ein Orangefilter herstellen, welches also alle Farben mit Ausnahme
des Grünblaus und Violetts hindurdKläßt, ein Negativ entstehen, welches, mit einer
blauen Farbe gedrudct, alle Stellen des Originals, weldie Blau enthalten, wiedergibt.
Wählen wir daher als Filterfarben drei zu den physiologischen Grundfarben kom-
plementär gefärbte durdisidKtige Farbstoffe, so erhalten wir drei konturengleiche, aber
in ihren Tonwerten ganz verschiedene Negative, welche die Drudcstödce für die ihnen
entsprechenden Farben darstellen müssen.
Das hier geschilderte Verfahren ist prinzipiell nicht leicht verständlich, es läuft auf
den Sat( hinaus, daß bei jeder der Teilaufnahmen diejenige Farbe wirken muß, welche
der später zu benutzenden Druckfarbe fehlt. Ein sehr anschauliches Beispiel wird
dieses Prinzip wenigstens bestätigen. Gese^t den Fall, wir wollten einen gewöhn«*
lichen schwarzen Kupferstich reproduzieren, und zwar derart, daß die Reproduktion
dem Original in der Farbe vollkommen entspricht, so müßten wir eine Platte an-
wenden, weldie für die Druckfarbe des Kupferstiches unwirksam ist, in diesem Fall
also für Sdiwarz, dagegen für die Farbe des Kupferstiches, die im Druck nicht drudcen
soll, d. h. in diesem Fall also das Weiß, empfindlich sein muß. In der Tat müssen
wir so verfahren, denn wenn wir mit einer weiß^empfindlidKen Platte ein Negativ des
Kupferstiches aufnehmen und dieses Negativ dann mittels schwarzer Druckfarbe drudcen,
entsteht eine faksimiletreue Reproduktion. Im Dreifarbendruck verfährt man dem**
gemäß folgendermaßen. Es werden durch drei Filter, ein orangerotes, ein blaugrünes
und ein blauviolettes, drei konturengleidie Aufnahmen des farbigen Originals erzeugt,
die man entweder nad\einander oder gleidizeitig macht. Letzteres läßt sich schwer
ohne Wahl recht komplizierter Mittel ausführen, und deswegen zieht man im all-
gemeinen die erste Möglichkeit vor. Diese drei Teilnegative werden jefet nad\ irgend-
einem der vorbeschriebenen Verfahren in DruckstöAe verwandelt. Man kann sich
hierfür natürlich an sid\ ebensogut der Autotypie wie des Lichtdrudces oder der Helio^
gravüre bedienen, und die so gewonnenen Drudcplatten dienen nun als Teilplatten
zur Herstellung des Farbendrudces derartig, daß sie mit den Farben blaugrün, purpur-
rot und gelb übereinandergedruckt werden. Dann muß, wenn alle vorhin angedeuteten
Bedingungen tatsächlich erfüllt worden sind, ein brauchbares Bild entstehen, welches
dem Original in bezug auf Farbe und Zeichnung gleichwertig ist.
Nun ist aber leider die Erfüllung dieser Bedingungen nicht vollkommen möglich;
die Schwierigkeiten, die sidi hier entgegenstellen, sind wirklich sehr groß. Einmal ist
» = <. VON A. MIETHE ■
Abbildung 15. Entstehung eines Vierforbendrudces.
es selbstverständlich eiforderlidi, daß nach Einsdialtung des gefärbten Filters die
Platten für die von dem Filier durdigelassenen Strahlen tatsächlich empfindlidi sind
und diese gleichmäßig zur Wirkung kommen lassen. Wir müssen also über farben-
empfindliche Platten ganz besonderer Art verfügen. Ferner müssen die drei ent-
standenen Negative, abgesehen von ihrer Tonwertsversdiiedenheit, im Charakter voll-
kommen gleidiartig sein. Ist dies nidit der Fall, so kommen die Abweidiungen als
Farbenfehler im Gesamtresultat zum Ausdruck. Sodann muß bei der Reproduktion
im Drudtstodc die Abstufung der Halbtöne vollkommen der der Originaltöne ent-
sprechen. Wir haben nun bereits früher gesehen, daß dies bei den Reproduktions-
verfahren nicht mit Strenge gilt; so erörterten wir beispielsweise, daß in der Autotypie
ein sehr komplexer Zusammenhang zwischen den Tonwerten des Originals und der
Reproduktion besteht, und daß im Lichtdrucke die Tonwerte der Platte sich mit deren
Peuchtungszustand verändern. Schließlidi muß im Druck die Sättigung des Farben-
Buftrags eine gleidimäßige sein. Jede Platte muß gewissermaßen mit demselben
optischen Farbenquantum gedruckt und der Farbenauftrag audi innerhalb der Platten-
fläche selbst überall ein vollkommen gleichmäßiger sein.
Jedenfalls ist die Erfüllung all dieser Bedingungen in gleichmäßig vollkommener
Weise bis heute noch nicht möglich, und daraus resultiert die Notwendigkeit, an den
fertigen Drudtplatten, wie sie durch den rein photomechanisdien Prozeß entstanden
sind, Korrekturen im Sinne der Tonwerte anzubringen, Korrekturen, die also der
Retusche in der Schwarzphotographie entsprechen würden. Tatsächlich muß man von
diesen Hilfsmitteln bei der photomechanischen Farbenreproduktion einen sehr weit-
gehenden Gebrauch machen, und zwar geschieht dies in der Praxis in viel umfang-
396 OOOOOOOOOOOO GRAPHIK VON A. MIETHE OOOOOOOOOOOOOOO
reicherem Maße, als es bei dem wissensdiaftlidien Stande der Technik notwendig
wäre, da die Praxis vielfach wissentlich eine Reihe von Bedingungen unerfüllt läßt
und unerfüllt lassen muß, weil die strenge Erfüllung mehr Kosten und Sdiwierig^
keiten machen würde als die nachträgliche Retusche.
Ein weiteres Mittel, um zu einem praktisdi möglidist brauchbaren Resultat zu
kommen, ist die Verwendung einer sogenannten Schwarzplatte in Verbindung mit
den drei Farbenplatten. Es kommt so das als Vierfarbendruck bezeichnete Verfahren
zur Anwendung, bei dem die schwarze Überdrudcplatte einmal die Aufgabe erfüllt,
die beim größeren Auflagendruck gelegentlidi unvermeidlichen Störungen des un-
genügenden Passens liebevoll zu verdecken, sowie zweitens ein neutrales Schwarz mit
Sicherheit herauszubringen, das durch das Übereinanderdrucken der drei Farben nur
dann rein entsteht, wenn die Farbmengen beim Drudevorgang sehr sorgfältig ab«
gestimmt sind und die Negative die riditigen Dedcungsverhältnisse besi^en. Diese
Benu^ung der vierten schwarzen Platte hat auch bei unseren Farbenreproduktionen
in diesem Buche stets Verwendung gefunden. Allerdings kann nidit bestritten werden,
daß diese Methode wissenschaftlich durchaus fehlerhaft und tedinisch auch nur dort
gerechtfertigt erscheint, wo man sie aus anderen Gründen nicht entbehren kann. Der
reine Dreifarbendruck wird immer farbenprächtiger und naturwahrer sein als der Vier-
farbendruck, dessen Farben immer einen Stidi ins Sdiwere und Sdiwärzliche besigen
müssen. Drucktedmisch aber ist der Vierfarbendruck unzweifelhaft das bequemere
und auch wesentlich leistungsfähigere Verfahren.
Wir haben vorstehend ausgeführt, daß die Herstellung von Dreifarbendrudcplatten
nach jedem beliebigen Halbtonreproduktionsverfahren erfolgen kann. Die Praxis aber
hat eine Auswahl nadK Zweckmäßigkeitsgründen getroffen, die zugunsten der Auto-
typie für diese Verfahren ausgefallen ist. Tatsächlich werden heute fast alle Drei-
farbenreproduktionen in Autotypie hergestellt, weil dieses Verfahren sich am besten
nachträglidi beeinflussen läßt und audi seiner sonstigen Bequemlichkeit wegen für den
Zweck am vorteilhaftesten ist. Zwar werden audi zahlreidie Dreifarbenlichtdrucke
hergestellt, und die Resultate dieser Tedinik sind wesentlich sdiöner als die des
Dreifarbenbuchdrudcs, aber die Kostspieligkeit auch ungleich höher. Während im
regelmäßigen Arbeitsgang im Dreifarbenbuchdruck durch Autotypie kaum erhebliche
Ausschußmengen entstehen, ist es im Liditdruck unmöglich, ohne einen erheblichen
Prozentsatz fehlerhafter Drucke zu reproduzieren, so daß nur da, wo allein die Qualität,
nidit aber der Preis des Erzeugnisses in Frage kommt, Dreifarbenliditdrudc .gewählt
werden kann. Der farbige Kupferdruck schließlich hat kaum Eingang in die Praxis
gefunden. Hier liegen die Schwierigkeiten hauptsächlidi in den hohen Anforderungen
an die Festigkeit des Druckpapiers, welches der Beanspruchung durch den dreimaligen
Kupferdrude sich nur sdiwer gewachsen zeigt und meist infolge des schon beim zweiten
Drude auftretenden „Rupfens* fehlerhafte DruAe liefert. —
Die vorstehenden Ausführungen ermangeln an vielen Stellen des Eingehens auf
an sich wichtige Fragen. Es ist aber nicht möglich, auf so beschränktem Raum das
fast unübersehbar große Gebiet der modernen photomechanisdien Verfahren auch
nur annähernd zu erschöpfen. Es hat dem Verfasser mehr daran gelegen, die all-
gemeinen Gesiditspunkte, als die technisdien Einzelheiten zu entwidceln und vor
allen Dingen beim Leser wenigstens ein grundlegendes Verständnis dieser so inter-
essanten und für die Kultur wichtigen technischen Arbeiten zu wecken.
DIE TECHNISCHEN MASZNAHMEN DER QROSZ-
FABRIKATION von e. huhn
............................................ ............... Y\ie Besucher der Weltausstellung zu Paris
1. DIE EINFUHRUNG DES 1 L' im Jahre 1900 berichteten über Ver-
SCHNELLSCHNITTSTAHLS \ suche mit einem Werkzeugstahl, dessen
**ü Sdmittfähigkeit die bis dahin bekannten
Werkzeugstähle in einem Maße übertraf, daß man diese Beridite zuerst für über*
trieben hielt oder an irgendeinen Humbug glaubte. Dieser neue Stahl ist in der
Folge Sdmellschnittstahl oder Chrom -Wolframstahl genannt. Die erste Bezeichnung
verdient er vollauf, denn er gestattet bei der Bearbeitung von Metallen Schnitt-
geschwindigkeiten, die man vor dem Jahre 1900 nur bei der Bearbeitung von Messing,
Bronze oder Holz gewohnt war. Die zweite deutet auf die Legierung mit Wolfram
(Wo) und Chrom (Cr) hin, denn dieser Stahl hat einen Wo -Gehalt bis zu 20 ^/o,
und seine Sdmittfähigkeit wächst im allgemeinen mit seinem Wo-Gehalt.
Schon in den letzten Jahren des vorigen Jahrhunderts hatte man in dem Bestreben,
die Arbeitslöhne durch vergrößerte Schnittfähigkeit des Werkzeugstahls zu reduzieren,
die sogenannten selbsthärtenden Stähle erfunden. Diese Selbsthärter« nach ihrem
Erfinder auch Mushetstahl genannt, hatten die Eigenschaft, daß sie durch langsames
Abkühlen aus der Härtetemperatur von selbst »hart*, d. h. schneidfähig wurden. Ob-
wohl ihre Schnittfähigkeit die bis dahin gebräuchlichen reinen Kohlenstoffstähle bei
weitem übertraf, so reichte sie doch nidit an die der Sdinellsdinittstähle heran, vor
allen Dingen hatten sie aber den Nachteil, daß an sich ganz gleidi legierte Stähle
sidK sehr ungleich härteten, ja, daß die Härte mandimal aus bisher unaufgeklärten
Gründen überhaupt ausblieb. Dieser Umstand war natürlich ein starkes Hindernis
für die allgemeine Einführung der «Selbsthärter*.
Die Unsicherheit beim Härten mag eine der Hauptursachen für die Experimente
gewesen sein, die zur Erfindung des Schnellsdinittstahls führten, als im Jahre 1898
die beiden Amerikaner Taylor und White in dem Bestreben, die Leistungsfähigkeit
der Werkstätten der Betlehem Steel Works zu erhöhen, zu diesem überrasdienden
Resultat kamen»
Die Einführung des Wolframstahls vollzog sich seit 1900 in wenigen Jahren, und
seine Verwendung zur Herstellung sdineidender Werkzeuge ist seit dem Jahre 1905
fast allgemein geworden. Dieser kurze Zeitraum von kaum fünf Jahren genügte, um
in der ganzen Metallbearbeitung eine ungeheure Umwälzung vorzubereiten, da die
Betlehem Steel Works ihre Erfindung nicht zum Patent führen konnten. Wäre das
geschehen, und hätte dieses Stahlwerk auf die Herstellung durdi Patent ein Monopol
erlangt, so wäre die allgemeine Einführung vielleicht heute nodi nidit vollzogen. So
aber schritten sofort alle nennenswerten Stahlwerke zur Fabrikation des neuen Stahls,
und durch die Konkurrenz wurde nicht nur die Leistungsfähigkeit desselben erhöht,
sondern auch sfein Preis regulierte sich in Grenzen, die die Rentabilität bei seiner
Verwendung sidierten.
398 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
Die große Leistungsfähigkeit des Schnellschnittstahls (Abbildung 1) beruht im
wesentlichen auf zwei Eigenschaften. Seine Härtetemperatur ist viel höher als die
des Kohlenstoffstahls, sie liegt im Mittel ungefähr bei 1250® C, und daher ist er auch
gegen die Wärm6, die sich bei der Spanabnahme bildet, sehr viel unempfindlicher als
Kohlenstoffgußstahl, dessen Härtetemperatur ungefähr bei 750® C liegt Selbst eine
Erwärmung der Schneidkante bis zur Rotglühhit^e übt auf die Schneidfähigkeit nur ge*
ringen Einfluß aus. Die zweite wertvolle Eigenschaft besteht in seiner großen Festige
keit, die ihn befähigt, hohen SdKnittdrucken zu widerstehen. Sein Bruch zeigt ein
außerordentlich feines, sammetartiges Gefüge.
Die folgende Tabelle zeigt die Zusammensetzung verschiedener bekannter Schnell-
sdmittstähle.
Stahlsorte
Cr
Wo
Gehalt an
C
Mn
sr
Engl, Novostahl
Rapidstahl von Gebr. Böhler
9 9 Lindenberg .
2,62
5,34
4,75
17,80
14,33
16,87
0,66
0,56
0,62
0,31
0,14
0,24
0,35
0,16
0,21
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß neben einem geringen Mangan- und Silizium-
gehalt die Gehalte an Chrom und Wolfram sehr hoch sind. Ferner, daß unter Schnell-
sdinittstahl nicht ein Stahl von bestimmter Zusammensetzung zu verstehen ist; viel-
mehr können die Prozentsätze der Legierungen in weiten Grenzen variieren. Außer-
dem spielt das Herstellungsverfahren und die dadurch bedingte Härtefähigkeit eine
bedeutende Rolle.
••....•.«•••.••..........••
>...♦»»».»♦.
i ^ ^w^^ «^«..T^« iT«^ *^*^r^ r^^^M^yw^M « : P^'^ SAnittfähigkeit des Koh-
I 2. DER EINFLUSZ DES SCHNELL- j U lenstoffgußstahls war, wie
I SCHNITTSTAHLS AUF DEN WERK- 1 schon angedeutet, in der Haupt-
i ZEUGMASCHINENBAU j sache von der Wärmeentwidc-
I i lung beim Zerspanen abhängig.
Sie ließ bereits bei einer Temperatur von ca. 180® C nach und hörte bei ca. 350®
überhaupt auf. Die günstigste Schnittgeschwindigkeit betrug bei Bearbeitung von
Stahl etwa 6 m pro Minute und bei Gußeisen ungefähr 8 m. Für SdKnellschnitt-
stahl liegen heute die Schnittgeschwindigkeiten beim Schruppen am günstigsten bei
18 bis 25 m und beim Schlichten zwischen 30 und 70 m pro Minute. Dabei ist
zu berücksichtigen, daß die Spanstärken (Vorschub) bis 3 mm betragen können. Bei
geringeren Spanstärken und kleiner Schnittiefe kann die Schnittgeschwindigkeit
entsprechend wachsen, so daß man bei feinen Schlichtspänen ohne Gefahr auf
75 m/min Schnittgeschwindigkeit gehen kann. Allgemein kann man die Leistungs-
fähigkeit des Schnellschnittstahls ca. 5 — lOmal so hoch bewerten als die des Kohlen-
stoffstahls.
Es ist vielfach angenommen worden, daß der Schnellschnittstahl einen geringeren
spezifischen Energieverbrauch (P.S.-Zahl pro Stundenkilogramm Späne) besi^e. Dem-
gegenüber hat Professor H. Fischer festgestellt, daß der auf die Flächeneinheit des
Spanquerschnitts bezogene Widerstand ziemlich derselbe bleibt, ob man nun Werk-
zeugstahl mit den hierfür üblichen niedrigen oder Schnellschnittstahl mit hohen
Schnittgeschwindigkeiten verwendet, daß er insbesondere bei großen Schnittgeschwin-
digkeiten nicht höher ist als bei kleineren. Es mußte also zur Ausnutzung der größeren
VON E. HUHN '
Abbildung 1. Drehspäne der Drehbank Abbildung 39. Maicrtah ii«diJnenitahlmifm-TokgFeMigheit p.qinni.
Sdinlttgeidiwlndlgkell !Om/mln. Vondiub 7 mm. SdinMIefe 15^ mm. Leistung der Mufhlne mit t Supporlen ci.SSOkg
SpSne pro Stunde.
Leistungsfähigkeit des Schnellsdinittstahls den erzielbaren gröGeren Spanmengen enf-
sprediend mehr Kraft verbraucht werden. Diesem vergrößerten Energieverbraudi waren
aber die aus dem vorigen Jahrhundert übernommenen Werkzeugmaschinenkonstruk-
tionen nicht gewachsen, und so sahen sid\ mit der Wende des 19. Jahrhunderts die
Konstrukteure vor die Aufgabe gestellt, die Masdiinen der vergrößerten Leistungs-
fähigkeit des Sdinellschnittstahls anzupassen.
Für das Verständnis der konstruktiven Entwicklung der Werkzeugmasdiinen, speziell
der Drehbänke unter dem Einfluß des Schnellstahls bedenke man, daß die in die
Maschine geleitete methanisdie Arbeit (Widerstände x Geschwindigkeit) nur zum Teil
für die Zustand sänderung des Materials verbraucht, zum anderen Teil aber in Wärme
umgeseM wird. Die erzeugte Wärmemenge wächst nun außerordentlid\ mit steigender
Schnittgesdiwindigkeit, sie soll z. B. nach Herbert der dritten Potenz der Geschwindig-
keit proportional sein. Bei einer einfachen Steigerung der Schnittgeschwindigkeit kann
aber der Wärmeabfluß nicht Schritt halten, zumal ja die AbfluQwege für die Wärme
nicht vergrößert werden; denn eine Veranlassung zu einer Verstärkung der Maschinen-
massen liegt ja deshalb nicht vor, weil der Stahldruck bei steigender Schnittgeschwindig-
keit nicht wächst. Läßt man also eine Drehbank, ohne stärkere Späne zu nehmen,
lediglidi durch schnelleres Laufen ihre Leistung erhöhen, so genijgen die Querschnitt-
verhältnisse des Stahlhalters, des Supports usw. für die Aufnahme des Stahldrucks durch-
aus; sie genügen dagegen nicht mehr für die Aufnahme der Wärme. Die Temperatur
wird also so lange steigen, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Zufluß von der
Schneide her und dem Abfluß durch Fortleitung und Ausstrahlung an die umgebende
Luft eingetreten ist, wobei zu beachten ist, daß die Ableitung und Ausstrahlung bei
hohen Temperaturen in ungleich stärkerem Maße erfolgt als bei niedrigen. Wesentlich
ist hierbei eine kräftige Bespülung der Schneide mit Kühlflüssigkeit, wodurch nach
400 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
Taylor selbst bei Gußeisen die Sdinittgeschwindigkeit um 16 — 40 ^/o gesteigert wer-
den kann!
Wenn man in dem obenerwähnten Produkt — Sdinittwiderstand X Schnitt-
geschwindigkeit = Zerspanungsarbeit — den ersten Faktor statt des zweiten erhöht,
wenn man statt der Schnittgesdiwindigkeit die Schnittwiderstände durch Vergrößerung
der Späne wachsen läßt, so liegen die Verhältnisse anders« Durch die größere Rei-
bungsarbeit an der Stahlbrust infolge des Wegbiegens der kräftigeren Spanquerschnitte
steigt allerdings die Wärme ein wenig, jedoch in viel geringerem Maße als bei stei-
gender Schnittgesdiwindigkeit (wobei nod\ eine gepflegte Schneide mit guter Schärfe
und glatter Brustflädie vorausgese^t wird, da ein schlediter Zustand derselben den
in Wärme umgese^ten Arbeitsanteil außerordentlich steigen läßt). Ein fast völliger
Ausgleich des etwa entstehenden Wärmeüberschusses erfolgt durch das vergrößerte
Spänequantum und das Wärmeaufnahmevermögen derselben« so daß eine starke
Temperatursteigerung der Schneidkante bei wachsender Spanstärke nicht stattfindet«
Die wichtigste Eigenschaft des Schnellschnittstahlsi seine Hi^ebeständigkeit, kommt also
hierbei wenig zur Geltung, und die stärkeren Spanquerschnitte können somit nicht als
direkte Folge der Einführung des Schnellstahls betrachtet werden, zumal die Biegungs-
festigkeit des letzteren im Vergleich zum Werkzeugstahl nicht annähernd in dem Ver-
hältnis höher ist, wie die stündlidien Spanmengen der Stähle gestiegen sind. Große
Späne sind ja auch früher gelegentlich abgedreht worden. (Beispielsweise bewahrt
die technologische Sammlung der Technischen Hodischule in Hannover einen Dreh-
spän aus dem Jahre 1861 auf, der 60 mm breit ist und einen Querschnitt von 75 qmm
besi^t.) Das waren aber stets nur Versuchsresultate und keine Betriebsleistungen.
Die damals stärksten Bänke waren noch wenig zur Aufnahme der hierbei auftretenden
Stahldrucke geeignet, und zum Zwecke der Selbstkostenherabset^ung Spezialbänke für
forcierte Leistungen zu bauen, gehörte noch nicht zu den Forderungen des Tages.
Es sei also n^ochmals wiederholt: Nach der Einführung des Schnellstahls nu^te
man durch rascheren Lauf der Maschinen seine hohe Higebeständigkeit, d. h. Schneid-
haltigkeit aus und nichts weiter.
Nachdem man aber damit zu einer ca. zwei- bis dreifachen Erhöhung der Schnitt-
geschwindigkeit gekommen und die Arbeitszeit als solche entsprechend kostbar ge-
worden, der Wettkampf um die größtmöglidie Ausbringung der Werkstatt auf allen
Seiten entbrannt war, lag der Wunsch nicht mehr fern, die Leistungen auch durch
andere Mittel, d. h. durch Vergrößerung der Spanstärke zu steigern,, tro^dem dies
eigentlich mit dem Wesen des neuen Stahls wenig .zu tun hatte. Insbesondere drängte
sich dieser Wunsch bei der Bearbeitung von Gußstüdcen auf, bei denen die harte
Gußkruste, harte Stellen usw. eii\e geringere Geschwindigkeit bedingen, als man bei
homogenen Materialien (Flußeisen, Flußstahl, Gußstahl usw.) erhalten kann. Man
wollte den teuren Schnellschnittstahl so viel wie möglich ausnu^en, seine Stunden-
leistung so sehr erhöhen wie eben angängig und vergrößerte deshalb seine Schneid-
kante und seinen Vorschub. . Dabei fand man bald heraus, daß das Abdrehen großer
Spanquerschnitte den spezifischen Schnittdruck sehr günstig beeinflußte, was ja aud\
ohne weiteres verständlich ist, wenn man sich vorstellt, daß es doch nicht die Auf-
gabe einer Drehbank sein kann, das überflüssige Material in kleine Spänchen aufzu-
arbeiten, sondern dasselbe so rasch als möglich abzuspalten. (Diese Erkenntnis war
allerdings bereits früher hier und da ausgesprochen worden, es fehlte aber noch das
Interesse für ihre praktische Verwertung.) Als Beleg können die Resultate zweier
Versuche von Taylor dienen:
ooooooooooooooooooo VON E. HUHN oooooooooooooooo 401
Sdinittiefe
Vorschub
Spezifischer Sdinittdrudc
in mm
in mm
in kg/qcm
4,8
0,39
20800
4,8
3,17
18100
Zur weiteren Veranschaulichung dieses Gese^es n\ögen einige Zahlen dienen,
welche Fischer in seinem obenerwähnten Bericht anführte. Er stellte dort verschiedene
stündliche Spanmengen pro 1 P.S. bei verschiedenen Spanquersdinitten einander
gegenüber.
Bei einer Sdinittgeschwindigkeit von 5>8 m pro Minute betrug:
Spanquerschnitt Stundliche Spanmenge pro 1 P.S«
1. 5 qmm 9,7 kg
2. 15 . 14,2^
Bei 15 m Schnittgeschwindigkeit pro Minute ergaben sich:
Spanquersdinitt Stündliche Spanmenge pro 1 P.S.
1. 7 qmm 10,2 kg
2. 21 , 13 ,
Aus diesen Ziffern ist eine erhebliche Abnahme der Größe des spezifischen Schnitt^
drucks bzw. Zunahme der spezifischen Spanmenge bei steigender Spanstärke zu er-
kennen.
Von den beiden so gekennzeichneten Mitteln zur Vergrößerung der Verspanungs-
leistungen ist das erste, die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit, nicht von tief-
gehendem Einfluß auf die Gestaltung der Werkzeugmaschinen geworden. Man ver-
größerte die Durdimesser der Antriebsscheiben auf der Transmission oder erhöhte
die Tourenzahl der Transmission, erhöhte dadurch aber den Ausnutzungsgrad der
Maschine in nur ungenügendem Maße, denn man mußte schmale dünne Späne ab-
nehmen. Als man aber dazu überging, auf den vorhandenen Maschinen kräftigere
Späne abzudrehen, stellte sich heraus, daß bei den Drehbänken das Bett, die Füße,
der Spindelkasten, die Räderplatte, die Stahlhalter, der Vorschubantrieb, kurz so
ziemlich jedes Konstruktionselement den vermehrten Anforderungen nicht gewachsen
war. Es zeigte sich, daß die vorher für gewöhnlichen Werkzeugstahl benutzten
Maschinen, die mehrere Jahre im Gebrauch, mehr oder weniger abgenutzt, aber immer
noch leistungsfähig waren, bei der Benutzung von Sdinelldrehstahl an irgendeiner
Stelle zerbrachen. Der gewöhnliche Vorgang war der, daß man die Geschwindigkeit
und den Vorschub der Masciiine so sehr steigerte, bis entweder das Werkzeug oder
die Maschine nadigab, und da gewöhnlich das Werkzeug der stärkere Teil war, so
zerbrach eben die Maschine. Zum mindesten aber wurde der den Zahnrädern, Lager-
drudcen usw« zugrunde liegende Sicherheitsgrad derart stark reduziert, daß sich die
Masciiine außerordentlich abnu^te, Lagerschalen und Beistelleisten ständig nachgestellt
werden mußten und Festfressen ebenso wie Brüche an der Tagesordnung waren.
Bei der nun erforderlidien Reparatur verstärkte man natürlich zuerst die zerbrochenen
Maschinenteile und lernte so erkennen, wo die Werkzeugmasciiinen ihre schwachen
Stellen besaßen. Man vergrößerte die Abmessungen solcher Teile, fügte neuartige
Antriebselemente ein oder verbesserte die benu^ten Materialien, und durch die syste-
matische Verwertung all dieser Lehren kam man endlich dazu, den Übergangszustand,
bei dem die Reparaturen die Zeitersparnisse zuniciite machten, zu überwinden. Man
stellte sorgfältige Messungen des Stahldrucks an, legte die Resultate den Neukonstruk-
Dle Technik im XX. Jahrhundert IV. 26
402 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
tionen zugrunde und lernte so die auftretenden Kräfte . beherrschen. Man gelangte
dahin, auch die bis dahin so vernadilässigten Werkzeugmaschinen zu harmonischen
und zwedcmäßigen Formen auszubilden, wie dies beispielsweise im Kraftmaschinen«
und Hebezeugbau bereits längst geschehen war. Die Not war hier, wie stets, die
beste Lehrmeisterin* Früher waren die Maschinen reichlich stark und wohl stets dem
Werkzeug überlegen gewesen; es wurde nicht als Fehler angesehen, auch wenig be--
anspruchte Teile eventuell mit einem Überfluß von Material auszustatten, wenn man
nur vorhandene Modelle benu^en konnte. Die Ausführung geordneter Versuchsreihen,
die Untersuchung der höchsten Leistungen und die sinngemäße Übertragung der so
gewonnenen Werte auf die Konstruktion der WerkzeugmasdKinen wurde nicht als er*
forderlidi angesehen. Bezeichnend für diesen Zustand ist die große Pause, die in der
wissenschaftlichen Erforschung der Metallzerspanung zwischen den Versuchen Hartigs
1873 und denen Fischers 1894 bzw. Nicolsons und Taylors existiert. Seit dem Jahre
1900 haben sich die Versuche dagegen, insbesondere die hier am meisten interessier
renden Versudie zur Messung des Schnittdrudcs, außerordentlich gemehrt, und unter
diesen besi^en insbesondere die Taylorschen Versuche (die allerdings bereits früher
begonnen, aber erst auf der Pariser Weltausstellung 1900 bekannt wurden) die aller-
größte Bedeutung.
Des allgemeinen Interesses wegen geben wir im folgenden die Tabelle wieder, in
welcher Taylor die Resultate der drei wichtigsten Versuchsreihen zusammenfaßt:
R6sulti(
Sdinl
erender spei
Ittdrudi in k(
Sdunlede-
liftedier
S/qcm
Vorschubkraft
RQckdrudc auf
den Stahl
EtnfluQ der Sdiniti'
gesdiwindigkeit auf den
Sdinittdrudi
•
Qußelten
eiten
Stahl
Dr. Nicolson
7450
- •
17000
0-20^/0 des Sdinitt-
17-180/0 des
Sdinittdnick
(Mandiester)
bis
bis
drucks (zu wenig für
Sdinittdrudcs
sinkt mit stei-
13200
23600
die Beredinung des
Getriebes!)
gender Sdinitt-
gesd\windigkeit
Prof. Dr. Her-
mann Fisd\er
7000
bis
12000
11000
bis
16900
15900
bis
23900
Gleidi dem
Sdinittdruck
Kein erheblicher
Einfluß bemerk-
Fred W. Taylor
4900
16900
Gleidi dem
Sdinittdruck
bar, selbstbeiver-
(Philadelphia)
bis
bis
doppelter Sdinitt-
-
13900
20800
gesdiwindigkeit
Interessant sind auch zahlenmäßige Vergleiche der früher und je^t üblichen Ver-
spanungen. In den sechziger Jahren wurde eine Bank, die 5 kg pro Stunde, und vor
25 Jahren noch eine solche, die stündlich 9 kg zerspante, für außerordentlich stark
angesehen. Heute sind wir bis zum 30 — SOfadien des le^teren Werten gekommen,
und die größte bisher wohl gebaute europäisdie Drehbank leistete sogar 1400 kg
stündlicher Stahlspäne! Eine soldie Maschine besitzt natürlich derart riesenhafte Ab-
messungen, daß sie nicht mehr eine normale Werkzeugmaschine, sondern eine reine
Sonderkonstruktion darstellt. Ähnliche Steigerungen zeigt die verbrauchte Energie-
menge, die früher 3 — 5, heute 10 — 20 und bei der erwähnten größten Maschine sogar
120 P.S. beträgt!
Man kann wohl sagen, daß der Schnellschnittstahl die Verspanungsmenge der Ein-
heit der Stahlschneide auf das Zehnfache gesteigert hat, d. h. daß nunmehr, wenn auch
nicht gerade der zehnte Teil, so doch jedenfalls bedeutend weniger Maschinen, Raum,
ooooooooooooooooo
o o VO N E.HUHN ooooooooooooooooo 403
Transmissionsanlagen, Arbeiter und Aufsicht für die Herstellung des gleichen Arbeits-
quantums notwendig sind als früher. Dazu kommen infolge der Verwendung größerer
Maschineneinheiten, sorgfältigerer Durchkonstruktion der Maschinen, günstigerer Schnitt-
winkel, geringerer Reibung der Antriebsorgane usw. beträchtliche Ersparnisse an spe-
zifischem Arbeitsverbrauch, d. h. an Pferdestärken pro Stundenkilogramm Späne. Hier-
durch ist eine völlige Verschiebung der in die Kalkulation einzusehenden Faktoren
eingetreten. Häufig ist, wo früher ein Arbeiter mehrere Maschinen bediente, das
Arbeitspensum heute so forciert, daß an jeder Maschine ein Mann voll beschäftigt ist;
und während vorher als wichtigster Faktor Drehzeit und Nachschliff unter Vernach-
lässigung des Auf- und Abspannens entstanden war, kommt nunmehr vor allem das
Auf- und Abpannen und der Nachschliff in Betracht, wohingegen die Drehzeit oft eine
nur untergeordnete Rolle spielt.
DIE EINFÜHRUNG HOCHWERTIGER MATERIALIEN. Was die Erhöhung der
Arbeitswiderstände durch die Einführung hochwertigerer Materialien angeht, so ist hier
insbesondere der Automobilbau (der in konstruktiver Hinsicht audi durch bessere
Räderwerke und Kettentriebe sehr befruchtend wirkte), in geringerem Maße auch der
Luftschiff- und Flugzeugbau und die dadurch hodientwidcelte Metallurgie von wesent-
lichem Einfluß gewesen.
Wie sehr die Ansprüche gestiegen sind, die heute an die Qualität von Konstruk-
tionsstählen gestellt werden, geht beispielsweise aus einem Vergleich der Festigkeits-
zahlen hervor, die nodi vor kurzer Zeit und die heute üblidi sind. So besaß noch
der vor etwa 15 Jahren benutzte Nickelstahl Festigkeiten von ca. 70 — 85, der heutige
Chromnickelstahl dagegen von 80 — 180 kg pro qmm, und seine Anwendung hat sich
auch auf soldie Teile ausgedehnt, für welche früher minderwertigere Materialien durch-
aus genügten. Hier spricht insbesondere die Forderung der Gewichtsverminderung
für Maschinenausrüstungen der Unterseeboote, Automobile, Flugmaschinen usw. mit.
Daß die durch die Bearbeitung derartig festen Materials gewaltig erhöhten Stahl-
drudce einen starken Einfluß auf die Entwicklung der Werkzeugmaschinenkonstruk-
tionen erhielten, ist ein Umstand, dessen Zusammentreffen mit den obengesdiilderten
Einflüssen des Schnellstahls natürlich nur ein zufälliges, aber dadurch um so wirk-
sameres war.*
: ' I r\as an der Drehbank gezeigte Bei-
I 3. DIE AUFGABEN DES KON- | 1^ spiel ist typisch für sämtliche Arten
\ STRUKTEURS SEIT BEGINN I der spanabhebenden Werkzeugmaschi-
I DES XX. JAHRHUNDERTS | nen, denn nur solche sollen in diesen
; J Ausführungen zur Betrachtung gezogen
werden. Im Prinzip sind die Aufgaben des Konstrukteurs sdion im letzten Absdmitt
angedeutet: sie fordern die Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Maschinen, ent-
sprechend der erhöhten Leistung der modernen Werkzeuge unter Berücksichtigung der
Betriebssicherheit, sowie die Möglichkeit bequemer und schneller Handhabung. Hierzu
tritt nodi die Forderung, die infolge erhöhter Fürsorge für das leibliche Wohl der
Arbeiter gestellt wird, nämlich die Verhütung von Unfällen des die Masdiine be-
dienenden Mannes.
Die Erfüllung dieser Forderung hat den neueren Werkzeugmaschinen ein be-
stimmtes Gepräge verliehen, das dem aufmerksamen Beobaditer nidit entgehen kann.
* Vergl. die Broschüre , Schruppdrehen", Verlag von Ludw. Loewe & Co., Berlin.
26»
404 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION ooqo
Das ganze äußere Bild der Maschinen hat sich nach gewissen Richtungen verändert,
es erscheint massiger und in sich geschlossener. Die Antriebs^ und Vorschubmecha-
nismen haben durch die neuen Gesichtspunkte ein völlig verändertes Aussehen, und
die Dimensionierung der einzelnen Teile ist einerseits durch die erhöhte Kraftüber-
tragung, anderseits durch die Verwendung festerer Konstruktionsmaterialien beeinflußt
worden. Dabei ist es nur zu erklärlich, daß in dem Bestreben, den Verbrauchern
beim Verkauf von Maschinen möglichst viele Vorteile anführen zu können, oft über
das Ziel hinausgegangen wurde, indem sowohl in der Ausführung zeitsparender Ein-
richtungen als auch in der Verstärkung der Mechanismen zuviel getan wurde. Es
wurden dabei zwei Hauptgrundsäge nicht beachtet. Erstens, daß die einfachste Kon-
struktion die betriebssicherste ist, und zweitens, daß die Amortisation zeitsparender
Einrichtungen im Einklang stehen muß mit den dadurch erzielten Lohnersparnissen.
Gleich zu Anfang des Jahrhunderts, als man fand, daß die Kraftübertragung auf
die alten Vorschubmechanismen mittels Riemen den erhöhten Ansprüchen nicht mehr
genügte, wurden diese Riemen durch Räderübertragungen erseht, die Stufenscheiben
fielen weg, und zur Erzielung der Geschwindigkeitsstufen wurden ebenfalls Räder ver-
wendet. Es entstand der «positive Antrieb*. Folgerichtig ersegte man dann die
Hauptantriebsstufenscheibe ebenfalls durch Stufenrädergetriebe und schaffte den «Ein-
scheibenantrieb*. Diese Antriebsarten wurden durch die erzielten größeren Leistungen
schnell beliebt, anderseits entstand die Frage, ob sie in allen Fällen anzuwenden
seien oder die erhöhte Leistungsfähigkeit zwedtmäßig auch durch andere, einfachere
Konstruktionen erseht werden sollten, und bald bildeten sich bei Fabrikanten und
Konsumenten von Werkzeugmaschinen zwei Lager, bei denen die Begriffe «Stufen-
scheibe* oder «Räderkasten* zu Schlagwörtern wurden. Das Richtige lag, wie immer,
auch hier in der Mitte, und ich folge zur Klärung der Frage hier der überaus sach-
lichen Schrift des Oberingenieurs Bechstein der Firma Ludw. Loewe, Berlin.
Die beiden Antriebe bei Werkzeugmaschinen, Hauptantrieb und Vorschubantrieb,
haben den Zwedk, die Schnitt- resp. die Vorschubbewegung einzuleiten.
Die Schnittbewegung ist diejenige, bei welcher die Schneide des spanbildenden
Werkzeugs durch das Material gegen dessen Widerstand geführt wird, wobei es gleich-
gültig ist, ob die Bewegung durch das Arbeitsstüdt selbst, wie auf der Drehbank- und
Hobelmaschine, oder durch das Werkzeug, wie bei der Fräs-, Bohr-, Stoß- und Schleif-
maschine, ausgeführt wird.
Die Vorschubbewegung dagegen ist diejenige Bewegung, bei welcher, bald ab-
hängig von der Schnittbewegung, wie bei Drehbänken und Bohrmaschinen, bald un-
abhängig von der Schnittbewegung, wie bei Fräsmaschinen, die Werkzeugschneide in
einer von der Schnittbewegung verschiedenen Richtung entweder gleichzeitig mit der-
selben oder in gewissen Zeitpausen während derselben so verschoben wird, Avie die
gewünschte Spanstärke es erfordert.
Auch hierbei ist es gleichgültig, ob das Arbeitsstüdt oder das Werkzeug die Be-
wegung ausführt. Auch die Vorschubbewegung erfolgt meist gegen den Widerstand
des Materials; doch kommt es auch vor, daß sie sich ohne jeden Widerstand vollzieht.
Beide Bewegungen haben nun in der Hauptsache entweder geradlinige oder kreis-
förmige Richtung, oder sie lassen sich zumeist auf die kreisförmige zurückführen, weil sie
entweder durch die Transmissionswelle oder die Welle rotierender Motoren erzeugt wird.
Sollen nun die Bewegungen bei gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgen, so
haben wir es mit gleichförmigen Bewegungen zu tun. Für diese Bewegungen gelten
die Gesefee der nachstehenden Formeln:
' VON E. HUHN .
worin 5 den in t Sekunden zurüdcgelegten Weg und v die Gesdiwindigkeil pro Sekunde
bedeutet.
Se^t man für s, indem man die Sdinitlbewegung auf eine kreisförmige zurück-
führt, d.7in, worin d den Durchmesser des Kreises bedeutet, an welchem die Werk-
zeugschneide arbeitet, und n die Anzahl der Umdrehungen pro Minute, so erhält man
die Geschwindigkeit pro Minute durdi die Gleichung
t
Vm ^ d JT n.
Die Schnittgeschwindigkeiten sind nun in der Hauptsache abhängig von der Be-
schaffenheit des zur Zerspanung kommenden Materials und von der Beschaffenheit
des dazu benugten Werkzeugs, außerdem von verschiedenen anderen Faktoren, und
sind daher entsprechenden Schwankungen unterworfen. In einer Tabelle haben wir die
für Vm aus der Praxis ermittelten Werte für verschiedene Materialien und für zwei
verschiedene Arten von Werkzeugstahl zusammengestellt. Es zeigt sich, daß die
Schnittgeschwindigkeiten für die vier Materialien Gußeisen, Maschinenstahl, Schmiede-
eisen und Messing sich in Grenzen von
5 — 28 m pro Minute beim Bohren,
6—40 m , , , Drehen,
12 — 60 m , , , Fräsen
bewegen, wenn man Werkzeuge aus gewöhnlichem Werkzeug-
stahl benugt; die Werte erhöhen sich auf
12 — 40 m pro Minute beim Bohren,
14—52 m , , , Drehen,
25—80 m , , , Fräsen,
wenn man aus Schnellschnittstahl gefertigte Werkzeuge verwendet.
Bohren
Dr^.»
FrlMn
Bohren
Drehen
Frtien
MasAinensfahl
Gußeisen . .
Schmiedeeisen
Messing. . .
5-9
6-8
7-9
20-28
6-10
7-9
10-13
32-40
12-16
13-18
20-25
50-60
12-18
14-20
18-25
32-40
14-20
16—24
22-32
45-52
25-38
30-40
45-60
70-80
Abbildung la. Diagramm
fürdie minutlichen Touren-
zahlen, Schnittgeschwln-
70—80 dIgkeitenundDurdimesser.
Für die Vorschubgeschwindigkeifen gelten dieselben Regeln wie für die Schnitt-
geschwindigkeiten: soweit es sich um gleichförmige Bewegungen handelt; sie sind
ebenfalls abhängig von der Beschaffenheit des zur Verarbeitung gelangenden Materials
und des dabei verwendeten Werkzeugs sowie von der Schnittgeschwindigkeit. Jedoch
verliert die Vorschubgeschwindigkeit ihre Bedeutung für die vorliegende Frage dort,
wo ihre Bewegung keine kontinuierliche, sondern eine ruckweise ist, wie bei Hobel-
und Stoßmaschinen oder auch bei älteren Drehbänken.
UMLAUFZAHLEN. Den verschiedenen Werten für v Rechnung zu tragen, bildet
die Aufgabe des Konstrukteurs einer Werkzeugmaschine; er muß berücksichtigen, daß
406 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
der Arbeitsspindel oder Antriebswelle die entsprechenden Umlaufzahlen erteilt wer-
den können.
Dies wäre nun nicht schwierig, wenn er außer den verschiedenen Werten für v,
die, wie wir aus der Tabelle gesehen hatten, in bestimmten Grenzen festgelegt sind
und berücksichtigt werden können, nicht auch noch die ver-
schiedenen Werte der Durchmesser d zu beobachten hätte.
Diese Werte sind nicht vorher festzulegen, sondern kommen
in allen möglichen Variationen und Kombinationen vor und
beeinflussen wiederum die Umlaufzahlen.
Wenn für ein bestimmtes v und einen Durchmesser d, nadi
der Formel v = d jt n.
>■
n =
d J7
ist, so muß für einen anderen Durchmesser D = 2 d
Abbildung 2. Stufen-
sdieibenantrieb.
n
2djr
werden, d. h. die Umlaufzahl darf, wenn sich die Schnitt-
geschwindigkeit nicht verändern soll, für D nur halb so groß sein.
Um für gegebene Werte von v und d die richtige Umlaufzahl n oder umgekehrt aus
n und d den Wert für v zu finden, benu^en wir das Diagramm (Abbildung 1 a). Die
horizontalen Geraden bedeuten die Schnittgeschwindigkeiten pro Minute, die Vertikalen
die verschiedenen Durchmesser von 5 zu 5 mm und die Diagonalen die Umlaufzahlen.
Diejenige Diagonale, welche durch den Schnittpunkt einer horizontalen und einer
vertikalen Geraden geht, gibt ohne weiteres die zugehörige genaue Umlaufzahl an
und umgekehrt.
Mit den hier eingezeichneten Diagonalen werden natürlich bei weitem nicht alle
Umlaufzahlen gefunden werden, welche den in diesem Diagramm vorgesehenen Kom-
binationen von verschiedenen Schnittgeschwindigkeiten und
Durchmessern (es sind ihrer 3400, wenn man nur ganze ^^^^^^^^^^^^
Meter bei den ersteren und je 5 mm bei den le^teren be- ^
rüd(sichtigt) entsprechen müßten. Man kann sich bei der Auf-
suchung einer für irgendeine Kombination nötigen Umlaufzahl
aber leicht durch Abschä^ung helfen. Will man beispielsweise
die Umlaufzahl für eine Schnittgeschwindigkeit von 20 m pro
Minute und einen Durchmesser von 100 mm aus dem Dia-
gramm entnehmen, so findet man den Schnittpunkt dieser
beiden Werte etwas unter der Mitte zwischen den beiden Dia-
gonalen für die Umlaufzahlen 60 und 70, man kann also mit
ziemlicher Genauigkeit die zu findende Zahl auf 63 bis 64
annehmen; die Redinung nach der Formel n = -J^ ergibt 63,7. Abbnis. Riemenu^eger.
Nicht so einfach macht es sich aber in der Praxis, für jeden vorkommenden Fall
innerhalb des Arbeitsbereichs einer Werkzeugmaschine die genau richtige Umlaufzahl
zu erhalten, denn das würde heißen, die Maschine für eine unendlich große Anzahl
von Umlaufzahlen einrichten, man müßte über eine unabgestufte Reihe von Umlauf-
zahlen verfügen können.
Diesem Ideal ist man indessen nur bei wenigen Werkzeugmaschinen nahegekom-
men, während man sich sonst fast durchweg mit den stufenförmigen Reihen begnügt.
VON E. H U H N O O O 0 O O O O O 0 O O 0 8 O O 407
Zur Erzeugung der stufenförmigen Umlaufzahlen reihen dienten bisher die dui'ch
Riemen angetriebenen Stufenscheiben (Abbildung 2). Die gröQere Stufensdieibe auf
der Arbeitsspindel in Verbindung mit einer Gegenstufensdieibe am Dedcenvorgeiege
dient für die Schnittbewegung, die kleineren dienen für die Vorschubbewegung. Dabei
sind die Abstufungen zwedtmäßig so gewählt, daQ
die Umiaufzahlen in geometrischer Reihe aufein-
ander folgen.
2um Wechseln der Umlaufzahleh hat man den
Riemen von der einen auf die andere Stufe zu j__ .(^'.r^^
verschieben, und dies ist eine schwache Seite die-
ser Maschinenelemente. Wenn es auch nicht schwie- ^""^-I- ^^
Fiö ist, die schmaleren Riemen auf den Vorsdiub- .,.„, , „. ,,..-,,
,, _i_,i_ i-_i_. u j .-■ jj r, AbDiMung4a. Riemenwecnsel durch Gabel
Stufenscheiben leicht von Hand wahrend des Be- /„f abgesArögien Stuten,
triebes zu wechseln, so ist dies bei den Haupt-
antrieben nicht immer möglich und zuweilen gefährlich. Man muß schon eine be-
sonders dafür geeignete Riemenstange verwenden, namenilich lim den Riemen auf
der Stufenscheibe des DecJtenvorgeleges umzulegen, was, wenn der Wechsel häufiger
während der Arbeit erfolgen muß, zeitraubend und lästig ist. Es wird deshalb von
Arbeitern häufig versäumt, sich durch diese Arbeit die besser passende Umlaufzahl
für eine bestimmte Arbeitsoperation zu verschaffen, namentlich wenn die Arbeits-
operation nur kurze Zeit dauert, weil dann der zu erwartende Gewinn an Zeit durch
das Umlegen des Riemens wieder aufgehoben wird.
Man hat deshalb Einrichtungen konstruiert, welche es dem Arbeiter ermöglidien,
das Riemenumlegen ohne Zuhilfenahme einer Stange schnell und ohne Gefahr zu
bewerkstelligen. Es sind dies Riemenumleger (Abbildung 3), die an fast allen Be-
triebsmaschinen benußt werden können.
Eine bessere Einrichtung, den Riemen sdinell von einer Stufe auf die andere zu
bringen, haben wir an den Rundschleifmaschinen, Sytemi Norton, sowohl für den Antrieb
des Werkstüdtes (Abbildung 4b) wie
für die Tischbewegung (Abbildung.4b),
f durch die an der Maschine angebrach-
ten, leicht zu handhabenden Riemen-
gabeln.
Durch die Stufenscheiben allein ge-
winnt man nur immer so viel verschie-
dene Umlaufzahlen wie Stufen vor-
handen sind. Bei mittleren und grö-
ßeren Maschinen ist die so erhaltene
Anzahl von vier oder fünf Geschwindig-
keiten jedoch nicht ausreichend, man
Abbildung 4b. Riemenwcdwel und RfiderweAsel. verbindet daher mit der Stufenscheibe
in der Regel noch ein «usrüdtbares Rädervorgelege, wodurch man die doppelte Anzahl
von Umlaufzahlen erhält, und die dreifache Anzahl, wenn man zwei verschiedene
Räderübersegungen vorsieht. Man kann die Reihe noch weiter vergrößern, indem man
der Decicenvorgelegewelle zwei oder auch drei verschiedene Umiaufzahlen erteilt.
Die in Abbildung 2 gezeigte Fräsmaschine hat für den Antrieb der Schnittbewegung
eine vierstufige Scheibe und ein ausrüdibares Rädervorgelege, so daß man 2x4
Umlaufzahlen erhält. Für den Vorsdtub sind zwei Scheiben mit vier Stufen und
408 c
. TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION » » «
zwei Scheiben mit zwei Stufen vorgesehen; die ersteren lassen sich noch vertauschen,
so daß wir zunächst eine Reihe von acht und nach Umlegen des Riemens auf der
zweistufigen Scheibe noch einmal acht Umlaufzahlen für
jede Umlaufzahl der Arbeitsspindel erhalten. Diese hat
acht verschiedene Umlaufzahlen, so daß im ganzen
8 X 16 = 128 verschiedene Umlaufzahlen für den Vor-
schubantrieb möglich sind. Leider kann man eine große
Anzahl davon nicht verwenden, wie wir unten zeigen
werden.
Jedenfalls muß man bestrebt sein, innerhalb der für
eine Maschine festgelegten minimalen und maximalen
Umlaufzahlen eine große Anzahl anderer zu gewinnen,
damit man bei allen vorkommenden Sdtnittgeschwindig'
keiten und Durchmessern die richtige einstellen kann.
Wie schon gesagt, wäre deshalb eine stufenlose
Reii\e, d. h. die Möglichkeit, zwischen Minimal- und
Maximalumlaufzahl jede beliebige andere Umlaufzahl
einzustellen, das zu erstrebende Ideal, und es hat auch nidit an Versuchen gefehlt,
dieses Ziel zu erreichen oder ihm wenigstens nahezukommen.
Man hat Dedtenvorgelege konstruiert, bei welchen zwei Kegelscheiben auf den
Wellen einander genähert oder voneinander entfernt
werden können, wodurch der eigens dafür geformte Rie-
men bald am äußeren größten und bald am inneren
kleinsten Durchmesser laufen kann. Hierdurch entsteht
zwischen beiden äußersten Riemenlagen durch Verschie-
ben der Kegelscheibe die stufenlose Reihe (Abbildung 5).
Bei einem anderen Deckenvorgelege (Abbildung 6) .^i
hat man parallel gelagerte konische Trommeln verwen- ^
def, auf welchen der Riemen zwangläufig so verschoben ',
wird, daß, wenn er auf der einen Trommel auf dem Abbildung 6. Cesdiwindigheits-
größten Durchmesser, er auf der anderen auf dem wedtsel durdi konische Trommeln
kleinsten Durchmesser läuft und umgekehrt. Bei einer ""> Dedcenvoraelege.
anderen Konstruktion (Abbildung 7) hat man die konischen Trommeln auf einer Achse
gelagert; der Riemen wird vermittelst seitlich verschiebbarer Leitrollen auf die ge-
wünschten Durchmesser geführt. Auch bei diesen beiden Deckenvorgelegen kann man
von der kleinstmöglichen bis zur größtmöglichen Um-
laufzahl jede beliebige andere stufenlos einstellen. Diese
Konstruktionen haben sich jedod) in der Praxis wenig
Verbreitung verschafft, da ihre Riemenläufe ungünstig
: sind und man an der Decke überhaupt nicht gern um-
I fangreiche und komplizierte Triebwerke anbringt.
Man hat dann auch versucht, die Elemente für die
Abbildung 7. Qesdiwindigkeils- Erzeugung der stufenlosen Reihe von Umlaufzahlen in
Wechsel durA 2 Paar Doppelkronen die Maschinen selbst hineinzubauen, wie wir es in Ab-
am Dedtenvorgelege. bildung 8 bei dem Spindelkasten einer Drehbank sehen,
bei welchem Kegelscheiben zur Anwendung gekommen sind. Diese Konstruktion bean-
sprucht jedoch, wenn man auf nennenswerte Geschwindigkeitsänderungen Anspruch
machen will, sehr viel Raum und wird sich deshalb bei den gangbaren Werkzeug«
»»»„»aoaooooooooooo VQN E. HUHN f ° ° o a o e a o o o o o o o o 409
masdiinen nldit einführen. Nur bei einfacheren Maschinen, wie z. B. AbsteA»
ma3d\inen, ist man dem Ideal der stufenlosen Reihe nähergekommen, indem man
die Umlaufzahlen mit dem Vorgehen des Ab&techstahls
stetig wachsen läßt, um möglichst gleiche Schnittgesdiwin-
digkeit während eines Abstichs zu behalten. Bei der
Abstechmaschine (Abbildung 9) wird dies dadurdt er-
reicht, daß die jeweilige Entfernung des Abstechsupports
von der Mitte der Arbeitsspijidel die Friktionswellen für
den Antrieb der Arbeitsspindel durch Kettenübertragung
beeinflußt und somit die Umdrehungszahlen selbst-
tätig steigert, wenn der Stahl nach der Mitte vor-
dringt und dabei den Durchmesser immer mehr ver-
kleinert.
Freilich erreicht man eine ganz gleiche Schnitt-
gesAwindigkeit audi hier nidit, denn man kann eine AbWldungS. In den Spindelkaslen
« i_ ■. ■ j 1 "u «irn r\ _i_ J.I- n eingebautes Reibscheibenaelnebe.
Arbeitsspmdel von über ISO mm Durchmesser schließ- .
lieh nicht mit mehreren tausend Umdrehungen pro Minute laufen lassen, was ja nötig
wäre, wenn der Abstechstahl bis dicht an die Mitte vorgedrungen ist. Bei unserer
Abstechmaschine wediseln auf dem
gesamten Wege des Abstechsupports die
Umlaufzahlen im Verhältnis wie 1:3.
; Ein weiteres Beispiel für eine
stufenlose Reihe von Umlaufzahlen
haben wir im Vorschubmechanismus
der Rundfräsmaschine (Abbildung 10).
Die Vorsdiubbewegung, welche hier
.,^„, „ „ . , , „. eine kreisförmiöe ist, wird durch ein
Abbildung 9. Reibstfaeibengetnebe oline Riemen, n ., , •i r> l ^ ij.
' Reibscheibengetriebe erzeugt, welches
durch Wediseiräder von der Welle des Rädervorgeleges für die Arbeitsspindel an-
getrieben wird und seine Bewegung weiter durch andere Getriebe schließlich auf die
Aufspannspindel und somit auf das Werk-
st ücJt überträgt.
Ist nun für ein bestimmtes Material, eine
bestimmte Vorsdiubgeschwindigkeit und
einen bestimmten Durchmesser des Arbeits-
stückes die richtige Umlaufzahl durch das
Wechselräderverhältnis eingestellt, so andern
sich die Umlaufzahlen bei verändertem
Arbeitsdurchmesser entsprechend der beizu-
behaltenden Vorschubgeschwindigkeit selbst-
tätig. Dies wird erreicht durch eine Kurven-
scheibe (Abbildung 11), welche in einem
bestimmten Verhältnis zur Entfernung der
Aufspannachse des Werkstückes von der
Fräserperipherie durch Schneckentrieb der- Abbildung 10. Reibadieiben mit selbsttätiger Ein-
art eingestellt wird, daß der antreibende Stellung.
Rand der oberen Scheibe je nach der Entfernung der Aufspannachse des Werkstückes
von der Fräserperipherie bald am äußeren, bald am inneren Umfang des mittleren
f:
410 o ° TECHNISCHE MA5ZNAHMEN DER GR05ZFABR1KATI0N ° » » »
Reibsdieibenpaares wirkt und dadurdi eine kleinere oder größere Umlaufzahl auf da»
getriebene ReibsAeibenpaar übermittelt. Gleidizeitig wird audi der Rand der unteren
Scheibe, wenn sich das mittlere Sdieibenpaar der oberen Scheibe nähert und dadurch
,_^^ sdineller rotiert, vom äußeren Umfang des leßteren mit-
, genommen, wodurch also das Verhältnis der Zunahme
i an Geschwindigkeit ein nodi gröGeres wird.
Diese Beispiele der stufenlosen Reihe stehen aber
vereinzelt da; für die gangbarsten Werkzeugmaschinen
ist es bei den stufenförmigen Reihen der Umlaufzahlen
geblieben.
KRAfTEINLElTUNG UND LEISTUNG. Der Kon-
strukteur hat neben der Gewinnung der Umlaufzahlen
"'"""«Iblttfilifier Sdluir "" "'" Augenmerk auch auf die Krafteinleitung und die
ung. Kraftübertragung zu richten, da bei den Bewegungen,
d. h. beim Arbeiten, Widerstände zu überwinden sind und je nach der aufgewendeten
Zeit ein größerer oder kleinerer Effekt zu leisten ist.
Für die Arbeitsleistung gilt die Formel
Pv = 75N,
worin N die Anzahl der zu übertragenden Pferdestärken, P die daraus hervorgehende
Kraft in Kilogramm, welche am Umfang der getriebenen Scheibe Widerstand leistet,
und V die Geschwindigkeit des Riemens in Meter pro Sekunde bedeutet.
Hiernach wird die Kraft P klein, wenn v groß ausfällt. Die zulässigen Werte für
P sind in der Hauptsache abhängig vom Querschnitt des Riemens oder, da wir es
hier meist mit nur einfachen Riemen zu tun haben, von der Riemenbreite. Die
Werte für v ergeben sich aus der Umlaufzahl und dem Durchmesser der antreibenden
Riemenscheibe. Weiter sind auch die Durchmesser der Riemenscheiben noch be-
sonders von Einfluß auf die Umfangskraft P, indem nämlich nach der Theorie der
Riementriebe die zulässige Beanspruchung für 1 cm Riemenbreite mit dem Durch-
messer wädtst; ferner nimmt die zulässige Beanspruchung für 1 cm Riemenbreite zu,
wenn v größer wird.
Wir haben für diese pro Zentimeter Riemenbreite übertragbaren Kräfte unter Be-
rücksichtigung von v und d Erfahrungswerte zusammen-
gestellt (vgl. das Diagramm Abbildung 12).
In dem Diagramm sind ebenso wie in dem bereits
für die Schnittgeschwindigkeiten gezeigten Diagramm
die verschiedenen Werte schnell ohne Rechnung auf-
zufinden. Die horizontalen Geraden ergeben die Um-
fangskräfte in Kilogramm für 1 cm Riemenbreite, die
vertikalen Geraden ergeben die Umlaufgeschwindig-
keiten in Metersekunden, und die Kurven geben die
verschiedenen Riemenstheibendurchmesser in Milli-
meter an.
Aus den für die Kraftübertragung geltenden Ge-
sehen geht nun deutlich hervor, daß die zu übertragende Kraftleistung um so größer
ausfallen wird, je größer der Durchmesser der Riemenscheibe, je breiter der Riemen
und je größer die Riemengeschwindigkeit ist.
Gegen diese Fundamentalbedingungen ist nun bei Werkzeugmaschinen früher viel
gesündigt worden; es lag dies aber in der Hauptsache mit daran, daß man bis vor
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wenigen Jahren keine geeigneten Mittel zum Messen des Kraftverbrauchs von Werk-
zeugmaschinen hatte. Erst in neuerer Zeit sind wir durch elektrische Meßinstrumente
in der Lage, den Kraftverbrauch für die verschiedenen Leistungen genau festzii^stellen
und somit unseren Konstruktionsbureaus wertvolle Anhaltspunkte für die Berück-
sichtigung aller für die Leistung unserer Maschinen maßgebenden Faktoren zu geben.
Man hatte früher bei den Antrieben für die Schnitt- und Vorschubbewegung viel-
fach zu schmale Riemen und im Durchmesser zu kleine Riemenscheiben vorgesehen;
die Folge davon war, daß die Riemen nicht durchzogen, rutschten oder abfielen,
und daß man infolgedessen die maximale Leistung aus einer Maschine nicht heraus-
holen konnte.
Dies hat sich mit der allmählichen Einführung des Schnellschnittstahls noch ver-
schlimmert, und so hat man wohl häufig den Riementrieb verworfen und den so-
genannten «positiven Antrieb* gewählt, anstatt genau zu untersuchen, wobei man
dann gefunden hätte, daß man gegen die Grundbedingungen der Theorie der Riemen-
triebe gefehlt hatte.
DIE MODERNEN ANTRIEBE. Wir gehen nun auf die sogenannten .modernen*
Antriebe ein, indem wir eine Anzahl bekannter Konstruktionen vorführen, die auf
verschiedene Weise das gleiche Ziel erreichen sollen, nämlich:
1. Größere Kräfte durch die Haupt- und Vorschubantriebe in die Maschinen ein-
zuleiten, und
2. Zeit zu sparen in der Handhabung; hierzu gehört namentlich die Möglichkeit
des bequemen und schnellen Wechseins von einer Umlaufzahl zur anderen.
Beides soll erreicht werden durch die Verwandlung der Stufenriemengetriebe in
Stufenrädergetriebe. Durch die Anwendung von Rädern soll das Riemengleiten und
der dadurch bedingte Verlust an Kraftleistung vermieden werden, außerdem will man
beim Wechsel in den Umlaufzahlen durdi Sdialten mittels mehr oder weniger be-
quem liegender Hebel an Zeit sparen gegenüber dem Umlegen der Riemen auf den
Stufenscheiben.
Ob dieses Ziel bei allen Konstruktionen wirklich erreicht wird, oder ob vielfach
durch die Umwandlung nur der Mode Genüge geleistet wurde, werden wir vorerst
unerörtert lassen und dazu übergehen, die verschiedenen Konstruktionen zunächst
kurz zu erklären.
Von allen kann man behaupten, daß sie kostspielige und die Maschinen bedeutend
verteuernde Rädergetriebe sind, wenn auch ein gewisser Unterschied in bezug auf
ihre Einfachheit oder Kompliziertheit vorhanden ist.
In der Hauptsache handelt es sich, je nach der zu erlangenden Anzahl von Um-
laufzahlen, um eine kleinere oder größere Anzahl von Rädern, die untereinander oder
mit ihren Achsen wechselweise gekuppelt werden müssen, um die den verschiedenen
Umlaufzahlen entsprechenden Übersetzungsverhältnisse herzustellen.
Nach der Art ihrer Kuppelung kann man die Getriebe in zwei Hauptgruppen zerlegen:
A. in solche mit der Zahnkranzkuppelung und
B. in solche mit Achsenkuppelung.
Die Getriebe mit Zahnkranzkuppelung kann man wieder in zwei Unterabteilungen
zerlegen, nämlich:
1. in Getriebe, bei denen die Kuppelung der Zahnkränze durch axiales Ver-
schieben der Räder erfolgt,
2. in Getriebe, bei denen die Kuppelung der Zahnkränze durch radiales Ver«
schieben bewirkt wird.
412 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION q q q <>
Die Getriebe mit Achsenkuppelung lassen sich in drei Unterabteilungen zer-
legen :
1. in Getriebe, bei denen die Räder mit ihren Achsen durch Klauen gekuppelt
werden,
2. in Getriebe, bei denen die Räder mit ihren Achsen durch Ziehkeile gekuppelt
werden,
3. in Getriebe, bei denen die Räder mit ihren Achsen durch Friktion gekuppelt
werden.
Schließlich gibt es Getriebe, in denen sowohl Zahnkranz* als auch Achsenkuppe-^
lungen, sowie beide Kuppelungen in ihren Unterabteilungen gleichzeitig vorkommen»
wie dies meist bei Spindelkästen der Fall ist.
A. GETRIEBE MIT ZAHNKRANZKUPPELUNG. Getriebe mit Zahnkranzkuppe-
lung durch axiales Verschieben der Räder. 3 verschiedene Überseftungsverhältnissei
einmal mit und einmal ohne Rädervorgelege, ergeben mit 10 Rädern 6 verschiedene
Umlaufzahlen (Abbildung 13).
Getriebe mit Zahnkranzkuppelung durdi axiales Verschieben. 2x3 verschiedene
Überse^ungsverhältnisse, einmal mit und einmal ohne Rädervorgelege, ergeben mit
14 Rädern 12 verschiedene Umlaufzahlen (Abbildung 14).
Getriebe mit Zahnkranzkuppelung durch radiales Verschieben der Räder« .3 ver-
schiedene Übersetzungsverhältnisse ergeben mit 6 Rädern 3 verschiedene Umlauf-
zahlen (Abbildung 15).
Getriebe nnit Zahnkranzkuppelung durch radiales Verschieben der Räder. 3x11
verschiedene Überse^ungsverhältnisse ergeben mit 18 Rädern 33 verschiedene Um-
laufzahlen. Dieses Getriebe besteht schon seit 1892 in den Norton - Drehbänken
(Abbildung 16).
Getriebe mit Zahnkranzkuppelung durch radiales Verschieben der Räder. 3x9
verschiedene Überse^ungsverhältnisse ergeben mit zusammen 16 Rädern 27 Umlauf-«
zahlen (Abbildung 17).
Getriebe mit Zahnkranzkuppelungen durch radiales und axiales Verschieben der
Räder. 2x5 verschiedene Überse^ungsverhältnisse, einmal mit und einmal ohne
Rädervorgelege, ergeben mit 15 Rädern 20 verschiedene Umlaufzahlen der Arbeits-
spindel (Abbildung 18).
Getriebe mit Zahnkranzkuppelung durch radiales und axiales Verschieben der
Räder. 2x4 verschiedene Übersetzungsverhältnisse, einmal mit und einmal ohne
Rädervorgelege, ergeben mit 12 Rädern 16 verschiedene Umlaufzahlen der Arbeits-
spindel (Abbildung 19).
B. GETRIEBE MIT ACHSENKUPPELUNG. Getriebe mit Klauenkuppelung. Durch
4 verschiedene Übersefeungsverhältnisse 4 Umlaufzahlen mit 6 oder 7 Rädern, wozu
4 verschiedene Klauenkuppelungen betätigt werden müssen (Abbildung 20)/
Getriebe mit Klauenkuppelung. Durch 8 verschiedene Übersetzungsverhältnisse
8 Umlaufzahlen mit 8 Rädern, dazu Betätigung von 7 Kuppelungen (Abbildung 21).
Getriebe mit Ziehkeilkuppelung. Durch 4 verschiedene Übersetzungsverhältnisse
und 8 Räder 4 Umlaufzahlen (Abbildung 22).
Getriebe mit Ziehkeilkuppelung. Durch 6 verschiedene Überse^ungsverhältnisse
und 12 Räder 6 Umlaufzahlen (Abbildung 23).
Dasselbe Getriebe, jedoch dreiachsig. Durch-4x4 verschiedene Übersetzungs-
verhältnisse und 15 Räder 16 Umlaufzahlen, bei Anordnung eines Rädervorgeleges
32 Umlaufzahlen (Abbildung 23a).
> VON E.HUHN
Abbiid. 14. Die Zahnkronen
der Räder sind abgerundet
Abbildung 13. Einscheibenantrieb, alte
Ausführung, wenig benubt.
Abbild.15. Einschwingen
der RSder mittels exzen-
trbdier Ringe.
Abbildung 17. Nortonschwinge,
im Bett angeordnet
Abbildung 78. Einsdieibenantrieb
einer Drehbank.
Abbildung 20. Vorschub-
antrieb. Kuppelung der
Räder durdi Klauen.
Abbildung 19. Einsdieibenantrieb einer
Fräsmasdiine mit Verschiebung der
Räderdurch Gabel und Nortonschwinge.
Abbild. 21. Zwanglaufig ver-
bundene Klauenkuppdungen.
Abbildung 23a. Zwei Zieh
keile in zwei Wellen.
Abbildung 22. Ziehkeil
durch Gabel bewegt
Abbild.23. Ziehkeil durch Zahn-
rad und Zahnstange bewegt
414 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
Getriebe mit Ziehkeilkuppelung. Durch 1x4, 1x3, 1x2, 1x1 verschiedene
Übersetzungsverhältnisse mit 10 Rädern und 10 Umlaufzahlen (Abbildung 24).
Getriebe mit Ziehkeilkuppelung. Durch 6 verschiedene Übersetzungsverhältnisse
mit 10 Rädern 6 Umlauf zahlen (Abbildung 25).
Getriebe mit Friktionskuppelung. Durch 3x3 verschiedene Übersetzungsverhält-
nisse mit 9 Rädern und 2 Kuppelungen 7 verschiedene Umlaufzahlen (nicht für größere
Kraftübertragung geeignet) (Abbildung 26).
Getriebe mit Friktionskuppelung. Durch 4 verschiedene Räderüberse^ungen mit
8 Rädern und 4 Kuppelungen 4 verschiedene Umlaufzahlen (Abbildung 27).
Getriebe mit Friktionskuppelung. Durch 3x3 verschiedene Übersetzungsverhält-
nisse mit 9 Rädern und 6 Kuppelungen 9 verschiedene Umlaufzahlen (Abbildung 28)..
Getriebe mit Friktionskuppelung. Durch 4x2 verschiedene Übersetzungen mit
12 Rädern und 6 Kuppelungen 6 Umlaufzahlen (Abbildung 29).
C. GETRIEBE MIT ZAHNKRANZ- UND ACHSENKUPPELUNG. Getriebe mit
Klauen-, Friktions- und Zahnkranzkuppelung. Durch 2x4 verschiedene Übersetzungs-
verhältnisse, einmal mit und einmal ohne Rädervorgelege, mit 14 Rädern, 5 Klauen-
und 2 Friktionskuppelungen 16 Umlaufzahlen (Abbildung 30).
Getriebe mit Friktions- und Klauenkuppelung. Durdi 2x2 verschiedene Über-
se^ungsverhältnisse, einmal mit und einmal ohne Rädervorgelege, mit 10 Rädern,
5 Friktions- und 1 Klauenkuppelung 8 Umlauf zahlen (Abbildung 31).
Getriebe mit Friktions- und Klauenkuppelung. Durch 4x2 verschiedene Über-
setzungsverhältnisse, einmal mit und einmal ohne Rädervorgelege, mit 14 Rädern,
7 Friktions- und 1 Klauenkuppelung 16 Umlaufzahlen (Abbildung 32).
Am günstigsten in bezug auf die Räderzahl stellen sich die Getriebe mit Zahn-
kranzkuppelungen durch radiales Verschieben der Räder; jedoch lassen sie sich mit
größeren Umlaufzahlen nicht während des Betriebes schalten. Sie finden Verwendung
für Haupt- und Vorschubantriebe.
Am ungünstigsten hinsichtlich der Räderzahl stellen sich die Getriebe mit Achsen-
kuppelung durch Ziehkeile; sie lassen sich aber während des Betriebes schalten. Sie
finden vorzugsweise Verwendung bei Vorschubantrieben, indessen bei leichteren Ma-
schinen auch für die Hauptantriebe.
Die übrigen drei Arten halten die Mitte bezüglich der Räderzahl und, außer der
Friktionskuppelung, auch in bezug auf das Schalten während des Betriebes; bei lang-
samlaufenden ist solches Schalten nämlich möglich, bei schnellaufenden dagegen nicht
mehr. Sie finden hauptsächlich für Hauptantriebe Verwendung.
Am günstigsten bezüglich des Schaltens während des Betriebes stehen unbedingt
die Getriebe mit Achsenkuppelung durch Friktion. Sie eignen sich besonders für hohe
Umlaufzahlen, die während der Arbeit gewechselt werden sollen. Deshalb haben sie
audi vorwiegend bei Spindelkästen von Drehbänken Verwendung gefunden.
Darüber, was in jedem Fall das richtige ist, gehen die Meinungen noch sehr aus-
einander, und es werden noch Jahre vergehen, bis sich hierbei für die verschiedenen
Maschinengattungen vorherrschende Typen herausgebildet haben werden.
In gleicher Weise wie die Mechanismen wurden auch die einzelnen Teile be-
ansprucht. Wollte man die Dimensionen von Wellen, Spindeln, Kuppelungen, Zahn-
rädern u. dgl. nicht vergrößern und dadurch audi die Gesamtabmessungen und das
Gewicht der Maschinen, so war man zur Verwendung festerer Konstruktionsmaterialien
gezwungen. Dieselben Bedingungen waren bei dem jungen, in unglaublicher Weise
fortschreitenden Automobilbau vorhanden gewesen. Man machte sich daher die dort
' VON E. HUHN
Zwei Ziehkeile in einer Welle.
Abbildung 25. Vorgebauter Eln-
scheibenantrieb für eine Fräs-
masdiine.
Abbildung 26. Mitnahme
durdi SpreizHnge.
Abbildung 28. Antrieb der Bohrmasdiine
(Abbildung 28).
Abbildung 29. Einscheibenantrieb. Sämtlidte Oeschwin-
digkeitsstufen im Gange einadialtbar.
Abbild. 30. Die obere Adise
hat 2 Friktionskupplungen. Abbild. 31 u. 32. Gebräuchlichste Einscheibenantriebe für schwere Arbeit.
416 CO TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION oooq
erworbenen Erfahrungen zunu^e durch Verwendung gleicher oder ähnlicher Materialien.
Statt des früher verwendeten Gußeisens wird heute vielfadi Stahlguß oder Temperguß
genommen. Teile, die früher aus Siemens-Martinstahl von ca. 50 kg Festigkeit pro
qmm hergestellt wurden, macht man heute aus legierten Stählen» deren Festigkeit oft
bis 180 kg/qmm hinaufreicht. Besonders sind die hochsilizierten Stähle sowie Nidtel-,
Chrom« und Chromnickelstähle in Aufnahme gekommen. Sie alle haben außer ihrer
hohen Zerreißfestigkeit den Vorzug einer großen Zähigkeit, selbst in gehärtetem Zu-
stande, so daß sie den auftretenden großen Schlagwirkungen besonders gut ge-
wachsen sind.
Die gleitenden Flächen der Schlitten und Tische mußten den vergrößerten Drudten
entsprechend vergrößert werden, um dem so sehr gefürditeten »Fressen" entgegen-
zutreten. Besondere Aufmerksamkeit erforderten die Lager. Die spezifischen Lager-
drudte waren durch die erhöhte Kraftübertragung bedeutend gewachsen, so daß man
zu mechanischen Schmiereinrichtungen, wie Schmierringen, Tropfölern und Schmier-
pumpen, griff. Gleichzeitig ermöglichte es die geschlossene Bauweise der einzelnen
Teile, wie Rädergehäuse, Spindelkasten etc., die darin eingeschlossenen Räder und
Getriebeteile in einem Ölbade laufen zu lassen. Im allgemeinen wurde dieser Frage
erst in den legten Jahren die ihr zukommende und durch systematische Versuche
unterstützte Sorgfalt gewidmet. Heute ist man zu der Erkenntnis gekommen, daß
eine gute Zirkulation des Schmieröles die beste Lagerschmierung ist.
Die Bedingung, bei der Bedienung der Maschine falsche Handgriffe unmöglidi zu
machen, erforderte eine Verriegelung der einzelnen Mechanismen untereinander, um
Brüche zu vermeiden* So muß z. B. in der Räderplatte einer Drehbank eine Ver-
riegelung vorhanden sein, die es unmöglich macht, die Leitspindel einzuschalten,
während die Zugspindel betätigt wird, da sonst ein Rädergesperre vorhanden sein
würde, das notwendig Bruch verursachen müßte.
A PI RWTDlQ/^l-lP AMXDTPRiPi 7"^ Einführung der Einscheibenantriebe
hat das Bestreben, die Maschinen direkt
durch Elektromotoren unter Vermeidung von Transmissionen anzutreiben, viel bei-
getragen. Schon vor Ablauf des vorigen Jahrhunderts wurde, besonders bei der An-
lage neuer Fabriken, fast stets die Frage aufgeworfen, ob der Antrieb der Werkzeug-
maschinen in Gruppen von der Transmission oder einzeln durch Elektromotoren vor-
zuziehen sei. Meist wurde zugunsten des Gruppenantriebes entschieden, der unter
den damaligen Verhältnissen große Vorteile hinsichtlich der Anordnung der Trans-
mission bot. Während nämlich der alte Transmissionsantrieb die Kraft von der Dampf-
maschine direkt durch Riemen oder Seile auf die Transmission übertrug, wurden beim
Gruppenantrieb einzelne Transmissionsstränge durch Elektromotoren angetrieben. Da-
durch wurde man in der Anlage von der Richtung der Transmissionsstränge unabhängig,
bei Betriebsstörungen an einzelnen Stellen des Betriebes brauchte nur der betreffende
Strang stillgelegt zu werden u. dgl. m.
In noch weit größerem Maße ist dieser Vorteil bei dem elektrischen Einzelantrieb
vorhanden. Da bei diesem Maschine und Motor direkt verbunden werden, so fällt
dabei die Transmission und die Riemenleitung von dieser zur Maschine überhaupt
weg. Die Aufstellung der Maschinen ist somit vollständig unabhängig, und bei schweren
Arbeitsstücken können die Maschinen transportabel gemacht werden, so daß unter
Umständen mehrere Maschinen gleichzeitig an einem Arbeitsstück arbeiten können.
Dadurch wird nicht nur das jedesmalige Ausrichten, sondern auch viel Zeit gespart.
- o o 0 o o o o o o o » o o ^ o 0 f 0 VON E. HUHN o o o 0 o ■> c o e » c o o ° ° ° 417
Das bedeutet wieder die Möglichkeit kürzerer Liefertermine, also ein sdinelleres Um-
sehen des Kapitals bzw. eine Verringerung des Betriebskapitals oder Erhöhung der
Rentabilität. Anderseits weist der elektrische Einzelantrieb auch wieder entsdiiedene
Nachteile auf, deren größter wohl in
der Notwendigkeit liegt, die Maschinen
komplizierter zu gestalten und da-
durch die Betriebssicherheit infolge
vermehrter Reparaturen zu beeintrach'
tigen. Bis vor ganz kurzer Zeit war
es nämiidi nicht gelungen, die Elek-
tromotoren innerhalb gewisser Gren-
zen mit beliebigen Tourenzahlen lau-
fen zu lassen, und da der Anbau von
Stufensiheiben auf die Motorachse
nicht angängig, anderseits auch die
direkte Riemenverbindung zwischen
Motor und Maschine in den meisten
Fällen nicht möglich war, so mußte
die Abstufung der Geschwindigkeiten AbbUdunj 33. Riemenwedisel mit SAwinge.
durch Einbau von Zwischenmedtanismen geschaffen werden, oder man mußte zur
Ei n seh ei ben maschin e greifen. In beiden Fällen wurde das Ganze dadurch viel kost-
spieliger. Dann versuchte man durch Vorschaltung von Widerständen dem Elektro-
motor die gewünschten Geschwindigkeitsabstufungen zu geben, aber das hatte den
Nachteil, daß zur Erzeugung niedriger Tourenzahlen durd) die Widerstände viel Kraft
vernichtet wurde. Da aber im allgemeinen bei Werkzeugmaschinen gerade bei den
niedrigen Tourenzahlen die größte Kraft erforderlich ist, so mußten die Motoren
von vornherein entsprechend der vernichteten Kraft vergrößert werden. Man hatte
also die permanenten Kosten des Kraftverlustes und die einmaligen Mehrkosten
für den größeren Motor zu tragen.
Durch entsprechende Ankerwicitlung
und Nebenschlußregulierung kam man
dann dazu, den Kraftverlust zu ver-
meiden, aber diese Motoren waren
nur für eine bestimmte Stromart
brauchbar. Erst in allerleftter Zeit
tauchen Motoren auf, die auch für
die anderen Stromarten benu^t wer-
den könneh, und deren Tourenzahlen
im Verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 5 va-
riiert werden können, so daß z. B.
Umdrehungszahlen eines Motors von
. ■.!.., j ,^ r. ..^ , ^ o . ,. 400 bis 2000 in der Minute in beliebi-
Abbildung 34. Drelibank, deren Spindelkaslen mit Ein- ■» - j, . r i i i ■■
Scheibenantrieb durch Slufen5<heiber.spindelk«ten au» gen Zwisdienstufen wechseln können,
gewechselt werden kann. Sicher haben diese Motoren für
den Antrieb von Werkzeugmas diinen
eine große Zukunft, und es will scheinen, als ob durch sie die Konstruktion dieser
Maschinen nicht minder stark beeinflußt werden wird als durch die Einführung des
Schnelldrehstahls.
Die Tedinlk Im XX. Jahrhundm. IV. 27
418 °o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION » » » ■.
Die elektrischen Antriebe können zunächst in
zwei große Gruppen unterschieden werden, in
solche, bei denen die Gesdiwindigkeitsstufen
durch die Maschine selbst erzeugt werden, und
in solche, bei denen diese entweder durch die
Maschine und den Motor erzeugt werden oder
durch den Motor allein, in den ie(jten beiden
Fällen werden Motoren mit variabler Gescftwin-
digkeit, die schon oben erwähnt sind, verwendet.
Die elektrischen Antriebe, b^i denen die Stufen-
geschwind igkeiten in der Maschine erzeugt wer-
den, unterscheiden sidi in solche mit Schwinge
und vorgeseßtem oder eingebautem Räderkasten.
Die in Abbildung 33 gezeigte Revotverdrehbank
hat eine Schwinge für den Riemen, um diesen
beim Umlegen von einer Stufe auf die andere
lose und beim Arbeiten gespannt zu erhalten. In
Abbildung 34 sehen wir einen Räderkasten, an
dem der Motor entweder direkt mittels Räder-
übertragung oder durdt Riemen angeschlossen
wird. In diesem Falle kann der Antrieb natür-
Abbildung 35. SAteifmasAine. •** ebensogut durch Decken Vorgelege erfolgen.
Ebenso kann der Räderkasten durch Stufenschei-
benkasten erseht werden, und zwar mit dem Vorteil, daß die Masdiine eventuell nach
ihrer Fertigstellung für den einen oder den anderen Zwe<k mit geringen Kosten um-
gearbeitet wird. Abbildung 35 zeigt eine Schleifmaschine mit direkt angebautem Motor
und Antrieb der Spindel durch einen Riemen, der durch die Säule hindurchgeht.
Die Konstruktion der Revolverdrehbank mit Schwinge hat den Nachteil, daß ihre
Bedienung bzw. das Wechseln der Ge-
schwindigkeiten etwas unbequem wird,
und daß die Riemen verhältnismäßig kurz
sind, so daQ entweder ihre Durdizugsfähig-
keit leidet, oder aber die Riemen sehr
straff gespannt werden müssen, und daß
die Lager stark beansprucht werden. Bei
Radialbohrmasdiinen erreicht man durch
Vorsehen eines Räderkastens denselben
Effekt, als wenn dieser in die Maschine
eingebaut wäre. Die Schleifmaschine eig-
net sich infolge ihrer hohen Geschwindig-
keiten ganz besonders zum elektrischen
Antrieb, da die hohen Tourenzahlen des
Motors nicht erst durch Räder überseht
werden müssen. Die gewöhnlichste und
wohl auch zweckmäßigste Form zeigt die
nebenstehende Fräsmaschine Abbildung 36,
in der ebenfalls die Gesihwindigkeitsstufen
durch den Räderkasten, der in den Stän- Abbildung 36. Planfräsmaschine.
ooooooooooooooooooo VON E. HUHN oooooooooooooooo 419
der eingebaut ist, erzeugt werden, und bei der der Antrieb durdi Elektromotor so
gut wie durdi Deckenvorgelege mittels Riemen erfolgen kann.
Es ist schon früher darauf hingewiesen wor-
'den. daft für die Erforschund der Lf^istunds«
5. PRÜFUNG DER WERK- l ^-^Jden, daß für die Erforschung der Leistungs-
ZEUGMASCHINEN AUF \ fähigkeit des Schnelldrehstahls ausgedehnte Ver-
IHRE LEISTUNG | suche gemacht werden mußten, und daß die
A Notwendigkeit wissenschaftlicher Versuchsreihen
erst im jetzigen Jahrhundert eingesehen wurde. Schon im Jahre 1900 nahmen die
grundlegenden Versuchsreihen, die Taylor während der Pariser Weltausstellung be-
kanntgab, das größte Interesse in Anspruch. Weitere systematische Versuche verdanken
wir Professor Reuleaux, Thaliner, Professor Fischer und der von dem Verein deutscher
Ingenieure zu diesem Zweck eingesetzten Kommission. Besonders wertvolle Versuchs-
reihen legte Nicolson in seinem «Report on experiments with rapid cutting steel
tools'' 1903 fest. Sie bezogen sich in der Hauptsache auf die zerspante Material-
menge (kg/st), die bearbeitete Oberfläche (qcm/sek), Schnittgeschwindigkeit (in m/sek),
Schnittiefe (in mm), Vorschub (in mm), Dauer des Versuchs, Zustand des Werkzeugs
vor und nach dem Versuch, Kraftverbrauch (in mkg/st) und mechanischen Effekt (in
mkg/sek, sek/mkg/qmm und P.S.).
Die zu den Versuchen benutzte Drehbank hatte eine Spi^enhöhe von 470 mm,
und der Antrieb erfolgte durch einen Motor von 120 P.S. Als Durchschnittswerte der
höchsten Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten wurde etwa folgendes gefunden:
Material des
Arbeitsstüdces
Zug-
festig-
keit
kg/qmm
Dehnung
1 auf 100 mm
^ Stablange
Sdinittge
sdiwindigke
4.S
jt und Spanmenge in m/min bei t
43 1.6 mm Sdinittlefe
3.2
3.2
1.6
1.6 mm Vorschub
Weidier Stahl ....
Mittelharter Stahl . . .
Harter Stahl
Weidies Gußeisen . . .
Mittelhartes Gußeisen .
Hartes Gußeisen . . .
41,5
45,6
73,8
8,6
17,8
12,6
24
15
13
13,5
11,4
6,0
15,4
7,6
5,8
kg
185
156
82
205
104
79,4
18,6
16,0
9,3
19,4
10,9
6,8
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64,3
134
75,4
47
31,1
23,1
12,5
25,9
14,5
9,2
kg
107.5
80
43,2
89,5
50,1
31,8
42,2
31,0
16,5
32.4
18,2
11,2
48,6 kg pro St.
35,4 , . .
19 . . .
37,4 . „ „
21 . . .
12,9 . . .
Seit dieser Zeit ungefähr besteht ein Ringen zwischen den Werkzeugmaschinen-
konstrukteuren und den Werkzeugstahlfabrikanten, das an die Konkurrenz zwischen
Geschü^ und Geschoß einerseits und die Panzerplatte anderseits erinnert. Während
die Hüttenwerke durch Verbesserung des Herstellungsprozesses, die Verwendung besser
geeigneter Rohmaterialien sowie durch Versuche in der Änderung der Legierungen etc.
sich bemühen, die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge zu steigern, haben die Werkzeug-
maschinenfabrikanten inzwischen Maschinen hergestellt, die nicht nur erlauben, die
volle Schnittfähigkeit der Werkzeugstähle auszunu^en, sondern auch noch den weiteren
Verbesserungen der Stähle in den nächsten Jahren standhalten werden. Man ist
teilweise so weit gegangen, daß man die praktische Verwendbarkeit, in dem Bestreben,
die Leistungsfähigkeit zu erhöhen, aus dem Auge verlor.
Zur Erprobung ihrer Maschinen und Werkzeuge haben sich die hochstehenden
Werkzeugmaschinenfabriken je^t Versuchswerkstätten angelegt, in denen die Versuche
nach dem Vorbilde Nicolsons ausgeführt werden. Diese Werkstätten dienen auch
27»
420 oo TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION »ooo
M.B.V.Nt 297.
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gleichzeitig zur Ausprobierung der Zweckmäßigkeit neuer Konstruktionen und Media-
nismen sowie der Verwendung der verschiedenen Materialien. Sie sind mit allen
Apparaten zum Messen der verbrauchten Kräfte und auftretenden Widerstände und
der angewendeten Ge-
sdiwindigkeiten versehen
und müssen in enger Ver-
bindung mit dem Kon-
struktionsbureau stehen,
dem die ermittelten Er-
gebnisse und Tabellen
als Unterlagen für wei-
tere Neukonstruktionen
dienen sollen.
Hinsichtlidi der Lei-
stungsfähigkeit dient da-
bei meist das Verfahren
Nicolsons als Sdiema.
Sollen die einzelnen Teile
der Maschine auf ihre
Haltbarkeit bei stärkster
Beanspruchung auspro-
biert werden, so ist der
Gedanke grundlegend,
daß beim Riemenantrieb
der Riemen, beim elek-
trischen Antrieb der Mo-
tor der schwächste Teil
sein soll, d. h. daß alle
Teile der Maschine bei
höchster Beanspruchung
des Riemens oder des
Motors haltbar gegen
Bruch, Verbiegung und
Abnutzung sein müssen.
Dabei kann die Abbrem-
sung der eingeleiteten
Kraft entweder durch Zer-
spanungsversuche oder
auch durch Reibung mit-
tels eines Pronyschen Zau-
Abbildung 37. Versuchstabelle der Maschine Abbildung 36. '?^"'f.Ä*.y'^ '^*\^^''
^ stungsfahigkeit der heu-
tigen Maschinen zu charakterisieren, fügen wir nachfolgend zwei Versuchsberichte ein,
und zwar von einer Fräsmaschine, Abbildung 36, und einer Schruppdrehbank, Abbil-
dung 39. Der Bericht Nr. 136 über die Fräsmaschine stellt in der Reihe der Versuche
die achte Tabelle vor. Es sind demnach im ganzen 144 Versuche zur Erprobung der
Leistungsfähigkeit und der Stabilität der Maschine nötig gewesen. Dazu kommen noch
die Versuche zur Ausprobierung des Räderkastens für den Antrieb und des Räder-
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ABSCNOHHEHE SFMRtMSCUlM VORS.'«' H INT. StkhU •
Bei Versuch b brach das Arbcitsstuck.weil es im Surch-
NESSEXZU SCHWACH WAR. UN DER HOHEN BlANSFRUCHUNG WIDER-
STEMM ZU KÖNNEN.
* Für Offert - Ahgabih benutzen'
kastens für den Vorschub. Es ist klar, daß derartig ausgedehnte und in jeder Hin-
sicht abschließende Versuche nicht nur außerordentlich viel Kosten verursachen, son-
dern auch viel Zeit in Anspruch nehmen. Allerdings bringen sie auch den Vorteil
einer vollständig auspro-
bierten Konstruktion und
die Sicherheit, daß den
Käufern Maschinen über-
geben werden, die hin-
sichtlich ihrer Leistung
und ihrer Dauerhaftigkeit
allen Ansprüchen gerecht
werden. Die größte Lei-
stung der Fräsmaschine
mit 138 kg pro Stunde
wurde erzielt bei einem
minutlichen Vorschub des
Werkstückes von 210 mm
und bei einer Schnittge-
schwindigkeit des Werk-
zeugs von 10,3 m in der
Minute, während bei grö-
ßerer Schnittgeschwindig-
keit von 24 m oder bei
größerem Vorschub von
260 mm diese Leistung
nicht erreicht wurde. Die
verbrauchte Energie inkl.
der durch Reibung in der
Maschine verbrauchten
Kraft betrug im Maxi-
mum 14,2 P.S., so daß für
jedes Kilogramm Späne
0,103 P.S. nötig waren.
Im günstigsten Falle sank
diese Ziffer auf 0,097. Das
ist ein außerordentlich
günstiges Resultat, und
wenn man noch bedenkt,
daß der Leerlauf der Ma-
schine nur 0,8 P.S. er- |
, , ' 1 « j. iv- Abbildunfl 38. Versuchstabelie der Sdiruppdrehbank Abbildung 39.
behaupten, daß die Kon-
struktion dieser Maschine zu den hervorragendsten gehören dürfte, die augenblicklich
existieren.
Ähnliche und gleich günstige Ergebnisse zeigt die für die Schruppdrehbank Ab-
bildung 39 aufgestellte Versuchstabelle mit einer Maximalzerspanung von 234 kg pro
Stunde. Hier wurden pro Kilogramm erzeugten Span 0,078 P. S. verbraucht. Bei
allen derartigen Versuchen, die den Zweck haben, die äußerste Leistungsfähigkeit
BCRLIN. pewJLO^APRUu— 43A(L^
422 o ■> TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION " " <> o
der Masdiine zu finden oder aber die sdtwadien Teile der Masdiine kennen zu lernen,
müssen die Riemen über das nafürlidie Mal) hinaus gespannt werden, so daß die
Maximalzahl der erreidi-
ten Spanmenge nidit als
normale Leistung betradt-
tet werden darf; vielmehr
muß die Leistungsfähig-
keit der Masdiine so an-
gegeben werden, daß der
Riemen genügend Le-
bensdauer hat und die
Teile der Masdiine keiner
allzu hohen Abnußung
unterworfen sind. Wie
Abbildung 39. Sdiruppdrehbank. gdion eTwShnt, muß der
Riemen bzw. der Motor bei einer riditig durdtkonstruierten Masdiine stets der
sdtwädiste Teil sein, denn bei der Beredinung während der Konstruktion wird für
sämtlidie Konstruktionsteile gewöhnlidi eine vier- bis sedisfadie Sidierheit eingesegt.
i' ".7 ! I^it den großen Fortsdiritten, die der Werk-
6. PRÜFUNG DER WERK- l J l zeugmasdiinenbau hinsiditlidi Leistungs-
ZEUGMASCHINEN AUF j fähigkeit und Konstruktion gemadit hat, hielt
IHRE GENAUIGKEIT I audi die Erhöhung der Präzision gleidienSdintt.
Nur sehr wenige Werkzeugmasdiinenfabriken
nahmen vor 1900 eine Prüfung ihrer Erzeugnisse hinsiditlidi ihrer Genauigkeit vor;
die meisten lieferten ihre Masdiinen in dem oft sehr mangelhaften Zustande ab, der
durdi ungenügende Einriditungen, nadilässige Fabrikation und Unkenntnis guter Meß'
verfahren bedingt war. Die Folgen beim Gebraudi derartig ungenauer Masdiinen
blieben zwar niemals aus, aber da die Kenntnis genauer Masdiinenarbeit nidit all-
gemein bekannt war, so fand man sidi damit ab, die sdiledit vorgearbeiteten Teile
durdi Handarbeit auf die nötige Genauigkeit zu bringen. Erst als die Erkenntnis
durdidrang, daß man mit guten und genauen Masdiinen die Arbeiten ebensogut und
sogar nodi besser ohne Erhöhung der Löhne masdiinenfertig ausführen kann, madite
sidi das Bedürfnis nadi Prazisionsmasdiinen geltend. Besonders als das Prinzip der
Herstellung austausdibarer Teile nadi dem Grenzlehrensystem sidi Bahn bradi, war
für ungenaue Masdiinen die Zeit abgelaufen, und heute sind fast überall in fort'
gesdirittenen Fabriken beim Kauf neuer Masdiinen die Genauigkeit neben der Leistungs-
fähigkeit Faktoren, die mehr gelten als niedrige Preise für minderwertige Ausführungen.
Daher werden in allen besseren Fabriken jegt die Masdiinen auf ihre Genauigkeit
untersudit.
So wie im Versudisraum werden audi bei der Revision der fertigen Masdiine Be-
ridite über die Genauigkeiten derselben niedergelegt, und zwar sind hier die Grenzen
der zulässigen Ungenauigkeit von vornherein bestimmt, so daß jede Masdiine, deren
Einzelteile diese Ungenauigkeiten übersdireiten, zurüdtgewiesen werden muß. Die
nebenstehende Tabelle, Abbildung 40, zeigt den Revisionsberidit für eine Drehbank.
Die gefundenen Ungenauigkeiten werden von dem Revisor in die erste Kolonne ein'
getragen und dürfen die in der zweiten Kolonne angegebenen zulässigen Toleranzen
nidit übersteigen.
ooooooooooooooooooo VON E.HUHN oooooooooooooooo 423
1
117ir haben schon erwähnt, daß nur
LUDW. LOEWE & CO.
ACTIENGESELLSCHAFT
BERLIN NW. 87
DNCcn tcMunnAUOf
DREHBANK No.J^c_ MOD.Z . . FABR.*No./^^/.
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0.02 —
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Mif2000—
«ttf2000aB
j ?• DIE WERKZEUGMASCHINEN | VT die spanabhebenden Werkzeug-
I ALS ZEITSPARENDE MASCHINEN | maschinen zur Betrachtung gezogen
\ ..............^ werden sollen. Sie können ihrer Ver-
wendbarkeit nadi in zwei große Gruppen zerlegt werden: in solche für allgemeine
Zwecke« also in ihrer Art universelle Masdiinen« und in soldie, die nur engbegrenzten
Zwecken dienen. Zu den ersten gehören die normalen Drehbänke, Revolverdrehbänke,
Sdileifmasdiinen, Bohrmaschinen, Fräsmaschinen und Hobelmaschinen. Sie sind so-
wohl für Einzel- als auch für Massenfabrikation brauchbar, während die Spezial-
maschinen fast ausschließlich in der Massenfabrikation gebraucht werden. Die letzteren
bezeichnet man meist als
Spezialmaschinen , weil
sie nur für spezielle Ar-
beiten brauchbar sind.
Nach der Art und Weise,
wie sie bedient werden,
kann man die Werkzeug-
maschinen unterscheiden
in Handmaschinen, selbst-
tätige oder halbautoma-
tische und in ganzauto-
matische Maschinen. Der
Zweck aller Werkzeug-
maschinen ist die Form-
gebung der rohen oder
vorgearbeiteten Materia-
lien, speziell der Metalle,
durch Spanabnahme. Als
spanabhebendes Mittel
dient das Werkzeug, das
einfach oder zusammen-
gese^t und in beiden Fäl-
len mit einer oder meh-
reren Schneidkanten ver-
sehen sein kann. Die
einschneidigen Werkzeuge
nennt man Stähle oder
Stichel. Die mehrschnei-
digen können aus meh-
reren Stichein zusammen-
gese^t sein, oder sie kön-
nen, wie bei den rotie-
renden Werkzeugen, Boh-
rern, Fräsern etc., aus
einem Stück bestehen.
DAS BETT IST AUF SEINER GANZEN LANGE HOHL
BALLIG
DIE PRISMAFOHRUNGEN SIND PARALLEL BIS AUF
ZUR PRISMAFOHRUNG DES BETTES WEICHEN AB:
«) DIE ACHSE DES SHNDEUCASTENS SEITUCH
VERTIKAL
b) DIE ACHSE DES REITSTOCKES SEITLICH
VERTIKAL .. „
DIFFERENZ ZWISCHEN SPINDELKASTEN «ACHSE UND REIT.
STOCK.ACHSE VERTIKAL
SEITLICH
MASCHINE DREHT IN DER PLANRICHTUNG HOHL
DER BUND DER ARBEITSSPINDEL SCHLAGT
DER KONUS DER ARBEITSSPINDEL SCHLAGT
>«if300.
1 "*•
«u(300 —
«iflOO»
BERLIN. DEN
^ %4^A4^ 191Jt-
BETRIEBSLEITER:
^LL.f^.:fC
REVISIONSMEISTER:
/2LA..r/^r^^
Abbildung 40.
Revisionsattest der Drehbank Abbildung 34.
Sdiließlidi können auch Fräser wieder zu Fräsersäfeen zusammengesefet werden. Die
Spanabnahme kann durch hin und her gehende oder drehende Bewegung des Werk-
stückes oder des zu bearbeitenden Materials oder durdi beide zugleich erfolgen. Die
424 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION qoqo
Spanstärke wird durdi den Vorsdiub erzielt, d. i. durdi die Fortbewegung des Werk-
zeugs oder des Rohmaterials vor dem Schnitt oder während des Schnittes. Unter
Schnittgeschwindigkeit versteht man die Schnelligkeit der Bewegung, mit der die Span**
abnähme erfolgt. Je nachdem alle diese Bewegungen von Hand oder medianisdi
ausgeführt werden, nennt man sie Hand- oder selbsttätige Bewegungen.
Das außerordentlidie Anwachsen der Industrie in allen Kulturländern und in allen
Branchen hat es mit sich gebracht, daß die Arbeitskraft der Menschen immer wert««
voller geworden ist. Seitdem die Maschine zur Gehilfin des Menschen bei der Arbeit
wurde, ist in stetig sich steigerndem Maße die Arbeitsmenge gewachsen. Durch die
verbilligte Herstellung aller Gebrauchsgegenstände infolge der Maschinenarbeit ist der
Verbrauch derselben gestiegen und dadurch die ganze Lebensführung eine höhere
geworden. Diese beiden Tatsachen, nämlich die vermehrte Gelegenheit zur Arbeit
und der sehr verständliche Zug des Kulturmenschen nach einem gewissen Luxus
tragen naturgemäß dazu bei, den Preis für geleistete menschliche Arbeit zu steigern»
Anderseits ist durch den erleichterten Austausch der Erzeugnisse infolge der heutigen
Verkehrsmittel die freie Konkurrenz gewachsen. Kein Wunder also, daß man durch
Verbesserung der Arbeitsmethoden und vor allem durch Verbesserung der Maschinen
die Arbeitslöhne am einzelnen Stück zu verringern sucht. Stets hat ein Steigen der
Löhne das Bestreben gezeitigt, die dadurch verursachten Mehraufwendungen durch
verbesserte Maschinen wieder auszugleichen, und Länder mit besonders hoch bezahlten
Arbeitskräften haben auch meist in der Herstellung von Maschinen, mit denen Zeit
bzw. Arbeitslöhne gespart werden können. Hervorragendes geleistet. Auf diese Weise
ist die so hoch entwickelte amerikanische Industrie entstanden, und ebenso hat sich
in Deutschland unsere noch vor 40 Jahren so schwache Industrie zu einer Höhe
emporgeschwungen, daß aus dem früheren Agrarland heute eines der ersten Industrie-
länder geworden ist.
So wie im allgemeinen, so macht sich auch in der Fabrikation und in der Her-
stellung der Werkzeugmaschinen das Bestreben geltend, die aufzuwendenden Arbeits-
zeiten zu verringern. Um dieses Bestreben und die dadurch erzielten Fortschritte
verständlicher zu machen, wollen wir den Gang einer Arbeit an der Werkzeugmaschine
analysieren.
Fast alle Arbeiten lassen sich in folgende Operationen zerlegen: Festspannen und
Ausrichten des Arbeitsstückes, Einspannen und Einstellen der Werkzeuge, Einstellen
der Arbeitsbewegung an der Maschine, die eigentliche Bearbeitung des Arbeitsstückes
durch die Werkzeuge und das Abnehmen des bearbeiteten Stückes.
Wir sehen also, daß außer der Zeit für den eigentlichen Arbeitszweck eine Reihe
von Arbeiten nötig werden, die aber nur Mittel zum Zweck sind, und wenn man
bedenkt, daß diese Nebenarbeiten oft mehr Zeit erfordern als diejenige, die zur
Formgebung durch Bearbeitung nötig ist, so ist klar, daß die Bestrebungen, diese
Nebenarbeiten zu verkürzen oder gar wegfallen zu lassen, von gleichem Wert sind
wie die zur Verkürzung der Arbeitszeit durch Vergrößerung der Schnittgeschwindig-^
keiten mittels des Schnellschnittstahls, die zu Anfang behandelt wurde. Die weit-
gehendsten Erfolge in dieser Hinsicht werden durch Herbeiführung der Massenfabri«»
kation, die später behandelt werden soll, erzielt, weil dabei die Wiederholung einzelner
Arbeitsoperationen einfach wegfällt. Z. B. ist bei der gleichen Bearbeitung einer Reihe
von Teilen das Einspannen und Einstellen der Werkzeuge und das Einstellen der
Maschine nur einmal nötig, so daß die Zeit dafür beim zweiten und folgenden Arbeits-
stück gespart wird. Bei automatischen Maschinen, die ja fast nur bei Massenfabri-
. VON E. HUHN o o » 0 o o » o » » o 0 » o o t. o 425
kation benugt werden können, fällt oft auch noch das Ein- und Abspannen des
Arbeitsstückes weg. und es bleibt als regelmäSige, bei jedem Stüdc wiederkehrende
Arbeit nur reine Maschinenarbeit übrig.
Bei Einzelfabrikation lassen sich diese Nebenarbeiten aber nicht vermeiden, und
daher versucht man Maschinen und Werkzeuge so zu konstruieren, daß die dafür
notwendige Zeit so gering wie möglich wird. Die
einzelnen Bewegungen der Maschinen werden
möglichst nach allen Richtungen selbsttätig ge-
macht und diese Bewegungen durch Auslöse-
vorrichtungen und bequem einstellbare An-
schlage selbsttätig begrenzt. Der Wechsel der
UmdrehungS' oder der Vorschubgeschwindig-
keiten wird so eingerichtet, daß man sie, ohne
die Masdiine anzuhalten, fast momentan aus-
führen kann,
DIE HEUTIGEN WERKZEUGMASCHINEN.
Einige derartige Einrichtungen haben wir in den
voraufgegangenen Kapiteln bereits kennen ge-
lernt. Ein weiteres, recht gutes Beispiel ist die
in Abbildung 41 gezeigte Bohrmaschine. Für
das bequeme und schnelle Aufspannen der Ar-
beitsstücke ist sowohl der untere wie der obere
Tisch reichlich mit Spannuten versehen. Der
obere Tisch läßt sidi sowohl um den Haupt-
ständer wie auch um seine eigene Achse drehen
und ermöglicht so eine schnelle Einstellung der
Arbeitsstücke. Die selbsttätige Bewegung der
Bohrspindel läßt sich durch einen verstellbaren
Anschlag selbsttätig auslösen, und die Tiefe des Abbildung 41. Bohrmaschine. Siehe den
gebohrten Loches ist auf einer Skala auf der '^"'"^'' Abbildung 28.
Pinole der Bohrspindel ablesbar. Sämtliche Handgriffe bzw. Bewegungen der Ma-
schine lassen sich direkt vom Stande des Arbeiters betätigen, so daß für die Be-
dienung, für das Wechseln der Geschwindigkeiten usw. die Zeit auf das geringste Maß
reduziert wird.
Die in Abbildung 43 dargestellte Zug- und Leitspindeldrehbank besitit im Spindel-
kasten ein durch Stufenscheibe angetriebenes Duplexrädervorgelege und hat 9 Ge-
schwindigkeiten, von denen 3 ohne und 6 mit Rädervorgelege laufen. Der Axialdruck
der Arbeitsspindel wird durch ein Kugellager am hinteren Ende des Spindelkastens
aufgenommen. Die Übertragung auf die Leitspindel kann sowohl durch Wechselräder
als auch direkt durch den Räderkasten erfolgen. Ebenso kann die Zugspindel sowohl
durch die Wechselräder als auch durch den Räderkasten mit je 5 verschiedenen Vor-
schubgeschwindigkeiten bewegt werden. Für die Längsbewegung des Supports sind
an der unteren Seite des Bettes Anschläge angebracht, die die Supportbewegung nach
beiden Seiten selbsttätig auslösen. Ebenso wird die Weiterbewegung des Supports
durch Anschläge vor- und rückwärts ausgeführt. Das Einschalten der Leitspindel sowie
der Spindel für den Langzug kann nicht gleichzeitig geschehen, da beide Bewegungen
untereinander verriegelt sind. Um Gewinde mit hohen Steigungen schneiden zu
können, ist eine besondere Übertragung im Spindelkasten vorhanden, die die Um-
426 ° ° TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION ° ° °°
drehung der Stufensdteibe direkt auf die Leitspindel überträgt, ohne erst über das
Rädervorgelege zu gehen. Eine Abart dieser Drehbank ist die in Abbildung 39 ge-
zeigte Schruppdrehbank. Sie ist mit Einsdieibenantrieb ausgeführt, der Spindelkasten
hat 4 Geschwindigkeiten mit Friktion
und 1 doppeltes Zahnradvorgelege.
Die Eigentümlichkeit dieser Maschine
ist, daß sie speziell zur Abnahme
großer Spanmengen, also für schwere
Arbeiten konstruiert ist. Zu diesem
Zweck besigt sie auf dem Support
zwei Stahlhalter zur Aufnahme der
Drehstahle und ist mit einer Einrich-
tung zur Zuführung großer Kühl-
flüssigkeitsmengen versehen. Beide
Stahl halter können sowohl gleich-
zeitig als auch einzeln von Hand be-
,.,.,, .„ u- . j IL u wegt werden und erleichtern so die
Abbildung 42. riinterdrehbank. i-. . ,i ■ c*-li a l -.
tinstellung der btahle am Arbeits-
stück. Zur Aufnahme des Kühlwassers und der Späne ist die Maschine mit einer
Art Mulde versehen, die sich unter dem Bett befindet. Der Antrieb des Längsganges
des Quersupports geschieht in der Weise, daß die Bewegung durch die an der vor-
deren Seite des Bettes angebrathte Zugspindel zunächst nach der Mitte des Supports
geleitet wird und von dort gleichzeitig auf die an der vorderen Seite und der hinteren
Seite des Bettes befindlichen beiden Räderplatten. Auf diese Weise wird, entsprechend
der großen Beanspruchung, auf beiden Seiten der Zug des Supports vorteilhaft und
der Beanspruchung entsprechend ausgeführt. In Abbildung 42 und 42a ist eine Hinter-
drehbank wiedergegeben, die zur Herstellung hinterdrehter Werkzeuge dient, und zwar
können diese Werkzeuge ebensowohl mit geraden als mit spiralförmigen Zähnen be-
arbeitet werden. Zur Herstellung
von Fräsern , Gewindebohrern und
ähnlichen Werkzeugen sind 2 Sag
Wechselräder mit entsprechenden
Scheren angeordnet. Die Schwierig-
keit, die Spirale mit hohen Steigun-
gen durch Wechselrader zu ermög-
liehen, ist durch den Einbau eines
an der hinteren Seite des Bettes und
Spindelkastens angebrachten Diffe-
rentialgetriebes ermöglicht. Die vor-
und rücjtläufige Bewegung des Stahl-
halters beim Drehen erfolgt durch
ein Kurvenräderpaar, das in dem un-
teren Support eingebaut ist. ...-,■ .„ n-j j.. »ul-u «.
r,. '^'^ . , > , .. Abbildung 42a. Rudiansidit von Abbildung 42.
Bis vor wenigen Jahren hatte die
Drehbank den Zwedc, die rotierenden Teile nicht nur auszuschruppen, sondern auch
fertigzustellen. Da aber die Sauberkeit und die Genauigkeit der reinen Drehbank-
arbeiten in den meisten Fällen nicht den Anforderungen entspricht, wie sie bei
vielen Maschinenteilen gefordert werden, so wurden die Teile nach dem Drehen
' VON E. HUHN 0 o , o o o 0 o o o o « c 0 o o 427
unter Zuhilfenahme von Feile und Schmirgelleinwand gesdiliditet und bei Bedarf
poliert. Neuerdings wird diese Arbeit der Fertigstellung der Teile nicht mehr auf Dreh-
bänken, sondern auf Schleifmaschinen ausgeführt. Man hat zu diesem Zweck Schleif-
maschinen konstruiert, mit denen
man in kürzerer Zeit diese Arbeiten
ausführen kann als auf der Dreh-
bank. Während man im vorigen
Jahrhundert die gewöhnlichen Rund-
schleifmaschinen fast nur zum Schlei-
fen gehärteter oder außerordentlich
genauer Teile benu^te, ist man heute
dazu übergegangen , die Schleif-
maschine als Zusat}mas<hine der
Drehbank zu betrachten und die Ar- Abbildung 43. Drehbank In normaler Bauart,
beiten so herzustellen, daß man sie zunächst auf der in Abbildung 43 dargestellten
Schruppdrehbank ausschruppt, die Bunde, Schultern und Gewinde auf der Drehbank
ausführt und die Schlichtarbeiten schließlich auf der Schleifmaschine bewerkstelligt.
Diese neueren Schleifmaschinen sind von so außerordentlicher Leistungsfähigkeit, daß
Materialzugaben bis 1 mm schneller abgenommen werden, als dies auf der Drehbank
möglich ist.
Die in Abbildung 44 dargestellte Nortonschleifmaschine, eine Konstruktion des
Amerikaners Ch. Norton, hat bei der Bearbeitung von Rotationskörpern eine bedeu-
tende Umwälzung seit ihrem Erscheinen hervorgerufen, Sie dient ausschließlich zum
Schleifen zylindrischer oder schwach konischer Teile und ist in ihren Spezialausführungen
für eine große Reihe von Arbeiten brauchbar, die auf der Drehbank oft nur unter
besonderen Schwierigkeiten ausgeführt werden können. Sie charakterisiert sich be-
sonders durch eine ziemlich große und verhältnismäßig breite Schmirgelscheibe und
einen außerordentlich starken Antrieb. Die Werkstücite werden in eigentümlich ge-
formten Lünetten aufgenommen, und zwar werden zur Erzietung guter und schneller
Arbeit so viel Lünetten gegen das Arbeitsstück gese^t, als es dieses zuläßt. Auch hier
sind sämtliche Handgriffe, die zur
Veränderung von Schnitt- und Vor-
schubgeschwindigkeiten, zum Anhal-
ten und Anlaufen der Maschine usw.
dienen, so angeordnet, daß der die
Maschine bedienende Mann sie vom
Plag aus bewerkstelligen kann. Die
Zustellung der Schleifscheibe ge-
schiebt selbsttätig und kann zwischen
0,005 und 0,1 mm reguliert werden.
Die Bewegung des Tisches sowohl
als die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Arbeitsstückes ist in weiten Gren-
Abbildung 44. Runds tWeifmasAine. zen regulierbar. Die Spanabnahme
bei }edem Hin- und Hergang des Arbeitsstückes beträgt beim Sdiruppen gewöhnlich
0,06 bis 0,08 mm, und da die Vorschubgeschwindigkeit des Tisches pro Umdrehung des
Arbeitsstückes gewöhnlich 40 — 50 mm beträgt, so erklärt sich hieraus die außerordent-
liche Leistungsfähigkeit der Maschine.
428 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
Abbildung 45. Oben: Späne von
weidiem Stahl. Unten links: Späne
von GuQstahl. Unten rechts: Späne
von gehärtetem Stahl.
Diese Rundsdileifmasdiinen werden in Zukunft in
der Metallbearbeitung eine außerordentlidie Rolle, ahn"
lieh wie die Drehbank, spielen, und es dürfte wenige
Werkstätten geben, in denen sie nidit mit Erfolg be*
nu^t werden könnten. Allerdings sdieint diese Zeit
nodi nicht gekommen zu sein, denn die Kenntnis der
Vorgänge beim Sdileifen sind nodi redit wenig bekannt.
Bezüglidi der Wirkungsweise der Sdileifsdieibe muß
darauf hingewiesen werden, daß die Wirkung einer
korrekt arbeitenden Schleifscheibe bzw. der einzelnen
Sdimirgelkörner derjenigen des Drehstahls ganz ähnlidi
ist. Die Schleifmaschine ist, wie die Drehbank, eine
spanabhebende Maschine, und die in Abbildung 45
wiedergegebenen vierfach vergrößerten Sdileifspäne zei-
gen deutlich die späneartige Materialzerteilung. Aus
der sehr großen Anzahl der Schmirgelkörner und der
hohen Umfangsgeschwindigkeit, der man die Schleifscheibe unterwerfen kann, geht
einerseits die hohe Leistungsfähigkeit tro6 der geringen Größe des einzelnen Spans
hervor, anderseits aber erklärt sich dabei die Schwierigkeit, ein Werkzeug mit derart
vielen kleinen Schneiden scharfzuhalten, denn die Anzahl der Schneiden einer Scheibe
von 500 mm Durchmesser und 50 mm Breite beträgt im
Mittel ca. 10 Millionen. Bedenkt man, daß eine der-
artige Scheibe bei einer Umdrehungszahl von ca. 1100
pro Minute bei jeder dieser Umdrehungen jedes in der
Peripherie derselben liegende Körnchen zum Schnitt
führt, so kann man sich die Leistungsfähigkeit einer der-
artigen Schleifscheibe leicht erklären. Die eigenartig ge-
formten Lünetten sind in Abbildung 46 und 47 wieder-
gegeben. In Abbildung 48 sind zwei typische Arbeits-
stücke dargestellt, von denen das obere das vorgeschruppte
Stück mit den abgedrehten Spänen zeigt, während das ^^^^eiim^^^
untere das fertiggeschliffene Stück darstellt. An dem vor- * ^* "**^
geschruppten Stück kann man ersehen, wie außerordentlich starke Vorschübe beim
Ausschruppen genommen werden können. Um die Leistungsfähigkeit der Schleif-
maschine zu illustrieren, sei ein typisches Beispiel gewählt. Es soll eine Stahlwelle
mit 65 mm Durchmesser auf 55 mm fertig bearbeitet werden bei einer Länge von
350 mm. Auf der Drehbank würde das Schruppen und
Schlichten mittels Schnelldrehstahls und das Nadiarbeiten
_j . von Hand eine Arbeitszeit von ca. 40, Minuten erfordern.
y Holzbacken ^ Beim Vorschruppen mittels Schnelldrehstahls auf der
Drehbank und Fertigschleifen auf der Schleifmaschine
bei einer Materialzugabe von 0,4 — 0,8 mm im Durch-
messer würde die gesamte Arbeitszeit nur ca. 12 Minu-
ten betragen. Das würde eine Zeitersparnis von etwa
70 ^/o ergeben, und dabei wäre noch der Vorteil vor-
handen, daß beide Operationen, sowohl das Drehen
Abbildung 47. Wirkungsweise der wie auch das Schleifen, von weniger geübten Arbeitern
Lünette Abbildung 46. ausgeführt werden könnte, denn die Handhabung der
VON E. HUHN 0 O O 0 O 6 O 0 O O O 0 0 O O 0 429
Sdileifmasdiine läßt sich von einem intelligenten Arbeiter in wenigen Stunden er-
lernen.
Die bisher beschriebenen Nasdiinen, verschiedene Drehbänke und die Schleif-
maschinen waren in ihrer Art mehr oder weniger Universalmaschinen zur Herstellung
von Rotationskörpern und werden im all-
gemeinen sowohl zur Einzelfabrikation als
auch zur Massenherstellung benußt. Die
folgenden Maschinen , Revolverdrehbänke
und automatische Revolverdrehbänke, sind
Maschinen, deren Verwendung eine Nassen'
fabrikation oder doch wenigstens die Her-
stellung einer größeren Anzahl gleicherTeile
vorausseht. Die verschiedenen Konstruk-
tionen der Revolverdrehbänke unterscheiden
sich hauptsädilich in der Art, wie der Revol-
verkopf, der zur Aufnahme der Werkzeuge
dient, gelagert ist. Es gibt zwei Hauptarten, Abbildung 48. Oben : Gesdjiiffene» Stüd^
i, ■• L ■ .1 j li -1 Unten: Gesdirupptea Stüdt.
soJche mit horizontalem und solche mit
vertikalem, um die horizontale Achse drehbarem Revolverkopf. Beide Konstruktionen
haben ihre Vorteile und ihre Nachteile, doch sind die Revolverköpfe mit vertikaler
Achse mehr gebräucfilidi. Ähnlich wie bei der Drehbank ist in den meisten Fällen
(siehe Abbildung 49) ein Support angebracht, der zur Aufnahme zweier oder mehrerer
Werkzeuge dient, und an Stelle des Reitstockes tritt der Revolverkopf, dessen Boh-
rungen ebenfalls zur Aufnahme der Werkzeuge bestimmt sind. Beide Werkzeugträger,
Support und Revolverkopf, können nadieinander oder gleichzeitig zum Arbeiten ge-
bracht werden. Der Revolverkopf ist gewöhnlich so eingerichtet, daß er bei der Rück-
bewegung durch das an der Vorderseite sichtbare Handkreuz sich selbsttätig um seine
Adise dreht, so daß nacheinander
sämtliche in den Bohrungen befind-
liche Werkzeuge zum Schneiden kom-
men. Bei der dargestellten Revolver-
drehbank sind ebenfalls sämtliche
Bewegungen selbsttätig und können
auch selbsttätig durdi einstellbare
Anschläge ausgelöst werden. Die ver-
schiedenen Geschwindigkeiten der Ar-
beitsspindel sind während des Gan-
ges der Maschine eihriJcitbBr, ebenso
die verschiedenen Vorschubgeschwin-
! digkeiten des Revolverkopfes sowie
I des Supports. Beim Revolverkopf
ist am hinteren Ende eine Trommel
Abbildung 49. Revolverdrehbank. holbautomatisA. ^^^ ^^^^ verschiedenen Anschlägen
angeordnet, von denen jeder für das entsprechende Werkzeug im Revolverkopf be-
stimmt ist, so daß die Einstellung der Werkzeuge unabhängig voneinander erfolgen
kann. Unter dem Bett befindet sich eine Mulde zum Auffangen der Späne und des
Kühlmaterials und unter dieser das Sammelgefäß für das Kühlmaterial, Eine Pumpe
saugt aus diesem Sammelgefäß das Kühlmaterial und bringt es durch eine Rohrleitung
430 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GR052FABRIKATI0N <>»■><>
auf die sdineidenden Werkzeuge. Eine weitere Vervollkommnung der selbsttätigen
Revolverdrehbank ist die in Abbildung 50 dargestellte automatisdie Revolverdrehbank.
Während bei der vorigen die Bewegungen durd\ Einschalten von Hand eingeleitet
werden mußten, geschieht bei dieser
der ganze Arbeitsvorgang vollkommen
selbsttätig, bis auf das Einbringen
des Rohmaterials. Das aus Stangen
zu verarbeitende Rohmaterial wird
von dem Arbeiter in die Spindel ein-
geführt, und die übrigen Arbeitsopera-
tionen erfolgen selbsttätig derart, daß
das Vorsdiieben des Materials sowie
sämtlidie Arbeitsoperationen nachein-
Abbildung 50. Ganiautomatisthe Revolverdrehbank, ander durdi Methanismen betätigt
werden, die für die versdiiedenen herzustellenden Stüdte einstellbar sind. Revolver-
kopf und Abstedisupport sind, wie bei der vorigen Maschine, mit Einrichtung zur
Aufnahme der Werkzeuge ausgestattet. Die Maschine besigt Einrichtungen für Rechts-
und Linksgang der Arbeitsspindel, selbsttätig einstellbare Vorschubgesthwindigkeiten
und die verschiedenen Längen der einzelnen Vorschübe werden durch ablesbare Milli-
metereinteilung reguliert. Der Kauptvorzug dieser Maschine liegt darin, daß die Be-
dienung sich nur auf die Beaufsichtigung der Maschine und der Werkzeuge sowie der
Abnahme der fertiggestellten StücJte erstreckt.
Die Konstruktion der Maschine hat den Vorteil, dal} ein einziger Riemen den
ganzen Mechanismus antreibt, und daß die sämtliche Mechanismen bewegenden Kurven
nicht zum Auswechseln, sondern einfach zum Verschieben eingerichtet sind.
Die Herstellung von Rotationskörpern, wie sie auf der Revolverdrehbank und auf
der automatischen Revolverdrehbank vorkommen, kann auch in etwas beschränkterem
Maße auf der Rundfräsmaschine stattfinden; während dort die sdineidenden Werk-
zeuge einfache Stähle sind, kommen bei Rundfräsmaschinen Fräser zur Anwendung,
die das negative Profil der herzustellen-
den Teile haben.
In Abbildung 51 ist die Maschine und
in Abbildung 52 und 53 sind die auf der
Maschine hergestellten Teile zu sehen. Das
Verfahren eignet sich besonders da, wo
komplizierte Formen die Ausführung der
Dreharbeit erschweren, und die Maschine
läßt in diesen Fällen Ersparnisse um 75
bis 80% zu. Die Teile werden auf einen
Dom gestecht, indem sie sich mit demsel-
ben in umgekehrter Drehrichtung wie die
schneidenden Werkzeuge, die auf der zwei-
ten Spindel der Masdiine sißen, drehen. Abbildurg 51. RundfräsmasAine.
Die Herstellung von Gewinden, speziell
von solchen mit trapezförmigem Querschnitt und von Spiggewinden, die allgemein
auf der Drehbank mittels Gewindestahl, auf der Revolverdrehbank und der automa-
tischen Revolverdrehbank mittels Schneideisen erfolgt, kann auch auf zu diesem
Zwecke konstruierten Speztal-Gewindefräsmasdiinen (Abbildung 54) stattfinden. Be-
VON E. HUHN o o 0 0 o o o 0 0 o o o o o o o 431
sonders die Herstellung von tiefen
und steilen sowie auch mehrgängi-
gen Gewinden geht auf diesen Fräs-
maschinen viel sdineller vonstatten
als auf der Drehbank, da der Fräser
dem Drehstahl gegenüber insofern
im Vorteil ist, als er das ganze Profil
mit einem Male herausarbeitet, wäh-
rend beim Drehstahl nur feine Späne
genommen werden können und für
die Abnahme eines neuen Spanes
der Support seinen Weg zurückläuft
und wieder von vorn anfangen muß. Abbildung 32. RundgefrHsle Teile.
Außerdem können auf der Masdiine auch Schnecken und Schraubenräder her-
gestellt werden, wie in den Abbildungen 55 und 56 dargestellt.
Die sämtlichen bis jegt beschriebenen Maschinen dienen, wie schon erwähnt, zur
Herstellung von Rotationskörpern und un-
terscheiden sich wesentlich in ihrer Funk-
tion von den im folgenden beschriebenen
Hobelmaschinen und Fräsmaschinen, die
im allgemeinen dazu dienen, die ebenen
Flächen an Teilen zu bearbeiten.
Bei der Hobelmaschine werden die be-
treffenden Stüdte auf dem Tisch fest-
gespannt und bewegen sich gegen den in
dem Support festgespannten Stahl, so daß
dieser zum Schneiden kommt. Durch die
AbbiUung53. FrS«rn„.h.lbgrirä,l.mWerWO*. geitenbewegung des Supports wird der
Vorschub erzielt und der Vor- und Rücklauf der Maschine durch eine Umsteuerung,
die in dem seitlich angebrachten Antriebe durch Anschläge erfolgt. In Abbildung 57
ist eine Hobelmaschine dargestellt, die mit elektrischem Antrieb versehen ist, und bei
der durch einen regulierbaren und reversierbaren .Stufenmotor" verschiedene Schnitt-
und Rüdilaufgeschwindig-
keiten erzielt werden kön-
nen. Der Motor bildet eine
Illustration zu dem auf
S. 417 Gesagten; während
nämlich im allgemeinen
die Hobelmaschinen nur
mit zwei verschiedenen
Schnittgeschwindigkeiten
und einer Rücidaufge-
schwindigkeit ausgerüstet
sind, kann durch den Stu-
fenmotor eine ganze Reihe
einzelner Schnittgeschwin-
digkeiten erzielt werden.
In anderen Fällen hat man Abbildung 54. Oewindefrasmasdiine.
432 '
TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION
für die Erzielung der verschiedenen Geschwindigkeiten Räderkasten vorgesdialtet, die
sidt aber bisher infolge der hohen Geschwindigkeiten und unbequemen Handhabung
wenig bewährt haben. Die Hobelmaschinen dienen zur Herstellung ebener und pro-
filierter Flädien und können ganz allgemein
^N^NHH^tHHHHHHi
pm^^^fiifffi^^fi^^^
Abbildung 55. Auf Maadtine Abbildung 55 ge-
fräste Gewinde.
als diejenigen Maschinen bezeidinet werden,
an deren Konstruktion im Laufe dieses
Jahrhunderts am wenigsten getan wurde.
Die vielfachen Versuche, den Stahl auch
beim Rücklauf des Tisches schneiden zu
lassen, sind gescheitert, und deshalb bil-
det die Hobelmaschine heute noch ein
Werkzeug, dessen Ausnutzung mit ziemlich
groQem Zeitverlust verbunden ist. — Die
gröQte Schwierigkeit, eine höhere Leistung
bei den Hobelmaschinen zu erzielen, be-
steht in der Bewältigung der lebendigen
Kraft bei der Umschaltung des Vor- und
Rüdtlaufes des Tisches.
Ganz anders liegen die Verhältnisse bei den Fräsmaschinen. Hier ist, ähnlich wie
bei den Drehbänken, seit Anfang des Jahrhunderts ein kolossaler Fortschritt zu ver-
zeichnen, und nicht nur die Schnittgeschwindigkeiten der verwendeten Fräser, sondern
auch die Vorsdiubgeschwindigkeiten sind proportional mit der Leistungsfähigkeit des
Schnellschnittstahls gewachsen, so daß eine Maschine mit dem gleichen Gewicht wie
im vorigen Jahrhundert ca. das Fünf- bis Sechsfache leistet. Die Spanmengen, die
bei einer solchen Maschine erzeugt werden können, haben wir bereits auf S. 420 in
dem Versuchsbericht wiedergegeben. Natürlich muQ bei der Konstruktion einer der-
artigen gegen früher ungleich mehr angestrengten Maschine nicht nur die Stärke der
einzelnen Mechanismen den aufgewendeten Kräften entsprechen, sondern es muß
auch zur Erzielung der nötigen Ge-
schwindigkeiten mit ganz anderen
Zahlen gerechnet werden.
Die in Abbildung 5S dargestellte
Universalfräsmaschine dient nicht
nur zur Herstellung von Flächen,
sondern es werden auf derselben
zwischen den Spitzen des Universal-
teilkopfes und des Reitstodtes auch
alle möglichen Fassonarbeiten her-
gestellt, wie z. B. das Schneiden
der Zähne in Zahnrädern oder Frä-
sern, das Fräsen der Spiralnuten
in Spiralbohrern, die Herstellung Abbildung 56. Einfache und doppelgiingige Schnecice und
von Zahnkuppelungen, mit einem
Schraubenrod. Auf Maschine Abbildung 55 gefräst.
Worte solche Arbeiten, bei denen zur Erzeugung einer auf der Peripherie sidi wieder-
holenden Nut oder eines Einschnittes das Stück im Umfange in verschiedene Teile
eingeteilt wird. Da die Maschine außerdem für die gewöhnlichen Fräsarbeiten brauch-
bar ist, so ist sie in ihrer Anwendung als Fräsmaschine ziemlich universell, und erst
in neuerer Zeit hat man durch die Konstruktion verschiedener, speziellen Zwecken
^ 0 e'o » o e o o o o .. o o o ■> d .. o VON E. HUHN o o o ■> ° o o o o o o ■> ■> o o f 453
dienender Masdiinen, wie
Räderfräsmasdiinen,
Kegelrad hobelmaschinen
und dergleichen, das Feld
ihrer Anwendung einge-
engt.
Die zur Erzeugung der
Zähne in Zahnrädern die-
nenden Maschinen kann
man in zwei Gruppen ein-
teilen, in solche, die zur
Erzeugung der Zähne Frä-
ser erfordern, die bereits
das Profil der Zahnlüdie
besi^en, und in soldie, die
entweder durch Hobeln
oder durch Fräsen die
' Zahnform selbsttätig
durch ihre Bewegung er- Abbildung 57. Hobelmasdiine mil elekirischem Antrieb durch .Stufen-
zeugen. In Abbildung 59 """tor' mit Rechts- und Linksgang.
ist eine Maschine dargestellt, die nach dem ersteren Verfahren arbeitet. Das Ein-
fräsen der Zähne geschieht, indem das zu fräsende Rad, nachdem der Fräser einen
Zahn fertiggestellt hat und der Frässupport an seinen Anfangspunkt zurückgelaufen ist,
selbsttätig um eine Teilung weitergesdialtet wird, worauf das Spiel von neuem be-
ginnt.
Die zweite Art der Maschinen für die Bearbeitung von Zahnrädern sehen wir in
Abbildung 60. Die Zahnform wird dadurch erzeugt, daß das Werkzeug und das her-
zustellende Rad sich in gleicher Weise gegeneinander bewegen, in der die zur Form-
- - gebung der Zähne benutzten Kurven (Evol-
venten) erzeugt werden. Das Verfahren ist
besonders wichtig bei der Herstellung von
Kegelrädern und hat uns überhaupt erst
die Möglichkeit gebracht, die Zähne der
Kegelräder den theoretischen Formen ent-
sprechend auszuführen.
Die bisher beschriebenen Maschinen be-
wegten sich in Dimensionen, wie sie im
Maschinenbau und in den meisten Massen-
fabrikationswerkstätten gebraucht werden.
Dagegen finden in der Herstellung größe-
rer Dampfmaschinen und Dampfturbinen
im Schiffbau und in der Geschügfabrikation
Maschinen Verwendung, deren Dimensionen
außerordentlich groß sind. Die Gewichte
derartiger Maschinen steigen nicht selten
auf mehrere hunderttausend Kilogramm,
Abbildung 58. Universalfrüsmaschine mit aufo- ""^ i*ire Konstruktion ist fast immer den
matisch arbeitendem Teil median ismus. besonderen Erfordernissen der Zwedte, für
Die Tedinlli Im XX. Jahrhundert. IV. ab
434°° TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRI KATION ooqo
die sie bestimmt sind, angepaßt, daß
man sie als Spezialmasdiinen be-
zeidinen kann. Ihre Herstellung ge-
sdiiebt selten gleidtzeitig in mehre-
ren Exemplaren, während die Fabri'
kation der vorhin beschriebenen Ma-
schinen sich zum Teil zur Massen-
fabrikation ausgebildet hat.
Ebenso ist die Handhabung der-
artiger Maschinen grundverschieden
von denen kleiner und mittlerer Di-
mensionen. Bei den kleinen Maschi-
nen kann es vorkommen, daß für die
Bedienung von zehn Maschinen nur
ein Mann erforderlich ist. Bei den
ganz groGen Maschinen sind oft meh-
rere Leute zur Bedienung nötig. Die
gewaltigen Dimensionen erfordern be-
sondere Einrichtungen, um sie für
Abbildung 59. Aulomatisdie RSderfrSsmasAine für Stirn- Jig Bedienungsmannschaften zugang-
rader nach dem -Teil verfahren" arbeilend. ,., , ri- c „^iT
lieh ZU machen. Die supportbewe-
gungen sind meist derart eingerichtet, daß eine schnelle Bewegung zum Einstellen
dient und eine Anzahl langsamer Bewegungen die Vorschübe betätigt.
Ein Vergleich der in Abbildung 34 . _ .
gezeigten Drehbank und der Ab-
bildung 61 (auf S. 435) zeigt die
Unterschiede deutlich genug.] [ Das
Gewicht der ersteren ' beträgt etwa
2000 kg, das Gesamtgewicht der Un-
teren betrug 396000 kg.
Diese von der Deutschen Niles-
Werkzeugmasthinenfabrik gebaute
Drehbank ist eine der größten exi-
stierenden Maschinen dieser Art. Sie
hat bei 2600 mm Spigenhöhe die
Fähigkeit, Stücke bis ca. 5,2 m Durch-
messer zu bearbeiten. Die größte
Länge der zu bearbeitenden Stüdte
beträgt 16 m. Der Antrieb geschieht
durch einen Elektromotor von 75 P.S.
direkt, denn derartig schwere Maschi-
nen treibt man heute ausschließlich
durch besondere Motoren, und hier
ist in jedem Falle der elektrische
Antrieb vorteilhaft. Das Bett ist als
Doppelbett ausgebildet, und zur be-
quemen Bedienung der einzelnen Me- Abbildung 60. AutomatisAe KegelrSderfrSsmaachine, nach
chanismen sind die Hauptteile mit dem .Abwälzeverfahren" arbeitend.
VON E. HUHN
Abbildung 61. Sdiwere Drehbank.
Plattformen, Geländern und Treppen versehen. Aber zum Drehen großer Seilsdieiben,
Dynamogehäuse etc. reidien audi die obengenannten Dimensionen nicht aus. Zu die-
sen Zwecken benugt man Karusselldrehbänke, Diese Maschinen sind im Grunde nidits
anderes als auf den Kopf gestellte Drehbänke mit stark vergrößerter Planstheibe und
ohne Reitstodc. Sie können also zu Arbeiten .zwisdien den Spigen' nidit verwendet
werden. Abbildung 62 ist eine Masdtine für 8 m Drehdurchmesser; die Plansdieibe
hat einen Durchmesser von 6 m. Die größte Aufnahmehöhe ist 3100 mm, und ihr
Gewidit ist 175000 kg. Die größten derartigen Maschinen erlauben das Bearbeiten
von Stücken mit ca. 15 m Durchmesser.
Obwohl die Konstruktion dieser Karusselldrehbänke sdion in der Mitte des vorigen
Jahrhunderts bekannt war, so hat ihre ausgedehnte Verwendung doch erst im neuen
Jahrhundert stattgefunden, und ihre heutige Form ist recht eigentlich ein Konstruktions-
ergebnis der letzten Jahre.
Auch die Langfräsmaschine (Abbildung 63) kann als Produkt der beiden legten
Jahrzehnte angesehen werden. Sie ist mit zwei Frässchlitten am Querbalken und
einem Frässchlitten am rechten Ständer ausgerüstet. Jeder der drei Frässchlitten
besigt eine langsamlaufende Hauptspindel für schwere und eine schneilaufend e Neben-
spindel für leichte Arbeiten. Der Antrieb für jeden Frässchlitten erfolgt durch einen
besonderen Motor. Die Maschine hat ca. 4,5 m Durchgang zwischen den Standern
und 8 m Fräslänge. Das Gewicht beträgt ca. 140000 kg. Diese Maschinen werden
mit großem Vorteil in Konkurrenz mit den Hobelmasdiinen da verwendet, wo die
gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Flächen angängig ist.
Die beschriebenen Werkzeugmasdiinen bilden nur die markantesten Typen der
verschiedenen Gattungen, die für allgemeine Zwecke gebraucht werden. Enger be-
grenzt ist die auf den Pressen und Scheren zu leistende Arbeit, und schließlich sind
die sogenannten Spezialmaschinen oft nur für eine bestimmte Operation an gewissen
Teilen zu gebrauchen.
436 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER QROSZFABRIKATION •
8. DIE WERKZEUGMASCHINE IN
DER MASSENFABRIKATION.
A. DAS PRINZIP DER ARBEITS-
TEILUNG. Massenfabrikation
und Arbeitsteilung. Um eine Zeit
zu finden , in welcher der Begriff
„Arbeitsteilung* so gut wie unbekannt war, haben wir kaum nötig, große Zeiträume
zurüdczublidten. In der Masdiinenindustrie gibt es heute nod) Fabriken, in denen
die Teilung der Arbeit nur in sehr geringem Maße durchgeführt ist; im Handwerk ist
sie meist gar nicht bekannt, obwohl sie auch dort möglich ist. Beim kleinen Hand-
werker, der allein, d. h. ohne Gesellen und Lehrlinge arbeitet, ist sie aber ebensogut
möglich wie in der Fabrik. Vorbedingung für die Arbeitsteilung ist die gleichzeitige
Herstellung mehrerer gleicher oder ähnlicher Arbeitsstudie oder das Vorhandensein
mehrerer Arbeiter.
Ein Beispiel möge den Begriff erklären. Ein Schuhmachermeister fertigt ein paar
Stiefel an. Er arbeitet Schaft und Blatt für den einen Stiefel vor und zwicict diese
Teile auf den Leisten. Dann wird der andere ebensoweit vorgearbeitet, während der
erste liegen bleibt; darauf wird bei beiden Brandsohle und Sohle aufgenagelt und
schließlich bei beiden der Absa^. Diese Arbeiten könnten auch derart ausgeführt
werden, daß der Meister die erste Arbeit an dem einen Stiefel ausführt und ihn zur
Ausführung der zweiten an den Gesellen weitergibt usw. In beiden Fällen findet
eine Teilung der Arbeit statt. Hätte der Meister den rechten und der Geselle den
linken Stiefel fertig bearbeitet, so könnte man nicht von Arbeitsteilung sprechen,
s Vertikaldrehwerlc, sog. .Karussell'.
VON E. HUHN « » 0 o 0 o c o o o o 437
Abbildung 63. Fräsmasdiine mit 2 vertikalen und 1 horizontalen FrSssdilitten und je 1 Nebenspindel.
denn man versteht darunter die Zerlegung einer Arbeit in gewisse Absdinitte. Das
Beispiel zeigt deutlidi, daß die Teilung der Arbeit nidit durdi Massenherstellung
bedingt ist, anderseits bedingt aber rationelle Massenfabrikation immer Arbeits-
teilung.
Die Arbeitsteilung hat stets den Zweck, durch Verringerung der aufgewendeten
Löhne die Selbstkosten der Fabrikate zu ermäßigen. In der Einzelfabrikation ist sie
oft mit großen Sdiwierigkeiten verbunden, und von der Organisation des ganzen Be-
triebes ist es abhängig, wieweit sie durchführbar ist. Man könnte behaupten, daß
es nur hochentwickelten Betrieben möglich ist, eine weitgehende Arbeitsteilung durch-
zuführen, denn sie ist immer ein Produkt durchgreifender unii systematischer Arbeits-
dispositionen von Seiten der Betriebsleitung und fordert demgemäß von dieser Seite
nicht nur eine stetige Überwachung, sondern auch einen fortschreitenden, der ver-
veranderten Konstruktion der Fabrikate und Betriebsmittel angepaßten Entwicklungs-
gang. Die Einzelherstellung der Teile bringt es von vornherein mit sich, daß nicht
gleiche, sondern nur gleichartige Arbeiten von denselben Leuten oder auf denselben
Maschinen ausgeführt werden können. Zerlegt man nämlich die Bearbeitung ein-
zelner Teile in ihre einzelnen Operationen, so findet man, daß bei vielen Teilen
gleichartige Arbeiten vorkommen. So kann z. B. das Bearbeiten der Bohrungen bei
Riemenscheiben, Rädern, Kupplungen, Lagern und anderen ähnlichen Teilen, wie sie
bei jeder Maschine mehrfach vorkommen, meist auf derselben Maschine ausgeführt
werden. Die Bearbeitung der Naben dieser und ähnlicher Teile kann ebenfalls wieder
438 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION o o o o
auf einer anderen Maschine geschehen, desgleichen das Schneiden der Gewinde an
Wellen, Bolzen und Spindeln usw.
Die Vorteile dieses Verfahrens leuchten leicht ein. Es kann für jede dieser spe-
ziellen Arbeiten die passendste Maschine benugt und deren Einrichtung und Werk-
zeuge ohne besondere Vorbereitungen, d. h. ohne Zeitverlust verwendet werden. Audi
der Arbeiter, der die Maschine bedient, ist diesen Zwecken besonders angepaßt. Je
nachdem die Arbeit mehr oder weniger Intelligenz verlangt, wird er entsprechend aus-
gewählt. Er wird infolge der fortwährenden Wiederholung dieser Arbeiten zum Spe-
zialisten und leistet als solcher gewöhnlich mehr. In der heutigen Zeit, in der so viel
über den Rüdegang der Fertigkeiten der gelernten Arbeiter geklagt wird, hat das Ver-
fahren audi noch den besonderen Vorteil, daß man für diese einfachen Arbeiten leidit
Arbeiter anlernen kann, so daß man nicht von den gelernten Arbeitern abhängig ist oder
doch nicht nötig hat, von ihnen Fertigkeiten in weiten Grenzen zu verlangen. Mit an-
deren Worten, man darf von geringeren Arbeitskräften viel bzw. gute Arbeiten erwarten.
Weiter ist die Möglichkeit vorhanden, bei Arbeitsoperationen, für die verschiedene
Verfahren möglidi sind, das rationellste auszuwählen. Der Kranz eines Zahnrades,
eines Handrades, einer Riemenscheibe oder dgl. kann ebensogut auf der Drehbank,
Revolverdrehbank oder Rundfräsmaschine bearbeitet werden, und ein Gewinde kann
auf der Drehbank, Revolverdrehbank, Gewindesdineidemasdiine, automatischen Ge-
windedrehbank oder der Gewindefräsmaschine geschnitten werden. Ebenso kann die
Hobelmaschine mit der Fräsmaschine, die Sdileifmasdiine mit der Drehbank kon-
kurrieren usw.
Alle diese Vorteile, die die Arbeitsteilung in der Einzelfabrikation mit sidi bringt,
weist die Massenfabrikation in erhöhtem Maße auf. Waren es dort nur gleichartige
Arbeiten, die durch die Arbeitsteilung von demselben Mann bzw. auf derselben Ma-
schine hergestellt wurden, so sind es hier gleiche Arbeiten; aber hier wie dort wird
die gesamte, an einem Stück zu leistende Arbeit in ihre Elemente zerlegt. Es kommt
hier aber hinzu, daß durch eine große Anzahl herzustellender Teile die Benu^ung
von Vorrichtungen, die das sdinelie Ein- und Ausspannen der Teile ermöglichen, loh-
nend ist, und daß sich für die vorteilhafte Bearbeitung spezielle Werkzeuge oder gar
Spezialmaschinen bezahlt machen.
Vielfach herrscht beim Laien noch das Vorurteil, daß die in der Massenfabrikation
hergestellten Teile den einzeln hergestellten in bezug auf Qualität nicht ebenbürtig,
also minderwertig seien. Dagegen muß festgestellt werden, daß die Möglichkeit der
Anfertigung präziser und sauber gearbeiteter Teile bei Massenanfertigung ungleich
größer ist als bei Einzelanfertigung. Fast immer aber ist bei richtiger Fabrikation
der Herstellungspreis in dem Maße niedriger, wie die Masse der hergestellten Teile
wächst. Hierzu kommt noch ein besonderer Vorteil: da die Teile durch die Art ihrer
Herstellung gleidi sind, so sind sie auswechselbar. Dieser legte Umstand ist von
besonderer Wichtigkeit in der Maschinenfabrikation.
B. DIE NORMALISIERUNG DER MASCHINENTEILE. Die Tätigkeit der. Ma-
schinenindustrie besteht heute vorwiegend nicht mehr in dem Fassen des konstruk-
tiven Gedankens, wie sie es für unsre Väter gewesen ist, sondern sie besteht mei-
stens darin, für den konstruktiven Gedanken durch weitere Ausbildung der Konstruk-
tion unter Berücksichtigung der Herstellungsmöglichkeiten die wirtschaftlichste Form
zu finden. So schreibt F. A. Neuhaus in seinem Aufsafe: Technische Erfordernisse der
Massenfabrikation. Dieser Sag führt folgerichtig auch zu dem anderen: Allgemein muß
der Grundsag befolgt werden, Gegenstände, selbst wenn sidi für sie schon größere
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440 o ° TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION ° q <■ q
Stüdczahlen ergeben, wieder aus .normalen" Einzelteilen, die für alle möglidten Ver-
wendungsgebiete wieder in noch größeren Sfüdczahlen angefertigt werden, zusammen-
zustellen, um die Vorteile der Massenerzeugung und die vorhandenen Betriebs-
einriditungen voll auszunugen. Das
heißt in einfachen Worten: Es soll
in jedem Betriebe die Anfertigung
einer möglichst großen Anzahl gleicher
Teile erstrebt werden. Die Vorzüge
und Vorteile der Massenerzeugung
sind so große, und die Kenntnis
dieser Tatsache ist so allgemein,
daß man die Befolgung dieser Lehre
als selbstverständlich voraussehen
möchte, aber die Durdiführung die-
ses Gedankens ist bisher nidit allen
Fabriken gelungen.
Im Maschinenbau hat man eine
Abbildung 65. Normalisierte Masdiinen teile, große Menge von Teilen, die wenig-
stens dem Namen nach gleich sind,
z. B. Schrauben, Muttern, Räder, Riemenscheiben, Griffe, Hebel und viele, viele
andere. Bringt man die Formen und Abmessungen aller dieser Teile in bestimmte
Normen, so können diejenigen Teile der verschiedensten Maschinen, deren Abmes-
sungen die gleichen sind, als Normalteile in größerer Anzahl hergestellt und
■ eventuell sogar als Lager- oder Vorratsteile fabriziert werden. Auf diese Weise wer-
den selbst dort, wo gleiche Maschinen nicht in größerer Anzahl gleichzeitig in Arbeit
genommen werden können, doch die Vorbedingungen der Massenfabrikation ge-
schaffen.
In einzelnen Industriezweigen ist die Herstellung von Normalteilen schon alt, wie
z. B. im Gas- und Wasserfach, im Bauwesen usw. Im Maschinenbau begann sie erst
mit dem je^igen Jahrhundert, und ihre allgemeine Einführung ist noch weit vom
Ziel. Nicht nur, daß die einzelnen Fabriken untereinander bezüglich der Masse ihrer
Normalien, wo solche schon vorhanden sind, voneinander abweichen, sondern auch
eine internationale Verbreitung ist infolge der verschiedenen Maßsysteme (Metermaß,
Zollmaß usw.) und der Gewinde noch unmöglich. Im Gegenteil gibt es Großbetriebe,
die in ihren verschiedenen Abteilungen mit verschiedenen Normen arbeiten. Wenn
man sich vergegenwärtigt, daß die preußische Eisenbahnverwaltung noch heute ihre
Gewinde nach dem Zollsystem vorschreibt, so kann man sich vorstellen, daß in an-
deren Fällen die Privatindustrie ebenso zurücicbleibt, ja, teilweise zurückbleiben muß.
Tro^dem bricht sich die Erkenntnis der großen Vorteile immer — .-■ ,
mehr Bahn, und eine große Reihe von Fabriken hat zu dem J F j [ ä l|
Zwecke der Normalisierung ihrer Teile bereits eigene Bureaus [ | | ^~''■^
eingerichtet. Neben der Billigkeit der Normalteile haben dieselben ; " - "li - ", .;
noch andere Vorzüge, die den Betrieben direkt zugute kommen. .lu-ij >»
Man kann sie entweder selbst auf Lager halten oder von Spezial- ' ""*
fabriken vorrätig beziehen und dadurch auf die Vereinfachung der Fabrikation
wirken; sie ermöglichen die weitgehendste Ausnutzung der Mittel des Betriebes und
erleichtern so ihre Amortisation. Alles in allem bedeuten sie einen Schritt zum
wirtschaftlichen Erfolge, und (ich zitiere hier wieder Neuhaus) wer weiß, wie nahe
VON E.HUHN
vielleicht sdion die Zeiten sind, in denen durch stetige Enttäuschungen über nicht
kommenwollende Erfolge konstruktiv so schön gedachter Maßnahmen die deutsche
Industrie entscheidende Schritte in dieser Richtung nimmt oder zu unternehmen
gezwungen ist. Wer von den Lesern
weitergehendes Interesse für diese
Materie hat, dem empfehlen wir
die oben zitierte Schrift, sowie die
im Verlage von Ludw. Loewe er-
schienene Broschüre „Normalien im
Maschinenbau*, deren 5. Auflage
gegenwärtig im Druck ist.
Das erste Erfordernis für die
Aufstellung von Normalteilen ist
die systematische Dimensionierung
gleicher Teile. In Abbildung 64 ,..,,. „ r»~j . ^ > . , ^ ^ .. . ^.
r. , ■ -L 1 D Abbildung 67. Raderplatte. Links unbearbeitet, rechts
ist aus der obenerwähnten Bro- " bearbeitet
schüre eine Tabelle .Konische
Stifte' mit Dimensionen und Numerierung wiedergegeben. Welche Ausdehnung
die Normalisierung annehmen kann, erhellt daraus, daQ die Tabelle normali-
sierter Rader derselben Broschüre ca. 560 Nummern aufweist. Das nächste Er-
fordernis, um den Verbrauch zu sichern, ist ihre Verwendung in der Konstruktion
überall da, wo es irgend angängig ist, selbst in dem Falle, daß dem Konstrukteur
eine kleine Unbequemlichkeit beim Konstruieren entsteht, oder daQ hier und da
ein Normalteil verwendet werden muß, dessen Dimensionen etwas größer sind,
als es die Rechnung ergibt. In solchen Fällen muß der Vorteil der größeren
Billigkeit der Normalien gegen alle einzeln hergestellten Teile, sowie die Verein-
fachung der Fabrikation ausschlaggebend sein. Schließlich wird man alle diejenigen
Teile, deren Zahl für eine Massenfabrikation im eigenen Betriebe nicht ausreicht,
von Spezi alfabriken beziehen.
In Abbildung 65 ist eine Anzahl ver-
schiedener Normalteile zu sehen, von denen
jedes einzelne wieder in einer großen
Reihe von Maßabstufungen hergestellt
wird, ähnlich wie die oben angeführten
konischen Stifte.
C. DIE MASSENERZEUGUNG AUF
WERKZEUGMASCHINEN. Wenden wir
uns jeöt der eigentlichen reinen Massen-
brikation zu, wie wir sie in der Näh-
maschinen-, Fahrrad-, Waffen- und Arma-
turenbranche usw. in ausgeprägtem Maße
™^ÄS:t-Tl'rF«^::;te.''" ""■'- D-Ungeheure, n.d, MUlione.
zahlende Bedarf dieser Artikel bildet
naturgemäß die günstigsten Vorbedingungen für ihre Massenherstellung und hat
dazu geführt, daß in den diese Waren herstellenden Fabriken die Arbeitsteilung
und Massenfabrikation früh und mit allen Konsequenzen einsegte. Die natür-
liche Folge mußte eine Verbilligung der Herstellungspreise und damit auch
442 «.»TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION •
der Verkaufspreise sein, die z. B. das Fahrrad in ganz kurzer Zeit vom Luxus-
gegenständ zum allgemein benu^ten Verkehrsmittel umwandelte, dessen Kosten
heute so gering sind, daß in Großstädten die Arbeiter den Grosiben für die Straßen-
bahn dadurch zu ersparen sudien. Mit
Einspannvorrichtung, Werkzeuge
ingsbudisen zu Abbildung 68.
ebensoviel Ausdauer wie Scharfsinn wird
oft daran gearbeitet, bei einer Arbeits-
operation den Bruchteil auch nur eines
Pfennigs an Arbeitslöhnen zu ersparen,
und komplizierte Maschinen und Werk-
zeuge werden erfunden , deren Kosten
mandimal durch die Ersparnisse von
Sekunden sich nicht nur bezahlt machen,
sondern auch noch weitere Vorteile
bringen müssen. In welcher Weise sich
die Zeiten für die Herstellung andern,
zeigt folgendes Beispiel: Eine Schraube
(Abbildung 66) würde als einzelnes
Stück auf der Drehbank ungefähr 30
Minuten dauern; bei Anfertigung von
50 Stüdc auf der Revolverdrehbank un-
gefähr 2 Vi Minuten und in reiner Mas-
senfabrikation auf der automatischen Revolverdrehbank SO Sekunden (siehe die
Abbildungen 33, 34 und SO). Hierbei ist zu berücksichtigen, daß im letzten Falle
ein Arbeiter gleichzeitig bis zu 10 Stück dieser Maschinen bedienen kann. Die
reinen Arbeitslöhne würden sich also verhalten wie 360:30:1. Aus dem Beispiel
ist gleichzeitig ersichtlich, daß mit der
Menge der herzustellenden Teile auch
die Mittel, die Maschinen und die Werk-
zeuge sich ändern können, eventuell sich
andern müssen. Bei wirklicher Massen-
fabrikation würde sich die Herstellung
der Schraube auf der Drehbank und auf
der Revolverdrehbank infolge der zu
hohen Kosten verbieten , andernfalls
würde aber auch die Herstellung von
einer oder fünfzig solcher Schrauben auf
dem Automaten infolge der zu hohen
Einriditungskosten für die Masdiinen un- Abbildung 70. EinspannvorriAtung und Bohr-
rationell werden, wie die folgende Tabelle Werkzeuge zur zweiten Bohroperation der Räder-
zeigt: platte Abbildung 68.
1 StUch
Drehbank 70 Min.
Revolverdrehbank — ,,
Automatische Revolverdrehbank — ,
N B. Die Zeit für das Einrichten der Maschine ist auf die ganze Stüdczahl verteilt.
50 Stüdt
1000 staA
10000 StQdi
55 Min.
— Min.
— Min.
190 .
26 .
15 ,
204 ,
8,4
4 .
VON E. HUHN o = = oQooo<, = oo<,ooo 443
Bei der Bearbeitung der Schrauben auf der Drehbank werden, da nur ein Stahlhalter
vorhanden ist, die für das Aussdiruppen, Schlichten, Einstechen, Abrunden und Ge-
windeschneiden nötigen Stähle nacheinander bei jeder Arbeitsoperation ein- bzw,
ausgespannt. Das Messen jedes einzel-
nen Maßes erfordert eine erhebliche Zeit,
und die Einstellungen des Supports müs-
sen sämtlich durch den Dreher erfolgen.
Der Vorgang wiederholt sich bei jeder
folgenden Schraube. Bei der Revolver-
drehbank werden die Werkzeuge für sämt-
liche Operationen gleichzeitig in den Re-
volverkopt und in den Support eingespannt 1
und arbeiten nach Einschaltung der selbst- i
tätigen Bewegungen durdi den Mann, bis I
die Anschäge diese auslösen. Beim Auto- Abbildung71. EinspannvorriAtungiurdrittenBohr-
maten erfolgen alle Bewegungen vollkom- Operation der Räderplatte Abbildung 6S.
men selbsttätig so, daß die Bedienung der
Maschine sich auf das Stharfhalten der Werkzeuge und die Zuführung von Roh-
material beschränkt.
Im vorliegenden Falle geschieht die Fertigstellung der Schraube jeweils auf einer
Maschine. Anderseits hat man in der Massenherstellung Fälle, in denen eine ganze
Reihe verschiedener Maschinen zur Herstellung eines Teils benubt wird. In der
Gewehrfabrikation vollzieht sich die Herstellung einer Kammer in 47 Operationen auf
7 verschiedenen Maschinentypen, von denen 3 Maschinen reine Spezialmasch inen sind,
die nur für eine ganz bestimmte Arbeit konstruiert wurden.
Zur Fabrikation dieses Teils sind folgende Maschinen nötig: 2 Schmiedemaschinen
für 1 Operation, 7 verschiedene Fräsmaschinen für 25 versdiiedene Operationen,
3 verschiedene Drehbänke für 7 Drehoperationen, 1 Schleifmaschine für 8 Schleif-
operationen, 4 Bohrmaschinen für 4 Operationen und 1 Spezialmaschine für 1 Schabe-
operation. Die hierauf folgenden
Handoperationen : wie nach Lehre
berichtigen, Härten, Pufeen, Einpas-
sen, sind in dieser Aufstellung nicht
einbegriffen.
Man verwendet in der Massen-
fabrikation so weit als möglich nor-
male Maschinen und versieht diese
mit den für die betreffende Arbeit
nötigen Werkzeugen und Spannvor-
richtungen. Die letjteren werden ent-
weder auf die Maschine fest auf-
geschraubt wie bei Fräsmaschinen,
Abbildung 72. Einspannvorrichtung zur legten Bohr- oder sie werden wie bei Bohrmaschi-
opernlion der Räderpintte Abbildung 68. „gj, Jose aufgesetst, wenn die Arbeit
es erfordert, dal} sie beweglich bleiben. Im allgemeinen kann man behaupten, daß
in der Massenfabrikation Einspannvorrichtungen, Werkzeuge und Maschinen um so
komplizierter werden, je fortgeschrittener die Fabrikation und je größer die Anzahl
der herzustellenden Teile ist, während in der Einzelfabrikation die Herstellung von
444 " o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION q ° ° °
Einspannvorridilungen und teuren Werkzeugen durch die hohen Kosten derselben
überhaupt nicht angängig war.
Lange Zeit hat es gedauert, ehe auch die Maschinenfabrikation sich auf die Wege
begab, wie sie die Herstellung von Waffen, Nähmasdiinen und dergleichen schon seit
Jahrzehnten beschritten hatte. Erst der Einführung der Grenz-
lehren war es vorbehalten, die Wege in der Maschinenindustrie
derart zu ebnen, da3 die Massenfabrikation möglich wurde.
Durch die Möglichkeit der Herstellung austauschbarer Teile
durch Grenzlehren wurde das In- und Aneinanderpassen der
Teile überflüssig und dadurch die Vorbedingung für die Massen-
fabrikation erfüllt. Natürlich ist die Massenerzeugung von
Maschinen durch das begrenzte Absaggebiet einesteils, andern-
teils durch die groCe Menge der in denselben verwandten
Teile sowie durch die Variationen in den einzelnen Maschinen-
typen nicht nur erschwert, sondern auch bezüglich der Weite
Abbildung 73. Mikrometer- ihrer Ausbildung beschränkt. In den meisten Fällen muß durch
sAroube für Durdimesscr Redinung erst festgestellt werden, ob und wieweit die Einrich-
" """■ tung für eine Massenfabrikation rationell ist Immerhin hat
man dadurch, daß man in fast allen Maschinenfabriken versuchte, eine Spezialisierung
herbeizuführen, um dadurch die Verschiedenheiten in der Fabrikation zu verringern,
sowie auch durch die Schaffung von Normalteilen die Massenfabrikation zu fördern,
nicht unbedeutende Erfolge erzielt.
Wir zeigen in Abbildung 67 die Räderplatte zum Support einer Drehbank und in
den Abbildungen 68 bis 72 die dazugehörigen Einspannvorrichtungen und Werkzeuge.
Die auf der linken Seite gezeigte Räderplatte stellt dieselbe in unbearbeitetem Zustande
dar, während auf der rechten Seite das fertig bearbeitete Stück ist. Die Bearbeitung
erfolgt mit einer solchen Genauigkeit, daß die in die Raderplatte einzubauenden Bol-
zen, Räder und sonstigen Teile ohne irgendwelche Nacharbeit vonstatten gehen soll.
In ähnlicher Weise werden die übrigen Teile der Maschine hergestellt, und der Zu-
sammenbau ist nicht mehr wie früher und wie besonders bei
der Einzelfabrikation ohne Lehren eine Korrektion der auf
den Maschinen gemachten Fehler, sondern mehr ein Zusam-
mensteckten als Zusammenpassen. Die für die Herstellung der
Lehren und Werkzeuge aufgewendeten Kosten müssen durch
die verminderten Kosten in der Fabrikation natürlich nicht
nur gedeckt werden, sondern die Vorausseßung für eine Mas- Abbildung 74. Rachenlehre,
senfabrikation ist von vornherein billigeres Fabrizieren. Es
müssen also auch außer in der Montage noch Ersparnisse in ;
der maschinellen Herstellung der Teile möglich sein. Diese k
Ersparnisse werden erzielt durdi Vermeidung der sogenannten '
toten Zeiten für das wiederholte Einrichten der Maschinen,
durdi schnelleres Auf- und Abspannen der Teile und durch Abbildung 75. Kaliberlehre,
die Möglichkeit, durch vorteilhaft arbeitende Werkzeuge Ersparnisse an Arbeitszeit zu
erreichen.
D. DIE GRENZLEHREN UND DIE FABRIKATION AUSTAUSCHBARER TEILE.
Die Herstellung der Teile einer Werkzeugmaschine sowie einer Maschine überhaupt
geschieht im allgemeinen nach den in den Konstruktionszeichnungen festgelegten
Maßen. Das richtige Aneinander- und Ineinanderpassen der einzelnen Konstruktions-
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h^n^m
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teile ist eins der Haupterfordernisse für das gute Funktionieren einer Masdiine. Es
müssen also die in den Zeichnungen vorgeschriebenen Maße den verschiedenen
Zwecken entsprechend mehr oder weniger genau eingehalten werden. Das Messen,
also die Feststellung der vorgeschriebenen Maße, geschieht im Maschinenbau durdi
eine große Reihe der verschiedensten Meßinstrumente, deren ge-
bräuchlichste und älteste das Meßlineal (Metermaß und ZollstoA) Xf^^
und der Zirkel waren. Diese Meßinstrumente werden in der
Weise benugt, daß man mit dem Auge Vergleiche mit dem zu
messenden Teile anstellt. Dieses Verfahren ist ein sehr primi-
tives und erlaubt nicht, die für das richtige »Passen* notwendige
Genauigkeit, die oft nur 0,01 mm beträgt, richtig abzuschälen. Ein-
richtungen wie bei der Mikrometersdiraube (Abbildung 73) er- Abbildung 76. Sdiema
füllen diesen Zweck besser, dodi ist ihre Handhabung zeitraubend für die Benu^ung der
und von dem Gefühl und der Geschicklichkeit des Arbeiters abhängig. Grenzlehren.
Bis vor ca. fünfzehn Jahren hatte man im Maschinenbau kein anderes Mittel, als durch
Anpassen oder Einpassen, d. h. durch Nacharbeiten die erforderliche Genauigkeit zu er«-
reichen. Für gewisse, öfter wiederkehrende Maße und Formen fertigte man zwar feste
Schablonen oder Lehren an, aber diese Meßwerkzeuge waren meist nur für die Längen-
maße brauchbar, während für die Durchmesser an Wellen und für die Bohrungen
außer dem Taster nichts vorhanden war. Hierzu kommt, daß Welle und Bohrung
oft nicht gleichzeitig genau den gleichen Durchmesser haben dürfen. Wenn z. B. eine
Welle sich in einem Lager drehen soll, so muß genügend «Luft'' für Öl gelassen
werden, da beide ohne Schmierung j» fressen" würden. Soll dagegen eine Welle mit
einem Rade fest verbunden werden, so muß sie entsprechend größer gehalten werden,
damit das Rad durch die Reibung auf der Welle festgehalten wird. Daraus ist er-
sichtlich, daß die Welle in beiden Fällen, obwohl das Maß auf der Zeichnung das-
selbe sein kann, im Durchmesser einen Unterschied zeigt. Im ersteren Falle sagt
man, die Welle hat laufende Passung (weil sie sich drehen kann), im zweiten nennt
man die Passung festsigend, da sie fest in dem Rade sigt. Anderseits ist es natür-
lich nicht angängig oder doch zum mindesten zu kostspielig, die Dimensionen eines
Maschinenteils absolut genau herzustellen. Die erlaubten Fehler für die oben an-
geführten Passungen: feste und laufende Passung, schwanken bei den verschiedenen
Durchmessern zwischen 0,01 und 0,10 mm, soweit es sich um den Präzisions-
maschinenbau handelt. Für grobe Arbeiten können die »Grenzen* oder „Toleranzen*
größer ausfallen.
In der Massenfabrikation hatte man schon seit längerer Zeit für die verhältnis-
mäßig wenigen Maße, die in Betracht kommen, „Grenz- oder Toleranzlehren" ver-
wendet. Sie im Maschinenbau allgemein anzuwenden, gehörte zu den Aufgaben des
20. Jahrhunderts, und zwar mußten zu diesem Zwecke erst eine Reihe von Vor-
bedingungen erfüllt werden, deren Erörterung hier zu weit führen würde. Heute wird
in den meisten Großbetrieben, und zwar sowohl in der Einzelfabrikation als auch in
der Massenfabrikation, nach diesen Grenzlehren gearbeitet.
Man unterscheidet zwei Arten von urenzlehren: Rachenlehren (Abbildung 74) zum
Messen von Wellen, Bolzen usw., also für zylindrische Teile, und Kaliber (Abbil-
dung 75) zum Messen von Bohrungen. Das Wesen beider besteht darin, daß der
«ine Rachen das Maß der untersten Grenze der Abweichung, der andere das der
obersten Grenze hat, so daß die erlaubte Toleranz zwischen beiden liegt. Die Ka-
liber sind in derselben Weise angefertigt. Eine Grenzlehre besteht also in Wirklich-
446 o o TECHNISCHE MASZNAHMEN DER GROSZFABRIKATION q q ■> ^
keit aus zwei Lehren, von denen die eine, die .Gutseite" um ein geringes Maß, die
Toleranz, größer oder kleiner ist als die .Aussdiußseite*. Die Feststellung des ridi-
tigen Matjes einer Welle geschieht in der Weise, daß der größere Radien Über die
Welle hinübergeht, während der kleinere nicht
hinübergehen darf. Beim Lodi muß das kleinere
Kaliber in das Lodi hineingehen, das größere
nicht (siehe Abbildung 76). Wenn wir also eine
Radienlehre, deren einer Radien um 0,02 mm
größer ist als der andere, verwenden, um meh-
rere Wellen zu messen, so muß der eine Radien
über die Welle gehen und der engere darf nidit
Abbild. 77. Diagramm für die Toleramen. hinübergehen. Ist dies der Fall, SD ist fest-
gestellt, daß ihre Genauigkeit innerhalb bestimm-
ter Grenzen liegt, und daß ihre Maßuntersdiiede keinesfalls 0,02 mm übersteigen
können. Mit anderen Worten, die Teile haben die für die praktisdien Erfordernisse
genügende Genauigkeit, und sie sind innerhalb gewisser Grenzen gleidi, also aus-
tausdtbar. Hierin liegen die Hauptvorzüge beim Gebraudt von Grenzlehren, und
daraus erwadisen der Fabrikation eine Reihe von bedeutenden Vorteilen. Das An-
und Einpassen der Teile fällt weg, und dadurdi können die Teile nebeneinander,
d. h. gleidtzeitig, angefertigt werden, während die alte Manier die Anfertigung nadi-
einander, also Zeitverluste, bedingt. Das Messen kann von Leuten ausgeführt werden,
die ungeübt sind, da es außerordentlidi leidit ist. Durdt diese beiden Vorteile wird
die Produktionsfähigkeit des Betriebes gesteigert. Die Nadilieferung von zerbrodienen
Teilen kann ohne weiteres gesdiehen, da die Austausdibarkeit gegeben ist usw.
Beim Gebraudi von Grenzlehren wädist die Güte bzw. die Genauigkeit des Pro-
dukts, je feiner die Grenzen gewählt werden. Gleidizeitig wadisen aber audi die
Anforderungen, die an die Gesdiidclidikeit des Arbeiters gestellt werden, und damit
die Herstellungskosten des Fabrikats. Es ist aus lefeterem Grunde wünsAenswert,
die Grenzen so weit zu wählen, als es die An-
forderungen an die Güte der Fabrikate zulassen,
z. B. kann da, wo ein Lager 1 mm größer gebohrt
ist als die Welle, der Durdimesser unbedenklidi
um 0,1 mm sdiwanken. Für hohe Qualität geht
man bei kleinen Durdimessern sogar bis 0,OOS mm
herunter. Die Grenzen müssen immer jedem
Betriebe besonders angepaßt sein , und der
Transmissionsbau bedarf anderer Toleranzen als
der Bau von Präzisions-Werkzeugmasdiinen oder
von Dampfmasdiinen oder landwirtsdiaftlidien
Masdiinen. )
In Abbildung 77 ist eine graphisdie Darstel-
lung der Untersdiiede in den zulässigen Tole-
ranzen für präzise Arbeiten zu sehen. Die Hori- ^-__^ .
zontale 0 gibt die nominelle Größe an. Auf Abbild. 78. SAemo für die verschiedenen
jeder Seite der nominellen Größe sind abfallende .Passungen",
bzw. ansteigende Kurven vorhanden, die durd» ihren jeweiligen Abstand von 0 den
Spielraum ergeben, der zur Ölung oder Passung am zwedcmäßigsten gehalten wird.
Im Prazisionsmasdiinenbau hat man außer den vorher erwähnten Passungen »fest"
ooooooooooooooooooo VON E.HUHN oooooooooooooooo 44T
und «laufend*' noch andere Passungen eingeführt, und man arbeitet nach folgenden
vier Passungen:
1. Laufende Passung.
2. Sdiiebende Passung.
3. Feste Passung.
4. Preßpassung.
Laufende und feste Passung haben wir bereits im vorhergehenden erklärt. Schie-
bende Passung oder Schiebesig wendet man an, wenn sich die Welle von Hand ge»
rade nodi 4n das gebohrte Loch hineindrüdcen lassen soll, etwa darum, weil sie häufig
daraus entfernt werden muß. Beim Preßsiö werden die Teile zur endgültigen Ver-
einigung zusammengebracht, und zwar unter Anwendung großer Gewalt, wie Auf-
pressen mittels Sdiraubenpresse oder durdi hydraulischen Drude. Er wird meist da
angewendet, wo große Kräfte zu übertragen sind, oder wo die Reibung zwischen
beiden Teilen ohne Verwendung von Keilen groß sein muß.
Abbildung 78 zeigt einen Sdinitt durdi den Spindelkasten einer Drehbank. Die
Teile haben bei den mit A bezeichneten Stellen laufende Passung, B bezeidinet
Schiebest^, C festen Si6 und D Preßsig-
Die ^Einführung der Grenzlehren in Deutschland bzw. Europa ist der Firma
Ludw. Loewe & Co. A.-G. zu danken. Die wissenschaftliche, durch eine große Reihe
von Versuchen begleitete Bearbeitung und Klarlegung der Toleranzlehrenfrage er-
folgte durdi Dr. G. Schlesinger. Die Resultate seiner Arbeit sind in den Forsdiungs-
heften des Vereins deutscher Ingenieure veröffentlidit.
Die Bedeutung des Gebrauchs der Grenzlehren in der Maschinenindustrie ist
außerordentlich groß. Ihre Benu^ung hat viel zu der Verbesserung der Fabrikate
und der Erkenntnis beigetragen, wie man bei richtiger Fabrikationsmethode gute,
auswechslungsfähige Teile ebenso billig herstellen kann als bei falscher Arbeitsweise
teure und minderwertige.
DER QROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION
VON E. HUHN
Als unsere Altvorderen noch als Zunft- oder Innungsmeister die Klasse der Arbeit-
geber bildeten, waren die Betriebe noch so einfach, daß man auch ohne besondere
Organisation, eben durch die Angaben des betreffenden Meisters imstande war, in
der Werkstatt das zu tun, was nötig war. Die Betriebe waren so klein, daß der
persönliche Verkehr und nicht zum wenigsten das Herkommen und die Gewohnheit
den Gang des Betriebes bestimmten. Als später, besonders nach Einführung der
Dampfmaschinen, die Betriebe umfangreicher und daher unübersiditlicher wurden,
dachte man in vielen Fällen nodi lange nicht daran, den Betrieben eine Organisation
zu geben, sondern überließ es, nach Art der früheren Handwerker, den Arbeitern und
Beamten, ihre Obliegenheiten so zu verriditen, wie sie es seit Gründung des Be^
triebes gewohnt waren, oder wie sie es von ihren Vormännern gesehen oder über-
nommen hatten, um so mehr, als selbst die größten Betriebe sich aus ganz kleinen
Werkstätten herausgearbeitet hatten und die Bildung großer Fabriken, sozusagen aus
einem Guß, damals noch nicht bekannt war. Die Notwendigkeit einer einheitlichen
Organisation machte sich aber jegt wenigstens in den Betrieben bemerkbar, die für
den Absag ihrer Fabrikate sich selbst mit den Verbrauchern in Verbindung se^en
und sich einen Kundenkreis schaffen mußten, der hinsichtlich ihrer Zahl oft das Viel-
fache der sämtlichen Angestellten des Betriebes betrug. Immerhin beschränkte sidi
auch je^t nodi die Organisation meist auf den kaufmännischen Betrieb, während der
Fabrikationsbetrieb nicht nur seine ausgetretenen Bahnen weiterwandelte, sondern
sich sogar oft in schroffe Gegensä^e zum kaufmännischen stellte und umgekehrt.
Solange Deutschland sich noch nicht zum Industriestaat entwickelt hatte, solange
gewisse Verhältnisse die ausländische Konkurrenz abgehalten hatten, uns im eige-
nen Lande zu bekriegen, hatten auch noch die durch fehlende oder schlechte Or-
ganisation verteuerten Fabrikate ihren Absag gefunden. Als sidi aber schließlich
Deutschland selbst um die Konkurrenz auf dem Weltmarkt bewarb, da mußte man
sich leider oft eingestehen, daß unsere großen Konkurrenten auf dem Weltmarkt ihre
Fabrikate billiger herstellten, als es hier möglich war, tro^dem jene unter ungünsti-
geren Bedingungen bezüglich Lohn- und anderer Verhältnisse zu fabrizieren hatten.
Man suchte und fand einen der Hauptgründe in der mangelhaften oder mangeln^
den Organisation, und seitdem ist das Wort „Organisation*' eines jener Schlag-
wörtergeworden, die neben den Begriffen: Zeitersparnis, Kalkulation, Betriebsunkosten
und Normalisierung wie Irrlichter im Industriewalde herumspuken. — Ich unterschied
vorhin die Organisation des kaufmännischen und des betriebstechnischen Teiles einer
Fabrik, möchte aber nun, näher auf den Kern der Sache eingehend, bemerken, daß
beide nicht wohl so weit getrennt sein können, daß sie etwa von verschiedenen
Gesichtspunkten Direktiven geben dürfen. Einer der drei Hauptgrundsäge in
jeder Organisation muß sein: Alle Maßnahmen eines Unternehmens und alle Wege,
ooooooooooooooooooo VON E« HUHN oooooooooooooooo 449
die zu deren Ausführung eingesdilagen werden» müssen sidi in einem einzigen
Brennpunkte .vereinigen, d. h. alles,- was gesdiieht, hat die Prosperität
des Unternehmens zum Ziel. So gewiß aber versdiiedene Wege nadi Rom
fuhren, so gewiß würden versdiiedene Wege im organisatorisdien Sinne, im kauf-
männisdien wie im tedmisdien Betriebe, eine Zersplitterung der Kräfte bedeuten,
und deshalb ist ein Vorwärtsstreben aller Teile im gleidien Sinne und auf
dem kürzesten Wege für jede Betriebsorganisation Grundbedingung. Wird diese
Grundbedingung erfüllt, so werden sidi die Kräfte summieren, statt sidi zu zersplittern.
Das zweite Leitmotiv ist: Klarheit, Übersiditlidikeit und Einfadiheit. Hier
werden meist die größten Fehler gemadit, und das ist um so verhängnisvoller, als
Fehler in diesen beiden Riditungen bei jedem einzelnen das Gefühl der Unsidier-
heit erwedcen, also Selbständigkeit und Verantwortungsgefühl untergraben. Man kann
behaupten, daß eine Fabrik, bei deren Organen bis zum untersten Mann hinab ein
hohes Gefühl für die Verantwortung, die er mit seiner Arbeit übernimmt, zu finden
ist, jeder anderen Fabrik gegenüber im ungeheuren Vorteil wäre. Andernfalls wird
Klarheit und Einfadiheit den Pferdefuß jedes Betriebes leiditer und bequemer auf-
dedcen lassen, nämlidi die durdi Unfähigkeit oder Nadilässigkeit gemaditen Fehler.
Die dritte Bedingung einer guten Organisation ist möglidiste Selbständigkeit
jedes einzelnen innerhalb seines Sdiaffenskreises. Dadurdi wird nidit nur das so
nötige Gefühl der Verantwortlidikeit anerzogen, sondern vor allen Dingen audi die
Sdiaffensfreudigkeit angeregt. Sie ist das beste Mittel, um Leute, die für bessere
Stellungen qualifiziert sind, auszusondern und die minderwertigen und indolenten
auszumerzen.
I 1. BAU UND ANLAGE VON FABRIKEN j O'^T^'L^»: „/tS^
Anfängen entwidceln, so ist dodi die Anlage großer Werke von vornherein heute nidits
Seltenes, besonders in den Fällen, wo die Betriebe durdi Umbauung mit Wohn-
häusern nidit mehr die Möglidikeit einer Ausdehnung haben und zum Zwedce der
Vergrößerung ihren Ort wechseln müssen« Beim Neubau einer soldien Fabrik wird
nidit nur die ganze Anlage dem gepflegten Fabrikationszweig, sondern audi der vor-
handenen oder zu sdiaffenden Organisation angepaßt sein müssen. Des weiteren
wird man von vornherein auf eine etwa notwendig werdende Vergrößerung entweder
durdi reidilidien Landankauf oder durdi Sidierung von Verkaufsrediten benadibarter
Grundstüdce Rüdcsidit nehmen. Bei der Auswahl des Planes ist die billige und be-
queme Abfuhr der Rohmaterialien und der Fabrikate zu berüdtsiditigen . und auf die
Arbeiterverhältnisse zu aditen. In großen Städten ist die Neuanlage in der Nähe von
Fabriken der gleidien oder ähnlidier Brandien vorteilhaft, weil derartige Fabrik-
zentren günstig auf den Zuzug von Arbeitskräften wirken und die Transportmöglidi-
keiten für die Arbeiter von und zu den Arbeitsplänen durdi Straßenbahnen meist
sdion vorhanden sind. Im anderen Falle muß oft erst durdi Bauen von Arbeiter-
wohnhäusern, Anlage von Zufahrtsstraßen, Eisenbahnhaltestellen usw. diese Vorbedin-
gung gesdiaffen werden.
Hinsiditlidi des Waren- bzw. Rohmaterialtransportes bezeidinet man eine Anlage,
deren eine Seite von der Eisenbahn und eine andere Seite von einem sdiiffbaren
Wasserweg begrenzt wird, als ideal.
Femer müssen in Betradit gezogen werden die Entfernung, aus der die Roh-
materialien, Kohlen und andere sdiwerwiegende Stoffe bezogen werden können, das
Die Technik im XX. Jahrhundert. IV. 29
450 o o ° o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION q o » » q >>
Vorhandensein nafürlidier Kraftquellen und bei Krafterzeugung das Vorhandensein
von genügendem und gutem Kesselspeise- und Kondensationswasser. Die Lage der
Fabrikgebäude soll so angeordnet sein, daß
der Gang der Rohmaterialien und Fabrikate
sidi immer in der gleichen Richtung voll-
ziehen kann, und für den Transport müssen
nicht nur die nötigen Wege, sondern auch
die nötigen Einrichtungen vorhanden sein.
Die einzelnen Gebäude sollen den Fabrika-
tionszwedten bezüglich Beleuchtung, Trans-
missionsanlage, Maschinenfundamente usw.
ung*- und entsprechen, und auf Feuersicherheit, Kran-
!enbBu anlagen , Heizung und Lüftung sowie die
tegebtude hyglenischcn Erfordernisse ist Rücksicht zu
"' " nehmen. Eine Fabrikanlage, die den be-
'' schriebenen Anforderungen entspricht, ist in
de Abbildung 1 ersichtlich.
^',^ Die Lage der einzelnen Gebäude zuein-
nasdiincn- ander, deren Bestimmung durdt die einge-
ntraie Zeichneten Buchstaben erkenntlich ist, ist der-
:< art, daß die Roh- und Hilfsmaterialien auf
dem eingezeichneten Schienenstrang auf Eisen-
Abbildung 1. Grundriß einer Fabri konlaße, bahnwagen bequem zur Gießerei. Kraftzen-
trale und dem Stahllager gebracht werden können. Der Transport der Halb- und
Fertigfabrikate geschieht immer in der gleichen Richtung. Während die ganze Anlage
eine in sich geschlossene
Fabrik bildet, so ist doch
durch die Unterbringung
der einzelnen Abteilun-
gen in getrennten Ge-
bäuden eine Dezentrali-
sation herbeigeführt, die
jede dieser Abteilungen
als etwas Selbständiges
und Vollständiges er-
scheinen läßt. Wie später
ausgeführt, ist die Orga-
nisation und Verwaltung
großer Werke durch die
Kompliziertheit des Be-
triebes außerordentlich
erschwert, und man sucht
deshalb durd) die De-
zentralisation der ver-
SthiedenenBetriebeKiar- Abbildung 2. Hof mit Eisenbahngeleis und Obergan gsbrüdcen.
heit ZU schaffen. Man er-
möglicht auf diese Weise, daß jede Abteilung wie eine selbständige Fabrik geleitet
und verwaltet, und daß die Prosperität jeder Abteilung durch getrennte Buch-
ooooooooooooooooooo VON E. HUHN oooooooooooooooo 451
führung auf diese hin geprüft werden kann. — Sämtliche Gebäude sind durdi Schmal-
spurgleise, die sich auch im Innern derselben verzweigen» miteinander und, wie ajus
der Abbildung 2 zu erkennen, auch durch Übergänge in den ersten und zweiten
Etagen miteinander verbunden. Sogar die unterkellerten Räume sind durch unter-
irdische Wege begehbar. Die Höfe sind genügend weit, um den einzelnen Gebäuden
genügend Licht zu lassen, und die Fenster so groß angelegt, daß selbst bei trübem
Wetter genügend Licht für die schwierigsten Arbeiten vorhanden ist. Auf die Feuer-
sicherheit ist besonders dadurch Bedacht genommen, daß man nicht nur die Gebäude
aus Stein und Eisen herstellte, sondern auch alle diejenigen Abteilungen, deren
Feuergefährlichkeit besonders groß ist, wie Modelltischlerei und Modellager, Härterei,
Sdimiede und Glüherei, in getrennten Gebäuden unterbrachte. Die Anbringung der
Transmissionen und Decitenvorgelege geschieht an den unter den DecJcen befindlichen
eisernen Trägern derart, daß ihre Befestigung in denkbar kürzester Zeit ausgeführt
werden kann, ohne ein einziges Loch zu bohren oder gar die Wände und Dedcen zu
beschädigen.
** 9 VFRWÄITlIlMfi * r^urch die kolossale Ausdehnung, die unsere Großbetriebe
I ',--,.■■■■■■ ,n, n.i.. u,.....1 "^1* der Zeit genommen haben, ist gerade in diesen
die Verwaltung meist sehr kompliziert geworden. Wenn man sich die heutigen
Hüttenwerke vor Augen führt, die alle zur Ver- und Bearbeitung nötigen Materialien
wie Erze und Kohlen in eigenen Bergwerken selbst gewinnen, verhütten, zu Fertig-
fabrikaten als Walzeisen I Stahl und Blech usw. und schließlich auch in großen
Fabriken zu Eisenkonstruktionen oder Maschinen und dergleichen weiterverarbeiten,
wie z. B. die Firmen Fried. Krupp, Thyssen und andere, so wird man sich darüber
klar sein, daß die Verwaltung derartiger Werke sehr schwierig sein muß. Die gleichen
Beispiele finden sich ebenso in der Maschinen- wie in der Elektrizitätsindustrie,
nur meist mit dem Unterschiede, daß hier Rohmaterialien von anderen Werken be-
zogen werden. Bei Werken, die wie Fried. Krupp, Allgemeine Elektrizitäts-Gesell-
schaft, Maschinenfabriken Augsburg -Nürnberg und andere, zehntausend, ja sogar
über hunderttausend Arbeiter beschäftigen, ist die Verwaltung meist dezentralisiert
in der Weise, daß man die Werke in selbständigle Abteilungen zerlegt und diese
getrennt verwaltet. Obwohl auch in diesen Fällen die einzelnen Fäden in einem
Punkte zusammenlaufen, in dem die großen Direktiven gegeben werden, so ist
doch die Selbständigkeit aller dieser Einzelwerke ziemlich unbeschränkt sowohl hin-
sichtlich Ein- und Verkauf, als auch Fabrikation und Organisation. Oft sogar, be-
sonders dort, wo räumliche Entfernung oder der Erwerb durch Ankauf bereits be-
stehender Betriebe eine engere Verbindung und Fühlung nur schwer möglich machen,
grundsä^lich voneinander verschieden.
Die leitenden Direktoren ergänzen sich in ihren Arbeiten und Fähigkeiten meist
in der Weise, daß der eine die kaufmännischen, der andere die technischen Funk-
tionen übernimmt. Häufig ist ihnen in der Person eines Juristen noch ein Syndikus
beigegeben, der die oft schwierigen rechtlichen Fragen, die regelmäßig in allen großen
Betrieben auftauchen, klärt. Selten sind alle drei Funktionen in einer Person ver-
einigt.
Wieweit die Gliederung der Arbeit durch andere Personen weiterhin vorgenom-
men wird, hängt natürlich von der Größe und Form des Betriebes und des gan-
zen Apparates ab, aber überall läßt sich zwischen der kaufmännischen und tech-
nischen Seite der ganzen Organisation eine ziemlich scharfe Grenze ziehen. Das
29*
452 o o o o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION o o o o a c
darf natürlich nicht dahin verstanden werden, daß beide Seiten gewissermaßen feind-
liche Lager bilden, wie dies ja wohl hin und wieder vorkömmt, sondern die Tren-
nung soll nur den Zweck haben, die Funktionen abzugrenzen, um in getrennter
Arbeit dieselben Zwecke und Ziele zu verfolgen. Der eine wie der andere Teil ist
für sidi allein unnü^ und unmöglidi. Die eine Hälfte soll die Waren sdiafTen, die
andere soll die Werte feststellen und für ihren Absa^ sorgen, beiden aber liegt ob,
für die Prosperität des Werkes zu sorgen.
Der kaufmännischen Leitung untersteht naturgemäß die Korrespondenz, die ge-
samte Budihaltung, das RedmungS" und Lohnwesen, Lagerverwaltung, der Verkauf
und der Einkauf der Rohmaterialien. Die technische Seite der Verwaltung besteht
aus dem technischen und Betriebsbureau, der Kalkulation, dem Betrieb, Laboratorium
und Versuchswerkstätten und Lehrlingswesen. Dabei ist zu erwähnen, daß sowohl
in der kaufmännischen Verwaltung Ingenieure mit kaufmännischen Kenntnissen als
auch im Betrieb Kaufleute verwendet werden müssen. So ist heute zum Verkauf der
komplizierten und diffizilen Maschinen ein Techniker infolge seiner Spezialkenntnisse
dem Kaufmann oft überlegen. Nicht selten werden sogar die tüchtigsten und ge-
wiegtesten Spezialingenieure für den Verkauf mit besonderem Vorteil verwendet.
I 5. EIN- UND VERKAUF, BUCHHALTUNG ] D^^^teJai^* der^ Hdbl
fabrikate, wie Roheisen, Stahl usw., und cier Hilfsmaterialien, nämlich Öl, Werkzeuge,
Pugmaterlalien, und endlich der Hilfsmaschinen wird heute meist durch Personen
erledigt, die nicht nur eine bedeutende Wärenkenntnis, sondern auch die Fähigkeiten
besigen, durch richtige Abschä^ung der Marktlage den günstigen Moment für größere
Abschlüsse zu finden. Die Vorbereitung, Aufstellung der bei der Lieferung einzuhal-
tenden Bedingungen, Festlegung der Eigenschaften der Waren, ev. auch die für die
Lieferung in Betracht kommenden Firmen, wird zweckmäßig von technischer Seite,
wenn möglich im Betrieb selbst auch unter Zuhilfenahme des Laboratoriums ge-
schehen. Der eigentliche kaufmännische Teil: die Einholung der Offerten, die Vor-
bereitung zur Entscheidung, Überwachung der Liefertermine und die Sorge für die
Untersuchung der sach- und vorschriftsmäßigen Lieferung, ist Angelegenheit des »Ein-
käufers". Die Vernachlässigung einer geregelten Einkaufstätigkeit kann zu großem
Schaden führen. Zwecitmäßig kann auch der Verkauf von Abfällen durch den Ein-
käufer erledigt werden.
Wichtiger noch als der Einkauf ist der Verkauf der Fertigfabrikate. Seitdem wir
im Zeitalter des Dampfes nicht mehr wie früher mit Entfernungen zu rechnen
haben, ist der Austausch der Waren im Weltverkehr ungeheuer angewachsen. Es
gibt heute wohl kaum noch Werke, die nicht versuchen, einen Teil ihrer Ware im
Auslande abzusehen, nicht nur um den Absa6 überhaupt zu vergrößern, sondern auch
um bei Konjunkturschwankungen einen Ausgleich herbeizuführen. Da die Prosperität
eines Unternehmens, richtige Fabrikation und Organisation vorausgese^t, im all-
gemeinen mit seinem Absa6 wächst, so wird dem Verkauf in allen Werken die größte
Fürsorge gewidmet.
Man kann die ganze Verkaufstätigkeit in drei Teile zerlegen: die Propaganda, das
Offertwesen und die eigentliche Verkaufstätigkeit. Zum ersten Teil gehört die Her-
stellung von Katalogen und das Inseratenwesen. Das Offertbureau beschäftigt sich
mit der Festseöung der Verkaufspreise für die angefragten Waren und der Aus-
arbeitung der Offerten. Die eigentliche Verkaufstätigkeit wird durch Vertreter oder
ooooooooooooooooooo VON E. HUHN oooooooooooooooo 453
Agenten ausgeführt. Unter Vertreter verstehen wir direkt im Dienste der Firma
stehende Verkäufer, die entweder von dem Orte der Niederlassung oder von aus-
wärts angelegten Verkaufsstellen aus die Kundschaft aufsuchen. Agenten sind Ver-
käufer, die auf eigene Rechnung den Verkauf der Ware betreiben. Jeder Verkäufer
hat seinen bestimmt abgegrenzten Bezirk und kann in seiner Tätigkeit durch Spezial-
ingenieure unterstü^t werden. Es gibt auch Fabriken, die ihre gesamte Warenerzeu-
gung unter festgelegten Bedingungen an andere Firmen zum Verkauf abtreten. In
diesem Falle erübrigt sich für das betreffende Werk natürlich jede Verkaufsorgani*-
sation.
In der legten Zeit haben sich zur Regelung des Ved^aufs für Werke mit ähnlichen
Fabrikaten Verkaufsgenossenschaften gebildet. Besonders in Amerika, wo viele Fa-
briken nur eine oder wenige Maschinentypen bauen, hat sich diese Organisation be-
währt. Sie haben den Vorteil, daß die Unkosten für die einzelne Fabrik geringer
werden, als wenn sie den Verkauf auf eigene Faust durchführen würde« Schließlich
seien noch die Syndikate erwähnt, die aber hauptsächlich für die Hersteller von Halb-
fabrikaten Interesse haben.
Der dritte Hauptteil der kaufmännischen Verwaltung ist die Buchhaltung. Dieser
Teil ist die eigentliche Domäne des Kaufmanns. Während in den vorher beschriebe-
nen Verwaltungszweigen Kaufmann und Ingenieur sich ergänzen oder ersehen, ist
dieses Feld dem Kaufmann ungeteilt geblieben. Man trennt sie gewöhnlich in die
Geschäftsbuchführung und in die Betriebsbuchführung. Die erstere hat den Zweck,
den Vermögensstand der Firma klarzulegen und den Geld- und Warenverkehr mit
Lieferanten und Kunden buchhalterisch zu regeln, sowie die Provisionsabrechnungen
mit Vertretern und Agenten zu erledigen. Die Betriebsbuchführung hat ihre Auf-
gabe in der Kostenberechnung der hergestellten Werte und in der Ermittlung der
Unkosten. Der Rahmen dieses Buches läßt ein genaueres Eingehen in dieses Thema
nicht zu. Wir empfehlen zum genaueren Studium der Materie das Werk: »J. Lilien-
thal, .Fabrikorganisation und Fabrikbuchführung", Verlag von Julius Springer, Berlin.
I 4. TECHNISCHE BUREAUS UND BETRIEB | I^egt^S^^^^^^
Betriebstätigkeit durch die zeichnerische und konstruktive Arbeit des Ingenieurs. Die
Aufgaben, welche zur Erledigung kommen sollen, sind entweder durch die Bestellungen
der Kunden oder, falls es sich um Lagerbestellungen handelt, durch die Maßnahmen
der Direktion bestimmt. Wir kommen auf diese beiden Formen noch zurücit. Das
technische Bureau erhält die Bestellungen, ebenso der ausführende Betrieb, in Form
von Bestellbüchern. Jeder Auftrag hat seine Nummer, die er bei allen Bestellungen,
Lohnzahlungen und Abrechnungen beibehält. Auch die im technischen Bureau her-
gestellten und zu diesem Zwecite benu^ten Zeichnungen haben diese Nummer. Auf
die korrekte und fehlerfreie Herstellung der Zeichnungen wird das größte Gewicht
gelegt, denn bei teuren Stüciten oder großer Anzahl der gleichzeitig hergestellten Teile
verursacht jeder Fehler große Verluste an Geld und Zeit. Deshalb stellt man wohl in
manchem Bureau einen Ingenieur an, dessen Aufgabe in der genauen Durchsicht der
Zeichnungen besteht, um vorhandene Fehler zu korrigieren. Auf Grund der Zeichnungen
werden Teilverzeichnisse (Stüclilisten) der zur Maschine gehörigen Teile angefertigt
und nach diesen die Rohmaterialien und Halbfabrikate bestellt, die Modelle her-
gestellt, die Löhne kalkuliert und schließlich die für die einzelnen Stüdce und die
ganze Maschine aufgewendeten Kosten berechnet. Die auf den Zeichnungen fest-
oDER CROSZBETRIEB UND SEINE ORQANISATION ■
Abbildung 3. Fabrikanlage Abbildung 1 aua der Vogelperspektive.
gelegten Maße, Angaben und Vorschriften werden unbedingt befolgt. Abweidtungen
werden nur nadi vorheriger diesbezüglicher Änderung der Zeichnung gestattet.
Früher gab man die Zeichnungen im Original in die Werkstatt. Heute fertigt
man Kopien auf lichtdurchlässigem Papier und stellt nach diesen auf einfache und
billige Weise auf lichtempfindlichem Papier eine beliebige Anzahl .Lichtpausen* her.
Die Originalzeidinungen werden gewöhnlich an feuersicheren Orten aufbewahrt
In großen Werken, wie in dem in Abbildung 3 skizzierten, zerlegt man den Be-
trieb gewöhnlich in Haupt- und Nebenbetriebe. Die Nebenbetriebe dienen zur Vor-
bereitung der Fabrikationsmaterialien und sind folgende: Modelltischlerei, Gießerei,
Abstecherei und Schmiede. In den Hauptbetrieben erfolgt die Bearbeitung zum
Fertigfabrikat. Die einzelnen Betriebe unterstehen den Betriebsingenieuren, denen
die Meister untergeordnet sind. Die den Meistern unterstellten Arbeiter arbeiten
entweder für sich allein oder in Kolonnen. Legteres findet fast allgemein in der
Montagewerkstatt und im Maschinenbetrieb überall da statt, wo zur Handhabung der
Arbeitsstücite oder Maschinen mehrere Leute erforderlidi oder nüttliih sind.
Vom Betriebsleiter wird eine genaue Kenntnis der Fabrikation und der Leistungs-
fähigkeit der Werkstätten vorausgesebt. Er sorgt durch das .Betriebsbureau' für die
richtige Ausführung der Bestellungen, für vorteilhafte Fabrikation, für die Instand-
haltung der gesamten Fabrikationseinrichtung und für die rechtzeitige Fertigstellung
der Fabrikate. Er bestimmt den Zeitpunkt, wann die verschiedenen Arbeiten be-
gonnen oder erledigt werden sollen. Die Meister haben für die richtige Verteilung
der Arbeit an die ausführenden Arbeiter und Maschinen Sorge zu tragen, sie über-
wachen die sachgemäße Ausführung der Fabrikate und werden hierin durch die
„Revisoren' unterstügt, die an Hand der Zeichnungen die Stüdce mit Bezug auf
genaue und gute Herstellung prüfen. Um bei Maschinen und Werkzeugen eine gute
Ausnugung herbeizuführen, überwacht man durch eigens angestellte Leute die Ge-
ooooooooooooooooooo VON E.HUHN 0000000000,000000 455
sdiwindigkeit und den guten Zustand der Maschinen und Werkzeuge. Für die Prü-
fung der fertiggestellten Maschinen oder Apparate werden Probierstände eingerichtet,
um nadi Absendung der Fabrikate Reklamationen des Bestellers zu vermeiden,
1 I if'^ Entlohnung der Arbeiter ist von jeher
I 5. LOHNSySTEME, KAL- | L/ e}j| Gegenstand vielen Streites gewesen,
j KULATION, ABRECHNUNG I Gegenwärtig erfolgt in allen Kulturländern die
i.M. »♦..^.J Entlohnung in barem Gelde, und es besteht
kaum noch ein Zweifel darüber, daß dies die einzig richtige Art ist. Dagegen ist
in der Bestimmung der Lohnhöhe bzw. des Arbeitswertes gerade seit den legten
fünfzehn Jahren eine so große, grundsä^liche Verschiedenheit vorhanden, daß es
schwer ist, die eine oder die andere Form als maßgebend oder überwiegend zu be-
zeichnen. In vielen Betrieben, besonders in solchen, wo sich die Arbeiten infolge
ihrer Eigenart schwer abschälen lassen oder wo keine oder gering entwicitelte Kai'
kulation vorhanden ist, wird dem Arbeiter der sogenannte Zeitlohn gezahlt. Dieser
besteht in einer bestimmten Geldleistung für die Arbeit in einer bestimmten Zeit:
also Stundenlohn oder Wochenlohn. Die zweite, heute wohl am meisten benu^te
Form ist die, daß dem Arbeiter für eine bestimmte Arbeit ein bestimmter Lohn ge-
währt wird, unabhängig von der Zeit, die er für Erledigung der Arbeit verwendet.
Man bezeichnet diese Art mit Stücklohn oder Akkordlohn. Eine dritte, ebenfalls viel
angewendete Form der Entlohnung besteht in dem «Prämiensystem*, das im Grunde
eine Vereinigung beider ist. Dem Arbeiter wird ein fester Lohnsa^ pro Stunde zu«
gesichert unter der Vorausse^ung, daß eine Arbeit in einer angenommenen Zeit er-
ledigt wird. Führt er die Arbeit schneller aus, so erhält er für die ersparte Zeit
eine Geldprämie. Das Prämiensystem wird in zahlreichen Variationen angewendet
Und ist hauptsächlich in Amerika im Gebrauch. Die Bezahlung in Zeitlohn erfordert
in seiner Durchführung am wenigsten Arbeit, hat aber den Nachteil, daß eine Voraus-
bestimmung der Selbstkosten der Fabrikate sehr unsicher ist. Beim Stücklohn ist
eine genaue Vorherbestimmung des Wertes der Arbeit erforderlich, desgleichen beim
Prämiensystem. Beim le^teren vermehrt noch die in der Werkstatt nötige Kontrolle
und die komplizierte Abrechnung die Arbeit, und es wird durch die Unsicherheit
bei den Angaben von seiten der Arbeiter in seiner Durchführung sehr erschwert
Die Vorausbestimmung der Akkordlöhne durch » Kalkulation* geschieht heute noch
in manchen Betrieben durch den Meister. Allein diese Art ist veraltet und kann in-
folge der Arbeitsüberbürdung der Meister fast nie in gerechter Weise durchgeführt
werden. Deshalb hat man in modernen Fabriken für die Akkordbestimmung Kal-
kulationsbureaus eingerichtet.
Der Kalkulator muß nicht nur die genaue Kenntnis besi^en, in welcher Art und
Weise eine Arbeit zu verrichten ist, sondern auch die im Betriebe vorhandenen Hilfs-
mittel, Werkzeuge und Einrichtungen genau kennen. Die Feststellung des Stücitlohnes
geschieht in der Weise, daß die Arbeit in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt und
unter Zugrundelegung der für die verschiedenen Materialien vorteilhaften Geschwindig-
keiten die erforderliche Zeit errechnet wird. Ferner werden die für die notwendigen
Wege, für das Einstellen der Maschine, Ein- und Auspannen der Werkzeuge nötigen
Zeiten zugeschlagen und die gefundene Zeit unter Zugrundelegung des üblichen
durchschnittlichen Stundenverdienstes in Geld umgerechnet. Dabei muß berücksichtigt
werden, daß eine Arbeit auf verschiedenartigen Maschinen ausgeführt werden kann,
und daß die Unkostenzuschläge für verschiedene Maschinen oder Werkstatteile
456 o o o o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION o o o o o o
variieren können. Der Kalkulator muß also diejenige Maschine ausfindig machen, auf
der die Löhne und Zuschläge die billigsten Selbstkosten ergeben.
Die wirklich gezahlten Löhne werden von der Lohnbudileitung zusammengestellt,
Unkosten und Materialwert zugeschlagen und die so gefundenen Selbstkosten der
Fabrikate zur Preisbestimmung für den Verkauf benu^t.
»•«««••♦••••••»••••♦••♦«••••••»•••••♦•♦•••••••••«••♦•••♦•••••»«••«•••••♦♦•••A •«•••••
1 TXTi^ i^o'rir KT ooo'roa^c '' l^ jedem Betriebe entstehen außer den direk-
6. UNKOSTEN FESTSTEL- | Iten Kosten eines Fabrikates durch Löhne und
LUNG UND STATISTIK I Material eine große Menge von Ausgaben, die
.............................................................................J keine« direkten Produktionskosten sind, da durch
sie keine Werte hergestellt werden. Diese Ausgaben bezeichnet man mit dem ge-
meinsamen Namen Unkosten und unterscheidet zwischen solchen, die durch den
Betrieb verursacht werden (Betriebsunkosten), und solchen, die durch den Verkauf
entstehen (Handlungsunkosten). Die Betriebsunkosten entstehen durch Zahlung der
Gehälter für Beamte, durch Aufwendung für Kraft, Licht, Heizung, Hilfsmaterialen,
Amortisation der Gebäude, Maschinen, Werkzeuge und Inventar. Sie werden in
der Regel bei der Selbstkosten berechnung in der Weise eingerechnet, daß man sie
als Aufschlag auf die produktiven Löhne oder auf den Materialpreis prozentual ver^
rechnet. Hat z. B. eine Fabrik im Jahre bei 1000000 Mark produktiver Löhne
750000 Mark Betriebsunkosten, so schlägt man bei der Feststellung der Selbstkosten
zum Materialpreis und den Löhnen noch 75 ^/o der Betriebsunkosten.
Die Handlungsunkosten se^en sich aus den Kosten der kaufmännischen VerwaU
tung und der Direktion zusammen. Ferner rechnet man dazu Reklame, Kataloge,
Porti, Steuern und dergleichen. Sie werden in der Regel prozentual auf die Selbst'
kosten der Fabrikate verrechnet und zu diesen hinzugerechnet, so daß Selbstkosten
und Handlungsunkosten und Verdienst den Verkaufspreis ergeben.
Die Feststellung der Unkosten geschieht im Wege der Buchhaltung, und ihre ein«
zelnen Zahlen werden in gut geleiteten Fabriken als statistisches Material verarbeitet.
Da die Unkostensumme in vielen Werken die Höhe der gezahlten Löhne bedeutend
übersteigt, so ist die genaue Überwachung der Unkosten von höchster Wichtigkeit, und
hierfür ist eine gute Statistik das beste Mittel. Sie wird aber außer zu diesem
Zwecke noch vielen anderen dienstbar gemacht. So z. B. dem Materialeinkauf. Auch
die Produktionsfähigkeit, Fabrikkosten, Absa^möglichkeiten, Arbeitsverdienste, Arbeiter-
verhältnisse und viele andere Gegenstände werden dadurch kritisch beleuchtet und
ungesunde, Abhilfe erheischende Fehler aufgedeckt.
»...«....•..«...«
Cchon das äußere Aussehen von
I 7. TRANSPORTMITTEL, FABRIKA- | O Werken verschiedener Fabrikat
TIONSEINRICHTUNG, LÄGER I tionsrichtungen läßt erkennen, daß
...........................................................................................................I auch deren Einrichtungen und Trans-
portmittel vollkommen verschieden sind. In den Werken, die Rohmaterialien in großen
Quantitäten erzeugen, bildet der Transport eine der Hauptaufgaben des Betriebes.
So z. B. in Hüttenwerken. Alle erdenklichen Krankonstruktionen, Elevatoren, Seil-
bahnen, von Maschinen oder Pferden bzw. Menschen bewegte, auf Schienen gestellte
Wagen, Greiferelevatoren, Paternosterwerke werden zur Beförderung verwendet. Über-
all sieht man schlanke Eisengerüste, die dem ganzen Bilde den Charakter verleihen.
Die auf S. 132 — 147 des ersten Bandes gezeigten Abbildungen veranschaulichen in
treffender Weise, welche Aufmerksamkeit dem Transport der Güter gewidmet wird.
= o VON E. HUHN 0 o o o 8 o o = o o o o <■ o o » 437
Obwohl nicht so ausge-
prägt wie dort, wird audt
in denjenigen Werken,
die den erzeugten Stahl
zu Maschinen weiterver-
arbeiteten, dem Trans-
port die nötige Aufmerk-
samkeif geschenkt. Man
muß sich immerhin klar-
machen, daß nicht nur
die schweren Stücite, son-
dern auch die kleinen und
leichten ihren Fabrika-
tionsgang über alle mög-
lichen Maschinen neh-
men, und daß 30 bis
40 Operationen an man-
chem Stück ausgeführt
werden müssen, ehe es Abbildung 4. Elektrisch belriebener Handkran,
zum Einbau in die Montage gelangt.. Das in Abbildung 1 gezeigte Bild einer Ma-
schinenfabrik läßt neben den Eisen-
bahnanschlüssen ein ganzes Nets
von Schmalspurgleisen zum Trans-
port der Halbfabrikate erkennen, die
nidif nur die Verbindung unter
den einzelnen Gebäuden herstel-
len, sondern auch den Transport
innerhalb derselben ermöglichen.
Laufkräne mit Gescii windigkeiten
von ISO m in der Minute heben die
Stücke auf die Maschinen und neh-
men sie wieder herunter. Elektrisch
betriebene Handkräne (Abbildung 4),
Laufka&en, mittels Drudduft betrie-
bene Hebezeuge (Abbildung 5) die-
nen gleichen und ähnlichen ZwecJcen.
Die Beförderung der Teile aus einer
Etage in die andere besorgen Fahr-
stühle, die mit den Schmalspurglei-
sen in Verbindung stehen, und in
der Massenfabrikation dienen speziell
für bestimmte Teile eingerichtete
Transportgeräte dem gleichen Zweck
(Abbildung 6).
Noch mehr als die Transportvor-
richtungen ist die Fabrikationsein-
richtung dem besonderen Fabrika-
Abb.5. Schienenslranß in der Werkstatt und Lufthebeieug. tionszweig angepaßt. Die Werkzeug-
458 ° ° ° o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION o » o » o >
masdiinen, Werkzeuge und Einspannvorrichtun-
gen sind durch die Fabrikation direkt bestimmt.
Maschinen derselben Gattung sind in gleichen
Räumen untergebracht, so daß man von einer
Dreherei, Hobelei, Fräserei usw. spricht. Große
Maschinen zum Bearbeiten schwerer Stüdce stehen
direkt unter den Kränen. Die Gesamtanordnung
der Maschinen geschieht unter dem Gesichts-
punkte, daß die Teile möglichst in einer Rich-
tung durch die Werkstätten wandern, um Hin-
und Hertransport zu vermeiden.
Die Aufbewahrung der Werkzeuge und Ein-
spannvorrichtungen gesdiieht in Lagern (Abbil-
dung 7), die den Werkstätten, die sie versorgen
sollen, eingeordnet sind und nur immer die für
Abbildung 6. Spezialwagen, der die Besdiä- die betreffende Abteilung benugten Werkzeuge
digung der Teile beim Transport verhindert enthalten. Die Entnahme dieser Werkzeuge durdl
die Arbeiter geschieht gegen Hinterlegung von Werkzeugmarken. Zur Instandhaltung
der Werkzeuge sind Leute und Maschinen vorhanden, deren Aufgabe es ist, die stumpf
gewordenen Werkzeuge in scharfem Zustande an die Werkzeuglager zu liefern.
Diejenigen Teile, deren maschinelle Bearbeitung unterbrochen werden muß oder
bereits fertiggestellt ist, werden ebenfalls in Lagern (Lager fertiger und halbfertiger
Teile) untergebracht und von dort zum Zusammenbau nach der Montage übergeführt.
[T"5isP0SlT10N. LIEFERTERMIN??] FZJlifTZ'^^'Jt
die Leistungsfähigkeit derselben der Maßstab. Ein periodisches Zuviel oder Zuwenig
an Materialzugang schädigt den Gang der Fabrikation und bringt Unsicherheit in
das Personal. Anderseits
muß die Anlieferung des
Materials so früh ge- I
schehen, da(J genügende
Zeit für die Einhaltung
der mit den Kunden ver-
einbarten Liefertermine
vorhanden ist.
Die Festseöung von
Lieferterminen beim Ab-
schluß von Verkäufen und
die Einhaltung dieser
Termine erfordert vom
leitenden Betriebsmann
nicht nur eine genaue
Kenntnis der Leistungs-
fähigkeit des Betriebes,
sonclern auch Fähigkeit
im Disponieren. Am
leichtesten ist eine gute Abbildung 7. Werkzeuglager (siehe audi Abbildung 5).
ooooooooooooooooooo VON E.HUHN oooooooooooooooo 459
Disposition in den Betrieben mit reiner Massenfabrikation , wie Nähmasdiinen",
Waffen", Fahrrad-» Schreibmaschinen- und ähnlichen Fabriken. Sehr schwierig wird
sie, wo die Aufträge nur von Zufälligkeiten abhängen und kurze Liefertermine Haupt-
bedingung sind, wie z. B. die Reparatur von Schiffen usw. Die Einhaltung der Liefer-
termine ist eine der schwierigsten Aufgaben des Betriebsingenieurs, die eine große
Umsicht, Dispositionstalent und das Zusammenhalten sämtlicher Fäden der Fabrikation
vorausseht. Nehmen wir einen gleichmäßigen, durch keine Verschiebungen, Kon-
struktionsänderungen, Fabrikationsfehler und Ausschuß gestörten Werkstattbetrieb an,
so stellt sich das Bild für den Werdegang des Fabrikats folgendermaßen dar:
Anfrage des Kunden;
Ausarbeitung der Offerte und Festse^ung des Liefertermins und des Preises;
ev. Konstruktion der Maschine;
Bestellung des Rohmaterials;
Vorbereitung des Rohmaterials;
Bearbeitung des Rohmaterials in den mechanischen Werkstätten;
Montage;
Revision und Ausprobieren.
Ich übergehe die rein kaufmännischen Angelegenheiten und wende mich sofort zur
Festse^ung des Liefertermins. Der Betriebsleiter hat auf Grund der fortlaufend ge-
führten Lieferlisten, die nach Monat und Datum geordnet sind, sich einen Überblidc
zu machen, für welchen Termin bzw. für welches Datum noch neue Lieferungen ver-
sprochen werden können. Angenommen, die Summe der zu liefernden Fabrikate be-
trägt für den Monat Januar 150000 kg und die Leistungsfähigkeit der Fabrik ist
200000 kg, so kann selbstverständlich für diesen Monat noch 50000 kg an Aufträgen
hereingenommen werden, vorausgese^t, daß die Zeit für die Fertigstellung bis dahin
genügt. Natürlich kann für die Beurteilung der Leistung statt des Gewichts auch
der Wert oder zur besseren Kontrolle auch beides eingese^t werden.
Beansprucht die Herstellung des Fabrikats einen Zeitraum von vier Monaten, so
müßte das Rohmaterial demnach im September in die Werkstätten gegeben werden,
und es ist weiter zu prüfen, ob die Summe des für diesen Monat schon vorgesehenen
Rohmaterials den neuen Zugang noch verträgt. Es ist ein großer Fehler, wenn man
mehr Rohmaterial in die Werkstätten gibt, als die Maschinen verarbeiten können, und
die unausbleibliche Folge ist, daß in der Montage die vorgearbeiteten Teile nicht
rechtzeitig eintreffen, denn Meister und Arbeiter greifen nur zu gern zu den Arbeiten,
die ihnen bequem bzw. vorteilhaft erscheinen. Ferner ist die Zeit für die Herstellung
der Zeichnungen und die Beschaffung des Rohmaterials bei der Festse^ung der Liefer-
termine in Rechnung zu stellen«
Nachdem das Rohmaterial von der Abstecherei, Schmiede und Gießerei geliefert
ist, wird es möglichst komplett in die Werkstätten zur weiteren Verarbeitung gegeben.
Bedingung für eine geordnete Fabrikation ist, daß die mechanische Bearbeitung der
Teile erledigt ist, d. h. daß die Teile sämtlich fertig vorgearbeitet sind, wenn die
Montage beginnt. Es wäre unmöglich, die vielen Hunderte von Teilen, die oft zu
einer Maschine gehören, rechtzeitig fertigzustellen, wenn für die Betriebsbeamten nicht
in den Sammlerlisten ein Hilfsmittel zur Verfügung stände. Diese Listen sind so
eingerichtet, daß man aus ihnen nicht nur den Gang der Fabrikation der einzelnen
Teile, sondern auch den Ort herausfinden kann, an dem sie sich im Augenblidc be-
finden. Die fertigen Stüdce werden vertikal durchstrichen, und es zeigen die un-
durchstrichenen Teile somit die noch unvollständige Bearbeitung derselben an.
460 <
> DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION <
Natürlich muß für die rechtzeitige Bearbeitung der Teile einer Maschine eine Zeit-
disposition vorhanden sein, deren Form außerordentlich versdiieden sein kann und
die nadi der Art der Fabrikate variieren wird. Ein Schema, das für fast alle Fa-
brikationsarten brauchbar ist, zeigt Abbildung 8.
Wir nehmen die Herstellung von zwanzig Fräsmaschinen an. Das Schema zeigt,
daj} die Zeichnungen, da es normale Maschinen sind, vorhanden sind, die Modelle
desgleichen. Für die Lieferzeit des Rohmaterials nehmen wir als Grundlage das
schwerste Stück, den Ständer der Maschine, an. Wenn die Gießerei pro Woche vier
, ,. .. ^. ,„„ ^_ solcher Stander zu liefern imstande
Selbsttätige Fräsmaschine iE nodJD. . . ■ - . j . n ■_
" ist, so konnte das gesamte Roh-
material, die Zeit für Pufeen, Form-
kasten verbauen usw. mit eingerech-
net, frühestens in sechs Wochen vor-
handen sein. Man könnte zwar die
Teile, bevor sie komplett sind, zu bear-
beiten anfangen, verliert aber dadurch
den Vorteil der Serienfabrikation, näm-
lich das operationsweise Arbeiten, WO'
durch ein mehrmaliges Umbauen und
Einrichten der Maschinen vermieden
wird. Auch den Montageanfang machen
wir von dem Ständer abhängig, da
seine Bearbeitung von allen Teilen die
längste Zeit in Anspruch nimmt. Diese
Zeit läßt sich aus den gezahlten Löh-
nen leicht ermitteln, und wir nehmen
dafür drei Monate an. Die Disposition
für die übrigen Teile erfolgt in glei-
dier Weise, und wir finden, daß die
Montage frühestens achtzehn Wochen
nach der Materialbestellung beginnen
kann. Hat man für die Montage eine
Kolonne von fünf Mann zur Verfügung,
deren Gesamtverdienst pro Tag 40 Mark
beträgt, so wird der 3000 Mark betra-
gende Montage-Akkord fünfundsiebzig
Tage, also rund dreizehn Wochen aus-
reichen. Die Maschinen könnten also höchstens in 18-|- 13^^31 Wochen fertiggestellt
werden. Rechnet man für Revision, Fertigstreichen usw. noch eine Woche, so ist der Liefer-
termin für die erste Maschine zweiunddreiQig Wochen nach Bestellung des Materials.
Es muß aber in Betracht gezogen werden, daß nicht stets für die betreffende Operation
die richtige Maschine dann frei ist, wenn die vorhergehende Operation erledigt wurde,
und daß in jeder Fabrikation mit Zwischenfällen, Ausschuß und dergl, zu rechnen ist.
Abbildung 8. Dispositionsschema für die Hersf ellung einer
Serie Masdiinen.
! o I AHrioATri d i t i m ' \7°" ''^" richtig gewählten, ihren Zwecken ent-
ÜL_!i™_™_!:l„_^ V sprechenden Roh- und Hilfsmaterialien hängt in
nicht geringem Maße cjie Güte des Fertigfabrikats ab. Die Gewährung von Preisen,
die der Güte der Waren entsprechen, und die Auswahl reeller Lieferanten gewährleistet
, O » ^ O O O O O O O 0 0 O O O O 0 o o o VON E. HUHN O O » C 0 O O 0 0 O O O O O 0 461
in vielen Fällen die Einhaltung der Qualitätsvorschriften. Oft, besonders bei Roh-
materialien und bei solchen Waren, die durch die Marktlage in ihrer Preisbestimmung
abhängig sind, ist es nötig, das Vorhandensein vorgeschriebener Bedingungen durch
Untersudiungen bei der Ablieferung festzustellen. -Ebensooft müssen die zur Bc'
Stimmung der Qualität notigen Vorschriften erst durch langwierige Versuche und
Untersuchungen festgestellt werden. Endlich muß wie in den Stahl- und Hüttenwerken
eine Untersuchung der Fabrikate zur Feststellung der Zusammensefiung zum Zwedte
des Verkaufs vorgenommen werden.
Man unterhält zu diesem Behufe in großen Werken Laboratorien, deren Aufgabe
es ist, die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Materialien festzustellen.
Man unterscheidet chemische (Abbildung 9) und physikalische Laboratorien. In den
ersteren werden Stahl, Roheisen, Ol, Fette, Kohle, Koka usw. auf ihre chemischen
Bestandteile untersucht. In letzteren wird die Festigkeit, Zähigkeit und das Biege-
vermögen bestimmt und das Kleingefüge der Metalle untersucht. — Soll z. B. eine
Stahlsorte untersucht werden, so wird zunächst ihre chemische Zusammense^ung er-
mittelt, d. h. es werden die Gehalte an Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Schwefel, Phos-
phor und bei legierten Stählen an Nickel, Chrom, Molybdän usw. ermittelt. Die
prozentuale Zusammenseßung bestimmt gewisse Eigenschaften des Stahls bis zu einer
gewissen Grenze. Sie genügt aber nicht immer, besonders nicht bei hochwertigen
oder lederten Stählen. Deshalb wird auf einer Zerreißmaschine ein Probestab (Ab-
bildung 10) zerrissen, um die Festig-
keit und Dehnung zu bestimmen,
oder es wird auf dem Schlagwerk
eine Biegeprobe gemacht. Oft ge-
nügen auch diese Versuche noch nicht,
da die richtige Veriagerung der che- Abbildung 10. Auf der ZerrciOmasAine «msscner Probe-
mischen Bestandteile schließlich be- stab ous stahl.
462 ° o o o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION q q ° o ° «
stimmend ist für eine ganze Reihe wesentlicher Eigensdiaften. Darum kann man
den Stahl audi noch mikroskopisch untersuchen. Abbildungen 11 und 12 zeigen das
mikroskopische Kleingefüge eines SVzprozentigen NicJtelstahls, und zwar ist das linke
Bild ein Stahl mit gutem, das rechte mit schlechtem Gefüge. SchlleQlidi kann durch
Ausführung der Kerbschlagprobe die Biegefähigkeit vermittelt werden (Abbildung 13).
Abbildung 11. Nidcelsfahl mit
ßleidimSÖig veHeillem Nidiel,
Abbildung 12. Nidtelslahl mit
Durch diese Untersuchungen kann man sich nicht nur vor Übervorteilungen seitens
der Lieferanten schüren, sondern auch den Kunden Maschinen liefern, deren einzelne
Teile allen Anforderungen an Festigkeit und Haltbarkeit entsprechen.
in I PViDi iMr^"QU7EQRM ■ V\^^ heutige Produktionsweise in den Groß-
10. LEHRLINGSWESEN I L/ betrieben ist grundsäölich versdtieden gegen
diejenige zur Zeit der Kleinbetriebe und Handwerker, Während im Handwerk, wie
schon der Name andeutet, die Handfertigkeit der Gegenstand der Ausbildung war,
ist heute in den Fabriken, besonders in Maschinenfabriken, die Masdiinenarbeit an
Stelle der Handarbeit getreten. Heute sind dem Handwerker nur noch diejenigen
Waren zur Herstellung übriggeblieben, bei denen die Maschine kaum nötig ist, und
deshalb ist ein im Handwerk ausgebildeter
Lehrling für maschinelle Betriebe nicht
ohne weiteres brauchbar. Dazu kommt die
Spezialisierung der angelernten Maschinen*
arbeiter in der Massenfabrikation. Diese
Spezialisten sind immer nur an ^ner be-
stimmten Maschine, vielleicht gar für eine
besondere Art von Arbeit braudibar. Aus
Abbildung 13. Kerbsdilagproben vor und nadi dem alten diesen Gründen ist die Klage der
Brudk. Industrie, daß die Qualität der .gelernten'
Maschinenbauer immer mehr zurücjtgeht, verständlich, um so mehr, als die Groß-
betriebe sich von der Lehrlingsausbildung lange Zeit grundsäftlich fernhielten. In
den legten zehn bis fünfzehn Jahren hat sich die GroßiniJustrie aber an ihre Pfliditen.
a O .. O O O C C O O O O 0 o o o o o o VON E. HUHN 0 O O » 0 O O » 0 0 O O O C 0 » 463
gegen sich selbst erinnert und hat die Ausbildung der Lehrlinge für ihre Zwedte selbst
in die Hand genommen. Eine Reihe erster Betriebe ist in geradezu mustergültiger
Weise und teilweise unter
Aufwendung niiht un-
bedeutender Kosten an
diese Aufgabe herange-
treten.
Zur besseren Be-
leuchtung der befolgten
Grundsätje folgen wir
dem Plan einer bekann-
ten Werkzeugmasdiinen-
fabrik, deren Lehrlings-
ausbildung als Vorzug'
lid\ und mustergültig ge-
halten wird.
Die Aufnahme der
Lehrlinge geschieht am
I.April und I.Oktober.
Die Gesamtzahl bei etwa
2400 Arbeitern betragt
\^' Voraussetjung für AbbildungM.WerlwtattfürLehrlingeimerstenhiilbenJBhreihrerLehrieit
die Aufnahme ist der
erfolgreiche Besudi der 1. Klasse einer Gemeindeschule oder einer entsprechenden
Klasse einer höheren Lehranstalt -und körperliche Gesundheit.
Die Ausbildung zerfällt in die praktische in der Werkstatt und die theoretische in
der Werkfortbildungsschule. Es sei hier bemerkt, daß eine Reihe großer Werke die
Nachteile, die in den Pflichtfortbildungsschulen liegen, dadurdi umgehen, daß sie für
ihre Lehrlinge eigene Fortbildungsschulen eingeriditet haben, die die ersteren ersetzen.
Hierzu ist aber die Genehmigung der betreffenden Behörden notig, die einen Lehr-
plan vorschreiben, der mindestens gleichwertig ist mit dem der Pflichtfortbildungs-
schulen.
Es werden vier Gruppen von Lehrlingen ausgebildet: 1. Masdiinenbauer, 2, Werk-
zeugschlosser, 3. Modelltischler, 4. Former. Die Lehrzeit dauert allgemein vier Jahre
inkl. einer Probezeit von drei Monaten für die ersten drei Berufe und einem Monat
für die Formerlehrlinge. Die als Maschinenbauer aufgenommenen Lehrlinge werden
nach Ablauf eines Jahres nach ihrer Wahl und vorbehaltlich der Zustimmung der
Firma entweder zu Drehern oder zu Sdilossern weiter ausgebildet. Im ersten halben
Jahre werden die Lehrlinge der ersten beiden Gruppen in einer besonderen Werk-
statt unter einem Lehrlingsmeister besdiäftigt. In dieser Werkstatt sind außer den
mit Schraubstöcken versehenen Feilbänken die wichtigsten Werkzeugmaschinen auf-
gestellt (Abbildung 14). Die Arbeit der Lehrlinge ist vom ersten Tag an produktiv.
Der Lehrlingsmeister hat das Recht, die für seine Lehrlinge passenden Arbeitsstudie
auszuwählen. Alle Lehrlinge arbeiten nacheinander am Schraubstock und an sämt-
lichen in der Lehrwerkstatt befindlichen Maschinen, an le^teren in der Regel je zwei
WoAen. Der Grund für diese Maßnahmen ist ein dreifacher. Erstens werden die
Lehrlinge mit den allgemeinen Werkstattverhältnissen und mit den Masdiinentypen^
an denen sie später weiter ausgebildet werden, vertraut. Ferner kann ihnen zur Ver-
464 o o o o DER GROSZBETRIEB UND SEINE ORGANISATION o q o o o o
meidung von Körperverle^ungen die in der Benu^ung der Maschinen liegende Gefahr
besser vor Augen geführt werden, und endlich soll dieser häufige Wechsel in der Ar-
beit während des ersten halben Jahres verhüten, ihnen die Arbeit langweilig werden
zu lassen, denn die jungen vierzehnjährigen Leute haben den Ernst der Arbeit meist
noch nicht genügend kennen gelernt.
Die weitere Ausbildung der Schlosserlehrlinge erfolgt in den Abteilungen: Schlos-
serei, Dreherei, Hobelei, Fräserei, Schmiede, Härterei, Schleiferei und Montage,
Die Dreher werden weiter in der Schlosserei, Schmiede und Härterei, Schleiferei
und Dreherei ausgebildet.
Die Werkzeugschlosserlehrlinge außerdem noch in der Scharfschleiferei, Lehrenbau
und Hinterdreherei. Die Modelltischlerlehrlinge werden in Modelltischlerei und
Gießerei ausgebildet. Die Formerlehrlinge erhalten ihre Ausbildung in Kernmacherei
und Formerei und bei besonderer Tüchtigkeit auch in der Modelltischlerei. Die Lehr-
linge für Dreherei und Schlosserei können nach drei Jahren bei besonderer Tüchtig-
keit zu Einrichtern weiter ausgebildet werden und, wenn sie die vorgeschriebenen
Abteilungen so schnell absolviert haben, daß sie noch Zeit erübrigen, in der verbleiben-
den Zeit auch in der Gießerei ausgebildet werden.
Außerdem werden noch sogenannte Volontäre als ein- oder zweijährige Lehrlinge
ausgebildet. Diese erhalten im Gegensatz zu den ersteren keinen Lohn, sondern sie
haben ein bestimmtes Lehrgeld zu zahlen. Die vierjährigen Lehrlinge erhalten nach
dem ersten Halbjahr einen Stundenlohn, der mit jedem folgenden Halbjahr steigt,
und außerdem eine Prämie pro Arbeitsstunde, die sich nach ihren Leistungen richtet.
Für die theoretische Ausbildung in der Werkfortbildungsschule wird ihnen ein Tag
in der Werkstatt freigegeben. Der Unterricht erfolgt in vier Klassen und erstreckt
sich auf folgende Fächer: Deutsch, Rechnen, Geometrie, Fachzeichnen, Werkzeug- und
Maschinenkunde, Rohstoffkunde, Bürgerkunde, Berufskunde, Werkstattkunde, gewerb-
liches Rechnen, Kalkulation, Buchführung.
Am Schlüsse jeden halben Jahres wird den Lehrlingen von der Werkstatt und der
Schule ein Zeugnis ausgestellt, die besten Lehrlinge werden mit Prämien bedacht,
und am Ende der Lehrzeit erhalten sie ein Zeugnis über die Gesamtausbildung.
Die Lehrlinge unterhalten einen Sportklub, der unter Aufsicht der Lehrer steht
und in dem nach Feierabend und Sonntags Sport und Spiel gepflegt wird. Sonn««
täglich werden öfter kleinere Partien in die Umgegend, zu Pfingsten gewöhnlich Reisen
in das Gebirge oder an die See unternommen.
*
i """"" """" ly "•■"•""■ ' I 1 /erflleichen wir die Fabrikgebäude,
I 11. ARBEITERFURSORGE UND V die vor etwa 25 Jahren erbaut
i WOHLFAHRTSEINRICHTUNGEN wurden, mit den heute üblichen, so
:.M...M«............«.......................*..*..«.«...M...M»............M.....M.....M..«.«MMM.J wird schon der große Unterschied in
dem äußeren Aussehen auffallen. Noch deutlicher ist der Unterschied im Inneren.
Kleine Fenster, niedrige Räume, öfter das Fehlen aller für die Hygiene notwendigsten
Einrichtungen sind das Kennzeichen der alten Bauweise. Im modernen Fabrikgebäude
ist Luft und Licht die erste Bedingung; etwa dreiviertel der Wandfläche bestehen aus
Glas, und die ganze innere Einrichtung läßt das Bestreben erkennen, dem Arbeiter
den Aufenthalt in den Räumen angenehm zu machen und ihn vor den Schäden des
Fabrikbetriebes zu schüren. Nach dieser Richtung hat unsere soziale Gese^ebung,
besonders die Vorschriften der Berufsgenossenschaften, Gutes bewirkt. Besonders
befruchtend aber wirkte, wie in so vieler Hinsicht in der Industrie, das amerikanische
VON E. HUHN o o o » o 0 0 e o o o o o o o o 465
Vorbild. War es hier die soziale Fürsorge, die zur Sdiaffung gesunder Verhältnisse
zwang, so hatte dort der kaufmännische und praktische Geist der Fabrikleiter dahin
gewirkt. Man suchte und
-fand in der hygienischen
Fabrikanlage ein Mittel
gegen die starke Frei'
zügigkeit der Arbeiter.
Ein guterStamm alter
Arbeiter ist eine Lebens-
bedingung für jedes Un-
ternehmen, und deshalb
versucht man, den Ar-
beiter durch gute Arbeits-
und Lebensbedingungen
an seine Arbeitsstätte zu
fesseln. Es ist erstaun-
lich , welcher Aufwand
von Zeit, Geld und In-
telligenz in manch er ame-
rikanisdien Fabrik auf-
gewendet worden ist. Als
Beispiel nennen wir die Abbildung 15. UmUeiderSume. Für jeden Mann ist ein Sdirankabteil
bekannte Anlage der Na- »nd ein Wasserzuflußrohr vorhanden,
tional Register Cash Co., die ihre Einrichtungen nicht nur zu dem geschilderten
Zwedce, sondern auch als wirksame Reklame benutit. — Wenn wir den zu seiner
Arbeitsstätte gehenden
Arbeiter begleiten und
die Umkleideräume (Ab-
bildung IS) betreten, so
fallen zuerst die Kleider-
schränke aus Eisen und
Drahtgeflecht auf, die ein
vollkommenes Trocknen
etwa naßgewordener Klei-
der ermöglichen und in
gewissen Zeit abständen
desinfiziert werden kön-
nen. Für die Reinigung
von Gesicht und Händen
sind große Becken mit
fließendem Wasser und
in besonderen Zellen
Brausebäder vorhanden.
Beim Eintritt in die Ar-
AbbiW»n, 16. Uhr mll Sl.mpelemHd.lung. b=|<»f"me, desgleiAen
beim Verlassen derselben
in den Pausen und nach der Arbeit passiert er einen Registrierapparat (Abbildung 16),
an dem er selber die Zeit seines Ein- bzw. Ausgangs durch einen Zeitstempel auf-
Die Technik im XX.Jahrhunden. IV. -ifL
466 » ° o c DER GR0S2BETR1EB UND SEINE ORGANISATION » q q g q o
drudtt. Die Arbeifsräume sind hohe, luftige Räume (Abbildung 5), deren Heizung
im Winter durch erwärmte Luft, die in die Räume eingepreßt wird, erfolgt. Im
Sommer sorgt dieselbe
Einrichtung für die Ven-
tilation. Alle Mechanis-
men der Maschinen, die
zu Verlesungen Veran-
lassung geben könnten,
sind verkleidet oder un-
zugängig; an Maschinen,
die Staub entwicJceln,
sind AbsBugevorrichtun-
gen angebracht (Abbil-
dungl7). Für die Stillung
des Durstes wird in einer
appetitlich eingeriditeten
Teeküche schwach ge-
zuckerter Tee hergestellt,
der gegen Erlegung der
geringen Kosten von den
Arbeitern gern genom-
men wird. Stößt dem Abbildung 17. Einrichtung lur Absaugung von Sdileifstaub an einer
Arbeiter während der Schleifmaschine.
Arbeit ein Unfall zu, so sorgt der ständig im Arztzimmer anwesende Heilgehilfe und
zu bestimmten Stunden des Tages ein Arzt für Hilfe (Abbildung 18). Während der
Mittagspause kann der
Arbeiter sein Mahl außer-
halb der Arbeitsräume
imSpeisesaal einnehmen
und die noch übrige Zeit
zu einem Spaziergang im
Garten der Fabrik be-
nu^en (Abbildung 19).
Für die Interessen der
Arbeiter ist ein Ausschuß
aus ihrer Mitte gewählt,
der mit der Fabrikleitung
über Arbeiterangelegen-
heiten beratet. Verbote
und Strafen werden mög-
lichst eingeschränkt, und
dies Vertrauen zum guten
Verhalten der Arbeiter
wirkt mehr als beides zu-
Abbild. 18. Entfernung eines Fremdkarpcrs aus dem Auge dur* den Arzt. , . . „eben der
seßlich vorgeschriebenen Kranken-, Invaliden-und Altersversicherung noch ein Fonds
vorhanden, der die in langen Jahren verdienstvoller Arbeit ergrauten Arbeiter im Alter
VON E. HUHN 0 0 0 o 0 <, o » » » o o o o a 0 467
mit einer mehr oder weniger hohen Pension bedenkt. Wo die Wohnungsverhältnisse
ungünstig sind, wird durdi den Bau von Arbeiterwohnhäusern für billige und gute
Wohnungen gesorgt. In ländlichen Bezirken bat man durdi pachtweise oder käufliche
Hergabe von Land zu Bau- und landwirtschaftlichen Zwedten die Bedürfnisse der
Familien unterstügt, sowie durdi Einriditung von Kinderbewahranstalten und Haus-
pflegevereinen vorteilhaft auf die häuslichen Verhältnisse der Arbeiter gewirkt. Für
die Ernährung wird durch Küdien, die man in den Werken errichtet, oder durch Ab-
holung der in der Wohnung zubereiteten Speisen mittels Spezialwagen mit Wärm-
Vorrichtung gesorgt.
Fast überall zeigt sich das Bestreben, durch gute und zwedtmäßige Einridifungen
die Lebensführung der Arbeiter zu heben, und da, wo diese Vorsorge nicht die Form
von Wohltaten angenommen, sondern in natürlicher Weise und ohne Aufdringlichkeit
Plat} gegriffen hat, hat man ihren Zwedt am besten erreicht, während in anderem
Falle nicht selten das Gegenteil von dem bewirkt wurde, was man beabsichtigte.
Abbild. 19. Garten mit Bänken zur Benugung während der Arbeitspause.
DIE WIRTSCHAFTLICHE AUSGESTALTUNQ DER
GROSZFABRIKATION von carl mollwo
:"""' ^^^ ^,^T^, ,Tr>« *^^.^ ^*^^«,«««\, 5 ll/cnn es auch im allgemeinen der
i 1. DER EINFLUSZ DER TECHNIK j W Mensch ist, der die ihn um-
AUF DEN ARBEITER UND DIE j gebende Natur ausnufet und beein-
SOZIALE FRAGE 1 *'"ß^ ^^ wirtschaftlichem Schaffen,
l..^^-..^^^.^..-«......,^...^..^..... .............,..^.....,.^ i und wenn die Tätigkeit des Men-
schen die wirtschaftlichen Formen gestaltet^ in denen sich seine Arbeitsleistung voll«
zieht, so findet demgegenüber doch auch umgekehrt eine wesentliche Beeinflussung
des Menschen in der Abfolge der Zeiten durch die von ihm und seinen Vorfahren
geschaffenen wirtschaftlichen Zustände statt Wie sich der Mensch die Technik seiner
Arbeit schafft, so wirken auf ihn als einzelnen wie als Masse, deren Teil er bildet,
die überkommenen Formen der wirtschaftlichen Arbeitsprozesse auf das allerumfas-
sendste. Und wieder drücken die neuen Arbeits- und Wirtschaftsformen, die durch
die Entwicklung der Technik bedingt sind^ der Tätigkeit des Menschen ihren Stempel
auf; insofern formen sie wieder die Technik der Arbeit und das menschliche, soziale
und kulturelle Leben entscheidend. Eine unausgese^te gegenseitige Befruchtung voll-
zieht sich zwischen Wirtschaft und Technik in ihrer steten Berührung mit Recht und
Sitte.
Das Dasein des Unternehmers wie des Arbeiters, ihr Arbeiten in wirtschaftlicher
und rechtlicher Freiheit oder Unfreiheit sind in ihrer Erscheinung direkt an die Art
der Ausgestaltung der Produktion gebunden und bedingen wieder sie. Es ist daher
nicht müßige Spekulation, wenn der Wirtschaftshistoriker schematisch eine Reihenfolge
von Wirtschaftsstufen konstruiert, in denen wir die welthistorische Entwicklung sich
vollziehen sehen. Die soziale Frage des Arbeiters, die Frage des Verhältnisses des
Unternehmers zum Arbeiter und zum Arbeitsprozeß ist hier darzulegen, soweit die
Technik darauf von nachweisbarem Einfluß ist.
Der freie Lohnarbeiter von heute, der Mann, der dem Markt die von ihm zu lei-
stende und von ihm durch Lohnforderung bewertete Ware Arbeit zur Verfügung stellt,
ist weder der bekannte Robinson noch etwa ein Arbeiter, der etwa in allen wirt-
schaftlichen Perioden, die uns bekannt sind, vorhanden wäre. Er ist ein Produkt
unserer Wirtschaftsperiode und nur aus ihr und aus den Momenten heraus zu ver-
stehen, die diese Wirtschaftsperiode als eine von allen anderen abweichende charak-
terisieren.
Das Altertum hat den freien Lohnarbeiter als Klasse nicht gekannt. Bei dem
Massenaufgebot von Arbeitern, die wir bei den Riesenbauwerken des Altertums ver-
wendet finden, die in sorgfältig geordneter Zusammenarbeit technische Leistungen er-
möglicht haben, über deren Umfang, Zweckmäßigkeit, Schönheit und Dauer wir noch
heute Bewunderung empfinden, ist es nicht der kulturelle Typus des freien Bürgers
gewesen, dessen organischer Zusammenfassung zu Riesenleistungen diese Nu^effekte
zu danken sind, sondern der Sklave, eine Person, den das klassische römische Recht
o o o WIRTSCHAFTLICHE AUSGESTALTUNG VON CARL MOLLWO o 469
nicht einmal als Person bewertet, sondern für den es den Ausdruck mancipium ge«
prägt hat, den es als Sache behandelt. Charakteristisch für jene Periode ist im
großen und ganzen neben der Verwendung von freier und Sklavenarbeit innerhalb
der Hauswirtschaft die Zusammenballung von Sklavenmassen unter der Führung ihrer
Eigentümer, die Selbstunternehmer waren, oder geleitet durch von solchen abhängige
Unternehmer. Dieses Massenaufgebot unfreier Arbeit, in dem der Kampf um die
Arbeitsbedingungen noch nicht existierte, wenn man die Stellung des Arbeiters zum
Unternehmer ins Auge faßt, ist mit dem klassischen Altertum und seiner Tedmik zu-
grunde gegangen.
Die Überflutung Westeuropas mit germanischen Rechtsideen seit dem Beginn der
Völkerwanderung und das für die meisten Gebiete Westeuropas so gut wie vollstän«-
dige Zurücksinken der alten Kultur gegenüber den neu auftauchenden Lebens- und
Wirtsdiaftsformen hat eine neue Welle der Entwicklung über Europa hinfluten lassen
mit neuem Recht, neuer Wirtschaft und neuer Technik. Die folgenden Jahrhunderte
haben eine Wiederkehr der alten Massenaufgebote menschlicher Arbeit auch bei der
Herstellung der Riesenbauten sakraler und profaner Kunst des Mittelalters nicht ge-
kannt. Handwerksmäßig ist die Arbeit und die Kunst jener Zeiten gewesen und ge-
blieben, getragen von dem Zusammenwirken relativ weniger Arbeitskräfte und ab-
gestellt auf zünftige Bindung des direkten Unternehmers. In der Hauswirtschaft des
Mittelalters ist die soziale Gebundenheit der auf Herkommen beruhenden ständischen
Gliederung des Volkes maßgebend. Freie, Halbfreie und Unfreie teilen sich in Stadt
und Land in die wirtschaftlichen Tätigkeiten, gebunden durch Recht und Sitte. In
der Stadt überwiegt durchaus freie, handwerkliche, gewerbliche Tätigkeit, auf dem
Lande stehen freie und unfreie Arbeit im Landbau nebeneinander. Der Zug in die
Stadt entsteht hauptsächlich, weil Stadtluft frei macht, nicht etwa, wie oftmals später,
weil das platte Land die Existenzmöglichkeit versagte. Die Stadt wurde die Zuflucht
dessen, der aus irgendwelchen Gründen unfreier Gebundenheit entgehen wollte. Der
Charakter der mittelalterlichen Stadt ist, abgesehen von ihrer Qualität als Marktort,
gegeben durch die Gemeinschaft der Handwerker, die neben der Sorge für den eigenen
Haushalt ihr wirtschaftliches Tun den Bedürfnissen des Kunden und des Marktes
anpassen. Neben ihnen steht ein Patriziat, und am Ende dieser Periode taucht der
Kaufmann und der Unternehmer auf, der noch innerhalb der sozialen Bindung der
Stadtwirtsdiaft beginnt, größere Mengen handwerklich oder heimwerkmäßig geschulter
Arbeit in seiner Hand zusammenfassend.
Während in dieser ganzen Periode die technisdie Arbeit sich in der Form voll-
zogen hatte, daß der Handwerker allein oder mit Hilfskräften, die demselben Stande
wie er entstammten und, wie er selbst, im allgemeinen innerhalb dieses Standes vom
Lehrling zum Meister aufstiegen, mit eigenem Handwerkszeug in eigener Werkstatt
technisch produzierte, im wesentlichen ohne Kraftmaschinen oder Werkzeugmaschinen
zu verwenden, ist die nun folgende Periode charakterisiert durch die Einführung
maschinellen Betriebes in den Ablauf des Arbeitsprozesses, und damit tritt ein neues
Moment sozialer Differenzierung in die Entwicklung ein. Während es bisher nidit
allein möglich, sondern selbstverständlidi war, daß der Arbeiter, solange er nicht
nur Hilfsperson war, das zu technischer Produktion notwendige Arbeitsgerät in eige-
nem Besitz hatte, verändert die Existenz der teuren Maschine die wirtschaftliche und
damit die soziale Lage einer großen Schicht von Arbeitern von Grund aus« Die Tat-
sache, daß es von nun an nicht mehr die Regel ist, den Besitz aller Vorbedingungen
für die nun entstehende, durch Maschinentechnik beförderte und bedingte Arbeits-
470 o WIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q q
leistung selbst in einer Hand zu vereinen, zwingt zur Entstehung eines wirklidien
Untemehmerstandes, der entweder Kapital besigt oder von anderer Hand erhält, und
ihm gegenüber zur Bildung einer Arbeiterklasse, die diejenigen umfaßt, die wegen
Mangel an Kapital oder wirtschaftlichem Können nicht Unternehmer sind. Der freie
Arbeiter tritt auf, dem nichts zur Verfügung steht als seine gesunden Glieder, seine
physische und psychische Arbeitsfähigkeit. Während der Arbeiter der früheren Perioden,
soweit er aus dem Hausverband losgelöst war, ein fertiges, von ihm hergestelltes
Arbeitsprodukt dem Kunden oder dem Markt zur Verfügung stellte, liefert der neue
Arbeiter des technischen Zeitalters nichts als seine Arbeitsfähigkeit, die er nun zu
Markte trägt mit seiner Haut. In der zum Markt gewordenen Welt stellt er seine
Ware Arbeit zum Verkauf, von ihr lebt er; von ihr muß er leben, und wenn sie nicht
gebraucht wird oder wenn sie so ungenügend bezahlt wird, daß ihre Verwertung die
Kosten seiner Lebenshaltung nicht mehr decken kann, ist seine Existenz in der bis-
herigen ' Form der Lebenshaltung für ihn unmöglich geworden. Wohnungs- und
Lebensmittelteuerung trifft ihn in ganz anderer Weise als alle anderen Volksgenossen.
Der Preis der Arbeit ist es, der Preis, den sie am Arbeitsmarkt findet, der über
Leben und Sterben dieser ganzen Klasse täglich entscheidet. Das ist der Grund,
warum der Lohnkampf in unserer Zeit, die die Klasse des Lohnarbeiters hat ent*
stehen lassen, das zentrale Moment im Leben, Denken und Fühlen des Lohnarbeiters
ausmacht, warum dieser Kampf ihn stärker erfaßt als Religion und Weltanschauung,
als Liebe zum Vaterland oder zur engeren Heimat; es handelt sich dabei um seine
Existenz. Nicht der technische Übergang zur Fabrikarbeit, die als das Zeichen unserer
Zeit für den Arbeiter allgemein betrachtet wird, ist es allein, was den Arbeiter un«
serer Tage so grundlegend von dem der früheren Zeit unterscheidet, wenn auch
natürlich die durch die maschinelle Durchführung eines bisher manuell sich voll-
ziehenden technischen Vorganges entstehende Differenzierung stark dabei mitgewirkt
hat, sondern die Loslösung des Lohnarbeiters mit seinen Existenzkämpfen von alle*
dem, was früher fast das ganze Volk in gewissem Sinne bodenständig hatte er-
scheinen und leben lassen, die Tatsache, daß er nur noch auf die tägliche, ihn völlig
für das ganze Leben ausfüllende Lohnarbeit angewiesen wurde, die ihn häufig
entwurzelt und die ihm mit der Mechanisierung des Arbeitsprozesses die Freude
an der Fertigstellung einer Arbeit aus einem Guß geraubt hat. Die Konzentration
dieser Lohnarbeitermassen an den Zentralpunkten der Industrie, das Vorwiegen der
Fabrikarbeit in diesen Kreisen, die Zusammenballung gleichgearteter Kreise von
Lohnarbeitern in Städten, ohne jede Möglichkeit des Erwerbs einer eigenen Scholle
und fast ohne die Möglichkeit anderer Betätigung als eben innerhalb der Fabrik,
haben mit jenem Vorgange zusammen dahin geführt, diesen neuen Stand mit seinem
von allen früheren und fast allen anderen Erwerbskreisen abweichenden Gefühls-
inhalt zu schaffen.
Aber es ist unrichtig, wenn viele heute, sobald von sozialer Frage die Rede ist,
sie nur als isolierte Arbeiterfrage auffassen und dabei vergessen, den Zusammenhang
zwischen diesen durch die neuzeitliche Entwicklung in gewissem Sinne von allen
anderen Kreisen losgelösten Massen mit dem Unternehmer dauernd im Auge zu be-
halten. Die soziale Frage der Technik ist zwar auch eine Arbeiterfrage, aber nicht
die Arbeiterfrage; die soziale Frage hat als wesentlichsten Inhalt die Stellung des
Unternehmers zur Arbeit und zum Arbeiter, das Verhältnis des Arbeiters zur Arbeit
und zum Unternehmer und die Stellung der Gesellschaft und des Staates zu beiden.
Daher ist auch die soziale Frage sogar, wenn man sie als reine Arbeiterfrage auf-
OOOOOOOOOQOOOOOOO VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 471
gefaßt hat, nidit ein Internum zwischen Arbeitgeber und Arbeitnehmer, sondern im
eminentesten Sinne die Grundfrage, die alle Kreise des Volkes beschäftigen muß.
DIE SOZIALE FRAGE ALS ARBEITERFRAGE, a) Der Arbeiter als Indi-
viduum und als Massenerscheinung. Der Arbeiter von heute unterscheidet sich
von dem Arbeiter früherer Perioden wesentlich dadurch, daß er nicht wie jener in der
Regel als Individuum auftritt, sondern als Massenerscheinung. Gewiß gibt es auch heute
noch den isolierten Arbeiter auf dem Lande wie in der Stadt, der im Kreise seiner
Familie tätig geblieben ist. Aber nicht dieser ist der Typus des modernen Arbeiters,
ihn bildet die große Zahl derer, die in Fabriken, in Riesenwerken zu Hunderten und
Tausenden vereinigt einem Unternehmen dienen. Sie leben zwar auch noch zu
einem Teil, wie besonders in Süddeutschland, dezentralisiert über das ganze Land
hin, in der Hauptsache aber in den Industriegebieten, in denen sich Fabrik neben
Fabrik, Werk neben Werk erstreckt, in Großstädten zusammengedrängt. So ist es ge-
kommen, daß die Gemeinsamkeit ihrer Interessen diese große Masse in ganz anderem
Maße durchdrungen und zusammengeschweißt hat, wie das in früheren Perioden hat
der Fall sein können. Es kommt hinzu, daß in diesen Arbeiterheeren der einzelne
mit dem anderen in ganz anderem Zusammenhange steht als früher. Während in
früheren Perioden die Gemeinsamkeit der Herkunft und des Standes, lokales Be-
nachbartsein und Blutsverwandtschaft, Bekanntschaft von Kindesbeinen an soziale
Zusammenhänge menschlichster, individuellster Natur schufen, liegen die Zusammen-
hänge der großen Arbeitermassen von heute nicht auf dem Gebiete gemeinsamer
Herkunft, gemeinsamen Aufwachsens, sondern ausschließlich in dem gemeinsamen
Interesse an der Erzielung bestmöglicher Löhne und möglichst guter Arbeitsbedin-
gungen. Unsere Binnenwanderung hat dahin geführt, daß es selten geworden ist,
daß der Arbeiter sein Leben an seinem Geburtsorte verbringt. Ihn treibt die Erlan-
gung einer guten Arbeitsstelle innerhalb des Reiches hin und her, und seine Kame-
raden sind nicht die Orts- und Stammesgenossen von früher, sondern Menschen, zu-
sammengewürfelt aus allen Gauen, aus allen Ständen; und diese Menschenmasse ist,
besonders in der Schwerindustrie, durchseht mit der enormen, stets steigenden Zahl
ausländischer Arbeiter, deren Qualität, deren sittliches und kulturelles Niveau zum
Teil weit unter dem seinen liegt, mit Arbeitsgenossen, die er als solche teilweise
nur widerwillig in den Kauf nimmt, weil sie ihm mit ihren geringen Lebensansprüchen,
ihrer niedrigen Kultur als gefährliche Lohndrücker, als Gegner in den eigenen Reihen
erscheinen.
Während man in früheren Perioden davon sprechen konnte, daß das Bildungs-
niveau des Arbeiters zwar provinziell verschieden, aber innerhalb einer bestimmten
Gegend sich doch ungefähr auf gleicher Höhe befinde, kann davon heute trot^ der
umfangreichen segensreichen Wirkungen der allgemeinen Volksschule nicht die Rede
sein. Die auch heute noch vorhandenen provinziellen Unterschiede machen sich in
dem Zusammenleben großer Arbeitermassen geltend, sie werden verstärkt durch die
Anwesenheit der Massen ausländischer Arbeiter, und der Gegensatz ländlicher und
städtischer Herkunft macht sich im ganzen Arbeiterleben noch bis in die Höhe-
periode seines Verdienstes, die dreißiger Jahre, regelmäßig geltend in seiner Welt-
anschauung.
Unauflöslich verbunden mit der Arbeitermasse ist in den Betrieben größeren Um-
fanges die wachsende Zahl technisch und kontormäßig vorgebildeter Bureauangestellter,
die zwar eine Arbeiterschicht mit gehobenem Bildungsniveau darstellen, aber in den
Hauptpunkten, die ihr Dasein entscheiden, in den Fragen des Anstellungsvertrages
472 o WIRTSCHAFTL. AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q q
und den Fragen der Entlohnung sich in nichts wesentlichem von der an sich kaum
gegliederten Arbeitermasse unterscheiden. Über sie hinaus erhebt sich die Schicht
der technischen Beamten, die sich nicht allein durch höhere Bildungsart, nicht allein
durch ihre soziale Zusammengehörigkeit mit den führenden Kreisen des gesamten
Volkes von den Handarbeitern und Bureauangestellten unterscheiden, sondern auch
durch ihre Tätigkeit, die nicht allein auf Kommando und Wink erfolgt, sondern
eigene Entscheidung und Selbstverantwortung fordert, einen für sich geschlossenen
Kreis bilden, der dadurch, daß ihm vom Unternehmer und Leiter des Betriebes seine
Funktionen übertragen werden, dem Kreise der Unternehmer ihr Standesinteresse,,
ihr soziales Empfinden und ihre Weltanschauung als zugehörig sichert.
Worauf beruht nun, wenn man diese Kreise unter dem Gesichtswinkel der Arbeit,,
in der sie tätig sind, ansieht, ihre Weltanschauung? Es kann nicht bezweifelt werden,
daß religiöse Gedanken, Erziehung auf konfessioneller Grundlage auch in diesen
Kreisen ebenso wie in den meisten Schichten des Volkes die Weltanschauung leb*
haft beeinflussen. Auf der anderen Seite wäre es voreilig, anzunehmen, daß reli'
giöse Weltanschauung heute noch in den Massen entscheidend wirkt. In der Not
des Kampfes ist eine transzendentale Auffassung der Welt, des Lebens- und des
Einzelschicksals immer mehr zurückgetreten. Die Verhältnisse der christlichen Ge-
werkschaften zeigen das aufs allerdeutlichste. Die Lebenstendenz geht durchaus auf
das Diesseits, und wieder sind es der Lohn und die Gewinnung günstiger Arbeits-
bedingungen, die entscheidend die Gedankengänge der Arbeitermassen wie die der
Angestellten bestimmen. Man darf auch die Augen nicht davor verschließen, daß ge-
rade die Momente, die in früheren ruhigeren Perioden geeignet waren, das Schicksal
des einzelnen mit dem anderer, ihm nächststehender Personen zu verbinden und
ihn auf diese Zukunft zu verweisen, heute stark in den Hintergrund gedrängt sind.
Wenn in früherer Zeit die Eingehung einer Ehe, die Begründung eines eigenen
Hausstandes als selbstverständliche Konsequenz ein Zusammenleben der so Ver-
einten mit ihrer hinzukommenden Kindersdiar zur Folge hatte, ist die Arbeiterehe
von heute etwas durchaus anderes. Sie wird frühzeitiger geschlossen als vormals,
oft zu früh, schon deswegen, weil der Industriearbeiter von heute relativ schnell einen
im Verhältnis zu dem insgesamt im Verlaufe seines Lebens von ihm zu erreichenden
Lohnquantum hohen Lohn erhält. Tro^dem ist der Anteil der Arbeiterfrauen an
eigener Fabrikarbeit bedeutend. Häufig fehlt die Reife zur Ehe, die notwendige
Selbstbescheidung. Dieses Moment und in vielen Fällen die Unmöglichkeit, wäh-
rend der Tageszeit in die eigene Wohnung zurückkehren zu können, und die häufig
technisch erforderliche Einlegung von Nachtarbeit zersplittern das Familienleben.
Teuerungsverhältnisse, Lohnverluste durch Streik und Aussperrung verursachen Stö-
rungen des Haushaltes, die leider zu angestrengter Frauenarbeit, ja zur Kinderarbeit
zu führen pflegen, kurz, es handelt sich nicht mehr um ein Familienleben wie in
früheren Zeiten, sondern um ein zeitweises Zusammengehen auf einem Stück des
Lebensweges, wobei heranwachsende Kinder durchaus nicht regelmäßig als Glück,
sondern als hindernde Last empfunden werden. So bildet sich immer mehr eine
Verdrossenheit gegenüber dem Leben, verbunden mit einer Steigerung der Ansprüche
an materiellen Lebensgenuß heraus. Wo es nicht gelingt, was glücklicherweise in
vielen Fällen erreicht wird, durch Schaffung angemessener Arbeitsbedingungen und
ausreichender Löhne, durch Wohlfahrtseinrichtungen der Unternehmer, der Gesellschaft
oder des Staates die Schattenseiten des modernen Arbeiterdaseins durch Lichtseiten
zu ergänzen, ergreift tiefer Pessimismus die Massen und treibt sie der Sozialdemo«»
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 473
kratie in die Arme. Nicht deren politisch ^ philosophisches Programm ist bei ihr das
die Massen Anziehende, sondern ihr Versprechen, Besserung zu schaffen. Leider
muß anerkannt werden, daß soziale Fürsorge über das geseglidie Maß hinaus nicht
überall erreicht ist.
Dem Staat und der Gemeinde gegenüber empfindet der moderne Arbeiter durch-
aus anders als früher. Die gottgewollten Abhängigkeiten, die der mit der Scholle
verwachsene, auf die Dauer gebundene Arbeiter früherer Zeit noch als recht und
billig zu empfinden vermochte, sind für den durch die Binnenwanderung entwurzelten
Fabrikarbeiter nicht mehr vorhanden* Der Übergang des modernen Staates zur An*
erkennung der staatsbürgerlichen Gleichberechtigung aller Bürger hat den Arbeiter mit
einem berechtigten politischen Selbstgefühl erfüllt, das ihn Tag für Tag darauf hin-
weist, sich durch Beteiligung am politischen Kampfe einen besseren Plat im Leben
zu erringen. Der Gemeinde steht der meistenteils zugewanderte Fabrikarbeiter fremd
gegenüber. Wie sie ihn häufig als unwillkommenen Eindringling in ihren Kreis
empfindet, so fehlt ihm das Bewußtsein selbstverständlicher Zugehörigkeit, und er ist
leicht bestimmt, auch dieses öffentlich-rechtliche Verhältnis im Kampfe ums Dasein
auszunugen, in grundsä^Hcher Opposition und Negation das Heil zu suchen.
Und wenn man die Stellung des Arbeiters zu dem Betriebe, dem er angehört,
ins Auge faßt, so tritt einem als entscheidend immer wieder der Gedanke entgegen:
das Unternehmen, dem die Arbeit des einzelnen gewidmet wird, ist ihm nur die
Lohnquelle, der er seine Arbeit verkauft, weil er glaubt, sie keiner anderen teurer
verkaufen zu können. Das Gefühl gemütlicher, menschlicher Zugehörigkeit zum Be-
triebe erwächst im besten Fall in modernen Arbeitern bei langjähriger Zugehörigkeit
zu einem solchen, kann aber für die großen Massen der Arbeiter weder festgestellt
noch von ihnen verlangt werden. Und diese Gemütlosigkeit in der Anknüpfung und
Aufgabe des Vertragsverhältnisses zu dem Betriebe, der den Empfänger der Arbeits-
leistung des einzelnen bildet, ist berechtigt; denn ebenso wie sich der Arbeiter von
seinem Betriebe trennt, sobald ein anderer durch höhere Löhne oder bessere Arbeits-
bedingungen ihm mehr zu bieten scheint, ebenso leicht trennt sich der Unternehmer
in Zeiten mangelnden Arbeitsbedürfnisses, mangelnder Nachfrage nach Arbeit von
dem Arbeiter. Hier liegt der Grund, weswegen die Wohlfahrtseinrichtungen der Unter-
nehmungen eine so enorme Bedeutung gewinnen können, ganz gleich, ob sie aus
rein sozialem Empfinden als reine Wohlfahrtseinrichtungen sozialer Fürsorge gewidmet
sind, oder ob sie nur als Mittel zu dem Zweck dienen sollen, dem Unternehmen
einen festen Arbeiterstamm durch Fesselung von Arbeitern an vorhandene Wohlfahrts-
einrichtungen zu gewährleisten. Das Gefühl der Zugehörigkeit des Arbeiters zum
Betriebe kann bei unseren heutigen Verhältnissen erst in dem Augenblick erwachsen,
in dem der Unternehmer dem Arbeiter über das Maß dessen hinaus, wozu er durch
den Arbeitsvertrag und durch die gese^Hch eingeführte Sozialpolitik verpflichtet ist,
Vorteile gewährt, die dem Arbeiter das Leben gerade in Verbindung mit diesem
Betriebe erstrebenswert erscheinen lassen können.
b) Der Arbeitsvertrag. Das Leben des Arbeiters an einem bestimmten Orte hat
für seine Existenz, für seine Zugehörigkeit zu einem bestimmten Betriebe eine Reihe
von Folgen, die auf die Lebenstendenz des einzelnen entscheidenden Einfluß haben.
Alle diese Beziehungen werden hergestellt durch den Arbeitsvertrag und wirken auf
ihn ein. Es ist höchst charakteristisch, daß das Recht des Arbeitsvertrages in Deutsch-
land heute noch nicht geregelt ist. Gewiß gibt es eine Unsumme von Rechtsbestim-
mungen, die zur Regelung *des Rechts des Arbeitsvertrages bestimmt sind, aber eine
474 o WIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o o
zusammenhängende systematische Durchbildung des Rechts des Arbeitsvertrages steht
noch aus und ist heute die Forderung aller nichtkonservativen politischen Parteien
geworden; mit Recht, denn der Arbeitsvertrag bildet die rechtliche Unterlage dafür, wie
sich das Leben des Arbeiters, der Masse, tatsächlich abspielt. Denn die einzige Ware,
die der Arbeiter auf dem Markt des Lebens feilhalten kann, ist seine Arbeitskraft. Mit
ihr steht und fällt für ihn alles. Wesentlich ist, daß das Recht nur den individuellen
Arbeitsvertrag kennt. Das Recht geht von dem Standpunkt aus, daß der Unter-
nehmer mit jedem einzelnen Arbeiter einen Arbeitsvertrag abschließt. Er se^t voraus,
daß bei dieser Gelegenheit ein Vertrag zustande kommt, bei dem über den Preis
des Vertragsobjekts, der Arbeit, nämlich den Lohn, eine vertragliche Vereinbarung
zwischen zwei Kontrahenten erfolgt, die beide mit freiem Willen ohne Behinderung
an den Abschluß des Vertrages herantreten, und bei denen nach Abschluß dieses Ver-
trages anzunehmen ist, daß dieser Vertrag dem vollen freien Willen, der Überzeugung
beider vertragschließender Teile von der Richtigkeit und Angemessenheit des Ab-
schlusses entspricht. Jedermann weiß, daß in der Praxis des Lebens der Abschluß
eines Arbeitsvertrages anders aussieht; der Unternehmer selbst kümmert sich grund-
säglich um den Inhalt des Arbeitsvertrages und um den tatsächlichen Abschluß von
Arbeitsverträgen kaum, sondern beauftragt mit dem Abschluß solcher Verträge untere
Angestellte, die formulargemäß Bedingungen, Arbeitsbedingungen und Lohnsä^e auf-
stellen, denen der Arbeitsuchende nur mit Annahme der Bedingungen und der Lohn-
höhe oder mit Verzicht auf Erlangung von Arbeit antworten kann. Eine vertrags-
mäßige Verhandlung über den Inhalt des Arbeitsvertrages findet nie statt Der freie
Arbeitsvertrag ist eine juristische Fiktion, wenn man die tatsächlichen Verhältnisse des
Arbeitsmarktes ins Auge faßt.
Das ist der Grund, weswegen die Arbeiter allenthalben auf Grund des ihnen wie
fast allen Staatsbürgern gewährten Koalitionsrechts gemeinsam durch Organisationen
ihres Vertrauens über den Arbeitsvertrag zu verhandeln wünschen und mit geringen
Ausnahmen dem kollektiven Arbeitsvertragsabschluß zustreben. Es ist ein ander
Ding, ob der einzelne Arbeiter von dem Werkmeister eines Hüttenwerks zur Arbeit
angenommen wird, oder ob eine Gewerkschaft mit den in Betracht kommenden Arbeit-
geberverbänden ev. vereinigten Hüttenwerken oder dem einzelnen Großbetrieb über
den Abschluß der grundsäglichen Arbeitsbedingungen, der allgemeinen Lohnhöhe und
der Lohnsäge und Lohnskalen für höher gelohnte Arbeiter oder sonstwie zu differen-
zierende Personen verhandelt und dann solche den beiden Parteien für den Ab-
schluß eines individuellen Arbeitsvertrages zur Verfügung stellt. Der Kampf um die
Durchsegung der kollektiven Arbeitsverträge und der Tarifverträge und um die Er-
zwingung der Anerkennung der Arbeiterorganisationen als legitimierter Vertreter der
isolierten Arbeiter wird nie aufhören, denn das sind die einzigen rationellen Mittel,
um die natürliche und immer vorhandene Unterlegenheit des einzelnen, des isolierten
Arbeiters gegenüber dem Unternehmer in einer den Formen der heutigen Gesell-
schaft entsprechenden Weise zu korrigieren.
Nicht ganz dasselbe ist von dem Kampfe um den Dienstvertrag zu sagen. Gewiß,
für den Fall, in dem der auf Dienstvertrag Anzustellende im wesentlichen sich nur
^Is anders beschäftigter Arbeiter fühlt und fühlen muß, wird auch hier der Kampf
um den kollektiven Dienstvertrag und die Angestelltenorganisation durchgeführt wer-
den müssen. Anders liegt es bei den wirklichen, schon in die Unternehmersphäre
übergreifenden Angestellten der technischen Betriebe, den technischen Beamten. Es
kann nicht anerkannt werden, daß sie wirtschaftlich gleich schwach seien wie die
oooooooooooooooooVON CARL MOLLWO oooooooooooooo 475
Arbeiter, die mit Recht die mögliche Ausbildung des Arbeitsvertrages zu ihren Gunsten
verlangen. Gewiß ist zuzugeben, daß auch sie sich wirtschaftlich teilweise vollständig
dem Belieben des Unternehmers preisgegeben fühlen. Aber es wäre eine Übertrei-
bung, zu behaupten, daß das für diesen ganzen Kreis zuträfe und die Gesamtheit
schädige. Die höhere intellektuelle Ausbildung, die auf Selbstverantwortung des ein-
zelnen basierte vertragliche Verpflichtung ist derartig individuell geartet, daß der
Kampf mit Zielen, wie sie der Arbeiterbewegung adäquat sind und für sie durchaus
zu vertreten bleiben, für diesen relativ kleinen Kreis höherer Angestellten undurch-
führbar wird.
Die tatsächliche Differenz, die sich aus der rechtlichen Fiktion des individuellen
freien Arbeitsvertrages und der tatsächlichen Unmöglichkeit, wirklich einen solchen
freien Arbeitsvertrag abzuschließen, ergibt, führt zum sozialen Kampf, sie führt zur
Aussperrung, zum Streik mit oder ohne Kontraktbruch, zum Boykott und zur Aus-
sperrung einzelner und ganzer Gruppen. Das Mittel ist das Koalitionsrecht, das Ge-
«e^gebung* und Rechtsprechung in den wesentlichen Punkten durchaus anerkennen.
Die Durchführung der eben genannten Methoden ist durchaus als legal zu bezeichnen.
Man kann es auf das allerhöchste bedauern, daß Deutschland jahraus jahrein durch
Tausende von wirtschaftlichen Kämpfen erschüttert wird, aber man wird zugeben
müssen, daß es kein anderes Mittel zur Durchführung der von beiden Seiten auf-
gestellten Forderungen gibt, sobald Verhandlungen nicht zur Einigung, zum Abschluß
neuer Verträge geführt haben, oder wo sogar, was leider vielfach noch immer der
Fall ist, auf der Unternehmerseite grundsätzlich die Verhandlung, ja sogar die An-
erkennung der Verhandlungsberechtigung der Arbeiterorganisation abgelehnt wird. Bei
unseren bestehenden Rechtszuständen und den tatsächlichen Verhältnissen im wirt-
schaftlichen Leben muß solche politische Rückständigkeit auf das schärfste bekämpft
werden. Kein Unternehmer vergibt sich irgend etwas, wenn er den tatsächlichen Ver-
hältnissen Rechnung trägt und über Löhne und Arbeitsbedingungen verhandelt. Kein
Mensch verlangt von ihm, daß er es freudestrahlend tue, ebenso wie kein Mensch mit
Recht behaupten dürfte, daß der Kampf um die Arbeitsbedingungen den Arbeitneh-
mern ein Vergnügen sei. Es ist aber heute anerkannte soziale Pflicht, den Wirt-
schaftskörper vor den Erschütterungen zu bewahren, die unausbleiblich sind, wenn
von vornherein durch die Verweigerung von Verhandlungen die Möglichkeit friedlicher
Beilegung bestehender Differenzen ausgeschaltet wird. Denn es darf nicht bezweifelt
werden, daß jeder Streik, jeder Boykott und jede Aussperrung dem Nationalvermögen
tiefe Wunden schlägt, Wunden, die häufig außer Verhältnis zu den Vorteilen stehen,
die durch sie direkt erreicht werden. Es sind eben Mittel des Kampfes, bei dem
beide Gegner je nach den einzelnen Fällen mehr oder weniger zu leiden haben.
Immer aber bedeutet die Erschütterung des Wirtschaftslebens durch diesen Kampf
eine unnü^e Schädigung der Gesamtheit.
Eins der wichtigsten und zu gleicher Zeit gefährlichsten Mittel, den Arbeitsvertrag
zu beeinflussen, bildet heute der Arbeitsnachweis. Der Arbeitsnachweis befindet sich
heute praktisch entweder in der Hand der Unternehmer, oder er wird auf Grund ver-
traglichen Übereinkommens paritätisch von Arbeitgebern und Arbeitnehmern gemein-
sam geleitet, oder Organe, die beiden Kreisen nicht angehören, wie der Staat, Kom-
munen, soziale Organisationen versuchen den Arbeitsnachweis durchzuführen. Auch
reine Arbeiternachweise kommen vor. Es hat sich herausgestellt, daß die Nachweise
der Arbeitgeber wie die der Arbeitnehmer sich häufig durch Mißbrauch zu neuen
Mitteln sozialen Kampfes auswachsen, während die paritätischen und kommunalen
476 o WIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o <.
Arbeitsnadiweise im großen und ganzen gerade Kämpfen vorgebeugt haben und
durchaus geeignet erscheinen, dem sozialen Frieden zu dienen.
DER UNTERNEHMER UND DIE UNTERNEHMUNG. Der Unternehmer von
heute ist genau wie der moderne Arbeiter ein Kind der Neuzeit. Er hat seines^»
gleidien in früheren Perioden nicht Auch die unpersönliche Unternehmung ist ein
soziales und wirtschaftliches Gebilde, das zwar seine Wurzeln in der Vergangenheit
hat, in seiner heutigen Ausbildung jedoch etwas völlig Neues darstellt. Unternehmer
und Unternehmung sind Produkte des Kapitalismus. Was den arbeitenden Unter*
nehmer entscheidend von jedem anderen im wirtschaftlichen Leben Tätigen unter-
scheidet^ ist der Besitz oder wenigstens die Möglichkeit der Verwendung von Kapital
für den Produktionsprozeß neben der eigenen ev. sogar durch andere ersegbaren
Arbeitsleistung. Kapitalbesit^ hat von jeher Macht gegeben. Es ist nicht mehr wie
natürlich, daß die Verfügung über Kapital die Grundlage eines Machtverhältnisses
zwischen Unternehmer und Arbeiter geworden ist.
Der ursprüngliche Typus des Unternehmers ist der patriarchalische Arbeitgeber^
der ursprüngliche Typus der Unternehmung das patriarchalische System der Unter-
nehmung. Wenn auch selbstverständlich Rechtsbeziehungen zwischen Arbeitgeber
und Arbeitnehmer in allen Fällen vorgelegen haben und vorliegen, so sind die per-
sönlichen Beziehungen des Unternehmers gegenüber dem Arbeiter im Anfang der
modernen Zeit in der Hauptsache durch volle wirtschaftliche Abhängigkeit des Arbeit*
nehmers vom Arbeitgeber charakterisiert, und es gibt eine große Reihe von Be*
trieben, in denen es den Unternehmern oder den Leitern von Unternehmungen
noch nicht zum Bewußtsein gekommen ist, daß diese Periode patriarchalischer Be*
handlung des Arbeitsverhältnisses antiquiert ist. In der Rechtsauffassung der Arbeiter*
klassen und der Gesellschaft kann man sie nicht mehr finden. Die Vorzüge des
patriarchalischen Systems waren große. Da eine gewisse wirtschaftliche Abhängigkeit
des Arbeitnehmers vom Arbeitgeber immer bestehen muß, war es für den Arbeiter,
solange er diese gottgewollte Abhängigkeit mit ihren Konsequenzen anerkannte, be-
sonders mit dem absoluten Verfügungsrecht des Arbeitgebers einverstanden war oder
wenigstens nicht daran zu rütteln wagte, segensreich, denn den Rechten des patri-
archalischen Arbeitgebers standen ebenso allgemein anerkannte Verpflichtungen zur
Fürsorge des Arbeitnehmers gegenüber, Pflichten, die zweifellos von weiten Kreisen
des Unternehmertums willig und tatkräftig getragen sind. Die aus demokratischer
Wurzel erwachsene moderne Weltanschauung, die dies patriarchalische System per-
horresziert, hat, indem sie dem Arbeiter mit der Übergabe politischer Rechte den
Kampf um Lohn und Arbeitsbedingungen nahelegte, den Arbeiter aus einer relativ
geschürten Stellung getrieben, indem sie an die Stelle der in weitem Umfang vor**
handenen behaglichen Situation des Arbeiters unter dem Schutz des patriarchalischen
Arbeitgebers ihn bewußt in den Kampf um Lohn und Arbeitsbedingungen drängte,
weil er Staatsbürger sei.
Der Unternehmer von heute kann daher seine Fürsorgetätigkeit, den Ausdrucke
seines sozialen Empfindens nicht mehr wie früher seiner herrschenden Situation, dem
patriarchalischen Arbeitssystem, entnehmen. Ihm muß heute eine gereifte soziale
Überzeugung von der Gleichberechtigung der Staatsbürger, tro^ vorhandener Ungleich-
heit, Humanität und der Wille, selbstauferlegte gegenseitige Pflichten aller Staats«
angehörigen zu tragen, die praktisch erforderliche Korrektur seines an sich völlig be-
rechtigten nackten Rechtsstandpunkts, den er als Unternehmer beim Abschluß des
Arbeitsvertrags wahrzunehmen hat, ermöglichen.
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 477
Es mag sehr fraglich sein, ob die heutige Situation nadi der fast allgemeinen
Beseitigung des patriardialischen Systems in der Unternehmung Arbeitern und Unter-
nehmern günstiger ist als die frühere. Es hilft aber nichts, darüber Meditationen
anzustellen, der Schritt aus dem patriarchalischen Arbeitssystem heraus ist getan und
nicht zurückzutun.
Wesentlich ist diese Entwicklung dadurch gefördert und beschleunigt worden, daß
an die Stelle der früher vorhandenen rein persönlichen Unternehmungen die gesell-
schaftlich konstruierten unpersönlichen Unternehmungen in weitem Umfange getreten
sind. Weil bei dem patriarchalischen System auf die Individualität des Unternehmers
so gut wie alles ankommt, müssen die Versuche zur Lösung der sozialen Frage und
das Streben nadi einer solchen bei Vorwiegen der persönlichen Einzelunternehmung
ein anderes sein, als wenn die Überzahl der in Betracht kommenden Unternehmun-
gen unpersönlich ausgestaltet ist, wenn nicht mehr der erwerbende, nur sich selbst
verantwortliche Unternehmer selbst, sondern leitende Direktoren einer Erwerbsgesell-
schaft die Unternehmung führen.
Der Gedanke, daß innerhalb der Unternehmung irgend jemand anderem als dem
persönlichen Leiter der Unternehmung irgendeine Ingerenz auf die Entwicklung der
Unternehmung und die Zustände in ihr verstattet werden könnte, hat innerhalb der
alten Einzelunternehmung, geleitet von dem persönlichen Inhaber in patriarchalischer
Auffassung seiner Rechte und Pfliditen, überhaupt nicht kommen können. Daß heute
der Kampf um das konstitutionelle System in der Fabrik, daß heute eine geregelte
Einwirkung der im Betriebe Beschäftigten auf bestimmte Einzelheiten seiner Zustände
und seiner Leitung begonnen hat und ausgefochten werden muß, ist das Zeichen
einer neuen Zeit. Dazwischen liegt der Kampf um die Anerkennung der Berechti-
gung der einzelnen, ihre Ansdiauungen, soweit sie Löhne und Arbeitsbedingungen
betreffen, in der Unternehmung zur Sprache und ev. zur Geltung zu bringen. Aus-
gegangen ist der Kampf um die Gleichberechtigung vom politischen Gebiet. Er ist
übertragen auf den allgemeinen wirtschaftlichen Kampf und sendet seine letzten Aus-
läufer in die Entwicklung des einzelnen Betriebes, der einzelnen Unternehmung. Und
das ist das Charakteristische, daß, wenn auch diese Entwicklung wirtschaftlich ihren
Ausgangspunkt von der unpersönlichen Gesellschaft, von ihren verschiedenen Formen
genommen hat, daß sie nun auch auf die vorhandenen, von einer Einzelperson ge-
leiteten Unternehmungen überzugreifen beginnt. Gewiß liegt in diesen Momenten
ein destruktives Element der neuen Zeit und eine Zumutung an die Einzelunterneh-
mung. Aber es darf nicht verkannt werden, daß auch Keime neuen Lebens in diesen
Erscheinungen liegen.
Der Patriarch war Herr in seiner Unternehmung, und ihre Erfolge hat die Unter-
nehmung von jeher dadurch erzielt, daß sie autokratisch, diktatorisch geleitet ist, was
ihre Wirtschaft angeht. Es kann nidit bezweifelt werden, daß die sozialisierte Unter-
nehmung dieser Stoßkraft entbehren mußte. Und in dieser Erkenntnis ist die Grenze
der Möglidikeit der Beeinflussung der Unternehmung durch die in ihr Beschäftigten
gegeben. Wenn man auch durchaus die Berechtigung der Arbeitnehmer anerkennt,
sich durch Koalition dem Unternehmer gegenüber stark zu machen und ihn auf dem
Wege legaler Verhandlung im freien Spiel der Kräfte zu zwingen, zu versuchen, be-
stimmte Forderungen nach Löhnen und Arbeitsbedingungen durchzudrücken und in
die Praxis umzuseßen.. so wird man deswegen durchaus noch nicht geneigt sein müssen,
durch mechanisciie Übertragung dieser Rechte auf alle Gebiete der Unternehmung
diese ihres Lebenselements, des Willens des Leiters, zu berauben. Der Wille, die
478 oWIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q o
Intelligenz, die Energie und die gesamte Persönlidikeit des Leiters einer Unterneh-
mung, mag er nun Eigentümer der Unternehmung oder nur ihr leitender Angestellter
sein« sie sind es, die den Charakter des Unternehmens ausmachen, und sie allein
sind imstande, seine wirtschaftlichen Erfolge zu verbürgen. Aus diesem Grunde spielt
auch heute noch in unserem unpersönlichen Zeitalter die Persönlichkeit des Unter-
nehmers die entscheidende Rolle. Alles kommt auf sie an, und darum gibt es auf
diesem Gebiete fast nichts, was so wichtig wäre wie staatsbürgerliche Erkenntnis und
staatsbürgerlicher Wille des Unternehmers, sich und sein Unternehmen einzugliedern
in die gesamte Volkswirtschaft, und bei allen seinen weittragenden wirtschaftlichen
und sozialen Entschlüssen sich stets vor Augen zu halten, daß er wie die von ihm
geleitete Unternehmung Teile eines großen Ganzen sind.
Das ist dem Unternehmer aber nur möglich, wenn dieselbe staatsbürgerliche Ge-
sinnung bei seinen Gegenkontrahenten, den Arbeitnehmern, vorhanden ist und in
entscheidenden Fällen auch zum Ausdruck gelangt, ihre Betätigung erhält. Wenn
nicht beide Teile von diesem Standpunkte der Anerkennung notwendiger Rücksicht-
nahme ihr Verhalten korrigieren, ist ein Zusammenarbeiten ohne unnötige Reibungen
unmöglich. Rückschauend wird man anerkennen müssen, daß diese soziale Gesin-»
nung allerdings bei dem Kampf um den Arbeitsvertrag, bei dem Kampf um die
Gleichberechtigung von Unternehmer und Arbeitnehmer, bei dem Klassenkampf bisher
in weitem Umfange gefehlt hat.
Der Unternehmer ist der wirtschaftliche Leiter der Unternehmung. Seit drei
Menschenaltem muß er zugleich, wenigstens in gewissem Sinne, ihr technischer Leiter
sein. Er muß volles Verständnis für die Aufgaben und Möglichkeiten der Technik
haben, soweit sie für seinen Betrieb in Frage kommen. Der Techniker ohne den
Unternehmer ist nicht imstande, seine Gedankengänge in die Praxis des Lebens zu
überführen. Der Unternehmer ohne genügende Rücksichtnahme auf die Erfolge der
Technik bleibt hinter den Konkurrenten unrettbar zurück. Die enge Verbindung von
Technik und Wirtschaft in der Unternehmung ist das Charakteristikum der modernen
Unternehmung geworden, ganz einerlei, ob die wirtschaftliche Betätigung des Unter-
nehmens auf technische Produktion direkt, auf Rohstoffgewinnung oder Weiterverarbei-
tung oder auf den Vertrieb, den Transport von Produkten gerichtet ist. So ist es
gekommen, daß heute die Technik die Unternehmung sehr häufig führt, und daß der
Technik von der Wirtschaft täglich neue Aufgaben gestellt werden, die in erstaun-
lichem Tempo seit Generationen von ihr bewältigt sind. So wird man heute dazu
gelangen, im Unternehmer den Organisator technischen Fortschritts zu erblicken und
ihm den Techniker nicht als ausführendes Organ, sondern als gleichwertigen Faktor
an die Seite zu stellen.
^o fMc i-i^niiifr-KT f-wr-r^- Pl^^ Formen der technischen Großorganisationen
\2. ült ^ORMEN DER| U sind dreierlei Art. Sie umfassen die selb-
I TECHNISCHEN GROSZ- j ständigen Unternehmungen, die Kartelle, Syn-
i ORGANISATION 1 ^^^^^^ ""^ Trusts und die Interessenvertretungen
t^............ .................ü in ihren verschiedenen Abwandlungen. In der
historischen Entwicklung spielt die individuelle Firma, die Einzelfirma, der isolierte
technische Betrieb in der Einzelunternehmung eine der größten Rollen. Auch die
großen Unternehmungen von heute, die jefet die Gesellschaftsform angenommen haben,
entstammen zum größten Teil einer ursprünglich vorhandenen Einzeluntemehmung.
Die Einzelunternehmung selbst ist in ihrer historischen Herkunft durchaus nicht
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 479
immer von vornherein Unternehmung. Eine große Reihe der heute vorhandenen
großen Einzelunternehmungen hat ihren Ursprung in handwerklichen Betrieben ge^
habt oder doch in Betrieben, in denen der Kapitalfaktor eine nur geringe Rolle in
den ersten Anfängen gespielt hat.
Die Vorzüge der Einzelunternehmung liegen auf der Hand. Die Einheit von
Kräften, Mitteln und Strebungen, zusammengefaßt von einem Unternehmerwillen, ver^
leiht der Einzelunternehmung sowohl in ihren Anfängen wie in ihrer weiteren Ent-
wicklung, wenn nur der richtige Unternehmerwille da ist, einen bedeutenden Vor-
sprung vor allen anderen Unternehmungsformen. Diese Einheit vermag sogar Mangel
an Kapital, solange der Betrieb klein ist, in bedeutendem Umfange auszugleichen.
Wo es möglich ist, die Einzelunternehmung auch bei Weiterausdehnung des Geschäfts
beizubehalten, entspringt ihr regelmäßig eine im Verhältnis zu Gesellschaftsunter-
nehmungen bedeutendere Stoßkraft und daraus resultierende Entwicklungsmöglichkeit.
Aber allenthalben, wo die Einzeluntemehmung auf zwei Augen gestellt ist, hat sie
mit dem Tode oder dem Versagen des Unternehmers zu rechnen. Ihr fehlt, wenn
nicht der Erbe des Unternehmens oder der Nachfolger im Unternehmen über die-
selben Qualitäten wie der Gründer der Unternehmung verfügt, die natürliche Dauer
über Leben und Sterben des einzelnen hinaus, das ist der Grund, weswegen gerade
diejenigen Einzelunternehmungen, die zu besonderer Blüte und zu riesigem Umfange
geführt sind, von den Gründern oder ihren Nachfolgern in eine Gesellschaftsform
übergeleitet zu werden pflegen. Das Lebensinteresse des Unternehmers, der mit
seiner Firma auf Gedeih und Verderb verbunden ist, gebietet ihm, wenn er nicht
individuell einen gleichwertigen Nachfolger sich sichern kann, die Überführung des
Unternehmens in die Form, die relativ ewige Dauer garantieren kann, in die Gesell-
sdiaftsunternehmung.
Auch in ihr kann das Charakteristikum der Einzelunternehmung, das Walten einer
oder mehrerer in sich geschlossener Führerpersönlichkeiten, erreicht werden. Natürlich
nicht so frei und nicht so ohne gese^liche und organisatorisch bedingte Hemmungen
wie bei der Einzelunternehmung. Aber auch in ihnen ist es möglich, durch Gesell-
schaftsvertrag und zielbewußte Organisation tro^ des Bestehens hemmender Formen
die leitenden Persönlichkeiten frei genug zu stellen, um für die Unternehmung die
Selbständigkeit des Unternehmerwillens zu sidiern, die für das Gedeihen einer großen
Unternehmung erforderlich ist.
Es ist oft die müßige Frage aufgeworfen, ob die heutige Zeit, in der eine gesell-
schaftliche und genossenschaftliche Unternehmung nach der anderen dem reichen
Boden entsprießt, noch Raum sei für den Einzelunternehmer. Wirtschaftsgeschicht-
liche Betrachtung läßt einen Zweifel darüber nicht aufkommen. Gewiß ist es heute
für den Einzelunternehmer schwer, gegenüber den Kapitalassoziationen sich den ge-
nügenden Spielraum zu sichern, aber immer wieder zeigt es sich, daß der Pionier
der Wirtschaft nicht die Assoziation von Kapital, sondern der Unternehmer selbst ist,
der sich alsdann Raum genug verschafft, um sich im gegebenen Fall ohne Assozia-
tion zu behelfen, im gegebenen Fall es aber versteht, eine neue Assoziation von
Kapital und Arbeit selbst zu schaffen.
Auf industriellem Gebiet und für technische Großorganisation kommt die Form
der Assoziation von Kapital und Arbeit auf genossenschaftlichem Wege bisher so gut
wie gar nicht in Betracht. Für kleinere und mittlere Betriebe finden sich bedeut-
same Ansähe zu genossenschaftlicher Organisation, für Großbetriebe haben diese
Formen der Kapitalbeschaffung relativ wenig Bedeutung errungen. Die interessante-
480o WIRTSCHAFTLAUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q q
sten Erscheinungen auf dem Gebiete sind diejenigen genossenschaftlichen Bildungen,
die auf dem Wege der Einzelunternehmung mit der Tendenz erwachsen sind, durdi
genossenschaftliche Beteiligung der Mitarbeiter des Unternehmens nach dem Riidctritt
oder unter Zuriidctreten des ursprünglichen Unternehmers das begonnene Werk fort'
zuführen.
Produktivgenossenschaften haben bisher kaum zu irgendwelchen wesentlichen wirt^
schaftlichen Erfolgen geführt und kommen daher für die technische GroQorganisation
vorerst überhaupt nicht in Betracht.
Die Hauptform, in der sich die technische Großorganisation vollzogen hat, ist
neben der Einzelunternehmung die gesellschaftliche, besonders die Aktiengesellschaft.
Es ist wichtig und hervorzuheben, daß sie wie alle Erwerbsgesellschaften nicht spe«
zifisch technisch -industriellen Charakter trägt, sondern wie alle Gesellschaften des
Handelsrechts im Anschluß an den Handel entstanden, juristisch konstruiert und praktisch
ausgebildet ist. Alle Formen der Erwerbsgesellschaften gehen von den Beziehungen
des Handels aus und können tro^dem ohne weiteres für technische Betriebe ver-
wendet werden, da ein technisch- industrielles Unternehmen ohne Absa^organisation,
also ohne Beziehung zum Markt, zum Handel an sich undenkbar ist. Jedes indu-
strielle Unternehmen mit technischer Produktion muß zu gleicher Zeit Handelsunter-
nehmen sein, ganz einerlei, ob es als normale selbständige Unternehmung seine
Handelsbeziehungen, die Organisation seines Absa^es von sich aus durchführt, oder
ob es durch Anschluß an Kartelle und Syndikate, Interessengemeinschaften und ähn-
lichen Organisationen einen Teil dieser Handelsqualität an andere Organe abgibt.
Die Form der industriellen Erwerbsgesellschaft entnimmt das wirtschaftliche Leben
dem Handel.
Wir haben daher im folgenden die verschiedenen Formen der Erwerbsgesellschaf-
ten im einzelnen darzulegen.
Um was handelt es sich eigentlich bei der Tätigkeit sämtlicher Erwerbsgesell-
schaften, welche Zwecke verfolgen sie und mit welchen Mitteln arbeiten sie? Die
Faktoren des wirtsdiaftlichen Lebens, Natur, Kapital und Arbeit, soweit sie sich nicht
in der Hand einer Person von vornherein vereinigt finden, sollen für wirtschaftliche
Zwecke, für Zwecke des Erwerbslebens miteinander durch einen Unternehmerwillen
vereinigt werden, um durch diese Vereinigung größere wirtschaftliche Resultate zu
erzielen. Der Zweck ist der, der Produktion, mag sie nun Betrieb des Handels-
gewerbes speziell oder Betrieb eines industriellen Unternehmens sein, in neuen
Formen wirtschaftliche Produktionsmittel zur Verfügung zu stellen, die dem In-
dividuum als solchem nicht ohne weiteres zugänglich sind. Solche Gesichtspunkte
können natürlich erst in einer ausgebildeten Geldwirtschaft und Verkehrswirtschaft
Raum zu weiterer Betätigung finden. Wenn nun auch Unternehmerwille, Natur, Ar-
beit und Kapital von vornherein die theoretisch gleichberechtigten Faktoren sind,
deren Vereinigung ein gesellschaftliches Vertragswesen ermöglicht, so ist die Stellung
der beiden Faktoren Arbeit und Kapital in der Konstruktion der Erwerbsgesellschaften,
und zwar sowohl in der juristischen wie in der wirtschaftlichen Konstruktion, doch
von ganz versdiiedener Bedeutung. Bei den älteren Gesellschaften überwiegt bei
regelmäßig vorhandenem Unternehmerwillen die Arbeit durchaus die Beteiligung des
Kapitals. In dem weiteren Fortschreiten der wirtschaftlichen Entwidmung dringt das
Kapital immer mehr vor, es gewinnt auch innerhalb der Formen an Bedeutung. So
kommt es, daß, wenn wir heute allgemein die sämtlichen Erwerbsgesellschaften in zwei
große Gruppen einteilen, in die Gruppe der Personalgesellschaften und der Kapital-
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 481
gesellschaften, wir konstatieren müssen, daß die Tätigkeit der Kapitalgesellschaften
quantitativ wie qualitativ durchaus im Vordringen begriffen ist. Der grundsä^Iiche
Unterschied zwischen diesen beiden Gruppen liegt darin, daß die Personalhandels«
gesellschaften im wesentlichen darauf aufgebaut sind, die individuelle Produktionskraft
der einzelnen und das diesen wenigen Personen selbst gehörende individuelle Kapital
zu gesellschaftlichen Unternehmungen zusammenzuschließen. Bei ihnen liegt in der
Form mehr oder weniger unbeschränkter Haftung ein bedeutsames, verschieden großes
Risiko auf den einzelnen Personen. Gerade im Gegensa^ dazu ist bei den Kapital-
gesellschaften nicht die Personalbeteiligung einzelner ausschlaggebend, sondern viel-
mehr die unpersönliche Beteiligung in der Summe großer, sich aus vielen einzelnen
Quellen zusammense^ender Kapitalien bei einer Beschränkung des Risikos des ein-
zelnen auf den Betrag seiner Aktie, die zugleich einen leichten Wechsel der Mitglied-
schaft ermöglicht, wie er bei den Personalgesellschaften mehr oder weniger unzulässig
ist. Es kommt hinzu, daß, während die Personalgesellschaften mit Stimmeneinheit
ihre Beschlüsse fassen und die einzelnen Gesellschafter selbst die Geschäfte ihres
Betriebes führen, bei den Kapitalgesellschaften an die Stelle der Stimmeneinheit die
Mehrheit für das Zustandekommen von Beschlüssen und im Grundsa^ an die
Stelle der Geschäftsführung durch Gesellschafter die Geschäftsführung durch Angestellte
tritt. Die Extreme sind auf der einen Seite die offene Handelsgesellschaft, der Typus
der Personalgesellschaft, auf der anderen Seite die Aktiengesellschaft als Typus der
reinen Kapitalgesellschaft.
Allen Formen der Vergesellschaftung gemeinsam ist die Vereinigung einer An-
zahl Personen und Kapitalien unter einer Firmeneinheit zum Betriebe
eines Handelsgewerbes. Dabei ist hervorzuheben, daß eine derartig gemeinsame
Definition nur unter dem Zwange der juristischen Konstruktion des HGB möglich
ist, denn es kann keinem Zweifel unterliegen, daß Bergwerksgesellschaften, indu-
strielle Gesellschaften, Aktiengesellschaften, bei denen der Betrieb einer Zuckerfabrik
mit Nebenleistung der Aktionäre als Rübenbauer Zwedc der Gesellschaft ist, ganz
verschiedene wirtschaftliche Körper sind, daß sie logisch an sich keine Handelsgesell-
schaften sind; das Gese^ fingiert eben nur, daß alle solche Gesellschaften, wenn sie
in der Form der Aktiengesellschaft auftreten, unter allen Umständen als Handels-
gesellschaften zu betrachten sind. Der Grund dafür ist, daß die kommerzielle Or-
ganisation aller dieser Betriebe in der Form der Aktiengesellschaft sie derart an die
sonstigen Handelsgesellschaften annähert, daß eine Scheidung zwischen industriellen
Aktiengesellschaften und Aktiengesellschaften zum Betriebe des reinen Handels-
gewerbes zu unmöglichen Konsequenzen führen würde.
DIE PERSONALGESELLSCHAFTEN, a) Die offene Handelsgesellschaft.
Die offene Handelsgesellschaft war der Typus der Handelsgesellschaft des 18. Jahr-
hunderts, sie war kodifiziert zum erstenmal durch den code de commerce als So-
ciety en nom collectif. Die offene Handelsgesellschaft ist eine Firmengesell-
schaft zum Betriebe eines Handelsgewerbes mit unbeschränkter Haftung
aller Gesellschafter für die Gesellschaftsschulden. Träger der Firma sind
die Gesellschafter, nicht etwa einer der Gesellschafter; gleichgültig ist dabei, ob jeder
Gesellschafter eine Kapitaleinzahlung geleistet hat oder etwa einzelne nicht. Der Gesell-
schaftsvertrag kann bestimmen, daß ein Unterschied gemacht wird zwischen Geschäfts-
führenden und Nichtgeschäftsführenden und weiter ein zweiter zwischen nach außen
die Gesellschaft vertretenden und sie nicht vertretenden Gesellschaftern. Die Ein-
tragung einer Firma ins Handelsregister ist notwendig. Nicht aber bedarf der Inhalt
Die Technik Im XX. Jahrhundert. IV. 3']
482 oWIRTSCHAFTL. AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o o
des Gesellschaftsvertrags, der an keine Formen gebunden ist, der Eintragung, ge-
schweige denn der Veröffentlichung. Das Recht der offenen Handelsgesellschaft ist
im HGB nur dispositiv geregelt, im allgemeinen gilt für die Rechtsverhältnisse der
offenen Handelsgesellschaften das Recht des BGB.
Es gibt aber drei verschiedene Bestimmungen, die die offene Handelsgesellschaft
tro^ dieser Vorschrift grundsä^lich von der Gesellschaft des bürgerlichen Rechts tren-
nen: 1) die unbeschränkbare Haftung jedes Gesellschafters für sämtliche Gesellschafts-
schulden; 2) die Notwendigkeit einer einheitlichen, an den Namen eines Gesellschaft
ters anknüpfenden Gesellschaftsfirma und 3) die über die Vorschriften des BGB
hinausgehende Verselbständigung des Gesellschaftsvermögens. Diese geht aber,
und darin liegt der grundsä^liche wirtschaftliche Unterschied von der Aktiengesell-
schaft, nicht so weit wie bei jener. Die Gesellschafter sind nicht wie bei der Aktien-
gesellschaft gezwungen, für immer das Gesellschaftskapital unvermindert zu erhalten,
sondern dessen Verminderung hat keine bestimmte rechtliche Folgen für die Ge-
schäftsführung, soweit nicht sein Verlust zum Konkurs führt. Jede Handelsgesell-
schaft, die nicht ein anderes Gewand annimmt, ist als offene Handelsgesellschaft an-
zusehen; die offene Handelsgesellschaft ist also nach dem Willen des Gese^gebers
die normale Form der Handelsgesellschaft. In der Tat besteht auch wohl die größte
Zahl der vorhandenen Gesellschaftsbetriebe aus offenen Handelsgesellschaften. Anders
liegt es allerdings mit der wirtschaftlichen Bedeutung dieser Betriebe, gerade die
größten Betriebe sind nicht offene Handelsgesellschaften, sondern Aktiengesellschaften
oder G. m. b H.
Welchen Zwecken dient nun die offene Handelsgesellschaft? Wir sahen vorhin,
daß der Zweck aller Handelsgesellschaften die Zusammenschweißung von Unter-
nehmerwille mit den Produktionsfaktoren Natur, Kapital und Arbeit sei. Der spe-
zifische Zweck der Form der offenen Handelsgesellsdiaft ist der, eine Vergrößerung
des Geschäftskapitals und eine Vermehrung der gesellschaftlich beteiligten Arbeits-
kräfte über das Maß hinaus herbeizuführen, das einem Individuum möglich ist. Der
Effekt ist dabei in der Regel eine mehr oder minder durchgeführte Arbeitsteilung der
einzelnen Gesellschafter.
Diese Form wird regelmäßig dort gewählt, wo z. B. zur kaufmännischen Durch-
führung eines technischen Problems — etwa zur Ausbeutung eines Patents — sich
Techniker und Kapitalist zusammenfinden; in diesem Falle tritt die natürliche Arbeits-
teilung zwischen den beiden nach Maßgabe ihres Berufs ein. Die Arbeits-
vereinigung erfolgt durch Zusammenziehen von geistigem und materiellem Kapital,
während Untemehmerwille und Arbeitsbeteiligung auf beiden Seiten vorhanden sind.
Der zweite Fall, in dem diese Form ihre besondere Nü^lichkeit erweisen kann, ist
der, wenn der Geschäftsbetrieb eine verschiedene Betätigung an verschiedenen Orten,
z. B. in Fabrik, Kontor, auf der Reise, erfordert, wenn das Geschäft eine Ausdeh-
nung nach verschiedenen Richtungen erfordert, wozu besonders die Durchführung
kaufmännischer Geschäfte im Ausland durch inländische Firmen gehört. Es ist
natürlich zur Durchführung einer derartigen Gesellschaftsform die erste und un-
umgängliche Bedingung, daß die einzelnen Partner absolutes Vertrauen zueinander
haben, denn die gese^liche Bestimmung, daß, soweit nicht der Gesellschaftsvertrag
etwas anderes bestimmt, Beschlüsse der Gesellschaft tro^ der Vertretungsbefugnis
jedes einzelnen Gesellschafters mit Einstimmigkeit gefaßt werden müssen, bringt es
zuwege, daß die Obstruktion eines einzelnen Geschäftsteilhabers die Tätigkeit der
anderen mehr oder minder hindern oder lahmlegen, mindestens aber verzögern
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 483
muß. Es kommt hinzu, daß die selbständige Vertretungsbefugnis jedes einzelnen
Gesellschafters bei Untreue eines Gesellschafters die übrigen in die bedenklichste
Lage bringen könnte. Aber diesen Fährlidikeiten der Gesellschaftsform stehen so
überwiegende Vorteile gegenüber» daß man wohl verstehen kann, daß sich gerade
diese Gesellschaftsform so allgemein eingebürgert hat. Sie bietet die Möglichkeit
sehr bedeutender Erweiterung des Betriebes schon durch die Aufnahme neuer Teil-
haber, die allerdings an die Zustimmung sämtlicher vorhandenen geknüpft ist. Es
besteht bei dieser Form die Möglichkeit, durch Gewährung von bestimmten, anfangs
vielleicht relativ kleinen Gesellschaftsanteilen die heranwachsenden Söhne, bewährte
Angestellte, ältere Prokuristen am Geschäft als Teilhaber zu beteiligen, solche Partner
also mit der Gewährung einer geringen Gewinnquote, dagegen durch Auferlegung
unbeschränkter Haftung mit ihrer ganzen Arbeitsfähigkeit für einen Betrieb heran-
zuziehen und an ihn zu fesseln. Es hat sich denn diese Form ganz allgemein als,
ich möchte sagen, die vornehmste Form der Vergesellschaftung herausgebildet. Mit
Vorliebe werden Juniorpartner in offene Handelsgesellschaften aufgenommen; eine
ganz besondere Erleichterung gewährt die Institution der offenen Handelsgesellschaften
auf diesem Wege der Selbständigmachung jüngerer im Erwerbsleben stehender Per-
sonen; es ist leichter, für einen in ^uter Situation befindlichen Kaufmann auf dem
Wege der Beteiligung eines Sohnes oder älteren Prokuristen als Juniorpartner das
Geschäft allmählich aus der Hand zu geben, ohne dem Weiterarbeiten des einmal
eingelegten rentierenden Kapitals Schranken zu se^en, als etwa durch Herausziehen
von Kapital aus dem alten Geschäft solchen Personen die selbständige Etablierung in
oder neben dem alten geschwächten Geschäft möglich zu machen. Hinzukommt, daß auf
diesem Wege die Entstehung neuer Konkurrenzgeschäfte auf demselben Gebiete ver-
hindert oder wenigstens unnötig gemacht wird. Eine solche Behandlung von offenen
Handelsgesellschaften kann diesen natürlich lange Dauer sichern; sie kann in weit-
gehendem Maße das Weiterbestehen alter Firmen innerhalb desselben Interessenten-
kreises sichern. Die leichte Auflösbarkeit der offenen Handelsgesellschaft bietet aber
auch so viele Möglichkeiten, einen verunglückten Versuch auf diesem Gebiete recht-
zeitig zu redressieren, daß diese Form auch nach dieser Richtung hin ihre großen
Vorzüge besi^t. Fast die sämtlichen großen hanseatischen überseeischen Export-
geschäfte sind auf dieser Basis aufgebaut.
Hervorzuheben ist weiter die Möglichkeit der leichten Umwandlung einer offenen
Handelsgesellschaft in eine Kommanditgesellschaft, die besonders bei der eben dar-
gelegten Methode der Beteiligung jüngerer Partner regelmäßig auf die leichteste
Weise die Herausziehung der Kapitalien älterer Teilhaber oder wenigstens die Be-
schränkung der Haftung dieser Kapitalien für die älteren und nicht mehr so tätig im
Geschäft arbeitenden Teilhaber eines Geschäfts sichert. Besonders in dem Fall, wenn
das große Vertrauen, das zur Durchführung einer offenen Handelsgesellschaft zwi-
schen den Gesellschaftern bestehen muß, auf irgendeinem Wege geschwächt ist, dürfte
die Umwandlung einer offenen Handelsgesellschaft in eine Kommanditgesellschaft den
geeignetsten Weg darbieten, um die Kapitalien, die in gewisser Beziehung gefährdet
scheinen, mindestens zu einem Teil rechtzeitig aus dem Geschäft zu entfernen. Der
Übergang ist dadurch ganz besonders erleichtert, daß bei Umwandlung einer offenen
Handelsgesellschaft in eine Kommanditgesellschaft nicht eine Neugründung nötig ist,
sondern das Gese^ ein einfaches Übergehen aus einer Form in die andere durch
Vertrag vorsieht. Das Gese^ betrachtet solche Umwandlung nicht als Auflösung, son-
dern nur als eine vertragsmäßige Abänderung der Verfassung. Eine ganz spezielle
31»
484 oWIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q q
Wichtigkeit besi^t natürlich diese Möglichkeit bei Erbauseinanderse^ungen, da auf
diese Weise große Kapitalien, ohne sie dem Betriebe des Geschäfts zu entziehen,
sichergestellt werden können.
b) Die Kommanditgesellschaft. Die Kommanditgesellschaft ist eine Gesell-
schaft, deren Zweck auf den Betrieb eines Handelsgewerbes unter gemeinschaftlicher
Firma gerichtet ist, mit der Maßgabe, daß bei einem oder bei einigen der Gesell-
schafter die Haftung gegenüber den Gesellschaftsgläubigern auf den Betrag einer be-
stimmten Vermögenseinlage beschränkt ist (Kommanditisten), während bei den anderen
Teilhabern der Gesellschaft eine Beschränkung der Haftung nicht stattfindet (persönlich
haftende Gesellschafter). Es gibt also bei der Kommanditgesellschaft zwei Gruppen
von Gesellschaftern, die persönlich haftenden, die sogenannten Geranten oder Kom-
plementäre, und die nur mit dem Betrage ihrer Einlage haftenden, die sogenannten
Kommanditisten. Im wesentlichen ist also die Haftung dieser beiden Gruppen
verschieden geregelt; während die Kommanditisten nur für ihre Einlage haften, haftet
der Komplementär solidarisch mit seinem ganzen Vermögen neben der Gesellschaft.
Es ist hier von vornherein einem sehr weit verbreiteten Irrtum entgegenzutreten, nämlich
der Verwechslung der Haftsumme mit der Einlagesumme. Haftsumme und Einlage
sind bei der Kommanditgesellschaft nicht dasselbe. Wenn die Haftsumme eines Kom-
manditisten z. B. auf den Betrag von 10000 Mark beschränkt ist, und diese Haftsumme
als Einlage in das Handelsregister eingetragen ist, so kann daneben noch eine Einlage-
summe von unbegrenzter Höhe vorliegen; es ist eben etwas anderes um die Haftung des
Kommanditisten nach außen und um seine Beteiligung an der Kommanditgesellschaft
durch seine Einlage nach innen. Infolgedessen kann der Kredit der Kommandit-
gesellschaft tro6 der Eintragung ins Handelsregister sehr viel besser sein, als sich
aus einer Betrachtung der handelsregisterlichen Eintragung ergeben würde.
Die Kommanditgesellschaft bedarf zu ihrer Entstehung der Anmeldung zum Han-
delsregister. Es spricht sich darin die Rücksicht des Gese^gebers auf die Bedürfnisse
der Gläubiger aus. Relative Publizität ist eben ein Charakteristikum der Kommandit-
gesellschaft. Die Anmeldung zum Handelsregister hat außer den auch für die
offene Handelsgesellschaft vorgeschriebenen Angaben auch die der Kommanditisten
und den Betrag der Einlage eines jeden von ihnen zu enthalten.
Abweichend von den Bestimmungen über die Eintragung der Kommanditgesell-
schaft sind Bestimmungen erlassen über die Veröffentlichung dieser Eintragung.
Diese Eintragung wird nicht im Wortlaut von Seiten des Handelsregisters veröffent-
licht, sondern nur die Angabe der Firma, die Zahl der Kommanditisten, nicht aber
der Name, der Stand und der Wohnort der Kommanditisten sowie der Betrag ihrer
Einlage. Es bedarf also mindestens, um sich über die Kreditfähigkeit einer Kom-
manditgesellschaft zu unterrichten, der direkten Einsicht des Handelsregisters, und es
genügt nicht etwa die Beschränkung auf Kenntnisnahme des Handelsregisterauszuges,
wie er in den amtlichen Blättern veröffentlicht wird. Ein grundsä^licher Unterschied
von der offenen Handelsgesellschaft liegt bei der Kommanditgesellschaft darin, daß
die Kommanditisten von der Geschäftsführung direkt ausgeschlossen sind, es sei denn,
daß ihnen spezielle Prokura oder der Auftrag zu allgemeiner Geschäftsführung erteilt
worden ist. Ein Konkurrenzverbot, wie es für die Teilhaber einer offenen Handels-
gesellschaft besteht, gibt es für die Kommanditisten einer Kommanditgesellschaft nicht,
dagegen besteht ein Konkurrenzverbot für die Geranten, die Komplementäre einer
Kommanditgesellschaft. Die Rechte des Kommanditisten gegenüber seiner Gesell-
schaft beschränken sich 1) auf das Recht des Einspruchs bei Handlungen des Kom-
oooooooooooo
o o o o o VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 485
plementärs, die über den gewöhnlichen Betrieb des Handelsgewerbes hinausgehen;
2) auf die Berechtigungi abschriftliche Mitteilung der jährlichen Bilanz zu verlangen
und deren Richtigkeit auf Grund der Papiere und Büdier zu prüfen.
c) Die stille Gesellschaft. Ganz ähnlichen Zwedcen wie die Kommandit-
gesellschaft, nämlich der Beschränkung der Haftung auf eine bestimmte Summe, dient
die stille Gesellschaft. Sie hat ihre Regelung im HGB §335 — 342 gefunden, tro^-
dem z. B. die Denkschrift sie nicht mehr als Handelsgesellschaft anerkennt. Sie hat
mit der Kommanditgesellschaft den Zwedc gemein, beschränkt und unbeschränkt be^
teiligte Gesellschafter zu vereinigen. Die Denkschrift zum neuen HGB sagt darin
prinzipiell folgendes: Während die Kommanditgesellschaft -tils solche auch nach außen
heraustritt, eine eigene Firma führt und ein selbständiges Geschäftsvermögen besi^t,
geht die stille Gesellschaft in dem Vertragsverhältnis zwischen dem stillen Gesell-
schafter und dem Inhaber des Handelsgeschäfts auf. Die Einlage eines stillen Ge-
sellschafters im Handelsgewerbe eines anderen geht nicht etwa in ein Gesellschafts-
vermögen über, sondern geht direkt in das Eigentum des Geschäftsinhabers über;
allein der Inhaber des Geschäfts wird zu dem im Vertrage abgeschlossenen Geschäft
berechtigt und verpflichtet, er allein haftet. Eine Eintragung des stillen Gesellschaf-
ters in das Handelsregister erfolgt nicht. Nach außen hin verschwindet der stille Ge-
sellschafter überhaupt, sobald er aber nach außen hin irgendwie auftritt, verliert er
seine Position als stiller Gesellschafter und haftet mit demselben Moment als offener
Gesellschafter. Man kann daher wirklich die Frage aufwerfen, ob überhaupt hier von
einer Gesellschaft die Rede sein kann; ein Gesellschaftsvermögen existiert nicht, eine
Gesellschaftsfirma existiert nicht, es ist sogar nach § 336 möglich, die Beteiligung des
stillen Teilhabers auf den Gewinn des Geschäfts zu beschränken und den Anteil am
Verlust auszuschließen. Der Verlust des stillen Gesellschafters beschränkt sich man-
gels einer speziellen Abmachung auf alle Fälle nach § 337 auf die Höhe seiner Ein-
lage. Es kann also höchst zweifelhaft sein, ob man nicht in diesem Falle von der
Überlassung eines unter bestimmten Formen geregelten Darlehns zum Behuf des
Betriebes von Handelsgeschäften sprechen sollte.
Die stille Gesellschaft wird speziell für die Unterbringung von Familienbeteili-
gungen verwendet. Da ihr Unterschied von der Kommanditgesellschaft wesentlich
darin begründet ist, daß sie den Einlegern noch geringere Rechte zubilligt als die
Kommanditgesellschaft den Kommanditisten, verlangt Ihre Anwendung ein noch weit-
aus größeres Maß von Vertrauen als alle anderen Formen der Vergesellschaftung.
Schon bei der offenen Handelsgesellschaft war die Vertrauensfrage die dominie-
rende Frage für das Zustandekommen der Gesellschaft; noch weit mehr ist das bei
der stillen Gesellschaft der Fall. Es kommt noch hinzu, daß die Rechte des stillen
Gesellschafters gegenüber dem Gesellschafter noch beschränkter sind als die des
Kommanditisten gegenüber dem Komplementär: nicht einmal das Recht der Einsicht
in die Bücher besi^t der stille Gesellschafter, sondern er muß sich mit dem be-
gnügen, was ihm mitgeteilt wird, es kann sich also nur um ganz nahestehende Per-
sonen handeln, und in der Regel kommt die stille Gesellschaft auch nur vor unter
Familienangehörigen. Aus dieser Familiengemeinschaft ist die Sache entstanden, und
in diesem Kreise hat sich die stille Gesellschaft weiterentwickelt.
DIE KAPITALGESELLSCHAFTEN. Die Aktiengesellschaft. Audi die Aktien-
gesellschaft hat ihre Regelung im HGB gefunden. Tro^dem hat das HGB merk-
würdigerweise keine eigentliche Definition der Aktiengesellschaft gegeben. Nach
Lehmann ist die Aktiengesellschaft eine unter eigenem Namen auftretende Ver-
486 oWIRTSCHAFTL. AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o o
einigung mit einem in Anteile zerlegten und in einer Geldziffer ausgedrüdcten
Kapital und mit auf den Betrag der Anteile beschränkter Beitragspflicht der Mit"
glieder. Sie ist insofern eine Personenvereinigung, genau wie alle anderen Ge-
sellschaften, sie bedarf der eigenen Firma. Die Aktiengesellschaft ist Formkaufmann,
steht also unter den sämtlichen Beschränkungen des Handelsrechts, sie muß ein
Grundkapital haben, und dieses Grundkapital muß ziffernmäßig ausgedrüdct sein.
Dieser Fonds muß aufgebracht werden durch Aktionäre, er wird also radiziert auf
Anteile, auf Aktien in festem Nennbetrag, nicht etwa in variablem Nennbetrag. Die
festen Anteile heißen in Deutschland Aktien, in England nennt man sie shares. Die
Haftung ist bei den Aktionären beschränkt auf den Betrag ihrer Aktie, und das ist
es, was die Aktiengesellschaft von allen anderen unterscheidet, es fehlt bei ihr jede
Haftung des Aktionärs nach außen; der Gläubiger hat mit dem Aktionär als solchem
gar nichts zu tun, den Gläubiger geht es gar nichts an, wer Aktionär ist, und ebenso«
wenig hat der Aktionär mit dem Gläubiger zu tun. Die Aktie hat dreifache Be-
deutung. Die Aktie ist erstens der Bruchteil des Grundkapitals. Das Grundkapital
ist zusammengese^t aus dem festen Nennbetrag vieler Aktien; jede Aktie begründet
ein Recht, ein Anteilsrecht auf das Gesellschaftsvermögen; in Betracht kommen §§214
und 300 des HGB. Wie groß ist nun aber dieses Recht? Es umfaßt den dem No-
minalbetrag der Aktie entsprechenden Anteil an dem gesamten Gesellschaftsvermögen.
Das bei der Gründung einer Aktiengesellschaft vorhandene sogenannte Nominal-
kapital und das wirkliche Gesellschaftsvermögen brauchen nicht übereinzustimmen;
regelmäßig ist das Gesellschaftsvermögen höher als das Nominalkapital, niedriger
sein darf es grundsä^üch nicht. Tro^dem kommt auch das vor. Es gibt aber einen
Ausdrude, der es ermöglicht, den Wert dieses Anteilsrechts an dem Vermögen der
Aktiengesellschaft momentan ziffernmäßig festzustellen: es ist der Börsenkurs. Der
Börsenkurs ist der theoretisch richtige Ausdruck für den inneren Wert der Aktie.
Die Aktie wurde in Deutschland früher ganz allgemein entsprechend dem wirt-
schaftlichen Wesen der Aktiengesellschaft regelmäßig so niedrig wie irgend möglich
gestellt. Seit 1884, seit der zweiten Aktiennovelle von 1884 haben wir aber in
Deutschland nur die Möglichkeit, Tausendmarkaktien auszugeben; man kann ebenso-
gut Aktien auch zu 10000 Mark ausgeben, aber nicht unter 1000 Mark. Im Gese^
sind nur zwei Ausnahmen vorgesehen, für staatliche Gründungen und für solche, bei
denen jede Aktie von vornherein auf den Namen lautet, also nicht Inhaberaktie ist,
und zu gleicher Zeit die Veräußerung an die vollkommen freie Zustimmung der Ver-
waltung geknüpft ist. Es handelt sich um Aktien, bei denen von vornherein ein
wirklicher Markt, besonders die Börse für die Veräußerung der Aktie nicht in Betracht
kommen soll, wo es sich also von vornherein nur um die Herbeiziehung eines ganz
bestimmten Personenkreises zu einem ganz bestimmten Zweck handelt. In England
gibt es überhaupt keinen bestimmten Betrag der Aktie, die Regel ist aber dort die
Pfundaktie. Es gibt aber eine große Reihe von Gesellschaften, die nur 100-Pfund-
aktien ausstellen.
Aktiengesellschaften werden im allgemeinen heute da gegründet, wo es erforderlich
ist, für ein Geschäft, dessen Durchführung die Kräfte eines einzelnen übersteigt,
Kapital zusammenzubringen. Die zweite und häufigere Verwendung der A.-G. ist die,
einen Betrieb, der zu groß geworden ist, als daß er von einer einzigen Person geleitet
werden könnte, oder der so groß geworden ist, daß das Risiko des Betriebes zu
groß ist für die Kraft eines einzelnen, in die Gesellschaftsform umzuwandeln. Wir
hatten oben gesehen, es existiert eine Möglichkeit der Umwandlung, die häufig vor-
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO opoooooooooooo 487
gekommen ist, nämlich die Kommanditgesellschaft aus der offenen Handelsgesellschaft
entstehen zu lassen. Das Wichtigste bei diesen Umwandlungen ist regelmäßig das,
daß man nicht in der Lage gewesen ist, irgendwelche einzelne Großkapitalisten für
eine Beteiligung an dem sdion bestehenden Werk zu interessieren, sondern daß man
sich gezwungen sieht, an den offenen Kapitalmarkt zu appellieren.
Der Aktiengesellschaft steht, um Aktionäre heranzuziehen, die ganze Welt offen.
Für die Gesellschaft kommt ja nur die Einlage des Aktionärs in Betracht, diese Ein-
lage trennt sich von ihm vollkommen in dem Moment, wo sie gezahlt ist, sie tritt in
das Aktienvermögen der Gesellschaft ein.
Als ersten Grund für die leichte Zeichnung von Aktien muß man anführen, daß
Aktien wegen der Unbestimmtheit ihrer Gewinne, wegen ihrer Hoffnungschance, häufig
lieber genommen werden als Papiere oder Werte, die eine absolut feste Verzinsung
an sich gewährleisten.
In der Zeit der großen Konvertierung der Staatspapiere ist in Deutschland eine
enorme Ausbreitung des Aktienwesens erfolgt, weil man sich sagte, die Aktien ge-
währleisten zwar nicht eine Minimalverzinsung, aber die Hoffnung auf höhere als
landesübliche Verzinsung ist es, was wir bei Aktiengesellschaften von vornherein vor-
aussehen. Es handelt sich um das Recht auf die Dividende. Ein zweiter Grund, der
etwas tiefer liegt, ist der, daß wegen der Variabilität der Dividende für den Markt der
Wert eines Aktienpapiers sehr variabel ist. Infolgedessen kann der Besi^er einer Aktie
al pari oder einer, der am Markt eine Aktie, die schon einen höheren Kursstand er-
reicht hat, damit rechnen, bei aufsteigender Konjunktur und guter Ausbreitung des
Unternehmens die Aktie mit einem Aufgeld, einem Agio, zu veräußern, was ja aller-
dings auch bei Staatspapieren möglich ist, aber dort in sehr viel geringerem Maße
in Betracht kommt. Dann kommt bei der Aktie die leichte Übertragbarkeit . hinzu :
die Inhaberaktie geht von Hand zu Hand, Wenn man damit die Form vergleicht,
die der Aktiengesellschaft am nächsten steht, die G.m.b.H., so sieht man, daß die
leichte Übertragbarkeit des Anteils bei der G.m.b.H. ausgeschlossen ist, so daß ge-
rade diese Tatsache eine unbedingt größere Chance der Aktie zeigt. Viel wichtiger ist
aber bei Erwerbung von Aktien für den Kapitalisten die Möglichkeit, sein Risiko auf
eine ganz besondere Art und Weise zu verteilen. Ein Kapitalist, der einen Betrag von
100000 Mark als stiller Gesellschafter oder als Komplementär in einer Kommandit-
gesellschaft festlegt, hat in diesen Fällen sein ganzes Glüdc auf eine Karte gese^t.
Rentiert das Unternehmen, so hat er einen wirtschaftlichen Vorteil; wenn aber dieses
Unternehmen aus irgendwelchen Gründen, die vielleicht ganz außerhalb seiner Berech-
nung liegen, nicht geht, dann rentiert sein gesamtes angelegtes Kapital nicht. Es kommt
weiter hinzu, daß für kein Wertpapier ein derartig offener und allen zugänglicher Markt
existiert wie für Aktien. Sobald Aktien an der Börse zum Handel notiert sind, hat der
betreffende Kapitalist ein ganz besonders fein empfindendes Organ, das für ihn öffent-
lich die Verhältnisse seiner Gesellschaft kontrolliert. Die Kursnotierung an der Börse
gibt nun auch noch eine weitere Möglichkeit, Gewinne zu erzielen dadurch, daß an
der Börse Spekulationen in Aktien an der Tagesordnung sind, es scheidet da nur
die eine Gruppe von Aktien aus, bei denen alle Stücke in festen Händen sind.
Die Gründer von Aktiengesellschaften beabsichtigen regelmäßig, neben ihren Grün-
dergewinn in einer besonderen Stellung zu der neu zu gründenden Aktiengesellschaft
zu wirtschaften, nämlich als Gründerlieferanten; das trifft ganz besonders zu bei
dem Verhältnis von Mutter- und Tochtergesellschaften. Es ist wenigstens die Regel,
daß die Tochtergesellschaft in ihren sämtlichen Bezügen, soweit es nur technisch
488 oWIRTSCHAFTL. AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION qoq
denkbar ist, angewiesen werden auf den Bezug von der Muttergesellschaft. Darin
liegen natürlich für die Gründer enorme Vorteile, mitunter liegt darin der Hauptgrund
für die Gründung selbst. Für die Gründer, soweit sie Banken oder Bankiers sind»
kommt noch ein anderes Moment in Betracht, das die Gründung empfiehlt: die Mög'
lidikeit, durch Beteiligung an der Gründung durchzusehen, daß diese sie als Bank«
Verbindung sucht und behält, oder daß so die Abstoßung früher gewährten Kredits
in die Wege geleitet wird.
Realisiert werden Gründergewinne meistens dadurch, daß die Gründer fast ohne
Ausnahme in den Aufsichtsrat des neuen Unternehmens aufgenommen werden, die
Gründer sind eben regelmäßig der erste Aufsichtsrat. Nach Ablauf des ersten Jahres
muß allerdings ein neuer Aufsichtsrat gewählt werden, dann aber pflegt die Situation
der Gründer eine so vollkommen gefestigte zu sein, daß von irgendwelcher Änderung
im Aufsichtsrat gar keine Rede ist. Abänderungen dieser Zusammense^ung des Auf-
Sichtsrats treten erst dann ein, wenn irgendwie sich die Parteien innerhalb der Ge-
sellschaft verändern, oder wenn es nötig erscheint, andere Kreise von Kapitalisten
heranzuziehen.
Man hat im allgemeinen den Sa^ aufgestellt, Aktiengesellschaften würden nur da
gegründet, wo es sich darum handle, ein in festen Grenzen auftretendes Kapital-
bedürfnis zu decken, nicht aber da, wo es sich darum handle, einen Betrieb zu
finanzieren, dessen Bedürfnisse variieren. Es ist das eine vielumstrittene Frage. Die
meisten Aktiengesellschaften rechnen mit einem ziemlich konstanten Kapital. Es gibt
viele Hunderte von Aktiengesellschaften, die niemals dazu kommen, ihr Grundkapital
zu verändern; aber gerade die bedeutendsten Aktiengesellschaften, die nicht prospe-
rieren und als negative Faktoren sehr wichtig sind, wechseln sehr häufig ihr Aktien-
kapital. Bei steigenden Bedürfnissen könnte es scheinen, als ob die Aktiengesell-
schaftsform an sich nicht sehr praktisch wäre, sicher, solange eine neue Emission auf
Schwierigkeiten stoßen würde. Und es kommt noch hinzu, daß Kapitalserhöhungen
bei Aktiengesellschaften nicht immer im Augenblidc des Betriebsbedürfnisses möglich
sind. Bei vorübergehendem Kapitalsbedürfnis ist es überhaupt nicht möglich, ein
Aktienkapital zu erhöhen, sondern es wird auf irgendeinem andern Wege Abhilfe zu
suchen sein. Der ganze Apparat kann nur in Bewegung gese^t werden, wenn es sich um
bedeutende Summen und dauernde Investitionen handelt. Solche Schwierigkeiten über-
windet die Aktiengesellschaft aber sehr leicht, da der Kredit der Aktiengesellschaft
an sich ein ganz bedeutend größerer zu sein pflegt als der jedes noch so guten
Einzeluntemehmens, und zwar deswegen, weil es sich bei der Aktiengesellschaft um
ein der öffentlichen Kritik ausgese^tes Unternehmen handelt.
Die Aktiengesellschaft erhält leichter und billiger Bankkredit als Einzelunternehmer.
Bei solchem regelmäßig ansteigenden Bedarf werden steigende Bankkredite benugt
bis zu dem Moment, wo diese Kredite durch ihre Höhe so kostspielig oder für den
Kreditgeber so lästig geworden sind, daß die einmalige Emission von jungen Aktien
richtiger erscheint; natürlich wird für diesen Moment die ganze Börsenlage in Betracht
gezogen, um den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die neue Emission vorgenommen
werden soll.
Anders liegt die Sache bei den Betrieben, die mit einem allmählich sinkenden
Bedarf zu tun haben; wir können da zwei Gruppen unterscheiden: einmal solche, die
mit einem Kapital gegründet worden sind, das höher bemessen ist als ihr eigent-
licher Bedarf bei richtigerer Überlegung gewesen wäre; bei ihnen wird sich ganz
regelmäßig herausstellen, daß das Aktienkapital eben zu groß angenommen ist für
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den Betrieb, da die Dividenden zu klein bliebeni oder es treten Kapitalverluste bei
Betrieben ein, die Folge ist die Amortisation von Aktien.
Solange die Aktiengesellschaft ein wirtschaftliches Bedürfnis befriedigt, kann man
eigentlich von der ewigen Dauer der Aktiengesellschaft sprechen; sie ist unabhängig
von den Wechselfällen durch Tod oder Geburt. Die Hauptvorteile der Aktiengesell'
Schäften liegen in der Publizität. Diese Publizität unterscheidet die Aktiengesellschaft
auf das allerschärfste von der Kapitalsassoziation bei der sogenannten G.m.b.H.;
denn was die Aktiengesellschaft so vollständig heraushebt aus dem Gros der an-
deren Kapitalsgesellschaften, das ist, daß eben die Publizität so gut wie gar nicht
umgangen werden kann. Bei der G. m. b. H. ist die Publizität der Bilanz gar
nicht vorgeschrieben, außer bei den Bankgeschäften; alle anderen reinen G.m.b.H.
brauchen keine Veröffentlichung ihrer Bilanz. Infolgedessen ist es für das Publikum,
das beteiligt ist, sehr schwer, einen Einbilde in die Geschäftsführung zu tun. Es ist
aber auch für Gläubiger sehr schwer, einen Oberblick zu erhalten. Das Bestreben,
dieses Moment zu beseitigen, diese Publizität der A.-G. zu verhindern, hat allerdings
zu Erscheinungen geführt, die bedenklich sind. Es ist im Gese^ bestimmt, um Über-
rumpelungen der Minorität bei der Generalversammlung zu verhindern, daß die
Gegenstände, über die in der Generalversammlung beschlossen werden soll, vorher
in der Tagesordnung bekanntgegeben werden müssen. Diese Bestimmungen sollen
verhindern, daß etwa aus Unkenntnis ein Teil der Aktionäre überhaupt nicht erscheint;
diese Publizität ist, wenn man heute die Ankündigungen der Tagesordnung der
Aktiengesellschaften ansieht, im allgemeinen gleich Null. Wenn z. B. über die »Ab-
änderung der Befugnis des Aufsichtsrats'' oder über die »Ausdehnung der Tätigkeit
der Gesellschaft auf die und die Betriebe" verhandelt werden soll, so steht das kaum
je auf der Tagesordnung, sondern es steht nur da: »Abänderung der Sa^ung*. Jeder
kann sich dabei denken, was er will. Eine weitere Methode, die Publizität zu ver-
hindern, ist die, daß man den verschiedenen Konten der Bilanz in aufeinander fol-
genden Jahren verschiedenen Inhalt gibt, sie ganz verschieden konstruiert. Jede
Möglichkeit wirklicher Bilanzkritik ist damit verloren.
Eine weitere Methode ist die, daß man Konten, deren Kritik erst in dem Moment
beginnen kann, in dem sie auseinandergelegt sind, nicht zerlegt.
Die Aktiengesellschaft hat infolge ihrer Publizität enormen Kredit. Sie kann in-
folgedessen etwas tun, was sonst nur die größten Einzelunternehmen tun können :
sie kann sich Geldmittel beschaffen durch Ausgabe von fest verzinslichen Obligations-
anleihen, sogar unkündbaren; sie kann so weit gehen wie ein Staat, sie kann noch
weitere Kreise als ihre Aktionäre heranziehen zur Hergabe von Mitteln für sie, indem
sie ihnen nur verspricht, auf Grund ihres Betriebes eine fest verzinsliche Obligation,
die einen Markt hat, zu verzinsen. Vorausse^ung ist im allgemeinen, daß ihre Aktien
an der Börse ohne weiteres unterzubringen sind, denn die erste Bedingung für die
erfolgreiche Auflegung einer Obligationsanleihe ist natürlich die, daß das Publikum
orientiert ist über die innere Lage der Gesellschaft.
Betrachtet man die innere Organisation der Aktiengesellschaft, so fällt der große
Unterschied der juristischen Konstruktion und der wirtschaftlichen Situation ins Auge.
Wenn man die Bestimmungen des HGB durchsieht, so wird klar, daß die Konstruk-
tion der Aktiengesellschaft eine durchaus demokratische ist, die Entscheidung in der
Aktiengesellschaft liegt nach dem HGB ausschließlich in der Generalversammlung.
In der Tat liegt die Entscheidung niemals bei der Generalversammlung, sondern ent-
weder beim Vorstand oder beim Aufsichtsrat. Wir haben einen Aufsichtsrat überhaupt
490 o WIRTSCHAFTLAUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION qq q
erst seit der ersten Aktiennovelle von 1870, bis dahin gab es nur den Begriff des
Verwaltungsrats. Eine Aktiengesellschaft kann heute einen Verwaltungsrat haben,
aber der Unterschied zwisdien Verwaltungsrat und Aufsichtsrat gibt doch zu denken.
Die ältere Aktiengesellschaft war so konstruiert, daß eine Reihe von Personen auf-
trat, eine Aktiengesellschaft gründete, einen Verwaltungsrat bildete, ein Direktorium
mit einem Präsidenten an der Spi^e wählte, einen Dienstvertrag mit diesem ab-
schloß und die kleinen Aktionäre überhaupt nicht zur Generalversammlung zuzog,
wenn das rechtlich zulässig war, denn nicht der Besi^ jeder Aktie gewährte ein
Stimmrecht, sondern erst der einer Reihe von Aktien. Die Generalversammlung als
solche war eigentlich nichts weiter als ein Institut, das die vorhandenen Bilanzen
und den Jahresbericht entgegenzunehmen hatte, das war der Ausdrude des Gese^es.
Es war eine Art Beschaffung von Auditorium iFür die Aussprache, die der damalige
Verwaltungsrat für praktisch hielt, um die nötige Publizität der Gesellschaft zu wah-
ren. Natürlich hatte der Verwaltungsrat zu bestimmen, was das Direktorium tun
sollte. Noch heute gibt es solche Aktiengesellschaften. Heute haben wir eine Drei-
teilung: die Generalversammlung, den Aufsichtsrat und den Vorstand. Die General-
versammlung bestellt den Aufsichtsrat und der Aufsichtsrat den Vorstand. Sämtliche
Beschlüsse sind in der Generalversammlung zu fassen, bei der jeder Aktienbesiger
Stimmrecht hat. Ein Ausschluß von Aktionären ist bei der Generalversammlung
rechtlich überhaupt unmöglich.
Für die Kommanditgesellschaft auf Aktien gibt es die Bestimmung, diejenigen
Kommanditanteile, die Aktien, die nicht im Aktienbuch eingeschrieben sind, überhaupt
nicht zur Generalversammlung zuzulassen. Ein sehr interessanter Fall bei einer
Kommanditgesellschaft auf Aktien, bei der so gut wie gar keine Aktionäre stimm«
berechtigt waren, ist vor einiger Zeit prozessual behandelt. Derartige Ausschlüsse
sind nur noch bei der Kommanditgesellschaft auf Aktien möglich.
Wenn wir die Aktiengesellschaften als Körper ansehen, so tritt uns außer diesen
drei Organen der Aktiengesellschaft die große Summe der einzelnen Aktionäre ent-
gegen, die sich außerhalb der Generalversammlung nicht kennen. Ist das nun
wirklich eine gleichartige Masse? Der Gese^geber sagt ja, jede Aktie ist der an-
deren gleich und jede Aktie gewährt gleiches Recht; das ist aber durchaus nicht der
Fall in der Praxis. Es besteht ein Unterschied zwischen den großen und den
kleinen Aktionären. Der kleine Aktionär gibt nichts weiter her als das Kapital
seiner Aktie, er denkt gar nicht daran, sich etwa an der Verwaltung der Gesellschaft
zu beteiligen. Man beklagt je^t in der Presse ganz allgemein die unglaubliche In-
differenz der kleinen Aktionäre, aber der kleine Aktionär kennt die Verhältnisse seiner
Aktiengesellschaft gar nicht, und er kann natürlich auch nichts erreichen. Es handelt
sich da gar nicht um einen augenblicklichen Unfug seitens der kleinen Aktionäre, son-
dern es handelt sich einfach darum, daß der Aktionär gar nichts anderes gewollt hat,
als eben nur Kapital hingeben und Rente herausnehmen, wie, das ist ihm vollständig
gleichgültig, wenn er nur seine Dividende bekommt. Infolgedessen sind natürlich
sämtliche Reformvorschläge von der wirtschaftlichen Seite ganz einfluß- und aussichts-
los, selbst wenn man zum Äußersten gehen wollte : die demokratische Verfassung der
Aktiengesellschaft aufgeben und man z. B. der Minorität Aufsichtsratposten ohne
weiteres konzedieren wollte.
Ein solches Aufsichtsratsmitglied könnte ja nur die Interessen einer Gruppe ver-
treten, aber nicht wirtschaftliche Interessen der kleinen Aktionäre, denn solche existieren
gar nicht als etwas Faßbares. Sie haben nichts weiter als das allgemeine Interesse,
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO 00000000000000 491
daß die Aktiengesellschaft möglichst viel Dividende bringe. Diesen kleinen Aktionären,
die also nur mit wenig Kapital beteiligt sind, steht nun eine ganz andere Gruppe
gegenüber: die großen Aktionäre; diese haben etwas ganz anderes im Sinn. Diesen
großen Aktionären liegt einmal an der Einlage ihres Kapitals, aber weil sie eine Ein-
lage in größerem Maße gewährt haben, verlangen sie neben dem Bezug von Dividende
und neben dem Wunsche, daß ihre Aktien hoch im Kurs stehen, einen positiv von ihnen
selbst oder von ihren Delegierten ausgeübten Einfluß auf die Verwaltung der Aktien-
gesellschaft. Diese großen Aktionäre sind natürlich zuerst die Gründer, dann die-
jenigen, die besondere Interessen mit der Aktiengesellschaft verknüpfen, sie bestim-
men den Vorstand und den Aufsichtsrat.
Der Typus der Aktiengesellschaft aber geht dahin, daß sich in ihr eine Mischung
von großen und kleinen Aktionären findet. Die Generalversammlung selbst hat die
Bestimmung, die definitive Entscheidung in allen für die Existenz der Gesellschaft
nötigen Fragen zu treffen, d. h. also, es kann keine sachliche Änderung vorgenommen
werden ohne Zustimmung der Generalversammlung. Ihr steht ausschließlich die Wahl
der Mitglieder des Aufsichtsrats und die Entscheidung darüber zu, ob die Bilanz
richtig aufgestellt ist, schließlich ist die Frage der Gewinnverteilung ausschließlich in
das Ermessen der Generalversammlung gestellt. Das sind zweifellos sehr wichtige
Gesichtspunkte. Aber die Generalversammlungen zeigen, wie stark die Wirklichkeit
abweicht von diesen Vorschriften.
Die Generalversammlung ist selten etwas anderes als das Jasage-lnstitut, das nur
zu sanktionieren hat, was der Aufsichtsrat beschlossen hat. Die Wahl zum Aufsichts-
rat selbst steht der Generalversammlung zu, in der Tat aber werden Vorschläge sei-
tens des Aufsichtsrats, der schon vorhanden ist seit dem Moment der Gründung,
vorgelegt, von ihm werden diese Wahlen vorgeschlagen, die Generalversammlung sagt
ja. Daß ein Aufsichtsrat abhängig wäre von der Generalversammlung, ist ein Fall,
der selten vorkommt. Er tritt ein, wenn im Aufsichtsrat zwei gleich kräftige Par-
teien einander gegenüberstehen und derartige Zerwürfnisse im Aufsichtsrat ein-
getreten sind, daß es nicht mehr zu einem gedeihlichen Zusammenarbeiten der
Mitglieder des Aufsichtsrats reicht; wenn dann für eine Generalversammlung Neu-
wahlen bevorstehen, um eine Reihe von Mitgliedern zu ersehen, dann hat allerdings
die Generalversammlung ein wirklich entscheidendes Recht über die weitere Entwidc-
lung der Aktiengesellschaft. Nur in dem Falle liegt die Entscheidung bei ihr.
Es fragt sich dann, auf welche Seite sie sich stellt. — Die Bilanzprüfung ist natür-
lich Aufgabe des Aufsichtsrats. Er hat die Vorschläge des Vorstandes zu prüfen,
aber die Bilanz ist nicht genehmigt, bevor nicht die Generalversammlung ihr Votum
abgegeben hat. Eine Prüfung durch die Generalversammlung ist aber durch die
Bestimmung, daß die Unterlagen jedem Aktionär zur Verfügung stehen müssen,
nicht gewährleistet. Eine Prüfung der Grundlagen der Bilanz seitens der General-
versammlung erfolgt in der Praxis nie. Es gibt zwar eine Methode: die Einse^ung
von Revisoren in der Generalversammlung, bei der dann die Revisoren, bevor die
Generalversammlung eine Entscheidung fällt, eine derartige Prüfung vornehmen. Sie
hat aber geringe praktische Bedeutung.
Festzuhalten ist, daß die Frage der Gewinnverteilung praktisch richtig nur zu lösen
ist auf Grund der Kenntnis der Grundlagen der Bilanz; infolgedessen ist es an sich
unmöglich, daß die Generalversammlung die Angelegenheit der Gewinnverteilung auf
Grund der Bilanz richtig beurteilt; sie wird gebunden sein an die Vorschläge, die
Vorstand und Aufsichtsrat ihr unterbreiten.
492 o WIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q q
Die Vorstandsmitglieder werden regelmäßig durch den Aufsichtsrat gewählt, ge--
se^lich zulässig ist auch» daß sie von der Generalversammlung gewählt werden, in
der Praxis kommt das kaum vor. Die Fragen der Bestellung der Vorstandsmitglieder
sind im Handelsgese^buche geregelt. Auf Grund dieser Bestimmungen werden die
Vorstände bestellt; es kann sidi um eine oder mehrere Personen mit selbständiger
Befugnis nebeneinander handeln, es kann auch eine kollegiale Behörde bestellt
werden.
Sehr wichtig ist die Bestimmung des Aktienrechts, daß die Mitglieder des Vor-
standes einer Aktiengesellschaft ganz ohne jede Rüdesicht auf ihren Anstellungsvertrag
zu jeder Stunde seitens desjenigen Organs, das sie berufen hat, entweder General'
Versammlung oder Aufsichtsrat, gewöhnlich der le^tere, abzuberufen sind. Sie können
ohne weiteres vom Dienst enthoben werden. Wegen der durch das Handelsgese^buch
vorgesehenen freien Stellung des Vorstandsmitgliedes gegenüber dem Aufsichtsrat ist
diese Bestimmung notwendig geworden, in der Praxis hat sie eigentlich im allgemeinen
nicht viel zu bedeuten. Ein Konkurrenzverbot besteht für die Vorstandsbeamten na-
türlich; es handelt sich nicht etwa um eine Konkurrenzklausel, sondern um ein Kon-
kurrenzverbot. Natürlich wird in der Praxis nichts erwünschter sein, als daß Vor-
standsmitglieder der einen Gesellschaft zugleich leitende Stellen in einer anderen
Gesellschaft innehaben, nur nicht als Direktoren. Für seine Geschäftstätigkeit haftet
der Vorstand mit der Haftung des sorgfältigen Kaufmanns. Seine Haftung liegt nicht
etwa in seinem Verhältnis zu dem einzelnen Aktionär, sondern er haftet nur der Ge-
sellschaft; daraus folgt, daß z. B. bei betrügerischer Geschäftsführung das einzelne
Vorstandsmitglied nicht angegriffen werden kann von dem einzelnen Aktionär, son-
dern nur von der Gesellschaft als solcher.
Seit 1870 erst haben wir den Aufsichtsrat; der Verwaltungsrat der. früheren Zeit
ist an sich nicht dasselbe. Der Unterschied liegt darin, daß der Verwaltungsrat der
früheren Zeit bis 1870 in erster Linie die Gesellschaft verwalten sollte, d. h. ihr seine
wirtschaftliche Fähigkeit zur Verfügung stellen sollte für Erwerbszwedce. Es war
selbstverstän'dlich, daß dieser Verwaltungsrat, der aus den an der Gesellschaft am
lebhaftesten beteiligten Personen sich zusammense^te, auch die Verwaltung der Ge-
sellschaft, soweit sie durch Beamte geführt wurde, kontrollieren sollte, wie es jeder
Geschäftsmann tut. Jeder Privatunternehmer kontrolliert die Direktoren, die er an-
stellt; in derselben Form sollte der alte Verwaltungsrat auch nebenher den Betrieb
der Gesellschaft kontrollieren. Da hat die Novelle von 1870 einen grundlegenden
Unterschied gemacht. Die Verwaltungstätigkeit des alten Verwaltungsrats, der fortan
Aufsichtsrat heißt, wird in dieser nicht genannt. Diese seine Tätigkeit ist im Handels-
gese^buch vollständig verschwunden. Positiv wird nur hervorgehoben, daß der neue
Aufsichtsrat zu kontrollieren, nicht aber einen Einfluß auf die Verwaltung auszuüben
hat. Infolgedessen klafft hier natürlich eine Lücke zwischen der Vorschrift im Handels-
gese^buch und der Praxis, denn der Aufsichtsrat hat vielfach die Tätigkeit des alten
Verwaltungsrats beibehalten. Was überwiegt, ist Tatfrage im einzelnen Fall. Infolge-
dessen ist die Praxis heute schon dahin gegangen, daß diese Kontrolltätigkeit des
Aufsichtsrats bei den großen Gesellschaften zum großen Teil schon in die Hand von
Treuhandgesellschaften und ähnlichen Organen übergegangen ist; in der Praxis ist
der Aufsichtsrat von dieser Tätigkeit, in der er nach der Ansicht des Handelsgese^"
buches seine Tätigkeit erschöpfen soll, mehr oder weniger entlastet. Bei diesen Ge-
sellschaften findet die Kontrolle natürlich noch immer statt durch Aufsichtsräte, weil
sie weniger Kosten macht als die andere Form und weil das Gese^ sie vorschreibt. Im
ooooooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 493
ganzen hat aber der Aufsichtsrat als dasjenige Organ der Aktiengesellschaft zu dienen»
das die Geschäfte der Aktiengesellschaft möglichst weit hinausträgt; er hat das Organ
zu sein, das die einzelnen wirtschaftlichen Betriebe in Verbindung miteinander seftt.
Erreicht wird das dadurch, daß in immer steigendem Maße die einzelnen Gesell«
Schäften miteinander verknüpft werden durch Teilnahme der einen am Aufsichtsrat
der anderen Gesellschaft. In der Praxis ist es so weit gekommen, daß vor jet^t etwa
zwei Jahren bei einer Generalversammlung einer großen Aktiengesellschaft ohne wei-
teres erklärt werden konnte, als Bedenken gegen eine sehr hohe Tantieme entstan-
den waren, daß solche hinfällig seien, man müsse gerade die Aufsichtsratsmitglieder
so hoch honorieren, weil das gesamte Acquisitionsgeschäft überhaupt ausschließlich
in der Hand der Mitglieder des Aufsichtsrats liege.
Im Handelsgesetzbuch ist von dieser wichtigsten Tätigkeit des Aufsichtsrats so gut
wie gar keine Rede. Man wird nun, weil doch einmal eine ganz positive wirtschaft-
liche Arbeit von den Aufsichtsratsmitgliedern verlangt wird, die das Handelsgese^buch
nicht kennt, die aber in der Praxis unvermeidlich getan werden muß, fragen müssen:
Ist der Aufsichtsrat überhaupt imstande, die wirkliche Informierung der General-
versammlung sicherzustellen? Und liegt das im Interesse der Aktiengesellschaft?
Man muß diese Frage mit nein beantworten, der Aufsichtsrat ist nicht dazu imstande.
Er hat auch kein Interesse, sich aus seiner herrschenden Position zu verdrängen.
Man muß weiter fragen: Ist denn eine Bestimmung, die die Haftung des Aufsichts-
rats über das heutige Maß hinaus verlangt, überhaupt irgend etwas, was man er-
streben kann? Die Frage ist wieder mit nein zu beantworten, gerade deswegeni
weil, wenn man nach dieser Richtung hin Verschärfung verlangt, überhaupt nicht mehr
die geeigneten Leute für die Übernahme von Aufsichtsratsstellen zu finden sind.
Wenn man die Haftung noch weiter als heute verschärft, dann wird man die Leute,
die in der Tat geeignet sind, die Gesellschaft mit ihrem sachverständigen wirtschaft-
lichen Rat zu versehen, die imstande sind, ein Vordringen des Betriebes auf dem
Weltmarkt vermöge ihrer Beziehungen durchzuführen, nicht mehr finden, sondern
man wird Revisoren in den Aufsichtsrat hineinbekommen, und man wird sich ver-
anlaßt sehen, eine vierte Organisation einzuführen, nämlich den alten Verwaltungs-
rat wieder aufleben zu lassen.
Eine besondere Form der Aktiengesellschaft stellen die großen Aktiengesellschaften
dar, die überhaupt nicht die Absicht hatten, fremdes Kapital heranzuziehen. Diese
Unternehmungen haben zwar die Form der Aktiengesellschaft, es bedeutet das aber
nichts weiter als einen Wechsel auf die Zukunft; es ist da mit der Möglichkeit ge-
rechnet, später einmal die Aktien einer derartigen Gesellschaft auf den Markt bringen
zu können.
b) Die Kommanditgesellschaft auf Aktien. Die Kommanditgesellschaft auf
Aktien ist nicht, wie man annehmen könnte, eine umgemodelte Kommanditgesell-
schaft, sondern sie ist eine umgemodelte Aktiengesellschaft. Das Wesentliche ist
nämlich nicht die Kommanditistenbeteiligung, sondern die Aktienbeteiligung. Früher
war die Sache umgekehrt, infolgedessen war bei den alten Kommanditgesellschaften
auf Aktien die Kommanditistenbeteiligung das Wichtigste, bei den neuen ist es um-
gekehrt. In der Praxis hat sich die neue Form der Kommanditgesellschaft so gut
wie gar nicht durchgesetzt, die alte ist aber noch praktisch. Bei den Aktiengesell-
schaften bestand das Konzessionssystem bis 1870, für Kommanditgesellschaften auf
Aktien bestand keine Konzessionspflicht, infolgedessen wurde da, wo die Konzession
für die Aktiengesellschaft nicht zu erreichen war, die Form der Kommanditgesellschaft
494 o WIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION q q <>
auf Aktien gewählt. Das Charakteristische ist das, daß es bei ihr zwei verschiedene
Gruppen von Gesellschaftern gibt: erstens soldie, die sich auf Bezahlung einer Ein-
läge, die Kommanditanteil heißt und der Aktie entspricht, beschränkenden, und eine
zweite, die persönlich haftenden Geschäftsinhaber oder Gesellschafter. Auf diese Weise
wird also ein ganz besonders enger Kreis von reichen, meistens sehr reichen, mit
ihrem ganzen Vermögen haftenden Gesellschaftern herzugezogen. Der Kreis der
aktiven Teilhaber ist also sehr viel enger als bei der Aktiengesellschaft. Diese Form
hat heute, sie wird nur von wenigen großen Instituten verwandt, eine ganz be-
stimmte Seite, die sie hervorragen läßt, nämlich die Eigenschaft, den Kreis derjenigen
Personen, die einen wirklich entscheidenden Einfluß auf die Entwidmung des Unter*
nehmens besitzen sollen, von vornherein ganz bestimmt zu beschränken. Bei der
Aktiengesellschaft liegt immer die Möglichkeit vor, daß irgendeine Person durch
Aktienaufkauf am offenen Markt, gegen den Willen der herrschenden Partei die Herr-
schaft über das Unternehmen erwerben kann, während bei der Kommanditgesellschaft
auf Aktien das ausgeschlossen werden kann.
c) Die jüngste Bildung des Handelsrechts ist die Gesellschaft mit beschränkter
Haftung. Auch bei ihr handelt es sich analog der Aktiengesellschaft um eine unter
eigenem Namen auftretende Vereinigung von Personen mit einem ziffernmäßig fest-
gelegten Kapital, das in Anteile zerlegt wird. Auch die G. m. b. H. ist eine reine Ka-
pitalgesellschaft wie die Aktiengesellschaft, weil auch bei ihr die Beitragspflicht der
Gesellschafter auf den Betrag ihrer Anteile beschränkt sein soll. Die G. m. b. H.
bietet aber entsprechend ihrer Entstehungsgeschichte gegenüber der Aktiengesellschaft
eine Reihe von Mitteln, die Beteiligung von Personen und Kapital an ihr freier zu
stellen, als dies nach dem Aktienrecht zulässig ist. Die G. m. b. H. Ist geboren aus
dem Gedanken heraus, daß für den Fall, daß es sich* zwar um die Notwendigkeit ge-
sellschaftlicher Beschaffung von Kapital handelt, jedoch die Möglichkeit besteht, dieses
Kapital durch Zusammenfassung weniger Personen zusammenzubringen, die strengen
Formvorschriften, die für die Aktiengesellschaft, die sich immer an den offenen Geld-
markt wendet, im Interesse leichterer Geschäftsführung der Teilhaber zu mildern.
Man kann sagen, der Wirkungskreis der G. m. b. H. beginnt da, wo es sich darum
handelt, durch gesellschaftlichen Zusammenschluß weniger Mitglieder ein im Besi^
dieser Personen frei verfügbares Kapital zu koalieren. Die Meinung des Gese^gebers
geht dahin, daß der G. m. b. H.-Anteil ein Vermögensteil von Gesellschaftern sein soll,
mit dessen Einlage in die G. m. b. H. der Betreffende sein Vermögensrisiko für den
vorliegenden Fall beschränken will, um nicht, wie bei den übrigen Gesellschaftsformen,
stärkerer Inanspruchnahme ausgese^t zu sein. Das Charakteristikum der G. m. b. H.
ist die Geschäftsführung durch Mitglieder, wenngleich das Gese^ auch eine Geschäfts-
führung durch Angestellte kennt. Ein wesentlicher Unterschied zwischen der Aktien-
gesellschaft und der G. m. b. H. liegt in der verschiedenen Realisierbarkeit des G. m.
b.H.- Anteils gegenüber der Aktie durch den Aktionär. Sie ist wesentlich geringer
als die der Aktie. Der gewollte Effekt dieser Situation ist infolgedessen eine wesent-
lich stärkere Bindung des Gesellschafters an die G. m. b. H. wie die des Aktionärs
an die Aktiengesellschaft. Während wir oben feststellen mußten, daß die tatsächliche
Ingerenzmöglichkeit des Aktionärs auf die Aktiengesellschaft, abgesehen von dem Fall,
in dem es sich um Groß-Aktionäre handelt, relativ sehr gering ist, ist die reguläre
Einflußmöglichkeit des Teilhabers einer G. m. b. H. fast unbeschränkt. Der wesent-
liche Unterschied zwischen beiden Formen der Gesellschaft liegt aber in der bei der
Aktiengesellschaft wenigstens formell vorhandenen großen Publizität und der bei der
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G. m. b. H. bewußt verringerten Publizität der Geschäftsführung. Sogar die Ver-
öffentlichung der Bilanz ist bei der G. m. b. H. vom Geseö nidit gefordert, außer bei
Bankbetrieben.
Es handelt sich bei der G. m. b. H. eben um ein Gebilde des modernen Rechts
— die neue Form ist durch Gese^ vom 20. April 1892 erst geschaffen — , das wegen
der Möglichkeit fabelhaft leichter Anpassung dieser Gesellschaftsform an die ver-
schiedensten Verhältnisse des wirtschaftlichen Lebens seine Verwendung bei fast allen
Gelegenheiten, bei denen nicht der offene große Kapitalmarkt in Anspruch genommen
werden muß, ratsam erscheinen läßt. Die G. m. b. H. ist ein typisches Gebilde der
reichen Differenzierung, die das moderne Wirtschaftsleben gezeitigt hat. Ihre wirt-
schaftlichen Erfolge sind unmeßbar, allerdings soll nicht verschwiegen werden, daß
gerade wegen der vielseitigen Verwendbarkeit der G. m. b. H. auch mit ihr Mißbrauch
getrieben worden ist. Für technisch-industrielle Betriebe bietet sie heute die leich-
teste Möglichkeit der Umwandlung der individuellen Unternehmung in die Gesell-
schaftsform, das Verfahren ist gegenüber der Methode der Umwandlung in eine
Aktiengesellschaft sehr einfach.
Gegenüber den selbständigen Unternehmungen technisch-industrieller Großorgani-
sation und gegenüber den gesellschaftlichen Unternehmungen aller Formen stehen
die in neuerer Zeit erwachsenen Kartelle, Syndikate und Trusts. Es ist bekannt,
daß es in Deutschland zur Ausbildung von Trusts bisher nicht gekommen ist. Der
Grund wird wesentlich darin zu suchen sein, daß bei der durch die deutsche Wirt-
schaftspolitik gezeitigten Situation des wirtschaftlichen Lebens Kartelle und Syndikate
die Möglichkeit der Vereinigung, Verabredung und Durchführung gemeinsamer Be-
schlüsse genugsam gewährleisten. Kartelle und Syndikate können sich sowohl auf
das Stadium der Produktion allein wie auf das des Absa^es beziehen; die Verab-
redung über gemeinsam durchzuführende Produktionseinschränkungen oder prozen-
tuale Produktionserhöhungen, Vereinbarungen über die Höhe von Grundpreisen und
Absa^preisen in kleinen oder größeren Gebietsteilen und ähnliches mehr können
den Inhalt der Kartelle bilden; Voraussetzung für ihre tatsächliche Wirksamkeit ist
immer der Verzicht der Einzelunternehmung wie der gesellschaftlichen auf isoliertes
Vorgehen, sei es in der Produktion, sei es im Absa^, der Verzicht auf die absolute
Selbständigkeit des Unternehmens. Auch an dieser Stelle zeigt es sich, wie stark
im Lauf der Entwicitlung die absolute Unabhängigkeit der Unternehmung seit dem
Abnehmen der Bedeutung des patriarchalischen Systems nicht allein gegenüber ihren
Arbeitern und sonstigen Angehörigen, sondern auch der Konkurrenz gegenüber ge-
schwunden ist. Die Verschanzung hinter den Wällen der eigenen Burg ist für den
Unternehmer von heute in vielen Fällen unmöglich geworden. Der Zusammenschluß
gleichartiger Unternehmungen, die Organisation, sei es der Produktion oder des Ab-
sa^es oder der Vertretung gemeinsamer Interessen, ist das Charakteristische dieser
Entwicitlung. So kommt es, daß die Interessenvertretungen aller Art für die
technisch-industrielle Produktion eine ganz besondere Rolle spielen. Schon Syndikate
und Kartelle können durch die Aufwendung bedeutender Mittel, die ihnen durch
Umlage oder ähnliche Maßregeln reichlich zur Verfügung zu stehen pflegen, erfolg-
reich gemeinsame Propaganda mit Aussicht auf bedeutende wirtschaftliche Erfolge be-
treiben. Für die feinere Vertretung der Interessen genügen auch sie nicht mehr.
Schon lange hatte die Industrie in den Handels- und Handels- und Gewerbekammern
eine mehr oder weniger ausreichende Interessenvertretung behördlicher Art gefunden.
Es kann kaum bezweifelt werden, daß diese Art der Interessenvertretung der Industrie
496 oWIRTSCHAFTL AUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o o
von wesentlichem Nu^en gewesen ist. Viel wichtiger ist aber die sogenannte freie
Interessenvertretung für die technische Großorganisation wie für alle wirtschaftlichen
Betriebe geworden. Der freiwillige Zusammenschluß der zu gemeinsamen Interessen
Verbundenen hat in Deutschland zur Organisation industrieller Verbände geführt, die
nach Hunderten zählen und in intensivster Weise durch Aufklärung und den Drucic
der in ihnen versammelten wirtschaftlichen Macht Gese^gebung und Verwaltung, äußere
und innere Wirtschaftspolitik im Lauf der legten Jahrzehnte maßgebend beeinflußt
haben. Es kann nicht geleugnet werden, daß den amtlichen Vertretungen der Industrie
durch die freien Interessenvereinigungen zu einem beträchtlichen Teil das Wasser ab-
gegraben ist, daß sie die Führung der Propaganda für industrielle Entwicitlung an
die freien Interessenvertretungen abgegeben haben, und diesen muß nachgerühmt
werden, daß sie es verstanden haben, in der Periode, in der Deutschland vom über-
wiegenden Agrarstaat zum überwiegenden Industriestaat sich entwicitelt hat, es nicht
daran haben fehlen lassen, die Erkenntnis von der Bedeutung unserer industriellen
Entwicklung für die gesamte Entwicklung Deutschlands stets hervorgehoben zu haben.
Leider immer noch nicht mit dem Erfolg, daß die politische Vertretung des Volkes
sich ebenfalls mit dieser Überzeugung erfüllt hätte. Sache der nächsten Generation
wird es sein, solchen Ideen auch in den politischen Körperschaften durch geeignete
Vertretung nicht allein Gehör, sondern aud\ Erfolg zu verschaffen.
rriia^^iF UND K APi?AT I D\i^'ia'°a;lltn,»«.rtr..
behrlich ist, ist im vorigen Kapitel über die Form der technischen Großorganisation
gezeigt. Wie wird nun das für diese Organisation erforderliche Kapital beschafft? Wir
sehen, die technische Einzelunternehmung pflegt entweder aus handwerklichen Be^
trieben hervorzugehen oder sie tritt zur Verwirklichung einer technischen Idee als
selbständige Fabrikunternehmung eines Einzelunternehmers ins Leben. In beiden
Fällen pflegt das ursprüngliche, zur Anlage des Betriebes erforderliche Kapital vom
Handwerker oder Großunternehmer aus eigenen Mitteln beschafft zu werden. Die
Zeiten, in denen niemand daran dachte, dem beginnenden Unternehmer irgendwie
Anlagekapital zur Verfügung zu stellen, sind noch nicht lange vorbei. In einzelnen
Fällen ist das auch heute noch ebenso. Der Unternehmer wird von vornherein auf
sich selbst angewiesen sein. Sein Vermögen wird das Anlagekapital sein müssen,
sein Einkommen aus seinem Betriebe wird, soweit es nicht konsumiert wird, den
Zuwachs an Anlagekapital liefern müssen. Erst in unserer heutigen Verkehrsperiode,
in der mobiles Kapital nach Anlage sucht, hat sich dem selbständigen Einzelunter-
nehmer die Möglichkeit eröffnet, bei vorhandener Kreditwürdigkeit oder zur Durch-
führung einer Geldgebern plausiblen technischen Idee fremdes Kapital finden zu
können. Private Gelder werden ihm zur Verfügung gestellt, Familiengelder, Gelder
von Bekannten, guten Freunden, und nicht zulegt sind Banken und Bankiers bereit,
vertrauenswürdigen Unternehmern gegen Gewährung einträglicher Verzinsung Anlage-
kapital zur Verfügung zu stellen. Je größer das Unternehmen wird, um so leichter
pflegt die Beschaffung neuen Kapitals für sie zu sein. Der vorhandene Umfang der
Unternehmung hebt die Kreditwürdigkeit und damit die Möglichkeit weiterer Ex-
pansion. Man kann heute davon sprechen, daß für rationelle Ausgestaltung vorhan-
dener rentabler Betriebe in den Grenzen, die durch die Vertrauenswürdigkeit der Be-
triebsleitung und durch die Situation des Kapitalmarktes gegeben sind, jeder Unter-
nehmung Anlagekapital zur Durchführung ihrer Zwecke zur Verfügung steht.
oocoooooooooooooo VON CARL MOLLWO oooooooooooooo 497
Noch günstiger als die Einzelunternehmung liegt die Frage der Kapitalbeschaffung
bei den gesellschaftlichen Unternehmungen mit Publizitätspflicht. Die G. m. b. H.
steht in dieser Beziehung in ziemlich gleicher Linie mit der selbständigen Einzel«
Unternehmung* Für gesellschaftlich aufgebaute technische Großorganisationen sind
die Banken und Bankiers die Führer der von ihnen beratenen Teile des Kapitalisten-
publikums, die Verwalter des großen Reservoirs, aus dem die Kosten der Begründung
für die Anlage neuer Unternehmungen und die Kosten der Expansion vorhandener
Betriebe regelmäßig Schritt für Schritt entnommen zu werden pflegen.
Die Methode der Gewährung der nötigen Anlagekapitalien pflegt bei der Grün«
dung die Übernahme oder der Ankauf von Aktien, bei der Finanzierung schon vor-
handener Unternehmungen die Methode der Gewährung von Bankkredit zu sein.
Bankkredite pflegen nach längerer Dauer regelmäßig auf dem Wege der Aktienemission
abgelöst oder auf dem Wege der Emittierung einer Obligationen -Anleihe an den
Markt gebracht zu werden, um dadurch dem bisherigen Geldgeber für das über-
nommene Risiko der Kreditgewährung ein Äquivalent zu bieten und um fest in-
vestierte Bankkredite in mobile Form zu bringen und dadurch eine Verteilung des
Risikos der weiteren Entwicklung mit einer Anteilnahme an der Gesellschaft selbst
auf weitere Kreise zu bewirken.
Aber auch aus anderen Kreisen und von selten der Produktion selbst fließen der
kapitalistischen Unternehmurig Kapitalien zu. Resultate von Konkurrenzen und Preisen
vermögen der vorhandenen Unternehmung neue Kapitalien zuzuführen, staatliche Sub-
ventionen kommen bei vorliegendem staatlichem Interesse in Betracht, und selbst die
Beteiligung von Arbeitern und Angestellten der Unternehmung an ihr, die durch
Gewährung relativ hoher Verzinsung für deren Depositen ermöglicht wird, führt
großen Unternehmungen Kapital zu. Die wesentliche Kapitalquelle ist aber immer
der offene Markt, der durch die Vermittlung von Bank und Börse in Anspruch ge-
nommen wird. Selbstverständlich wird durch diesen Modus die technische Groß-
organisation in den großen Strom des wirtschaftlichen Lebens hineingerissen und
noch weiter, als es sonst der Fall sein würde, aus ihrer Isoliertheit und Beschaulich-
keit alleinigen Daseins hinausgeführt. Gewiß liegen darin Lebensfragen und Ge-
fahren für die Existenz der technischen Großorganisation. Solche müssen aber ge-
tragen werden, weil die großen Kapitalzuflüsse, die die moderne wirtschaftliche Unter-
nehmung aufsaugen muß, ohne Vermittlung des offenen Marktes selten zur Verfügung
stehen würden. In einzelnen Fällen hat diese Verflechtung der technischen Groß-
organisation mit dem Geld- und Kapitalmarkt schon dahin geführt, daß man bei
manchen Unternehmungen ursprünglich rein technischer Natur daran zweifeln kann,
ob sie noch in der Hauptsache technische Unternehmungen sind, die sie waren, oder
ob sie nicht vielmehr selbst schon neue kapitalistische Gebilde mehr finanzieller
Natur geworden sind, denen die technische Produktion nur noch den Urgrund und
ein Anlehnen für ihr wirtschaftliches Wirken darbietet.
Auf demselben Wege, wie Anlagekapital für die technische Großorganisation be-
schafft wird, pflegt ihr auch Betriebskapital zugeführt zu werden. Allerdings sollte
immer festgehalten werden, daß die Hauptquelle für neues Betriebskapital der Über-
schuß vergangener Produktionsperioden sein sollte. Bei der rapiden Entwiciclung,
die für industrielle Unternehmungen das schnelle Fortschreiten der Technik bei
der stets treibenden Peitsche der Konkurrenz häufig erforderlich macht, pflegt aber
häufig der Fall einzutreten, daß solche aus Einkommen herstammenden Mittel zur
Aufrechterhaltung der Konkurrenzfähigkeit für Großbetriebe nicht ausreichen. Dann
Die Technik im XX. Jahrhunctert. IV. 32
498 o WIRTSCHAFTLAUSGESTALTUNG DER GROSZFABRIKATION o o o
tritt wieder der Bankkredit und seine Realisierung in den oben erwähnten Formen
hervor.
Eins der wichtigsten Mittel zu rationeller Ausgestaltung der Betriebe und zu ratiO'
neuer Kapitalverwendung bildet die dem Einkommen des Einzelunternehmers und
einiger Gesellschaftsformen entsprechende Dividende der Aktiengesellschaft und der
G. m. b. H. Wo der Reingewinn aus irgendwelchen Gründen ohne Rücitsicht auf zu«
künftige Ansprüche des Unternehmens ausgeschüttet wird, ohne daß Teile davon in
genügendem Maße zu Kapitalrücklagen für die weitere Existenz des Unternehmens
verwendet werden, sind die Unternehmungen für Inbetriebhaltung und Expansion aus-*
schließlich auf Bankkapitalien angewiesen. Die hervorragendste Aufgabe einer groß-
zügigen, auf natürlicher Basis aufgebauten Dividendenpolitik ist nicht die ausschließliche
Verwendung an sich erarbeiteter Gewinne für die Ausschüttung, sondern ihre Ansamm*
lung zu stillen Reserven des Betriebes. Nach dem Vorbild von deutschen Großbanken
sind industrielle Betriebe verschiedensten Umfangs in immer steigendem Maße dazu
übergegangen, eine solche Dividendenpolitik dauernd durchzuführen. Wo derartige
Maßnahmen durch längere Perioden hindurch weitsichtig durchgeführt sind, pflegt sich
für die technische Großorganisation eine relativ große Unabhängigkeit vom Kapital*
markt nach der Richtung hin auszubilden, daß es durch sie gelingt, den Zeitpunkt
für die Zuführung fremder Kapitalien in den Betrieb von der Unternehmung aus zu
bestimmen, den Termin zu wählen, an dem diese am billigsten für sie vorgenommen
werden kann. Vom Standpunkt der Unternehmung aus ist natürlich volle finanzielle
Unabhängigkeit vom Kapitalmarkt und seinen Organen das Wünschenswerte, weit wich-
tiger ist aber für sie die Möglichkeit, bei Kapitalansprüchen an den Markt mit seinen
Organen auf gleichem Fuße verhandeln zu können. Daher ist die Existenz innerer
Reserven und einer vorsichtig abwartenden Dividendenpolitik, die für sie die Voraus-
se^ung bildet, für das definitive Schicitsal der Unternehmung von vitaler Bedeutung.
Andernfalls können Verhältnisse eintreten, in denen Banken und Bankiers, die
besten und notwendigen Freunde der technisch- industriellen Großorganisation, sich
zu Herren des Unternehmens entwiciceln. Die Entwicklung kann so weit gehen, daß
man von vollständiger finanzieller Abhängigkeit solcher Unternehmen sprechen kann.
Die Selbständigkeit der technischen Großunternehmung ist nur möglich, gestuft auf
Kapitalbesife, der der Bedeutung und dem Umfange der Unternehmung selbst ent-
spricht.
Von gar nicht zu überschauendem Einfluß auf die Zukunft der Unternehmung ist
die Wirtschafts- und Handelspolitik, die innere und soziale Politik, ja auch die äußere
Politik des Landes, in dem das Einzelunternehmen seinen Produktionsstandort hat.
Für viele Unternehmen von internationaler Bedeutung mit einer Reihe von Produktions-
standorten innerhalb und außerhalb der Grenzen des Landes, in dem die Mutter-
unternehmung erwachsen ist, vermögen alle Maßnahmen politischer Natur in ihren
Konsequenzen die Tätigkeit der industriellen Unternehmung entscheidend in ihren
Resultaten zu beeinflussen. Die Entwicklung der Unternehmung, der Ausbau, damit
ihre Existenz kann von der Frage abhängig sein, ob durch Maßnahmen der äußeren
Handelspolitik der Bezug von Rohmaterial zu Preisen möglich bleibt, die eine Kon-
kurrenz für den Export auf den Weltmarkt gestattet. Fragen sozial-politischer Natur
können die Lohnverhältnisse derartig beeinflussen, daß die Stellung eines Unter-
nehmens auf dem inneren oder äußeren Markt entscheidend verschoben wird, und
Maßnahmen der Verwaltung oder solche rein politischer Natur, die etwa den Zuzug
an sich für die Produktion nötiger ausländischer Arbeitermassen verhindern, können
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Industrien auf das tiefste schädigen. Es bedarf daher neben allen anderen Maß-
nahmen innerer Organisation des Unternehmens für dieses ohne weiteres auch der
lebhaften Anteilnahme der Betriebsleitung an sämtlichen politischen Fragen, um jeder*-
zeit gerüstet zu sein, drohenden Gefahren durch Teilnahme am politischen Leben
begegnen und auftauchende Möglichkeiten der Ausnu^ung internationaler Lagen recht«-
zeitig benu^en zu können.
Man wird den deutschen Industriellen das Lob nicht versagen können, daß sie
Hand in Hand mit dem allmählich erstarkten deutschen Kapital ihre Betriebe in be*
wunderungswürdiger Weise ausgestaltet und der deutschen Industrie im Inlande die
führende Stelle innerhalb der deutschen Volkswirtschaft gesichert haben. Sie haben
ihr im Wettbewerb mit allen, teilweise älteren Konkurrenten den Weltmarkt erobert.
Durch die Verbindung von Technik und Kapital hat die deutsche Industrie, auf wissen*
schaftlicher Basis erwachsen und täglich erfüllt von dem Zuströmen neuer, in stren-
ger wissenschaftlicher Arbeit errungener Ideen, Deutschland groß gemacht. Die Tech-
nik hat ihren Siegeslauf durch die Welt, gestuft und geführt vom Kapital, angetreten
und führt die deutsche Industrie von Jahr zu Jahr zu neuen Erfolgen. Daß diese
Erfolge die deutsche Industrie aus dem engen Umkreis der Grenzen des Deutschen
Reiches hinausgetragen und ihr einen Einschlag internationaler Bestrebungen und
damit internationaler Erfolge gebracht haben, ist nicht zu verkennen, aber auch nicht
zu bedauern. Daß deutsche Technik und deutsche Industrie heute nicht nur national,
sondern auch international sind, ist eine der größten Errungenschaften des deutschen
Volkslebens und bedeutet troö der Möglichkeit dadurch eintretender internationaler
Verwicklungen das große GVuik internationaler Verflechtung friedlicher wirtschaftlicher
Interessen.
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