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Kompression, die unheilvolle Wirkung gehabt habe. Der 10,000 kg schwere Kolben hat bei der riesigen Geschwindigkeit, in die er gleich nach dem Wellenbruch versetzt wurde, am Hubende ein aus abgesperrtem und komprimiertem Dampf gebildetes Kissen von solcher Elastizität, daß es die bewegte Masse genügend hätte verzögern, bez. sanft in die entgegengesetzte Bewegung überführen können, nicht vorgefunden, daher mußten bei dem Hubwechsel starke Stöße auftreten, die zunächst das Ausbrechen von Stücken des Kolbens nach sich zogen. Ein abfliegendes Bruchstück des Kolbens mag nun zwischen den noch an der Kolbenstange sitzenden Kolbenteil und den Cylinderdeckel geraten sein und so den Deckel herausgesprengt haben, wobei zugleich die Ständer zertrümmert wurden, so daß der Cylinder auf die Kurbelachse herabstürzte. Müller vermutet, daß die Ursache manches unaufgeklärten Schiffsunterganges, wie beim Arctia, Franklin, Humboldt, wahrscheinlich auf ähnliche Vorkommnisse an den Maschinen zurückzuführen sein dürften.
H. J. C. E. Lange in Hamburg ist bei der Beobachtung eines ähnlichen Unfalles bei einer großen Landdampfmaschine zu derselben Ansicht gekommen. Er berichtet darüber in derselben Zeitschrift 1891 und gibt dadurch erneuten Anlaß zu Erklärungsversuchen für diese Vorkommnisse, welche bisher vollständig rätselhaft geblieben sind. Die von Lange beobachteten Vorkommnisse sind besonders dadurch merkwürdig, daß sich derselbe Unfall bei derselben Maschinenanlage (derjenigen der ersten Zentralanstalt der Hamburger städtischen Elektrizitätswerke) mehrmals wiederholten. Die Maschinenanlage bestand aus 4 Verbunddampfmaschinen mit Zentralkondensation, einer von 100 Pferdekräften und 375 mm, bez. 625 mm Cylinderdurchmesser, einer zweiten von 200 Pferdekräften und 500, bez. 850 mm Cylinderdurchmesser, sowie 2 Maschinen von je 400 Pferdekräften und 700, bez. 1200 mm Cylinderdurchmesser. Alle Maschinen hatten gleichen Hub (600 mm), gleiche Umdrehungszahl in der Minute (100) und waren als Hammermaschinen gebaut. Die Maschinen liefen nach einigen Änderungen am Schwungrad und Regulator derart, daß man der weitern Betriebsführung mit Ruhe entgegengehen zu können glaubte. Da trat plötzlich 5. Jan. 1890, nachmittags 1 Uhr 40 Min. der erste Bruch bei der 200pferdigen Maschine ein, 1 ¼ Stunde nachdem sie angelassen war und ruhig und ziemlich gleichmäßig gearbeitet hatte. Weder der Maschinenwärter, welcher zur Zeit des Bruches bei der Maschine stand, noch der ältere Aufsichtsmaschinist, welcher bis 2 Minuten vor dem Bruche die Maschine beobachtet hatte, noch der leitende Ingenieur hatten irgendeine Störung oder Unregelmäßigkeit wahrgenommen. Man hörte einen scharfklingenden Ton, wie wenn ein Stahlmeißel zerbricht, und gleich darauf einen donnerähnlichen Krach, sah auch noch den Deckel des Hochdruckcylinders sich heben, dann aber verhüllte austretender Dampf das Weitere. Es wurden nur noch verschiedene starke Schläge gehört, entsprechend dem Aufschlagen abgeschleuderter Eisenteile an Wänden und Fußboden, und dazwischen noch besonders heftige, allmählich sich verlangsamende Einzelschläge, welche die von der Kolbenstange abgerissene Bleuelstange des Hochdruckcylinders verursachte, die, von der Kurbel herumgeschleudert, wie ein Dreschflegel auf den gemauerten Fußboden und auf den Maschinenrahmen aufschlug, bis die Maschine nach dem schleunigen Absperren des Hauptdampfventils zur Ruhe kam. An dem Bleuelstangenkopf für den Kreuzkopfzapfen des Hochdruckcylinders waren
beide Deckelbolzen (Kreuzkopfbolzen) abgerissen. Der Kolben dieses Cylinders war zertrümmert, der obere Teil der Kolbenstange verbogen, die Kreuzkopflagerschalen waren zerbrochen. Die krumm gebogene Bleuelstange, an welcher die eine Gabelhälfte abgebrochen war, lag über dem Maschinenraum nach außen. Der untere Teil beider Geradführungsleisten war zerschlagen, ebenso das Geländer um die Maschine. In den Fußboden und dessen Lattenbelag vor der Maschine war von der Bleuelstange ein Loch geschlagen. Der mittlere, die Stopfbüchse tragende Teil des Cylinderdeckels war durchgeschlagen, wobei das abgerissene Stück von etwa 1 Ztr. Gewicht bis auf den Hausflur flog und unterwegs noch Wand und Thürbekleidung beschädigte. Außerdem lagen im Umkreise von 5 m Eisenbruchstücke zerstreut. Auch zeigten sich Zerstörungen an den elektrischen Apparaten. Die sofort vorgenommene Prüfung ergab, daß alle Lager kalt waren. Das Ereignis war eingetreten, während die Maschine nur mit etwa 15 Proz. ihrer normalen Leistung arbeitete und der Dampf von 6,5 Atmosphären auf 3 Atmosphären gedrosselt war. Die Verhandlungen über den Unfall führten zu der Annahme, daß der Bruch der Bleuelstangenkopfbolzen als unmittelbare Ursache des Ereignisses zu betrachten sei; daher übernahm der Fabrikant die Reparatur. Die Maschine konnte 9. April 1890 wieder dem Betrieb übergeben werden. Aber schon 13. April, abends 8 Uhr 57 Min., wiederholte sich fast genau der Vorfall vom Januar an derselben Maschine, nachdem sie 3 Stunden vorher angelassen worden war, bis dahin ganz befriedigend gearbeitet hatte und wiederum vorher keinerlei Unregelmäßigkeiten bemerkt waren. Der an der Maschine stehende Maschinist bemerkte zuerst den Bruch der Bolzen am Bleuelstangenkopf, dann das Aufschlagen der Bleuelstange und dann einen starken Krach oben an der Maschine. Diesmal war dem Bruch kein scharf klingender Ton vorausgegangen. Die Beschädigungen waren ähnlicher Art wie bei dem frühern Vorfall. Während man nun noch mit Untersuchungen und Beratungen darüber beschäftigt war, ob etwa Konstruktionsfehler und welche vorlägen, deren Beseitigung vor allem angestrebt werden müßte, trat 19. April, abends 10 Uhr 30 Min., eine Wiederholung des Unfalles an einer der 400pferdigen Dampfmaschinen, jedoch in viel größerm Umfange, ein. Der ganze Maschinensaal wurde wie mit Granatsplittern größter Gattung überschüttet. Wunderbar erscheint es nur, daß dabei kein Mensch ernstlich verletzt wurde. Wiederum war von dem gesamten Maschinenpersonal vorher nicht die geringste Unregelmäßigkeit oder Abweichung von dem normalen Gange bemerkt worden. Die Maschine war 6 Stunden lang mit etwa einem Drittel ihrer normalen Leistung befriedigend gegangen. Nach dem Protokoll ergaben sich folgende Zerstörungen: der Deckel des Hochdruckcylinders total zertrümmert, sämtliche Schrauben des Deckels abgerissen, Beschädigungen des Kolbens vor seiner Auseinandernahme nicht zu übersehen, Kolbenstangenfuß abgebrochen, Bleuelstange verbogen durch Aufschlagen auf das Fundament, beide Gleitbahnbacken abgeschlagen, beide Bleuelkopfstangenbolzen zerbrochen, Oberteil der Lagerschalen weggeschleudert, Unterteil verbeult, Kolbenstangenstopfbüchse und Ölfangvorrichtungen vollständig zertrümmert; außerdem Zerstörungen am Geländer, Maschinengestell, Dampfrohr etc. Sämtliche Brüche sind frisch. Nach Lange liegt die Folgerung nahe, daß, wenn ein ähnlicher Unfall bei einer größern, etwa 1000pferdigen oder noch stärkern Schiffsmaschine
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eintritt, die Wirkung, der größern Kraft entsprechend, noch ganz unverhältnismäßig heftiger sein wird, und die Bleche der Schiffswände schwerlich genügenden Widerstand bieten, sondern verschiedentlich durchschlagen werden würden. Die Frage nach den Ursachen der drei Fälle von Zerstörungen ist bis jetzt noch nicht gelöst. Bei den Verhandlungen Beteiligter wurde einerseits der Bruch der Bleuelstangenkopfbolzen als die unmittelbare Ursache der Unfälle bezeichnet, anderseits glaubte man, daß plötzlich in den Cylinder übergerissenes Kondensationswasser die Zerstörung veranlaßt habe. Beide Annahmen wurden bestritten und verteidigt. Für die erstere wurde geltend gemacht, daß der Bruch der Bolzen stets zuerst beobachtet sei, und daß die scharfen Eindrehungen am Kopfe und am Gewinde möglichenfalls den Stößen, die bei der Kraftübertragung vom Kolben auf die Bleuelstange meist erfolgen, nicht gewachsen gewesen seien, wie denn auch die Bolzen stets im Gewinde abgerissen seien. Dagegen wurde angeführt, daß die Maschinen schon verschiedentlich mit voller Normalkraft ohne Bolzenbruch gearbeitet, zur Zeit der Unfälle aber nur 1/8, ⅔, bez. 2/5 ihrer Normalkraft geleistet hätten. Gegen die Erklärung durch Ansammlung von Kondensationswasser wurde angeführt, daß das in solchen Fällen auftretende Klatschen des Wassers nicht gehört sei, daß das plötzliche Anfüllen des 24 Lit. betragenden schädlichen Raumes mit Kondensationswasser bei der guten Isolierung der Dampfleitung und dem Vorhandensein von drei Dampfwasserausscheidern unwahrscheinlich, und daß aus den an den Cylinderenden angebrachten Sicherheitsventilen bei einer kurz vor der Katastrophe erfolgten Prüfung kein Wasser herausgespritzt sei etc. Die Maschinen sind jetzt umgebaut, während die beiden unzerstört gebliebenen inzwischen unter Anwendung besonderer Vorsichtsmaßregeln den Betrieb notdürftig fortsetzten. Diese sollen aber auch umgebaut werden, dazu wird beabsichtigt, um event. weitere Aufschlüsse über die Ursachen der Unfälle zu erlangen, einem unparteiischen Fachmann die Überwachung beim Auseinandernehmen der Maschine zu übertragen. Der Bericht über diese Dampfmaschinenzerstörung hat die Veröffentlichung einer Anzahl ähnlicher Vorfälle und Erörterungen über die mutmaßlichen Ursachen derselben veranlaßt. Außer dem Bruch der Kreuzkopfbolzen und Wasserschlag werden noch Klemmung des Kreuzkopfes in den Geradführungsgeleisen und fremde Körper, die durch Unvorsichtigkeit oder Nachlässigkeit in den Cylinder gelangt sind, als unmittelbare Veranlassungen der Zerstörungen angegeben. Doch ist die Frage nach den Ursachen noch nicht als gelöst zu betrachten.
Geschichte der Dampfmaschine.
Am 23. Aug. 1785 wurde auf dem König Friedrich-Schacht bei Hettstedt zum erstenmal in Deutschland eine nur aus deutschem Material und von deutschen Arbeitern hergestellte Dampfmaschine (damals Feuermaschine genannt) zu dauernder gewerblicher Benutzung in Betrieb gesetzt. Bei dem 100jährigen Gedenktage dieses für Deutschland so wichtigen technischen Ereignisses hatte der Thüringer Bezirksverein des Vereins deutscher Ingenieure die Errichtung eines Denkmals an der Stelle, wo einst die Maschine gearbeitet, angeregt. Die Geldmittel wurden von dem Verein deutscher Ingenieure und verschiedenen Großindustriellen aufgebracht und das Denkmal 20. Aug. 1890 enthüllt. Die Festrede von dem Vorsitzenden des Thüringer Bezirksvereins Hammer (»Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure«, 1890) bietet eine Reihe höchst
interessanter historischer Notizen dar, welche einen Einblick in die Entstehungsgeschichte der Maschine und den damaligen Stand der Maschinentechnik gewähren. Bei dem Betrieb des Bergbaues im preußischen Anteil der ehemaligen Grafschaft Mansfeld hatte man zur Aufschließung größerer Tiefe einen neuen tiefern Wasserhaltungsschacht nötig. Da man auf dem alten Wasserhaltungsschacht für 10 Lachter (20 m) Hebungstiefe zur Wasserhebung bereits 36 Pferde und zur Aushilfe die Windkraft benutzte, so wären bei der neuen Anlage von 26 Jachtern (52 m), gleiche Wassermenge vorausgesetzt, 108 Pferde erforderlich geworden. Da aber auch bei der größern Tiefe mehr Wasser erwartet wurde, so mußte man mit Rücksicht auf die Kostspieligkeit des Betriebes von einer Rohkunst absehen und auf andre Mittel sinnen. Wasserkraft war nicht in genügendem Maße in der Nähe und die Zuleitung zu kostspielig. Man entschloß sich, auf den Vorschlag des Bergassessors Bückling, welcher mit dem Oberbergrat Waitz eine Reise nach England zum Studium der Feuermaschine gemacht hatte, eine solche zu bauen. Am 1. Juni 1783 kam der Spezialbefehl Friedrichs d. Gr. zur Ausführung des Baues. Der Dampfcylinder wurde in der königlichen Geschützgießerei in Berlin vom Stückgießer Maukisch aus Bronze gegossen und fertiggestellt, die Kolbenstange und die andern größern Schmiedeteile sind in Sausenberg (einem Frischhammer in Oberschlesien) geschmiedet, die Eisengußwaren stammen aus Zehdenick in der Mark, der kupferne Dampfkessel wurde in dem damals königlichen Kupferhammer bei Neustadt-Eberswalde ausgeführt. Die Pumpen wurden zum Teil in Ilsenburg, zum Teil in Mägdesprung im Harz gegossen. Den hölzernen Balancier nebst Zubehör richtete man auf dem Schacht zu. Die Maschine konnte Anfang 1785 zusammengesetzt und 23. Aug. d. J. dem Betrieb übergeben werden. Wie mangelhaft die maschinellen Baumittel waren, ersieht man daraus, daß man zum Abdrehen der Ventile, Spindeln etc. eine Drechslerwippe benutzte, eine Vorrichtung, welche heutzutage wohl kaum noch bei Dorfstellmachern zum Abdrehen von Radnaben benutzt wird. Den Luftpumpencylinder bohrte man auf die Weise, daß an ein langsam gehendes Wasserrad ein Eichenklotz angekuppelt wurde, auf dem sich die Bohrmesser befänden. Schwierigkeiten werden genug zu überwinden gewesen sein, ehe bei dem damaligen Mangel jeder Erfahrung die kleinen Fehler und Mängel, wie sie bei jeder neuen Maschine auftreten (die sogen. Kinderkrankheiten), beseitigt und ein befriedigender Betrieb erreicht war. Wie unerfahren man war, geht z. B. daraus hervor, daß man zuerst den Rost 5 Fuß tief unterhalb des Kessels angelegt hatte und sich dann über geringe Leistung trotz riesigen Brennstoffbedarfs wunderte. Geheizt wurde anfangs mit Holz und Torf, später mit Riestedter Braunkohle und endlich bis zur Einstellung des Betriebes auf dem König Friedrich-Schacht (1816) mit Steinkohle von Opvenrode bei Ballenstedt, Neustadt bei Ilfeld, Zaukerode, Wettin und Löbejün. Wieviel Brennmaterialien pro Pferdekraft und Stunde verbraucht wurden, läßt sich leider nicht mehr ermitteln. Eine empfindliche Störung im Betrieb verursachte das Durchbrennen des Kessels aus sehr natürlichem, aber damals ganz unerwartetem und unerklärlichem Grunde, Absatz einer riesigen Schicht Kesselstein aus dem stark gipshaltigen Speisewasser. Es fand sich nach dem damaligen Bericht »darinnen ein festes Gebirge, wohl an die 20 Zoll hoch«. Es wurde nun ein Reservekessel beschafft. Nach wenigen Jahren (1788) stellte sich jedoch heraus, daß