Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfangen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen fur die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfugung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden mussen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

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2 Den Bedingungen fUr den idealen KreisprozeB von Oarnot kann in der Praxis niemals entsprochen werden, so daB die tatsachlich erreichten Wirkungsgrade weit unter den Werten der idealen Maschine - bei glei chen hochsten und tiefsten Arbeitstemperaturen -liegen. Trotzdem hat die Praxis die Bedeutung eines groBen Temperaturgefiilles, die Oarnot durch seine theoretischen Untersuchungen aufgedeckt hat, in vollem Umfang bestatigt. In diesem Zusammenhang ist es von Interesse, die Brennkraftma schine mit Warmekraftmaschinen, die Wasserdampf als Arbeitsstoff ver wenden, zu vergleichen. Wir werden sehen, daB die Verbrennung des Brennstoffes unmittelbar im Arbeitszylinder der Maschine ein weit groBeres Temperaturgefalle zwischen hochsten und. tiefsten Tempera turen zulaBt; wir konnen daher fiir Brenrikraftmaschirien einen groBeren Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Brennstoffwarmeenergie in mechanische Nutzarbeit von vomherein annehmen. Dampfmaschinen sind besonders deshalb im Nachtell, weil die ge samte'Warme durch Vermittlung von Metallwandungen, die gegen hohe Driicke widerstandsfahig sein mussen, auf den Wasserdampf zu uber tragen ist. Der Hochsttemperatur des Dampfes wurde hierdurch noch 0 vor kurzem eine Grenze von etwa 300 0 gesetzt; obwohl die Werkstoffe in der jiingsten Zeit wesentliche Verbesserungen bezuglich der Erhaltung ihrer Festigkeitseigenschaften bei hohen Temperaturen erfahren haben, so daB nunmehr Dampfdriicke von uber lOOO at zusammen mit Tem 0 peraturen von 470 0 in Betracht kommen, liegt dieser Wert als obere 0 Temperaturgrenze dennoch ungefahr 2000 unter den mit Brennkraft maschinen beherrschbaren Temperaturen."

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Das vorliegende Buch stellt eine Neubearbeitung und Erweiterung des alteren, 1921 im gleichen Verlage erschienenen Buches: "Grund gesetze der Warmeleitung und des Warmeiiberganges" dar. Wie im Vorwort der ersten Bearbeitung erwahnt wurde, konnten damals aus Mangel an Zeit drei wichtige Gebiete der Warmeiibertragung: die Verdampfung, die Kondensation und die Warmestrahlung nicht mehr behandelt werden. Dies war jetzt nachzuholen. AuBerdem war durch die raschen Fortschritte auf diesem Gebiete das Buch seinem Inhalte nach natiirlich langst iiberholt. Die letzten Jahre vor seinem Erscheinen, also die Kriegs- und ersten Nachkriegsjahre, waren im wesentlichen eine Zeit des Stillstandes der Forschung, und so entsprach sein Inhalt in der Rauptsache dem Stand unseres Wissens im Jahre 1914. Es ist heute nicht mehr ganz leicht, sich diesen Stand zu vergegen wartigen .. Auf dem ersten Teilgebiet, dem der Warmeleitung in festen Korpern, lag die analytische Theorie als ein abgeschlossenes und ausgereiftes Gebiet vor. Aber es war dem Ingenieur noch wenig bekannt und gelaufig. Es bestand also die Aufgabe, durch eine geeignete Darstellungsweise dieses Gebiet und seine Rechnungsmethoden der Technik naher zu bringen. Auf dem zweiten und wohl wichtigsten Teilgebiet, dem des Warme iiberganges, war durch die Einfiihrung des Ahnlichkeitsprinzipes und der Grenzschichttheorie die weitere Entwicklung des Gebietes zwar be reits vorgezeichnet. Aber diese Theorien waren in den Kreisen der Techniker sehr wenig bekannt, und sie waren sogar noch so wenig Ge meingut der Forscher, daB die meisten experimentellen Arbeiten, die zu jener Zeit vorlagen, rein empirische Untersuchungen waren und darum nur verhaltnismaBig geringen Geltungs- und Wirkungsbereich hatten."

Der Bau elektrischer Industrieofen wurde bis heute mit wenigen Ausnahmen empirisch durchgefuhrt. Uber Teilfragen haben fur Induk tionsofen vor allem N orthrup und W. Fischer, uber Lichtbogenofen Riecke und uber Widerstandsofen Rohn und Stassinet gearbeitet; ausserdem darf fur die letztgenannte Ofenart auf eine Reihe von Einzel arbeiten des Verfassers hingewiesen werden. Es fehlt aber bis heute eine einheitliche Zusammenfassung uber die gesamten Zusammenhange und eine systematische Berechnung der Elektroofen; dies ist erklarlich, da es sich bei diesen Ofen um ein Grenzgebiet zwischen der Warme lehre, der Elektrotechnik und der Chemie der Ofenbaustoffe handelt. Weiter wird die Ofenbauform noch von der Technologie des Verfahrens, das in dem Ofen vorgenommen werden soll, erheblich beeinflusst. Das vorliegende Buch setzt sich die Auf gab e, eine einheitliche, den ganzen Ofen umfassende Darstellung der Zusammenhange zu geben. Diese sind in dem einleitenden Abschnitt allgemeingultig behandelt. Der Ausbau dieser allgemeinen Grundlagen zu einer ins einzelne gehen den Rechenvorschrift ist in diesem Buch nur fur die (fur die Weiter verarbeitung hauptsachlich in Betracht kommenden) Widerstandsofen (oder nach der Bezeichnung dieses Buches "mittelbar beheizten Wider standsofen") durchgefuhrt. Diese Rechenvorschrift ermoglicht eine luckenlose Berechnung elektrischer Widerstandsofen in einer Art und Ausfuhrlichkeit, wie sie sonst auch fur Maschinen angewendet wird, aber fur Ofen bisher nicht moglich war. Der Inhalt dieses Buches stellt demnach eine Originalarbeit dar, die sich nur in geringem Umfang auf bestehende Veroffentlichungen stutzen konnte. Gerade wegen des um fassenden Ineinandergreifens war aber der Umfang der Arbeit gegeben, und verbot die Veroffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften."

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Die Kreiselverdichter haben in den letzten Jahren weite Ver breitung gefunden. Besonders bei groBen Forderleistungen haben die Turbokompressoren und Turbogeblase die Kolbenmaschinen fast ganz verdrangt. Auf Zechen, in Hiittenbetrieben, in der chemischen Industrie und auch in der Kalteindustrie biirgert sich der Kreiselverdichter immer mehr ein. Es ist daher erforderlich, daB auf technischen Hoch- und Mittel schulen diese rotierende Arbeitsmaschine mindestens in gleichem Umfange behandelt wird wie die Kreiselpumpe. Durch das vorliegende Buch soll der Studierende einen Einblick in die Wirkungsweise und einen Uberblick iiber die Berechnung des Kreiselverdichters erhalten. Bei der Behandlung des Stoffes konnte ich ich auf mehrjahrige Erfahrungen im Turbokompressorbau und auf Lehrerfahrungen stiitzen. Die Grundlagen der Thermodynamik werden als bekannt voraus gesetzt und daher nur so weit behandelt, als zur Ableitung der wioh tigsten Satze notig ist. Besonderer Wert wird auf das Verstandnis der Entropietafel gelegt, die fUr die Berechnung des Kreiselverdichters unentbehrlich ist. Bei der Theorie des Kreiselverdichters wird auf die Minderleistung bei endlicher Schaufelzahl eingegangen und die Berechnung mit Hilfe der "Druckhohenziffer" erklart. Zahlenbeispiele erlautern das dargestellte Verfahren. Weiter werden das Verhalten des Verdichters bei veranderten Betriebsbedingungen, das "Pumpen" und dessen Verhiitung und die verschiedenen Regulierarten behandelt. Die Frage der Kiihlung bei der Verdichtung wird gebiihrend be riicksichtigt und der AuBenkiihler eines Turbokompressors be rechnet. Festigkeitsberechnungen habe ich mit Riicksicht auf den Umfang des Buches ganz weggelassen, da mit einer gekiirzten Behandlung dem Studierenden rucht gedient ist."

2 wahrend eine Ruhische Ausfuhrung im Kesselhaus des Koniglichen Opernhauses in Berlin gestanden hatl). Praktische Bedeutung er langte die Kohlenstaubfeuerung erst im Jahre 1894 auf Grund von Versuchen, die von Hurry und Seaman auf den amerikanischen Atlas-Portland-Zementwerken Allentown, Pa., in der Absicht an gestellt wurden, das immer teurer werdende Heizol durch einen Brenn stoff zu ersetzen, welcher die Beibehaltung des Drehrohrofens gestattet. Gestutzt auf die gunstigen Versuchsergebnisse und die in den voraus gegangenen Jahrzehnten vervollkommnete Hartzerkleinerung fuhrten die Atlaswerke bereits 1895 die Staubfeuerung bei ihren Drehrohrofen im grossen ein. Bald folgte eine Anzahl amerikaDiseher und europaischer Zementfabriken. Der Zementindustrie gebuhrt daher das Ver dienst, der Bahnbrecher der Kohlenstaubfeuerung ge worden zu sein. Andere Anwendungsgebiete blieben der Kohlenstaubfeuerung bis zu Beginn der letzten lY: Jahrzehnte so gut wie versagt, teils weil die der Zementindustriegelaufige Feinzerkleinerung beianderen Industriezweigen als unerwunschtes Anhangsel betrachtet wurde, teils weil bei Industrie und Kesselfeuerungen hinsichtlich der Flammen- und Schlackenbildung im Gegensatz zum Zementdrehofen erhebliche Schwierigkeiten zu uber winden waren. Erst in den letzten funfzehn Jahren hat die Kohleu staubfeuerung in Amerika auch ausserhalb der Zementindustrie Be deutung gewonnen und sich bei huttenmannischen Feuerungen und Dampfkesseln Eingang verschafft. Den Anstoss gab ebenso wie bei der Zementindustrie der Wunsch, sich von dem in Amerika vielfach gebrauchlichen, aber immer teurer werdenden Erdol unabhangig zu machen und dieses durch einen billigeren, aber in betriebstechnischer Hinsicht ahnlichen Brennstoff, den Kohlenstaub, zu ersetzen."

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Die Zeit des unbedenklichen Wirtschaftens mit den Energiequellen und Stoff lagem, die uns die Natur zur Verfiigung gestellt hat, wird wahrscheinlich schon fUr unsere Kinder nur noch die Bedeutung einer vergangenen Wirtschaftsepoche haben. DaB die Optimisten recht behalten, die auf die ErschlieBung ungeahnter neuer Wege zur Energiegewinnung und Stoffumwandlung hoffen, wollen wir wiinschen; als vorsichtige Wirte stehen wir aber vor der Aufgabe, uns heute auf lange Sicht mit den vorhandenen Mitteln einzurichten: mit unserem Ein kommen, bestehend aus den unveranderlich flieBenden Energiequellen, vor allem den Wasserkraiten, und mit unserem Vermogen, den Kohle- und Ollagem und den hochwertigen Rohprodukten. Kostbare Rohstoffe kann man, wir haben es erfahren, fiir fast jeden Ver wendungszweck durch ein als Rohstoff mehr oder weniger wertloses Material ersetzen; Energie ist unersetzbar. Arbeitsfahige Energie ist absolutes Gut, ist absoluter volkswirtschaftlicher Reichtum; sie vermag nicht nur unsere Lasten zu heben, unsere mechanischen Arbeiten zu verrichten, unsere Fahrzeuge zu be wegen, sieschafftuns auch auswertloser, iiberall vorhandener Substanz begehrteste Edelstoffe und hochstwertige Verbindungen. Der potentielle Reichtw:, n eines Landes, die landwirtschaftlichen ProduktionsmOglichkeiten in gewissem Sinne eingeschlossen, hangt heute fast ausschlieBlich von der ibm zur Verfiigung stehen den freien, arbeitsfahigen Energie abo Denken wir uns diesen ganzen potentiellen Reichtum erschlossen, alle Wasserkrafte ausgebaut, die Kohlen- und Ollager in einem vemiinftigen Tempo ausgewertet."

Da eine umfassende Darstellung uber Turboverdichter ein drin gendes Bedurfnis der Praxis ist, schien der Versuch lohnend, dieses den meisten Ingenieuren etwas fremde Gebiet zusammenhangend dar zustellen. Als Ziel wurde deshalb angestrebt, dem in der Praxis arbeitenden Ingenieur praktische Angaben und Richtlinien fur den Bau von Turboverdichtern zu vermitteln. Um fur den Studierenden gleichzeitig ein leicht verstandliches Lehrbuch zu schaffen, wurde auf klare Ableitung der Hauptbeziehungen grosser Wert gelegt. Von grossem Wert fur die Behandlung des vorliegenden Themas war die Mitarbeit eines ersten englischen Fachmannes, W. J. Kearton, dessen kurzliches Werk uber denselben Stoff "Turbo-Blowers and -Compressors" auch in Deutschland grosste Beachtung gefunden hat. Nur so war es moglich, die sehr wertvollen englischen Erzeugnisse gebuhrend zu berucksichtigen. Alle Angaben uber englische Aus fuhrungen stammen von ihm. Ausserdem wurden die Abschnitte uber Thermodynamik, die Berechnung der Laufradscheibe und Regulierung in der Hauptsache von ihm verfasst. Die Ubertragung ins Deutsche lag in Handen des deutschen Verfassers. Am Anfange des Buches war eine kurze Abhandlung uber Thermo dynamik nicht zu entbehren, da fur das richtige Verstandnis der Wirkungsweise von Turbokompressoren der Gebrauch der Entropie tafel notwendig ist. In vielen Fallen, z. B. bei Gasen, fur die keine Entropietafeln erhaltlich sind, muss der Ingenieur in der Lage sein, selbst eine solche anzufertigen."

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Die Herstellung von kleinsten Kaltemaschinen fur den Ge brauch in Haushaltungen beansprucht heute das Interesse samt licher Kaltemaschinenfabriken. Gelingt es, diesen Maschinen Eingang in die Haushaltungen zu verschaffen, so wurden sich gewaltige Absatzmoglichkeiten ergeben. In Europa sind wir in den ersten Anfangen dieser Entwicklung; sie wird durch die allgemeine wirtschaftliche Depression stark gebremst; aber die Vorgange in Amerika, das durch seine Kapitalkraft und den hoheren durchschnittlichen Wohlstand, aber auch durch frischen Wagemut und unerschutterlichen Optimismus stark begunstigt ist, lassen auch bei uns fruher oder spater eine starke Ausbreitung der Haushalt-Kaltemaschinen vorausahnen. Wir haben daher allen Grund, die Entwicklung dieses Gebietes aufmerksam zu verfolgen. In der deutschen und, soweit ich es ubersehe, auch in der ubrigen europaischen Literatur ist bisher noch nicht versucht worden, die auf diesem Gebiet geleistete Arbeit zusammenzu fassen 1. Manchen, der dieses Gebiet nicht so aufmerksam ver folgt hat, wird es vielleicht wundern, wieviel hochwertige, geistige Arbeit schon darauf verwendet wurde."

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2 Damit ist aber in die gesamte Technik und Wirtschaft ein ganz neues Moment hereingezogen, das nicht mehr ausgeschaltet werden kann und mit dem man reehnen muB. In die Masse des Volkes kommt ein Be wuBtsein yom Wert der Persvnlichkeit herein; der einzeIne will selbst aktiv teilnehmen am Wirtsehaftsprozesse und nieht mehr bloBes Objekt der Wirtsehaft sein. Der Mensch als soleher m uJ3 also wieder der Mittelpunkt und das Ziel der gesamten mensehIiehen Arbeit werden, wenn den Zeitforderungen, die Mensehheits forderungen sind, Reehnung getragen werden solI. Reute aber hat die Teehnik die Stellung nieht, die ihr zukommt, sondern sie ist in den Dienst der industriellen Unternehmungen gespannt, welehe mit ihrer Rilfe ihren eigenen Zielen naehgehen, namlieh dem Ansammeln von Kapital, und die sieh selbst und ihr Bestehen als Selbstzweek be traehten. Das Verhaltnis hat sieh also gerade umgekehrt und das Kapital ist, statt die Mittel zur Umsetzung der teehnisehen Maglieh keiten fur den Mensehheitsfortsehritt zu liefern, zum Selbstzweeke geworden. Der Gesiehtspunkt, welehe Bedurfnisse im sozialen Organis mus sind wirklieh vorhanden und wie kannen sie mit dem geringsten Aufwande gedsekt werden, ist nieht mehr allein maBgebend, sondern wurde immer mehr zuruekgedrangt zugunsten des Strebens naeh graBter Produktion und graBtem Gewinn, wozu eine kunstliehe Bediirfnis steigerung hervorgerufen wurde."

Einer Einladung der Bearbeiterin und der Verlagsbuchhandlung folgend, gebe ich dem Werke des verstorbenen Freundes einige Worte des Gedachtnisses mit. OTTO SACKUR war nur ein kurzes Leben und Wirken vergonnt. Ge boren am 28. September 1880 in Breslau, ebenda am 31. Juli 1901 pro moviert und am 19. Oktober 1905 habilitiert, ist er am 17. Dezember 1914 als Mitglied des Kaiser-Wilhelm-Instituts fiir physikalische Chemie und Elektrochemie einem todlichen Ungliicksfalle im Laboratorium zum Opfer gefallen. Er besaB eine uberragende Begabung. Er liebte die quantitativen Zusammenhange und verstand es, ihnen erfolgreich nacbzugeben. Er' war gleich geschuIt im chemischen Experiment wie im physikalischen Denken und in der Benutzung mathematischer Hilfsmittel. Mit diesem Konnen verband er den FleiB, der aus dem Konnen die Leistung hervor gehen laBt, und die wissenschaftliche Phantasie, die der Leistung den fruchtbaren scbopferischen Inhalt gibt. Aus der ABEGGschen Schule, aus der er hervorging, nahm er das starke Interesse an der Anwendung der Thermodynamik bei chemischen Vorgangen mit. Seine selbstandige Entwicklung fiihrte ibn Zur statistischen Behandlung dieser Fragen, mit der er in seinen letzten und wichtigsten Arbeiten die bedeutendsten Erfolge seiner forschenden Tatigkeit erreichte. Er besaB in besonderem MaBe die Eigenschaften, die zur Abfassung guter Lehrbucher notwendig sind, die Klarheit in den Grundvorstellungen, die 1Jbersicht des Stoffes, die Sachlichkeit und Scharfe des Urteils und schlieBlich die Leichtigkeit und Einfachheit der Darstellung."

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Form in Kauf genommen werden kann. Diese Anregung wird dann sicher in vielen Fii.llen zur Anwendung fiihren. Uber eines dad man sich nicht tauschen: wir stehen noch ziemlich am Anfang des Vorwii.rtsdringens dieser neuen Schweillverfahren; trotzdem ist das Anwendungsgebiet bereits ein sehr groBes geworden. Die Rein lichkeit, die im wesentlichen ohne Leerlaufarbeit vorhandene Betriebs bereitschaft, ferner die unter dem EinfluB der zentralisierten Strom erzeugung auch eingetretene Verbilligung des elektrischen Stromes sind machtige Faktoren zugunsten der elektrischen WiderstandschweiBung, besonders auch in wer Form als Elektroesse, die in hygienisch einwand freier Weise Rauch und RuB vermeidet. Die Elektrizitat hat seinerzeit wen Siegeslauf begonnen mit der Lichtversorgung, dann erst kam die Kraftversorgung mittels Elektrizitiit und erst in neuester Zeit die Wiirmeversorgung. Wie die Licht- und Kraftversorgung heute alB etwas ganz Selbstverstandliches im Werkstatt betrieb erscheint, so wird es auch mit der Warmeversorgung werden, und damit wird sich auch die elektrische WiderstandschweiBung ein unge heuer groBes Gebiet erobern. Dazu kann auch das vorliegende Buch bei tragen, indem as weitere Kreise zur Mitarbeit heranzieht fiir die vielen Probleme, die es auf dem Gebiete der elektrischen Widerstandschwei Bung und -erwarmung noch zu losen gibt. Charlottenburg, im Mai 1927. Prof. Dr.-Ing. A. Hilpert. Vorwort."

Die an der Betriebssicherheit der Dampfkessel inter und anderer ForschungssteUen durch eine groBe Anzahl essierten Kreise beschaftigen sich seit Anfang 1921 in weiterer Gutachten und Untersuchungen erganzt wor ganz besonderem MaBe mit gewissen Veranderungen an den. Die Beobachtungen, die hierbei gemacht wurden, den Eigenschaften der Kesselbleche im Betriebe, die und die daraus zu ziehenden SchluBfolgerungen sind zur Entstehung von Nietlochrissen besonders an den fUr aUe anderen an der Betriebssicherheit der Dampf beanspruchten Nietnahten der Kesseltrommeln und kessel interessierten Kreise von solchem Wert, daB es durchaus notwendig erscheint, sie in zweckmaBiger Kammerhalse fiihren. Wenn auch offenbar die Ein fliisse des Krieges und der Nachkriegszeit durch die Form zu sammeln und der Offentlichkeit zuganglich zu gleichzeitig gesteigerte Beanspruchung der Kessel dazu machen. Die Vereinigung der GroBkesselbesitzer be beigetragen haben, daB die nachteilige Beeinflussung schloB daher in ihl'er Hauptversammlung in Kiel am des Kesselmaterials in so beunruhigendem Grade und 12. September 1924, sich dieser Aufgabe im Interesse so weit verbreitet aufgetreten ist, so waren doch diese der Allgemeinheit zu unterziehen. Die einzelnen Ar Erscheinungen an sich auch vor 1921 durchaus nicht beiten muBten zu diesem Zwecke naturgemaB einer be unbekannt; denn schon seit mehr als vier Jahrzehnten sonderen Bearbeitung unterzogen werden, die zeit waren die Vorgange im Kesselblech unter den Ein raubend una nicht einfach war, da sie bei maglichst fliissen der Herstellung, der Verarbeitung und des Be kleinem Umfang doch das Wesentliche enthalten sollte."