Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 398 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Die neuesten Fortschritte im Drahtseilbahnbau.
Die Leistungsfähigkeit der Drahtseilbahnen läßt sich durch Vergrößerung der
Fahrgeschwindigkeit, durch Verringerung des Wagenabstandes und durch Vergrösserung
der einzelnen Wagennutzlasten steigern. Eine Steigerung der bei den Drahtseilbahnen
neuester Art vorhandenen Geschwindigkeit von durchschnittlich 2,5 m i.d. Sek. ist
ohne eine erhebliche Verstärkung der üblichen Streckenkonstruktion nicht möglich.
Bei Drahtseilbahnen von 150 bis 200 t stündlicher Leistung muß man bei einem
Wageninhalt von 750 kg einen Wagenabstand von 40 bis 45 m zulassen, d.h. die Wagen
müssen sich in Zeitabständen von 16 bis 18 Sek. folgen. Eine Wagenfolge in kürzeren
Zeitabständen ist nicht möglich, da das Heranfahren der beladenen Wagen zur
Kuppelstelle von Hand erfolgen muß. Eine Steigerung der Leistungsfähigkeit der
Drahtseilbahnen kann daher nur durch Vergrößerung der einzelnen Wagenlasten
erfolgen. Hierdurch darf aber der zulässige Raddruck nicht überschritten werden, der
bei der bisher allgemein üblichen zweirädrigen Laufwerkskonstruktion bei Nutzlasten
von 750 kg erreicht wird. Eine Verringerung des Raddruckes kann nun aber trotz
Steigerung der Einzellasten dadurch erreicht werden, daß man die Last auf mehr als
die bisher üblichen zwei Laufrollen verteilt. Eine solche Verteilung der Last
auf mehrere Laufrollen wurde zuerst vor längerer Zeit beim Transport von Baumstämmen
vorgenommen. Zu diesem Zwecke befestigte man die Baumstämme an zwei gleichartigen
Laufwerken. In dieser Art versuchte man auch den Transport von Grubenwagen an
Drahtseilbahnen. Es machte sich hierbei aber der Nachteil geltend, daß sich bei
größeren Neigungen die Fördergefäße schief stellen, die Gehänge sich abbiegen, und
ein Teil des Inhaltes herausfällt. Erst kürzlich ist es gelungen, ein vierrädriges
Laufwerk zu konstruieren, das bei mehreren Bahnen von sehr hoher Leistungsfähigkeit
mit bestem Erfolge in Anwendung gebracht worden ist. Es besteht aus einem
Doppeldrehgestell, bei dem die einzelnen zweirädrigen Drehgestelle durch einen über
ihnen liegenden Balancier verbunden sind. An diesem Balancier ist der Wagen
befestigt. Dieses Drehgestell weist einen außerordentlich geringen Radstand auf, so
daß mit diesem Laufwerk Horizontalkurven von 1,5 m Radius durchfahren werden können.
An dieses Laufwerk können Wagenkasten für eine Nutzlast von 1200 kg gehängt werden,
wobei der Raddruck noch geringer bleibt, als er bei einem Einzellaufwerk mit 750 kg
Nutzlast wäre. (Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen 1909. S.
58.)
J.
Vierzylinder-Verbundlokomotive.
Die Lancashire und Yorkshire-Eisenbahn in England ist neuerdings für die Einführung
der Verbundmaschinen eingetreten und hat davon eine mächtige Klasse 4/4 gekuppelter
Güterzuglokomotiven mit besonderer Anfahrvorrichtung in den Dienst gestellt. Die
Versuche damit haben so befriedigt, daß davon bereits 10 weitere Lokomotiven gebaut
wurden.
Bei diesen Lokomotiven treiben die außenliegenden Hochdruckzylinder (394 mm )
die dritte Achse an, die innenliegenden Niederdruckzylinder (559 mm ) die
zweite Achse. Der gemeinsame Hub beträgt 660 mm. Durch diese Anordnung der Kurbeln
ist die Maschine in sich ausgeglichen, so daß keine Gegengewichte notwendige sind.
Die Hochdruckzylinder besitzen Kolbenschieber, die Niederdruckzylinder haben
entlastete Richardson-Flachschieber. Die
Schieberbewegung geschieht mittels Joy'scher
Umsteuerung. Zur Verstärkung der Anfuhrwirkung dient ein Schieber, der den
Frischdampf unmittelbar in die Niederdruckzylinder eintreten läßt. Zwischen den
beiden Niederdruckschieberkasten liegt eine Hilfsdampfkammer, die mit der
Frischdampfleitung in Verbindung steht. In dieser Kammer bewegt sich ein Schieber,
der vom Umsteuerhebel aus betätigt wird. Wenn dieser Hebel voll vorwärts oder voll
rückwärts ausliegt, so kann Frischdampf in die Niederdruckzylinder eintreten. Es
liefern dann nur die Niederdruckkolben Kraft, während die Hochdruckkolben einfach im
Frischdampf schwimmen.
Zwei dieser neuen Lokomotiven sind mit Schmidtschen
Rauchröhrenüberhitzern ausgestattet, die sehr zufriedenstellend arbeiten. Der
vierachsige Tender hat keine Drehgestelle, die Kurvenbeweglichkeit wird dadurch
erzielt, daß den Rädern Spielraum für die Seitenbewegung gegeben ist. Der Tender ist
mit einer Schöpfeinrichtung versehen, um während der Fahrt Wasser zu nehmen.
In einer ausgedehnten Reihe von Versuchen, die mit diesen Verbundlokomotiven und
einer Zwillingslokomotive derselben Bauart angestellt wurden, ergab sich für die
Verbundlokomotive 25 v. II. Brennstoffersparnis. Beide Lokomotiven arbeiteten bei
diesen Versuchen mit 12,6 Atm. Dampfdruck: Diese Güterzuglokomotiven haben ein
Wagengewicht von 800–900 t über Steigungen von I: 500 zu befördern.
Für den schnellen Personenverkehr hat diese Eisenbahngesellschaft neuerdings eine ⅗
gekuppelte Lokomotive in den Dienst gestellt, bei der auf die Verbundwirkung
verzichtet wurde. Alle vier Zylinder arbeiten mit Einfachexpansion. [Zeitschr. d.
Ver. deutsch. Ingenteure 1909. S. 336–341.]
W.
Ladepumpen von Zweitaktmotoren.
Bei den Zweitaktgasmaschinen können die Abgase nicht durch den Kolben des
Verbrennungszylinders, wie bei der Viertaktmaschine, verdrängt werden. Es ist hier
für eine besondere Ausspülung des Zylinders zu sorgen. Bei den bekannten Bauarten
der Großgasmaschinen mit Zweitaktverfahren wird darum vor Eintritt des Gasgemisches
eine gewiße Menge Spülluft in den Verbrennungszylinder vorausgeschickt, damit das
Gemisch nicht unmittelbar mit den heißen Abgasen in Berührung kommt. Die
Verbrennungsrückstände werden also nicht allein durch die Spülluft, sondern auch
durch das neueintretende Gasgemisch ausgetrieben.
Beim Entwurf der Luftpumpe für Zweitaktmaschinen muß nun die erforderliche Menge die
Spülluftmenge bekannt sein.
Ist Ci = Wärme
verbrauch in W.E. für 1 PSi und St.
Ni =
indizierte Leistung im Arbeitszylinder;
Z = Anzahl der
Zündungen;
Hu = Unterer
Heizwert des Kraftgases in WE/cbm so kann das
Hubvolumen der Gaspumpe aus der Gleichung
V_g=\frac{N_i\,C_i}{60\,Z\,H_u} bestimmt werden. Die
Luftpumpe hat die notwendige Verbrennungsluftmenge L1 und die Spülluftmenge L2 zu fördern. Ihr Hubvolumen VL ist demnach:
VL = L
1
+ L
2
= αVg + mV
α ist hierbei das
Mischungsverhältnis von Luft und Gas, V der Inhalt des
Verbrennungszylinders und m eine Erfahrungszahl. Es ist
aber
V = β (1
+ K) (Vg + L1)
K gibt die Große des
Verdichtungsraumes in Prozenten des Hubvolumens des Arbeitszylinders an und schwankt
zwischen 0,15 bis 0,20. β hängt von der Bauart des
Motors ab β = 1,10 – 1,15. Dann erhält man als
Hubvolumen der Luftpumpe VL
= VS[α + mβ(1 + K)(1 + α)] Zu ausgeführten Zweitaktmaschinen wurde die
Erfahrungszahl „m“ zu 0,3 bis 0,75 bestimmt.
Demnach muß der Arbeitszylinder im günstigen Fall zum dritten Teil mit Spülluft
gefüllt sein, ehe neues Gasgemisch nachströmen kann. (Zeitschrift des Vereins
deutscher Ingenieure 1909, S. 503 bis 504.)
W.
Heißdampflokomotiven.
In Amerika beginnt man neuerdings diesen Lokomotiven die Bedeutung beizumessen, die
ihnen wegen ihrer hohen Leistungsfähigkeit gebührt. Durch mangelhaft gebildetes
Lokomotivpersonal werden dort die Heißdampfeinrichtungen unrichtig gehandhabt, die
Lebensdauer und ihre volle Wirkung verringert. Versuche bei vielen
Eisenbahngesellschaften mit solchen Lokomotiven haben eine recht beträchtliche
Kohlen- und Wasserersparnis ergeben, trotzdem geht die Beschaffung nur sehr langsam
vor sich. Im Jahre 1907 haben folgende Eisenbahngesellschaften Heißdampflokomotiven
in den Dienst gestellt:
Eisenbahngesellschaft
Ueberhitzer-Bauart
Zahl derLokomotiven
Chicago Rock Island and Pacific Ry.
Vauclain
1
Pittsburg Chawut and Northern R.R.
„
1
Central Railway of Brazil
„
2
Atchison Topeka and Santa Fe R.R.
„
49
Chicago and Albon R.R.
„
1
Central Railroad of Georgia
„
1
Union Pacific Ry.
Vaughan-Horsey
1
„ „ „
Union-Pacific
1
Canadian Pacific Ry.
Vaughan-Horsey
173
Von den einzelnen Ueberhitzerbauarten sind am häufigsten der Vaughan-Horsey-Rauchröhren- und der Vauclain-Rauchkammer-Ueberhitzer eingebaut. Weniger verbreitet ist der Schmidtsche und der Cole-Union-Pacific-Ueberhitzer, letzterer hat zu vielen Betriebsstörungen
Veranlassung gegeben. Versuche, die die Great Northern
Ry. mit Schmidtschen Ueberhitzern während 9
Monaten anstellte, haben 20 v.H. Kohlenersparnis ergeben, die Reparaturkosten im
Vergleich zu Naßdampflokomotiven waren 10 zu 9,7 Pfg. für 1 km. Man glaubt aber in
dem Vaughan-Horsey-Rauchröhren-Ueberhitzer einen ebenbürtigen Ersatz
für den Schmidtschen Ueberhitzer gefunden zu haben.
(Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1909, S. 28 bis 32.)
W.
TorsionsmesserS.D. P. J.
1906, Bd. 321 S. 79..
Da das übliche Indizierverfahren bei Schiffsmaschinen keinen genauen Aufschluß über
die Anzahl der Pferdekräfte gibt, welche durch die Schraubenwelle übertragen werden,
so benutzt man die Torsion dieser Welle zur Feststellung dieser Leistung. Einer der
brauchbarsten Apparate für diesen Zweck ist nach Angaben von Hopkinson und Thring von Siemens Brothers & Co. gebaut worden. Er beruht
darauf, daß die gegenseitige Verdrehung zweier ein Stück von einander entfernter
Querschnitte mittels eines fest und eines beweglich auf der umlaufenden Welle
gelagerten Spiegels gemessen wird. Hierzu ist an einem Punkte der Welle eine kurze
mit einem Flansch versehene Hülse aufgeklemmt. Eine zweite längere Hülse ist mit dem
der ersteren angewendeten Ende gleichfalls auf der Welle festgeklemmt; sie umfaßt
die erste Hülse zum Teil und besitzt in geringem Abstande von deren Flansch
gleichfalls einen Flansch. An dem letzteren ist drehbar um eine radiale Achse ein
doppelseitiges Spiegelchen gelagert, das sich mit einem Stift mit kugelförmigem
Ansatz gegen einen an dem gegenüberliegenden Flansch sitzenden Mitnehmer unter der
Wirkung einer Feder anlegt. Der feste Spiegel ist an einem der Flanschen angebracht.
Auf beide Spiegel fallen aus einer Lichtquelle Lichtstrahlen, die auf eine mit
Teilung versehene Mattglasscheibe von jedem Spiegel zweimal während jeder Umdrehung
zurückgeworfen werden. Durch die beim Umlauf der Welle auftretende Torsion werden
sämtliche Querschnitte der Wellen zu einander und hiermit auch die beiden Hülsen,
sowie die Unterstützungspunkte des beweglichen Spiegels gegeneinander verschoben.
Infolgedessen trifft der von dem letzteren Spiegel ausgehende Lichtstrahl in einem
bestimmten Abstande seitlich von dem Lichtstrahl auf, der von dem festen Spiegel
ausgeht. Die Entfernung gibt ein Maß für die Verdrehung und damit für die durch die
Welle übertragenen Pferdekräfte. Ist die Welle gleichförmig, so beträgt die
Genauigkeit der Angaben zwei bis drei v.H.
Bei der beschriebenen Ausführung mit einem Spiegel wird etwa nach jeder halben
Umdrehung eine Ablesung erhalten, und es hat sich herausgestellt, daß dies schon bei
geringen Drehzahlen zu einer guten Ablesung ausreicht. Sollte das Drehmoment sich
während einer Umdrehung ändern, so kann ein zweiter beweglicher Spiegel unter 90
Grad zu dem ersten zwischen den Flanschen angeordnet und hierdurch werden vier
Ablesungen während jeder Umdrehung erhalten werden. (The Electrician 1608/1909 S.
660.)
Pr.
Massivdecken bei Hochbauten.
Der Herr Minister der öffentlichen Arbeiten in Preußen hat am 21. Januar 1909 neue
Bestimmungen über die baupolizeiliche Behandlung ebener Massivdecken erlassen, die
hauptsächlich ebene Decken aus Ziegelsteinen mit Eiseneinlagen betreffen. Das
Elastizitätsmaß des in Zementmörtel zu mauernden Ziegelkörpers soll zu dem
fünfundzwanzigsten Teil des Elastizitätsmaßes des Eisens angenommen werden (n = 25). Die zulässigen Druckspannungen sind gleich 15
v.H. der Druckfestigkeit der Ziegel, dürfen aber keinesfalls 35 kg/qcm
überschreiten. Eine zur Erhöhung der Tragfähigkeit aufgebrachte Betonschicht wird
nur von 3 cm Stärke an berücksichtigt. Bei einer Stärke dieser Deckschicht von
3 bis 5 cm ist das Elastizitätsmaß Verhältnis n =
25 beizubehalten, solange die Nullinie unterhalb der Betonschicht liegt. Fällt
jedoch die Nullinie in die Betonschicht, oder ist deren Stärke größer als 5 cm, so
ist die Decke als Eisenbetondecke mit n = 15 zu
berechnen, da nunmehr die Ziegelsteine nur als spannungsloses Füllmaterial in der
Zugzone zwischen den dünnen, die Eiseneinlagen enthaltenden Mörtelrippen anzusehen
sind. Die Betondeckschicht soll aus einem Teil Zement und drei Teilen Kiessand
bestehen. Die zulässige Schubspannung beträgt 2,5 kg/qcm.
Bei Decken zwischen eisernen Trägern, die auf den unteren Trägerflantschen aufliegen,
kann unter Annahme halber Einspannung mit M=p\,\frac{l^2}{10}
statt p\,\frac{l^2}{8} gerechnet werden. Erhalten die Decken
jedoch die Form von Plattenbalken, so daß die eisernen Träger nur von einzelnen mehr
oder weniger scharf ausgebildeten Balken belastet werden und die Ziegelsteine nur
die Zwischenräume dieser Balken ausfüllen, so sind die Decken nur als frei
aufliegend zu betrachten.
Diese Bestimmung ist unklar, da nicht ausgedrückt ist, wann eine derartige Decke als
Platte oder als Plattenbalken aufgefaßt werden soll. Jede Ziegelsteindecke besteht
schließlich aus Plattenbalken, bei denen die dünne Mörtelfuge mit der Eiseneinlage
die Rippe, der in der Zugzone liegende Backsteinteil die Ausfüllung zwischen den
Rippen bildet. Eine scharfe Trennung ist nur möglich, wenn die größte Entfernung der
Eiseneinlagen, also die Mörtelfugenteilung, angegeben wird, bei der eine Auffassung
der Decke als Platte noch zulässig ist. (Beton und Eisen 1909, S. 53.)
Dr.-Ing. Weiske.
Das Elektrizitätswerk der Stadt Genf.
Das Wasserkraftwerk „Chevres,“ das etwa 6 km
stromabwärts von Genf an der Rhone gelegen ist, ist dazu bestimmt, die an dieser
Stelle verfügbare Wasserkraft zur Erzeugung von elektrischem Strom für die Stadt
Genf und ihre Umgebung nutzbar zu machen. Die Wässer der durch die Anlagen an der
Coulouvrenière bereits regulierten Rhone und der in ihrem Wasserstande stark
wechselnden Arve werden mit Hilfe eines Schützenwehres angestaut und reguliert und
durch einen 136,5 m langen Oberwassergraben den Turbinen zugeführt. Das erwähnte
Schützenwehr setzt sich aus sechs Schützen von je 10 m Breite und 8,5 m Höhe
zusammen und ist in Anbetracht des hohen Wasserdruckes, der für jeden Schützen
360000 kg beträgt, sowie wegen des 50000 kg betragenden Eigengewichtes eines jeden
Schützens von besonders kräftiger Bauart ausgeführt. Das Schützenwehr läßt im Winter
durchschnittlich etwa 120 cbm in der Sekunde bei einem Gefälle von 8,5 m hindurch,
im Sommer steigt der Wasserzufluß hingegen bisweilen auf 900 cbm in der Sekunde,
wobei das Gefälle auf etwa 4,5 m abnimmt. Der Unterwassergraben wird durch eine in
das Rhonebett hineingebaute, an das Stauwehr anschließende Mauer von 130 m Länge, 2
m Dicke und 4 m Höhe gebildet, gegenüber welcher das mit seiner Längsachse annähernd
parallel zur Stromrichtung gestellte Maschinenhaus erbaut ist. Dieses ist 136,5 m
lang und 12,5 m breit und bietet bei vollständigem Ausbau Raum für 15 große
Maschineneinheiten, drei Erregereinheiten, sowie die sonstigen Nebeneinrichtungen,
welche zur Ausrüstung eines großen Kraftwerkes zu rechnen sind. Wegen der
eigenartigen Gefällsverhältnisse, mit denen das Kraftwerk zu rechnen hat, sind die
Doppel-Francisturbinen des Werkes so angeordnet
worden, daß jedes der auf einer und derselben senkrechten Welle befestigten
Laufräder seinen
eigenen Leitradapparat besitzt, sowie daß das untere Laufrad mit großem
Druckgefälle und verschwindend kleinem Sauggefälle, dagegen das obere Laufrad im
wesentlichen nur mit Sauggefälle arbeitet. Diese Anordnung gestattet daher, im
Winter, wenn hohes Gefälle und nur geringe Wassermengen verfügbar sind, nur mit der
unteren Turbine zu arbeiten, welche bei voller Beaufschlagung 1200 PS liefert,
während im Sommer, wo viel Wasser und geringes Gefälle vorliegen, mit beiden
Turbinen gearbeitet werden kann, welche dann bei 120 Umdrehungen in der Minute
je 400 PS leisten. Von diesen Turbinen sind bereits sieben im Betriebe. Ihre Wellen
sind mit zweiphasigen Wechselstromerzeugern unmittelbar gekuppelt, welche bei 120 KW
Leistung je nach Bedarf Strom von 4450 oder 2750 V liefern und deren umlaufenden
Feldwicklungen der Erregerstrom durch Schleifringe zugeführt wird. (Elektrische
Kraftbetriebe und Bahnen 1909, S. 93 bis 96.)
H.