Titel: Coriolis und Poncelet, über das neue Schleußensystem mit Schwimmer von D. Girard.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1845, Band 98, Nr. XIX./Miszelle 4 (S. 74–76)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj098/mi098019_4

Coriolis und Poncelet, über das neue Schleußensystem mit Schwimmer von D. Girard.

Das Absehen Girard's bei seiner Schleuße mit Schwimmer ist darauf gerichtet, das Durchschleußen von Fahrzeugen möglich zu machen, ohne deßhalb die zu jeder Füllung der Schleußenkammer erforderliche Wassermenge aufopfern zu müssen. Es wurden schon früher mehrfach verschiedene Vorrichtungen zur Erreichung desselben Zwekes angegeben, z. B. die geneigten Flächen von Rainolds und Foulton, Mercadier's Schleußen mit Wagen, die mit beweglicher Kammer von Solage und Bossut, die mit Schwimmer und Gegengewicht von Bétancourt, endlich die mit Kolben und Heber von Burdin. Thilorier schlug vor, durch Pferde- oder Windskraft das verloren gegangene Wasser wieder in die Höhe zu heben. Nach dem Systeme von Raynolds, Foulton und Mercadier bedient man sich der Kraft eines niedergehenden Fahrzeuges, um ein anderes aufzuheben. Nach der Einrichtung von Solage und Bossut wird die Schleußenkammer von einem Gefäße getragen, welches in einen Wasserbehälter taucht; Hebung und Senkung wird durch Zuführung des Wassers in die Schleußenkammer oder Ableitung daraus hervorgebracht. Nach Bétancourt wird ein Wasserbehälter mit der Schleußenkammer in Verbindung gesezt und das Wasser in dieser Schleußenkammer dadurch zum Steigen gebracht, daß sich ein durch ein Gegengewicht mit veränderlicher Wirkung äquilibrirter Schwimmer in den Behälter senkt, oder aus demselben heraushebt. Bei dem Burdin'schen Systeme ist ebenfalls ein zur Seite liegender Behälter angewendet; der leztere ist allseitig gegen den Zutritt der Luft geschüzt; auf ihn wirkt ein Kolben, welcher wie bei einer Saugpumpe ein Volumen Wasser, wie es die Schleußenkammer fordert, entweder austreibt oder einzieht, ohne daß der Schwerpunkt der in beiden Behältern enthaltenen Wassermasse seine Lage verändert, weßhalb bei Bewegung des Kolbens nur die Reibungswiderstände zu überwinden sind.

Nach dem Girard'schen Systeme wird zur Seite der Schleuße ein großer Wasserbehälter von entsprechender Tiefe hergestellt; ein prismatischer Kasten, welcher durch einen Schwimmer von möglichst kleiner Dimension getragen wird, schwimmt in diesem Wasserbehälter und enthält selbst bis zu einer gewissen Höhe Wasser und zwar so viel als zur Füllung der Schleußenkammer erforderlich ist. Wenn nun die Schleußenkammer leer ist und man will sie füllen, so steht der Wasserspiegel in dem schwimmenden Gefäße um ein wenig, etwa 5 Centim. höher als der Wasserspiegel in der Schleußenkammer. Den mit Wasser gefüllten Raum des schwimmenden Behälters sezen nun 10 große immer mit Wasser angefüllte Heber in Verbindung mit der Schleußenkammer; werden dieselben nun geöffnet, so tritt das Wasser aus dem Behälter in die Schleußenkammer, zugleich hebt sich das leichter werdende schwimmende Gefäß und es ist die Berechnung der entsprechenden Gewichte so ausgeführt, daß die Hebung dieses Gefäßes in derselben Art erfolgt, wie das Steigen des Wasserspiegels in der Schleußenkammer. Hat das Niveau in der Schleußenkammer die gewünschte Höhe erlangt, so werden die Heber geschlossen; es erfolgt dieß durch die Vorrichtung selbst, wenn der Wasserspiegel in der Schleußenkammer etwa 10 Centim. unter dem Wasserspiegel des Oberwassers liegt. Wird nun das Fahrzeug nach der oberen Canalhaltung durchgeschleußt, so hat man nur ein Wasserprisma von 10 Centim. Höhe aus derselben zu entnehmen.

Nach vollbrachtem Durchgange kann leicht hierauf das umgekehrte Spiel der Vorrichtung eingeleitet werden, nämlich ein Fahrzeug zu Thale durchzuschleußen und zugleich das Wasser aus der Schleußenkammer in den schwimmenden Wasserbehälter überzuführen. Da nämlich zu Anfange des beschriebenen Spieles das Niveau in dem schwimmenden Behälter 5 Centim. höher lag als in der Schleußenkammer, so muß es jezt um eben so viel tiefer liegen und wenn man nun die Heber öffnet, so wird der Uebertritt aus der Schleußenkammer in den schwimmenden |75| Behälter eben so erfolgen, wie vorher umgekehrt. Es wird dieß fortgesezt, bis der Wasserspiegel in der Kammer wieder 10 Cent. höher liegt, als der des Unterwassers.

Die Baukosten einer solchen Schleuße werden bei 33 Meter Länge und 5 Meter Breite der Kammer zu 60,000 Fr. von Girard geschäzt; Coriolis glaubt dieselben auf 70,000 Fr. annehmen zu müssen, und hält sie im Vergleich mit der Anlage von kräftigen Dampfmaschinen für den Fall, wenn Wasser nicht vorhanden ist, für nicht zu hoch. Um die Heber übrigens immer in gehöriger Thätigkeit zu erhalten, würde man ebenfalls eine kleine Bewegkraft zum Auspumpen der sich ansammelnden Luft anwenden müssen.

Durch spätere Abänderungen wurde das Girard'sche Schleußensystem zwekmäßig modificirt; der ganze schwimmende Apparat besteht nämlich bei dieser verbesserten Einrichtung aus einem prismatischen Blechkasten, welcher durch einen Zwischenboden in zwei Abtheilungen getheilt ist; jede Abtheilung communicirt mit der äußeren Luft; der Behälter wird aus Blech von 3 Millimet. Stärke gefertigt und durch eingeschraubte gegossene Rahmen in der erforderlichen stabilen Form erhalten; ein Schwimmer, welcher auf dem Wasser des unteren Behälters steht, zeigt in jedem Augenblike die Wasserstandhöhe in demselben oder die Dike seiner Wasserschicht; die Verbindung zwischen den Behältern und den Canalhaltungen wird nicht mehr durch oberhalb angebrachte Heber, sondern durch unterhalb liegende Grundverbindungen, Röhren und Schläuche bewirkt; die Ventilöffnungen für dieselben werden von dem schwimmenden Behälter selbst durch Auslösungen und Hebel am Ende der von ihm zu durchlaufenden Bahn in gehöriger Art gestellt. Die Niveaux der oberen und unteren Canalhaltung werden als constant vorausgesezt; jede Abtheilung des Blechkastens erhält eine diesem Niveauabstande entsprechende Höhe, und einen dem Querschnitt der Schleußenkammer gleichen Querschnitt.

In dem Zeitpunkte, wo die oberen Schleußenthore geschlossen, die unteren geöffnet sind, und das aufzuschleußende Fahrzeug in die Schleußenkammer hineingeführt wird, schwimmt der leere Blechkasten auf seinem Behälter, in welchem die Wasseroberfläche mit der in der Schleußenkammer in gleicher Höhe liegt; vermöge seines Gewichtes taucht der Blechkasten ein wenig unter den Wasserspiegel, und es wird diese Eintauchungstiefe auch hier zu 50 Millimet. angenommen; um dieselbe Tiefe liegen nun natürlich auch der untere und obere Boden des Blechkastens unter dem Niveau der unteren und oberen Canalhaltung, und bei Oeffnung der Verbindungen wird nach Schließung des unteren Schleußenthores sich aus beiden eine Wassermasse in beide Abtheilungen des Blechkastens ergießen, von welcher vorausgesezt wird, daß die in die obere Abtheilung einströmende genau der in die untere einströmenden gleich ist. Sammelt sich nun in jeder Abtheilung eine Wasserhöhe x, so wird der Kasten in seinem Behälter um eine Tiefe 2 x gegen die Wasseroberfläche sinken müssen, und da dieser Behälter unterhalb mit der Schleußenkammer in Verbindung steht, so wird sich in beiden der Wasserspiegel um x heben und daher absolut genommen der Wasserkasten nur um den Betrag x gegen seine erste Lage sinken. Hienach wird auch in jedem Augenblike das Niveau einer jeden Canalhaltung um den bereits vorher angegebenen Betrag von 50 Millimet. höher liegen als das Niveau der betreffenden Abtheilung des Behälters.

Bei dem umgekehrten Spiele, wenn sich der Wasserspiegel der Schleußenkammer erniedrigen soll, schütten die beiden Behälter das aufgenommene Wasser wieder in die obere und untere Canalhaltung aus, und es ist, um die eine oder andere Bewegung des Wassers hervorzubringen, nur erforderlich, die anfängliche Niveaudifferenz von 50 Millimet. hier eben so hervorzurufen, wie bei dem vorhergehenden Systeme. Da hier in den schwimmenden Blechkasten von der oberen und unteren Canalhaltung aus gleichzeitig Wasser eingeschüttet wird, so entsteht eine schnellere Bewegung, eine geringere Ausdehnung der Gränzen derselben, eine geringere Tiefe des zur Seite anzubringenden Wasserbehälters und eine geringere Höhe des Kastens selbst.

Die Kosten für die Herstellung einer Girard'schen Schwimmerschleuße werden zu 45,000 Fr. geschäzt und dürften bei Gefällen von 3–4 Meter höchstens um die Hälfte der Summe höher kommen. Es werden diese Anlegekosten aber für Punkte für gar nicht zu hoch gehalten, wo die Schifffahrt wegen Wassermangel durch Canalführungen entweder unterbleiben muß, oder die Unterhaltung |76| kräftiger Dampfmaschinen voraussezt, durch welche das bei jeder Durchschleußung herabgesunkene Wasser wieder in die Höhe gehoben wird.

Bei den angegebenen Vorrichtungen beträgt der nach jedem Spiel der Schleuße nothwendig verbundene Wasserverlust unter der Voraussezung, daß eine Niveaudifferenz von 50 Millimeter genüge, um den Mechanismus mit gehöriger Geschwindigkeit in erwünschten Gang zu sezen, so viel als der Inhalt eines Wasserprismas von 200 Millim. Höhe und einer Grundfläche gleich dem Querschnitt der Schleußenkammer, und es würde bei der Frage über Räthlichkeit der Anlage noch ganz besonders mit zu beachten seyn, daß durch die Dauer des Durchschleußens, welches bei vorausgesezter Gleichheit aller übrigen Umstände von der Geschwindigkeit des Wasserzuflusses abhängt, nicht etwa der Vortheil einer Wasserersparniß aufgehoben werde.

Die Akademie der Wissenschaften in Paris erklärte die Einrichtung der Girard'schen Schleußen für eine der glüklichsten Combinationen der neueren Mechanik, versprach sich bedeutende Erfolge davon für die Schifffahrt in wasserarmen Punkten und verwendete sich bei dem Minister der öffentlichen Arbeiten für Ausführung eines Versuches im Großen.

Poncelet hat zu dieser Schleußeneinrichtung eine höchst ausführliche Abhandlung bearbeitet, in welcher die mathematischen Bedingungen für die Wirksamkeit dieses neuen Schleußensystems enthalten sind. (Aus den Comptes rendus, im polytechn. Centralblatt 1845, 16tes Heft.)

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