Titel: Poppe's Beschreibung einiger technischen Constructionen der Main-Neckar- und Main-Wesereisenbahn.
Autor: Poppe, Adolph
Fundstelle: 1850, Band 116, Nr. XXXI. (S. 169–176)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj116/ar116031

XXXI. Beschreibung einiger technischen Constructionen der Main-Neckareisenbahn und Main-Wesereisenbahn auf Frankfurter Gebiete; von Dr. Adolph Poppe.

(Fortsetzung von Bd. CXV S. 180.)

Mit Abbildungen auf Tab. III.

II.
Wandwasserkrahn auf dem Main-Weser-Eisenbahnhofe zu Frankfurt.

Bei Gelegenheit des im ersten Februarhefte dieses Jahrgangs des polytechnischen Journals beschriebenen Vorwärmers wurde bemerkt, daß das Wasser des Reservoirs durch eine unterirdische Röhrenleitung zwei freistehenden Krahnen und einem Wandkrahn zugeführt werde. Da dieser Wandkrahn durch eine vortheilhafte Construction und Anordnung der Absperrungsventile sich empfiehlt, so lasse ich die Beschreibung und Abbildung desselben folgen.

Fig. 1 stellt den Wand-Wasserkrahn in der Seitenansicht, mit theilweisem Durchschnitte und ohne Ventil, Fig. 2 den unteren Theil desselben mit dem Ventil und dem Ablaßhahn in der Seitenansicht mit theilweisem Durchschnitte dar. Der Krahn besteht aus drei Theilen, nämlich aus dem unter dem Planum der Eisenbahn liegenden Röhrenstück A, welches sich der Wasserleitung anschließt, aus der hohlen Säule B, die sich mit ihrem unteren Ende an die Röhre A schließt, mit ihrem oberen Ende aber an die Mauer M befestigt ist, und endlich aus dem beweglichen Theile oder dem Schnabel C, C. Die Wendung des Krahns erfolgt oben um eine starke Angel a, welche vermittelst zweier langer |170| durch die ganze Mauerdecke gehender Schraubenbolzen an die Mauer befestigt ist; unten dreht sich der Krahn vermittelst einer gewöhnlichen Stopfbüchse in der Säule B. Das Wasser tritt aus der unterirdischen Röhrenleitung in die Ventilbüchse D und steigt durch die Röhre A und die Säule B in den beweglichen Theil des Krahns. Zur Absperrung des Wassers dient das Kegelventil c, welches die bei Gelegenheit des Vorwärmers im ersten Februarheft S. 179 erwähnte vortheilhafte Einrichtung hat. Die Ventilspindel tritt durch eine Stopfbüchse ins Freie und ist mit Schraubengängen versehen, die in einer Mutter d laufen. Das obere viereckige Ende der Ventilspindel wird von einem Schlüssel umfaßt, dessen Stange e, e bei f durch eine Führung und oben durch das Lager eines an die Säule B gegossenen Trägers tritt. Die Schlüsselstange wird mit Hülfe eines an einem kleinen Handrade g befindlichen Kurbelgriffes nach der einen oder der andern Richtung in Umdrehung gesetzt, je nachdem das Ventil c geöffnet oder geschlossen werden soll. h ist ein zweites dem ersteren gegenüber angeordnetes Handrad, durch dessen Umdrehung ein an dem unteren Ende der Röhre A befindlicher Ablaßhahn i geöffnet werden kann, um im erforderlichen Falle das in dem Krahn stehende Wasser abzulassen. Fig. 3 stellt die oben erwähnte Angel in größerem Maaßstabe in der vorderen Ansicht dar. k ist die an die Tragplatte P gegossene Pfanne, welche den conischen nach der Mittellinie der Röhre B centrirten Stahlzapfen des Schnabels aufnimmt; s, s sind die Muttern zu den beiden durch das Mauerwerk gehenden Schraubenbolzen, womit die Tragplatte P an die Mauer befestigt wird.

III.
Dampfmaschine mit selbstthätig-veränderlicher Expansion auf dem Main-Neckar-Eisenbahnhof zu Frankfurt.

Zum Betrieb der Speisungspumpen, Drehbänke und anderer Maschinen und Apparate befindet sich in der Werkstätte des Bahnhofs eine aus der Fries'schen Maschinenfabrik in Frankfurt (Sachsenhausen) hervorgegangene Dampfmaschine von sechs Pferdekräften, mit selbstthätig-veränderlicher Expansion. Der Cylinder dieser Maschine hat 10 Zoll Durchmesser, die Länge des Kolbenhubes beträgt 24 Zoll und die Kolbenstange, welche, wie dieses bei kleineren Dampfmaschinen gewöhnlich der Fall ist, durch eine Lenkstange mit der Kurbel in directer Verbindung steht, wird durch eine Gegenlenkung senkrecht geführt. Der Centrifugal-Regulator |171| befindet sich dicht unter der Kurbelwelle, von welcher er mittelst conischen Eingriffes unmittelbar in Bewegung gesetzt wird. Seine Bewegungen reguliren nicht das gewöhnliche Drosselventil, sondern den Expansionsschieber und zwar so, daß wenn die Schwungkugeln in Folge gesteigerter Geschwindigkeit zu weit aus einander fliegen, der Schieber bei weniger als 1/4, im entgegengesetzten Falle bei mehr als 1/4 des Kolbenhubes absperrt. Da die Maschine selbst nichts wesentlich Neues darbietet, so möge diese kurze Andeutung ihrer Einrichtung genügen; den Cylinder nebst Steuerung sieht man übrigens in Fig. 4, auf die ich unten zurückkommen werde, im Verticaldurchschnitte abgebildet. Bemerkenswerth und neu ist dagegen ein mit der Maschine in Verbindung stehender Apparat zur Entfernung des aus dem Dampfkessel mit dem Dampf fortgerissenen, sowie des in der Röhrenleitung und dem Steuerungskasten durch Condensation gebildeten Wassers. Außerdem verdient die Construction und Lagerung des Dampfkessels sowie die Construction des Schornsteins nähere Erwähnung.

1) Apparat zur Auffangung und Entfernung des mit dem Dampf fortgerissenen Wassers und des in den Dampfleitungsröhren sich bildenden Condensationswassers. Einen schon vielfach besprochenen, aber seither noch nicht zur Genüge beseitigten Uebelstand bildet bei Dampfmaschinen das Wasser, welches aus dem Dampfkessel mit dem Dampf mechanisch fortgerissen wird, seinen Weg durch den Cylinder nimmt, und öfters auf den Gang der Maschine störend einwirkt. Hr. Ingenieur Meggenhofen hat diesen Uebelstand durch Einschaltung eines einfachen Apparates in die Dampfleitungsröhre zwischen dem Cylinder und dem Kessel auf eine wirksame Weise beseitigt. Fig. 4 stellt den Dampfcylinder und die Dampfleitungsröhre mit dem eingeschalteten Apparate im Verticaldurchschnitte dar. A ist der Dampfcylinder; B die Expansionssteuerung; C, C die Dampfleitungsröhre; a ein Absperrungsventil, welches von dem Maschinenaufseher auf und nieder geschraubt werden kann. Mit der Röhrenleitung C, C steht ein Cylinder D, D in Verbindung, welcher dem durch Condensation oder Ueberspritzen sich bildenden Wasser als Sammelbehälter dient. b, b ist eine an die Wand dieses Behälters geschraubte nach oben conisch zulaufende Scheibe. Zwischen der Peripherie dieser Scheibe und dem Behälter ist ein schmaler Zwischenraum gelassen, durch den das übergespritzte Wasser in den Behälter fließt. In diesem befindet sich ein großer cylindrischer Schwimmer E aus Sandstein, welcher an einem langen Schraubenbolzen m, m, der seine Achse bildet, befestigt |172| ist.15) Das Ende des Schraubenbolzens m, m gleitet in einer an der conischen Scheibe b, b befestigten Führung c, das untere Ende desselben enthält ein kleines stählernes Kugelventil, welches eine in der Mitte des Behälterbodens angebrachte Oeffnung verschließt. Die Ventilspindel erstreckt sich durch diese Oeffnung abwärts und stützt sich auf das Ende eines zweiarmigen Hebels, der seinen Stützpunkt in f hat und an seinem langen Arm ein Gegengewicht P trägt. Die Einrichtung des Ventils ist aus der in natürlicher Größe dargestellten Abbildung Fig. 5 deutlich zu entnehmen. E, E ist das untere Ende des Sandsteinschwimmers; k der Ansatz am langen Schraubenbolzen, worauf der Schwimmer ruht; d das stählerne Kugelventil; g, g der in den Boden des Behälters geschraubte Ventilsitz aus Lagerguß.

Die Wirkungsweise des Apparates ist nun folgende. Angenommen, der Behälter D, D sey von Wasser leer, so wird das Kugelventil geschlossen seyn, weil das Uebergewicht auf der Seite des Schwimmers sich befindet. Wird nun das Absperrungsventil a geöffnet, so strömt der Dampf in die Maschine; das durch Condensation etwa entstehende, besonders aber das aus dem Kessel überspritzende Wasser wird sich in dem Behälter D, D, welcher die tiefste Stelle der Röhrenleitung einnimmt, nach und nach sammeln. Mit dem zunehmenden Wasser muß aber der Sandstein vermöge seines Gewichtsverlustes im Wasser sich heben; die Ventilöffnung wird frei, und das Wasser spritzt durch die erwähnten Seitenöffnungen so lange heraus, bis das Kugelventil wieder auf seinen Sitz herabgesunken ist. Der kurze Röhrenansatz e, der übrigens nicht unumgänglich nöthig ist, hat den Zweck, das überspritzende Wasser um so sicherer in den Behälter zu leiten.

Dieser einfache Apparat versieht seit länger als einem Jahre seine Dienste zur vollkommenen Befriedigung, indem er Steuerung und Cylinder stets trocken erhält.

2) Construction und Lagerung des Dampfkessels. Fig. 6 stellt den zu der erwähnten Maschine gehörigen Dampfkessel im senkrechten Längendurchschnitt, Fig. 7 im Grundriß und Fig. 8 im senkrechten Querdurchschnitte dar. Gleiche Buchstaben dienen in diesen Figuren zur Bezeichnung entsprechender Theile. A, A ist der 25 Fuß lange |173| und 2 1/2 Fuß im lichten Durchmesser haltende Dampfkessel; B die Dampfkuppel, aus welcher der Dampf durch die Röhre a in die Maschine geleitet wird; b das Sicherheitsventil; c ein zur Bezeichnung des Wasserstandes dienender Schwimmer; m die Achse des Schwimmerhebels, welche außerhalb des Kessels einen Indicator trägt; d, d der gläserne Wasserstandszeiger.

Die obere Communicationsröhre des letzteren mündet sich nicht, wie gewöhnlich, unmittelbar in dem Dampfraum des Kessels selbst, sondern vermittelst einer Fortsetzung e, e oben in der Dampfkuppel, wodurch der wirkliche Wasserstand im Dampfkessel auf eine zuverlässigere Weise außerhalb des Kessels sich darstellt. f, f ist die gußeiserne Vorstellplatte des Ofens; g, g der Rost; h, h, h.... sind Oeffnungen in der Untermauer, durch welche die Flugasche in den an beiden Enden temporär zugemauerten Raum C, C fällt.

Sehr zweckmäßig ist die Art der Lagerung des Dampfkessels. Er wird vermittelst einer Art Hängwerk von der äußeren Rauhmauer des Ofens getragen, ohne auf die innere aus feuerfesten Steinen construirte Futtermauer einen Druck auszuüben. i, i, Fig. 8, sind nämlich zwei 4 1/2 Zoll breite und 1 Zoll dicke eiserne Querschienen, welche auf eine solide Weise an das äußere Mauerwerk befestigt, an ihren inneren bis zu 8 Zoll sich erweiternden Enden aber concentrisch zum Dampfkessel aufwärts gebogen sind. An diese Enden wird der Dampfkessel, wie aus Fig. 8 am deutlichsten zu entnehmen ist, festgenietet. Eine eiserne Verstrebung k, k von der nämlichen Breite und Dicke, wie die Schiene i, i und gleichfalls mit dem Kessel vernietet, gibt der ganzen Aufhängung noch größere Festigkeit. An drei solchen eisernen Verstrebungen hängt der Dampfkessel, dessen vorderes Ende auf der Vorstellplatte f, f ruht. In Folge dieser Anordnung können mit der Futtermauer des Ofens Reparaturen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne daß die Lage des Dampfkessels im geringsten verändert zu werden braucht.

Das Speisungswasser wird durch die Röhre n, n nicht direct in den Kessel A, A, sondern zunächst in einen kleineren 10 Fuß langen und 1 1/2 Fuß inneren Durchmesser haltenden Vorwärmkessel D, D geleitet. Dieser wird von dem Ofen des Hauptkessels aus mittelst Canälen geheizt, welche die heiße Luft unter und neben ihm hinwegleiten, ehe sie in den Schornstein entweicht. Der Vorwärmer, dessen höchste Stelle unterhalb der Wasserlinie des Hauptkessels liegt, steht durch zwei heberartig gebogene Röhren o, o und p, p mit dem Hauptkessel in Verbindung. Die Röhre o, o geht von der Mitte des Vorwärmers aus und |174| erstreckt sich bis unter die Mitte des Hauptkessels; durch sie strömt das vorgewärmte Wasser in den letztern. Die andere Röhre mündet sich in beide Kessel an ihrer höchsten Stelle, ohne sich weiter in das Innere derselben zu erstrecken; sie führt den an der Decke des Vorwärmers etwa sich bildenden Dampf in den Hauptkessel und stellt in beiden Kesseln die gleiche Dampfspannung her. r ist die in den Schornstein führende Oeffnung.

3) Der paraboloidische Schornstein. Bei der Construction des zu dem erwähnten Dampfkesselofen gehörigen Schornsteins stellte Hr. Meggenhofen sich die Aufgabe, Dauerhaftigkeit und Festigkeit mit einer eleganten Form zu vereinigen, und diesen Zweck hat er dadurch auf eine sehr befriedigende Weise erreicht, daß er dem Schornstein die Gestalt eines parabolischen Conoides gab. Fig. 9 stellt den Schornstein zur Hälfte im Verticaldurchschnitt, zur Hälfte in der Seitenansicht dar. Fig. 10 gibt einen Horizontaldurchschnitt nach der Linie EF von Fig. 9. Der ganze 64 Fuß hohe Schornstein gewährt den Anblick einer schlanken Säule von ausnehmend gefälliger und eleganter Form. Seitwärts vom Dampfmaschinengebäude erhebt sich das viereckige Piedestal A, A, und auf diesem der paraboloidische Schornsteinschaft. Das aus weißem Sandstein gemauerte Piedestal ist 16 Fuß hoch und mißt 7 Fuß im Geviert. Der Schornsteinschaft ist mit seinem steinernen Aufsatz 48 Fuß hoch und aus eigens für ihn geformten Backsteinen gemauert. Der cylindrische mit feuerfesten Steinen ausgefütterte Canal im Piedestal hat 2 Fuß Durchmesser; vom oberen Ende des Piedestals bis zum Schornsteinaufsatz vermindert sich diese Weite in Absätzen bis auf 15 Zoll. Die Dicke des Backsteingemäuers beträgt am unteren Ende 2 Fuß 4 Zoll, am oberen, d.h. an der Schornsteinmündung, worauf der Aufsatz ruht, nur 7 Zoll. Sämmtliche Steinschichten sind gegen innen geneigt; doch ist die Neigung der unteren Schichten größer und vermindert sich gegen oben in der Art, daß die Backsteine überall zu der mittleren Drucklinie normal stehen.

Die gegebene Höhe des Schornsteinschaftes vom Piedestal bis zum Aufsatz = 44 Fuß, der gegebene Halbmesser = 3 Fuß 4 1/2 Zoll am Fuß und der Halbmesser = 1 Fuß 2 1/2 Zoll an der Mündung desselben, bildeten die zur Berechnung der erzeugenden Parabel erforderlichen Elemente. Da die Höhe des Schaftes = 44 Fuß als die begränzende Abscisse und die Differenz des Halbmessers an der Basis und des Halbmessers an der Mündung des Schaftes = 2 Fuß 2 Zoll als begränzende Ordinate zu betrachten ist, so liefert dieses für den Parameter den Werth

|175|

p = y²/x = 169/1584 Fuß,

mit dessen Hülfe nun die zu den Abscissen gehörigen Ordinaten, in der Nähe des Scheitels von Zoll zu Zoll, dann von 1/2 Fuß zu 1/2 Fuß und endlich von Fuß zu Fuß berechnet wurden. So fand man z.B. die zu einer Abscisse von 20 Fuß gehörige, d.h. die einer Höhe von 20 Fuß über dem Piedestal entsprechende Ordinate

y = √ px = √(3380/1584) = 1 Fuß 5 1/2 Zoll.

Mit Hülfe der Ordinaten konnte nun der Halbmesser jedes Querschnittes des Säulenschaftes in jeder Höhe über der Basis bestimmt werden, indem man nur die berechnete Ordinate von dem Halbmesser des Schaftes an seiner Grundfläche, d.h. von 3 Fuß 4 1/2 Zoll abzuziehen brauchte. So ergab sich z.B. für die erwähnte Höhe von 20 Fuß der Halbmesser des Querschnittes = 1 Fuß 11 Zoll. Es wurde nun eine Anzahl kreisrunder hölzerner Scheiben angefertigt, welche den berechneten Querschnitten des Schornsteins von Strecke zu Strecke, z.B. von 4 zu 4 Fuß entsprachen; eben so wurden hölzerne Schablonen angefertigt, deren eine Seite nach dem Parabelstück geformt war, welches zwischen je zwei Querschnitten des Schornsteins lag. Nachdem auf der oberen Fläche des Piedestals der Umfang der Basis des Paraboloides concentrisch zu dem cylindrischen Schornsteincanal gezeichnet worden war, wurde die erste Scheibe in horizontaler Lage genau nach der Achse des Schornsteins centrirt und an das Baugerüst befestigt. Indem nun die parabolische Schablone in gehöriger Lage rings um die Scheibe und den unteren Begränzungskreis angelegt wurde, konnten die Backsteine, von denen die äußeren schon zum voraus nach der Krümmung der Schablonen schichtenweise geformt waren, ohne Schwierigkeit in der richtigen Lage über einander geschichtet und ihre äußere Fläche mit der Fläche des Paraboloides in Uebereinstimmung gebracht werden. Als das Mauerwerk bis zur ersten Scheibe aufgeführt war, wurde etwa 4 Fuß höher die nächste für diese Höhe construirte Scheibe auf gleiche Weise centrirt, befestigt und mittelst Anlegung der zweiten Schablone die folgende Mauerschichte aufgeführt und so fortgefahren.

Als ein Beweis, welchen Beifall diese elegante Schornsteinconstruction gefunden hat, mag hier erwähnt werden, daß kurz nach Vollendung derselben ein zweiter 104 1/2 Fuß hoher paraboloidischer Schornstein in der Zimmer'schen Chininfabrik in Sachsenhausen von dem Maurermeister Hrn. Schaffner in sehr gelungener Weise aufgeführt |176| wurde, und daß zu einem dritten für die Maschinenwerkstätte des Main-Weser-Bahnhofs bestimmten Schornstein dieser Art die Zeichnung bereits angefertigt ist.

(Fortsetzung folgt.)

|172|

Hr. Meggenhofen hat den Sandstein einem hohlen metallenen Schwimmer aus denselben Gründen vorgezogen, aus welchen für die Schwimmer der Dampfkessel gegenwärtig allgemein Steine angewandt werden, die ihrem Zwecke sicherer entsprechen als hohle Metallschwimmer.

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