Titel: Francis, über Vorkehrungen zum Feuerlöschen in den Baumwollspinnereien zu Lowell.
Autor: Francis, J. B.
Fundstelle: 1865, Band 178, Nr. XXXI. (S. 93–101)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj178/ar178031

XXXI. Ueber die in den Baumwollspinnereien zu Lowell in Massachusetts angewandten Vorkehrungen zum Feuerlöschen; von J. B. Francis.

Aus dem Journal of the Franklin Institute, durch das Civil Engineer and Architect's Journal, August 1865, S. 229.

Die erste Baumwollspinnerei kam in Lowell im Jahr 1823 in Betrieb; sie war mit Druckpumpen versehen, welche Wasser in einen Behälter aus dem Dache pumpten und hatten einen Schlauchhahn in jedem Stockwerk. Aehnliche Vorkehrungen befanden sich in allen Spinnereien in Lowell bis zum Jahr 1828. Bei einem Brande, welcher im Januar desselben Jahres eine Spinnerei zerstörte, zeigte sich der Mangel an wirksamen Löscheinrichtungen. Mau beschloß, ein achtzölliges Leitungsrohr durch jeden Fabrikhof, etwa 40 Fuß vor der Vorderseite jeder Spinnerei vorbeizuführen; diese Röhre wurde mit Schlauchhähnen versehen und mit den Druckpumpen und Wasserbehältern jeder Spinnerei |94| in Verbindung gesetzt, so daß man die Apparate aller Fabriken auf jede einzelne Fabrik wirken lassen konnte. Waren die Druckpumpen nicht in Thätigkeit, so hing der Wasservorrath und Wasserdruck im Hauptrohr nur von den Wasserbehältern ab, aber durch ein eigenthümliches System von Ventilen an den Wasserbehältern konnte beim Gange der Pumpen in den Leitungsröhren ein Druck von 150 Fuß Wassersäule unterhalten werden.

Die nächste Verbesserung geschah 1847 und 1848, indem man die Hauptröhren in den verschiedenen Fabrikhöfen mit einander verband, so daß, in so weit es der Fassungsraum der 8zölligen Röhren gestattete, die Druckpumpen aller Fabriken auf jede einzelne gerichtet werden konnten. Im Jahr 1859 wurde ein Behälter auf einem Hügel, etwa eine engl. Meile von der nächsten Spinnerei entfernt, gebaut und mittelst eines 12zölligen Rohres mit den Hauptröhren in den Fabrikhöfen verbunden, so daß das Wasser entweder von den einzelnen Fabriken nach dem Behälter oder umgekehrt gelangen kann. Dieser Behälter enthält, wenn er gefüllt ist, etwa 2 Millionen Gallons Wasser und liefert in den Hauptröhren der Fabrikhöfe einen Druck von 180 bis 200 Fuß. Der Wasservorrath im Behälter wird durch besondere, mittelst Wasserkraft getriebene Druckpumpen unterhalten. Anfangs sollte dieses Wasser nur zum Löschen benutzt werden; allein der hohe und constante Druck machte es vortheilhaft, dasselbe auch zum Speisen der Dampfkessel und zu Heizzwecken in den Spinnereien anzuwenden; außerdem werden etwa 12 Wohnhäuser daraus versorgt und gelegentlich geringe Mengen zu Bauzwecken u.s.w. entnommen, doch ist die Gesammtmenge des so dem eigentlichen Zwecke entzogenen Wassers so gering, daß der Druck in den Röhren nicht darunter leidet. Die Benutzung der Leitung für die Stadt im Allgemeinen ist daher auch nicht zugegeben worden, da die Wirksamkeit des ganzen Systems bei ausbrechendem Feuer hauptsächlich von dem Druck in den Hauptröhren abhängt und dieser nicht auf der erforderlichen Höhe zu erhalten wäre, wenn das Wasser zu häuslichen Zwecken allgemeine Anwendung fände.

Vor 1850 hatten die großen Fabrikgesellschaften in Lowell ihr Eigenthum nur selten gegen Feuersgefahr versichert, oder sich vielmehr auf einen Reservefond aus dem Gewinne verlassen, welcher zum Ersatz von Feuerschäden diente. Man hatte gleich Anfangs ein wirksames Ueberwachungssystem eingerichtet, alle Sorge gegen Entstehung von Feuer angewandt, und die Löschvorrichtungen im guten Stande erhalten. Im Jahr 1850 wurde ein Verband für gegenseitige Versicherung gebildet, der nach und nach einige Abänderungen erlitt. Wie derselbe jetzt besteht, |95| veranlaßt er für die Fabrikoperationen nur geringe Beschränkungen und bewirkt eine Vertheilung aller Verluste zwischen den Betheiligten je nach deren respectivem Grundcapital. Für Schäden unter 1000 Dollars wird nichts bezahlt, und kein Mitglied braucht mehr als 2 Procent seines Grundcapitals für irgend welchen Verlust zu entrichten.

Das Gesammtvermögen aller Mitglieder des Versicherungsverbandes beträgt 13,600,000 Dollars und der Verlust durch irgend ein Feuer, welchen die Gegenseitigkeit deckt, 272,000 Dollars. Die Versicherung betrifft nur das Eigenthum innerhalb der Grenzen der Fabrikhöfe; eine genaue Schätzung desselben ist nie gemacht worden, man nimmt aber an, daß es bei gewöhnlichen Vorräthen etwa 3/4 des Grundvermögens, oder 10 1/5 Millionen Dollars beträgt. Die Gesammtzahl von Feuerschäden, welche in den 14 Jahren 10 Monaten des Bestehens des Verbandes bis zum 14. April 1865 vergütet wurden, beträgt 15 mit einem Werthe von 141,818 Dollars, oder im jährlichen Durchschnitt 9,560 Dollars. Dieß macht, unter obiger Annahme, durchschnittlich pro Jahr etwas weniger als 1/10 Procent.

In dem Versicherungsvertrag ist die Feststellung der Brandschäden, die häufige Inspection der Löschvorrichtungen und die Ausschließung einzelner Mitglieder vorgesehen. Seit dem Bestehen dieser Einrichtung hat man viel für die Verbesserung des Löschapparates gethan und große Kosten darauf verwandt. Die Röhrenstränge durch die Fabrikhöfe und die Verbindungen zwischen den einzelnen Höfen bildeten eine unregelmäßige Linie 8zölligen Rohres von etwa 3 englischen Meilen Länge und der Form eines Hufeisens; dieselbe war an einem Punkt in der Nähe der Spitze des Schuhes mit dem Wasserbehälter verbunden; im Jahr 1853 wurde dieß dahin sehr verbessert, daß man auch die Enden der Hufeisenlinie durch ein gleich weites etwa 3/4 Meile langes Rohr verband. Seitdem geht das in irgend einem Hofe aus dem Behälter entnommene Wasser durch das 12zöllige Rohr nach dem 8zölligen und dann durch beide Schenkel dieses letzteren nach dem Abzugspunkte. In jedem Fabrikhofe befindet sich eine Anzahl von Druckpumpen, welche durch Wasserkraft bewegt und zum sofortigen Gebrauche im Stande gehalten werden; sie pressen das Wasser direct in das 8zöllige Rohr und jeder nicht von dem Hauptrohr entnommene Ueberschuß geht nach dem Behälter hinauf.

Jeder Fabrikhof hat zahlreiche Schlauchhähne, nämlich durchschnittlich einen auf je 50 Fuß des Hauptrohres an der Vorderseite der Spinnerei, und fast eben so viele an der Rückseite; ungefähr an einem Drittel dieser Hähne ist beständig ein Schlauch von hundert Fuß Länge |96| mit seinem Mundstück befestigt, der durch ein kleines Gebäude, worin er fertig zum Gebrauche hängt, vor dem Einfluß des Wetters geschützt ist. Reserveschläuche für die übrigen Hähne liegen bereit, und Leitern mit den einzelnen Stockwerken entsprechenden Absätzen sind an verschiedenen Stellen an den Seiten und Enden der Gebäude aufgestellt und dienen zur Rettung der Arbeiter und zu anderen Zwecken beim Löschen. Es führen ferner Rohrstränge von etwa 4 Zoll Durchmesser von den Hauptleitungen nach den Spinnereien und zwar bis nach dem Dach hinauf; in jedem Stockwerke befindet sich an diesen Leitungen ein Schlauchhahn mit stets daran befestigtem Schlauch und Mundstück. Im Allgemeinen hat jede Treppenflux eine solche Leitung und der Hahn befindet sich mit der Röhre im Saale so nahe wie möglich am Treppenabsatz. Dadurch wird bewirkt, daß die Löschmannschaft länger auf ihrem Posten verweilen kann, indem diese Einrichtung genügende Sicherheit bietet.

Die bis 1845 gebauten Spinnereien hatten alle ziemlich 156 Fuß Länge, 45' Tiefe und außer Boden und Keller vier Stockwerke; sie haben gewöhnlich ein in der Mitte der Front vorspringendes Treppenhaus. Die neueren Spinnereien sind meistens größer und haben zwei oder mehrere Treppen so wie eine entsprechende Anzahl Röhrenleitungen und Schlauchhähne. Diese Röhren sind stets mit Wasser unter hohem Druck gefüllt und zum Gebrauche bereit.

Versuche haben gezeigt, daß in einem der am ungünstigsten gelegenen Fabrikhöfe außerhalb des Gebäudes vier Schlauchhähne mit 3/4zölligen Mundstücken gleichzeitig gespeist werden und das Wasser auf eine verticale Höhe von etwa 75 Fuß über den Mundstücken werfen können; bei 8 Hähnen verminderte sich diese Höhe auf 60 Fuß. Bei diesem Versuche war keine der Druckpumpen in Thätigkeit, sondern alles Wasser wurde dem Behälter entnommen. In einigen Fällen, wo die Druckpumpen mehrerer Spinnereien in Thätigkeit waren, konnten 25 und mehr Schlauchhähne gleichzeitig wirksam benutzt werden. Bei Ausbruch von Feuer wird der nächste Apparat so schnell als möglich in Thätigkeit gebracht, und wenn es wahrscheinlich ist, daß mehr Wasser erfordert wird als der Behälter unter geeignetem Druck zu liefern vermag, so bringt man die Druckpumpen in einer oder mehreren Spinnereien in Gang, und sollte eine sehr große Wassermasse benöthigt werden, so treten auch noch die Pumpen an anderen Stellen der Stadt mit hinzu. Es trifft sich dann häufig, daß nachher mehr Wasser im Behälter ist, als vorher, da das zuviel gepumpte Wasser demselben zugeführt wird.

Sicherheitsventile, ähnlich denjenigen der Dampfkessel, befinden sich |97| an verschiedenen Stellen der 8zölligen Röhre, um hier einen zu hohen durch die Druckpumpen hervorgebrachten Druck zu verhüten.

Brausen oder Sprühröhren wurden seit kurzer Zeit in ausgedehnter Weise eingeführt und werden in Verbindung mit dem Behälter und Röhrensysteme als die wirksamste Löschvorrichtung betrachtet. In einigen Theilen einer Spinnerei verbreitet sich das Feuer mit solcher Geschwindigkeit über einen ganzen Arbeitsraum, daß Schlauchhähne oder andere gewöhnliche Löschvorrichtungen ganz unwirksam dagegen erscheinen. In solchen Fällen scheint eine gute Brause den größten erzielbaren Schutz zu bieten.

In Lowell besteht eine solche Brause aus einem mit kleinen Löchern versehenen Röhrennetz, welches so angeordnet und gerichtet ist, daß beim Oeffnen des Verbindungsventils zwischen Brause und Hauptleitung das Wasser nach allen Theilen des Netzes hin- und aus den Oeffnungen mit hinreichender Kraft und so vertheilt ausströmt, daß jeder Theil des zu beschützenden Raumes in der kürzesten Zeit gänzlich durchnäßt wird.

Diese Idee ist keineswegs neu, aber sie ist wohl nirgends in größerer Ausdehnung und systematischer ausgeführt worden als in Lowell. Die erste Brause wurde 1845 im Local der Schlagmaschinen der Suffolk Manufacturing Company von J. Wright, dem Agenten der Gesellschaft, aufgestellt. Bekanntlich ist dieser Theil der Spinnerei in Folge der Wirkung der Maschinen auf die Baumwolle und besonders auf die oft in derselben befindlichen fremden Stoffe sehr der Feuersgefahr ausgesetzt.

Nach Erbauung des Wasserbehälters wurde der Nutzen der damit verbundenen Brausen so einleuchtend, daß diese bald in den Schlagmaschinen-Localitäten aller Spinnereien Lowell's eingeführt wurden. Im Jahre 1852 und 1853 wurden sie in den Dachräumen der Spinnereien angebracht. In einer der älteren, welche Schieferdächer haben, wurde ein sechszölliges Rohr von der Hauptleitung in den Fabrikhof und nahe der Mitte des Fabrikgebäudes bis zur Höhe der wenige Fuß unter dem Firstbalken befindlichen durchlöcherten Röhre emporgeführt und in einer geraden Linie über die ganze Länge der Fabrik fortgesetzt; die Weite der letzteren Röhre nahm von 5 Zoll in der Mitte auf 3 Zoll an den Enden ab und sie hatte auf jeden Fuß ihrer Länge zwei Löcher von 3/16 Zoll Durchmesser, welche nach verschiedenen Richtungen gebohrt waren, daher so weit wie möglich alle Theile des Daches benetzen konnten. Das Wasser, welches die Decke getroffen hat, fällt zum großen Theil in die unteren Stockwerke herab.

Das die Brause mit dem Hauptrohr verbindende Ventil befindet sich in oder auf dem Erdboden, meist in einer Grube nahe an der Fabrik, |98| so daß es stets leicht zugänglich ist; da das Wasser in dem Hauptrohr immer hohen Druck hat, so kann die Brause in kürzester Zeit in Wirksamkeit gesetzt werden.

Die Dachbrause wird als ein sehr großer Schutz gegen ausgedehnte Feuerschäden betrachtet, da man mittelst derselben bedeutende Wassermassen oben in der Fabrik anwenden kann, wo dieß sonst schwierig seyn würde. Man nimmt an, daß dieser Apparat etwa 400 Gallons Wasser in der Minute liefert; man beabsichtigt ihn jedesmal nur wenige Minuten lang zu gebrauchen, es sey denn, daß das Feuer auf das Dach beschränkt ist, denn damit er recht wirksam ist, müssen die meisten Schlauchhähne geschlossen seyn.

Zwischen 1853 und 1859 sind in den meisten Krempel- und Spinnräumen der Baumwollspinnereien Brausen eingeführt worden, da diese Localitäten der schnellen Verbreitung des Feuers sehr ausgesetzt sind. Im Jahre 1859 wurde bestimmt, daß alle diese Localitäten, sowie diejenigen der Schlagmaschinen und die sonstigen Orte, welche schwer zugänglich und der Verbreitung des Feuers förderlich sind, Brausen erhalten müssen.

Versuche haben dargethan, daß 450 Gallons in der Minute ziemlich die größte Wassermenge ist, welche in einigen Höfen aus dem Behälter allein entnommen werden kann, ohne den Druck zu sehr zu vermindern. Sollte ein großes Feuer entstehen, während die Canäle abgeleitet sind, was oft während der Nacht oder an Feiertagen geschieht, um Reparaturen vornehmen zu können, wo dann die Druckpumpen nicht gehen können, so müßte die Wasserzufuhr allein dem Behälter zur Last fallen. Bei Ingangsetzung nur einer Abtheilung können in diesem Falle die Brausen mit Nutzen angewandt werden, aber bei einem großen Feuer würde der Wasserzufluß für alle vorhandenen Löschapparate viel zu gering seyn. Das Mittel hiergegen ist ein weiteres Hauptrohr, welches zur Vervollkommnung des Systems in Aussicht genommen ist.

Die folgende Beschreibung der Apparate der Tremont-Spinnerei, welche 1863 aufgestellt wurden, wird die in Lowell angenommene Brauseneinrichtung noch verdeutlichen.

Das Gebäude ist etwa 440 Fuß lang und innen 70 Fuß breit; es hat fünf vollständige Stockwerke und ein fast flaches Dach. Die Böden sind von Holz und werden von zwei Reihen Pfeilern getragen.

Die Balken sind etwa 16 Zoll stark und liegen 8 Fuß auseinander; die Böden bestehen aus dreizölligen, direct auf die Balken gelegten Planken mit einer Breterlage oben und einer unten zwischen den Balken zur Herstellung der Decke. Die drei oberen Stockwerke haben Brausen, welche in jedem Stockwerke in drei Abtheilungen angeordnet sind. Jede Abtheilung |99| wird durch ein aufsteigendes gußeisernes Rohr gespeist, welches 6 Zoll weit, mit dem achtzölligen Hauptrohr in dem Fabrikhofe verbunden ist und dessen Verschluß in einer Vertiefung im Erdboden tief genug liegt, um vor dem Frost geschützt zu seyn. Der Griff dieses Verschlusses reicht über den Boden hervor und ist also stets zugänglich. Das Steigrohr geht außerhalb des Gebäudes zwischen den Fenstern in die Höhe, um nicht vom Feuer getroffen zu werden, wenn es bei einem Brand nicht mit Wasser gefüllt ist. Im Niveau der durchlöcherten Röhren im dritten und vierten Stockwerke sind die Steigröhren durch die Mauer geführt, und innen mit den horizontalen Leitungsröhren verbunden, welche gerade unter den Deckbalken dicht an der Fabrikwand liegen und nach jeder Richtung sich so weit erstrecken wie die Brausen-Abtheilung, nämlich etwa 70 Fuß. Die horizontalen Leitungen nehmen mit der Entfernung vom Steigrohre an Durchmesser ab. In Zwischenräumen von etwa 8 Fuß, entsprechend den Fensteröffnungen, zweigen sich schmiedeeiserne durchlöcherte Röhren von den horizontalen Leitungen ab; sie gehen erst aufwärts als kurze verticale Röhren von einer Länge gleich der Balkenstärke, bis sie die Höhe der Decke zwischen den Balken erreichen, dann quer durch die ganze Breite des Gebäudes, in der Mitte der Fenster, und dicht an der Decke der Fabrikräume hin. Die Durchmesser dieser durchlöcherten Röhren nehmen mit der Entfernung von der horizontalen Leitung ab, und zwar von 1 1/2 bis zu 3/4 Zoll. Die Löcher sind 1/10 Zoll weit und stehen an beiden Seiten der Röhre 18 Zoll auseinander, so daß jede Linie etwa 92 Löcher hat. Die Löcher reichen ein wenig über die Röhre hervor, so daß der Wasserstrahl die Decke einige Zolle von der Röhre trifft. Das mit großer Gewalt ausströmende Wasser folgt dann der Decke und fällt in kurzen Zwischenräumen in Tropfen herab, wobei ein Theil desselben die Balken erreicht, welche auf jeder Seite der durchlöcherten Röhren beiläufig 3 1/2 Fuß entfernt sind. Im oberen Stockwerk steigt die Decke in der Mitte an, der Steigung des Daches entsprechend; das horizontale Leitungsrohr liegt in der Mitte des Locals und die engen Röhren zweigen sich nach jeder Seite ab und sind ebenso durchlöchert, wie die in den unteren Stockwerken.

Die ganze Länge der durchlöcherten Röhren in den drei Stockwerken der Fabrik beträgt etwas über zwei engl. Meilen, da jede Abtheilung 1260 Fuß mit etwa 1650 Oeffnungen hat. In einer Abtheilung ist die Gesammtfläche der Oeffnungen für die Vertheilung des Wassers etwa 13 Quadratzoll; die Querschnittsfläche des Steigrohrs ist etwa 28 Quadratzoll, das Verhältniß der Querschnittsfläche des Steigrohrs zur Summe der Flächen aller Vertheilungsöffnungen ist ein wenig größer als 2 : 1. |100| Das Verhältniß der Durchmesser der Röhren im ganzen System ist überall ziemlich dasselbe; so beträgt z.B. die Summe der Flächen aller Vertheilungsöffnungen in den Leitungen quer durch die Spinnerei hindurch etwa 0,723 Quadratzoll und die Querschnittsfläche des Rohres an seinem Anfang 1,767 Quadratzoll oder etwas mehr als das Doppelte jener Summe. Genau das Doppelte würde sich ergeben, wenn das Rohr am Anfang einen Durchmesser von 1,357 Zoll hätte, aber diese Röhrengröße kommt im Handel nicht vor.

Die Röhren und Oeffnungen in jeder Brausen-Abtheilung sollen etwa 450 Gallons Wasser in der Minute geben, welche Menge ziemlich Alles ist, was aus den Hauptröhren der Spinnereihöfe von dem Behälter allein hergenommen werden kann, wenn ein genügender Druck erhalten bleiben soll; natürlich kann jedesmal nur eine Abtheilung mit Nutzen arbeiten, wenn nicht die Druckpumpen der betreffenden Spinnerei oder einige der benachbarten in Thätigkeit sind.

Die Fläche, welche eine Brausen-Abtheilung überspannt, ist etwa 10,3 Quadratfuß. Das ausströmende Wasser würde dieselbe in einer Minute etwa 1/14 Zoll hoch bedecken, oder in einer Stunde 4 2/7 Zoll hoch steigen. Der Regenfall während eines Gewitters ist bisweilen ebenso stark in dieser Breite, aber sehr selten. Bis jetzt war noch keine Gelegenheit, die Wirkung einiger der großen Brausen auf ein Feuer kennen zu lernen; viele der kleineren in den Localitäten der Schlagmaschinen sind indessen schon in Anwendung gekommen und haben im höchsten Grade befriedigt. Oft schon sind die größeren Brausen probirt worden, ohne daß ein Feuer zu löschen war; wenn das Verhältniß zwischen der Querschnittsfläche der Röhren und der Fläche ihrer Vertheilungsöffnungen nicht kleiner war als 2 : 1, zeigte sich die Wirkung stets befriedigend; bei Brausen in den unteren Stockwerken, mit kurzen und gut angeordneten Leitungsröhren, war auch bei einem Verhältniß von 4 : 3 die Wirkung gut, doch wird das Verhältniß von 2 : 1 vorgezogen. Der Wasserspiegel des Behälters liegt etwa 100' oberhalb der Firste der höchsten Spinnerei in Lowell. Wenn Brausen ebenso wirksam bei einem geringeren Druck arbeiten sollen, muß das Verhältniß zwischen den Querschnittsflächen der Leitungsröhren und den Flächen der Vertheilungsöffnungen entsprechend größer seyn.

Die folgende Tabelle ist für das Verhältniß 2 : 1 zwischen der Querschnittsfläche des Leitungsrohres und der Summe der Flächen aller von ihr mit Wasser gespeisten Oeffnungen berechnet. Bei dem Verhältniß 4 : 1 kann nur die Hälfte, bei dem Verhältniß 6 : 1 nur ein Drittel der in der Tabelle angegebenen Oeffnungenanzahl gespeist werden.

|101|
Durchmesser der
Leitungsröhre
in Zallen
Zahl der Vertheilungsöffnungen
von verschiedenen Größen, welche
gespeist werden können.
3/16'' 5/32'' 1/8'' 1/10'' 3/32'' 1/16''
8 908 1312 2048 3204 3644 8195
7 696 1004 1568 2452 2788 6274
6 511 738 1153 1802 2050 4610
5 355 513 800 1251 1424 3201
4 1/2 287 415 648 1013 1152 2592
4 227 328 512 801 911 2049
3 1/2 174 251 392 613 697 1568
3 128 185 288 450 513 1153
2 1/2 89 128 200 313 356 800
2 57 82 128 200 228 512
1 3/4 43 63 98 153 174 392
1 1/2 32 46 72 113 128 288
1 1/4 22 32 50 78 89 200
1 14 20 32 50 57 128
3/4 8 12 18 28 32 72
1/2 3 5 8 12 14 32
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