Titel: Zeitschriftenschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 638–640)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322211

Zeitschriftenschau.

Eisenbahnwesen.

Wellenförmige Schienenabnutzung. (Sieder.) Im Gegensatz zu anderen (s. D. p. J. d. Bd., S. 589) behauptet der Verfasser, daß sich bei neuen Schienen bereits ausgeprägte Wellen feststellen lassen, die von Vibrationen beim Walzprozeß herrühren und daß die Bewegung der Fahrzeuge zum Teil ein Auslöschen, zum Teil aber auch eine Vergrößerung dieser Unebenheiten bewirken. Im letzteren Falle sind diejenigen Schwingungen von wesentlichem Einfluß, die auftreten, wenn durchgebogene Teile des Wagens bei Unterbrechung der Beanspruchung in ihre Ruhelage zurückkehren. In erster Linie kommt hierbei die Durchbiegung der Laufradachse in Betracht die unter gewöhnlichen Verhältnissen bei Vollspur so stark ist, daß die Ebenen der Laufräder in einem Winkel von etwa 1 : 500 nach außen geneigt sind. Wenn auch das Gewicht des Motors dieser Durchbiegung zum Teil entgegenwirkt, so wird sie andererseits durch die Zugkraft des Motors vermehrt. Seitliches Anlaufen des Spurkranzes wirkt gleichfalls ein und schließlich bewirkt das Nachbleiben des Außenrades in Kurven eine Verdrehung der Achse.

Da die Spurkränze in den Rillen ein gewisses Spiel haben, so wird der Wagen auf der geraden Strecke infolge der Schlingerbewegungen sich schräg zum Gleis stellen können, so daß auch dort für den Bewegungsvorgang ähnliche Verhältnisse wie in den Kurven vorhanden sind. Geht man davon aus, daß bereits Wellen auf den Schienen vorhanden sind, so können bei geringen Geschwindigkeiten die Räder diesen Wellen folgen; ja, da die Wagenfedern beim Befahren der Seiten des Wellenberges exzentrische Drucke ausüben, werden beschleunigende und verzögernde Kräfte vorhanden sein, die ein Gleiten der Räder und damit eine stärkere Abnutzung an diesen Stellen hervorbringen werden. Das Befahren mit geringer Geschwindigkeit wird daher eine Abnutzung der Wellenberge zur Folge haben. Bei größeren Geschwindigkeiten wird das Rad jedoch dem Federdruck und damit der Wellenkurve nicht mehr folgen, sondern nach dem Aufschlagen auf den tieferen Teil der Welle den folgenden Wellenberg frei überfliegen. Der Bewegungsvorgang ist dann dem Dahinkollern einer Gummikugel auf einer unebenen Fläche zu vergleichen. Wesentlich ist nun, daß in dem Augenblick, wo das Rad nicht mehr fest an der Schiene anliegt, die in der Achse vorhandenen Spannungen beseitigt und damit Schwingungen des Radsatzes hervorgerufen werden. Diese Schwingungen werden bewirken, daß jenseits einer Welle weitere Wellen entstehen. In Kurven wird die Außenschiene für die Wellenbildung günstigere Verhältnisse aufweisen als die Innenschiene, da das äußere Rad in der Regel eine geringere Geschwindigkeit besitzt, als der Wagengeschwindigkeit entspricht. Der umgekehrte Fall wird bei Kurven mit Auflauf eintreten, wenn die Radien nicht klein genug sind, besonders, wenn an den betreffenden Stellen regelmäßig scharf gebremst wird. In der Geraden wird die Wellenbildung dann ungleich auftreten, wenn ein Gleisstrang tiefer als der andere liegt. Denn auf dem tieferen Strang erfahren die Räder eine Mehrbelastung, ferner wird ein Anlaufen des Spurkranzes stattfinden und schließlich werden bei eingeschalteten Motoren die Räder auf dieser Seite stärker zu ziehen haben, so daß das Abspringen des tieferen Rades behindert ist.

Zur Abhilfe schlägt der Verfasser vor, die Gleise so einzuregulieren, daß die Schlingerbewegung der Wagen durch die Gleislage nicht unterstützt wird, d.h. Knicke und Ausbauchungen der Gleise müssen zum Verschwinden gebracht werden. Ferner ist die Spurweite der Gleise mit der der Radsätze in Uebereinstimmung zu bringen, so daß das Spiel des Radsatzes innerhalb des Gleises soviel als möglich eingeschränkt wird. Bei Neuanschaffungen von Wagen sollen Untergestelle mit großem Radstand gewählt werden. Schließlich empfiehlt der Verfasser als „besonders geeignetes“ Hilfsmittel die beiden Räder einer Achse mit verschiedenen Durchmessern |639| auszuführen, die kleineren Räder mit breiten Spurkränzen zu versehen und den Achsen in den Achslagern reichliches Spiel zu geben.

Schienen, die bereits scharf ausgeprägte Wellen besitzen, sollen vermittels eines Handhobels oder einer Schleifmaschine abgehobelt werden. Ferner soll jede neu verlegte Schiene einer sorgfältigen Bearbeitung unterzogen werden. Um die mit den schädlichen Wagenbewegungen gleichzeitig auftretenden Gleisbewegungen zu bremsen, soll eine scharfkörnige Sandunterlage verwendet werden. (Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen 1907, S. 329–333.)

Pr.

Gebläse.

Kreiselgebläse für hohen Druck. (A. Rateau.) Rotierende Maschinen zur Luftförderung sind bis jetzt nur da angewendet worden, wo es sich um niedere Drucke (bis etwa 1 m Wassersäule) handelte. Rateau hat seit 1899 die Einführung von Turbogebläsen auch für hohe Drucke mit großem Erfolg unternommen. Das erste von einer Dampfturbine angetriebene Gebläse ergab bei 20200 Umdrehungen i. d. Minute und einer sekundl. geförderten Luftmenge von 0,66 cbm eine Luftpressung von 5,7 m Wassersäule und einen Gesamtwirkungsgrad von Gebläse und Turbine von über 30 v. H. Die Turbine und das Gebläse arbeiteten nur mit einem Schaufelrad. Die Anordnung mehrerer Kreiselräder, hintereinander geschaltet, ergibt höhere Luftpressungen. So kann ein Gebläse mit drei Rädergruppen zu je neun Rädern eine Luftverdichtung bis auf 5 at erzeugen. Die in einem Rad verdichtete Luft wird durch einen U-förmig gebogenen Kanal dem nächsten Rad zugeführt. Die innere Einrichtung der Gebläse gleicht fast vollkommen derjenigen der Kreiselpumpen für Wasserförderung gegen hohen Druck. Eine zu hohe Erwärmung der verdichteten Luft wird durch Wasserkühlung verhindert. Zu diesem Zwecke sind die Umführungskanäle mit einem Wassermantel umgeben; neuerdings läßt man auch durch die in dem letzten Teil der Umführungskanäle eingebauten hohlen Leitschaufeln Kühlwasser strömen. Einspritzen von Wasser in den Pumpenraum hat sich bei den hohen Radgeschwindigkeiten nicht bewährt.

Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines Gebläses dient der Wirkungsgrad d. i. das Verhältnis der Leistung der Antriebsmaschine zur Leistung des Gebläses. Letztere kann von verschiedenen Gesichtspunkten aus betrachtet werden. Man kann darunter die Arbeit verstehen, die unter isothermischer Kompression der geförderten Luftmenge vom Anfangs- auf den Enddruck geleistet wird und leicht zu berechnen ist. Meist aber verläuft der Kompressionsvorgang nicht isothermisch, bei mangelnder Kühlung annähernd adiabatisch; hierfür kann die theoretische Kompressionsarbeit ebenfalls leicht bestimmt werden, die aber erheblich höher ist als die isothermische. Bei genügender Kühlung wird die wirkliche Kompressionsarbeit etwa in der Mitte liegen. Ist λ das Verhältnis der wirklichen Temperaturerhöhung zur Temperaturerhöhung bei adiabatischer Kompression, Ai die isothermische, Aa die adiabatische Kompressionsarbeit, so ist die theoretische Arbeit A bei der gemessenen Temperaturerhöhung = Ai + λ (Aa – Ai). Auch dieser Wert A kann als Grundlage für die Bestimmung des Wirkungsgrades dienen. Jedenfalls sollte bei dessen Angabe auch immer der Bezugswert mitgeteilt werden. Im Interesse der Einheitlichkeit werde die isothermische Kompressionsarbeit als Bezugswert festgelegt; das ist auch das in Wirklichkeit anzustrebende Kompressionsverfahren. Die Luftmengen sind durch möglichst genaue Geschwindigkeitsmessungen festzustellen. Auf gleiche Weise ist bei Kolbenkompressoren zu verfahren, um einen richtigen Vergleich anstellen zu können. Bei letzteren ist es üblich, das Verhältnis der indizierten Arbeiten aus den Indikatordiagrammen unter Annahme eines unsicheren volumetrischen Leistungskoeffizienten als Wirkungsgrad zu betrachten. Daneben erscheinen die Ergebnisse von Turbogebläsen vielfach ungünstig. Wird der Wirkungsgrad einwandfrei durch Vollpumpen eines geeichten Behälters bestimmt und der Gesamtwirkungsgrad auf die im Dampf verfügbare Arbeit bezogen, so ergeben sich für das Turbokreiselgebläse gleiche und noch günstigere Werte wie für Kolbenkompressoren. An einem Turbogebläse der Société des Turbomoteurs wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Nummer des Versuchs 1 2 3 4 5
Eintrittsdruck der Luft at
Austrittsdruck „ „ „
Eintrittstempe. „ „ °C
Austrittstemper. „ „ „
Angesaugte Luftmenge in
cbm/Sek
Isothermische Arbeit in PS
Nutzarbeit d. Dampfes i. PS
Gesamtwirkungsgrad von
Turbine u. Gebläse i. v. H.
Wirkungsgrad d. Gebläses
in v. H
0,995
4,75
27,1
72,5

0,856
178
468

38,0

59,8
0,993
4,5
28,6
78,5

0,985
197
508

38,7

61,0
0,995
4,315
27,0
79,0

1,076
213,5
530

40,3

63,5
0,995
3,52
25,9
80,0

1,381
234
560

41,8

66,0
0,97
3,417
30,0
87,3

1,358
223
557

40,0

63,0
Umdrehungen i. d. Min. 4000

Das Gebläse war auf die oben angegebene Weise gekühlt. Bei neueren Maschinen hofft man durch vollkommenere Kühlvorrichtungen noch bessere Werte zu erzielen. Die Hauptvorteile der Kreiselgebläse sind dann geringe Raumabmessungen im Vergleich zu Kolbenkompressoren, namentlich wenn es sich um geringe Luftpressungen wie bei Hochöfen, Kuppelöfen und Bessemerbirnen handelt. Die Einfachheit in der Ausführung gewährleistet eine leichte Aufstellung und Bedienung und eine billige Herstellung; die Luftförderung ist vollkommen gleichmäßig. Ein unbeabsichtigtes Schließen der Luftleitung verursacht für das Turbogebläse keine Störung; Sicherheitsventile in der Windleitung können entfallen. Es besteht eine leichte Regelbarkeit der Fördermenge durch die Tourenzahl oder durch Verengung der Eintritts- oder Austrittsleitung. Auch kann die Luftpressung bei gleicher Fördermenge leicht geregelt werden. Der Antrieb der Kreiselgebläse kann durch Elektromotore und Dampfturbinen erfolgen; namentlich sind sie auf Hüttenwerken am Platze, wo die Turbinen mit dem Abdampf der absetzend arbeitenden Förder- und Walzwerksmaschinen unter Zwischenschaltung eines Dampfakkumulators sehr günstig arbeiten. (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure S. 1296–1305.)

M.

Lokomotivbau.

Rangierlokomotive. (Perkins) Eine kürzlich von der General Electric Company hergestellte Rangierlokomotive wiegt 37 ½ t und soll eine Anfahrzugkraft von 18200 kg ausüben. Sie ist hierzu mit vier 175 PS – Motoren ausgerüstet, deren Gewicht halb auf der Achse und halb auf dem Drehgestell ruht. Zum Betriebe dient Gleichstrom von 250 Volt, der sowohl von einer dritten Schiene als auch von einer Oberleitung abgenommen werden kann. Der Wagenkasten ist ganz aus Stahl gebaut mit einem Führerstand in der Mitte und abgeschrägten Räumen an den Enden. Die Lokomotive ist 6,7 m lang, 2,9 m breit und etwas über 3,6 m hoch. Die Drehgestelle haben 1,98 m Radstand und sind mit Laufrädern von 915 mm Durchm. ausgerüstet. Die Drehzapfenentfernung beträgt 4,7 m. (Elektr. Kraftbetriebe u. Bahnen 1907, S. 334.)

Pr.

Materialienkunde.

Wasserdichter Beton. Die Wasserdichtigkeit des Betons wird entweder durch eine Oberflächendichtung oder durch Dichtung der ganzen Betonmasse erzielt.

Im ersten Falle erhält die zu dichtende Betonsohle, welche an sich wasserdurchlässig bleibt, einen Estrich von rd. 2 cm Stärke aus Zement und Sand im Verhältnis 1 : 1. Außerdem wird die Oberfläche noch mit Zementmilch abgebürstet. Ferner |640| werden Anstriche, die aus Teererzeugnissen und fetten Oelen bestehen, verwendet. Auch wird empfohlen, eine Mischung von Alaun- und Seifenlösung aufzutragen oder die Oberfläche mit Keßlerschen Fluaten zu tränken.

Die genannten Mittel versagen bei einer Oberflächenbeschädigung. Sicherer ist daher, die ganze Betonmasse in sich möglichst wasserdicht zu machen, indem man die Poren und ihre Verbindungen möglichst verkleinert, so daß die Vorwärtsbewegung des Wassers verlangsamt wird und sich in den Poren aus dem Wasser Sinkstoffe ablagern.

Man muß die Zuschlagstoffe, Kies und Sand, so wählen, daß die Raume zwischen Stücken von annähernd gleicher Korngröße immer wieder durch Stücke einer nächst kleineren Korngröße ausgefüllt werden. Die noch leer bleibenden, sehr kleinen Zwischenräume sind vollständig mit Zement auszufüllen. Durch die große Zementmenge werden derartige wasserdichte Betonarbeiten sehr verteuert. Man kann jedoch durch Ersatz eines Teiles des Portlandzementes durch Fettkalk auf billigere Weise einen wasserdichten Beton herstellen. Taylor in Boston hat mit 25 mm starken Probekörpern aus Zement-Kalk-Sandmörtel Wasserdruckversuche angestellt und gemessen, wieviel Wasser nach zehn Minuten in der elften Minute durch die Körper ging. Einige Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt:


Mörtelmischung in

Zugfestigk. in kg/qcm
nach
Wasser-
durchlässigk.
in ccm nach
28 Tagen
Portland
zement
Weiß-
Kalk

Sand

7 Tagen

4 Monaten
10 30 21,0 25,2 7,94
7,5 2,5 30 18,5 17,8 3,50
5 5 30 10,5 15,4 0,10

Die Wasserdichtigkeit wird bedeutend erhöht auf Kosten der Festigkeit durch steigenden Zusatz von Fettkalk. Wird jedoch der Fettkalk durch magere Kalke oder besser durch Romanzemente ersetzt, so wird die Festigkeit der Betonmischung nur wenig verändert, während die Dichtigkeit, wenn auch in geringerem Maße als bei Verwendung von Fettka k, zunimmt. Das beste Ergebnis erzielt Taylor bei sechs Teilen Portlandzement, vier Teilen Romanzement und dreißig Teilen Sand.

Nach sieben Tagen betrug die Zugfestigkeit 17,5 kg/qcm, nach vier Monaten sogar 30,8 kg/qcm, also noch mehr als bei alleiniger Anwendung von Portlandzement. Die Wasserdurchlässigkeit betrug bei 28 Tage alten Probekörpern nur 3,40 cbm gegen 7,94 ccm bei Portlandzement-Sand-Körpern. Die Durchlässigkeit ist also um mehr als die Hälfte vermindert. (Zement und Beton 1907, S. 248–251.)

Dr.-Ing. P. Weiske.

Straßen- und Kleinbahnen.

Straßenbahnwerkstätten. (Wood.) Die Werkstätten der Omaha and Council Bluffs Street Railway Company sind 75 m lang und 37 m breit. Die Seitenwände sind aus Beton hergestellt und der Innenraum ist durch fünf feuersichere Wände unterteilt. Die feuersicheren Wände sind bis übers Dach geführt und die Durchgänge mit doppelten feuersicheren Türen versehen. Ferner sind in allen Räumen Regenvorrichtungen vorgesehen, die in der Lackierwerkstatt zwischen den Wagen in gleicher Höhe mit dem letzteren, in anderen Werkstätten unter der Decke angebracht sind. Zur Speisung dient ein 10 m über dem Dach angebrachter Behälter der 180 cbm faßt Mit Schläuchen versehene Anschlüsse an die städtische Wasserleitung sind gleichfalls zahlreich vorhanden.

Die Inspektionsgruben sind nicht nur durch Aussparungen zwischen den Gleispaaren hergestellt, sondern die Gleise sind auf freistehende Betonpfeiler verlegt. Die Gruben sind infolgedessen geräumiger; ferner können nach Entfernen von Stücken der hierzu unterteilten Schienen Radsätze nach unten aus den Drehgestellen herausgenommen werden. Hierdurch wird ein Anheben des Wagenkastens und der Drehgestellrahmen erspart. Die mit Gruben versehenen Gleise werden von einem Laufkran bestrichen; ferner sind in den Gruben Druckluftzylinder zum Heben von Lasten angebracht. (Street Railway Journal 1907, Bd. I, S. 1092 – 1097.)

Pr.

Wasserkraftanlagen.

Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Wasserkraftanlagen durch hydraulische Aufspeicherung. Das Verfahren, in den Zeiten schwachen Strombedarfes von Wasserkraft-Elektrizitätswerken, insbesondere des Nachts, das überschüssige Kraftwasser durch eine aus dem Stromnetz gespeiste, elektrisch angetriebene Hochdruck – Kreiselpumpe in ein hochgelegenes Sammelbecken zu fördern, aus dem es entnommen wird, wenn starker Strombedarf eintritt und so zur Erhöhung der verfügbaren Gesamtleistung beiträgt, ist von der Firma Gebr. Sulzer in Winterthur bereits im Jahre 1894 für eine Weberei in Creva-Luino (Italien) ausgeführt worden. In größerem Maßstabe wurde es bei dem Elektrizitätswerk Olten-Aaarburg (Schweiz) angewendet, das zehn Turbinen von je 300 PS bei 28,5 Umdrehungen i. d. Min. enthält und im Jahre 1898 erweitert werden sollte. In etwa 970 m Entfernung von dem Maschinenhaus ist etwa 300 m darüber ein Sammelbecken von 43,4 × 43,6 qm Grundfläche angelegt worden, das bei 6 m Spiegelschwankung etwa 12000 cbm faßt. Dieses wird, wenn das Kraftwerk Strom übrig hat, durch eine dreistufige Sulzer-Hochdruck-Kreiselpumpe von 133 l i. d. Sekunde und 1200 Umdreh. i. d. Min. durch eine 1000 m lange Druckleitung gefüllt, die 800 PSe Leistung erfordert, und gibt es bei erhöhtem Strombedarf an eine Kreiselturbine von Piccard, Pictet & Co. in Genf wieder ab. Der Wirkungsgrad der teilweise von innen beaufschlagten Turbine, die je nach der Wassermenge 950-1200 PS leisten kann, beträgt bis zu 78,5 v. H. bei Vollast. (Zeitschr. f. d. ges. Turbinenwesen 1907, S. 332–337.)

H.

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