Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1909, Band 324 (S. 603–608)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj324/ar324185

Polytechnische Rundschau.

Eine 1200 V-Gleichstrombahn.

Auf der 25 km langen Strecke Stockton–Lodi der Central California Traction Company wird bis auf einen kleinen Teil den Fahrzeugen Gleichstrom mit 1200 V Spannung zugeführt. Hierzu wird eine etwa 18 kg/m schwere dritte Schiene verwendet, die in Abständen von etwa 3,6 m durch Träger aus schmiedbarem Eisenguß gehalten wird. Diese Träger sind auf 3 m langen Querschwellen befestigt. Die 35 t schweren Wagen sind mit vier 75 PS-Motoren ausgerüstet, die mit einer Zahnradübersetzung von 23 : 51 den Fahrzeugen 80 km/St, als höchste Fahrgeschwindigkeit verleihen. In Stockton, wo auf 3 km Länge den Fahrzeugen aus einer Oberleitung über Rollenstromabnehmer Strom von 550 V Spannung zugeführt wird, beträgt die Höchstgeschwindigkeit nur 35 km/St.

Von besonderem Interesse ist eine auf jedem Fahrzeuge befindliche Hilfsmaschine, die bei der Fahrt mit 1200 V einen Strom von 600 V zur Speisung der Steuerschalter, der Beleuchtung, des Motorkompressors und der Heizung liefert. Sie besitzt einen Anker mit zwei Wicklungen, die in gemeinsamen Nuten übereinander angeordnet und jede zu einem besonderen Kommutator an verschiedenen Enden des Ankers geführt sind. Die Leistung beträgt etwa 10 KW. Beim Uebergange von der mit 550 V auf die mit 1200 V gespeiste Strecke gelangt der Rollenstromabnehmer auf ein stromloses Stück der Fahrleitung; infolgedessen fällt der den entsprechenden Stromkreis schließende elektrisch gesteuerte Hüpfer selbsttätig in die Ausschaltstellung. Läuft hierauf der Gleitschuhstromabnehmer auf die dritte Schiene auf, so wird der 1200 V-Hüpfer geschlossen, die Hilfsmaschine läuft an und die Hilfsstromkreise werden gespeist. |604| Bei der Fahrt in umgekehrter Richtung wiederholen sich die Vorgänge entsprechend. Der Wagenführer muß jedoch den 550 V-Hüpfer mittels eines besonders einzuschaltenden Steuerstromes schließen. Ferner muß bei jedem Uebergange auf eine andere Betriebsspannung der eine Stromabnehmer aus- und der andere eingeschaltet werden. Die beiden angegebenen Hüpfer sind derart gegeneinander verriegelt, daß immer nur einer von ihnen geschlossen sein kann. Bemerkenswert ist, daß die beschriebenen Vorgänge sich während voller Fahrt abspielen.

Um einen Vergleich zwischen dem Energieverbrauch des 550 Voltbetriebes und des 1200 Voltbetriebes zu erhalten, wurde dieselbe Strecke unter Verwendung gleich großer Motoren in den Fahrzeugen ein halbes Jahr lang mit der einen und ein weiteres halbes Jahr lang mit der anderen Spannung betrieben. Es ergab sich hierbei, daß die Antriebsmaschinen der Stromerzeuger für die höhere Spannung 9,1 v.H. weniger Energie als die für die 550 V Stromerzeuger verbraucht hatten, wobei überdies die ersteren sehr ungünstig belastet waren und mit einem entsprechend verringerten Wirkungsgrade arbeiteten. Die Anfahrstromstärke bei 1200 V beträgt etwa 150 Amp.; dieser Strom geht bei der Steigerung bis zur vollen Fahrgeschwindigkeit auf etwa 70 Amp. herab. Isolationsschwierigkeiten haben sich bei der höheren Betriebsspannung nicht ergeben, trotzdem bei den hohen Sommertemperaturen die Wagen täglich 320 km und mehr zurückgelegt haben und im Winter die Gleise bisweilen 120-150 mm tief von Wasser bedeckt waren. Als besonderen Vorteil der höheren Betriebsspannung wird angeführt, daß die ziemlich lange Strecke ohne ein Unterkraftwerk gespeist wird. [Electric Railway Journal Bd. I 1909, S. 738 bis 739].

Pr.

Gebirgslokomotiven.

Mit 4/6 gekuppelten amerikanischen Gebirgslokomotiven hat die italienische Staatsbahnverwaltung ebenfalls eingehende Versuchsfahrten ausgeführt (s. auch D. P. J. 1909, S. 589). Im Jahre 1907 wurden zehn solche Lokomotiven bei der Lokomotivfabrik Baldwin-Philadelphia bestellt, da diese Fabrik imstande war, dieselben in kürzester Zeit zu liefern; außerdem wollte diese Eisenbahnverwaltung Erfahrungen mit amerikanischen Lokomotiv-Baumaterialien sammeln.

Bei den Versuchsfahrten ergaben sich anfangs Unannehmlichkeiten: Brüche im Antriebsmechanismus der Steuerung, großer Dampfverbrauch durch Undichtigkeit der Kolbenringe, großer Kohlenverbrauch infolge unrichtigen Arbeitens der Feuerungsanlage. Diese Uebelstände führten dazu, die Beanspruchung der Versuchslokomotive (No. 7206) zu begrenzen und ihre Leistung unterhalb des Erwarteten zulassen. Die während der Versuchsfahrten ausgeführten Ausbesserungen brachten eine Zunahme der Leistungsfähigkeit, doch nicht derart, daß die Lokomotiven anderen bewährten Gebirgslokomotiven gleichkamen. Sie durchfuhren bei den Versuchen im Gefälle Kurven mit 300 m Radius mit einer Geschwindigkeit von 60 km/St, ohne Schwierigkeiten, aber weniger leicht als z.B. die Lokomotiven der Gruppe 730.

Weiterhin wurden auch Versuchsfahrten mit einer Gebirgslokomotive (No. 4701) mit 5 gekuppelten Radachsen ausgeführt. Die ersten Lokomotiven dieser Bauart, die für die Gebirgsstrecken des Appenins und der Mont-Cenis-Bahn bestimmt sind. Da die Tunnels nicht künstlich entlüftet werden können, war die Möglichkeit gegeben, daß durch Lokomotiven mit größerer Leistung eine Verschlechteung der Tunnelluft herbeigeführt wird durch die größere Menge von Verbrennungsprodukten und von Wasserdampf. Die Versuchsfahrten haben aber ergeben, daß infolge der größeren Geschwindigkeit die Luft keineswegs mehr verschlechtert wird, als es bei den alten Lokomotiven der Gruppe 45 1 der Fall war. Da die Lokomotiven auf diesen Strecken mit dem Führerstand voraus fahren, so bietet die Durchfahrt der Tunnels keine Belästigung des Lokomotivpersonals. Da bei dieser Anordnung der Lokomotive im Zuge der Kessel eine besondere Aufmerksamkeit beansprucht, so wird diese Anordnung nur bei den langsam fahrenden Güterzügen angewendet, aber nicht bei Personenzügen. Die Lokomotiven dieser Bauart entsprechen allen Erwartungen und sie gewähren noch bei 55 km/St. Geschwindigkeit einen ruhigen Gang. Die Einfahrt in Kurven mit 300 m Radius geschieht ohne Anstrengung, da die erste und letzte Kuppelachse seitlich verschiebbar angeordnet sind, und die Räder der mittleren Achse glatte Radreifen besitzen.

Die größte entwickelte Leistung war 1200 PSi bei einer Zuglast von 204 t und einer mittleren Geschwindigkeit von 40 km auf einer Strecke mit 25 v.T. Steigung. Mit einer Last von 220 bis 240 t wurde diese Strecke in 45 bis 52 Minuten zurückgelegt, während die alten Lokomotiven der Gruppe 451 49 Minuten bei 110 t und 70 Minuten Fahrzeit bei 100 t Zuglast hatten. Bei den alten 4fach gekuppelten Lokomotiven war das Zuggewicht auf 270 t begrenzt, bei Verwendung dieser Lokomotive und der neuen 5fach gekuppelten Lokomotive als Schiebelokomotive konnte das Zuggewicht auf 320 bis 340 t erhöht werden, bei Verwendung von zwei solcher 5fach gekuppelten Lokomotiven stieg das Zuggewicht auf 400 bis 435 t. Auch für die Schiebelokomotive ergaben sich in den Tunnels dank der größeren Geschwindigkeit bessere Luftverhältnisse. (Il monitori tecnico 1909, S. 145–147.)

W.

Reinigung von Abwasser zu Flußwasser1).

Die Abwässer einzeln gelegener Fabriken und Gemeinden ebenso wie die aus der Kanalisation ganzer Städte dürfen heute nur ausnahmsweise noch so, wie sie sind, ungereinigt, dem nächstliegenden Bach, See oder Fluß zugeführt werden. Rücksicht auf Gesundheit und wirtschaftliche Betriebe aller übrigen noch an dem öffentlichen Gewässer un- oder mittelbar Beteiligten verlangt, daß die Abwässer bis zu einem bestimmten Grade frei seien von Säuren, Giften und Fäulnisstoffen sowie von Schwimm- und Schwebestoffen. Welche Reinigung darum für ein Abwasser anzuwenden ist, hängt zunächst natürlich von seiner eigenen Beschaffenheit ab; anderseits auch von dem Selbstreinigungsvermögen des Gewässers, des Vorfluters, also von seiner Größe und Fließgeschwindigkeit, seinem Kalk- und Magnesiagehalt, und ganz besonders von der Art und Zusammensetzung der in ihm lebenden Mikro-Fauna und -Flora. Beispielsweise kann die Reinigung überflüssig sein bei städtischem Kanalisationsabwasser; es kann sich von ihm, nach Pettenkofer, ein Fluß dann selbst wieder reinigen, wenn seine Wassermenge bei niedrigstem Wasserstand wenigstens das Fünfzehnfache von der durchschnittlichen Menge des Abwassers an regenfreien Tagen beträgt, und wenn die Geschwindigkeit des Flusses keine wesentlich geringere ist als die des zufließenden Abwassers. Aber im allgemeinen kann doch nur erst eine sorgfältige Analyse und Bewertung aller vorliegenden Verhältnisse feststellen, ob und dann bis zu welchem |605| Grade chemischer und physikalischer Reinheit das Abwasser, allerwenigstens, aufgebessert werden muß.

Die Reinigung- kann geschehen zunächst einfach durch Auffangen der ungelösten Schwimm- und Schwebestoffe aus dem strömenden Wasser mit Sieben oder Rechen, von denen die angesammelten Teilchen in bestimmten Zeiträumen oder fortwährend entfernt werden. Es gelingt hiermit, Teilchen bis zu 2½ mm aufzufangen, was bei Kanalisationswasser etwa 20 bis 25 v.H. aller Schwimm- und Schwebeteilchen entspricht. Bei ganz ruhigem Fließen dagegen wagerecht oder lotrecht, in Klärbecken oder Klärtürmen, mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/Sek. und noch weniger, setzen sich aus Kanalisationsabwasser 80 bis 90 v.H. ab. Sollen aber auch die allerfeinsten Teilchen aus Rücksicht auf den Vorfluter ausgeschieden werden, so erzeugt man einen chemischen Niederschlag im Wasser, durch Zusatz von Kalk oder Thonerde, der sie mit sich zu Boden zieht. Das Ergebnis ist dann zwar ein spiegelblankes, aber keineswegs fäulnisfreies Wasser, da zwar alle ungelösten, aber keine gelösten, fäulnisfähigen Stoffe ausgeschieden worden sind. Dies kann dagegen auch mit denselben Einrichtungen erreicht werden, wenn man, nach Degener, dem Abwasser eine Beimischung von einem sehr feinen Braunkohle- oder Torfbrei gibt (1 bis 2 kg/cbm Abwasser) und nach einiger Zeit die feinen Kohleteilchen wiederum durch einen Niederschlag von Aluminium- oder Eisensulfat ausscheidet. Es ziehen nämlich die Kohleteilchen die gelösten fäulnisfähigen Stoffe fest an sich, ohne sie jedoch chemisch zu zerstören; und die ungelösten, die Schwebestoffe, sinken ja beim Ausfällen der Kohleteilchen ebenfalls zum Boden. Das so gereinigte Abwasser ist darum spiegelblank und völlig fäulnisfrei. Der Kohlebrei kann brikettiert und dann verbrannt werden.

Das waren die nur mechanischen und mechanischchemischen Ausscheidungsverfahren. Ihnen stehen gegenüber die biologischen Zersetzungsverfahren. Die Räume, in denen die Zersetzung vor sich geht, sind die Poren im natürlichen Erdboden, am besten torf- und thonfreiem Sandboden; oder unabhängig von den Bodenverhältnissen und mit viel kleineren Gesamtabmessungen, die Hohlräume in Koks- oder Ziegelschrotschüttungen. Erreicht wird hier stets Klarheit durch Filterung und dazu Fäulnisunfähigkeit durch gleichzeitige Absorption, chemische Bindung, Luftoxydation und Bakterientätigkeit. Der natürliche Boden als biologischer Körper wird dauernd vom Abwasser berieselt, oder täglich einmal mit einer Abwasserschicht von 5 cm Höhe beschickt; der Koks und das Ziegelschrot dagegen ausschließlich in bestimmten Zeitabständen, oder noch besser regenartig betropft. Die Leistung dieser verschieden betriebenen Anlagen in einem Tage ist für I ha als Grundflächeneinheit, wenn städtisches Kanalisationsabwasser gereinigt werden soll: Bei ununterbrochener Landberieselung 50 cbm Abwasser, bei aussetzweiser Beschickung 500 cbm. Bei Koks- oder Ziegelschrotschüttung von 1 m Höhe mit 25 v.H. Porenvolumen, bei aussetzweiser Beschickung, 5000 cbm; bei tropfender Beschickung und 2 m Höhe der Schüttung, 20000 cbm.

Mit dem erwähnten biologischen Verfahren ist eine so vollkommene Reinigung möglich, wie sie praktisch überhaupt jemals verlangt werden kann. Ein zwar nicht ganz so wirksames biologisches Verfahren anderer, aber dafür allereinfachster Art, ist nun mit gutem Erfolge seit einiger Zeit zur Anwendung gelangt für die Abwässer der Städte Bochum, Essen N.W. und Recklinghausen und vieler kleinerer Ortschaften sowie Fabriken, im Sammelgebiet des Emscherflusses. Jeglicher Maschinenbetrieb ist vermieden und eine ständige Bedienung ist nicht erforderlich. Die Anlagen sind anpaßbar auch für sehr kleine Verhältnisse und in beliebigem Umfange erweiterungsfähig; sie werden darum von Vorteil sein auch für technische Betriebe wie Gerbereien, Brennereien, Zuckerfabriken, Schlachthäuser, Viehhöfe, Molkereien, Papierfabriken. Die Einrichtung ist folgende:

Das Abwasser fließt ununterbrochen durch einen Grobrechen von 50 mm Schlitzweite hindurch in ein Absetzbecken, und von hier weiter durch ein Abflußrohr zum Fluß. Im Absetzbecken bleibt das Wasser ungefähr ¾ bis 2 Stunden lang, je nachdem nun seine Geschwindigkeit 20 oder 8 mm/Sek. ist. Die Schwebeteilchen sinken infolgedessen zum Boden nieder; Schwimmkörperchen auf dem Wasserspiegel werden im Absetzbecken zurückgehalten durch eine ½ m sowohl über als auch unter den Wasserspiegel reichende Querwand. Der Boden des Absetzbassins besteht aus zwei abwärts geneigten Flächen, deren gemeinsame Schnittkante horizontal liegt, und parallel zur Fließrichtung. Sie ist mit Schlitzlöchern versehen, durch die hindurch jene niedersinkenden Schwebeteilchen in eine unter dem Absetzbecken befindliche Schlammgrube aus Beton gelangen. Das Wasser in ihr steht still; die gesamte Tiefe der Grube von der Wasseroberfläche im Absetzbecken ab ist ungefähr 8,5 m. Dort läßt man sich den Schlamm 3 bis 6 Monate lang ansammeln; erst dann wird er entfernt; je länger er gelagert, um so geruchloser ist er.

Die im Abwasser enthaltenen organischen Stoffe gehen erst nach durchschnittlich 12 bis 24 Stunden in Fäulnis über. Werden sie sämtlich innerhalb dieser Zeit dem Wasser entzogen, so wäre es fäulnisunfähig geworden. Da bei diesem Absetzverfahren aber nur die ungelösten Stoffe ausgeschieden werden, etwaige gelöste aber nicht, so wird die Fäulnisfähigkeit nur zum größten Teil beseitigt. So erzieltes, nur noch schwach fäulnisfähiges Wasser wird man aber einem Fluß überall zuführen dürfen, wenn die Bezeichnung Fluß für das vorliegende Gewässer nicht gerade eben eine Uebertreibung ist.

Der Schlamm unten in der Faulgrube beginnt nach dieser Zeit in Fäulnis überzugehen. Es bilden sich Gase, Kohlensäure und Kohlenwasserstoffe, die im Wasser in die Höhe steigen. Durch den schrägen Boden im Absetzbecken werden sie und die mit emporgerissenen, in Fäulnis befindlichen Schlammfladen seitlich hin abgelenkt, gelangen also nicht in das Absetzbassin. Das hier sich abklärende frische Abwasser wird somit nicht etwa von dem Fäulnisvorgang in der Schlammgrube infiziert. Infolge der Vergasung verringert sich die ursprüngliche Schlammmenge. Schließlich hört die Gasbildung aus dem hinzugekommenen Schlamm auf; der Fäulnisvorgang ist beendet. Der Wassergehalt des Schlammes ist dann 80 v.H. Wird jener auf freies, dräniertes Land gebracht, so erreicht er bei trockenem Wetter in sechs Tagen Stichfeste, ohne in der Umgebung einen andern als schwach teerigen Geruch zu verbreiten. Würde der Klärschlamm dagegen bereits nach einigen Tagen frisch aus der Grube auf den Trockenplatz gebracht werden, wenn er noch 95 v.H. Wasser enthält, so verpestete er dort die Luft, weil er erst dort den Fäulnisvorgang durchmachte und mehrere Monate Zeit brauchte, ehe er trocken werden könnte. Außerdem würde der Trockenplatz bedeutend mehr Grundfläche beanspruchen: Vom fertig ausgefaulten Schlamm ergeben 5 cbm eine Trockenmasse von 1 cbm; beim frischen Schlamm ist dieselbe Trockenmasse in 20 cbm enthalten.

|606|

Die Entfernung des Schlamms aus der Faulgrube geschieht durch ein bis zum Boden hinabreichendes Rohr, dessen freie Ausflußöffnung oben etwa 1 bis 2 m tiefer liegt als der Wasserspiegel im Absetzbassin. Infolge dieses Ueberdruckes wird der Schlamm in die Höhe geschoben. Um seinen Eintritt in die Rohrleitung zu ermöglichen, ist um die Rohröffnung am Boden eine vielgelochte Röhre herumgelegt, durch die man Wasser hindurchpreßt. Dadurch wird die Oeffnung des Förderrohres freigespült, und der Schlamm tritt in die Röhre ein.

Fehlt es an Trockenplätzen für den Schlamm, so wird er in einzelnen Fällen gleich von der Schlammgrube fort als Düngemittel in geeigneten Wagen abgefahren; der ausgefaulte Schlamm ist im Gegensatz zum frischen frei von Unkrautkeimen. In anderen Fällen wird der stichfest gewordene Schlamm mit sehr geringem Zusatz von Kohle oder auch sogar Müll in gewöhnlichen Müllverbrennungsöfen verbrannt.

Mit Rücksicht auf die zeitweilige Reinigung und ganz besonders, um den neuen gerade erst in Fäulnis übergehenden Schlamm nicht gleich wieder durch frisch niedersinkenden zu bedecken und seinen Fäulnisvorgang dadurch zu erschweren, ist es auch bei kleinen Anlagen vorteilhaft, wenn nicht nur ein einzelner derartiger Reinigungsbrunnen, sondern zwei nebeneinander angelegt werden, die dann, von Tag zu Tag abwechselnd durch Umschaltung der Abwasserrohrleitung, beide benutzt werden. Die Absetzbassins liegen hierbei unmittelbar hintereinander und werden auch hintereinander vom Abwasser durchströmt. Da aber die meisten Schwebeteilchen schon im ersten Bassin niedersinken, so bleibt die Schlammmenge in der Grube unter dem zweiten Bassin während dieser Zeit so gut wie ungeändert.

Die gesamten Baukosten ohne Grunderwerb betrugen für eine täglich zu reinigende Menge von 200 cbm Kanalisationsabwasser 7, 3000 cbm 60 und 16000 cbm 115 Tausend Mark. (Kurgasz) Zeitschrift d.V.d. Ing. 1908, Seite 1713–1717. (Lübbert) Zeitschrift d.V.d. Ing. 1909, Seite 26–31; 57–63; 135–142.

Schn.

Bestimmung der zulässigen Pfahlbelastung.

Man unterscheidet bei der Bestimmung des Eindringungswiderstandes eines Pfahles die statische und die dynamische Methode. Bei der ersteren wird ein Pfahl oder eine Gruppe von Pfählen allmählich bis zur äußersten Belastungsgrenze oder bis zu einer bestimmten Setzungsgrenze belastet, um aus den Setzungen die zulässige Pfahlbelastung zu ermitteln. Bei der Belastung von Pfahlgruppen wird den Verhältnissen der Gründung eines Bauwerkes besser entsprochen, da mit der Anzahl der Pfähle innerhalb einer bestimmten Bodenfläche die Tragfähigkeit der einzelnen Pfähle infolge der Verspannung des Erdreiches steigt. Wegen der Umständlichkeit und der hohen Kosten wird jedoch in der Regel von der Belastung einer Pfahlgruppe abgesehen. Man beschränkt sich auf die Belastung einzelner Pfähle und hat schon Belastungen bis zu 92 t ausgeführt. Die statische Methode ist sicher, aber zeitraubend und teuer.

Bei der dynamischen Methode werden die bei dem Einrammen eines Pfahles sich ergebenden Eindringungen beobachtet. Durch die Rammung können jedoch starke Bodenschwingungen erzeugt werden, die einen Teil der Rammbärenergie aufzehren, so daß die Eindringungen des Pfahles kleiner ausfallen, als wenn die Gesamtenergie des Bären zur Einrammung des Pfahles verbraucht würde. Diese Bodenschwingungen rühren entweder von der sehr geringen Zusammendrückbarkeit der Erdschichten oder von einer großen Klebrigkeit des lehmigen oder schlammigen Bodens her. Durch eine Dauerbelastung nach der statischen Methode wird die zu günstige Verhältnisse vortäuschende Klebefestigkeit besser überwunden. Schließlich kann noch ein elastischer, dem Stoße entgegengesetzter Erddruck, der bei ruhender Belastung mit der Zeit verschwindet, bei den dynamischen Versuchen den Eindringungswiderstand über seine eigentliche und endgiltige Größe erhöhen. Es ist daher bei der dynamischen Methode zur Bestimmung der zulässigen Pfahlbelastung besondere Vorsicht in der Wahl der Sicherheitskoeffizienten um so mehr am Platze, als die eben genannten Umstände sich rechnerisch schlecht oder garnicht fassen lassen.

Die ältere, von Eytelwein stammende Rammformel

die vollkommen unelastische Rammkörper voraussetzt, liefert zu große Werte für den Eindringungswiderstand W. Man erhält sogar für die Eindringung bei einem Rammschlag τ = 0 einen unendlich großen Widerstand W. Stern setzt unvollkommene elastische Körper voraus und hat folgende allgemeine Rammformel aufgestellt:

1) . . .

In dieser Formel ist:

A = 2 κ · (R + Q)

hierbei ist R das Rammbärgewicht, Q das Pfahlgewicht, η die Stoßelastizitätsziffer (rd. 0,25), h die Hubhöhe und und τ die Eindringung für einen Schlag der letzten Hitze. Diese Formel liefert geringere Werte von W, als die Eytelwein'sche Formel und bietet daher größere Sicherheit.

Stern hat noch eine statisch-geometrische Methode zur Bestimmung des Widerstandes W angegeben, die bei der Gründung eines Wohn- und Geschäftshauses in Lemberg mit Hilfe von Betonblechrohrpfählen mit gutem Erfolge zum ersten Mal angewendet ist.

Stern benutzt sowohl die aus dynamischen Versuchen gewonnenen Eindringungstiefen t, als auch den aus einer ruhenden Belastung sich ergebenden Widerstand Wmin, der auftritt, wenn der Pfahl durch eine Belastung bis zum oberen Rand der Pfahlspitze in den Boden eindringt.

Um die Formeln für den Eindrindungswiderstand W zu vereinfachen, führt er zwei Koeffizienten ξ und f in die Rechnung ein. Das Verdrängungsmaß ξ ist ein für die Bodengattung gleichmäßiger Dichte nahezu konstanter Wert, der die räumliche Ausdehnung des durch einen Pfahl erzeugten Verdichtungsgebietes zu ermitteln gestattet, während f ein Wertmesser für die Druckfähigkeit des verdichteten Bodens ist.

Es ist

2) . . .

und

3) . . .

In dieser Gleichung bedeutet d den Durchmesser des Pfahles in der Oberkante der Pfahlspitze, α den |607| Winkel, den die Seitenlinie der Pfahlspitze mit der Pfahlachse bildet, und μ den Reibungskoeffizient zwischen Erdreich und Pfahloberfläche. (rd. 0,5)

tg ϕ ist das Maß für die Geschwindigkeit des Anwachsens des Eindringungswiderstandes W mit der bis zur Oberkante der Pfahlspitze gemessenen Eindringungs-tiefe t.

Der Winkel ϕ läßt sich zeichnerisch bestimmen. Man berechnet nach der allgemeinen Rammformel von Stern (Gl. 1) die zu verschiedenen Einsenkungstiefen t gehörigen W-Werte unter Benutzung der Rammprotokolle und trägt sie senkrecht zur Pfahlachse als Ordinaten zu den zugehörigen t-Werten auf. Die Verbindungslinie der Endpunkte ist die Widerstandslinie, die sich durch eine Gerade ausgleichen läßt, deren Neigungswinkel zur £-Achse der gesuchte Winkel ϕ ist.

Der Eindringungswiderstand W setzt sich aus zwei Beträgen, W' und W'' zusammen: W' ist der Widerstand der Pfahlspitze, W'' derjenige des Pfahlschaftes, wenn der Pfahl sich vom Kopf bis zur Spitze verjüngt. Bei zylindrischen Pfählen fällt der Beitrag W'' weg. Es ist daher unter allen Umständen günstiger, sich verjüngende Pfähle zu verwenden.

Nach Stern ist:

4) . . .

5) . . .

und

6) . . . W =W' + W''.

In der hier angegebenen Reihenfolge der Gleichungen sind unter Benutzung der aus dem Rammprotokoll zu berechnenden W-Werte für die einzelnen t-Werte und des aus der ruhenden Belastung ermittelten Wertes Wmin die Rechnungen bis zur endgiltigen Bestimmung des Pfahlwiderstandes W durchzuführen. Man erhält einen Wert von W, der viel besser den wirklichen Verhältnissen entspricht, als aus der Benutzung der alten Eytelweinschen Formel. Bei der oben erwähnten Pfahlgründung in Lemberg wurde der in der beschriebenen Weise ermittelte Pfahlwiderstand W durch eine Probebelastung nach der statischen Methode geprüft. Die Ergebnisse zeigten eine befriedigende Uebereinstimmung. (Kafka). [Beton u. Eisen 1909, Seite 162–164, 196 bis 198, 212–216].

Dr.-Ing. Weiske.

Die Wasserkraft-Elektrizitätswerke am Hoosic River.

In vorbildlicher Weise wird die Wasserkraft des Hoosic River trotz einer außerordentlich ungleichmäßigen Wassermengen bei den Orten Johnsonville und Schaghticoke im Staate New-York ausgenutzt. Durch Anlage eines Beton-Staudammes von annähernd 150 m Länge und 12 m Höhe ist oberhalb Johnsonville ein Becken von 9,6 km Länge geschaffen worden, dessen Inhalt gestattet, die Maschinen des unmittelbar an dem Staudamm errichteten Kraftwerkes in den trockenen Monaten, wenn die Wasserzuflüsse auf die Hälfte des normalen herabgehen, einen Monat lang mit ihrer vollen Leistung von 5000 PS bei 10,67 m Gefälle weiter zu betreiben. Das Kraftwerk Johnsonville enthält zwei 1800 KW-Drehstromdynamos, welche von 2500pferdigen S. Morgan Smith-Doppelturbinen mit wagerechten Wellen unmittelbar angetrieben werden. Die beiden Laufräder jeder Turbine sind auf der gemeinsamen Welle so gelagert, daß sich die Achsschübe gegenseitig aufheben, und sind mit unabhängigen Leitschaufelkränzen versehen, deren Weite durch Lombardsche Oeldruck-Regulatoren eingestellt wird. Die Turbinen liegen außerhalb des eigentlichen Maschinenraumes und sind durch Kanäle, welche in dem Mauerwerk des Staudammes ausgespart sind, mit dem Staubecken verbunden. Unmittelbar neben diesen Kanälen befindet sich ein Ueberlauf, welcher das Schwimmeis von den Turbinenkammern ableitet.

Etwa 1,6 km unterhalb von Johnsonville ist bei Schaghticoke ein Gefälle von etwa 48 m Höhe verfügbar. Es lag demnach nahe, das von dem Johnsonville-Kraftwerk ablaufende Wasser aufzufangen und seine Wasserkraft in einem tiefer gelegenen Werk abermals auszunutzen, zumal die hier verfügbare Leistung viermal so groß sein kann, als die in Johnsonville. Als Ablaufgraben des oberen Werkes dient das natürliche Flußbett. Bei Schaghticoke ist dann ein neuer Betondamm von etwa 7,5 m mittlerer Höhe errichtet, durch den abermals ein kleineres Staubecken geschaffen und das Wasser in das Vorbecken des unteren Kraftwerkes abgelenkt wird. Von dem Vorbecken gelangt das Wasser durch eine etwa 3800 mm weite und 270 m lange Leitung aus 10 mm dickem Blech in ein kleines Wasserschloß, welches auf dem entgegengesetzten Ufer des Hoosic River liegt und welche etwas tiefer liegt als der Spiegel des Vorbeckens und daher gelegentlich auch Druck auszuhalten hat. Von diesem Wasserschloß führen vier Druckleitungen von 1830 mm und eine von 610 mm Weite zu dem Kraftwerk, wo vier Maschinengruppen von je 5000 PS und zwei Erregergruppen von je 250 PS aufgestellt sind. Die großen Einheiten bestehen aus einfachen Francisturbinen, deren senkrechte Wellen oben die Stromerzeuger von 3000 KW bei 4400 Volt tragen. Die Turbinen laufen mit 300 Umdrehungen in der Minute und sind mit Pelton-Oelregulatoren ausgerüstet, deren Geschwindigkeit beim Parallelschalten vom Schaltbrett aus verstellt werden kann. Die Erregerturbinen sind Peltonturbinen mit wagerechten Wellen und treiben 150 KW bis 250 Volt-Innenpol-Gleichstromerzeuger mit 600 Umdrehungen i.d. Minute. Von dem Schaghticoke-Werk gehen drei Drehstrom-Fernleitungen aus. Zwei davon führen nach dem 32 km entfernten Schenectady, wo ein Umformerwerk die Verteilung des Stromes in die verschiedenen Fabriken der General Electric Company besorgt, die dritte stellt die Verbindung mit dem oberen Werk Johnsonville her. Der Betrieb der beiden Werke wird ähnlich, wie es bei den Werken der California Gas and Electric Corporation am Kern River geschieht, derart geführt, daß das obere Werk ständig mit voller Belastung von 3600 KW läuft, während die Schwankungen der Belastung von dem unteren Werk allein aufgenommen werden. Hierdurch wird erzielt, daß selbst bei reichlichem Wasserzufluß möglichst wenig Kraftwasser ungenutzt abfließen kann. (Electrical World 1909, I, S. 1209–1214.)

H.

|608|

Eingesandt.

(Ohne Verantwortlichkeit der Redaktion.)

K.k. Technologisches Gewerbe-Museum.

Der XXX. Jahresbericht dieser Anstalt für das Studienjahr 1908/09, erstattet von dem Direktor, Regierungsrat Lauboeck, bietet einen Rückblick auf die im Verwaltungsjahre vorgekommenen, für das Institut Bedeutung- habenden Ereignisse, stellt die ununterbrochen steigende Frequenz und die Erfolge an den Fachschulen und den Spezial-Lehrkursen dar und liefert für die stets wachsende Inanspruchnahme der Versuchsanstalten interessante Belege. Außer der Darstellung der Wirksamkeit des Museums, sind die organisatorischen Aenderungen, die Berichte über die Sitzungen des Kuratoriums, die Personalstatistik, die Schülerunterstützungen, Studienreisen und Exkursionen, die Frequenz der Sammlungen usw. aus dem Berichte ersichtlich.

Die Frequenz der Unterrichtsanstalten weist in Summe 1565 Schüler nach, von denen 602 als Tagesschüler und 963 als Frequententen der Spezial-Lehrkurse das Institut besuchten. In dem Berichtsjahre standen 115 Personen in Verwendung. Die Tax-Einnahmen der Versuchsanstalten betrugen 80000 Kronen. Die Unterrichtsanstalten haben in fachlicher Beziehungnennenswerte Ausgestaltungen erfahren, und auch die Versuchsanstalten haben hinsichtlich ihrer Einrichtungen mancherlei Zuwachs an Apparaten aufzuweisen.

Der Bericht, aus welchem die weitere gedeihliche Entfaltung der Tätigkeit dieser Anstalt zu entnehmen ist, wird durch die Direktion an Interessenten zur Verfügung gestellt.

|604|

„Gewinnung von Reinwasser aus Flußwasser,“ s. D. P. J. 1909, Bd. 324, S. 317/318.

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