Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 268–271)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325079

Polytechnische Rundschau.

Elektrische Grubenlokomotive.

Die Westinghouse-Gesellschaft hat gemeinsam mit den Baldwin Lokomotive Works eine neue Lokomotivbauart für Grubenbetrieb geschaffen. Die elektrische Ausrüstung besteht außer dem Stromabnehmer und den Anlaßapparaten aus einem einzigen Motor, der mittels einfacher Zahnradübersetzung eine Fahrzeugachse unmittelbar und mit Hilfe der an den Rädern angebrachten Kuppelstangen auch die zweite Achse antreibt. Sowohl gleichzeitig mit den Rädern, als auch unabhängig davon kann der Motor mit einem Windwerk gekuppelt werden, welches in erster Linie dazu dient, aus Seitenstollen, wo sich über dem Gleise keine Stromzuführung befindet, die beladenen Hunte herauszuschaffen. Außerdem kann das Windwerk dazu benutzt werden, entgleiste Hunte wieder auf die Schienen hinaufzubringen, |269| Hölzer und Schienen unter Steinfall herauszuziehen, Schienen auf Hunte zu verladen u.a. Schließlich kann es auch für senkreckte oder geneigte Förderung verwendet werden. [Electric Railway Journal 1909. Bd. II, S. 227.]

Pr.

Einphasenstrom oder Gleichstrom.

Von Seiten des bekannten amerikanischen Elektrotechnikers Parshall war zu Gunsten des Gleichstromes darauf hingewiesen worden, daß der Wechselstrommotor wesentlich schwerer und verwickelter als der Gleichstrommotor sei und daß sowohl seine Anschaffungskosten wie auch seine Unterhaltungskosten erheblich größer als die eines entsprechenden Gleichstrommotors sind. Gegen die Hochspannungsfahrleitung über dem Gleise wendet er ein, daß sie nicht billiger und vom eisenbahntechnischen Standpunkte aus auch nicht vorteilhafter als die dritte Schiene sei. Schließlich macht er geltend, daß die Hochspannungstransformatoren auf den Fahrzeugen äußerst starken Stößen ausgesetzt sind und daher besonders leicht beschädigt werden würden.

Diesen Behauptungen gegenüber weist Eichberg darauf hin, daß ein Wechselstrommotor für 200 PS/Std. und 115 PS Dauerleistung, der normal mit 500 Umdrehungen i. d. Min. läuft, 3000 kg wiegt, daß anderseits ein entsprechender Gleichstrommotor neuester Bauart sicher 2600 kg wiegen würde. Der Stator eines Motors nach der Winter-Eichberg-Bauart ist ferner einfacher als der eines Gleichstrommotors mit Wendepolen. Daß höhere Anschaffungskosten für eine Wechselstromausrüstung erforderlich sind, wird zugegeben, und zwar wird dies besonders durch den Transformator und die Hochspannungsapparate verursacht. Dieser Preisunterschied ist jedoch kein Hinderungsgrund für die Beschaffung. Die Unterhaltungskosten sind bis auf die Motorbürsten für Wechselstrombetrieb nicht größer als für Gleichstrombetrieb. Der größeren Bürstenzahl und dem längeren Kommutator bei Wechselstrommotoren steht der Vorteil gegenüber, daß bei ihnen ein Ueberschlagen der Funken von einer Bürste zur anderen ausgeschlossen ist und daß die Isolierung entsprechend geringer bemessen werden kann.

Die Transformatoren auf den Wagen haben sich sehr gut bewährt und erfordern ebenso wie die anderen Hochspannungsapparate praktisch keine Wartung. Demgemäß sind die gesamten Unterhaltungskosten, ebenso wie die Genauigkeit und Sicherheit der Arbeitsweise zum mindesten die gleichen wie bei einer Gleichstromausrüstung entsprechender Größe. Ungünstige amerikanische Erfahrungen dürften auf Doppelausrüstungen für Gleich- und Wechselstrom zurückzuführen sein, bei denen durch die Vergrösserung der Anzahl der Ausrüstungsteile, sowie infolge der verwickelten Anordnungen unverhältnismäßig hohe Unterhaltungskosten auftreten müssen. Ob bei Untergrundbahnen in Städten Gleich- oder Wechselstrom vorzuziehen ist, muß von Fall zu Fall entschieden werden. Stadt- und Vorortbahnen, sowie Fernbahnen dagegen können wirtschaftlich und betriebssicher nur mit Wechselstrom betrieben werden.

Bezüglich der Leitungsanlage bemerkt Eichberg, daß bei der Elektrisierung von Vollbahnen verwickelte Weichenanlagen und Güterbahnhöfe mit Hilfe der dritten Schiene überhaupt nicht ausgeführt werden können und daß demnach für Vollbahnen nur die Oberleitung in Betracht kommt. Ueberdies erschwert und verteuert die dritte Schiene die Unterhaltung der Gleisanlage. Werden die Gesamtkosten, also außer den Motorausrüstungen auch das Kraftwerk und die Stromverteilungsanlage in Betracht gezogen, so stellt sich Einphasenstrom viel billiger als Gleichstrom und auch der Gesamtwirkungsgrad ist bei Wechselstrom besser. Schließlich weist Eichberg darauf hin, daß in mechanischer Beziehung beispielsweise der Hamburger Wagen den neuesten Gleichstromwagen überlegen und daß die Kettenlinienaufhängung der Fahrleitung aus rein mechanischen Gesichtspunkten ganz erheblich besser als die dritte Schiene ist. (Eichberg.) [Electric Railway Journal 1909. Bd. II. S. 223–224.]

Pr.

Vom Bau der Curtis-Schiffsturbinen für das Linienschiff „North Dakota“.

Zwei solcher Turbinen von je 12500 PS wurden von der Fore River Shipbuilding Company ausgeführt; eine ganze Reihe von Spezialmaschinen wurden dabei angewendet zum Bearbeiten der Düsen, zum Schneiden, Fräsen, Vernieten der Schaufelung, welche besonders interessant sind. Eine Turbine besitzt neun Druckstufen außer den besonderen Stufen für den Rückwärtsgang; 90000 Schaufeln waren für beide Maschinen notwendig. Sie sind aus Walzprofilen auf bestimmte Länge geschnitten und an den Enden angefräßt, um dort in ∪-förmig gegossene Stahlstücke mit Schwalbenschwanznuten eingesetzt und außen mit einem umgelegten Band vernietet zu werden. Die Laufradscheiben sind aus Kesselblech zusammengenietet und mit den Naben aus Gußstahl durch Nietung verbunden. Die letzten drei Druckstufen haben eine gemeinsame Trommel, die ersten sechs aber besondere Laufräder. Zwei Laufräder dienen für den Rückwärtsgang und laufen beim Vorwärtsgang in der hohen Luftleere mit. Die Laufräder, die mit einem mittleren Durchmesser von 3,6 m eine mittlere Geschwindigkeit von 48 m i. d. Sek. haben, weisen im Umfang einen sehr großen Abstand von dem Gehäuse auf (6–50 mm). Der rotierende Teil einer Turbine wiegt etwa 40000 kg. Die Resultate, welche mit diesen Maschinen bei Probefahrten mit 18,2 kg/qcm Anfangsdruck und 93,5 v. H. Vakuum erhalten wurden, sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt. Die höchste Geschwindigkeit bei den Versuchen ergab sich zu 22,25 Knoten, die höchste Leistung zu 35150 PS; bei einer Marschgeschwindigkeit von 12 Knoten wurden 107 t Kohlen in 24 Stunden gebraucht, gegenüber 113 t bei dem Schwesterschiff mit Kolbenmaschinen „Delaware“. Der Aktionsradius berechnet sich bei 12 Knoten zu 9000, bei 19 Knoten zu 4600 und bei 21,5 Knoten zu 3000 Seemeilen.

3 stündiger
Versuch
bei voller
Leistung
24 stündiger
Versuch bei
19 Knot. Ge-
schwindigk.
24 stündiger
Versuch bei
12 Knot. Ge-
schwindigk.
Wirklich erreichte Geschwindigkeit
Knoten

21,64

19,24

12,5
Umdreh. der Turbinen i. d. Minute 280,4 231,9 143,2
Effektive Leistung an der Welle PSe 31400 16710 3800
Indizierte Leistung der Hilfsmaschinen
PSi

1100

660

400
Dampfverbrauch der Turbinen für
1 PSe/Std. an der Welle kg

6,16

6,45

9,3
Gesamtdampfverbrauch einschl. Hilfs-
maschinen für 1 PSe/Std. kg

6,33

6,93

10,10
Ersparnis gegenüber der Garantie v. H. 7,5 5,0 3,9
Kohlenverbrauch kg 24620 12490 4450
„ bezogen auf 1 PSe/Std.
an der Welle kg

0,785

0,746

1,170
„ einschl. Hilfsmasch. kg 0,758 0,718 1,06

(Perkins.) [Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1909, S. 570–572.]

M.

Herstellung von Stahlkugeln für Kugellager.

Ausgangsmaterial ist sehr guter und gleichmäßiger, ungehärteter Tiegelgußstahl, in Form möglichst langer |270| gerader Stangen von durchweg gleichem Kreisquerschnitt. Davon werden auf Revolverbänken mit Drehstählen oder Fräsern, die fortwährend von kaltem Wasser bespült werden, entweder kugelähnliche Stücke gedreht und abgestochen, wozu der Durchmesser der Stahlstange ein wenig größer sein muß als derjenige der Kugel; oder es werden nur zylindrische Stücke abgestochen und diese erst nachher in Pressen kugelähnlich gestaucht, wozu der Durchmesser der Stahlstange etwas kleiner sein muß als derjenige der Kugel. Letzteres Verfahren ist das bessere, denn es ergibt weniger Stahlabfall und gleichzeitig eine für die weitere Herstellung günstigere Form, obgleich auch hier die Kugel noch an zwei gegenüberliegenden Stellen Abplattungen besitzt. Man preßt in kaltem Zustande Kugeln bis 9/32'', in warmen bis 5/16'' oder auch ⅞''; größere von 1'' bis 6'' Durchmesser müssen in Gesenken geschmiedet werden.

Die so vorgerundeten Stahlstücke erhalten dann die eigentliche Kugelform mit Hilfe einer Mahlvorrichtung. Diese besteht aus zwei übereinander liegenden gußeisernen Tellern, die auf ihrer Innenseite Rillen von zweckmäßiger Form haben, um jene Stahlstücke aufzunehmen und zu führen. Die Teller drehen sich mit hoher Tourenzahl in einander entgegengesetztem Sinne, werden durch Federn gegeneinandergepreßt, und die Stahlstücke zwischen ihnen werden dabei in den Rillen nach jeder Richtung hin herumgerollt, was ungeheueren Lärm macht. Neuerdings dient als unterer Teller eine Schmirgelscheibe; noch schneller aber und besser werden die Kugeln rund, wenn dieser Schmirgelteller zweiteilig ist, nämlich aus einem inneren und einem äusseren Ringe besteht, die sich zu einander verschieden drehen. Wann die Kugeln die erforderliche Rundung und Größe erreicht haben, das läßt sich bei neueren Mahlgängen während des Betriebes an einer Messvorrichtung erkennen.

Danach werden die Kugeln in besonderen Oefen mit Sorgfalt gehärtet, do daß sie die zweckmäßige Glashärte und Zähigkeit haben. Die gehärteten Kugeln werden weiterhin auf einem ähnlichen Mahlgang, wie vorher beschrieben, geschliffen bei beständigem Zufluß feinsten Maschinenöles, bis die Meßvorrichtung anzeigt, daß der verlangte Kugeldurchmesser mit einer Genauigkeit von mindestens 0,01 mm erreicht ist. Vom anhaftenden Oel und Schmutz reinigt man nun die Kugeln in Sägespänen und bringt sie danach mit Pulvern, wie Polierrot, sehr feinem Schmirgel oder Wiener Kalk auf mehrere Stunden in rotierende Poliertrommeln, bei deren Drehung sie sich aneinander blank reiben und Hochglanz erhalten. An dem mehr oder weniger schönen Glanz läßt sich die Beschaffenheit des Stahles und auch die Güte der Härtung ungefähr beurteilen. Schlecht geratene Kugeln, die einen Härtungsriß oder unrunde Stellen haben, werden nunmehr herausgesucht und zwar am leichtesten bei abgeblendetem Tages- oder elektrischem Licht, wozu große Uebung und scharfe Augen nötig sind.

Die guten Kugeln kommen dann auf eine Sortiervorrichtung, wo sie auf zwei gegen die Wagerechte geneigten Stahlschienen frei abwärts rollen. Da die Schienen voneinander einen der zu sortierenden Kugelgröße angepaßten Abstand haben, der sich nach und nach linear erweitert, so fällt jede Kugel an derjenigen Stelle, wo der Zwischenraum gleich ihrem Durchmesser ist, zwischen den Schienen hindurch, in darunter aufgestellte Kästen. Die Schienenkanten müssen unbedingt genau gerade sein und darum nach Abnutzung aufgearbeitet werden; oder es müssen als Schienen kreisquerschnittige Stangen dienen, die später etwas herumgedreht werden können. Die Kugeln in jedem einzelnen der Kästen weisen nach solcher Sortierung untereinander nur noch Unterschiede von höchstens ± 0,002 mm im ⌀ auf. Werden ausnahmsweise noch kleinere Unterschiede verlangt, so werden aus den sortierten Kugeln mit Hilfe von Mikrometern, die bis zu 0,001 mm genau messen lassen, gleich große Kugeln herausgesucht. (Kalibrierte Kugeln.)

Die Stahlkugelfabrikation stammt aus England und viele Maschinen dazu bis vor kurzem aus Amerika; daher das Zollmaß für die Stahlkugeln. [Zeitschrift d. Mitteleuropäischen Motorwagenvereins. 1909. S. 475–477.]

Erich Schneckenberg.

Die Erweiterung der Wasserkraftanlagen an der Etsch bei Meran.

Das von den Städten Bozen und Meran in den Jahren 1896 bis 1898 errichtete Kraftwerk der Etschwerke nutzt ein Gefälle von 70 m Höhe und eine Wassermenge von 15 cbm i. d. Sek. aus. Es wird von einem offenen 500 m langen Zulaufkanal und einem ebenso langen, befahrbaren Stollen gespeist, an welchen sich ein Druckschacht von 2500 mm ⌀ und 70 m Tiefe mit zwei Zulaufrohren zum Maschinenhause anschließt. In dem Werk sind zwei 2500-pferdige Francis-Turbinen und vier Girard-Turbinen von je 1500 PS aufgestellt, welche aus den damit unmittelbar gekuppelten Drehstrommaschinen teils Strom von 16000 Volt Spannung zur Versorgung von Bozen und entfernteren Gemeinden, teils solchen von 3000 bis 3600 Volt für Meran und Umgebung liefern. 2000 PS werden an eine Ferrozilisiumfabrik abgegeben, außerdem dient das Werk zum Betriebe der Straßenbahnen in Bozen und Meran, sowie der Rittner-Bahn in Bozen.

Da die verfügbare Wasserkraft vollständig ausgenutzt ist, so ist vor kurzem der Bau einer Erweiterung an dem Schnalsbach, einem Nebenflusse der Etsch im Vintschgau in Angriff genommen worden, welche 5000 l i. d. Sek. bei 310 m Gefälle ausnutzen soll. Das Wasser wird mit Hilfe eines in der Nähe von Neu- Ratteis gelegenen Grundwehres mit Grobrechen, Feinrechen, Klärbecken und Umlaufkanal in einen 4200 m langen Stollen abgeleitet, der unmittelbar über dem Maschinenhause in einem Wasserschloß endigt und bei 2,7 qm lichtem Querschnitt 1,5 v. T. Gefälle aufweist. Dieser Stollen, der an 16 Punkten gleichzeitig in Angriff genommen worden ist, wird sowohl mit elektrischen als auch mit Druckluft-Steinbohrmaschinen gebohrt und wird wöchentlich mit 8 bis 14 m vorgetrieben. Das Wasserschloß von 1000 cbm Inhalt erhält keinen Ueberlauf und soll zugleich als Druckausgleichbehälter dienen, so daß bei Betriebspausen der Stollen ganz unter Druck stehen soll. Von dem Wasserschloß führt eine 450 m lange Druckleitung mit 43° Neigung zum Maschinenhause. Die Leitung erhält 1500 mm Weite und besteht aus genieteten Stahlrohren von 5 bis 12 mm Wandstärke. Außerdem wird die Leitung in Beton von 500 mm Dicke eingebettet. Vorläufig werden zwei Maschinengruppen von je 8000 PS bei 15000 bis 18000 Volt Stromspannung aufgestellt werden.

In Aussicht genommen ist ferner von den Etschwerken die Anlage eines weiteren Kraftwerkes an der Etsch bei Marling, welches das Abwasser des alten Werkes ausnutzen und nach Anlage eines Staubeckens von 1000000 cbm Inhalt 25000 PS liefern soll. [Zeitschr. f. Elektr. u. Maschinenbau, Wien, 1909. S. 989 bis 990.]

H.

Eigenartiger Unfall an einer Kraftanlage.

In dem Wasserkraft-Elektrizitätswerk am Lac du Bonet der Winnipeg Electric Railway, welches neun Maschineneinheiten, bestehend aus je einem Stromerzeuger und vier Mc Connick-Turbinenlaufrädern, enthält und 30000 PS Gesamtleistung aufweist, ist durch Aufreißen eines der |271| Druckrohre eine vollkommene Störung des Betriebes hervorgerufen worden. Der Unfall ist umso beachtenswerter, als es sich hier keineswegs um lange, mit hohem Enddruck arbeitende Druckleitungen handelt, sondern um Leitungen von je 11 m Länge und geringem Gefälle. Während es schon lange üblich ist, große Druckleitungen mit Selbstschlußvorrichtungen zu versehen, die in Tätigkeit treten, sobald die Wassergeschwindigkeit das der höchsten Leistung entsprechende Maß nur um ein Geringes überschreitet, scheint man sich bei dem vorliegenden Werk der Möglichkeit eines Rohrbruches gar nicht versehen zu haben, wie der nachstehend geschilderte Verlauf des Unfalles zur Genüge beweist.

Die Anlage war am Nachmittag des Unfalltages mit 27000 KW Gesamtbelastung im Betrieb, als die Maschinengruppe 7, die etwas früher in Gang gebracht worden war, mit ⅞ Oeffnung der Leitschaufeln 2000 KW Belastung aufnehmen wollte. In diesem Augenblicke riß das Druckrohr dieser Gruppe infolge Nachgebens zweier Blechplatten auf 3,6 m Länge und 2,7 m Höhe auf, und das Wasser stürzte mit solcher Gewalt in das Werk, daß die Beamten mit großer Geistesgegenwart gerade noch Zeit hatten, die Hauptschalter zu öffnen, also das ganze Werk zu entlasten, wodurch die Vernichtung der gesamten Maschinenanlage verhindert wurde. In dem bis zu 2,4 m hochstehenden Wasser, das mit gleicher Gewalt ständig zuströmte, war es trotzdem möglich, 7 Turbinen-Einheiten abzustellen, indem man einen Mann von oben her an Seilen in das Wasser hinabließ. Die beiden letzten Einheiten konnten jedoch wegen der starken Strömung des Wassers nicht erreicht werden und liefen unter Wasser mehrere Tage weiter.

Die Schwierigkeit der ganzen Sachlage bestand vor allem darin, daß es unmöglich war, den Einlaufschieber des gebrochenen Rohres zu schließen, weil das mit großer Geschwindigkeit durchströmende Wasser den Schieber zu fest auf seinen Sitz drückte. Erst durch Abdämmen dieser Oeffnung mit Hilfe von eingerammten Pfählen und davorgelegten Bohlen konnte man nach einiger Zeit den Wasserabfluß so verhindern, daß man den Schieber schließen konnte. [Engineering News 1909, II, S. 710–711].

H.

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