Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 413–416)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325121

Polytechnische Rundschau.

Drei-Zylinder-Lokomotive.

Die North Eastern Railway hat für die Beförderung von Erz auf Hügelstrecken mit großen Steigungen eine starke 4/6 gekuppelte Tenderlokomotive mit vorderem Drehgestell in den Dienst gestellt. Das Reibungsgewicht beträgt 65,5, das Dienstgewicht 85 t, der ⌀ der drei Zylinder 457 mm und der Hub 660 mm. Der Kessel hat 12 at Ueberdruck, 121 qm Heizfläche und 2,1 qm Rostfläche. Die drei Dampfzylinder, von denen der eine innerhalb des Rahmens angeordnet ist, besitzen Kolbenschieber. Die Schieberkästen liegen innerhalb des Rahmens, zwei davon zwischen den Zylindern, einer über dem mittleren Zylinder. Das Ganze bildet ein Gußstück. Zu- und Abdampfleitung ist für alle drei Zylinder gemeinschaftlich. In der Rauchkammer befindet sich ein regulierbares Blasrohr, das zugleich als Ascheejektor ausgebildet ist. Die Zylinder haben eine Neigung 1 : 26, die beiden außenliegenden Zylinder treiben die zweite, der innen liegende Zylinder treibt die erste Kuppelachse an. Im Dampfdom ist ein entlastetes Regulatorventil, Patent Servo, eingebaut. [Engineering 1910, S. 56.]

W.

Elektrische Lokomotive mit Hilfsmotoren.

Lichty, Bern, hat vorgeschlagen, zur Verringerung der Fahrdienstkosten auf Bergstrecken bei den Dampflokomotiven die Laufachsen der Lokomotiven und die Tenderachsen mit elektrischen Motoren zu besetzen. In diesem Falle wäre die Anordnung einer Oberleitung nur an bestimmten Stellen nötig. Der Verfasser geht nun davon aus, daß auch bei elektrischen, insbesondere solchen zum Schnellzugsdienst verwendeten Lokomotiven Laufachsen benutzt werden und er weist derauf hin, daß durch Heranziehung auch dieser Achsen zum Antriebe das Adhäsionsgewicht erst voll ausgenützt würde. Ein Antrieb dieser Achsen von den Hauptmotoren kommt mit Rücksicht auf den abweichenden Laufraddurchmesser und insbesondere wegen der Kurvenbeweglichkeit der Laufachsen nicht in Betracht. Es müssen daher besondere Motoren verwendet werden, die als Zahnradmotoren, Achsmotoren oder auch Gestellmotoren ausgebildet sein können. Wegen der in vielen Fällen vorliegenden geringen Platzverhältnisse dürfte sich eine von der Westinghouse-Gesellschaft für Lokomotiven der New York-, New Haven- und Hartfordbahn benutzte Anordnung empfehlen, bei der der Motor über der angetriebenen Achse liegt und mittels eines Zahnradvorgeleges und einer hohlen, die Triebachse konzentrisch umgebenden Welle die Laufräder antreibt.

Allerdings wird zugegeben, daß ein derartiges Besetzen der Laufräder mit Motoren den ruhigen Gang der Lokomotiven keineswegs fördert. Immerhin macht es ihn nicht unmöglich und auch elektrisch ist gegen das Zusammenarbeiten von Motoren verschiedener Größe nichts einzuwenden. (Kummer.) [Schweizerische Bauzeitung 1910, Bd. I, S. 31–33.]

Pr.

15 Perioden-Einphasenbahn.

Die erste in Amerika mit Wechselstrom von 15 Perioden betriebene Einphasenbahn führt von Exeter in Californien nach Visalia und Lemon Cove. Die Strecke ist bis auf die Bahnhöfe eingleisig, meist eben und weist nur in einem kleinen Teile Steigungen von 0,9 v. H. auf und die vorhandenen Kurven haben einen großen Halbmesser. Die Gesamtstreckenlänge beträgt rund 35 km. Die Betriebsstrom wird von einer Wasserkraftanlage als Drehstrom von 60 Perioden mit einer Spannung von 35000 Volt Spannung geliefert. In einem mitten an der Strecke gelegenen Maschinenhause wird dieser Strom mit Hilfe von sechs 150 KW mit Wasser gekühlten Oeltransformatoren auf eine Spannung von 2200 Volt herabtransformiert und dann zwei Motorgeneratoren zugeführt, die je aus einem 540 PS Synchronmotor sowie einem Induktionsmotor zum Anlassen und einem 375 KW Drehfeld-Einphasen-Wechselstromerzeuger bestehen, der eine Klemmenspannung von 11000 Volt liefert. Die gemeinsame Welle eines derartigen Maschinensatzes läuft nur in zwei Lagern und trägt überdies fliegend einen 125 Volt Gleichstromerzeuger, der den Erregerstrom liefert. Die Speisung der Fahrleitung geschieht von dem Maschinenhause selbst aus über zwei 300 KW Transformatoren mit |414| einer Spannung von 3300 Volt. Ferner sind je in 13 km Abstand von dem Maschinenhause zwei Unterwerke errichtet, in denen je ein 300 KW Transformator, den mit 11000 Volt zugeführten Speisestrom auf die Fahrleitungsspannung erniedrigt.

Die Oberleitung ist mit Hilfe eines Tragseiles an 11 m langen Masten aufgehängt, die 1,8 m tief einbetoniert sind. Die Mastentfernung beträgt hierbei 35,5 m.

Der Fahrpark besteht aus einer 47 t Baldwin-Westinghouse-Lokomotive, die mit vier 125 PS-Motoren ausgerüstet ist; vier 40 t Triebwagen mit je vier 75 PS-Motoren und zwei 28 t Anhängewagen. Sämtliche Fahrzeuge sind mit Zugsteuerung und selbsttätigen Luftbremsen versehen. Ferner sind auch in den Anhängewagen Führerschalter und Führerbremsventile eingebaut. Der mittels Scherenstromabnehmer von der Fahrleitung abgenommene Strom wird durch Spartransformatoren auf die für die Motoren geeignete Spannung erniedrigt. Diese Transformatoren sind auf dem Triebwagen in Oel gebettet, auf den Lokomotiven dagegen, ebenso wie die Motoren mit Luftkühlung versehen.

Zur Bewältigung des Betriebes genügen für gewöhnlich einzelne Wagen, die mit einer Geschwindigkeit von 72 km/Std. verkehren. Die bei Versuchen erreichte Höchstgeschwindigkeit eines Motorwagens beträgt jedoch 100 km/Std. Die elektrische Lokomotive hat in der Wagerechten bei 27 km/Std. Geschwindigkeit eine Zugkraft von rd. 4000 kg, ihre größte Anfahrzugkraft beträgt 7700 kg. Es gelang mit ihr gelegentlich einen Zug von 40 Güterwagen, von denen 28 beladen waren und der im ganzen 1040 t wog, ohne Anstrengung zu rangieren.

Der Kraftverbrauch der Lokomotive während einer Beobachtungsdauer von 40 Tagen betrug 45 Wattstunden f. d. t/km. Ferner betrug die mittlere Stromlieferung des Kraftwerkes während 60 Tagen 43,6 Wattstunden f. d. t/km und während 30 Tagen bei günstigeren Arbeitsverhältnissen 41,4 Wattstunden f. d. t/km. Die Energieaufnahme eines Motorwagens während einer Versuchsdauer von 60 Tagen wurde mit 34,7 Wattstunden f. d. t/km ermittelt. [Electric Railway Journal 1910, Bd. I, S. 101 – 102.]

Pr.

Die Warmwasser-Ueberstromheizung von Bolze.

Diese von der Zentralheizungswerke A.-G. in Hannover-Hainholz ausgeführte Heizung fällt in das Gebiet der Warmwasserheizungen mit Schnellumlauf, doch wird bei ihr der Wasserumlauf nicht durch dem Heizwasser beigemischten Dampf herbeigeführt, wie dies bei den Heizungen von Recke oder Brückner geschieht, sondern durch Pumpen künstlich erzeugt. Da die zur Verwendung gelangenden Pumpen einfach und zuverlässig sein müssen, so kommen hierfür entweder mit Dampf von 0,15 bis 0,2 at arbeitende geräuschlose Pulsometer oder elektrisch betriebene Kreiselpumpen in Betracht. Die verschiedenen möglichen Anordnungen dieser Heizung werden durch die Fig. 13 veranschaulicht. Die treibende Wassersäule h der Heizung wird durch die beiden übereinander angeordneten offenen Gefäße A und B auf dem höchsten Punkt der Heizanlage bestimmt. Von diesen beiden Gefäßen steht das Ueberstromgefäß A immer mit dem Vorlauf in Verbindung, während in das zweite, das Rückstromgefäß 5, der Rücklauf einmündet. Die Wasserhebevorrichtung hat das Wasser von B nach A zu fördern und dadurch die treibende Wassersäule h zu erzeugen. Während bei gewöhnlichen Heizanlagen diese Wassersäule kaum 0,1 m beträgt, kann man sie bei Anwendung von Pumpen je nach der Ausdehnung der Anlage auf 1 bis 5 m bemessen, und erreicht dadurch, daß die Rohr- und Ventilquerschnitte nur etwa ¼–⅓ so groß werden wie bei den gewöhnlichen Heizanlagen und daß man in der Anordnung der Heizkörper gegenüber dem Heizkessel vollkommen unabhängig wird.

Textabbildung Bd. 325, S. 414
Textabbildung Bd. 325, S. 414
Textabbildung Bd. 325, S. 414

Bei der Anlage nach Fig. 1 ist der Kessel in den Vorlauf e eingebaut und die Pumpe fördert das Wasser aus dem Behälter B oder dem Rücklauf g nach dem Behälter A. Das Wasser fließt sodann aus dem Behälter A durch die Leitung e und den Kessel k nach den Heizkörpern und über g nach B zurück. Wird mehr Wasser gefördert als durch die Heizanlage strömen kann, so fließt der Ueberschuß durch das Ueberlaufrohr m nach B zurück, so daß die treibende Wassersäule die festgesetzte Größe niemals übersteigen kann. Bei der Anlage nach Fig. 2 ist hingegen der Kessel k in den Rücklauf g eingefügt, während Fig. 3 zeigt, daß die Pumpe an jeder beliebigen Stelle der Umlaufleitung, z.B. in dem Rücklauf neben dem Kessel angebracht werden kann. In diesem Falle ist als Pumpe eine Kreiselpumpe angenommen, die das Wasser in der Richtung der Pfeile bewegt. Für kleinere Anlagen sind diese Pumpen besser geeignet als Pulsometer, für deren Betrieb man Niederdruckdampf in einem besonderen Kessel erzeugen muß. Dieser kann allerdings auch den Dampf zum Anwärmen des Heizwassers liefern. [Hildebrandts Zentralbl. der Pumpen-Industrie 1910, S. 89–90.]

H.

Betonzerstörung durch Schwefelwasserstoffgas.

Stephan untersuchte die zerstörten Proben des Putzes der Betondecke eines Klärbassins, das in ihm eingeschlossene Klärwasser und die Atmosphäre im Behälter, um die Ursache der Zerstörung festzustellen. Es zeigte sich, daß die vorwiegend kohlensäurehaltigen Gase keinen oder nur geringen Einfluß auf die Zerstörung der Putzdecke haben, während das stark schwefelwasserstoffhaltige Klärwasser die Zerstörung bewirkt hat.

Alle Zerstörungserscheinungen an zementhaltigen Massen sind besonders in chemischen Umsetzungen der Kalkverbindungen zu suchen. Ist Schwefelwasserstoff der angreifende Stoff, so ist die Zersetzung des Betons in folgender Weise anzunehmen:

Kalziumhydrat und Schwefelwasserstoff zersetzt sich in Wasser und Kalziumsulfid,

oder kohlensaurer Kalk und Schwefelwasserstoff zersetzt sich in Kohlensäure, Kalziumsulfid und Wasser.

Das Kalziumsulfid verbindet sich mit Wasser und zerlegt sich in Kalziumhydrosulfid und Kalziumhydrat, während anderseits Kalziumsulfid beim Zutritt von Sauerstoff sich in Gips verwandelt. Durch diese chemischen Prozesse entstehen im Wasser leicht lösliche Kalk-Schwefelverbindungen, die den Beton oder den Deckenputz aufweichen und mürbe machen.

|415|

Diese Tatsache, daß die beschriebene Zerstörung durch Schwefelwasserstoff verursacht ist, widerspricht der Erfahrung, nach der sich der Zement-Verputz in Abort- und Jauchegruben gut hält. In diesen Gruben hat jedoch meist die frische Luft womöglich noch infolge von Ventilation Zutritt, so daß sich der leicht spaltbare Schwefelwasserstoff und der Sauerstoff der Luft in Wasser und Schwefel zerlegen. Letzterer ist für Zementmörtel ungefährlich, da eine Weiteroxydation des Schwefels in Gegenwart verwesender Stoffe unmöglich ist.

Ist aber wie in dem hier beschriebenen Falle bei einem gut abgedeckten Bassin der Luftzutritt nur ungenügend, so bilden sich über den verwesenden Stoffen Gase (Kohlensäure), die einen Oxydationsprozeß bei dem sich bildenden Schwefelwasserstoff nicht zulassen, so daß die oben angegebenen chemischen Verbindungen zwischen dem Schwefelwasserstoff und den Kalkverbindungen des Mörtels oder Betons entstehen, die allmählich den Beton zerstören.

Als Schutz gegen diese Vorgänge empfahl Stephan einen Anstrich des Betons mit Teer. Die beschädigte Decke wurde gründlich von den Zersetzungsprodukten durch Abkratzen gereinigt und von neuem mit einer fetten Mischung verputzt. Nach dem vollständigen Trocknen des Putzes wurde der Teeranstrich aufgebracht, dessen vollständiges Eintrocknen abgewartet werden muß, bevor der geschützte Beton schädlichen Einflüssen der Fäkalwässer ausgesetzt werden darf. (Stephan.) [Beton u. Eisen 1910, S. 24.]

Dr.-Ing. Weiske.

Elektrische Ventilator-Anlage auf Luftschacht Rheinelbe I/II.

Die Gelsenkirchener Bergwerks-Aktiengesellschaft hat auf ihrer Grube Rheinelbe I/II einen elektrisch betriebenen Ventilator aufgestellt, bei welchem die Firma Brown, Boveri & Cie. ihr Verfahren zur verlustfreien Geschwindigkeitsregulierung von Wechselstrom-Induktionsmotoren zur Anwendung gebracht hat.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage besteht aus einem Ventilator V für 8200 cbm minutliche Förderung bei 470 mm Wassersäule Unterdruck, welcher bei 363 Umdrehungen i. d. Min. erreicht wird. Da diese Leistung erst in einigen Jahren erforderlich sein wird, so wird der Ventilator zunächst nur mit 268 Umdrehungen i. d. Min. betrieben, wobei er 255 mm Unterdruck erzeugt und minutlich 5500 cbm absaugt, während mit fortschreitendem Ausbau der Grube Umdrehungszahlen und Unterdrucke allmählich gesteigert werden sollen, um dementsprechend zunehmende Saugleistungen zu ermöglichen.

Um diese Geschwindigkeitsregulierung mit möglichst geringem Stromverlust durchführen zu können, wird folgende nach dem Verfahren von Brown, Boveri-Scherbius entworfene Antriebsanordnung verwendet: Der mit dem Ventilator unmittelbar gekuppelte, an das vorhandene Drehstromnetz von 5000 Volt Spannung und 50 Perioden i. d. Sek. angeschlossene Dreiphasen-Induktionsmotor M von 1000 PS Leistung wird in seiner Umdrehungszahl von einer Regulier-Umformergruppe U beeinflußt, welche aus einem Dreiphasen-Kollektormotor K von 200 KVA und einem Asynchrongenerator G von 85 KW besteht und auf folgende Art wirkt: Der Motor K ist mit dem Anker des Hauptmotors M in Kaskade geschaltet; er nimmt dessen Schlüpfenergie auf und treibt den auf das Netz arbeitenden und wie ein gewöhnlicher Dreiphasen-Induktionsmotor ausgebildeten Asynchrongenerator G an. Durch die Maschine G wird andererseits die Umformergruppe mit Hilfe des Anlassers A auf die volle Geschwindigkeit gebracht.

Bei der Inbetriebsetzung wird zunächst die Maschine G des Regulier-Umformers U an das Netz angeschlossen und durch allmähliches Kurzschließen des Anlassers auf volle Geschwindigkeit gebracht. Hierauf wird der Hauptmotor M mit seinem Anlasser F angelassen und dann durch den Schalter S mit seinen Schleifringen auf den Regulier-Umformer geschaltet. Die Umlegung des Schalters erfolgt selbsttätig, so daß von dem Maschinenwärter nur die beiden Anlasser nacheinander bedient zu werden brauchen. Sobald sich der Schalter umgelegt hat, kann man die Regelung der Umdrehungszahl des Hauptmotors in ebenso einfacher Weise wie bei einer Gleichstrom-Nebenschlußmaschine vornehmen. Zu diesem Zweck dient ein durch einen Handschalter zu betätigender Erregertransformator, welcher die Erregung des mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufenden Kollektormotors K beeinflußt und eine Veränderung der Umdrehungszahl des Hauptmotors M zwischen 363 und 268 Umdrehungen i. d. Min. in 20 gleich großen Stufen ermöglicht.

Textabbildung Bd. 325, S. 415

Bei jeder Schalterstellung sind die Umlaufzahlen des Hauptmotors für alle Belastungen nahezu unveränderlich; zwischen Leerlauf und Vollbelastung liegt eine Geschwindigkeitsänderung von nur etwa 2 v. H. Man kann mit dieser Einrichtung somit beliebige Leerlaufgeschwindigkeiten einstellen, was bei Widerstandsregulierung nicht ohne weiteres möglich ist.

Die bei wenig schwankendem Betriebe vorgenommenen Messungen an dieser Anlage haben folgende Mittelwerte ergeben:

Geschwindigkeit d. Haupt-
motors

268,5

303,5

337,5

363
Umdreh.
i. d. Min.
Leistung des Hauptmotors 370 550 760 950 PS
Wirkungsgrad der Anlage 82,5 86,0 88,5 v. H.
Zum Vergleich hiermit Wirk-
ungsgrad bei Wider-
standsregulierung


67,0


76,0


84,5




v. H.

Eine erhebliche Verbesserung des ohnehin bereits sehr günstigen Wirkungsrades erzielt man bei höheren Geschwindigkeiten und Leistungen dadurch, daß man den Motor von Dreieck- auf Sternschaltung umschaltet. Dadurch kann man auch den Kollektor klein halten.

H.

|416|

Die stärksten bis jetzt gebauten Wasserturbinen

Die Great Western Power Company hat in ihrem Wasserkraftwerk am Feather-Fluß vier Turbinen von je 18000 PS Leistung aufgestellt, die als die stärksten bis jetzt ausgeführten Turbinen besondere Beachtung verdienen. Diese Turbinen übertreffen nicht nur die bis dahin größten 13500pferdigen Turbinen des Werkes der Toronto Power Company an den Niagarafällen um etwa 33 v. H., sondern sie benutzen nur je ein Laufrad, während die 13500pferdigen Turbinen als Doppelturbinen gebaut sind, in einem Laufrade also nur 6750 PS leisten. Die mit senkrechter Welle angeordneten Turbinen der Great Western Power Company sind als Francis-Turbinen mit innerer Beaufschlagung ausgeführt und mit den Regulatoren von der J. P. Morris Company in Philadelphia, Pa, entworfen, die auch die obenerwähnten 13500 pferdigen Turbinen gebaut hat. Sie arbeiten mit 400 Umdr. i. d. Min. bei 157 m Gefälle und gehen auch in bezug auf das Gefälle weit über die Grenzen hinaus, welche bis jetzt für Francis-Turbinen gegolten hatten. Die Laufräder dieser Turbinen sind aus Spezialbronze hergestellt und werden von einem Spiralgehäuse aus Gußstahl umschlossen, das für einen Druck von etwa 15,5 kg/qcm berechnet ist. Groß wie diejenigen der Turbinen sind auch die Abmessungen der Leitschaufeln und der Oeldruckregulatoren. Ueber alle Turbinen liegen jetzt die Ergebnisse der Abnahmeversuche vor, bei welchen mit Belastungen, die nahe an die Vollast heranreichten, Wirkungsgrade bis zu 89 v. H. erzielt worden sind. [American Machinist 1910, S. 289 -292.]

H.

Wasserkraftanlage des Bewässerungswerkes am Snake River.

In Verbindung mit den umfangreichen Bewässerungsanlagen, welche von dem United States Reclamation Service im Minidoka-Gebiete des Staates Idaho errichtet werden, wird ein Wasserkraft-Elektrizitätswerk von 6000 KW-Normalleistung angelegt, welchem in erster Linie die Stromlieferung für zwei mit Kreiselpumpen ausgerüstete Pumpwerke zufallen soll, derart, daß es fünf Monate des Jahres mit voller Belastung, also mit einer Belastungsziffer = 1 laufen wird, während in der übrigen Zeit Strom für andere Zwecke abgegeben werden kann. Aus dem Snake River, dessen Wassermenge während der Schneeschmelze bis auf 1133 cbm i. d. Sek. steigt, sonst aber sich annähernd gleichmäßig auf der Höhe von etwa 170 cbm i. d. Sek. hält, wird das Wasser durch einen Erd- und Steindamm von 25,9 m größter Höhe, 7,62 m Kronenbreite und etwa 200 m Gesamtlänge, der an den Ufern durch Beton-Kernmauern gegen Unterspülungen gesichert ist, in einen Kanal abgeleitet, an dessen Ende sich die Verteilschützen der Bewässerungsanlage befinden. An dem entgegengesetzten Ende des Dammes ist als ein Teil des Maschinenhauses eine 61 m lange, 18 m hohe Staumauer aus Beton angelegt, die mit fünf Flutschützen von 2,4 × 3,6 m Weite versehen ist und in welcher zehn Oeffnungen für den Anschluß der Turbinendruckrohre ausgespart sind. Diese Oeffnungen lassen sich mit elektrisch angetriebenen Schützen verschließen und vom Schaltbrett des Werkes einstellen, wobei zur Verminderung des Wasserdruckes die Druckrohre vorher mit Hilfe von kleinen Schiebern gefüllt werden können.

In dem Turbinenhause sind vorläufig fünf große und zwei Erregergruppen aufgestellt. Die großen Einheiten bestehen aus senkrechten Francis-Turbinen, welche bei 13,72 m Nutzgefälle bis zu 2000 PS leisten können und deren einfache Laufräder 1333,5 mm Durchmesser haben. Die Turbinen sind mit Leitschaufelregulierung versehen und ihre in das Unterwasser hinabreichenden Saugrohre sind so eingerichtet, daß sie verhältnismäßig leicht abgenommen und gegebenenfalls aus dem Bereich des durch die unmittelbar unter ihnen befindlichen Flutschützen mit großer Geschwindigkeit hindurchströmenden Wassers gebracht werden können. Mit jeder Turbine ist ein Drehstromerzeuger von 2300 Volt und 1200 KW unmittelbar gekuppelt. Die beiden Erregergruppen sind ähnlich gebaut, haben je 120 KW Leistung und sind ebenso wie die großen Maschinengruppen mit Druckölregulatoren versehen. Bemerkenswert bei den großen Maschinen ist noch, daß das annähernd 20000 kg betragende Gewicht der umlaufenden Teile von einem einzigen aus zwei gußeisernen Platten mit Schmiernuten bestehenden Halslager ohne jede Druckölschmierung getragen wird, umsomehr, als die Maschinen, wie oben erwähnt, unter hoher Dauerbelastung zu laufen haben.

Die Fernleitung, mit welcher der auf 33000 Volt gebrachte Strom nach zwei Pumpwerken übertragen wird, ist vorläufig nur 33,6 km lang. An der Verbrauchstelle wird die Spannung auf 2000 Volt herabgesetzt. [The Engineering Record 1910, I, S. 45–48.]

H.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: