Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 746–752)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325221

Polytechnische Rundschau.

Neuerungen an aufzeichnenden Meßgeräten.

Bei ihren älteren aufzeichnenden Meßgeräten verwendet die Siemens & Halske A.-G. eine absatzweise Aufzeichnung, indem der mit einem feinen Schreibstift versehene Zeiger und ein Farbband in geringen Zeitabständen an einen ablaufenden Papierstreifen angedrückt werden. Da während der Zwischenzeit der Zeiger völlig frei spielt, so ist ein Einfluß der Schreibstiftreibung auf dem Papier ausgeschaltet. Für billigere Instrumente werden |747| neuerdings Schreibfedern verwendet, die dauernd mit dem Papierstreifen in Berührung bleiben und bei denen verhältnismäßig starke Richtkräfte einen Einfluß der Papierreibung praktisch ausschalten. Bei Wechselstrominstrumenten wirken in diesem Sinne fördernd noch die leichten für das Auge nicht erkennbaren Vibrationen der beweglichen Teile des Meßinstrumentes, die von den Strompulsationen herrühren. Die Schreibfeder wird durch den beweglichen Teil des gut gedämpften Deprez d`Arsonval-Systems nicht unmittelbar, sondern in Verbindung mit einem Elipsoidenlenker gesteuert, so daß die Feder für verschiedene Ausschläge sich nicht auf einem Kreisbogen, sondern infolge der gewählten Hebellängen praktisch auf einer Geraden bewegt.

Die Aufzeichnung erfolgt auf Papiertrommeln von 360 mm ⌀, deren Umlaufgeschwindigkeit stündlich 30,15 oder 2 mm betragen kann. Bei einer anderen Bauart können Papierstreifen von 17 oder 45 m Länge benutzt Werden und die Vorschubgeschwindigkeit kann hier bis auf 120 und 240 mm i. d. Std. gesteigert werden.

Zur Ausplanimetrierung der aufgezeichneten Kurven wird ein besonderes Instrument hergestellt, bei dem unter dem schwingend gelagerten Planimeter der Papierstreifen mit Hilfe eines auf eine Walze wirkenden Kurbelantriebes hindurchgeführt wird, während mit der Spitze die aufgezeichnete Kurve nachgefahren wird. Diese Apparate Werden in Verbindung mit aufzeichnenden Wattmetern besonders zur Ueberwachung von Zählern benutzt.

Soll der Stromverbrauch bei sehr schnell veränderlichen Vorgängen, wie z.B. dem Arbeiten von Kranmotoren, Walzwerksantrieben, Straßenbahnmotoren oder dergl. gemessen werden, so sind größere als die bisher angegebenen Papiergeschwindigkeiten erforderlich, bei denen Schreibvorrichtungen nicht mehr wirksam sind. In solchen Fällen erfolgt die Aufzeichnung durch einen Funkenstrom, der seitens eines in den Apparat eingebauten kleinen Funkeninduktors geliefert wird und von einem über dem Zeiger angebrachten Metallbügel zu der Zeigerspitze und von der letzteren durch das Papier hindurch zu einem Metallbügel hindurchgeht. Die Papiergeschwindigkeit beträgt 12 cm/Min, und wird durch ein Uhrwerk mit Präzisionsunruhe geregelt. Die Länge des Papierstreifens beträgt 45 m. Für besondere Untersuchungen ist überdies mittels motorischen Antriebes ein Papiervorschub von 90 cm/Min, erreicht worden. Die Zeitmarken wurden hierbei unter Zuhilfenahme einer Kontaktuhr hergestellt.

Sollen sehr kleine Spannungen aufgezeichnet werden, Wie dies beispielsweise bei Pyrometern der Fall ist, so Werden bewegliche Systeme verwendet, die in Spitzen gelagert oder an einem feinen Metallbande senkrecht aufgehängt sind. Der wagerecht über dem Papier schwebende Zeiger wird durch einen Bügel in der eingangs angegebenen Weise in Abständen von je einer oder einviertel Minute an den Papierstreifen angedrückt, der 45 m lang ist und mit 2 oder 6 cm stündlicher Geschwindigkeit abläuft. Für die Aufzeichnung von gewöhnlichen Temperaturen werden an Stelle der mit Thermoelementen arbeitenden Pyrometer Widerstandsthermometer verwendet, die auch bei den neuerdings auf den Markt gebrachten Fieberregistrierapparaten benutzt werden. (Perlewitz.) [Elektrotechnische Zeitschrift 1910, S. 172 – 175.]

Pr.

Anschärfen von Werkzeugen durch Elektroätzung.

Die Einwirkung einer Säure auf ein Metall wird verstärkt, wenn man gleichzeitig einen elektrischen Strom vom Metall in die Säure überleitet. Dieser nämlich führt alle durch die Säure gelösten Metallteilchen mit sich hinfort, so daß die Metallfläche immer wieder frei wird. Der dazu erforderliche Strom kann dadurch beschafft werden, daß

  • 1. neben dem Metallstück in der Säure, zur Bildung eines galvanischen Elementes, ein Stück Gasretortenkohle aufgestellt und diese außerhalb der Säure mit dem Metall durch einen Draht verbunden wird, oder
  • 2. das Metallstück mit dem positiven, die Säure mit dem negativen Pol irgend einer fertigen Stromquelle verbunden wird.

Ersteres versuchte vor Jahren Barthel in New York: Er stellte die von Fett und Rost befreiten Werkzeuge in eine Mischung von 100 Teilen Wasser, 3 Teilen 66 prozentiger Schwefelsäure und 6 Teilen 40 prozentiger Salpetersäure, und daneben bei doppelseitigen Flachfeilen auf jede Seite eine ebene Kohleplatte; bei runden Fräsern und Bohrern jedoch herum ein kreisrundes hohles Kohlestück. Sobald er Kohle und Werkzeug außerhalb der Säure durch einen Draht verband, floß der galvanische Strom auch vom Werkzeug durch die Säure zur Kohle. Die Aetzung erfolgte dann schneller als bei stromloser Säure, und an den verschiedenen Stellen des Stückes verschieden, je nach dem Abstand zwischen Metall und Kohle.

Aber auch die Kohle wurde dabei von der Säure angegriffen; die Säure wurde schwarz und das Werkzeug mit Schlamm bedeckt. Das Werkzeug mußte daher nach einiger Zeit herausgenommen und gereinigt werden. Danach wurde dann die Aetzung noch so oft wiederholt, bis das Werkzeug scharf genug geworden. Dann wurde es mit Wasser abgespült, gebürstet, in Kalkwasser gelegt, um etwaige Säurereste zu neutralisieren, und mit Sägespänen getrocknet.

Das Verfahren eignete sich nicht recht für den Werkstattbetrieb; z.B. war die Stromstärke, von der die erforderliche Aetzzeit abhängt, jedesmal anders, je nach der Oberflächenbeschaffenheit, Größe und Zahl der gleichzeitig eingetauchten Werkzeuge und Kohlenstücke.

Die Zuführung des Stromes von außen her (nach 2) aus einer besonderen Stromquelle ergibt eine einfachere Handhabung. Als Stromquelle genügt eine Batterie mit 1 – 2 Volt Spannung. Die Stromstärke, die nur klein zu sein braucht, wird mit einem vorgeschalteten Widerstand geregelt, je nach Größe und Zahl der im Bade befindlichen Werkzeuge.

Ferner kann hier statt der empfindlichen Kohle, die im ersteren Falle benutzt werden mußte (weil nur Kohle, (der am stärksten galvanisch-negative Körper, einen genügenden Spannungsunterschied gegenüber dem sich galvanisch-positiv verhaltenden Werkzeug geben konnte) jetzt irgend ein unempfindlicher Körper benutzt werden, etwa Blei.

Auf Grund dieses Verfahrens lassen sich jedenfalls einfache Vorrichtungen konstruieren zum Schärfen von Präzisionsfräsern und ähnlich wertvollen Werkzeugen. Ohne solche Vorrichtungen eignet es sich gut für Feilen. Hierfür ist es Gratwohl in Hertisau patentiert, mit der besonderen Kennzeichnung, daß die negative Elektrode, die Kathode aus Blei und der Elektrolyt aus Schwefelsäure vom spezifischen Gewicht 1,18 besteht.

Auf diese Weise wird eine stumpfe Feile in ungefähr einer Stunde wieder scharf.

Brich Schneckenberg.

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Verbesserungen an elektrischen Fördermaschinen.

Infolge des Vorhandenseins von sehr entwickelten Dampffördermaschinen hat sich schon bei den ersten Ausführungen elektrischer Fördermaschinen das Bestreben bemerkbar gemacht, die Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und Steuerfähigkeit möglichst vollkommen zu gestalten. Die Wirtschaftlichkeit kann im allgemeinen durch Herabsetzung der Anschaffungskosten, durch Erhöhung des Wirkungsgrades und schließlich durch Verminderung der Instandhaltungskosten und der Bedienung verbessert werden.

Die Anlagekosten werden herabgesetzt durch Wahl geringer Drahtstärken, wodurch der Trommeldurchmesser und auch der Materialaufwand verringert wird. Bei gleichen Betriebsverhältnissen würde die Schwungmasse einer kleineren Ilgner-Maschine 1,9 t, einer größeren 2,2 t betragen. Bei Neuanlagen kann durch Anordnung von zwei Förderwagen hintereinander in jeder Etage eine Ausnutzung von Zeit und Arbeitskraft erreicht werden. Bei kleineren Leistungen und großen Zentralen sind Fördermaschinen mit Widerstandsschaltung, z.B. Drehstromfördermaschinen, am wirtschaftlichsten. Bei großen Entfernungen wird man für kleinere Leistungen zu Fördermaschinen mit Steuerumformer ohne Schwungrad, für große Leistungen zur Ilgner-Fördermaschine übergehen. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades wird durch richtige Wahl des Fördermaschinensystems erzielt. Drehstromfördermaschinen arbeiten am günstigsten bei kleinen Fördergeschwindigkeiten und größerer Schachttiefe, ferner bei unregelmäßigem Förderbetriebe. Ebenso verhalten sich Gleichstromfördermaschinen mit Widerstandsschaltung. Der große Energiebedarf und unbequeme Regulierbarkeit der Druckluftbremse wird durch die neue elektrische Motorbremse der Siemens-Schuckertwerke vermieden. Hierdurch kommt der Kompressor-Antriebsmotor, der Druckluftbehälter samt Rohrleitungen usw. in Fortfall. Das Wesen der neuen Bremse besteht in einem an das Netz angeschlossenen Elektromotor, der über eine Zahnradübersetzung einen am Vorgelegezahnrade befestigten, an der Bremszugstange angreifenden Zapfen um etwa 135° von unten nach oben verdreht. Mit dieser elektrischen Motorbremse ist die Fördermaschine auf dem Doberna- Schacht in Trifail der Trifailer Kohlenwerksgesellschaft und ebenfalls die Ilgner-Maschine der Melnhofschen Bergverwaltung in Piberstein ausgerüstet, ferner auch die Fördermaschine am Wilma //-Schachte der Bosnisch-Herzegowinischen Bergverwaltung Kreka bei Dolnja-Tuzla. Die Sicherheit für die Bedienung und die Leistungsfähigkeit der Fördermaschine wird weiterhin gesteigert durch die den Siemens-Schuckertwerken patentierte elektrische Trommelkupplung. Um die Kupplungsklauen des Loskorbes mit dem gezahnten Mitnehmer der Trommelwelle in und außer Eingriff zu bringen, wird in die lose Trommel ein kleiner Elektromotor mit Kurzschlußanker und mitlaufendem Roterwiderstand eingebaut, der über ein Kegelrad und Schneckengetriebe die Exzenterwellen der Kupplungsklauen antreibt. Da der Kupplungsmotor geringe Stromstärken aufnimmt, ist der Motor nebst Schaltapparaten von geringen Dimensionen und somit auch geringfügig in den Anschaffungskosten. (J. Blazek.) [Oestereichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1910, Nr. 24, 25 u. 26.]

J.

Verbund- und Heißdampf-Lokomotiven.

Die Versuche, die die Lancashire- und Yorkshire-Eisenbahngesellschaft mit Verbund- und Heißdampf-Lokomotiven ausgeführt hat (s. S. 557 und 591 d. Bd.), waren Gegenstand eines Vortrages anläßlich der Sitzung der Institution of Mechanical Engineers. Bei Besprechung dieser Versuchsergebnisse wurde darauf hingewiesen, daß auch mit mäßiger Dampfüberhitzung im Lokomotivbetrieb bereits sehr günstige Erfahrungen gemacht wurden, so z.B. mit dem System Trevithick der ägyptischen Staatsbahnen. Dieser Rauchkammerüberhitzer mit etwa 30° Dampfüberhitzung ist mit einem Speisewasserwärmer kombiniert, der durch Abdampf erwärmt wird. Dabei ist zu bemerken, daß der Dampf ohne weiteren Kohlenverbrauch überhitzt und das Speisewasser ebenso vorgewärmt wird. Dieser Dampfüberhitzer und Speisewasservorwärmer kann für etwa 2000 Mark in jede Lokomotive eingebaut werden.

Der Umbau einer solchen Lokomotive in eine Heißdampf-Lokomotive kostet dagegen 12000 M, davon entfällt etwa die Hälfte auf die neuen Dampfzylinder und deren Steuerung. Außerdem bleibt bei den Lokomotiven mit hochüberhitztem Dampf die Gefahr bestehen, daß durch Versagen der Schmierung usw. Betriebsstörungen eintreten können, so daß „innerhalb fünf Minuten größere Verluste entstehen, als innerhalb zwei Jahren mit einem solchen System erspart werden kann“. Außerdem erscheint es fraglich, ob solche Lokomotiven bei der großen Beanspruchung der Einzelteile ein Durchschnittsalter von 25 – 30 Jahren erreichen, wie dies bei englischen Lokomotiven üblich ist.

Aus den ausgeführten Versuchsfahrten können noch keine Angaben über Abschreibungen und Unterhaltungskosten gemacht werden. Nach den Erfahrungen, die Vaughan bei der Canadian Pacific Railway gemacht hat, muß für solche Lokomotiven mit 10 v. H. für Abschreibungen und Unterhaltungskosten gerechnet werden. Dabei handelt es sich um Lokomotiven mit 215 – 230 °C Dampftemperatur, während die Rauchröhrenüberhitzer Dampf bis zu 400 °C erzeugen. Die Abnutzung ist dementsprechend eine größere.

Die North Western Railway besitzt seit Jahren eine große Anzahl von Verbund-Lokomotiven; manche Bauart derselben ergab keine befriedigende Ergebnisse, sie wurden dann in Zwillings-Lokomotiven umgebaut, so z.B. die 4/4 gekuppelten Vierzylinder-Güterzugs-Verbund-Lokomotiven mit außenliegendem Hochdruckzylinder (381 mm ⌀ und 610 mm Hub) und innenliegendem Niederdruckzylinder (521 mm ⌀ und 610 mm Hub) mit einem Kesseldruck von 14 at. Bei diesen Lokomotiven wurden die Hochdruckzylinder entfernt und die beiden ursprünglichen Niederdruckzylinder mit Frischdampf gespeist. Damit dadurch die Zugkraft auf keinen Fall größer werden kann als die Reibungskraft, wurde die Dampfspannung auf 11 at verkleinert. Dadurch werden aber die Unterhaltungskosten des Kessels bedeutend verkleinert. Eine solche umgebaute Lokomotive beförderte auf der Strecke Nottingham – Willesden mit starken Steigungen schwere Kohlenzüge, die um fünf beladene Kohlenwagen vergrößert waren, gegenüber der Zuglast der Vierzylinder-Verbund-Lokomotiven derselben Bauart. Der Dampfverbrauch nahm dabei um 0,33 kg für ein Zugkilometer zu. Ebenso wurden Verbundschnellzug-Lokomotiven in Zwillings-Lokomotiven umgebaut. Verbund-Lokomotiven konnten Schnellzüge zwischen London und Birmingham nicht in der vorgeschriebenen kurzen Zeit fördern. Diese Lokomotiven in Zwillings-Lokomotiven umgebaut genügten dann voll' kommen dieser Bedingung. [Engineering 1910, S. 501 bis 506.]

W.

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Heißdampflokomotiven.

Die Santa Fe Eisenbahngesellschaft hat ebenfalls wie in England (s. S. 557 und 591 d. Bd.) mit Heißdampf- und Sattdampf-Verbundlokomotiven eingehende Versuchsfahrten ausgeführt. Diese Eisenbahngesellschaft besitzt für ihre Linien mit langen und großen Steigungen besonders starke Lokomotiven. Die beiden Versuchslokomotiven, Güterzugs-Verbundlokomotiven mit und ohne Ueberhitzer gehören der 2-10-2 Type an. Die Versuche wurden im ordentlichen Zugdienst ausgeführt auf der Strecke La Junta-Trinidad in Colorado mit 130 km Länge, davon sind 80 km Steigungen mit 11,4 v. T.

Während die erwähnten englischen Versuche mit hochüberhitztem Dampf ausgeführt wurden, handelt es sich hier mit mäßig überhitztem Dampf. Die beiden Versuchslokomotiven sind gleichartig gebaut, nur sind die Rauchröhren der Ueberhitzerlokomotive etwas kürzer. Die außenliegenden Zylinder haben 482,6 und 812,8 mm ⌀ und 812,8 mm Hub. Die Treibräder haben 1448 mm ⌀. Die Lokomotiven enthalten 391 Rauchröhren von 2¼'' äusserem ⌀. Die Rostfläche beträgt 5,7 qm, der Kesseldruck 15 at, das Lokomotivgewicht 120 t. Die Rauchröhren der Ueberhitzerlokomotive sind 5,1, die der Sattdampflokomotive 6 m lang. Die Gesamtheizfläche beträgt 334 und 400 qm. Der Ueberhitzer ist von besonderer Bauart und liegt in der Rauchkammer. Der Dampf tritt zuerst in den Ueberhitzer für Frischdampf ein, der im Vorderteil der Rauchkammer liegt, wird hier überhitzt, arbeitet zunächst im Hochdruckzylinder und strömt dann in den Zwischenüberhitzer über, der sich unmittelbar an den Dampfkessel anschließt, arbeitet von neuem überhitzt im Niederdruckzylinder und geht dann durch das Blasrohr ins Freie. Der Ueberhitzer für Frischdampf enthält 746 1½'' Röhren von 768 mm Länge mit 73 qm Heizfläche. Der Zwischenüberhitzer hat 114 qm Heizfläche, enthält 691 1½'' Röhren von 1346 mm Länge.

Bei den Versuchsfahrten wurden genaue Kohlen- und Wassermessungen ausgeführt. Ein Drosselkalorimeter, System Peabody, war im Dampfdom und ein Barras-Kalorimeter in der Abdampfleitung des Hochdruckzylinders eingebaut. Die Temperatur in der Rauchkammer wurde durch ein Hoskins-Pyrometer festgestellt. Mit einem Crosby-Indikator wurden fortlaufend Diagramme aufgenommen. Hinter dem Tender war ein Beobachtungswagen, um die Zugkraft am Tenderhaken und die Fahrgeschwindigkeiten festzustellen. Tab. 1 gibt die Ergebnisse der Temperaturmessungen an, welche bei den Versuchsfahrten ausgeführt wurden.

Tabelle 1.

Naßdampf-
lokomotive
Heißdampf-
lokomotive
Temperatur in der Feuerbüchse °C 1270 1270
Temperatur des Speisewassers 77 77
Temperatur des Dampfes im Dampfdom 220 220
Temperatur
der Rauchgase in der
Rauchkammer
an der Rohr-
wand
oben
unten

290
320
308
an der Rauch-
kammertür
oben
unten


270
235
210
Temperatur des Dampfes im Hochdruckzylinder 198 208
Temperatur d. Dampfes im Niederdruckzylinder 163 216
Temperatur der Rauchgase im Schornstein 268 225

In Tab. 2 sind die Versuchsergebnisse zusammengestellt. Die Strecke La Junta-Trinidad enthält hauptsächlich Steigungen; Timpas-Simpson, eine Teilstrecke hiervon, ist eine 52 km lange Steigung. Die Fahrten von Trinidad nach La Junta sind dementsprechend Fahrten im Gefälle.

Tabelle 2.

La Junta-Trinidad Timpas-Simpson Trinidad-La Junta
Ueberhitzer-
lokomotive
Sattdampf-
lokomotive
Ueberhitzer-
lokomotive
Sattdampf-
lokomotive
Ueberhitzer-
lokomolive
Sattdampf-
lokomotive
Fahrzeiten mit Aufenthalt Min. 394 374 161 173 379 399
Fahrzeiten ohne Aufenthalt 286 343 138 149 253 261
Fahrgeschwindigkeiten km/Std. 27,5 22,8 22,6 21 31,2 30,6
Zuggewicht t 1210 1100 1210 1100 2740 2820
Gesamtkohlenverbrauch t 10 11,6 4,6 5,45 4,18 4,8
Kohlenverbrauch f. 1 qm Rostfläche i. d. Std. kg 374 360 375 392 178 202
Kohlenverbrauch f. 1 qm Heizfläche i. d. Std. 6,1 4,86 6,15 5,35 2,9 2,76
Gesamtwasserverbrauch l 77300 79500 36000 38000 31000 33000
Kesseldruck at 13,5 14,2 14 14,5 14,5 15
Dampfdruck im Frischdampfüberhitzer 12,8 13,7 12,9
Dampfdruck im Zwischenüberhitzer 5,8 6 5,6
Dampferzeugung auf 1 qm Heizfl. i. d. Std. kg 40,7 31 40,5 36,6 21,7 18,7
Dampfüberhitzung im Frischdampfüberhitzer °C 12,5 10,8 12,8
Dampfüberhitzung im Zwischenüberhitzer 52 53 45,3
Verdampfungsziffer 7,17 6,7 7,10 6,81 7,43 6,80
indizierte PS PSi 1262 1185 1269 1229
Zugkraft am Tenderhaken kg 11200 10900 13200 12900
Effektive PS PSe 1000 970 1077 1063
Mechanischer Wirkungsgrad d. Dampfmaschine 0,793 0,819 0,853 0,863
Wirkungsgrad des Dampfkessels 65,9 53,5 65,2 56,3
Wirkungsgrad der Lokomotive 4,5 4,2 4,9 4,1
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Die Versuchsfahrten ergaben eine bedeutende Kohlenersparnis bei der Ueberhitzerlokomotive, etwa 20,8 v. H. die Wasserersparnis ist etwa 10 v. H. Die Ueberhitzerlokomotive ergibt auch mehr effektive Pferdestärken, in ihr wird um 11,6 v. H. mehr trockener Dampf erzeugt als in der Naßdampflokomotive bei demselben Kohlenverbrauch. Die Dampfüberhitzung war genügend groß, um Wasserniederschläge zu vermeiden. Der Wirkungsgrad des Zwischenüberhitzers ist größer als der des Frischdampfüberhitzers, deshalb ist es vorteilhaft, eine wirkungsvolle Zwischenüberhitzung einzubauen und den Frischdampf weniger zu überhitzen. [Engineering 1910, S. 706 – 710.]

W.

Mallet-Lokomotiven.

Um die Betriebskosten zu verkleinern, ist es bei den nordamerikanischen Eisenbahngesellschaften allgemein durchgeführt, daß auch schwere Züge von nur einer Lokomotive gefördert werden, um den teueren Betrieb mit Vorspann-Lokomotiven zu vermeiden. Auch von der Teilung schwerer Züge, die bei uns häufig ausgeführt wird, macht man aus denselben Gründen keinen Gebrauch. Mit dem zunehmenden Zuggewicht wurden die Lokomotiven dementsprechend immer größer und schwerer.

Solche besonders schwere Lokomotiven hat die Santa Fé-Eisenbahngesellschaft in Betrieb, deren Linien mit 80000 km Gesamtlänge durch die Staaten Missouri, Arkansas, Texas, Colerado usw. führen, und zwar durch Hügelland mit vielen langen und starken Steigungen. Zur Ueberwindung der letzteren sind Lokomotiven mit großer Zugkraft notwendig, diese Eisenbahngesellschaft besitzt daher schon jahrelang die stärksten Lokomotiven der Welt. Der Baldwin-Lokomotivfabrik wurden nun zwei Lokomotiven, System Mallet, in Auftrag gegeben; die eine für Personenzüge hat ein Gewicht von 280 t mit Tender und besitzt ein zweiachsiges Vorderdrehgestell. Die beiden folgenden Achsen werden von den Niederdruckzylindern (965 mm ⌀ und 711 mm Hub) angetrieben. Die Hochdruckzylinder (660 mm ⌀ und 711 mm Hub) arbeiten auf die nächst folgenden drei Kuppelachsen. Unter der Feuerbüchse ist noch eine Laufachse angeordnet. Die Treibräder haben 1,85 m ⌀. Der Tender besitzt zwei dreiachsige Drehgestelle. Er faßt 50 cbm Wasser. Da die Lokomotive Oelfeuerung besitzt, werden auf dem Tender 16 cbm Oel mitgeführt.

Die ähnlich gebaute Güterzugs-Lokomotive ist 310 t schwer, besitzt eine vordere Laufachse. Die Niederdruckzylinder (965 mm ⌀ und 864 mm Hub) treiben die ersten vier Kuppelachsen, die Hochdruckzylinder die folgenden vier Kuppelachsen. Der Achsdruck der beiden Lokomotiven ist durchschnittlich 20 t. Der Kesselüberdruck ist 14,2 at. Die Lokomotiven besitzen Dampfüberhitzer und Speisewasservorwärmer. Sie ergeben 25 v. H. Brennstoffersparnis gegenüber Lokomotiven bewährter Bauart.

Die Zugkraft der Personenzugs-Lokomotiven ist 21000 kg, die der Güterzugs-Lokomotiven 44000 kg. Der Preis einer solchen Lokomotive ist außergewöhnlich groß, etwa 500000 M. [Engineer 1910, II, S. 176.]

W.

Francis-Turbinen für hohes Gefälle.

Die J P. Morris Company in Philadelphia, die bereits durch den Bau der vier 18000 pferdigen Francis-Turbinen für das Kraftwerk der Great Western Power Company am Feather-River in Kalifornien bekannt geworden ist, baut gegenwärtig für das Wasserkraft-Elektrizitätswerk der Michoacan Power Company in Noriega, Mexiko, zwei 6000 pferdige Francis-Turbinen, die mit dem höchsten bis jetzt bei solchen Turbinen angewendeten Gefälle arbeiten sollen. Die Turbinen werden aus einer Leitung von etwa 1,7 km Länge gespeist, welche ein Gefälle von 204,2 m hat und treiben je einen 3000 KW Drehstromgenerator mit 514 Umdrehungen i. d. Min. an. Sie verbrauchen hierbei je 2,8 cbm i. d. Sek. Mit Rücksicht auf die hohen Drücke sind die Gehäuse aus Stahlguß hergestellt und auf 40 kg/qcm, das Doppelte des normalen Betriebsdruckes, geprüft. Die einfachen Laufräder aus Bronze sind auf die auf den Wellen angeschmiedeten Naben aufgesetzt, wobei etwaige einseitige Drücke durch Drucklager aufgenommen werden. Da die Welle so stark bemessen ist, daß Durchbiegungen beim Betriebe nicht vorkommen, so konnten die Spielräume zwischen Laufrad und Gehäuse sehr klein gehalten werden. An den der Abnutzung am meisten ausgesetzten Stellen sind ferner leicht auswechselbare Stücke eingesetzt, so daß die Betriebsverhältnisse dauernd gleich gut erhalten werden können.

Die Regulierung solcher an eine lange Druckleitung angeschlossenen Turbinen macht selbst bei Anwendung beider Regulatoren wegen der trägen Masse des Wassers in der Leitung Schwierigkeiten, denen man nur durch Anwendung einer großen Schwungradmasse begegnen kann. In der Tat hat im vorliegenden Falle ein Schwungrad von etwa 9060 kg Gewicht angeordnet werden müssen, da das GR2 der Turbine mit dem Stromerzeuger nur 4550 kg/m2 betragen hatte. (Taylor.) [American Machinist 1910, S. 302 – 304.]

H.

Sulfitsprit.

Durch Kochen mit Schwefelsäure kann man aus Sägemehl Zucker und aus diesem durch alkoholische Gärung Spiritus gewinnen. 1898 hat Simonsen auf diese Weise aus einer Tonne Holz etwa 60 Liter Alkohol erhalten. Aber das lange Erhitzen unter Druck in verbleiten Apparaten scheint kostspieliger zu sein, als daß die Sache sich lohnte.

Classen schlug vor, Sägespäne mit schwefliger Säure aufzuschließen. Nach diesem angeblich von Ewen und Tomlinson wesentlich verbesserten Verfahren soll in Nordamerika eine Versuchsanlage aus 1 t Sägemehl (trocken gedacht) 78 l absoluten Alkohol gewinnen können. In Schweden soll G. Ekström Spiritus aus Sägemehl fabriziert haben, bis er als Rohmaterial Sulfitablaugen vorzog.

Aus den Ablaugen der Aschaffenhauser Papierfabrik, welche 1,2 v. H. gärfähigen Zucker enthielten, haben Lindsey und Töllens 1891 auf 1 l Ablauge 5,8 – 6,7 ccm oder auf 1 t Zellstoff gegen 60 l Spiritus erhalten. Diese Ergebnisse sind später von anderen Forschern bestätigt worden.

Seit zwei Jahren soll in Schweden Sulfitablauge mit wirtschaftlichem Erfolge auf Sprit verarbeitet werden und zwar neben Ekström auch von H. Wallin. Nach den Mitteilungen von Wallin wird die Ablauge mit Kalkschlamm neutralisiert, gut gelüftet, abfiltriert, Hefe zugesetzt und vergoren. Die Ausbeute soll 100 – 115 l Spiritus auf die Tonne Zellstoff betragen. Der bei der Neutralisation entfallende Schlamm soll in der Sulfitzellstoffabrik verwendet werden können und wegen seines Gehalts an schwefliger Säure eine Ersparnis an Schwefel ermöglichen. Durch Zusatz getöteter Hefe, die in genügender Menge aus früheren Gärungen zu Gebote steht, bietet man der arbeitenden Hefe günstige stickstoffhaltige Nahrung.

Der abdestillierte Spiritus enthält nicht unbeträchtliche Mengen Methylalkohol, Azetaldehyd, wahrscheinlich auch Azeton und Spuren von Furfurol.

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In der Fabrik in Skutskär können nach dem Verfahren von Ekström jährlich über eine Million Liter Spiritus hergestellt werden; gegenwärtig werden monatlich 50000 l erzeugt. Der Herstellungspreis soll nach älteren Angaben fast 50 Pf. f. d. Liter betragen, nach Wallin nur etwa 11 Pf.

Auch für Deutschland hält Carl G. Schwalbe diese Fabrikation für lebensfähig, wenn sie nicht durch zu hohe Besteuerung unterdrückt wird. Sie ist interessant als ein Schritt zur Verwertung der lästigen Ablauge. (C. G. Schwalbe.) [Zeitschr. für angewandte Chemie 1910, S. 1537 – 1540.]

A.

Das Wasserkraft-Elektrizitätswerk am Salto de Bolarque.

Textabbildung Bd. 325, S. 751
Textabbildung Bd. 325, S. 751

Die Firma Briegleb, Hansen & Co. in Gotha und die Siemens-Schuckertwerke G. m. b. H. haben gegen Ende vorigen Jahres unmittelbar unterhalb der Mündung des Guadiela in den Tajo etwa 75 km östlich von Madrid ein Wasserkraftwerk in Betrieb gesetzt, welches für die Versorgung von Madrid bestimmt ist. Durch ein bogenförmiges, gegen den Strom gekrümmtes festes Wehr von 240 m Kronenlänge und 26 m größter Höhe, welches auf gewachsenem Felsen mit einem Kern aus Beton errichtet ist, wird das Wasser der genannten Flüsse auf 14 bezw. 7 km angestaut und ein Staubecken von 1500000 – 1800000 qm Fläche erzeugt, welches bei 3,5 m größter Absenkung 5000000 – 6000000 cbm Nutzinhalt darbietet. Der durch ein dreiteiliges Schützenwehr abgeschlossene, ungefähr 400 m lange Oberwassergraben geht in ein 60 m langes Wasserschloß über, das genau über dem Maschinenhause liegt und auf der einen Seite aus dem Felsen ausgesprengt, auf der anderen Seite durch einen Betonbau abgeschlossen ist. An dieses Wasserschloß schließen sich vier 2300 mm weite, mit Wandstärken von 8 – 10 mm ausgeführte Druckrohre für die Hauptturbinen und ein 1000 mm weites Druckrohr für die Erregerturbinen an, das sich vor dem Maschinenhause in zwei 700 mm weite Zweige gabelt. Das Maschinenhaus ist für die spätere Erweiterung des Werkes auf sechs Hauptgruppen bemessen. In der 55 m langen, 15,8m breiten und 10 m hohen Haupthalle sind vier Francis-Zwillingsturbinen aufgestellt, die bei 27 m Gefälle 3500 PS und bei 31 m Gefälle 4300 PS Leistung entwickeln und 10,8 cbm i. d. Sek. verbrauchen. Die Turbinen sind mit Finkschen Drehschaufeln versehen, welche durch gesonderte Regler eingestellt werden. Diese Regler, welche von ihren Turbinenwellen durch Kegelräder angetrieben werden, sind untereinander derart verbunden, daß neben der üblichen Beeinflussung der Reglerstellung durch die Turbine selbst eine Einstellung durch die anderen Regler erzielt wird. Die Wirkungsweise dieser Regulierung wird durch die Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Die Hebel h der Fliehkraftregler a führen auf einer Seite der Muffe m zum Steuerventil v, welches den Servomotor s speist. Die Kolbenstange dieses Servomotors, welche unten an dem Leitrad angreift, hat oben die Eigenrückführung r mit der Oelbremse k, welche zu dem anderen Ende p des Hebels h führt. Außerdem sind die Regler durch eine Welle w verbunden, welche durch einen Kniehebel b mit der Stange r gekuppelt ist. Auf der anderen Seite ist die Stange r durch einen weiteren zweiarmigen Hebel und eine Schraubenfeder f mit der Welle w verbunden. Diese Feder ist ungespannt, wenn die Belastung auf alle Turbinen gleichmäßig verteilt ist, und bei einer Aenderung der Gesamtbelastung der Anlage wirken die Fliehkraftregler ziemlich gleichmäßig auf ihre Servomotoren, wobei auch die gemeinsame Welle w verstellt wird. Ist nun eine einzelne Turbine einem Regelvorgange nicht vollkommen gefolgt, so wird ihre Feder f gespannt und diese überwindet die Widerstände des Reglergestänges, beeinflußt also selbst die Stellung des entsprechenden Steuerventils v und ergänzt so den Regelvorgang.

Die Dynamomaschinen, welche von den Turbinen mit 428,5 Umdrehungen i. d. Min. angetrieben werden, leisten 3000 KVA bei 6000 Volt und 50 Perioden i. d. Sek. Der Strom wird in drei Sätzen von je drei Einphasentransformatoren für je 1500 KVA auf 50000 Volt Spannung erhöht und auf einer ungefähr 76 km langen, auf eisernen Masten in 80 m Abstand verspannten Fernleitung nach Madrid übertragen. (Meyer.) [Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1910, S. 1381 – 1387 und 1435 – 1441.]

H.

Die Wasserkraftanlage Aue der Elektrizitäts-Gesellschaft Baden.

Dieses Wasserkraftwerk ist ein kennzeichnendes Beispiel dafür, welche großen Vorteile durch moderne Einrichtungen bei älteren Anlagen erzielbar sind. Das Werk war ursprünglich mit drei Jonval-Turbinen von 370 PS Gesamtleistung ausgerüstet und wurde, nachdem die Spinnerei, zu deren Betrieb es diente, abgebrannt war, von der oben genannten Gesellschaft übernommen und umgebaut. Hierbei ist es möglich geworden, das ursprünglich 2,1 – 2,85 m betragende Gefälle auf 4,4 – 5,3 m je nach der Wasserführung zu erhöhen und in Verbindung mit wirtschaftlich arbeitenden Turbinen die Leistungsfähigkeit von 370 PS auf 2400 – 2700 PS zu steigern. Der Umbau machte allerdings die Anlage eines vollkommen neuen Wehres erforderlich, daß etwa 38 m flußaufwärts von dem alten Grundwehr angelegt und als Schützenwehr mit drei je 14 m weiten Oeffnungen ausgeführt worden ist. Diese Oeffnungen sind mit 3,2 m hohen eisernen Schützen versehen, die auf Rollen laufen und durch eine elektrisch betriebene Winde eingestellt werden können. Der Oberwasserkanal ist durch Aufmauern der bestehenden Einfassungen für einen um 2 m höheren Wasserspiegel eingerichtet worden und kann bis zu 50 cbm i. d. Sek. führen, wobei der größte Gefällverlust |752| 0,23 m beträgt. In dem Maschinenhaus sind unter möglichster Beibehaltung der vorhandenen Fundamente drei senkrechte Doppel-Francis-Turbinen aufgestellt, welche bei dem oben genannten Gefälle und einer Wassermenge von 20,5 – 22,5 cbm i. d. Sek. je 905 – 1200 PS leisten und die zweiphasigen Wechselstromerzeuger von 680 KW Normalleistung mit 75 Umdr. i. d. Min. antreiben. Die Turbinen haben Laufräder von 1800 mm ⌀, von denen das untere mit voller Scheibe ausgeführt und durch ein Verbindungsrohr mit dem Druckraum entlastet ist. Der Zuführungskanal und der Saugschacht sind in dem Betonunterbau unmittelbar ausgeführt. Die Drehschaufeln der Turbinen werden durch einen Oeldruckregler eingestellt. Das Spurlager, welches durch die angegebene Entlastung um 11000 bis 13500 kg weniger als bei fehlender Entlastung zu tragen hat, ist mit einem Oelkasten versehen, der dauernd gekühlt wird. Die Stromerzeuger liefern Strom von 2200 Volt und 40 Perioden i. d. Sek. [Schweizerische Bauzeitung 1910, II, S. 97 bis 102 und 109 – 112.]

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Absitzbecken für Kläranlagen.

Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Absitzbecken, welches von der Wasser- und Abwasser-Reinigung G. m. b. H. in Neustadt a. d. Haardt entworfen ist, hat den Zweck, die selbsttätige Ableitung des gebildeten Klärschlammes in möglichst unverdünntem Zustande und unter besonderer Abscheidung der fetthaltigen Teile des Abwassers zu gestatten, also den Umfang der Kläranlage zu verringern und gleichzeitig die Verwertbarkeit der Abfallstoffe zu erhöhen. In dem Boden des Klärbeckens g, welchem das zu reinigende Wasser bei a zugeführt wird, ist eine schmale Rinne d gebildet, in welcher sich der niedersinkende Schlamm in verhältnismäßig kurzer Zeit ablagert. Sobald die Rinne mit Schlamm gefüllt ist, wird sie mit Hilfe der an einem gemeinsamen Seilzuge hängenden Klappen e abgedeckt, so daß ein nur an dem einen Ende offener Kanal gebildet wird. Oeffnet man dann den Schlammabflußschieber A, so drückt der unter dem hydrostatischen Druck stehende, an einem Schnurtrieb hängende Kolben k, indem er in den Kanal eindringt und sich stets an dessen Wände anschmiegt, den Schlamm in die Steigleitung i, die in Gräben, Faulräume oder andere Behälter mündet. Der Kolben k verhindert auch, daß, nachdem der ganze Schlamm entfernt ist, Wasser in die Steigleitung gelangen kann und den gewonnenen Schlamm verdünnt; ein Nachteil, der sich bei anderen Absitzbecken nicht vermeiden läßt. Das geklärte Wasser läuft bei b ab. Vor dem Eintritt in das Becken staut sich das Wasser über einem Abweisblech, wo eine ständig umlaufende Schaufel c das Fett von dem Wasser abschöpft. Da die Anlage das Entfernen des Schlammes ohne jeden äußeren Kraftaufwand gestattet, so eignet sie sich insbesondere für kleinere Orte.

Textabbildung Bd. 325, S. 752
Textabbildung Bd. 325, S. 752
Textabbildung Bd. 325, S. 752

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