Titel: | Ueber die in den Baumwollspinnereien zu Lowell in Massachusetts angewandten Vorkehrungen zum Feuerlöschen; von J. B. Francis. |
Fundstelle: | Band 178, Jahrgang 1865, Nr. XXXI., S. 94 |
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XXXI.
Ueber die in den Baumwollspinnereien zu Lowell in
Massachusetts angewandten Vorkehrungen zum Feuerlöschen; von J. B. Francis.
Aus dem Journal of the Franklin Institute, durch
das Civil Engineer and
Architect's Journal, August 1865, S. 229.
Francis, über Vorkehrungen zum Feuerlöschen in den
Baumwollspinnereien zu Lowell.
Die erste Baumwollspinnerei kam in Lowell im Jahr 1823 in Betrieb; sie war mit
Druckpumpen versehen, welche Wasser in einen Behälter aus dem Dache pumpten und
hatten einen Schlauchhahn in jedem Stockwerk. Aehnliche Vorkehrungen befanden sich
in allen Spinnereien in Lowell bis zum Jahr 1828. Bei einem Brande, welcher im
Januar desselben Jahres eine Spinnerei zerstörte, zeigte sich der Mangel an
wirksamen Löscheinrichtungen. Mau beschloß, ein achtzölliges Leitungsrohr durch
jeden Fabrikhof, etwa 40 Fuß vor der Vorderseite jeder Spinnerei vorbeizuführen;
diese Röhre wurde mit Schlauchhähnen versehen und mit den Druckpumpen und
Wasserbehältern jeder Spinnerei in Verbindung gesetzt, so daß man die Apparate aller
Fabriken auf jede einzelne Fabrik wirken lassen konnte. Waren die Druckpumpen nicht
in Thätigkeit, so hing der Wasservorrath und Wasserdruck im Hauptrohr nur von den
Wasserbehältern ab, aber durch ein eigenthümliches System von Ventilen an den
Wasserbehältern konnte beim Gange der Pumpen in den Leitungsröhren ein Druck von 150
Fuß Wassersäule unterhalten werden.
Die nächste Verbesserung geschah 1847 und 1848, indem man die Hauptröhren in den
verschiedenen Fabrikhöfen mit einander verband, so daß, in so weit es der
Fassungsraum der 8zölligen Röhren gestattete, die Druckpumpen aller Fabriken auf
jede einzelne gerichtet werden konnten. Im Jahr 1859 wurde ein Behälter auf einem
Hügel, etwa eine engl. Meile von der nächsten Spinnerei entfernt, gebaut und
mittelst eines 12zölligen Rohres mit den Hauptröhren in den Fabrikhöfen verbunden,
so daß das Wasser entweder von den einzelnen Fabriken nach dem Behälter oder
umgekehrt gelangen kann. Dieser Behälter enthält, wenn er gefüllt ist, etwa 2
Millionen Gallons Wasser und liefert in den Hauptröhren der Fabrikhöfe einen Druck
von 180 bis 200 Fuß. Der Wasservorrath im Behälter wird durch besondere, mittelst
Wasserkraft getriebene Druckpumpen unterhalten. Anfangs sollte dieses Wasser nur zum
Löschen benutzt werden; allein der hohe und constante Druck machte es vortheilhaft,
dasselbe auch zum Speisen der Dampfkessel und zu Heizzwecken in den Spinnereien
anzuwenden; außerdem werden etwa 12 Wohnhäuser daraus versorgt und gelegentlich
geringe Mengen zu Bauzwecken u.s.w. entnommen, doch ist die Gesammtmenge des so dem
eigentlichen Zwecke entzogenen Wassers so gering, daß der Druck in den Röhren nicht
darunter leidet. Die Benutzung der Leitung für die Stadt im Allgemeinen ist daher
auch nicht zugegeben worden, da die Wirksamkeit des ganzen Systems bei ausbrechendem
Feuer hauptsächlich von dem Druck in den Hauptröhren abhängt und dieser nicht auf
der erforderlichen Höhe zu erhalten wäre, wenn das Wasser zu häuslichen Zwecken
allgemeine Anwendung fände.
Vor 1850 hatten die großen Fabrikgesellschaften in Lowell ihr Eigenthum nur selten
gegen Feuersgefahr versichert, oder sich vielmehr auf einen Reservefond aus dem
Gewinne verlassen, welcher zum Ersatz von Feuerschäden diente. Man hatte gleich
Anfangs ein wirksames Ueberwachungssystem eingerichtet, alle Sorge gegen Entstehung
von Feuer angewandt, und die Löschvorrichtungen im guten Stande erhalten. Im Jahr
1850 wurde ein Verband für gegenseitige Versicherung gebildet, der nach und nach
einige Abänderungen erlitt. Wie derselbe jetzt besteht, veranlaßt er für die
Fabrikoperationen nur geringe Beschränkungen und bewirkt eine Vertheilung aller
Verluste zwischen den Betheiligten je nach deren respectivem Grundcapital. Für
Schäden unter 1000 Dollars wird nichts bezahlt, und kein Mitglied braucht mehr als 2
Procent seines Grundcapitals für irgend welchen Verlust zu entrichten.
Das Gesammtvermögen aller Mitglieder des Versicherungsverbandes beträgt 13,600,000
Dollars und der Verlust durch irgend ein Feuer, welchen die Gegenseitigkeit deckt,
272,000 Dollars. Die Versicherung betrifft nur das Eigenthum innerhalb der Grenzen
der Fabrikhöfe; eine genaue Schätzung desselben ist nie gemacht worden, man nimmt
aber an, daß es bei gewöhnlichen Vorräthen etwa 3/4 des Grundvermögens, oder 10 1/5
Millionen Dollars beträgt. Die Gesammtzahl von Feuerschäden, welche in den 14 Jahren
10 Monaten des Bestehens des Verbandes bis zum 14. April 1865 vergütet wurden,
beträgt 15 mit einem Werthe von 141,818 Dollars, oder im jährlichen Durchschnitt
9,560 Dollars. Dieß macht, unter obiger Annahme, durchschnittlich pro Jahr etwas weniger als 1/10 Procent.
In dem Versicherungsvertrag ist die Feststellung der Brandschäden, die häufige
Inspection der Löschvorrichtungen und die Ausschließung einzelner Mitglieder
vorgesehen. Seit dem Bestehen dieser Einrichtung hat man viel für die Verbesserung
des Löschapparates gethan und große Kosten darauf verwandt. Die Röhrenstränge durch
die Fabrikhöfe und die Verbindungen zwischen den einzelnen Höfen bildeten eine
unregelmäßige Linie 8zölligen Rohres von etwa 3 englischen Meilen Länge und der Form
eines Hufeisens; dieselbe war an einem Punkt in der Nähe der Spitze des Schuhes mit
dem Wasserbehälter verbunden; im Jahr 1853 wurde dieß dahin sehr verbessert, daß man
auch die Enden der Hufeisenlinie durch ein gleich weites etwa 3/4 Meile langes Rohr
verband. Seitdem geht das in irgend einem Hofe aus dem Behälter entnommene Wasser
durch das 12zöllige Rohr nach dem 8zölligen und dann durch beide Schenkel dieses
letzteren nach dem Abzugspunkte. In jedem Fabrikhofe befindet sich eine Anzahl von
Druckpumpen, welche durch Wasserkraft bewegt und zum sofortigen Gebrauche im Stande
gehalten werden; sie pressen das Wasser direct in das 8zöllige Rohr und jeder nicht
von dem Hauptrohr entnommene Ueberschuß geht nach dem Behälter hinauf.
Jeder Fabrikhof hat zahlreiche Schlauchhähne, nämlich durchschnittlich einen auf je
50 Fuß des Hauptrohres an der Vorderseite der Spinnerei, und fast eben so viele an
der Rückseite; ungefähr an einem Drittel dieser Hähne ist beständig ein Schlauch von
hundert Fuß Länge mit
seinem Mundstück befestigt, der durch ein kleines Gebäude, worin er fertig zum
Gebrauche hängt, vor dem Einfluß des Wetters geschützt ist. Reserveschläuche für die
übrigen Hähne liegen bereit, und Leitern mit den einzelnen Stockwerken
entsprechenden Absätzen sind an verschiedenen Stellen an den Seiten und Enden der
Gebäude aufgestellt und dienen zur Rettung der Arbeiter und zu anderen Zwecken beim
Löschen. Es führen ferner Rohrstränge von etwa 4 Zoll Durchmesser von den
Hauptleitungen nach den Spinnereien und zwar bis nach dem Dach hinauf; in jedem
Stockwerke befindet sich an diesen Leitungen ein Schlauchhahn mit stets daran
befestigtem Schlauch und Mundstück. Im Allgemeinen hat jede Treppenflux eine solche
Leitung und der Hahn befindet sich mit der Röhre im Saale so nahe wie möglich am
Treppenabsatz. Dadurch wird bewirkt, daß die Löschmannschaft länger auf ihrem Posten
verweilen kann, indem diese Einrichtung genügende Sicherheit bietet.
Die bis 1845 gebauten Spinnereien hatten alle ziemlich 156 Fuß Länge, 45' Tiefe und außer Boden und Keller vier Stockwerke; sie
haben gewöhnlich ein in der Mitte der Front vorspringendes Treppenhaus. Die neueren
Spinnereien sind meistens größer und haben zwei oder mehrere Treppen so wie eine
entsprechende Anzahl Röhrenleitungen und Schlauchhähne. Diese Röhren sind stets mit
Wasser unter hohem Druck gefüllt und zum Gebrauche bereit.
Versuche haben gezeigt, daß in einem der am ungünstigsten gelegenen Fabrikhöfe
außerhalb des Gebäudes vier Schlauchhähne mit 3/4zölligen Mundstücken gleichzeitig
gespeist werden und das Wasser auf eine verticale Höhe von etwa 75 Fuß über den
Mundstücken werfen können; bei 8 Hähnen verminderte sich diese Höhe auf 60 Fuß. Bei
diesem Versuche war keine der Druckpumpen in Thätigkeit, sondern alles Wasser wurde
dem Behälter entnommen. In einigen Fällen, wo die Druckpumpen mehrerer Spinnereien
in Thätigkeit waren, konnten 25 und mehr Schlauchhähne gleichzeitig wirksam benutzt
werden. Bei Ausbruch von Feuer wird der nächste Apparat so schnell als möglich in
Thätigkeit gebracht, und wenn es wahrscheinlich ist, daß mehr Wasser erfordert wird
als der Behälter unter geeignetem Druck zu liefern vermag, so bringt man die
Druckpumpen in einer oder mehreren Spinnereien in Gang, und sollte eine sehr große
Wassermasse benöthigt werden, so treten auch noch die Pumpen an anderen Stellen der
Stadt mit hinzu. Es trifft sich dann häufig, daß nachher mehr Wasser im Behälter
ist, als vorher, da das zuviel gepumpte Wasser demselben zugeführt wird.
Sicherheitsventile, ähnlich denjenigen der Dampfkessel, befinden sich an verschiedenen Stellen der
8zölligen Röhre, um hier einen zu hohen durch die Druckpumpen hervorgebrachten Druck
zu verhüten.
Brausen oder Sprühröhren wurden seit kurzer Zeit in ausgedehnter Weise eingeführt und
werden in Verbindung mit dem Behälter und Röhrensysteme als die wirksamste
Löschvorrichtung betrachtet. In einigen Theilen einer Spinnerei verbreitet sich das
Feuer mit solcher Geschwindigkeit über einen ganzen Arbeitsraum, daß Schlauchhähne
oder andere gewöhnliche Löschvorrichtungen ganz unwirksam dagegen erscheinen. In
solchen Fällen scheint eine gute Brause den größten erzielbaren Schutz zu
bieten.
In Lowell besteht eine solche Brause aus einem mit kleinen Löchern versehenen
Röhrennetz, welches so angeordnet und gerichtet ist, daß beim Oeffnen des
Verbindungsventils zwischen Brause und Hauptleitung das Wasser nach allen Theilen
des Netzes hin- und aus den Oeffnungen mit hinreichender Kraft und so
vertheilt ausströmt, daß jeder Theil des zu beschützenden Raumes in der kürzesten
Zeit gänzlich durchnäßt wird.
Diese Idee ist keineswegs neu, aber sie ist wohl nirgends in größerer Ausdehnung und
systematischer ausgeführt worden als in Lowell. Die erste Brause wurde 1845 im Local
der Schlagmaschinen der Suffolk Manufacturing Company
von J. Wright, dem Agenten der Gesellschaft, aufgestellt.
Bekanntlich ist dieser Theil der Spinnerei in Folge der Wirkung der Maschinen auf
die Baumwolle und besonders auf die oft in derselben befindlichen fremden Stoffe
sehr der Feuersgefahr ausgesetzt.
Nach Erbauung des Wasserbehälters wurde der Nutzen der damit verbundenen Brausen so
einleuchtend, daß diese bald in den Schlagmaschinen-Localitäten aller
Spinnereien Lowell's eingeführt wurden. Im Jahre 1852 und 1853 wurden sie in den
Dachräumen der Spinnereien angebracht. In einer der älteren, welche Schieferdächer
haben, wurde ein sechszölliges Rohr von der Hauptleitung in den Fabrikhof und nahe
der Mitte des Fabrikgebäudes bis zur Höhe der wenige Fuß unter dem Firstbalken
befindlichen durchlöcherten Röhre emporgeführt und in einer geraden Linie über die
ganze Länge der Fabrik fortgesetzt; die Weite der letzteren Röhre nahm von 5 Zoll in
der Mitte auf 3 Zoll an den Enden ab und sie hatte auf jeden Fuß ihrer Länge zwei
Löcher von 3/16 Zoll Durchmesser, welche nach verschiedenen Richtungen gebohrt
waren, daher so weit wie möglich alle Theile des Daches benetzen konnten. Das
Wasser, welches die Decke getroffen hat, fällt zum großen Theil in die unteren
Stockwerke herab.
Das die Brause mit dem Hauptrohr verbindende Ventil befindet sich in oder auf dem
Erdboden, meist in einer Grube nahe an der Fabrik, so daß es stets leicht
zugänglich ist; da das Wasser in dem Hauptrohr immer hohen Druck hat, so kann die
Brause in kürzester Zeit in Wirksamkeit gesetzt werden.
Die Dachbrause wird als ein sehr großer Schutz gegen ausgedehnte Feuerschäden
betrachtet, da man mittelst derselben bedeutende Wassermassen oben in der Fabrik
anwenden kann, wo dieß sonst schwierig seyn würde. Man nimmt an, daß dieser Apparat
etwa 400 Gallons Wasser in der Minute liefert; man beabsichtigt ihn jedesmal nur
wenige Minuten lang zu gebrauchen, es sey denn, daß das Feuer auf das Dach
beschränkt ist, denn damit er recht wirksam ist, müssen die meisten Schlauchhähne
geschlossen seyn.
Zwischen 1853 und 1859 sind in den meisten Krempel- und Spinnräumen der
Baumwollspinnereien Brausen eingeführt worden, da diese Localitäten der schnellen
Verbreitung des Feuers sehr ausgesetzt sind. Im Jahre 1859 wurde bestimmt, daß alle
diese Localitäten, sowie diejenigen der Schlagmaschinen und die sonstigen Orte,
welche schwer zugänglich und der Verbreitung des Feuers förderlich sind, Brausen
erhalten müssen.
Versuche haben dargethan, daß 450 Gallons in der Minute ziemlich die größte
Wassermenge ist, welche in einigen Höfen aus dem Behälter allein entnommen werden
kann, ohne den Druck zu sehr zu vermindern. Sollte ein großes Feuer entstehen,
während die Canäle abgeleitet sind, was oft während der Nacht oder an Feiertagen
geschieht, um Reparaturen vornehmen zu können, wo dann die Druckpumpen nicht gehen
können, so müßte die Wasserzufuhr allein dem Behälter zur Last fallen. Bei
Ingangsetzung nur einer Abtheilung können in diesem Falle die Brausen mit Nutzen
angewandt werden, aber bei einem großen Feuer würde der Wasserzufluß für alle
vorhandenen Löschapparate viel zu gering seyn. Das Mittel hiergegen ist ein weiteres
Hauptrohr, welches zur Vervollkommnung des Systems in Aussicht genommen ist.
Die folgende Beschreibung der Apparate der Tremont-Spinnerei, welche 1863
aufgestellt wurden, wird die in Lowell angenommene Brauseneinrichtung noch
verdeutlichen.
Das Gebäude ist etwa 440 Fuß lang und innen 70 Fuß breit; es hat fünf vollständige
Stockwerke und ein fast flaches Dach. Die Böden sind von Holz und werden von zwei
Reihen Pfeilern getragen.
Die Balken sind etwa 16 Zoll stark und liegen 8 Fuß auseinander; die Böden bestehen
aus dreizölligen, direct auf die Balken gelegten Planken mit einer Breterlage oben
und einer unten zwischen den Balken zur Herstellung der Decke. Die drei oberen
Stockwerke haben Brausen, welche in jedem Stockwerke in drei Abtheilungen angeordnet
sind. Jede Abtheilung wird durch ein aufsteigendes gußeisernes Rohr gespeist, welches 6 Zoll weit, mit
dem achtzölligen Hauptrohr in dem Fabrikhofe verbunden ist und dessen Verschluß in
einer Vertiefung im Erdboden tief genug liegt, um vor dem Frost geschützt zu seyn.
Der Griff dieses Verschlusses reicht über den Boden hervor und ist also stets
zugänglich. Das Steigrohr geht außerhalb des Gebäudes zwischen den Fenstern in die
Höhe, um nicht vom Feuer getroffen zu werden, wenn es bei einem Brand nicht mit
Wasser gefüllt ist. Im Niveau der durchlöcherten Röhren im dritten und vierten
Stockwerke sind die Steigröhren durch die Mauer geführt, und innen mit den
horizontalen Leitungsröhren verbunden, welche gerade unter den Deckbalken dicht an
der Fabrikwand liegen und nach jeder Richtung sich so weit erstrecken wie die
Brausen-Abtheilung, nämlich etwa 70 Fuß. Die horizontalen Leitungen nehmen
mit der Entfernung vom Steigrohre an Durchmesser ab. In Zwischenräumen von etwa 8
Fuß, entsprechend den Fensteröffnungen, zweigen sich schmiedeeiserne durchlöcherte
Röhren von den horizontalen Leitungen ab; sie gehen erst aufwärts als kurze
verticale Röhren von einer Länge gleich der Balkenstärke, bis sie die Höhe der Decke
zwischen den Balken erreichen, dann quer durch die ganze Breite des Gebäudes, in der
Mitte der Fenster, und dicht an der Decke der Fabrikräume hin. Die Durchmesser
dieser durchlöcherten Röhren nehmen mit der Entfernung von der horizontalen Leitung
ab, und zwar von 1 1/2 bis zu 3/4 Zoll. Die Löcher sind 1/10 Zoll weit und stehen an
beiden Seiten der Röhre 18 Zoll auseinander, so daß jede Linie etwa 92 Löcher hat.
Die Löcher reichen ein wenig über die Röhre hervor, so daß der Wasserstrahl die
Decke einige Zolle von der Röhre trifft. Das mit großer Gewalt ausströmende Wasser
folgt dann der Decke und fällt in kurzen Zwischenräumen in Tropfen herab, wobei ein
Theil desselben die Balken erreicht, welche auf jeder Seite der durchlöcherten
Röhren beiläufig 3 1/2 Fuß entfernt sind. Im oberen Stockwerk steigt die Decke in
der Mitte an, der Steigung des Daches entsprechend; das horizontale Leitungsrohr
liegt in der Mitte des Locals und die engen Röhren zweigen sich nach jeder Seite ab
und sind ebenso durchlöchert, wie die in den unteren Stockwerken.
Die ganze Länge der durchlöcherten Röhren in den drei Stockwerken der Fabrik beträgt
etwas über zwei engl. Meilen, da jede Abtheilung 1260 Fuß mit etwa 1650 Oeffnungen
hat. In einer Abtheilung ist die Gesammtfläche der Oeffnungen für die Vertheilung
des Wassers etwa 13 Quadratzoll; die Querschnittsfläche des Steigrohrs ist etwa 28
Quadratzoll, das Verhältniß der Querschnittsfläche des Steigrohrs zur Summe der
Flächen aller Vertheilungsöffnungen ist ein wenig größer als 2 : 1. Das Verhältniß der Durchmesser
der Röhren im ganzen System ist überall ziemlich dasselbe; so beträgt z.B. die Summe
der Flächen aller Vertheilungsöffnungen in den Leitungen quer durch die Spinnerei
hindurch etwa 0,723 Quadratzoll und die Querschnittsfläche des Rohres an seinem
Anfang 1,767 Quadratzoll oder etwas mehr als das Doppelte jener Summe. Genau das
Doppelte würde sich ergeben, wenn das Rohr am Anfang einen Durchmesser von 1,357
Zoll hätte, aber diese Röhrengröße kommt im Handel nicht vor.
Die Röhren und Oeffnungen in jeder Brausen-Abtheilung sollen etwa 450 Gallons
Wasser in der Minute geben, welche Menge ziemlich Alles ist, was aus den Hauptröhren
der Spinnereihöfe von dem Behälter allein hergenommen werden kann, wenn ein
genügender Druck erhalten bleiben soll; natürlich kann jedesmal nur eine Abtheilung
mit Nutzen arbeiten, wenn nicht die Druckpumpen der betreffenden Spinnerei oder
einige der benachbarten in Thätigkeit sind.
Die Fläche, welche eine Brausen-Abtheilung überspannt, ist etwa 10,3
Quadratfuß. Das ausströmende Wasser würde dieselbe in einer Minute etwa 1/14 Zoll
hoch bedecken, oder in einer Stunde 4 2/7 Zoll hoch steigen. Der Regenfall während
eines Gewitters ist bisweilen ebenso stark in dieser Breite, aber sehr selten. Bis
jetzt war noch keine Gelegenheit, die Wirkung einiger der großen Brausen auf ein
Feuer kennen zu lernen; viele der kleineren in den Localitäten der Schlagmaschinen
sind indessen schon in Anwendung gekommen und haben im höchsten Grade befriedigt.
Oft schon sind die größeren Brausen probirt worden, ohne daß ein Feuer zu löschen
war; wenn das Verhältniß zwischen der Querschnittsfläche der Röhren und der Fläche
ihrer Vertheilungsöffnungen nicht kleiner war als 2 : 1, zeigte sich die Wirkung
stets befriedigend; bei Brausen in den unteren Stockwerken, mit kurzen und gut
angeordneten Leitungsröhren, war auch bei einem Verhältniß von 4 : 3 die Wirkung
gut, doch wird das Verhältniß von 2 : 1 vorgezogen. Der Wasserspiegel des Behälters
liegt etwa 100' oberhalb der Firste der höchsten
Spinnerei in Lowell. Wenn Brausen ebenso wirksam bei einem geringeren Druck arbeiten
sollen, muß das Verhältniß zwischen den Querschnittsflächen der Leitungsröhren und
den Flächen der Vertheilungsöffnungen entsprechend größer seyn.
Die folgende Tabelle ist für das Verhältniß 2 : 1 zwischen der Querschnittsfläche des
Leitungsrohres und der Summe der Flächen aller von ihr mit Wasser gespeisten
Oeffnungen berechnet. Bei dem Verhältniß 4 : 1 kann nur die Hälfte, bei dem
Verhältniß 6 : 1 nur ein Drittel der in der Tabelle angegebenen Oeffnungenanzahl
gespeist werden.
Durchmesser derLeitungsröhrein Zallen
Zahl der
Vertheilungsöffnungen
von verschiedenen
Größen, welche
gespeist werden
können.
3/16''
5/32''
1/8''
1/10''
3/32''
1/16''
8
908
1312
2048
3204
3644
8195
7
696
1004
1568
2452
2788
6274
6
511
738
1153
1802
2050
4610
5
355
513
800
1251
1424
3201
4 1/2
287
415
648
1013
1152
2592
4
227
328
512
801
911
2049
3 1/2
174
251
392
613
697
1568
3
128
185
288
450
513
1153
2 1/2
89
128
200
313
356
800
2
57
82
128
200
228
512
1 3/4
43
63
98
153
174
392
1 1/2
32
46
72
113
128
288
1 1/4
22
32
50
78
89
200
1
14
20
32
50
57
128
3/4
8
12
18
28
32
72
1/2
3
5
8
12
14
32