Titel: | Pneumatische Depeschenbeförderung in Paris. |
Fundstelle: | Band 193, Jahrgang 1869, Nr. XX., S. 97 |
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XX.
Pneumatische Depeschenbeförderung in
Paris.
Nach Engineering,
April 1869, S. 237 mit Benutzung eines Aufsatzes von Bergingenieur W. de Romilly und Telegraphendirector C. Bontemps in den Annales des mines, 1869, t. XV p.
95.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Pneumatische Depeschenbeförderung in Paris.
Die unaufhörliche Entwickelung des telegraphischen Verkehres brachte es mit sich, daß
in größeren Städten außer dem Haupt-Telegraphenbureau je nach Bedarf
Nebenstationen errichtet wurden, welche zur Depeschenannahme und Beförderung nach
dem Hauptbureau eingerichtet sind. Der Verkehr in den Weltstädten wie London, Paris
u.a. wurde nun ein so riesiger, daß die übliche Verbindungsart per Draht der Filialen mit der Centralstation nicht
ausreichte; selbst wenn genügende Kräfte in den ersteren vorhanden waren, welche die
Depeschen entgegennehmen und in die Centralstation telegraphisch abschicken konnten,
so mußte daselbst jedes eingelaufene Telegramm gelesen, geschrieben und neuerdings
per Draht an den Bestimmungsort befördert werden,
eine Manipulation, welche augenscheinlich zu viel Umstände verursachte. Den
Uebelständen der wiederholten Aufgabe der Telegramme konnte auch dadurch nicht auf
geeignete Weise abgeholfen werden, daß specielle Boten, später Botenfahrten die
Vermittelung zwischen den Haupt- und Nebenstationen einer Stadt übernahmen,
indem dadurch weder die Beförderung beschleunigt noch die Ausgaben vermindert werden
konnten.
So versuchte endlich die Electric and International
Company probeweise das pneumatische System der
Depeschenbeförderung mit comprimirter Luft, welches auch nach und nach Anklang fand
und in England im Jahre 1855, in PreußenDas preußische System der Depeschenbläser von Siemens und Halste in Berlin ist im
polytechn. Journal Bd. CLXXXI S. 176 beschrieben. i. J. 1863 und in FrankreichDie pneumatische Communication zwischen der Börse und dem Grand-Hôtel in Paris ist im polytechn. Journal Bd. CLXXXIV S. 276
beschrieben. i. J. 1866 eingeführt wurde.
In Paris hat sich die pneumatische Communication am meisten entwickelt und bereits ansehnliche
Dimensionen angenommen; weniger in London und in Berlin.
Versuchsweise ward in Paris das englische System mit Handblasebälgen eingeführt;
späterhin wurden Dampfmaschinen und Luftpumpen aufgestellt, wie dieß auch in Berlin
der Fall ist.
Nun hat aber in Paris der Telegraphen-Ingenieur Baron, derzeit General-Inspector der französischen Telegraphen,
eine andere ausreichende und nicht kostspielige Betriebskraft, nämlich Wasser zur
Benutzung gebracht. Jede Station im Bereiche des pneumatischen Röhrensystemes ist
mit eigenen Luftbehältern versehen, in denen die Luft comprimirt wird, welche bis
jetzt die Quelle der bewegenden Kraft des Depeschenkolbens in der Leitungsröhre
bildete. Von dem zu Gebote stehenden Wasser, nämlich aus der Seine und aus dem
Ourcq-Canal, wurde letzteres als das billigere gewählt.
Die in jedem Bureau durchgeführte Anordnung ist in Fig. 20 skizzirt. Der
Kessel F ist mit dem Rohre T, an welchem der Hahn R befindlich, in Verbindung
mit der Hauptwasserleitung; T₁ bezeichnet das
Wasserableitungsrohr mit dem Hahn R₁, welches in
einen Canal mündet. Die Röhre T₂, mit dem Hahn
r versehen, verbindet den Kessel F mit den Luftbehältern G
und G₁, welche untereinander durch das Rohr B communiciren. Diese Reservoire stehen nun in directer
Verbindung mit der pneumatischen Leitungskammer, welche links in der Figur
angedeutet ist und später näher besprochen werden soll.
Vor jeder Depeschenbeförderung verschafft sich der Expeditor comprimirte Luft, indem
er den Abflußhahn R, ferner das Ventil c der Leitung B₁
schließt, welche letztere direct zur Depeschenkammer führt. Hierauf wird der Hahn
R geöffnet, so daß Wasser in den Behälter F dringt und denselben endlich anfüllt, während die Luft
nach G und G₁ gepreßt
und daselbst comprimirt wird. Sobald der Kessel F nahezu
gefüllt ist, wird der Hahn r abgesperrt und dadurch ein
Luftrücktritt aus G verhindert; das Wasser aber kann
durch Oeffnen des Hahnes R₁ und Schließen von R₁ abgelassen werden, wobei Luft durch ein
entsprechendes Ventil eintreten und den Kessel neuerdings anfüllen konnte.
Je zwei Bureaux sind durch eine unterirdische gußeiserne Rohrleitung von 0,065 Meter
Weite verbunden, welche auf beiden Seiten in hermetisch geschlossene Kammern mündet.
Jede Kammer ist durch eine Klappe zugänglich, um den Depeschenkolben einzusetzen
oder herauszunehmen, je nachdem derselbe befördert oder entgegengenommen werden
soll. Der Depeschenkolben besteht aus einem kleinen hohlen Cylinder von Messing,
welcher 14 Centimeter lang und an dem einen Ende mit einem Deckel versehen (der nur geöffnet wird,
wenn die Depeschenrolle herausgenommen oder eine neue eingesetzt werden soll), an
dem anderen Ende aber verschlossen und gelidert ist; er faßt 40 Depeschen.
Die Depeschenkammer ruht auf dem Gestelle D, D₁;
a bezeichnet die mit dem Griffe d zu öffnende, sonst hermetisch schließende Klappe. Wie
aus der Zeichnung zu entnehmen, mündet in diese Kammer die Rohrleitung B₁, B₁ vom
Reservoir G₁ und führt also im geeigneten Moment
comprimirte Luft zur Beförderung der Depeschen zu, während die zweite offene Röhre
A, A die vor einem ankommenden Depeschenkolben
getriebene Luft ohne Hinderniß ableitet. c und c₁ bezeichnen zwei in den bezeichneten
Rohrleitungen befindliche Ventile oder Hähne, welche gemeinschaftlich von der
Handkurbel e aus gestellt werden, indem an der Achse der
letzteren zwei Schrauben ohne Ende in Eingriff mit entsprechenden Schraubenrädern
stehen. Die Stellung der Ventile ist derart, daß wenn das eine geöffnet, das andere
geschlossen ist.
Als Fortsetzung der eigentlichen Depeschenleitung b ist
das mittlere, aufsteigende, oben geschlossene Rohr E zu
betrachten; es dient als Luftbuffer, um die Bewegung des ankommenden
Depeschenkolbens aufzuheben.
Eine Depeschenbeförderung erfolgt nun einfach in der Weise, daß der Expeditor
zunächst das telegraphische Glockenzeichen gibt, die Klappe a öffnet, den vorbereiteten Depeschenkolben in die Leitung b einführt und dann die Klappe schließt. Hierauf wird
die Kurbel e so gedreht, daß die Communication der
Kammer mit dem Reservoir G₁ hergestellt, dagegen
selbstverständlich mit der in's Freie führenden Röhre A
abgeschnitten ist. Die hinter dem Kolben drückende comprimirte Luft treibt denselben
bis zur nächsten Station, welche in Folge des erhaltenen Signales die nöthigen
Vorbereitungen getroffen hat.
Jedenfalls war daselbst schon früher die Stellung der Ventile c und c₁ so erfolgt, daß ersteres
geschlossen, letzteres geöffnet ist. Dadurch findet die verdrängte Luft freien
Ausweg. Sobald der Empfänger an dem entstehenden Lärm die Ankunft wahrnimmt, öffnet
er die Klappe a, der Depeschenkolben schießt vorbei in
den Luftbuffer E, bleibt endlich stehen und wird, ehe er
von der in letzterem comprimirten Luft wieder zurückgeschleudert wird, mit Hülfe
einer langen zweizackigen Gabel erfaßt und herausgenommen.
Man wendet wohl gegen diese Art des Auffangens mancherlei und hauptsächlich das ein,
daß der Empfänger zu große Aufmerksamkeit bei derselben verwenden müsse, daß das
Auffangen mehr automatisch geschehen sollte; es stellt sich indeß in der Praxis
minder beschwerlich heraus und befriedigt vor der Hand vollkommen.
Was die Dimensionen der Anlage anbelangt, so hat in dem Bureau in der rue Boissy-d'Anglas
der Wasserkessel F einen Durchmesser von 1,53 und eine
Länge von 3,80 Meter, demnach einen Inhalt von 7 Kubikmeter.
Jedes der Luftreservoire G und G₁ faßt 5,9 Kubikmeter.
Das Wasser (vom Ourcq-Canal) tritt unter einem Druck von 11 Meter ein; die
Geschwindigkeit des Depeschenkolbens in der Leitung beträgt circa 16,5 Meter.
Wenn der Kessel F sich mit Wasser angefüllt hat, so ist
das ursprüngliche Luftquantum von 18,8 auf 11,8 Kubikmeter reducirt, die Luft von
0,76 auf 0,76 + 0,45 = 1,21 Meter Quecksilbersäule verdichtet worden.
Der hierzu erforderliche Arbeitsaufwand berechnet sich nach der bekannten Formel
A = 10330 (V
log. nat. p₁/p – v)
wobei V = 18,8, v = 7,0 und p₁ =
1,21, p = 0,76 bedeuten, circa auf 16528 Kilogr.-Meter.
Der absolute Effect der verwendeten Wassermenge von 7 Kubikmeter (7000 Kilogr.) unter
einem Druck von 11 Meter beträgt 77000 Kilogr.-Meter.
Somit beträgt der Nutzeffect 21,5 Proc.
Es mag hier bemerkt werden, daß die vom Wasser verrichtete Comprimirungsarbeit
unabhängig vom Wasserdruck ist; es sind in der nachstehenden Tabelle einige
Versuche, an verschiedenen Stationen vorgenommen, eingetragen, wo der Druck des
Versuchswassers verschieden war.
Die Dimensionen waren gleich, nämlich
das Wasserreservoir F 7,000
Kubikmeter,
die Luftbehälter G₁, G₁ 11,800
„
ursprünglicher Luftdruck 0,76 Meter Quecksilbersäule,
Manometerstand nach Vollendung der Compression 0,76 + 0,45 Meter
Quecksilbersäule.
Verrichtete Comprimirungsarbeit = 16528 Kilogr.-Meter.
Ourcq-Wasser.
Seine-Wasser.
Druckhöhe
6,00
8,50
11,00
20
30
40
entsprechender absoluter Effect
42000
59500
77000
140000
210000
280000
verrichtete Arbeit
16528
16528
16528
16528
16528
16528
Nutzeffect (Procente)
39,20
27,27
21,40
11,80
7,85
5,90
Die günstigsten Resultate entsprachen somit dem niedrigsten Wasserdruck; doch trat
hierbei der Uebelstand ein, daß die Anfüllung des Reservoirs mehr Zeit beanspruchte, der Betrieb somit nicht rasch genug erfolgen
konnte.
Die jährlichen Kosten für Wasser betragen per Bureau
(entsprechend circa 1000 Meter Leitung) 6000 Frs.
Diese Auslagen wurden jedoch nach Versuchen, welche von Bontemps und de Romilly im October 1867
angestellt wurden, dadurch auf die Hälfte reducirt, daß zur Depeschenbeförderung das
theilweise VacuumDiese Idee ist keine neue, denn wie die Redäction dieses Journales im Bd.
CLXXXIV S. 277 citirte, hat Prof. Brunner bereits
im Jahr 1858 in seiner Abhandlung „über den Aspirator als
bewegende Kraft“ (polytechn. Journal Bd. CXLVII S. 241) eine
Idee mitgetheilt, welche dahin zielt, durch das Entleeren von
Wasserbehältern einen luftverdünnten Raum in
einem Communicationsrohre zu erzeugen und durch den äußeren Luftdruck einen
Stempel von einem Ende des Rohres zum anderen zu führen. Diese Bewegung
empfahl er zur Herstellung einer pneumatischen Briefpost. benutzt wird, welches entsteht, wenn der Wasserkessel F nach erfolgter Compression der Luft in G und
G₁ ohne Luftzutritt entleert wurde, was um so
leichter geschehen konnte, als die ganze Anlage hoch genug über dem Niveau der
Abzugscanäle liegt. Man führt für diesen Fall das Wasser durch eine Röhre ab, welche
unter dem nöthigen Fall (5 bis 6 Meter) unter das Wasserniveau im Abzugscanal
mündet. Dieses erhaltene theilweise Vacuum erwies sich vollkommen genügend, um den
Depeschenkolben ohne Aufwand comprimirter Luft von einer Station zur anderen zu
befördern, somit zum gleichen Betriebe mit der Hälfte der früher nöthigen
Wassermenge auszureichen.
Der Betrieb nach dieser Art auf der Station Rue Lafayette
modificirt, bestätigte alle im vorhinein aufgestellten Bedingungen und Ersparnisse.
Man war schon daran, alle Stationen derart herzurichten, als Romilly im April 1868 eine weitere Herabminderung der Menge des nöthigen
Betriebswassers anregte.
Die neue vorgeschlagene Methode stützt sich auf die Erfahrung, daß ein Wasserstrahl
die Eigenschaft hat, eine gewisse Menge Luft mitzureißen. Beim alten Gebläswerk für
Schmieden etc. tritt ein Wasserstrahl unter entsprechendem Druck in einen Kasten
durch eine siebförmig durchlöcherte Düse. Durch diese Oeffnungen tritt auch Luft
ein, wird in den Kasten mitgerissen und füllt den oberen Theil desselben an, um von
da an die geeignete Stelle geleitet zu werden.
Der von Romilly benutzte Versuchsapparat ist in Fig. 21
skizzirt. Ein Behälter A mit dem Manometer m steht durch das Rohr T in
Verbindung mit dem
Receptor B, B, in dessen oberem Theile das Ventil S sich befindet. Der untere Theil läuft in ein conisches
Rohr t₁ aus (66 Millimeter lang), welches am Ende
mit der trichterförmig ausgebohrten Fangdüse M (9
Millimeter lang und an der engsten Stelle 4,2 Millimeter weit) versehen ist; dieser
steht gegenüber die Wasserdüse D, aus welcher unter
genügendem Druck ein Wasserstrahl nach M tritt.
Die Spannung der im Reservoir A enthaltenen Luft wird
somit gemäß der Zunahme der Luftmenge, wie auch in Folge des Eintrittes von Wasser
und der hiedurch bewirkten Verminderung des von der Luft eingenommenen Volumes
erhöht.
Aus den angestellten Versuchen sind einige Resultate in der nachfolgenden Tabelle
angeführt, aus welchen deutlich der Einfluß des Abstandes der Düsen M und D, sowie des
Durchmessers des Wasserstrahles auf das Volum der von demselben mitgeführten Luft
erhellt, deren Spannung aus den abgelesenen Manometerständen zu entnehmen ist; der
ursprüngliche Manometerstand betrug 0,76 Meter.
Textabbildung Bd. 193, S. 102
Versuchsreihe; Durchmesser der Düse
D. Millimeter; Abstand der Düsen M und D. Millimeter;
Manometerstand am Schlusse des Versuches. Meter; Volum der mitgerissenen atm.
Luft auf 100 Volumtheile Wasser; Bemerkungen; 1tes Maximum; 2tes Maximum
In der That stellte sich ein bedeutender Einfluß des Abstandes der beiden Düsen auf
die angesammelte Luftmenge ein. Es wurde dieß im vorhinein erwartet; allein ein sehr
interessantes Ergebniß wurde beobachtet, wenn dieser Abstand zwischen 0 und 200
Millimeter wechselte.
Die angesammelte Luftmenge erreichte deutlich zwei Maxima, circa bei 25 und zwischen 55 und 70 Millimeter Düsenabstand, ein Resultat
welches bei Beachtung der Verschiedenheit der Querschnitte eines Wasserstrahles
erklärlich wird, wenn dieses an einer Ausflußröhre austritt.
Als günstigstes Verhältniß zwischen dem Durchmesser der beiden Düsen D und M wird jenes
angegeben, wobei der Durchmesser der Wasserdüse 3/4 von jenem der Fangdüse
beträgt.
Da somit die im Kleinen vorgenommenen Versuche nachgewiesen haben, daß man mit einem
noch unvollkommenen Apparate mit je 100 Volumtheilen Wasser bis 175 Volumtheile
atmosphärische Luft unter einem Ueberdruck von nahe 1/4 Atmosphäre anzusammeln
vermochte, so wurden vom Generaldirector Vougy
umfangreichere Versuche veranlaßt und unter der Leitung von Bergon im December 1868 von Bontemps und de Romilly durchgeführt.
Man verwendete ein Reservoir von 8 Kubikmeter Inhalt und einen Receptor ähnlich dem
in der Skizze Fig.
21 veranschaulichten. An der engsten Stelle war die Düse 0,015 Meter
weit.
Einige der mit Seine-Wasser (Druckhöhe 30 bis 40 Meter) angestellten Versuche
sind nachstehend zusammengestellt.
Versuche mit Seine-Wasser; Normal-Manometerstand 0,76 Meter.
Textabbildung Bd. 193, S. 103
Versuchsreihe; Durchmesser der
Wasserdüse D. Millimeter; Entfernung der Düsen M und D. Millimeter;
Volum der angesammelten Luft; wenn der Inhalt des Reservoirs; auf 100
Volumtheile Wasser; Bemerkungen; 1tes Maximum; 2tes Maximum
Die beiden oben erwähnten Maxima des mitgerissenen Luftquantums sind auch in dieser
Tabelle bemerkt; ein Zusammenhang jener mit dem Durchmesser des Wasserstrahles und
der Fangdüse ward in der Weise beobachtet, daß das erste Maximum verschwand oder
richtiger gesprochen, mit dem zweiten zusammenfiel, wenn der Durchmesser der
Wasserdüse im Vergleich zu jenem der Fangdüse zu klein wurde; die betreffenden
Resultate sind unter 3 in der obigen Tabelle eingetragen.
Da für den Weiterbetrieb in Paris das Ourcq-Wasser (11 Meter Druckhöhe)
eigentlich mehr Berücksichtigung verdient, so sind die Resultate nachstehend
angegeben. Es sey nur bemerkt, daß diese nicht gerade die günstigsten sind, indem
der Durchmesser der Düse D mit 14 Millimeter etwas zu
groß war; indeß stehen hierfür die vollständigsten Beobachtungen zur Verfügung und
werden deßhalb hier angeführt.
Versuche mit Ourcq-Wasser; Normal-Manometerstand 0,76 Meter.
Textabbildung Bd. 193, S. 104
Durchmesser der Wasserdüse D. Millimeter; Entfernung der Düsen D. und M. Millimeter;
Manometerstand am Schlusse des Versuches. Meter; Volum der angesammelten Luft,;
wenn der Inhalt des Reservoirs = 1; auf 100 Volumtheile
Wasser; Bemerkungen; 1tes Maximum; 2tes Maximum
Bei der niedrigeren Druckhöhe des Ourcq-Wassers war es nothwendig den
Durchmesser des Wasserstrahles etwas zu vergrößern, wodurch der Einfluß des
Abstandes der Düsen herabsank.
Legt man das letzte Resultat dieser Tabelle einer Rechnung zu Grunde, jenen Fall, bei
dem auf 100 Volume Wasser 46,5 Theile Luft angesammelt wurden, deren Spannung von
0,76 auf 0,76 + 0,45 = 1,21 Meter gestiegen, so berechnet sich nach der schon oben
angegebenen Formel der hierzu nöthige Arbeitsaufwand mit circa 31878 Kilogr.-Meter,
und wenn der absolute Effect beträgt 77000 Kilogr.-Meter,
ein Nutzeffect von 41,40 Procent,
statt der oben berechneten 21,50.
Natürlich wäre hierbei vorausgesetzt, daß die Wände der Luftbehälter so weit ihr
Volum vergrößern könnten, daß der Druck von 1,21 Meter Quecksilbersäule nicht
überschritten werden könnte, denn es ist ja noch erinnerlich, daß dieser
Verdichtungsgrad der Luft ohne die künstliche Eintreibung des Wassers und in Folge
dessen auch von Luft erzielt werden kann. Um somit einen praktischen Nutzen aus
diesen Resultaten zu ziehen, hat man eben nicht nöthig den Wasserbehälter (nach den
Versuchen von Romilly und Bontemps) voll anzufüllen, um die erforderliche Spannung von 1,21 Meter
Quecksilbersäule zu erreichen, oder man bestimmt sich den Kubikinhalt x des Wasserreservoirs, welcher eben genügt, um 11,8
Kubikmeter Luft unter der Spannung von 1,21 Meter Quecksilbersäule zu liefern.
Das ursprüngliche Luftquantum beträgt somit 11,8 + x,
jenes welches durch den eingetretenen Wasserstrahl mitgerissen wurde, wenn man das
angezogene Beispiel festhält, 0,465 x,
somit ist
(11,8 + x + 0,465 x) 0,76 = 11,8 × 1,21
woraus sich ergibt der Werth x
=
4,75 Kubikmeter,
somit gegen die früher nöthigen
7,00
„
Wasser
–––––––––––––––––––––
ein Ersparniß von
2,25 Kubikmeter
Wasser
oder von 32 Procent.
Ein glücklicher Weise beseitigter Vorwurf konnte dieser Methode gemacht werden, daß
nämlich die Anfüllung mit dem Ourcq-Wasser in dieser Art 19 Minuten
beanspruchen, somit es ganz unmöglich machen würde, eine Depeschenbeförderung jede
12 Minuten vorzunehmen, wie es geschieht.
Man half diesem Uebelstande sofort dadurch ab, daß man mehrere Receptoren am
Reservoir anbrachte.
Das nach einem Berichte des Inspectors Bergon besprochene
System ist zweifelsohne noch weiterer Verbesserungen fähig (so beschäftigt man sich
angelegentlich mit dem Ausfindigmachen der günstigsten Form des Injectors etc.),
aber es vermag jetzt schon jeden Vergleich mit dem Dampfpumpensystem
auszuhalten.
Wurden durch die Verwendung der comprimirten, ferner der verdünnten Luft die Betriebskosten schon auf die Hälfte reducirt, so
werden dieselben, sobald die neuen Versuche praktisch ausgenutzt sind, neuerdings um
32 Proc. reducirt, somit im Ganzen auf ein Drittel der ursprünglichen Kosten
gebracht.
Natürlich wird man das pneumatische System nicht in dieser Art für kurze Leitungen,
wie in Gebäuden zwischen den einzelnen Räumlichkeiten einführen wollen, wo ein Paar
Blasebälge ähnlich der ursprünglichen Einrichtung der pneumatischen Briefpost
vollkommen ausreichen.
J.
Z.