Titel: | Zeitschriftenschau. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 638 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Eisenbahnwesen.
Wellenförmige Schienenabnutzung.(Sieder.) Im Gegensatz zu anderen (s. D. p. J. d. Bd.,
S. 589) behauptet der Verfasser, daß sich bei neuen Schienen bereits ausgeprägte
Wellen feststellen lassen, die von Vibrationen beim Walzprozeß herrühren und daß die
Bewegung der Fahrzeuge zum Teil ein Auslöschen, zum Teil aber auch eine Vergrößerung
dieser Unebenheiten bewirken. Im letzteren Falle sind diejenigen Schwingungen von
wesentlichem Einfluß, die auftreten, wenn durchgebogene Teile des Wagens bei
Unterbrechung der Beanspruchung in ihre Ruhelage zurückkehren. In erster Linie kommt
hierbei die Durchbiegung der Laufradachse in Betracht die unter gewöhnlichen
Verhältnissen bei Vollspur so stark ist, daß die Ebenen der Laufräder in einem
Winkel von etwa 1 : 500 nach außen geneigt sind. Wenn auch das Gewicht des Motors
dieser Durchbiegung zum Teil entgegenwirkt, so wird sie andererseits durch die
Zugkraft des Motors vermehrt. Seitliches Anlaufen des Spurkranzes wirkt gleichfalls
ein und schließlich bewirkt das Nachbleiben des Außenrades in Kurven eine Verdrehung
der Achse.
Da die Spurkränze in den Rillen ein gewisses Spiel haben, so wird
der Wagen auf der geraden Strecke infolge der Schlingerbewegungen sich schräg zum
Gleis stellen können, so daß auch dort für den Bewegungsvorgang ähnliche
Verhältnisse wie in den Kurven vorhanden sind. Geht man davon aus, daß bereits
Wellen auf den Schienen vorhanden sind, so können bei geringen Geschwindigkeiten die
Räder diesen Wellen folgen; ja, da die Wagenfedern beim Befahren der Seiten des
Wellenberges exzentrische Drucke ausüben, werden beschleunigende und verzögernde
Kräfte vorhanden sein, die ein Gleiten der Räder und damit eine stärkere Abnutzung
an diesen Stellen hervorbringen werden. Das Befahren mit geringer Geschwindigkeit
wird daher eine Abnutzung der Wellenberge zur Folge haben. Bei größeren
Geschwindigkeiten wird das Rad jedoch dem Federdruck und damit der Wellenkurve
nicht mehr folgen, sondern nach dem Aufschlagen auf den tieferen Teil der Welle den
folgenden Wellenberg frei überfliegen. Der Bewegungsvorgang ist dann dem
Dahinkollern einer Gummikugel auf einer unebenen Fläche zu vergleichen. Wesentlich
ist nun, daß in dem Augenblick, wo das Rad nicht mehr fest an der Schiene anliegt,
die in der Achse vorhandenen Spannungen beseitigt und damit Schwingungen des
Radsatzes hervorgerufen werden. Diese Schwingungen werden bewirken, daß jenseits
einer Welle weitere Wellen entstehen. In Kurven wird die Außenschiene für die
Wellenbildung günstigere Verhältnisse aufweisen als die Innenschiene, da das äußere
Rad in der Regel eine geringere Geschwindigkeit besitzt, als der
Wagengeschwindigkeit entspricht. Der umgekehrte Fall wird bei Kurven mit Auflauf
eintreten, wenn die Radien nicht klein genug sind, besonders, wenn an den
betreffenden Stellen regelmäßig scharf gebremst wird. In der Geraden wird die
Wellenbildung dann ungleich auftreten, wenn ein Gleisstrang tiefer als der andere
liegt. Denn auf dem tieferen Strang erfahren die Räder eine Mehrbelastung, ferner
wird ein Anlaufen des Spurkranzes stattfinden und schließlich werden bei
eingeschalteten Motoren die Räder auf dieser Seite stärker zu ziehen haben, so daß
das Abspringen des tieferen Rades behindert ist.
Zur Abhilfe schlägt der Verfasser vor, die Gleise so
einzuregulieren, daß die Schlingerbewegung der Wagen durch die Gleislage nicht
unterstützt wird, d.h. Knicke und Ausbauchungen der Gleise müssen zum Verschwinden
gebracht werden. Ferner ist die Spurweite der Gleise mit der der Radsätze in
Uebereinstimmung zu bringen, so daß das Spiel des Radsatzes innerhalb des Gleises
soviel als möglich eingeschränkt wird. Bei Neuanschaffungen von Wagen sollen
Untergestelle mit großem Radstand gewählt werden. Schließlich empfiehlt der
Verfasser als „besonders geeignetes“ Hilfsmittel die beiden Räder einer Achse
mit verschiedenen Durchmessern auszuführen, die kleineren Räder mit breiten
Spurkränzen zu versehen und den Achsen in den Achslagern reichliches Spiel zu
geben.
Schienen, die bereits scharf ausgeprägte Wellen besitzen, sollen
vermittels eines Handhobels oder einer Schleifmaschine abgehobelt werden. Ferner
soll jede neu verlegte Schiene einer sorgfältigen Bearbeitung unterzogen werden. Um
die mit den schädlichen Wagenbewegungen gleichzeitig auftretenden Gleisbewegungen zu
bremsen, soll eine scharfkörnige Sandunterlage verwendet werden. (Elektrische
Kraftbetriebe und Bahnen 1907, S. 329–333.)
Pr.
Gebläse.
Kreiselgebläse für hohen Druck.(A. Rateau.) Rotierende Maschinen zur Luftförderung
sind bis jetzt nur da angewendet worden, wo es sich um niedere Drucke (bis etwa 1 m
Wassersäule) handelte. Rateau hat seit 1899 die
Einführung von Turbogebläsen auch für hohe Drucke mit großem Erfolg unternommen. Das
erste von einer Dampfturbine angetriebene Gebläse ergab bei 20200 Umdrehungen i. d.
Minute und einer sekundl. geförderten Luftmenge von 0,66 cbm eine Luftpressung von
5,7 m Wassersäule und einen Gesamtwirkungsgrad von Gebläse und Turbine von über 30
v. H. Die Turbine und das Gebläse arbeiteten nur mit einem Schaufelrad. Die
Anordnung mehrerer Kreiselräder, hintereinander geschaltet, ergibt höhere
Luftpressungen. So kann ein Gebläse mit drei Rädergruppen zu je neun Rädern eine
Luftverdichtung bis auf 5 at erzeugen. Die in einem Rad verdichtete Luft wird durch
einen U-förmig gebogenen Kanal dem nächsten Rad zugeführt. Die innere Einrichtung
der Gebläse gleicht fast vollkommen derjenigen der Kreiselpumpen für Wasserförderung
gegen hohen Druck. Eine zu hohe Erwärmung der verdichteten Luft wird durch
Wasserkühlung verhindert. Zu diesem Zwecke sind die Umführungskanäle mit einem
Wassermantel umgeben; neuerdings läßt man auch durch die in dem letzten Teil der
Umführungskanäle eingebauten hohlen Leitschaufeln Kühlwasser strömen. Einspritzen
von Wasser in den Pumpenraum hat sich bei den hohen Radgeschwindigkeiten nicht
bewährt.
Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines Gebläses dient der
Wirkungsgrad d. i. das Verhältnis der Leistung der Antriebsmaschine zur Leistung des
Gebläses. Letztere kann von verschiedenen Gesichtspunkten aus betrachtet werden. Man
kann darunter die Arbeit verstehen, die unter isothermischer Kompression der
geförderten Luftmenge vom Anfangs- auf den Enddruck geleistet wird und leicht zu
berechnen ist. Meist aber verläuft der Kompressionsvorgang nicht isothermisch, bei
mangelnder Kühlung annähernd adiabatisch; hierfür kann die theoretische
Kompressionsarbeit ebenfalls leicht bestimmt werden, die aber erheblich höher ist
als die isothermische. Bei genügender Kühlung wird die wirkliche Kompressionsarbeit
etwa in der Mitte liegen. Ist λ das Verhältnis der wirklichen Temperaturerhöhung zur
Temperaturerhöhung bei adiabatischer Kompression, Ai die isothermische, Aa die adiabatische Kompressionsarbeit, so
ist die theoretische Arbeit A bei der gemessenen
Temperaturerhöhung = Ai
+ λ (Aa
– Ai). Auch dieser Wert
A kann als Grundlage für die Bestimmung des
Wirkungsgrades dienen. Jedenfalls sollte bei dessen Angabe auch immer der Bezugswert
mitgeteilt werden. Im Interesse der Einheitlichkeit werde die isothermische
Kompressionsarbeit als Bezugswert festgelegt; das ist auch das in Wirklichkeit
anzustrebende Kompressionsverfahren. Die Luftmengen sind durch möglichst genaue
Geschwindigkeitsmessungen festzustellen. Auf gleiche Weise ist bei
Kolbenkompressoren zu verfahren, um einen richtigen Vergleich anstellen zu können.
Bei letzteren ist es üblich, das Verhältnis der indizierten Arbeiten aus den
Indikatordiagrammen unter Annahme eines unsicheren volumetrischen
Leistungskoeffizienten als Wirkungsgrad zu betrachten. Daneben erscheinen die
Ergebnisse von Turbogebläsen vielfach ungünstig. Wird der Wirkungsgrad einwandfrei
durch Vollpumpen eines geeichten Behälters bestimmt und der Gesamtwirkungsgrad
auf die im Dampf verfügbare Arbeit bezogen, so ergeben sich für das
Turbokreiselgebläse gleiche und noch günstigere Werte wie für Kolbenkompressoren. An
einem Turbogebläse der Société des Turbomoteurs wurden
folgende Ergebnisse erzielt:
Nummer des Versuchs
1
2
3
4
5
Eintrittsdruck der Luft atAustrittsdruck „
„ „Eintrittstempe. „ „ °CAustrittstemper. „
„ „Angesaugte Luftmenge in cbm/SekIsothermische Arbeit
in PSNutzarbeit d. Dampfes i. PSGesamtwirkungsgrad von
Turbine u. Gebläse i. v. H.Wirkungsgrad d. Gebläses in v.
H
0,9954,7527,172,50,85617846838,059,8
0,9934,528,678,50,98519750838,761,0
0,9954,31527,079,01,076213,553040,363,5
0,9953,5225,980,01,38123456041,866,0
0,973,41730,087,31,35822355740,063,0
Umdrehungen i. d. Min.
4000
Das Gebläse war auf die oben angegebene Weise gekühlt. Bei neueren
Maschinen hofft man durch vollkommenere Kühlvorrichtungen noch bessere Werte zu
erzielen. Die Hauptvorteile der Kreiselgebläse sind dann geringe Raumabmessungen im
Vergleich zu Kolbenkompressoren, namentlich wenn es sich um geringe Luftpressungen
wie bei Hochöfen, Kuppelöfen und Bessemerbirnen handelt. Die Einfachheit in der
Ausführung gewährleistet eine leichte Aufstellung und Bedienung und eine billige
Herstellung; die Luftförderung ist vollkommen gleichmäßig. Ein unbeabsichtigtes
Schließen der Luftleitung verursacht für das Turbogebläse keine Störung;
Sicherheitsventile in der Windleitung können entfallen. Es besteht eine leichte
Regelbarkeit der Fördermenge durch die Tourenzahl oder durch Verengung der
Eintritts- oder Austrittsleitung. Auch kann die Luftpressung bei gleicher
Fördermenge leicht geregelt werden. Der Antrieb der Kreiselgebläse kann durch
Elektromotore und Dampfturbinen erfolgen; namentlich sind sie auf Hüttenwerken am
Platze, wo die Turbinen mit dem Abdampf der absetzend arbeitenden Förder- und
Walzwerksmaschinen unter Zwischenschaltung eines Dampfakkumulators sehr günstig
arbeiten. (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure S. 1296–1305.)
M.
Lokomotivbau.
Rangierlokomotive.(Perkins) Eine kürzlich von der General Electric Company hergestellte Rangierlokomotive wiegt 37 ½ t und
soll eine Anfahrzugkraft von 18200 kg ausüben. Sie ist hierzu mit vier 175 PS –
Motoren ausgerüstet, deren Gewicht halb auf der Achse und halb auf dem Drehgestell
ruht. Zum Betriebe dient Gleichstrom von 250 Volt, der sowohl von einer dritten
Schiene als auch von einer Oberleitung abgenommen werden kann. Der Wagenkasten ist
ganz aus Stahl gebaut mit einem Führerstand in der Mitte und abgeschrägten Räumen an
den Enden. Die Lokomotive ist 6,7 m lang, 2,9 m breit und etwas über 3,6 m hoch. Die
Drehgestelle haben 1,98 m Radstand und sind mit Laufrädern von 915 mm Durchm.
ausgerüstet. Die Drehzapfenentfernung beträgt 4,7 m. (Elektr. Kraftbetriebe u.
Bahnen 1907, S. 334.)
Pr.
Materialienkunde.
Wasserdichter Beton. Die
Wasserdichtigkeit des Betons wird entweder durch eine Oberflächendichtung oder durch
Dichtung der ganzen Betonmasse erzielt.
Im ersten Falle erhält die zu dichtende Betonsohle, welche an sich
wasserdurchlässig bleibt, einen Estrich von rd. 2 cm Stärke aus Zement und Sand im
Verhältnis 1 : 1. Außerdem wird die Oberfläche noch mit Zementmilch abgebürstet.
Ferner werden
Anstriche, die aus Teererzeugnissen und fetten Oelen bestehen, verwendet. Auch wird
empfohlen, eine Mischung von Alaun- und Seifenlösung aufzutragen oder die Oberfläche
mit Keßlerschen Fluaten zu tränken.
Die genannten Mittel versagen bei einer Oberflächenbeschädigung.
Sicherer ist daher, die ganze Betonmasse in sich möglichst wasserdicht zu machen,
indem man die Poren und ihre Verbindungen möglichst verkleinert, so daß die
Vorwärtsbewegung des Wassers verlangsamt wird und sich in den Poren aus dem Wasser
Sinkstoffe ablagern.
Man muß die Zuschlagstoffe, Kies und Sand, so wählen, daß die Raume
zwischen Stücken von annähernd gleicher Korngröße immer wieder durch Stücke einer
nächst kleineren Korngröße ausgefüllt werden. Die noch leer bleibenden, sehr kleinen
Zwischenräume sind vollständig mit Zement auszufüllen. Durch die große Zementmenge
werden derartige wasserdichte Betonarbeiten sehr verteuert. Man kann jedoch durch
Ersatz eines Teiles des Portlandzementes durch Fettkalk auf billigere Weise einen
wasserdichten Beton herstellen. Taylor in Boston hat
mit 25 mm starken Probekörpern aus Zement-Kalk-Sandmörtel Wasserdruckversuche
angestellt und gemessen, wieviel Wasser nach zehn Minuten in der elften Minute durch
die Körper ging. Einige Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt:
Mörtelmischung in
Zugfestigk. in kg/qcmnach
Wasser-durchlässigk.in ccm
nach28 Tagen
Portlandzement
Weiß-Kalk
Sand
7 Tagen
4 Monaten
10
–
30
21,0
25,2
7,94
7,5
2,5
30
18,5
17,8
3,50
5
5
30
10,5
15,4
0,10
Die Wasserdichtigkeit wird bedeutend erhöht auf Kosten der
Festigkeit durch steigenden Zusatz von Fettkalk. Wird jedoch der Fettkalk durch
magere Kalke oder besser durch Romanzemente ersetzt, so wird die Festigkeit der
Betonmischung nur wenig verändert, während die Dichtigkeit, wenn auch in geringerem
Maße als bei Verwendung von Fettka k, zunimmt. Das beste Ergebnis erzielt Taylor bei sechs Teilen Portlandzement, vier Teilen
Romanzement und dreißig Teilen Sand.
Nach sieben Tagen betrug die Zugfestigkeit 17,5 kg/qcm, nach vier
Monaten sogar 30,8 kg/qcm, also noch mehr als bei alleiniger Anwendung von
Portlandzement. Die Wasserdurchlässigkeit betrug bei 28 Tage alten Probekörpern nur
3,40 cbm gegen 7,94 ccm bei Portlandzement-Sand-Körpern. Die Durchlässigkeit ist
also um mehr als die Hälfte vermindert. (Zement und Beton 1907, S. 248–251.)
Dr.-Ing. P. Weiske.
Straßen- und Kleinbahnen.
Straßenbahnwerkstätten.(Wood.) Die Werkstätten der Omaha and Council Bluffs Street Railway Company sind 75 m lang und 37
m breit. Die Seitenwände sind aus Beton hergestellt und der Innenraum ist durch fünf
feuersichere Wände unterteilt. Die feuersicheren Wände sind bis übers Dach geführt
und die Durchgänge mit doppelten feuersicheren Türen versehen. Ferner sind in allen
Räumen Regenvorrichtungen vorgesehen, die in der Lackierwerkstatt zwischen den Wagen
in gleicher Höhe mit dem letzteren, in anderen Werkstätten unter der Decke
angebracht sind. Zur Speisung dient ein 10 m über dem Dach angebrachter Behälter der
180 cbm faßt Mit Schläuchen versehene Anschlüsse an die städtische Wasserleitung
sind gleichfalls zahlreich vorhanden.
Die Inspektionsgruben sind nicht nur durch Aussparungen zwischen
den Gleispaaren hergestellt, sondern die Gleise sind auf freistehende Betonpfeiler
verlegt. Die Gruben sind infolgedessen geräumiger; ferner können nach Entfernen von
Stücken der hierzu unterteilten Schienen Radsätze nach unten aus den Drehgestellen
herausgenommen werden. Hierdurch wird ein Anheben des Wagenkastens und der
Drehgestellrahmen erspart. Die mit Gruben versehenen Gleise werden von einem
Laufkran bestrichen; ferner sind in den Gruben Druckluftzylinder zum Heben von
Lasten angebracht. (Street Railway Journal 1907, Bd. I, S. 1092 – 1097.)
Pr.
Wasserkraftanlagen.
Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von
Wasserkraftanlagen durch hydraulische Aufspeicherung. Das Verfahren, in den
Zeiten schwachen Strombedarfes von Wasserkraft-Elektrizitätswerken, insbesondere des
Nachts, das überschüssige Kraftwasser durch eine aus dem Stromnetz gespeiste,
elektrisch angetriebene Hochdruck – Kreiselpumpe in ein hochgelegenes Sammelbecken
zu fördern, aus dem es entnommen wird, wenn starker Strombedarf eintritt und so zur
Erhöhung der verfügbaren Gesamtleistung beiträgt, ist von der Firma Gebr. Sulzer in Winterthur bereits im Jahre 1894 für
eine Weberei in Creva-Luino (Italien) ausgeführt worden. In größerem Maßstabe wurde
es bei dem Elektrizitätswerk Olten-Aaarburg (Schweiz) angewendet, das zehn Turbinen
von je 300 PS bei 28,5 Umdrehungen i. d. Min. enthält und im Jahre 1898 erweitert
werden sollte. In etwa 970 m Entfernung von dem Maschinenhaus ist etwa 300 m darüber
ein Sammelbecken von 43,4 × 43,6 qm Grundfläche angelegt worden, das bei 6 m
Spiegelschwankung etwa 12000 cbm faßt. Dieses wird, wenn das Kraftwerk Strom übrig
hat, durch eine dreistufige Sulzer-Hochdruck-Kreiselpumpe von 133 l i. d. Sekunde und 1200 Umdreh. i. d.
Min. durch eine 1000 m lange Druckleitung gefüllt, die 800 PSe Leistung erfordert,
und gibt es bei erhöhtem Strombedarf an eine Kreiselturbine von Piccard, Pictet & Co.
in Genf wieder ab. Der Wirkungsgrad der teilweise von innen beaufschlagten Turbine,
die je nach der Wassermenge 950-1200 PS leisten kann, beträgt bis zu 78,5 v. H. bei
Vollast. (Zeitschr. f. d. ges. Turbinenwesen 1907, S. 332–337.)
H.