Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 29 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Bekohlanlage mit Becherwerk.
Eine neuere, für die Württembergische Staatseisenbahn bestimmte Bekohlanlage mit
Becherwerk gestattet die gleichzeitige Entleerung von 3–4 Kohlenwagen in zehn
unterirdische, aus Beton hergestellte Vorratbehälter, die auf beiden Seiten mit
Einschüttöffnungen von je 4 m Länge und 1,4 m Breite versehen sind. Diese Oeffnungen
sind durch Roste aus ⌶-Eisen mit einer lichten Spaltweite von 30 cm abgedeckt, auf
denen die über dieses Maß hinausgehenden Kohlenstücke zerschlagen werden können. Das
Fassungsvermögen der unterirdischen Kohlenbunker beträgt 270 t. In einem zwischen
den Behältern angeordneten, unterirdischen Kanal bewegt sich die doppelsträngige
kräftige, durch Stahlbolzen gekuppelte Becherkette des 75 t/Std. leistenden
Becherwerkes. Es entleert die Kohle in den Hochbehälter von 2 × 35 = 70 t
Fassungsvermögen und in einen Kohlenbunker von 260 t Fassungsraum, die beide etwa 3
m hoch über dem Gelände angeordnet sind. Die Becherkette wird durch einen 23
PS-Elektromotor mittels doppelten Stirnradvorgeleges und Schneckenantriebes in
Umlauf gesetzt. Der aus Eisenblech und Formeisen bestehende Hochbehälter ermöglicht
mittels zweier Ausläufe in höchstens 5 Min. zwei Lokomotiven zu bekohlen, wobei nur
ein Mann zur Bedienung erforderlich ist. Der gesamte Lagerraum genügt zur
Aufspeicherung von 600 t Kohle. (C. Guillery.)
(Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1909, Nr. 42, S. 1719.)
J.
Eisenbahnmotorwagen im Dienste der Vereinigten Arader und
Csanáder Eisenbahnen.
In dem Kampfe, der schon seit einigen Jahren zwischen den Anhängern des bisherigen
Lokomotivbetriebes und denjenigen geführt wird, welche durch Trennung des Personen-
und Güterverkehrs und Beförderung der Personen mit schnellbeweglichen, im Verhältnis
zu ihrer Förderleistung leichten Eisenbahnmotorwagen die außerordentlich ungünstigen
Verkehrsverhältnisse der Neben- und Kleinbahnen zu beleben wünschen, wird immer
wieder mit gewissem Recht auf die günstigen Erfahrungen hingewiesen, welche die
Vereinigten Arader und Csanáder Eisenbahnen mit ihren Motorwagenbetrieben gesammelt
haben. Zu berücksichtigen ist allerdings hierbei, daß gerade auf diesen Bahnen die
Verkehrsverhältnisse früher ganz darnieder lagen und daß es nicht viele
Nebenbahnen in Deutschland geben dürfte, welche mit so geringen Verkehrsziffern
rechnen müssen. Immerhin beweist aber das Vorgehen der preußischen Eisenbahnen, die
bekanntlich den Betrieb von elektrischen Motorwagen mit Akkumulatoren seit etwa zwei
Jahren in größerem Maßstabe aufgenommen haben, daß auch in Deutschland Gelegenheit
zur Verwendung derartiger Fahrzeuge in ausreichendem Maße vorhanden ist. Die
Ergebnisse des Betriebes mit Eisenbahnmotorwagen auf den Vereinigten Arader und
Csanáder EisenbahnenZeitung des Vereins
deutscher Eisenbahn Verwaltungen 1909, S. 1039. werden daher, als
diejenigen, welche den Grund zu dem heutigen Sieg der Eisenbahnmotorwagen gelegt
haben, dauernd wertvoll bleiben.
Im Zusammenhange mit ihren Motorwagenbetrieben hat diese Eisenbahnverwaltung nach und
nach ein Kapital von etwa 1,7 Millionen Mark investiert, wofür folgende Fahrzeuge
beschafft worden sind:
Anzahl
Bauart
MaschinenleistungPS
1
Daimler-Benzinmotorwagen
40
4
Ganz- Dampfmotorwagen
50
22
Benzin-Elektromotorwagen, De Dion & Bouton-Westinghouse
40
13
Benzin-Elektromotorwagen, De Dion & Bouton
70
1
Benzin-Elektromotorwagen, Westinghouse
80
31
Motoranhängewagen
–
Mit diesen Fahrzeugen wird seit Anfang des Jahres 1906 der Verkehr auf sämtlichen,
zusammen 393 km langen Linien dieser Eisenbahnverwaltung abgewickelt, mit Ausnahme
der beiden Hauptlinien Arad-Szeged von 120 km und Arad-Brád von 167 km Länge, auf
denen außer den Motorwagen täglich zwei Zugpaare mit Lokomotivenbespannung für die
Beförderung der Post-, Eil-, Stückgüter und anderen Ladungen verkehren. Die
Jahresleistung dieser Züge hat aber 1908 nicht mehr als 423802 Zugkilometer, d.h.
nicht mehr als 22 v. H. der Gesamtleistung der Personenzüge betragen. Von besonderem
Interesse sind
die Kosten des Betriebes, über welche genaue Aufzeichnungen bis zurück zum Jahre
1903 in der nachstehenden Tabelle vereinigt sind.
Betriebsjahr
1903
1904
1905
1906
1907
1908
Jährliche Gesamtleistung der Motorwagen in
Zugkilometern
107850
267012
309788
1080257
1440467
1480346
Auf ein Zugkilomter entfallen
Zahl der Fahrgäste
1,3
1,4
1,55
1,23
1,17
1,22
Einnahmen
in Pf.
56,5
61,7
68,9
66,0
69,7
72,4
Ausgaben für Personal
„ „
5,78
5,36
5,78
6,64
7,56
7,05
„ „ Heizstoffe
„ „
6,80
6,89
6,21
7,57
8,92
10,63
„ „ Schmier- und Putzmittel
„ „
1,78
1,02
1,02
2,12
1,70
1,44
„ „ Lokomotivenaushilfe, Verschiedenes
„ „
4,42
1,28
1,95
0,85
0,93
2,08
„ „ Beleuchtung, Heizung, Reinigung
der Wagen
„ „
0,25
0,25
0,17
0,25
0,43
0,34
„ „ Stempel- und Steuergebühren
„ „
10,72
11,31
11,74
11,82
12,50
13,10
„ „ Erhaltung der Wagen
„ „
4,68
4,08
4,51
4,59
6,12
6,63
Insgesamt Betriebsausgaben
„ „
34,43
30,13
31,38
33,84
38,16
41,27
Betriebsüberschuß
„ „
22,07
31,57
37,52
32,16
31,54
31,13
Betriebsausgaben bei den Personenzügen mit
Loko- motivenbetrieb
„ „
66,0
66,6
67,0
66,3
76,7
76,2
Die Zusamenstellung zeigt zunächst, daß der durchschnittliche Verkehr auf diesen
Bahnen trotz der wesentlichen Erhöhung der Zugleistungen nicht abgenommen, daß also
eine gesteigerte Benutzung der Fahrzeuge stattgefunden hat; die günstige Wirkung der
verbesserten Fahrgelegenheiten auf die Hebung des Verkehrs wird dadurch bestätigt.
Was die Ausgaben anbelangt, so sind die Kosten für Heizstoffe unter dem Einfluß der
Preissteigerungen gestiegen. Bei Holzkohle hat z.B. die Preissteigerung fast 100 v.
H., bei Benzin zeitweilig ebenfalls etwa 50 v. H. betragen. Ebenso haben die
Arbeitslöhne eine Erhöhung um 20 v. H. erfahren. Die plötzliche Steigerung der
Erhaltungskosten der Wagen in den Jahren 1907 und 1908 erklärt sich daraus, daß bei
36 von den Benzin-Elektromotorwagen der Ersatz von zwölf Benzinmotoren von 36
PS durch solche von 40 PS, sowie auch anderweitige Verbesserungen und Ergänzungen
der Wageneinrichtung auf dieses Konto übernommen und aus der laufenden Rechnung
bestritten worden sind. Eine allmähliche Steigerung dieser Ausgaben ist auch in den
anderen Jahren nicht zu verkennen. Sie erklärt sich aus der wachsenden Abnutzung der
Fahrzeuge, der durch entsprechende Abschreibungen Rechnung getragen werden muß. Bei
alledem halten sich die gesamten Betriebsausgaben immer noch weit unter den
Einnahmen, so daß ein ganz ansehnlicher, für die Deckung der Abschreibungen
vollkommen genügender Betriebsüberschuß verbleibt, während, wenn die aus dem
wirklichen Lokomotivbetrieb dieser Bahn entnommenen Betriebsausgaben in Frage kämen,
mit dauerndem Betriebsverlust gerechnet hätte werden müssen.
H.
Der Kolbenkompressor und der Turbokompressor.
Wertvolle Ergebnisse für die Beurteilung beider Maschinenarten lieferten Versuche an
einem durch eine Kolbendampfmaschine angetriebenen Kolbenkompressor und einem durch
eine Dampfturbine angetriebenen Turbokompressor von gleicher Leistung. Der
Kolbenkompressor befindet sich auf dem Anselmschacht der
Witkowitzer Steinkohlengruben und liefert in mehrstufiger Kompression mit
Zylindern von 565 und 800 mm Durchm. und 800 mm Hub und mit Kühlung in einer
Zwischenkammer stündlich 4000 cbm Luft von 8 at absoluter Spannung. Die
Kompressorzylinder sitzen in Tandemanordnung hinter den Zylindern der liegenden
Verbunddampfmaschine von 650 und 950 mm Zylinderdurchm. und 800 mm Hub. Bei einem
Versuch betrug die indizierte Leistung der Dampfmaschine 480 PS nach dem
Indikatordiagramm, die indizierte Kompressorleistung 422,5 PS, der mechanische
Wirkungsgrad der Maschine betrug also
\frac{422,5}{480}\,.\,100=88 v. H. Der Dampfverbrauch der
Maschine wurde dadurch gemessen, daß das Kondensat des Oberflächenkondensators
gewogen wurde; das Vakuum betrug bei dem Versuch 80 v. H., der Anfangsdruck des
Dampfes 9,5 at abs. Die vom Kompressor gelieferte Luftmenge wurde in einen Behälter
von 30 cbm Inhalt geleitet und von dort durch eine Düse mit Hilfe eines Regelventils
ins Freie gelassen, welches eine verschiedene Einstellung des Druckes hinter der
Düse gestattete. Das Druckverhältnis wurde über dem kritischen Wert gehalten, so daß
man auf parallele Stromfäden beim Austritt aus der Düse rechnen konnte. Die
Düsenmündung hatte einen Durchm. von 31,4 mm. Mit dem bekannten
Düsenquerschnitt, der Temperatur- und Druckmessung und unter Annahme eines
Ausflußkoeffizienten = 0,975 ließ sich das durchströmende Volumen nach bekannten
Formeln berechnen. Das Verhältnis der Drucke vor und hinter der Düse wurde bei dem
Versuch auf dem Wert 1,43 gehalten; die Temperatur wurde mit einem
Quecksilberthermometer gemessen. Es ergab sich nach der Messung eine tatsächlich
angesaugte Luftmenge von 3850 cbm i. d. Stunde, gegenüber einer theoretischen Menge
von 4320 cbm; der volumetrische Wirkungsgrad betrug somit 89 v. H. Die Leistung für
isothermische Kompression der tatsächlich angesaugten Luftmenge auf 8,14 at abs.
berechnet sich zu 300 PS, bei einem gemessenen stündlichen Dampfverbrauch von 3155
kg betrug der Verbrauch an trocken gesättigtem Dampf von 9,5 at abs. Anfangspannung
10,52 für 1 PS/isoth. i. d. Stunde. Die Temperatur der komprimierten Luft betrug hinter
der ersten Stufe 88°, hinter der zweiten und dritten Stufe 92°.
Der Turbokompressor, von den Skodawerken in Pilsen für
den Tiefbauschacht der Witkowitzer Steinkohlengruben in
Mährisch-Ostrau geliefert, besteht aus 4 Gehäusen mit zusammen 36 Rädern, in denen
stündlich 4000 cbm Luft auf 7 at abs. verdichtet werden. Die 4 Rädergruppen mit
Rädern von 500, 430, 400 und 370 mm Durchm. werden von 2 Abdampfturbinen von je 225
PSe Leistung, Bauart Rateau, angetrieben. Die Geschwindigkeit der Maschine kann zwischen 4350
und 4700 Umdrehungen i. d. Min. durch einen Leistungsregulator verändert werden. Der
Kompressor hat keine Zwischenkühlung, sondern nur einen gekühlten Mantel, die
Kompression weicht jedoch trotzdem nicht viel von der Isotherme ab. Die Turbinen
werden vom Abdampf der Hüttenmaschinen gespeist, welcher in einem Rateauschen Akkumulator mit 35 cbm Wasserinhalt
gesammelt wird; stündlich wurden 6500 kg Dampf von 1 at abs. gebraucht. Der
Oberflächenkondensator mit elektrisch angetriebenen Pumpen erzeugte ein Vakuum von
94 v. H.
Die tatsächlich geförderte Luftmenge, die in gleicher Weise wie beim Kolbenkompressor
gemessen wurde, betrug 4050 cbm i. d. Stunde. Die entsprechende Leistung für
isothermische Kompression auf 7 at abs. berechnet sich zu 292,5 PS. Es betrug also
die für 1 PS/isoth. stündlich nötige Dampfmenge 22,2 kg. Eine zweite Messung bei ¾
Belastung ergab 25 kg Abdampf i. d Stunde für 1 PS/isoth.
Rechnet man zum Vergleich der Resultate des Kolben- und Turbokompressors den
Dampfverbrauch der Abdampfturbine auf denjenigen einer Frischdampfturbine von
gleichem thermodynamischen Wirkungsgrad auf Grund der verfügbaren Dampfwärmen um, so
ergibt sich für den Turbokompressor ein Dampfverbrauch von 11,52 kg für 1 PS/isoth. i. d.
Stunde gegenüber 10,52 kg beim Kolbenkompressor. Berücksichtigt man weiter, daß der
Dampfverbrauch noch geringer wird, wenn statt zwei Turbinen eine einzige Turbine von
450 PS verwendet wird, so kommt man auf ∾ 10,4 kg für 1 PS/isoth. i. d. Stunde. Die beiden
Maschinen kommen sich also hinsichtlich ihrer Oekonomie ziemlich nahe. Um einen
Anhalt für den Wirkungsgrad des Turbokompressors zu erhalten, kann folgende Rechnung
angestellt werden. Der verfügbare Wärmeinhalt des den Abdampfturbinen zugeführten
Dampfes betrug 81,8 W. E.; bei 6500 kg Dampf i. d. Stunde ergibt dies eine
theoretische Turbinenleistung von 840 PS. Wird der thermische Wirkungsgrad der
Abdämpfturbinen nach den Versuchen von Sauvage &
Picon an einer ähnlichen Turbine von 300 PS zu 0,53
angenommen, so ergibt sich eine Nutzleistung der Turbinen von 445 PS und mit der aus
dem Kompressordiagram für isothermische Kompression berechneten Kompressorleistung
von 292,5 PS, ergibt sich ein Kompressorwirkungsgrad für isothermische Kompression
von 65,8 v. H.
Bei dem Kolbenkompressor ergibt sich mit den Resultaten des eingangs erwähnten
Indizierversuches genau das gleiche Resultat, also die volle Gleichwertigkeit eines
dreistufigen Kolbenkompressors und eines Turbokompressors sowohl im Dampfverbrauch
wie im Kompressorwirkungsgrad. (Havlicek.) [Zeitschrift
d. V. deutscher Ingenieure 1909, S. 1795–1803.]
M.
Abnahmeversuche an den Turbinen des
Gullspang-Wasserkraftwerkes.
Das im vollen Ausbau für sechs Maschinengruppen bemessene Kraftwerk ist vorläufig mit
drei Doppel-Francis-Turbinen mit wagerechter Welle
ausgerüstet worden, die bei 20 m Gefälle und 250 Umdrehungen i. d. Min. je 4000 PS
leisten und hierbei mit voller Belastung 79 v. H., mit ¾ Belastung 78 v. H. und mit
halber Belastung 72 v. H. Wirkungsgrad liefern sollen. Eine vierte Turbine von 4500
PS soll die gleichen Wirkungsgrade ergeben. Die Turbinen sind in offenen Schächten
von 5500 mm Weite aus Blech mit Betonausmauerung gelagert und haben
Stahlgußlaufräder von 1135 mittl. , mit Leiträdern, die 18 Leitschaufeln
enthalten. Die Schaufeln der Laufräder sind aus 12 mm dickem Stahlblech hergestellt.
Zur Regulierung, die bei Entlastungen oder Belastungen von 100 v. H. nicht mehr als
15 v. H. Geschwindigkeitsänderung gestatten soll, dienen Druckölregulatoren, die von
Kapselpumpen mit Drucköl gespeist werden. Die Versuche haben folgende
Hauptergebnisse geliefert:
TurbineNr.
Leitschaufel-öffnung
Druckhöhe
Saughöhe
Gesamt-gefälle
Um-drehungen
Nutzleistung
Auf 20 m Gefälleumgerechnet
Um-drehg.
Nutz-leistung
in mm
in m
in m
in m
i. d. Min.
in PS
i. d. Min.
in PS
1
25
16,70
3,95
20,65
150
1222
147
1166
1
70
16,47
3,85
20,32
191
3368
189
3290
1
105
16,14
3,73
19,87
217
4170
218
4215
1
125
16,03
3,71
19,74
220
4245
222
4320
2
50
16,22
4,03
20,25
174
2474
173
2434
2
70
16,15
3,98
20,13
185
3234
185
3210
2
100
16,00
3,95
19,95
212
4045
212
4045
2
124
15,80
3,90
19,70
220
4270
222
4375
3
50
16,52
4,00
20,52
166
2426
164
2330
3
70
16,36
3,95
20,31
182
3255
181
3170
3
100
16,18
3,90
20,08
213
4110
213
4080
3
124
16,00
3,85
19,85
220
4310
221
4350
[Teknisk Tidskrift 1909, S. 105–111.]
H.
Doppelter Projektionsoscillograph.s. D. p. J. 1906, Bd. 321, S. 670; 1907, Bd.
322, S. 669.
Der nach Angaben von Professor Abraham in Paris seitens
der Cambridge Scientific Instrument Company Ltd.
hergestellte Apparat, der durch seine einfache Arbeitsweise bemerkenswert ist,
besteht aus zwei Teilen: einem doppelten Galvanometer und einem Synchronmotor. Die
beiden Galvanometer sind genau gleich und völlig unabhängig voneinander. Ihre
beweglichen Teile bestehen je aus einem schmalen rechteckigen Aluminiumrahmen, der
eine Kurzschlußwindung darstellt, und etwa 38 mm lang, 6 mm breit und 0,9 mm dick
ist. Jeder Rahmen trägt einen verhältnismäßig großen Spiegel von 48 qmm Fläche. Zur
Aufhängung in dem Felde eines permanenten Magneten ist ein so dünner Silberdraht
benutzt, daß praktisch keine Torsionswirkung auftritt. Der Rahmen bildet die
Sekundärspule eines kleinen Transformators, in dem durch ihn lameliierte Eisenkerne
hindurchragen, auf denen eine Primärwicklung angebracht ist. Der zu untersuchende
Strom wird der letzteren zugeführt, und es entsteht infolge der gewählten
Abmessungen ein den Amperewindungen proportionaler Kraftfluß, auf den die Hysteresis
des Eisens keinen wesentlichen Einfluß ausübt.
Der Synchronmotor dient dazu, den von den Spiegeln zurückgeworfenen Lichtstrahlen,
die beim Durchleiten eines Wechselstromes durch die Galvanometerspulen sich in
wagerechter Ebene bewegen, gleichzeitig eine senkrechte Bewegung zu erteilen. Sein
Rotor, welcher aus einem einfachen eisernen Zahnrad besteht, treibt hierzu ein
wagerecht gelagertes, dreiseitiges total reflektierendes Prisma an. Letzteres allein
würde nur drei Reflektionen bei einer Umdrehung hervorbringen. Da diese bei geringer
Drehzahl des Prisma nicht ausreichen, den Eindruck eines fortlaufenden Linienzuges
hervorzubringen, sind über und unter dem Prisma in geeigneter Neigung je zwei
weitere Spiegel angebracht, so daß insgesamt zwölf Reflektionen bei jeder Umdrehung
erfolgen.
Um mit dem Instrumente die Spannungskurve eines Wechselstromes aufzunehmen, werden
die Enden einer Galvanometerspule mit den Klemmen eines Kondensators verbunden,
dessen eine Klemme an den zu untersuchenden Stromkreis angeschlossen ist. Den
Oscillographen durchfließt alsdann der Ladestrom des Kondensators, dessen
Momentanwerte den jeweiligen Spannungswerten proportional sind. Zur Aufnahme einer
Stromkurve ist ein Hilfstransformator nötig, dessen Sekundärwicklung die
Galvanometerspule speist, und durch dessen Primärwicklung der zu untersuchende Strom
geleitet wird. Der Hilfstransformator besteht hierbei aus zwei einander gleichen Teilen, die mit
entgegengesetzten Polen nebeneinander angeordnet sind, um die Wirkungen von
Streufeldern aufzuheben. Ferner kann mit dem Instrument die Intensitätsänderung
eines magnetischen Wechselfeldes untersucht werden, indem mit den Klemmen der
Galvanometerspule die Klemmen einer in dem zu untersuchenden Felde angeordneten
Prüfspule verbunden sind. Die Prüfspule muß etwa dieselbe Selbstinduktion wie das
Galvanometer haben, um die größte Empfindlichkeit zu ergeben. Schließlich kann das
Instrument auch als ballistisches Galvanometer verwendet werden. Allerdings ist
seine Empfindlichkeit für diesen Zweck nur gering.
Ein Vergleich der Ergebnisse des Abrahamschen
Oscillographen mit denen der Blondelschen und der Duddelschen Instrumente haben für den ersteren eine
bemerkenswerte Genauigkeit ergeben. Jedoch ist er mit Rücksicht auf den
Transformator, der ein wesentlicher Bestandteil des verwendeten Galvanometers ist,
nicht in demselben Maße für alle Zwecke wie die anderen Instrumente verwendbar. [The
Electrician 1909, S. 500–502.]
Pr.