Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 268 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Elektrische Grubenlokomotive.
Die Westinghouse-Gesellschaft hat gemeinsam mit den Baldwin Lokomotive Works eine neue Lokomotivbauart für
Grubenbetrieb geschaffen. Die elektrische Ausrüstung besteht außer dem Stromabnehmer
und den Anlaßapparaten aus einem einzigen Motor, der mittels einfacher
Zahnradübersetzung eine Fahrzeugachse unmittelbar und mit Hilfe der an den
Rädern angebrachten Kuppelstangen auch die zweite Achse antreibt. Sowohl
gleichzeitig mit den Rädern, als auch unabhängig davon kann der Motor mit einem
Windwerk gekuppelt werden, welches in erster Linie dazu dient, aus Seitenstollen, wo
sich über dem Gleise keine Stromzuführung befindet, die beladenen Hunte
herauszuschaffen. Außerdem kann das Windwerk dazu benutzt werden, entgleiste Hunte
wieder auf die Schienen hinaufzubringen, Hölzer und Schienen unter Steinfall herauszuziehen,
Schienen auf Hunte zu verladen u.a. Schließlich kann es auch für senkreckte oder
geneigte Förderung verwendet werden. [Electric Railway Journal 1909. Bd. II, S.
227.]
Pr.
Einphasenstrom oder Gleichstrom.
Von Seiten des bekannten amerikanischen Elektrotechnikers Parshall war zu Gunsten des Gleichstromes darauf hingewiesen worden, daß
der Wechselstrommotor wesentlich schwerer und verwickelter als der Gleichstrommotor
sei und daß sowohl seine Anschaffungskosten wie auch seine Unterhaltungskosten
erheblich größer als die eines entsprechenden Gleichstrommotors sind. Gegen die
Hochspannungsfahrleitung über dem Gleise wendet er ein, daß sie nicht billiger und
vom eisenbahntechnischen Standpunkte aus auch nicht vorteilhafter als die dritte
Schiene sei. Schließlich macht er geltend, daß die Hochspannungstransformatoren auf
den Fahrzeugen äußerst starken Stößen ausgesetzt sind und daher besonders leicht
beschädigt werden würden.
Diesen Behauptungen gegenüber weist Eichberg darauf hin,
daß ein Wechselstrommotor für 200 PS/Std. und 115 PS Dauerleistung, der normal mit 500
Umdrehungen i. d. Min. läuft, 3000 kg wiegt, daß anderseits ein entsprechender
Gleichstrommotor neuester Bauart sicher 2600 kg wiegen würde. Der Stator eines
Motors nach der Winter-Eichberg-Bauart ist ferner
einfacher als der eines Gleichstrommotors mit Wendepolen. Daß höhere
Anschaffungskosten für eine Wechselstromausrüstung erforderlich sind, wird
zugegeben, und zwar wird dies besonders durch den Transformator und die
Hochspannungsapparate verursacht. Dieser Preisunterschied ist jedoch kein
Hinderungsgrund für die Beschaffung. Die Unterhaltungskosten sind bis auf die
Motorbürsten für Wechselstrombetrieb nicht größer als für Gleichstrombetrieb. Der
größeren Bürstenzahl und dem längeren Kommutator bei Wechselstrommotoren steht der
Vorteil gegenüber, daß bei ihnen ein Ueberschlagen der Funken von einer Bürste zur
anderen ausgeschlossen ist und daß die Isolierung entsprechend geringer bemessen
werden kann.
Die Transformatoren auf den Wagen haben sich sehr gut bewährt und erfordern ebenso
wie die anderen Hochspannungsapparate praktisch keine Wartung. Demgemäß sind die
gesamten Unterhaltungskosten, ebenso wie die Genauigkeit und Sicherheit der
Arbeitsweise zum mindesten die gleichen wie bei einer Gleichstromausrüstung
entsprechender Größe. Ungünstige amerikanische Erfahrungen dürften auf
Doppelausrüstungen für Gleich- und Wechselstrom zurückzuführen sein, bei denen durch
die Vergrösserung der Anzahl der Ausrüstungsteile, sowie infolge der verwickelten
Anordnungen unverhältnismäßig hohe Unterhaltungskosten auftreten müssen. Ob bei
Untergrundbahnen in Städten Gleich- oder Wechselstrom vorzuziehen ist, muß von Fall
zu Fall entschieden werden. Stadt- und Vorortbahnen, sowie Fernbahnen dagegen können
wirtschaftlich und betriebssicher nur mit Wechselstrom betrieben werden.
Bezüglich der Leitungsanlage bemerkt Eichberg, daß bei
der Elektrisierung von Vollbahnen verwickelte Weichenanlagen und Güterbahnhöfe mit
Hilfe der dritten Schiene überhaupt nicht ausgeführt werden können und daß demnach
für Vollbahnen nur die Oberleitung in Betracht kommt. Ueberdies erschwert und
verteuert die dritte Schiene die Unterhaltung der Gleisanlage. Werden die
Gesamtkosten, also außer den Motorausrüstungen auch das Kraftwerk und die
Stromverteilungsanlage in Betracht gezogen, so stellt sich Einphasenstrom viel
billiger als Gleichstrom und auch der Gesamtwirkungsgrad ist bei Wechselstrom
besser. Schließlich weist Eichberg darauf hin, daß in
mechanischer Beziehung beispielsweise der Hamburger Wagen den neuesten
Gleichstromwagen überlegen und daß die Kettenlinienaufhängung der Fahrleitung aus
rein mechanischen Gesichtspunkten ganz erheblich besser als die dritte Schiene ist.
(Eichberg.) [Electric Railway Journal 1909. Bd. II.
S. 223–224.]
Pr.
Vom Bau der Curtis-Schiffsturbinen für das Linienschiff
„North Dakota“.
Zwei solcher Turbinen von je 12500 PS wurden von der Fore
River Shipbuilding Company ausgeführt; eine ganze Reihe von
Spezialmaschinen wurden dabei angewendet zum Bearbeiten der Düsen, zum Schneiden,
Fräsen, Vernieten der Schaufelung, welche besonders interessant sind. Eine Turbine
besitzt neun Druckstufen außer den besonderen Stufen für den Rückwärtsgang; 90000
Schaufeln waren für beide Maschinen notwendig. Sie sind aus Walzprofilen auf
bestimmte Länge geschnitten und an den Enden angefräßt, um dort in ∪-förmig
gegossene Stahlstücke mit Schwalbenschwanznuten eingesetzt und außen mit einem
umgelegten Band vernietet zu werden. Die Laufradscheiben sind aus Kesselblech
zusammengenietet und mit den Naben aus Gußstahl durch Nietung verbunden. Die letzten
drei Druckstufen haben eine gemeinsame Trommel, die ersten sechs aber besondere
Laufräder. Zwei Laufräder dienen für den Rückwärtsgang und laufen beim Vorwärtsgang
in der hohen Luftleere mit. Die Laufräder, die mit einem mittleren Durchmesser von
3,6 m eine mittlere Geschwindigkeit von 48 m i. d. Sek. haben, weisen im Umfang
einen sehr großen Abstand von dem Gehäuse auf (6–50 mm). Der rotierende Teil einer
Turbine wiegt etwa 40000 kg. Die Resultate, welche mit diesen Maschinen bei
Probefahrten mit 18,2 kg/qcm Anfangsdruck und 93,5 v. H. Vakuum erhalten
wurden, sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt. Die höchste Geschwindigkeit
bei den Versuchen ergab sich zu 22,25 Knoten, die höchste Leistung zu 35150 PS; bei
einer Marschgeschwindigkeit von 12 Knoten wurden 107 t Kohlen in 24 Stunden
gebraucht, gegenüber 113 t bei dem Schwesterschiff mit Kolbenmaschinen
„Delaware“. Der Aktionsradius berechnet sich bei 12 Knoten zu 9000, bei
19 Knoten zu 4600 und bei 21,5 Knoten zu 3000 Seemeilen.
3 stündigerVersuchbei
vollerLeistung
24 stündigerVersuch bei19 Knot.
Ge-schwindigk.
24 stündigerVersuch bei12 Knot.
Ge-schwindigk.
Wirklich erreichte
Geschwindigkeit Knoten
21,64
19,24
12,5
Umdreh. der Turbinen i. d. Minute
280,4
231,9
143,2
Effektive Leistung an der Welle PSe
31400
16710
3800
Indizierte Leistung der
Hilfsmaschinen PSi
1100
660
400
Dampfverbrauch der Turbinen für 1 PSe/Std.
an der Welle kg
6,16
6,45
9,3
Gesamtdampfverbrauch einschl. Hilfs-
maschinen für 1 PSe/Std. kg
6,33
6,93
10,10
Ersparnis gegenüber der Garantie v. H.
7,5
5,0
3,9
Kohlenverbrauch kg
24620
12490
4450
„ bezogen auf 1 PSe/Std. an der Welle kg
0,785
0,746
1,170
„ einschl. Hilfsmasch. kg
0,758
0,718
1,06
(Perkins.) [Zeitschrift für das
gesamte Turbinenwesen 1909, S. 570–572.]
M.
Herstellung von Stahlkugeln für Kugellager.
Ausgangsmaterial ist sehr guter und gleichmäßiger, ungehärteter Tiegelgußstahl, in
Form möglichst langer gerader Stangen von durchweg gleichem Kreisquerschnitt. Davon werden auf
Revolverbänken mit Drehstählen oder Fräsern, die fortwährend von kaltem Wasser
bespült werden, entweder kugelähnliche Stücke gedreht und abgestochen, wozu der
Durchmesser der Stahlstange ein wenig größer sein muß als derjenige der Kugel; oder
es werden nur zylindrische Stücke abgestochen und diese erst nachher in Pressen
kugelähnlich gestaucht, wozu der Durchmesser der Stahlstange etwas kleiner sein muß
als derjenige der Kugel. Letzteres Verfahren ist das bessere, denn es ergibt weniger
Stahlabfall und gleichzeitig eine für die weitere Herstellung günstigere Form,
obgleich auch hier die Kugel noch an zwei gegenüberliegenden Stellen Abplattungen
besitzt. Man preßt in kaltem Zustande Kugeln bis 9/32'', in warmen bis 5/16'' oder auch
⅞''; größere von 1'' bis 6'' Durchmesser müssen in Gesenken geschmiedet werden.
Die so vorgerundeten Stahlstücke erhalten dann die eigentliche Kugelform mit Hilfe
einer Mahlvorrichtung. Diese besteht aus zwei übereinander liegenden gußeisernen
Tellern, die auf ihrer Innenseite Rillen von zweckmäßiger Form haben, um jene
Stahlstücke aufzunehmen und zu führen. Die Teller drehen sich mit hoher Tourenzahl
in einander entgegengesetztem Sinne, werden durch Federn gegeneinandergepreßt, und
die Stahlstücke zwischen ihnen werden dabei in den Rillen nach jeder Richtung hin
herumgerollt, was ungeheueren Lärm macht. Neuerdings dient als unterer Teller eine
Schmirgelscheibe; noch schneller aber und besser werden die Kugeln rund, wenn dieser
Schmirgelteller zweiteilig ist, nämlich aus einem inneren und einem äusseren Ringe
besteht, die sich zu einander verschieden drehen. Wann die Kugeln die erforderliche
Rundung und Größe erreicht haben, das läßt sich bei neueren Mahlgängen während des
Betriebes an einer Messvorrichtung erkennen.
Danach werden die Kugeln in besonderen Oefen mit Sorgfalt gehärtet, do daß sie die
zweckmäßige Glashärte und Zähigkeit haben. Die gehärteten Kugeln werden weiterhin
auf einem ähnlichen Mahlgang, wie vorher beschrieben, geschliffen bei beständigem
Zufluß feinsten Maschinenöles, bis die Meßvorrichtung anzeigt, daß der verlangte
Kugeldurchmesser mit einer Genauigkeit von mindestens 0,01 mm erreicht ist. Vom
anhaftenden Oel und Schmutz reinigt man nun die Kugeln in Sägespänen und bringt sie
danach mit Pulvern, wie Polierrot, sehr feinem Schmirgel oder Wiener Kalk auf
mehrere Stunden in rotierende Poliertrommeln, bei deren Drehung sie sich aneinander
blank reiben und Hochglanz erhalten. An dem mehr oder weniger schönen Glanz läßt
sich die Beschaffenheit des Stahles und auch die Güte der Härtung ungefähr
beurteilen. Schlecht geratene Kugeln, die einen Härtungsriß oder unrunde Stellen
haben, werden nunmehr herausgesucht und zwar am leichtesten bei abgeblendetem Tages-
oder elektrischem Licht, wozu große Uebung und scharfe Augen nötig sind.
Die guten Kugeln kommen dann auf eine Sortiervorrichtung, wo sie auf zwei gegen die
Wagerechte geneigten Stahlschienen frei abwärts rollen. Da die Schienen voneinander
einen der zu sortierenden Kugelgröße angepaßten Abstand haben, der sich nach und
nach linear erweitert, so fällt jede Kugel an derjenigen Stelle, wo der Zwischenraum
gleich ihrem Durchmesser ist, zwischen den Schienen hindurch, in darunter
aufgestellte Kästen. Die Schienenkanten müssen unbedingt genau gerade sein und darum
nach Abnutzung aufgearbeitet werden; oder es müssen als Schienen kreisquerschnittige
Stangen dienen, die später etwas herumgedreht werden können. Die Kugeln in jedem
einzelnen der Kästen weisen nach solcher Sortierung untereinander nur noch
Unterschiede von höchstens ± 0,002 mm im ⌀ auf. Werden ausnahmsweise noch
kleinere Unterschiede verlangt, so werden aus den sortierten Kugeln mit Hilfe
von Mikrometern, die bis zu 0,001 mm genau messen lassen, gleich große Kugeln
herausgesucht. (Kalibrierte Kugeln.)
Die Stahlkugelfabrikation stammt aus England und viele Maschinen dazu bis vor kurzem
aus Amerika; daher das Zollmaß für die Stahlkugeln. [Zeitschrift d.
Mitteleuropäischen Motorwagenvereins. 1909. S. 475–477.]
Erich Schneckenberg.
Die Erweiterung der Wasserkraftanlagen an der Etsch bei
Meran.
Das von den Städten Bozen und Meran in den Jahren 1896 bis 1898 errichtete Kraftwerk
der Etschwerke nutzt ein Gefälle von 70 m Höhe und eine
Wassermenge von 15 cbm i. d. Sek. aus. Es wird von einem offenen 500 m langen
Zulaufkanal und einem ebenso langen, befahrbaren Stollen gespeist, an welchen sich
ein Druckschacht von 2500 mm ⌀ und 70 m Tiefe mit zwei Zulaufrohren zum
Maschinenhause anschließt. In dem Werk sind zwei 2500-pferdige Francis-Turbinen und vier Girard-Turbinen von je 1500 PS aufgestellt, welche aus den damit
unmittelbar gekuppelten Drehstrommaschinen teils Strom von 16000 Volt Spannung zur
Versorgung von Bozen und entfernteren Gemeinden, teils solchen von 3000 bis 3600
Volt für Meran und Umgebung liefern. 2000 PS werden an eine Ferrozilisiumfabrik
abgegeben, außerdem dient das Werk zum Betriebe der Straßenbahnen in Bozen und
Meran, sowie der Rittner-Bahn in Bozen.
Da die verfügbare Wasserkraft vollständig ausgenutzt ist, so ist vor kurzem der Bau
einer Erweiterung an dem Schnalsbach, einem Nebenflusse der Etsch im Vintschgau in
Angriff genommen worden, welche 5000 l i. d. Sek. bei 310 m Gefälle ausnutzen soll.
Das Wasser wird mit Hilfe eines in der Nähe von Neu- Ratteis gelegenen Grundwehres
mit Grobrechen, Feinrechen, Klärbecken und Umlaufkanal in einen 4200 m langen
Stollen abgeleitet, der unmittelbar über dem Maschinenhause in einem Wasserschloß
endigt und bei 2,7 qm lichtem Querschnitt 1,5 v. T. Gefälle aufweist. Dieser
Stollen, der an 16 Punkten gleichzeitig in Angriff genommen worden ist, wird sowohl
mit elektrischen als auch mit Druckluft-Steinbohrmaschinen gebohrt und wird
wöchentlich mit 8 bis 14 m vorgetrieben. Das Wasserschloß von 1000 cbm Inhalt erhält
keinen Ueberlauf und soll zugleich als Druckausgleichbehälter dienen, so daß bei
Betriebspausen der Stollen ganz unter Druck stehen soll. Von dem Wasserschloß führt
eine 450 m lange Druckleitung mit 43° Neigung zum Maschinenhause. Die Leitung erhält
1500 mm Weite und besteht aus genieteten Stahlrohren von 5 bis 12 mm Wandstärke.
Außerdem wird die Leitung in Beton von 500 mm Dicke eingebettet. Vorläufig werden
zwei Maschinengruppen von je 8000 PS bei 15000 bis 18000 Volt Stromspannung
aufgestellt werden.
In Aussicht genommen ist ferner von den Etschwerken die
Anlage eines weiteren Kraftwerkes an der Etsch bei Marling, welches das Abwasser des
alten Werkes ausnutzen und nach Anlage eines Staubeckens von 1000000 cbm Inhalt
25000 PS liefern soll. [Zeitschr. f. Elektr. u. Maschinenbau, Wien, 1909. S. 989 bis
990.]
H.
Eigenartiger Unfall an einer Kraftanlage.
In dem Wasserkraft-Elektrizitätswerk am Lac du Bonet der Winnipeg Electric Railway, welches neun Maschineneinheiten, bestehend aus
je einem Stromerzeuger und vier Mc
Connick-Turbinenlaufrädern, enthält und 30000 PS Gesamtleistung aufweist, ist
durch Aufreißen eines der Druckrohre eine vollkommene Störung des Betriebes hervorgerufen worden. Der
Unfall ist umso beachtenswerter, als es sich hier keineswegs um lange, mit hohem
Enddruck arbeitende Druckleitungen handelt, sondern um Leitungen von je 11 m Länge
und geringem Gefälle. Während es schon lange üblich ist, große Druckleitungen mit
Selbstschlußvorrichtungen zu versehen, die in Tätigkeit treten, sobald die
Wassergeschwindigkeit das der höchsten Leistung entsprechende Maß nur um ein
Geringes überschreitet, scheint man sich bei dem vorliegenden Werk der Möglichkeit
eines Rohrbruches gar nicht versehen zu haben, wie der nachstehend geschilderte
Verlauf des Unfalles zur Genüge beweist.
Die Anlage war am Nachmittag des Unfalltages mit 27000 KW Gesamtbelastung im Betrieb,
als die Maschinengruppe 7, die etwas früher in Gang gebracht worden war, mit ⅞
Oeffnung der Leitschaufeln 2000 KW Belastung aufnehmen wollte. In diesem Augenblicke
riß das Druckrohr dieser Gruppe infolge Nachgebens zweier Blechplatten auf 3,6 m
Länge und 2,7 m Höhe auf, und das Wasser stürzte mit solcher Gewalt in das Werk, daß
die Beamten mit großer Geistesgegenwart gerade noch Zeit hatten, die
Hauptschalter zu öffnen, also das ganze Werk zu entlasten, wodurch die Vernichtung
der gesamten Maschinenanlage verhindert wurde. In dem bis zu 2,4 m hochstehenden
Wasser, das mit gleicher Gewalt ständig zuströmte, war es trotzdem möglich, 7
Turbinen-Einheiten abzustellen, indem man einen Mann von oben her an Seilen in das
Wasser hinabließ. Die beiden letzten Einheiten konnten jedoch wegen der starken
Strömung des Wassers nicht erreicht werden und liefen unter Wasser mehrere Tage
weiter.
Die Schwierigkeit der ganzen Sachlage bestand vor allem darin, daß es unmöglich war,
den Einlaufschieber des gebrochenen Rohres zu schließen, weil das mit großer
Geschwindigkeit durchströmende Wasser den Schieber zu fest auf seinen Sitz drückte.
Erst durch Abdämmen dieser Oeffnung mit Hilfe von eingerammten Pfählen und
davorgelegten Bohlen konnte man nach einiger Zeit den Wasserabfluß so verhindern,
daß man den Schieber schließen konnte. [Engineering News 1909, II, S. 710–711].
H.