DAS EINZIEHEN VON FERNSPRECHKABELN UND DIE DABEI BENUTZTEN WINDEN. Vom Postbauinspektor Kasten in Berlin. KASTEN: Das Einziehen von Fernsprechkalben und die dabei benutzten Winden. Inhaltsübersicht. Nach einleitenden Bemerkungen über den Arbeitsvorgang beim Einziehen von Fernsprechkabeln mit Bleimänteln in die Zementkanäle und über die dabei auftretenden Zugkräfte werden die Anforderungen, die an die zum Einziehen dienenden Winden zu stellen sind, zuerst allgemein und dann an Hand ausgeführter Hand- und Kraftkabel winden erläutert. Unter letzteren wird die mit Antrieb durch einen Benzinmoter versehene Kraftwinde von Weiler eingehender behandelt und zum Schluß ein kurzer Hinweis über die voraussichtliche Weiterentwicklung der Kraftwinden gegeben. –––––––––– Die Vorteile, die das unterirdische Verlegen der Fernsprech- und Telegraphenkabel gegenüber der Anordnung der Leitungen als Freileitungen hat, haben die Telegraphenverwaltungen veranlaßt, die unterirdische Verlegungsart immer weiter auszudehnen, besonders seitdem es gelungen ist, durch Einschalten von sogen. Pupinspulen die Selbstinduktion der Kabel auch bei größeren Entfernungen unschädlich zu machen. Ein Hauptvorzug der unterirdischen Verlegungsart ist die Unabhängigkeit von der Witterung. Die Rohre, in die die Kabel eingezogen werden, werden mit Ausnahme derjenigen auf Brücken oder sonstigen besonders schwierigen Stellen allgemein aus Zementformstücken hergestellt, die ungefähr je 100 cm lang sind und durch eiserne Dübel gegeneinander zentriert werden, so daß sich durch Aneinanderfügen der einzelnen, mehrere Röhren enthaltende Stücke zusammenhängende, im Innern mehr oder weniger glatte Rohrkanäle herstellen lassen. In Abständen von je 10 m bis zu 140 m, im Durchschnitt 80 bis 100 m, werden gemauerte Brunnenschächte angeordnet, die den Zugang zu den Kabelkanälen und den eingezogenen Kabeln bilden und in denen die Abzweigungen und Verbindungen teils mit Muffen, teils durch Lötstellen hergestellt werden, und die das Einziehen der je nach der Einrichtung der betreffenden Kabelfabrik in verschiedenen Längen hergestellten Kabel ermöglichen. In der Fernsprechtechnik verwendet man allgemein Bleikabel, die aus einzelnen, mit Papier isolierten Drähten bestehen und als alleinigen Schutz gegen äußere Beschädigungen und das Eindringen von Feuchtigkeit, gegen die die hygroskopische Papierisolierung sehr empfindlich ist, mit einem Bleimantel umpreßt werden. Vor dem Einziehen muß ein Zugseil in den Zementkabelkanal eingebracht werden. Es geschieht dies durch ein zerlegbares Gestänge, dessen einzelne Teile nicht länger sein dürfen als der Brunnen weit ist. Das vordere Ende wird durch Aneinanderfügen weiterer Glieder allmählich vorwärtsgeschoben, bis es in dem nächsten Brunnen angekommen ist. Dann wird das Zugseil an dem letzten Gliede befestigt und durch Abnehmen eines Gliedes nach dem anderen durch den Kanal hindurchgezogen. Dieser Arbeitsvorgang ist naturgemäß recht primitiv und zeitraubend. Man hat daher verschiedene Vorschläge zu seiner Verbesserung und Beschleunigung gemacht, die aber bis jetzt zu einem brauchbaren Ergebnis nicht geführt haben. U.a. wollte man ähnlich wie bei den mit Raketen arbeitenden Rettungsapparaten an der Seeküste einen Kolben, an dem das Zugseil befestigt werden sollte, mit Preßluft oder einem anderen Treibmittel durch den Kabelkanal hindurch treiben oder einen kleinen elektrisch angetriebenen Wagen, der das gleichzeitig die Stromzuführung enthaltende Zugseil nachschleppen sollte, durch den Kanal schicken. Der Ausführung des ersteren Vorschlages stellt sich die Ungenauigkeit der Kanäle, des letzteren die Enge derselben hindernd in den Weg. Ueberraschend einfach und dabei doch außerordentlich zuverlässig und handlich ist die Verbindung von Zugseil und Kabel. Wie auf Fig. 1, die ein zum Einziehen bereites auf eine Holztrommel gewickeltes Kabel zeigt, deutlich erkennbar ist, wird über das Ende des Kabels ein aus Drahtgeflecht bestehendes, strumpfartiges Rohrstück geschoben, das in zwei Oesen endet und sich fest an das Kabel legt, sobald das an den Oesen angreifende Zugseil gespannt wird. Obwohl der Bleimantel des Kabels sehr glatt ist, kommt ein Abgleiten des Strumpfes auch bei Anwendung der größten Zugkräfte (bis 3000 kg) äußerst selten vor. Das Kabel wird an den Knickpunkten, die sich aus der verschiedenen Höhenlage der Kanäle und der Straßenoberkante ergeben, um seitlich verschiebbare Rollen geführt, die durch Spannstangen in den Brunnen befestigt werden. Zur Verringerung der Reibung wird das Kabel mit Kabelfett, einer aus Seife und Oel bestehenden Masse, überzogen. Textabbildung Bd. 327, S. 402 Fig. 1. Kabeltrommel während des Einziehens. Da die Zementkanäle innen nie ganz glatt sind und auch an den Teilfugen bei der immerhin nur mangelhaften Zentrierung durch die eisernen Dübel Vorsprünge vorkommen können, so ist der Widerstand des Kabels beim Einziehen ganz beträchtlich. Dabei darf aber, um das Kabel und insbesondere den Bleimantel nicht zu beschädigen, eine gewisse Spannung nicht überschritten werden. Nach dieser richtet sich die Geschwindigkeit, mit der das Kabel bewegt wird. Von den Siemens-Schuckertwerken wurden im Jahre 1904 auf Veranlassung der Telegraphenverwaltung Zerreißversuche mit bleiarmierten Fernsprechkabeln angestellt. Die Bruchfestigkeit der einzelnen Leitungsdrähte von je 0,8 mm ∅ wurde zu je 1150 kg/qcm, die des Bleimantels zu 220 kg/qcm ermittelt, Die Dehnung betrug bei beiden Materialien rd. 34 v. H. Hiernach wurde angenommen, daß selbst bei einem 250-paarigen Kabel eine maximale Zugkraft von 1000 kg ausreichen würde. Diese Annahme wurde durch praktische Versuche völlig widerlegt. Es stellte sich bei bald darauf vorgenommenen Einziehversuchen heraus, daß das verwendete 250 paarige Kabel wesentlich größere Zugkräfte ohne Schaden zu nehmen, vertragen konnte, ja daß sogar eine viel größere Zugkraft aufgewendet werden mußte, um mit der Arbeit vorwärts zu kommen. Bei einer eingezogenen Länge des Kabels von 100 m ergab sich der aufgewendete Maximalzug bei einer mittleren Geschwindigkeit von 3 m/Min, zu 640 kg; bei weiteren 100 m nahm er bis auf 1040 kg bei gleicher Geschwindigkeit zu. Die Spannung wuchs bei einer Verringerung der Geschwindigkeit auf 2,4 m/Min, bis auf 1140 kg an bei weiteren 38 m, und erreichte ihren Höchstwert von 1600 kg bei einer Gesamtlänge von 250 m des eingezogenen Kabels, während die Geschwindigkeit auf 2 m/Min herabgesetzt war. In Fig. 2 sind diese Resultate in Schaulinien wiedergegeben. Dieser große Kraftaufwand führte, nachdem man zunächst mit Handwinden auszukommen versucht hatte, zur Beschaffung von Winden mit Kraftantrieb. Bis zum Jahre 1889 hatte man sogar ohne Winden gearbeitet und das Einziehen der damals allerdings viel schwächeren Kabel mit der Hand besorgt. Die weitere Entwicklung des Verfahrens möge hier, bevor der Hauptgegenstand des vorliegenden Berichts behandelt wird, als ein Stück Geschichte der Technik ganz kurz gestreift werden. Textabbildung Bd. 327, S. 402 Fig. 2. Seillänge, Zugkraft und Geschwindigkeit. Die erste im Jahre 1889 von der Firma C. Beermann in Treptow bei Berlin gelieferte Handwinde besaß ein hölzernes Gestell. Die Windentrommel bestand aus zwei Winkeleisenringen, auf die die einzelnen, den Mantel bildenden Holzlatten aufgeschraubt waren. Außer anderen hatte diese Winde den Mangel, daß sie sich schlecht transportieren ließ; immerhin bedeutete sie gegenüber dem Einziehen mit der Hand eine wesentliche Verbesserung, die in einem damaligen Bericht wie folgt charakterisiert wird: „Schnelleres und stets gleichmäßiges Fortschreiten der mit den Führungsschlitten verbundenen Seile und infolge der vermiedenen sprungweisen Fortbewegung gleichmäßige Lagerung der eingezogenen Seile im Röhrenstrang, möglichste Schonung der Seile und Geräte sowie Vermeidung der sonst sehr häufig vorgekommenen Verletzungen der Hände durch Drahtsplitter. Infolge des schnelleren Fortschreitens des Einführungsschlittens und der Leichtigkeit der Arbeit wird die bisher auf das Einziehen verwendete Zeit fast auf die Hälfte ermäßigt.“ Textabbildung Bd. 327, S. 403 Fig. 3. Handwinde von Weiler. Immerhin war diese hölzerne Winde eine noch recht mangelhafte Maschine und ihre Zugkraft (800 kg) nur gering. Die im Jahre 1900 eingeführten Winden mit eisernen Schildern und mit kleinen umlegbaren Rädern, die das Fortbewegen sehr erleichterten, sind daher als ein wesentlicher Fortschritt anzusprechen. Mit einer solchen Winde wurde in Hamburg der erste Versuch mit Kraftantrieb gemacht, indem eine kleine fahrbare Dampfmaschine von ähnlicher Konstruktion, wie sie bei Dampfspritzen Verwendung finden, mit einer Gelenkkette mit dem Triebwerk der Handwinde normaler Bauart verbunden wurde. Die Dampfmaschine wurde von der als Erbauerin von Feuerlöschgeräten bekannten Hamburger Firma Busch geliefert. Die beiden in Berlin verwendeten Motorwinden weichen, abgesehen davon, daß bei beiden Benzin als Treibmittel benutzt wird, in wesentlichen Punkten in ihrer Bauart von der Hamburger Winde ab. Während alle bisher beschriebenen Winden den normalen Bauwinden gleichen, ist bei den beiden Kraftwinden die Eigenart des Betriebes in weitgehendstem Maße berücksichtigt worden. Als wesentliche Anforderungen sind zu bezeichnen: Geringes Gewicht, gute Beweglichkeit für den Transport von Arbeitsstelle zu Arbeitsstelle, geringer Raumbedarf wegen des beschränkten Aufstellungsplatzes besonders in belebten Straßen in der inneren Stadt, gute Stabilität und gute Absteifung gegen den Kabelzug. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebes ist dagegen nicht als ausschlaggebend anzusehen, da der eigentliche Arbeitsvorgang, das Einziehen selbst, nur geringe Zeit in Anspruch nimmt und durch lange Pausen, die durch das Heranschaffen der Kabel, das Einziehen des Zugseiles und andere zeitraubende Arbeiten in Anspruch genommen werden, unterbrochen wird. Besondere Schwierigkeiten macht die Lösung der Platzfrage, da sich dabei je nach der Lage des Arbeitsplatzes zwei voneinander abweichende Anforderungen ergeben. Liegt der Kabelbrunnnen in der Mitte einer Straße, so muß die Winde, um den Verkehr auf den Bürgersteigen in der Längsrichtung der Straße nicht zu sehr zu behindern, möglichst schmal sein, während die Herabminderung ihrer Länge weniger ins Gewicht fällt. Beim Arbeiten an einer Straßenecke darf dagegen die Winde nicht zu lang sein, weil sie mit der Vorderseite an die Bordschwelle gestellt werden muß und mit ihrer ganzen Länge den Straßendamm zum großen Teil in Ansspruch nehmen würde. Eine von den im Hebemaschinenbau gebräuchlichen Winden abweichende Eigentümlichkeit der Kabelwinden besteht darin, daß sie für ein sehr langes Seil auf ihrer Trommel Platz enthalten müssen. Während man bei den Hebemaschinen auch im äußersten Falle mit einer Seillänge von 20 bis 30 m auskommt, ist bei den Kabelwinden mit einer maximalen Seillänge von mindestens 300 m zu rechnen. Textabbildung Bd. 327, S. 403 Fig. 4. Handwinde von Weiler. Bei einem Durchmesser des Zugseiles von 12,5 mm und einem Trommeldurchmesser von etwa 900 mm würde die Wickeltrommel eine Länge von rd. 1,4 m erhalten müssen, um das Zugseil, wie es bei Hebemaschinen ausschließlich geschieht, in einer Lage aufnehmen zu können. Da nun abweichend von den bei Hebezeugen üblichen Winden die Last nicht wandert, sondern der Seilzug stets in derselben Richtung wirkt, so muß eine Seilführung angeordnet werden, die dafür sorgt, daß sich eine Lage des Seiles neben die andere legt. Die große Länge der Trommel hätte nun, abgesehen von dem großen Platzbedarf und der Schwierigkeit, sie in einer transportablen Winde unterzubringen, den Nachteil, daß, sobald sich das Seil an den Enden der Wickeltrommel befindet, eine beträchtliche Seitenkomponente des Seilzuges von der Seilführung aufgenommen werden müßte, die zu einer übermäßig schweren Konstruktion der letzteren und zu einem Kraftverlust führen würde. Beim Abwickeln des Seiles in mehreren Lagen übereinander, wie es bei Handwinden allgemein üblich ist, ist auch die vollkommenste Seilführung nicht imstande, ein ungleichmäßiges Aufwickeln des Seiles in den oberen Lagen sicher zu verhindern, das um so weniger zulässig erscheint, als der Seilzug, wie aus den früheren Ausführungen zu entnehmen ist, gerade zuletzt bis zu seinem Höchstbetrage anwächst und gerade dann, wenn am meisten Lagen übereinander liegen und ein Einklemmen der oberen Lagen zwischen die unteren zu befürchten ist, ein ruckweises Fortschreiten des Zugseiles ein Brechen des ohnehin nahe seiner Bruchfestigkeit beanspruchten Kabels herbeiführen würde. Bei gleichmäßiger Umdrehung der Wickeltrommel würde sich das Seil bei jeder weiteren Lage ruckweise schneller bewegen, während die Einziehgeschwindigkeit mit wachsendem Widerstand des Kabels abnehmen muß. Diese sich widerstrebenden Anforderungen führten zu dem Entwurf einer zweiteiligen Sonderkonstruktion der Kabelwinden, die sich aus einer Spillwinde und einer Seilwinde mit Wickeltrommel zusammensetzt. Eine solche für Handantrieb bestimmte Winde von Weiler ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 und 4 zeigen die beiden Winden in Arbeitsstellung. In Fig. 3 ist die dem Kabelbrunnen zunächst stehende Winde, die den Spillkopf trägt, mit kräftigen für den Transport zusammenlegbar eingerichteten ⊥-Eisen gegen den Rand des Kabelbrunnens abgesteift. Die zweite Winde, die eine zum Aufwickeln des von dem Spill kommenden Seiles bestimmte Trommel trägt, ist gegen die erste ebenfalls durch kräftige Streben abgesteift. Fig. 4 zeigt eine Aufstellung der beiden Winden zu beiden Seiten des Kabelbrunnens. Jedes Windengestell ist auf drei Rollen, die auf der Arbeitsstelle umgelegt werden, gelagert, so daß die Winden bei der Arbeit fest auf den mit Holzbalken armierten Gestellen stehen. An den vier Kurbeln können im ganzen acht Arbeiter angreifen, während bei den älteren zweikurbeligen Winden nur vier Arbeiter tätig sein konnten. Die Hauptabmessungen der zweiteiligen Winde sind: 1. Kleinster Durchmesser der Spilltrommel 400 mm 2. Kurbellänge der Spillwinde 400 „ 3. Durchmesser der Wickeltrommel 350 „ 4. Kurbellänge der Seilwinde 385 „ Textabbildung Bd. 327, S. 404 Fig. 5. Handwinde von Weiler; Stellung der Winden beim Fahren; Stellung der Winden während der Arbeit. Textabbildung Bd. 327, S. 405 Fig. 6. Dynamometer der Handwinde von Weiler. Textabbildung Bd. 327, S. 405 Fig. 7. Aeußere Ansicht der Handwinde von Beermann für 4000 kg Zugkraft. Textabbildung Bd. 327, S. 405 Fig. 8. Handwinde von Beermann für 4000 kg Zugkraft. Unter der Annahme, daß bei einem Seilzug von 3000 kg nur 76 v. H. als nutzbarer Seilzug zu rechnen sind und also 24 v. H. verloren gehen, berechnet sich das Uebersetzungsverhältnis zu i=\frac{3000\,.\,200}{60\,.\,400\,.\,0,76}=33, das auf zwei Vorgelege mit den Uebersetzungsverhältnissen 5 : 1 und 6,6 : 1 verteilt ist. Um bei kleineren Seilspannungen eine größere Geschwindigkeit anwenden zu können, sind an der ersten Vorgelegewelle Vierkante zum Aufstecken der Kurbel vorgesehen. Bei den gewählten Uebersetzungs Verhältnissen sind bei einem Seilweg von 1 m Länge vier Kurbelumdrehungen zu machen, wenn zu Beginn des Einziehens mit dem ersten Vorgelege gearbeitet wird. Bei Anwachsen des Seilzuges mit fortschreitendem Einziehen arbeitet man mit beiden Vorgelegen und dem Uebersetzungsverhältnis 1 : 9,3; es sind dann für 1 m Seilweg 7,7 Kurbelumdrehungen zu machen. Beim größten Seilzug kommen auf 1 m Seilweg 26,4 Kurbelumdrehungen. Um das Kabel vor allzu großen Zugkräften zu schützen, ist mit den Kurbelarmen ein einfaches Dynamometer vereinigt, das in Fig. 6 dargestellt ist. Die eigentlichen Kurbelarme a sind auf der Kurbelwelle b drehbar befestigt, während die Arme c durch einen Vierkant fest mit ihr verbunden sind. Zwischen den beweglichen und den festen Kurbelarmen sind Federn d eingeschaltet. Die Spannung der Federn oder was dasselbe bedeutet, wenn man die Länge der Hebelarme und des Uebersetzungsverhältnisses berücksichtigt, die Kurbelkraft und der Seilzug kann auf einer vierteiligen, den vier Uebersetzungen entsprechenden Skala, die fest mit den festen Kurbelarmen verbunden ist, abgelesen werden. Die Vorrichtung, die auf eine absolute Genauigkeit keinen Anspruch erhebt, hat sich für den praktischen Gebrauch als ausreichend genau und zuverlässig erwiesen. Die Zweiteilung der Winde, die gegenüber den älteren schwerfälligen Winden den Vorteil größerer Beweglichkeit hat, brachte einen Uebelstand mit sich. Bei der Aufstellung an einer Straßenecke, wo die Winde senkrecht zur Bordschwelle aufgestellt werden muß, versperrt sie einen großen Teil des Fahrdammes; auch bei Aufstellung auf dem Bürgersteig in der Nähe von Häusern oder Vorgärten hindert sie den Zutritt und verbaut die Hauseingänge in empfindlichem Maße, ihre Verwendung ist daher je nach der Beschaffenheit der Arbeitsstelle beschränkt. Diese Mängel bildeten die Veranlassung, daß man wieder zu den einteiligen Bockwinden, die man im Bedarfsfalle unmittelbar auf den Kabelbrunnen setzen kann, zurückging und im Jahre 1909 eine solche für eine Zugkraft von 4000 kg bei der Firma C. Beermann in Berlin in Auftrag gab. Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Winde ist entsprechend ihrer großen Zugkraft außerordentlich kräftig gehalten. Ihre Abmessungen sind: Größte Breite 1600 mm, größte Länge 2900 mm, größte Höhe 1550 mm. Die Uebersetzungen sind 1 : 5,1 : 13,5 und 1 : 35, entsprechend den Zugkräften von 450, 1200 und 4000 kg. Die Winde ist mit einer von Hand zu betätigenden Seilführung und einer der Firma geschützten Einrichtung zum Heben und Senken des Windengestells ausgerüstet, wie die Abbildungen erkennen lassen. (Schluß folgt.)