Titel: Polytechnische Rundschau.
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 93
Download: XML
Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Eisenbeton-Pfahlgründung. Im Düsseldorfer Hafen ist eine Kaimauer von rd. 300 m Länge auf einen Eisenbetonpfahlrost gegründet worden. Die Bodenuntersuchung zeigte bei – 0,3 DP (Düsseldorfer Pegel) groben, verunreinigten Kies, der von einer früheren Anschüttung herrührte, und darunter auf 3,5 m Tiefe Schlick und feinen blauen Schwemmsand. Unter diesem nicht tragfähigen Boden lagerte eine gewachsene Kiesschicht, die als tragfähig angesehen werden konnte. Hierbei mußte die Unterkante der Gründung mindestens bei – 4,5 DP liegen, also 13,8 m unter der Oberkante der Kaimauer und 2,5 m unter der Hafensohle. Es kam daher nur eine Pfahlrost- oder Brunnengründung in Frage. Wegen des geringeren Preises wurde die erstere gewählt. Die Anwendung von Holzpfählen schloß wegen der Gefahr des Faulens einen hochliegenden Pfahlrost aus und verlangte außerdem eine Wasserhaltung in dicht umschlossener Baugrube. Bei Betonpfählen konnte die die Pfahlköpfe verbindende Betonplatte hochgelegt werden, so daß ihre Herstellung und Verbindung mit den Pfahlköpfen bei dem im Herbst zu erwartenden Wasserstand von im Mittel + 1,8 DP ohne Wasserhaltung ausführbar war. Daher wurde an Stelle des ursprünglich vorgesehenen Holzpfahlrostes eine Gründung auf Eisenbetonpfählen ausgeführt. Hierbei betrugen die Kosten für einen laufenden Meter Mauer 1065 M., während bei einer Ausführung mit Holzpfahlgründung 1315 M. als Mittelwert von sieben Angeboten erforderlich waren. Der Pfahlrost besteht aus einer geschlossenen vorderen Spundwand und aus einer hinteren Reihe teils schräg, teils senkrecht stehender Pfähle. Die Pfähle der Spundwand sind 50 cm breit und 32 cm dick, die hinteren Pfähle haben quadratischen Querschnitt mit 32 cm Seitenlänge. Die Oberkante der Pfahlköpfe liegt bei + 2,0 DP 4 m über der Hafensohle. Die Spundwand hat eine Neigung 1 : 5, die schräge Pfahlreihe eine solche 1 : 2,5. Die senkrechten Pfahle sind unter sich 1,5 m und von den benachbarten Schrägpfählen 0,375 m entfernt, so daß je zwei Schrägpfähle mit einem senkrechten Pfahl eine Gruppe bilden. Die Armierung besteht bei den Spundwandpfählen aus sechs Rundeisen von 20 mm Durchm. und bei den hinteren Pfählen aus vier Rundeisen von 25 mm Durchm. Diese Längseisen sind durch wagerechte Bügel in 0,3 m Abstand parallel zu den Pfahlkanten und diagonal verschnürt. Um die Spundwand zu dichten, sind ihre Pfähle an der Seite mit halbkreisförmigen Nuten versehen, so daß zwischen je zwei Pfählen ein hohler Kanal entsteht. In diesen Kanal wird ein Leinwandschlauch gestopft, der mit dünnem Zementmörtel gefüllt wird. Nach dem Abbinden des Mörtels ist der Kanal durch einen vollständig dicht schließenden Steinzylinder ausgefüllt. Die Pfahlköpfe sind durch eine 1 m hohe Betonplatte verbunden, die senkrecht zur Längsrichtung durch die Pfahlköpfe verankernde Rundeisen armiert ist. Auf dieser Platte setzt sich die im Stampfbeton ausgeführte und mit Basalt verkleidete Kaimauer auf. Um das Gewicht der Hinterfüllung für die Standsicherheit auszunutzen, ist die Betonplatte an der Hinterseite um 1,4 m ausgekragt und in halber Höhe der Mauer eine wagerechte Kragplatte mit 0,9 m Ausladung eingefügt. Diese Kragplatte ist durch Eiseneinlagen armiert und mit dem Stampfbeton der Kaimauer kräftig verankert. Durch diese Auskragungen konnte die Stärke der Mauer bei einer Höhe von 4,6 m auf 1,35 m oben und 2,1 m unten beschränkt werden. Das Mischungsverhältnis des Betons ist in den Pfählen 1 T Zement auf 4 T Rheinkies, in der Tragplatte 1 T Zement auf 5 T Kies und in dem aufgehenden Mauerwerk 1 T Zement auf neun Teile Kies. Die Belastung betrug im ungünstigsten Falle bei den Spundwandpfählen 13,8 t, bei den hinteren Schrägfählen 24,8 t und bei den senkrechten Pfählen 2,3 t Druck und 10,0 t Zug. Die Spundwand wird noch durch den Erddruck auf Biegung beansprucht, so daß ihre Pfähle mit 40,1 kg/qcm Beton-Druckspannung und 885 kg/qcm Eisenzugspannung die größte Beanspruchung erlitten. Die Bruchfestigkeit des verwendeten Betons betrug im Mittel 220 kg/qcm, so daß mehr als fünffache Sicherheit vorhanden war. Bei dem Einrammen der Pfähle erwiesen sich die oberen Schichten des gewachsenen Kieses als nicht genügend tragfähig. Bei einer Rammtiefe von – 5 DP war die Tragfähigkeit eines Holzprobepfahles nach der Brixschen Formel nur 8 t, bei – 8,5 DP dagegen 33 t. Die Tragfähigkeit der Eisenbetonpfähle in der Spundwand wurde dem größeren Umfang und Querschnitt entsprechend bei – 5 DP auf 20 t und bei – 8,5 DP auf 65 t geschätzt. Da die Belastung auf 5 Pfähle der Spundwand 69 t betrug, wurden in einer solchen Gruppe vier kurze und ein langer Pfahl eingerammt, so daß ihre zu erwartende Tragfähigkeit 145 t betrug. Aus demselben Grunde wurde bei den hinteren Schrägpfählen abwechselnd ein kurzer und ein langer Pfahl eingerammt. Tatsächlich war die Tragfähigkeit der eingerammten Pfähle infolge der Verdichtung des Bodens bedeutend größer, als nach dem Einrammen der einzelnen Probepfähle zu erwarten war. Eine Pfahlgruppe von vier langen und einem kurzen Pfahl zeigte eine Tragfähigkeit von 460 t, so daß 6 ½ fache Sicherheit vorhanden war. (Geiß.) [Zeitschrift für Bauwesen 1907, S. 550 bis 558.] Dr.-Ing. P. Weiske. Schwungrad mit Betonkranz. Bei einer elektrisch betriebenen Pumpenanlage in Zwartkopjes Station am Rand in Transvaal haben zehn Schwungräder für 20 Umdrehungen i. d. Minute Verwendung gefunden, deren Kränze größtenteils aus Beton bestehen. Einige Zahnräder übertragen die Bewegung von je einem Elektromotor auf die zugehörige Kurbelwelle, auf die das Schwungrad mit 4.27 m Mittellinie aufgekeilt ist. In seine gußeiserne Nabe sind 16 Röhren von 100 mm Durchm. als Arme des Schwungrades befestigt. Sie werden sämtlich von einem 6 mm dicken Flacheisenring umfaßt, der die Innenseite des Kranzes bildet. Ein zweiter Ring, der am Umfang des Rades verlegt ist, steht mit dem erstgenannten durch Bolzen und Distanzstücke in Verbindung. Der Betonkranz selbst, mittels vier 6 mm dicken, mit den Bolzen verflochtenen Rundeisenstangen bewehrt, hat einen annähernd quadratischen Querschnitt von 34 cm Seitenlänge und wiegt etwa 2700 kg. Das Gesamtgewicht des Rades beträgt 3600 kg. Die durch die beschriebene Ausführungsart gegenüber Gußeisen erzielte Ersparnis wird für das Rad auf 2000 M. geschätzt, wobei wahrscheinlich auch die Transportkosten in Betracht gezogen sind, da die Räder an Ort und Stelle aufgebaut werden konnten. [The Engineer 1907, Bd. II, S. 482.] Ky. Kabelnetz. Wird der Kabelnetzberechnung für verschiedene Stromsysteme unter der Annahme einer gleichmäßigen Verteilung der Belastung über die Gruppen und Phasen des Netzes ein gleicher prozentualer Spannungsverlust bei voller Belastung zugrunde gelegt, so ist die Empfindlichkeit der in solcher Weise berechneten Kabelnetze gegenüber plötzlichen Schwankungen in der Belastung nicht die gleiche, d.h. ihre Verbrauchsspannungen werden dabei in verschiedener Weise schwanken. Bei einer gleichmäßig über das Netz veriltente Belastung sei der Spannungsunterschied zwischen einem Punkte konstanter Spannung (Zentrale. Transformator oder Speisestelle) und der Verbrauchsspannung ε Volt, so gibt das Mittel der Spannungsschwankungen, in v. H. von ε ausgedrückt, bei einer bestimmten Aenderung der Gesamtbelastung ein Maß für die Empfindlichkeit des Netzes. Es müssen dabei auch die verschiedenen Spannungsschwankungen beachtet werden, welche auftreten können, je nachdem z.B. bei einem Drehstromsystem die Entlastung in verschiedener Weise über die Phasen verteilt ist. Aus allen Möglichkeiten muß man dann das Mittel nehmen, bei dessen Bestimmung auch die wahrscheinliche Häufigkeit der vorkommenden Fälle in Rechnung zu bringen ist. System Ver-brauchs-spannung Kupfer-gewichtK1 Empfind-lichkeit Kupfer-gewichtK2 Empfind-lichkeit Zweileiter 220 100 0,25 100 0,25 Dreileiter 2 × 220   33 0,45   60 Fünfleiter 4 × 110   50 1,41 280 Einph.-Zweileiter 220 115 0,25 115 Einph.-Dreileiter 2 × 220   38 0,45   68 Zweiphasen 2 × 220   84 0,25   84 Dreiphasen, Stern 3 × 120 130 0,42 220 Dreiphasen, Dreieck 3 × 220   86 0,25   86 Der untenstehenden Zusammenstellung ist ein Netz mit zwölf gleich großen Verbrauchsstellen zu Grunde gelegt, von denen drei zugleich – also 25 v. H. – ausschalten. Die dritte Spalte gibt das Kupfergewicht K1 für die verschiedenen Systeme, ausgehend von den in der zweiten Spalte angegebenen Verbrauchsspannungen und von einem gleichen prozentualen Spannungsverlust bei voller gleichmäßig verteilter Belastung. Die vierte Spalte gibt die zugehörige Empfindlichkeit der Netze. Werden alle Kabelnetze für die gleiche Empfindlichkeit 0,25 berechnet, so erhält man die in der fünften Spalte aufgeführten Kupfergewichte K2. Bei den Drei- und Fünfleitersystemen sind die Nullkabel gleich 0,67, beim Zweiphasensystem ist der Querschnitt des dritten Kabels gleich 1,41 Mal und beim Dreiphasensystem mit vier Leitern ist das vierte Kabel gleich dem Querschnitt der übrigen Leiter angenommen worden. Zur Bestimmung des Kupfergewichts der Wechselstromsysteme wurde cos y = 0,87 angenommen. (Van Rossem.) [De Ingenieur 1907, S. 851 bis 852.] Ky. Dampfmotorwagen. Auf der jüngsten Ausstellung von Vergnügungsmotorwagen in London, wo 140 Fabriken des In- und Auslandes mit etwa 300 Wagen vertreten waren, befanden sich nur drei Bauarten mit Dampfbetrieb, unter denen die Konstruktion des Highclere Motor Car Syndicate in Highclere, Hampshire, besondere Beachtung verdient. Die Dampfmaschine mit drei einfachwirkenden, besonders gegossenen Zylindern von 70 mm Durchm. und 92 mm Hub hat im allgemeinen die sonst für Verbrennungsmotoren übliche Bauart, wobei die mit Nocken versehene Steuerwelle zur Füllungsänderung, zur Umsteuerung und zur Dampfbremsung mittels eines Steuerhebels verdreht wird. Die Steuerwelle ist so angeordnet, daß nach Lösung eines Satzes von Muttern die ganze Ventilbewegung herausgezogen werden kann. Die mit je fünf Stahlfederringen versehenen Kolben sind mit ihren Stangen durch eine Art Kreuzkopf verbunden, dessen Bolzen in dem Kolbenboden befestigt ist, so daß keine Durchbohrung der Kolbenwand für den Kreuzkopfzapfen notwendig ist. Der Dampf wird in einem Kessel oder Generator, Bauart Serpollet erzeugt, der unter der Vorhaube untergebracht ist. Der Verdampfer befindet sich unten im Generator und besteht aus einem Rost von gezogenen Stahlröhren, durch die das Paraffin auf seinem Wege zu den zwölf in drei Reihen von vier angeordneten Bunsen-Brennern hindurchströmt. Die Verbrennungsgase gehen am Hinterende des Wagens ins Freie. Der Abdampf wird durch einen hinten am Generator angebrachten Speisewasservorwärmer nach dem vorne an der Haube aufgestellten Kondensator geführt, von wo das Wasser wieder in den Vorratsbehälter zurückfließt. Neuartig ist der Bau des selbsttätigen Reglers. Er enthält zwei übereinander geschraubte Zylinder von verschiedenen Durchmessern, deren gemeinsame Kolbenstange durch eine Hebelübersetzung mit dem Ventil für die Paraffinzufuhr verbunden ist. In die genannten Zylinder münden vier Kanäle: von den Wasserpumpen, nach und von dem Kessel, und nach dem Kondensator, die in solcher Weise angeordnet sind, daß die Kolben je nach dem Dampfdruck steigen oder sinken und demgemäß den Wasserzufluß zum Generator selbsttätig regeln, während zugleich die Bremsluftzufuhr mit Hilfe der obengenannten Hebelübersetzung eingestellt wird. Die Maschinenanlage enthält drei von der Kurbelachse angetriebene Pumpen, von denen zwei die Wasserzufuhr zum Generator besorgen, während die dritte die Brennstoffbehälter unter Luftdruck hält. Die Wasserzufuhr kann außer vom selbsttätigen Regler auch mittels eines Hebels von Hand bedient werden. Der Wasser- und Brennstoffvorrat ist für eine Fahrt von 240 km ausreichend. Vom kalten Zustand aus kann der Wagen in acht Minuten betriebsbereit sein. [The Engineer 1907, Bd. II, S. 492–493 und 496.] Ky. Versuche an einem Dieselmotor der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Die Gasmotorenfabrik Deutz hat einen ihrer Dieselmotoren der bei 210 Umdreh. i. d. Min. 35 PS leistet, durch den Oberingenieur Barth vom Nürnberger Gewerbemuseum auf Brennstoffverbrauch bei normaler Belastung untersuchen lassen. Aus dem Bericht des Herrn Barth mögen folgende Angaben hier Platz finden: Die Prüfung fand auf dem Probierstande des Deutzer Werkes statt. Die Leistung wurde durch Bremsung mittels eines Pronyschen Zaumes auf einer besonderen, an das Schwungrad angeschraubten Scheibe gemessen und hierbei die Geschwindigkeit mit einem von der Schmierpumpe angetriebenen Hubzähler ermittelt. Die Konstanten des Zaumes waren: Hebellänge, gemessen von Mitte Welle bis    Angriffspunkt des Bremsgewichtes 1,432 m Eigengewicht des Zaumes 0,150 kg Der Brennstoffverbrauch wurde ermittelt, indem zu Anfang und zu Ende des Versuches derselbe Bestand im Brennstoffgefäß eingestellt wurde, wozu eine in das Oelsfandsglas eingehängte Nadel diente. Die Beobachtungen wurden in dem Augenblick begonnen, in dem der niedergehende Oelspiegel von der Nadelspitze abriß, was sehr genau beobachtet werden konnte. Während des Versuches wurden genau abgewogene Oelmengen nachgefüllt, und der Versuch wurde schließlich abgebrochen in dem Augenblick, wo der Oelspiegel wieder von der Nadel abriß. Das verwendete Oel hatte nach der in der chemisch-technischen Abteilung, des Nürnberger Gewerbemuseums an einer während des Versuches entnommenen Durchschnittsprobe ausgeführten Untersuchung einen Heizwert (ermittelt in der kalorimetrischen Bombe) 10069 Ka. und einen Aschengehalt von 0,19 v. H. Vor Beginn der Beobachtungen hatte der Motor längere Zeit unter der Bremse gelaufen und hierbei einen guten Beharrungszustand erreicht. Fig. 1 zeigt eines der in gewissen Zeitabständen aufgenommenen Indikatordiagramme. Die näheren Umstände, unter denen die Messungen stattfanden, und die erzielten Ergebnisse waren folgende: Textabbildung Bd. 323, S. 95 Fig. 1. Der Motor wurde während der Dauer des Versuches in normaler Weise geschmiert und lief ruhig und einwandfrei. Kühlwasserverbrauch f. d. PSe/Std. 12 l Temperatur des Kühlwassers durchschnittlich     an der Eintrittsstelle 19° C     an der Austrittsstelle 71° C Temperatur der Auspuffgase unmittelbar     hinter dem Motor im Mittel 280° C     Raumtemperatur im Mittel 20,5° C Barometerstand im Mittel 761 mm Gesamte Versuchsdauer 4 Std. 1 Min. 50 Sek. Gesamtes Bremsgewicht 84,35 kg Mittlere minutliche Umdrehungszahl 209,3 Mittlere Bremsleistung 35,4 PS Gesamter Brennstoffverbrauch 26,725 kg Brennstoffverbrauch f. d. Pferdest. u. Stunde 187,3 g Wasserstandsrohrreiniger. Unter den Kesselexplosionen ist nach der jährlichen Reichsstatistik noch immer ein gewisser Prozentsatz auf das Verschlammen oder Verstopfen der Wasserstandsrohre und Stutzen zurückzuführen, indem es die richtige Selbsteinstellung der Wassersäule im Glase hindert und so den Kesselwärter in der Beurteilung der Kesselfüllung irreleitet. Besonders liegt hierfür die Gefahr vor bei stark schlammhaltigem Wasser. Die Sicherheit des Betriebes ist in solchen Fällen wesentlich abhängig von der Zuverlässigkeit des Kesselwärters bezw. von der Sorgfalt, mit der letzterer sich durch Bedienung des Kontroll- oder Probierhahnes von der Richtigkeit der Wasserstandsanzeige überzeugt. Der im Hinblick auf die Schwierigkeit der Kontrolle des Wärters hier und da bestehende Gebrauch, den Kontrollhahn dauernd etwas geöffnet zu halten, kann immer nur als Notbehelf angesehen werden, der überdies mit einer Verschwendung an heißem Wasser und somit auch an Kohle verbunden ist. Textabbildung Bd. 323, S. 96 Fig. 1. Eine durchgreifende Beseitigung des geschilderten Uebelstandes kann nur herbeigeführt, wenn die Gewähr gegeben ist, Verstopfungen des Wasserstandsrohres unter allen Umständen mit Leichtigkeit verhindern zu können. Diesem Zweck dient der Wasserstandsrohrreiniger (D. R. P.) Fig. 1, bei dem die Reinigung des Rohres durch Drehen einer in dem letzteren angebrachten Spirale bewirkt wird, deren äußerer Durchmesser gleich der lichten Weite des Rohres ist. Niederschläge auf der Rohrwandung werden beim Drehen der Spirale durch dieselbe losgetrennt und bei geöffnetem Probierhahn durch das austretende Wasser mit fortgeführt. Das Drehen erfolgt im Sinne des Uhrzeigers an der außen angebrachten Kurbel, deren Spindel gegen die Stirnwand des Rohres abgedichtet ist. Das Ende der 8–10 mm starken Spirale ist in die an der Spindel sitzende, geteilte Scheibe eingeklemmt. Hierdurch ist einerseits unbedingte Sicherheit gegen Loslösen gewährleistet, andererseits aber die Möglichkeit zum leichten und schnellen Auswechseln gegeben. Die Gefahr des Abröstens ist sehr gering, zumal die Kessel auch während größerer Betriebspausen gefüllt zu liegen pflegen, so daß nur ausnahmsweise Luft zur Spirale Zutritt hat. Erwähnenswert ist, daß jederzeit leicht kontrolliert werden kann, ob der Apparat genügend oft vom Kesselwärter bedient wurde, indem die Spirale sich festsetzt oder nur schwer sich drehen läßt, wenn der Apparat längere Zeit lang nicht betätigt wurde. Im übrigen läßt er sich zur Erzielung einer dauernden selbsttätigen Reinigung des Rohres leicht mit Schnurantrieb versehen. Der hierbei erforderliche Kraftaufwand ist sehr gering. Die Drehrichtung muß dann umgekehrt sein wie beim Handantrieb, da die losgelösten Schlammteile nun nicht durch den Ablaßhahn hinaus sondern zum Kessel zurückbefördert werden müssen. Wenn nun hierbei auch die Fortführung des Schlammes durch das ausfließende Wasser entfällt, so ist dennoch Sicherheit gegeben, daß Verengung des Rohrquerschnitts durch festsitzende Niederschläge vermieden werden. Apparate mit Handbetrieb sind bereits in größerer Anzahl in Anwendung und sollen sich gut bewähren. Es genügt, wenn die Spirale je nach dem Schlammgehalt des Wassers täglich ein- bis zweimal unter Offenhalten des Ablaßrohres durch je einige Umdrehungen betätigt wird. Gegen den Apparat ist der Einwand erhoben, daß nach seinem Einbau der polizeilichen Bestimmung nicht mehr genügt werden könne, nach der die Wasserstandsrohre und Stutzen durchstoßbar sein müßten. Dem ist entg:gen zu halten, daß diese vermeintliche Bestimmung tatsächlich nicht besteht. Die in den allgemeinen Bestimmungen für das deutsche Reich erlassenen polizeilichen Bestimmungen vom 5. August 1890 schreiben in § 6 die Durchstoßbarkeit lediglich für die Probierhähne beziehentlich für deren Zugangsrohre vor, nicht aber für die Verbindungsrohre zwischen dem Wasserstandskörper und dem Kessel, wie dies deutlich in den Verfügungen des Herrn Ministers für Handel und Gewerbe vom 28. August 1902 und 4. Februar 1904 zum Ausdruck gebracht ist. Im übrigen sei bemerkt, daß die kaiserliche Verwaltung der dem Reichsamt des Innern unterstellten ständigen Ausstellung für Arbeiterwohlfahrt der Aufnahme des Apparates in diese Ausstellung zugestimmt hat. Zu beziehen ist der Apparat von der Firma Bader & Halbig in Halle a. S., die die alleinigen Ausführungsrechte für Deutschland erworben hat.