Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: F. Mbg.
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 541
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Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Fahrleitungsaufhängung für elektrische Bahnen. Um zwischen zwei Kettenlinien, in denen die Fahrleitung einer elektrischen Bahn zwischen je zwei Aufhängepunkten durchhängt, einen Uebergangsbogen von möglichst großem Halbmesser einzuschalten, schlägt der Verfasser die Verwendung eines etwa 2 m langen Aufhängebalkens vor, der in der Mitte in bekannter Weise mittels eines Isolators an einem Ausleger oder Querdraht befestigt ist und den Fahrdraht mittels einer größeren Anzahl Klammern (etwa 16) trägt. Der Querschnitt des Aufhängebalkens verjüngt sich nach den Enden derart, daß er bei wagerechten und senkrechten Beanspruchungen sich immer in einem Kreisbogen durchbiegt. Mit dieser Aufhängung sollen Spannweiten bis zu 800 m ausgeführt werden. (Mayer.) [Street Railway Journal 1908, I, S. 697–698.] Pr. Durchbiegung von Eisenbetonträgern. Auf Grund der in den amtlichen Bestimmungen vom 24. Mai 1907 gemachten Annahme der Vernachlässigung der Betonzugspannungen sind von Turley praktische Formeln für die Berechnung der Durchbiegungen frei aufliegender und gleichmäßig belasteter Träger abgeleitet worden, die von Bortsch angefochten werden, da infolge der Vernachlässigung der Betonzugspannungen die Durchbiegung zu groß berechnet wird. In der allgemeinen Formel für die Durchbiegung f=\int_0^1\,\frac{M\,\cdot\,x\,d\,x}{E\,J} wird f mit kleinerem J größer. Werden die Zugspannungen des Betons vernachlässigt, so wird J kleiner, als wenn der Betonzugquerschnitt mitgerechnet wird. Auch die neuen österreichischen Bestimmungen verlangen nach § 4, 7, e bei der Berechnung elastischer Formänderungen und der äußeren Kräfte statisch unbestimmter Tragwerke sinngemäß die Berücksichtigung des vollen Betonquerschnittes. Bei der Unsicherheit in der Schätzung des mit zunehmender Beanspruchung abnehmenden Elastizitätsmodules des Betons ist es jedoch richtiger für die Durchbiegung einfache Formeln zu wählen, wenn sie auch etwas größere Werte liefern, als langwierige Rechnungen durchzuführen. Daher wird auch noch von Bortsch eine Formel unter Vernachlässigung der Betonzugspannungen angegeben, die die Veränderlichkeit des Krümmungsradius mit dem Abstand seines Querschnittes vom Auflager berücksichtigt, während die Formeln von Turley und Kalmer den Krümmungsradius unveränderlich annehmen, so daß sich der Träger nach der Kreisform durchbiegen würde. Die Werte von Turley und Kalmer sind daher etwas größer als diejenigen von Bortsch. Die größte Durchbiegung wird ausgedrückt durch die Gleichungen: 1. nach Bortsch. f=\frac{5\,l^2\,(\sigma_e+15\,\cdot\,\sigma_b)}{48\,h\,\cdot\,E_e}, 2. nach Turley: f=\frac{l^2\,\cdot\,\sigma_e}{1680\,(h-x)}, 3. nach Kalmer: f=\frac{l^2}{h}\,\cdot\,\frac{\sigma_e+15\,\sigma_b}{1680}. Hierbei ist l die Spannweite bei Bortsch in cm, bei Turley und Kalmer in m, h der Abstand der Eiseneinlage von der Druckkante in cm, x die Breite der Druckzone in cm, σe die Eisenzugspannung und σb die Betondruckspannung in kg/qcm. Für die zulässigen Spannungen von σb = 40 kg/qcm und σe = 1000 kg/qcm erhält man nach Bortsch: f=0,83\,\frac{{l^2}_m}{h_{cm}}, nach Turley und Kalmer: f=0,95\,\frac{{l^2}_m}{h_{cm}}. Der Wert f=\frac{{l^2}_m}{h_{cm}} würde für rohe Schätzungen bei Ausnutzung der Spannungen brauchbare Werte liefern. (Bortsch, Turley, Kalmer.) [Beton u. Eisen 1908, S. 133 ff.] Dr.-Ing. P. Weiske. Untersuchungen an der Eyermann-Turbines. S. 396 d. Bd. (Fortsetzung.) Ausführung der Versuche: Die Leistung der Versuchsturbine wurde mit Hilfe einer hydraulischen Bremse von folgender Einrichtung gemessen: es rotieren eine Reihe von Scheiben, welche auf der verlängerten Turbinenwelle sitzen, in einem mit Wasser gefüllten Gehäuse; dieses ist um die Welle drehbar und im Innern mit Schaufeln besetzt, die zur Veränderung des Kraftbedarfs verstellt werden können. Die Bremskraft wird mit Hilfe eines am Gehäuse festen Hebels durch eine Federwage bestimmt. Die Versuche hatten unter anderem den Zweck, die Vorgänge im Innern der Turbine zu untersuchen. Dazu wurde eine Reihe von Druck- und Temperaturmessungen an verschiedenen Stellen vorgenommen; erst nach vielen Schwierigkeiten gelang eine einwandfreie Druckmessung. Die genaue Bestimmung der Temperaturen scheiterte an den hohen Dampfgeschwindigkeiten an den einzelnen Meßstellen. Die Versuche wurden in allen Fällen mit einer solchen Ueberhitzung vor den Düsen ausgeführt, daß der Dampf auch noch am Austrittsstutzen der Turbine überhitzt war. Es wurden Versuche mit veränderlicher Umlaufzahl unter gleichen Dampfverhältnissen und mit gleicher Umlaufzahl bei veränderlichem Anfangsdruck vorgenommen. Das beste Resultat für normale Verhältnisse: 8,5 at absol. Anfangsdruck vor den Düsen, 250° Anfangstemperatur, 0,094 at absol. Gegendruck, 3030 Umdrehungen, war ein Dampfverbrauch von 7,23 kg f. d. effekt. Pferdestärke und Stunde. Die Leistung betrug 235 PSe und der Gesamtdampfverbrauch 1697 kg i. d. Stunde; hierin sind 82 kg für die Labyrinthdichtung und für den Achsialdruckausgleich eingeschlossen. Bei Steigerung der Tourenzahl auf 3320 verringerte sich der Dampfverbrauch auf 7,07 kg und erhöhte sich auf 7,86 kg bei 2520 Umdrehungen unter sonst gleichen Verhältnissen. Eine Verschlechterung des Vakuums von 0,094 auf 0,187 Gegendruck erhöhte den Dampfverbrauch um nahezu 17 v. H. Interessante Aufschlüsse brachten die Druckmessungen an 22 verschiedenen Stellen in der Turbine vor und hinter den Schaufeln jeder Stufe. Sie, zeigten, daß im Hochdruckteil der Druck in den einzelnen Geschwindigkeitsstufen keineswegs konstant ist, wie beabsichtigt. Es findet vielmehr auch innerhalb der Geschwindigkeitsstufen ein Druckabfall statt, der bei 9 at Anfangsdruck 0,4 at betrug und bei 3 at Anfangsdruck 0,15 at. Vermutlich rührt dies von unvollkommener Ausführung der Schaufelung her; die Turbine war die erste Ausführung dieser Bauart. Durch die Druckunterschiede treten aber nicht unerhebliche Verluste durch die Spalte zwischen Laufrad und Leitschaufeln auf. Der Druckverlauf im Niederdruckteil zeigt eine stetige Druckabnahme und eine Expansion sowohl in den Leit- wie in den Laufkanälen. Bemerkenswert ist die geringe Veränderlichkeit des thermischen Wirkungsgrades bei verschiedenen Belastungen. Derselbe schwankt zwischen 55,4 und 51,2 v. H. bei Leistungen von 235 bis 53 PSe. Die getrennten thermischen Wirkungsgrade von Hochdruck- und Niederdruckteil zeigen eine stärkere Veränderlichkeit und zwar nimmt der Wirkungsgrad der Hochdruckstufe mit steigender Leistung ab, derjenige des Niederdruckteiles aber zu. Die Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades der Hochdruckstufe mit steigender Leistung im Hochdruckteil rührt offenbar von den größeren Spaltverlusten bei höherem Anfangsdruck und von den Verlusten infolge höherer Dampfgeschwindigkeit her. Die Turbine ist im Hochdruckteil zweifellos noch verbesserungsfähig. Die Dampfmenge, welche zur Ausgleichung des Achsialschubes und zur Labyrinthdichtung aufgewendet wurde, ist durch eine Düse von 2,6 qcm Oeffnung gemessen worden, welche in die Turbinenwelle eingebaut war und durch welche der Dichtungsdampf von der einen zur anderen Seite des Rades strömen mußte. Die Messungen ergaben, daß die Dampfmenge mit dem Anfangsdruck, also mit der Leistung der Turbine zunimmt und bei 1600 kg stündlicher Dampfmenge ∾ 80 kg, bei 700 kg ∾ 50 kg in der Stunde, also nur 5 bis 7 v. H. der Gesamtdampfmenge beträgt. Die Ausgleichsdampfmenge wurde nach den gemessenen Drucken vor und hinter der Düse aus der Saint Venantschen Formel berechnet. Die Leerlaufarbeit der Turbine wurde durch An- und Auslauf versuche bestimmt. Die Leerlaufarbeit, welche sich als Unterschied der indizierten, aus dem Dampfzustand vor und hinter der Turbine bestimmten Arbeit und der effektiven Arbeit ergibt, ist etwas geringer als jene mit dem An- und Auslaufverfahren bestimmte, weil der Wert der indizierten Arbeit infolge des Einflusses der Austrittsgeschwindigkeit auf die Temperaturmessung zu groß ausfällt. Bei einer projektierten größeren Eyermann-Turbine von 5000 PS erfolgt die Dampfführung im Hochdruckteil von innen nach außen. Der Niederdruckteil ist als Achsialturbine ausgebildet; die Schaufelkränze sitzen auf dem trommelartigen Radkranz. Im übrigen hat die Turbine die Besonderheiten in Abdichtung und Druckausgleich der früherbeschriebenen Bauart. (Josse.) [Zeitschr. für das gesamte Turbinenwesen 1908, Heft 15 u. 16.] M. Das Wasserkraftwesen Skandinaviens. Die Verwertung der Wasserkräfte in Norwegen und Schweden befindet sich seit etwa zehn Jahren in lebhaftester Entwicklung, namentlich was die Wasserkräfte im Süden der beiden Länder betrifft, welche dem europäischen Wirtschaftsgebiete näher liegen. Insbesondere kommen dabei in Frage für Norwegen die Wasserkräfte der Flüsse Glommen, Skien und Drammen, für Schweden diejenigen am Götafluß bei Trollhättan und am Unterlaufe des Flusses Lagan. Für das Gesamtgebiet von Norwegen beträgt bei mittlerem Wasserstand die Rohleistung aller vorhandener Wasserkräfte etwa 30000000 PS, wovon schon jetzt etwa 4000000 PS zur Ausnutzung bereit sind. Allein im südlichen Norwegen sind etwa 1250000 PS verfügbar, wovon gegenwärtig 250000 PS ausgenutzt sind. Das größte Einzelkraftwerk bei Svaelgfos hat 41000 PS Leistung; es ist zurzeit das größte Wasserkraftwerk von Europa. Für den weiteren Ausbau der Anlagen im südlichen Norwegen ist besonders günstig, daß hierzu nur ein verhältnismäßig geringer Kostenaufwand erforderlich ist; die gesamten Baukosten für 1 PS Leistung würden bei 365 Betriebstagen zu 24 Stunden einschließlich der elektrischen Kraftübertragung höchstens 250 bis 350 M., die Jahresausgaben für 1 PS etwa 35 bis 40 M., in mehreren besonders günstigen Fällen sogar nur 10 M. und noch weniger betragen. Bis vor etwa zehn Jahren wurden in Norwegen die Wasserkräfte in der Hauptsache nur für die Holzindustrie verwertet. In neuerer Zeit kommt jedoch die Verarbeitung der Mineralien und die Erzeugung von Luftstickstoff mit Hilfe des elektrischen Stromes immer mehr auf. Außerdem dienen die Wasserkraftwerke zur Deckung des Strombedarfs der Städte und ihre Verwertung für den Antrieb der Eisenbahnen, wofür etwa 30 PS für 1 km Eisenbahnlänge erforderlich sein dürften, ist bereits seit längerer Zeit Gegenstand von Versuchen. Die vorhandenen Seen tragen mit dazu bei, den künstlichen Ausgleich der Wassermengen zu erleichtern und zu verbilligen. So hat man berechnet, daß man mit einem Kostenaufwand von 1 Krone = 1,12 M. am See Mjösvand in Norwegen 1000 cbm (bei 600000000 cbm Gesamtinhalt), am Sönerensee in Norwegen 700 cbm (bei 17000000 cbm Gesamtinhalt) aufspeichern könnte, während man mit dem gleichen Aufwand beim Assuanbecken am oberen Nil nur etwa 25 cbm (bei 1100000000 cbm) und bei der Urfttalsperre nur 10 cbm (bei 45000000 cbm Gesamtinhalt) aufgespeichert hat. Natürlich erwachsen auch der Ausbildung der Anlage in technischer Hinsicht große Aufgaben. Für die Kraftübertragung vom Wasserkraftwerk am Lagan in Süd-Schweden nach dem 150 km entfernten Malmö soll z.B. eine Spannung von 50000 Volt verwendet werden, ebenso wie für die Umwandlung der Wasserkraft in elektrischen Strom die größten Turbinen der Erde in Betracht kommen. Während das Werk Kykkelsrud am Glommen bei 14 bis 19 m Gefälle 5000pferdige Turbinen enthält, sind in dem Werk Svaelgfos mit 48 m Gefälle 11700-pferdige Maschinen aufgestellt worden. Das staatliche Werk an den Trollhättanfällen soll bei 30 m Gefälle Turbinen von je 12500 PS und das bei Rjukanfos mit 220 m Gefälle sogar solche von je 14500 PS Leistung erhalten. Demgegenüber erscheinen die Riesenturbinen am Niagara, welche bei 58 m Gefälle je 11300 PS leisten gar nicht mehr so groß. Gegenwärtig bearbeitet der norwegische Staat eine neue Gesetzgebung, durch welche die Bedingungen für die Zulassung von ausländischem Kapital für die Verwertung der Wasserkräfte geregelt werden sollen. Bisher ist deutsches Kapital namentlich durch die Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vormals Schuckert & Co. sowie durch die Badische Anilin- und Sodafabrik vertreten. Von den im Betriebe befindlichen Wasserkraftwerken sind zu erwähnen das Werk Kykkelsrud am Glommen in Norwegen, das ausschließlich zur elektrischen Kraftübertragung verwendet wird und bei vollem Ausbau mit 14 bis 19 m Gefälle und 300 cm Wasser i. d. Minute etwa 45000 PS leisten soll, ferner das Werk am Skienfluß, dessen verfügbare Kraftwassermenge durch eine in dem 56 qkm großen See Mjösvand eingebaute Staumauer von 6 cbm auf 40–50 cbm i. d. Minute erhöht worden ist und das zum größten Teil zur Gewinnung von Luftstickstoff dienen soll, sowie das Werk am Rjukanfos, das von den insgesamt verfügbaren 550 m Gefälle vorläufig 120000 PS gleichfalls für die Stickstoffgewinnung ausnutzen soll und dessen zehn Turbinen von je 14500 PS zu Anfang dieses Jahres bereits in Auftrag gegeben worden sind. In Schweden baut der Staat gegenwärtig das Werk am Trollhättan auf 100000 PS bei 30 m Gefälle aus. (Holz.) [Zeitschrift d. Vereins deutscher Ingenieure 1908, S. 548.] H. Die Zwischenlager. Die Zwischen- oder Hilfslager dienen hauptsächlich zur Entlastung des Hauptlagers. Während dieses letztere im wesentlichen nur Rohmaterial, von auswärts bezogene Teile und fertige Apparate und Maschinen aufnehmen soll, sind die Hilfslager für die Halbfabrikate bestimmt. Sie ermöglichen eine bessere Arbeitsteilung bei Massenfabrikation, verhindern nach Möglichkeit das unbemerkte Verschwinden irgendwie bei der Herstellung verdorbener Teile, die bei offener Lagerung der fertigen Halbfabrikate gar zu leicht durch bereits früher angefertigte ersetzt werden, und vermeiden doch die weiten, zeitraubenden und bei empfindlicheren Gegenständen auch leicht zu Beschädigungen führenden Transporte, wie sie bei Unterbringung in einem einzigen Hauptlager auf einem größeren Werke nötig wären. Die Zwischenlager sollen in möglichster Nähe der Werkstatt angelegt werden; am besten benutzt man einen Teil der Werkstatt selbst, der durch ein Gitter abgetrennt und mit Regalen versehen wird. Die Führung eines Lagerbuches oder besser einer Kartei muß dem Lageristen ermöglichen, von jedem Stücke einen eisernen Bestand vorrätig zu halten, dessen Größe seitens der Betriebsleitung festgelegt wird und nur von ihr geändert werden darf. Streng ist darauf zu achten, daß selbst in arbeitsreicher Zeit die Meister nicht unter Umgehung des Zwischenlagers die Stücke von einem Teile der Fabrikation in einen anderen übergehen lassen, da dann eine Uebersicht so gut wie unmöglich gemacht wird. Die Nachteile der Zwischenlager, der Verlust an Raum für die Werkstatt und Ausgaben für das Gehalt des Lageristen und gegebenenfalls seines Gehilfen, sind, wie der Verfasser aus den Erfahrungen seiner Praxis in einer großen elektrotechnischen Fabrik folgert, gering gegenüber den geschilderten Vorteilen. (Hempel.) [Werkstattstechnik 1908, S. 201–204.] F. Mbg. Das Kalkulationsbureau im Großbetrieb. Mit der zunehmenden Arbeitsteilung wird die Kalkulation immer schwieriger, nicht nur daß die Ausgaben für Material und Löhne schwerer erhältlich sind, je größer die Zahl der Stellen wird, an denen sie entstehen; besondere Schwierigkeit macht vor allem die richtige Bestimmung des jeweiligen Unkostenzuschlags, Es entsteht nun die Frage, 1. welche Eigenschaften muß der Kalkulationsbeamte besitzen und wie muß demgemäß seine Vorbildung sein, und 2. wie ist örtlich am zweckmäßigsten das Kalkulationsbureau einzurichten. Die erste dieser beiden Fragen ist sowohl beim Vor- wie beim Nachkalkulator dahin zu beantworten, daß, sobald es sich auch nur um einigermaßen verwickeltere Arbeitsmethoden handelt, nur Fachleute in Frage kommen können, d.h. solche, die praktisch in der betreffenden oder einer ähnlichen Werkstatt gearbeitet und sich auf einer Fachschule oder auch nur in Abendkursen die nötigen theoretischen Kenntnisse angeeignet haben. Unbrauchbar ist insbesondere auch für die hier zu leistende Kleinarbeit der Akademiker, dem meist die wichtigste Fähigkeit des Kalkulators, die zu leistende oder geleistete Arbeit ihrem Geldwert nach richtig einzuschätzen, abgehen wird. Als beste Lösung der zweiten Frage dürfte gelten, daß die Vorkalkulatoren in dem jeweils zu ihrem besonderen Arbeitsgebiete gehörigen Teile des Konstruktionsbureaus untergebracht werden, um dort durch stete Berührung mit dem Konstrukteur erzieherisch auf diesen einzuwirken, ohne ihn aber seiner eigentlichen Tätigkeit zu entziehen, daß dagegen die Nachkalkulatoren in den Bureaus der betreffenden Werkmeister ihren Platz finden, wodurch sie sich in einfachster Weise über Arbeitsteilung, Herstellungsverfahren usw. auf dem Laufenden halten können. Das von diesen beiden Beamtengruppen gesammelte Material strömt dann in dem eigentlichen Kalkulationsbureau zu weiterer Verarbeitung zusammen. (Woldt.) [Werkstattstechnik 1908, S. 250–252.] F. Mbg.