Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: A.
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 701
Download: XML
Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Akkumulatoren-Verschiebelokomotive. Für den Verschiebedienst auf dem Gleisnetz der Königlichen Eisenbahn-Werkstätten-Inspektion Tempelhof wird eine normalspurige, dreiachsige, durch Akkumulatoren gespeiste Verschiebelokomotive benutzt, die ein Dienstgewicht von 24,31 besitzt. Ihr Radstand beträgt 2 × 1800 mm bei einem Raddurchmesser von 1000 mm. Die größte Breite der Lokomotive ist 2940 mm, die Länge über den Puffern gemessen 7800 mm und die Höhe über Schinenoberkante 3420 mm. Das Führerhaus ist in der üblichen Weise in der Mitte des Fahrzeuges aufgebaut und in zwei zu beiden Seiten anschließenden Kästen ist die aus 160 Zellen bestehende Batterie untergebracht, die eine Kapazität von 235 Amp. i. d. Stunde bei vierstündiger Entladung besitzt. Zum Antrieb der Lokomotive dienen zwei Hauptstrommotoren, die auf je eine der beiden äußeren Achsen mittels eines einfachen Stirnrädervorgeleges arbeiten. Bei 300 Volt Klemmenspannung leisten die beiden Motoren normal etwa 40 PS. Zu ihrer Steuerung dient ein Reihen-Parallelfahrschalter, der zur Notbremsung mit Kurzschlußstellungen versehen ist. Die betriebsmäßige Bremsung erfolgt durch eine achtklötzige Wurfhebelbremse. Für die Aufladung der Batterie wurde von der Verwendung einer Zusatzmaschine Abstand genommen, da bei der zur Verfügung stehenden Ladespannung von 440 Volt hierzu eine Zellenzahl von 210 nötig gewesen wäre und da ferner eine zweite Zusatzmaschine als Reserve hätte beschafft werden müssen. Da andererseits Vorschaltwiderstände zwar einfach sind, jedoch eine ständige Energievergeudung zur Folge haben, so wurde eine Doppelmaschine gewählt, deren im Ladestromkreis liegender Motor die Spannung abdrosselt und deren Stromerzeuger die vom Motor aufgenommene Energie wieder in das Netz zurückliefert. Da im Notfall anstelle der Maschine ein leicht zu beschaffender Wasserwiderstand verwendet werden kann, ist eine Reserve nicht vorgesehen. Mit dieser Lokomotive sind vor einiger Zeit nach mehr als zweijährigem Betriebe eingehende Messungen ausgeführt worden, die sehr interessante Daten über die Beanspruchung einer derartigen Maschine geliefert haben. Das Aufladen der Batterie mit einem Ladestom von 90 Amp. erforderte seitens des Elektrizitätswerkes eine Energielieferung von 60,4 KW/Std. Hiervon gingen 49 KW/Std. unmittelbar in die Batterie, während 3,7 KW/std. von dem Ladeumformer geliefert wurden, dessen Erregung 0,8 KW/Std. verbrauchte. Der Wirkunggrad des Umformers betrug somit 0,32 und der Gesamtwirkungsgrad der Ladeeinrichtung 0,86, während er bei einer Ladung mit Verschaltwiderstand 0,82 betragen haben würde. Während der der Ladung folgenden neunstündigen Dienstzeit war die Maschine 3,65 Stunden in Bewegung und hiervon 2,71 Stunden unter Strom. 286 Mal wurde angefahren, ein Gesamtweg von 22,5 km zurückgelegt und Lasten von 0 bis 200 t, im Mittel 27 t, einschließlich dem Eigengewicht somit 51,3 t befördert. Der Bahnwiderstand ergab sich einschließlich Kurvenwiderstand im Mittel zu 4,8 kg/t und stieg für die allein fahrende Lokomotive auf 7 kg/t Im Mittel wurden bei einer Fahrt 78 m in 0,77 Minuten zurückgelegt, wobei während 0,57 Minuten der Strom eingeschaltet war. Hieraus ergibt sich, daß die Lokomotive bei einer Geschwindigkeit von 2,35 m i. d. Sekunde rd. 12 PS leistete, und daß der Wirkungsgrad der Motoren, Widerstände und Vorgelege 59 v. H. betrug. Ein Wert, den der Verfasser mit Rücksicht auf das häufige Anfahren als vorzüglich bezeichnet. Der Wirkungsgrad der Batterie war 0,77. Die Lokomotive führte diese Leistung mit einer einzigen Ladung aus, infolgedessen ist ihre Leistungsfähigkeit noch wesentlich größer, denn es ist während der Mittagspause Zeit zum Aufladen vorhanden. (Strauß.) [Elektrotechn. Zeitschr. 1908, S. 627 – 629 und S. 647 bis 649.] Pr. Lüftung der New Yorker Untergrundbahn. Auf der Manhattan Untergrundbahn sind zwei verschiedene Arten mechanischer Lüftungsvorrichtungen im Betrieb: Selbsttätig arbeitende Lüftungsklappen und Saugventilatoren. Die ersteren öffnen sich nach außen und sind so ausbalanziert, daß sie für gewöhnlich geschlossen sind. Nähert sich ein Zug einer Oeffnung, in der die Lüftungsklappen angeordnet sind, so bringt der vergrößerte Luftdruck die Klappen in die Offenstellung, in der sie verbleiben, bis der Zug vorübergefahren ist. Die aus dem Tunnel entfernte Luft wird durch das Nachströmen von Luft durch die Tunnelzugänge ersetzt. Die Lufterneuerung ist hierbei abhängig von der Häufigkeit des Zugverkehrs. Während der Zeit starken Verkehrs ist selbst im Sommer die Wirkung der Lüftungseinrichtung ausreichend. Bei schwächerem Verkehr und vor allem in der Nacht steigt jedoch im Sommer die Temperatur des Tunnelinnern zu stark an. Aus diesem Grunde sind elektrisch angetriebene Saug Ventilatoren eingebaut worden, die auch eine Lüftung auf recht erhalten, wenn keine Züge verkehren und so mittels der kühlen Luft der ersten Tagesstunden eine wesentliche Temperaturerniedrigung des Tunnelinnern ermöglichen. Um den Eintritt frischer Luft an den Haltestellen zu erleichtern, wurden an zahlreichen Stellen Gewölbekappen entfernt und durch Roste ersetzt, so daß die Lufteinströmungsöffnungen nahezu auf den doppelten Querschnitt gebracht wurden. Im ganzen sind 25 Saugventilatoren mitten zwischen den Haltestellen eingebaut, deren meist unmittelbar durch Motoren angetriebene Räder 1,5 bis 2,1 m Durchm. haben. Die Ventilatoren sind fast durchweg paarweise angeordnet und entnehmen ihren Antriebsstrom einem besonderen Kabel. Ihre Gesamtleistung beträgt 28000 cbm i. d. Min. bei normaler und bei höchster Drehzahl 35000 cbm i. d. Minute, so daß innerhalb 19 bezw. 15 Minuten eine vollständige Erneuerung der Tunnelluft möglich ist. [Street Railway Journal 1908, I, S. 645.] Pr. Speisewasserreiniger. Die österreichische Staatsbahn hat mehrere Lokomotiven mit Speisewasserreiniger ausgerüstet und damit eingehende Versuche angestellt, deren Ergebnisse sehr befriedigt haben. Die Wirkungsweise dieser Reiniger besteht darin, daß die Niederschläge und Verunreinigungen des Speisewassers beim Eintritt in den Dampfkessel in einem geeigneten Behälter gesammelt werden können. Der größte Teil der Niederschläge entsteht, wenn das Wasser mit großer Geschwindigkeit aus dem Injektor austritt, im Dampfkessel seine Geschwindigkeit verliert und plötzlich auf eine höhere Temperatur, meist mehr als 150°, gebracht wird. Der hier verwendete Reiniger besteht aus zwei gußeisernen Behältern an beiden Seiten der Rauchröhren. Nach 100 – 200 km Fahrt werden diese Behälter mittels Dampfstrahl gereinigt. Früher mußten die Lokomotivkessel bei demselben Speisewasser wöchentlich einmal gereinigt werden, um Betriebsstörungen zu vermeiden. Bei Verwendung dieses Speisewasserreinigers ist dies nur mehr alle zwei Wochen notwendig. Außerdem hat sich noch gezeigt, daß der Niederschlag nicht mehr als Kesselstein fest an den Rauchröhren haftet, sondern als feiner Sand leicht durch Auswaschung des Kessels entfernt werden kann. Die chemische Untersuchung dieser Rückstände hat ergeben, daß durch den Speisewasserreiniger nicht nur die unlöslichen Verunreinigungen ausgeschieden werden, sondern auch die löslichen Salze, Magnesium Verbindungen, Karbonate und Sulfate. Durch andere Speisewasserreinigungen konnten die löslichen Magnesiaverbindungen, die einen harten Kesselstein, der fest an den Rauchröhren haftet, bilden, bis jetzt nicht oder nur teilweise aus dem Speisewasser entfernt werden. [Railroad Gazette 1908, S. 389-390.] W. Dampffähre. Eine unlängst von der Firma Ferguson Brothers in Port Glasgow erbaute und für den Dienst auf der Clyde zwischen den Glasgower Vororten Partick und Govan bestimmte Dampffähre besitzt über dem Hauptdeck eine heb- und senkbare Bühne, die von acht doppelgängigen Stützschrauben aus Schmiedestahl getragen wird. Die Bühne, welche die ganze Länge des massiv rechteckig gebauten Schiffes und deren Breite einnimmt, insoweit es die aus Eisenkonstruktion aufgebauten Stützsäulen erlauben, kann 5,5 m gehoben werden. Länge des Schiffes 31,6 m, Breite 13,7 m, Tiefe 3,8 m. Die Stützschrauben der Bühne werden von Kammlagern getragen, die mittels gußstählerne Lagerstühle mit der oben genannten Eisenkonstruktion verbunden sind. Die Plattform selbst ist aus nahe beieinander liegenden I-Eisen aufgebaut, die an den beiden Schiffsenden durch starke Stahlträger verbunden sind. Auf den Stützschrauben sitzen Schneckenräder, die von schmiedestählernen Schneken im Oelbade angetrieben werden. Für das Heben und Senken der Bühne ist eine besondere senkrechte Dreifach-Expansionsmaschine aufgestellt, die mittels Kegelradübersetzung die oben genannten Schnecken bewegt und deren Steuerung eine selbsttätige Abstellvorrichtung enthält, die in Kraft tritt, sobald die Bühne die für die äußersten Lagen festgesetzten Grenzen erreicht. Die beiden Hauptmaschinen für die Schiffsfortbewegung arbeiten ebenfalls mit dreifacher Expansion und treiben je zwei Schrauben, je eine am vorderen und hinteren Schiffsende. Jede Schraubenwelle ist mit zwei Kammlagern ausgerüstet. Das An- und Abstellen, sowie die Umsteuerung der Dampfmaschinen findet mittels ausbalanzierter Stangen von einem Führerhäuschen aus statt, das sich in der Schiffsmitte auf dem höchsten Punkt der Eisenkonstruktion befindet. Daselbst sind Anzeigevorrichtungen für die augenblickliche Höhenlage der Bühne, sowie für die Anzahl Umdrehungen in der Minute und für die Drehrichtung der Hauptmaschinen angebracht. Das Schiff besitzt keine Ruder und wird nur mit Hilfe der Schrauben gesteuert. Seine Tragkraft ist für 16 beladene Wagen berechnet, bei gemischter Wagenladung bietet die Bühne aber für 20 Wagen Platz. [Engineering 1908, II, S. 221.] Ky. Berechnung von Eisenbetonkuppeln. Gottschalk leitet für Eisenbetonrotationskörper, die nicht in Einzelrippen mit zwischengespannten Eisenbetonplatten aufgelöst sind, Formeln ab, die sich an die Rankine sehe Berechnungsweise der Mauerwerkskuppeln anschließen. Hierbei wird angenommen, daß für jede durch die Kuppel geführte Schnittebene die Schnittkräfte tangential gerichtet sind. Die für eine beliebige Form des Meridianschnittes gültigen allgemeinen Formeln werden auf die Kugel und den Kegel angewendet. I. Kugel. Für einen wagerechten Kugelkreis mit dem Halbmesser y und dem Abstand x vom Scheitel, dessen Kugelradius r mit der Kugelachse den Winkel β einschließt, ist die Beanspruchung aus der Oberflächenbelastung g f. d. qm senkrecht zum Kugelradius, also die sogen. Radialspannung ps: p_s=\frac{g\,\cdot\,r}{1+\cos\,\beta}\mbox{ Druck.} . . . . . . . . 1) mit den Grenzwerten \frac{g\,r}{2} im Scheitel (ß = 0) und g r im größten Kreis (ß = 90°). Die durch g hervorgerufene Ringspannung pz ist: p_z=\frac{\cos^2\,\beta+\cos\,\beta-1}{\cos\,\beta+1}\,\cdot\,g\,r. . . . . . . . . . . .2) mit den Grenzwerten \frac{g\,r}{2} im Scheitel (β = 0) und – g r im größten Kreis (β = 90°). Diese Ringspannung ist im oberen Teil Druck, im unteren Teil Zug. Die Grenze liegt bei β = 51° 49' für x = 0,382 r. Drückt man β nach x und r aus, so erhält man: p_s=\frac{g\,r^2}{2\,r-x}. . . . . . . 1a) und p_z=\frac{(r-x)^2-r\,\cdot\,x}{2\,r-x}\,\cdot\,g. . . . . . . . . . . . 2a) Für eine über dem Grundriß gleichmäßig verteilte Belastung p (Nutzlast aus Schnee usw.) ist p_s=\frac{p\,\cdot\,r}{2}\,(\mbox{konstant}) . . . . . . 3) und p_z=\frac{p}{2\,r}\,(r^2-4\,r\,x+2\,x^2). . . . . . . . . .4) Für x = 0 ist p_z=\frac{p\,\cdot\,r}{2}, für x = r ist p_z=-\frac{p\,\cdot\,r}{2}. Ps ist eine Druckspannung, pz ist eine Druckspannung über x = 0,293 r, darunter eine Zugspannung. Ist die Kuppel durch eine Laterne belastet, deren Uebergewicht über das Gewicht der wegfallenden Kugel-Kalotte T beträgt, so treten zu den in Gleichung 1 und 2 angegebenen Werten noch die Ausdrücke +\frac{T}{\sin^2\,\beta} bezw. -\frac{T}{2\,\pi\,r\,\cdot\,\sin^2\,\beta} hinzu. II. Kegel. Ein abgestumpfter Kegel mit den Endradien y0 oben und y1 unten und den zugehörigen Abständen von der Spitze x0 und x1 sowie mit dem Neigungswinkel β der Seitenlinie zur Grundfläche erleidet aus dem Eigengewicht g f. d. qm Oberfläche die größte Beanspruchung im Boden, und zwar 1. Radialspannung p_s=\frac{g}{2}\,\cdot\,\frac{{y_1}^2-{y_0}^2}{y_1}\,\cdot\,\frac{1}{\sin\,\beta\,\cdot\,\cos\,\beta}\mbox{ Druck} und 2. Ringspannung p_z=g\,\cdot\,x_1\,\cdot\,\mbox{ctg}^2\,\beta=g\,\cdot\,\frac{{y_1}^2}{x_1}\mbox{ Druck}. Eine über dem Grundriß gleichmäßig verteilte Nutzlast p f. d. qm erzeugt: 3. die Radialspannung p_s=\frac{p}{2}\,\cdot\,\frac{{y_1}^2-{y_0}^2}{y_1}\mbox{ Druck} und 4. die Ringspannung p_z=p\,\cdot\,x_1\,\cdot\,\frac{\cos^3\,\beta}{\sin^2\,\beta}\mbox{ Druck}. Bei dem Vollkegel vereinfachen sich die Werte für die Radialspannungen nach den Gleichungen 1 und 3 zu p_s=\frac{g\,\cdot\,y_1}{2\,\sin\,\beta\,\cdot\,\cos\,\beta} . . . . . . .1a) und p_s=\frac{p\,\cdot\,y_1}{2}. . . . . . . .3a) Die Ringspannungen bleiben dieselben. Durch eine Laterne mit dem Gewicht L wird die Radialspannung ps nach Gleichung 1 vermehrt um die Größe \frac{L}{2\,\pi\,x_1\,\cdot\,\cos\,\beta}, während die Ringdruckspannung pz unabhängig vom Laternengewicht ihren Wert g. x1. ctg2 β behält. Es wird empfohlen, die Betondruckspannung σd = 20 kg/qcm und die Eisenzugspannung σd = 500 kg/qcm nicht zu überschreiten. Mit diesen Werten ist die Stärke der Kuppel: d_{cm}=\frac{p_s\,{\mbox{kg}}/{\mbox{m}}}{2000} bezw. d_{cm}=\frac{p_z\,{\mbox{kg}}/{\mbox{m}}}{2000} und der Querschnitt eines Eisenzugringes bei einer Entfernung e derselbe: f\,e_{qcm}=\frac{e_{cm}\,\cdot\,p\,\mbox{kg}/\mbox{m}}{50000}. (Gottschalk.) [Beton und Eisen 1908, S. 197 ff.] Dr.-Ing. P. Weiske. Eine einfache Methode zur Bestimmung der mittleren sphärischen Intensität einer Lichtquelle. Zur Bestimmung der mittleren sphärischen usw. Intensität einer Lichtquelle gibt Ernst W. Weinbeer einen Rechenschieber an, der wie jeder gewöhnliche Rechenschieber einen beweglichen Mittelschieber und einen Läufer besitzt und mit einer bestimmten Anzahl von Skalen versehen ist. Die Zahl dieser Skalen hängt von der vom Resultat verlangten Genauigkeit ab und beträgt z.B., wenn man sich mit der photometrischen Bestimmung der von der Lichtquelle in den Winkeln von 5°, 15° usw. bis 85° gegen die Senkrechte ausgestrahlten Intensitäten begnügt, deren neun. Die gleiche Zahl von Einstellungen wird dann mittels des Läufers und Mittelschiebers ausgeführt, worauf man an einer besonderen Skala direkt die mittlere hemisphärische Intensität ablesen kann. Die Ausführung sämtlicher Einstellungen nimmt im ganzen nur etwa 30 – 40 Sekunden in Anspruch. [The Illuminating Engineer, London 1908, S. 559.] Wr. Gehalt der Luft an Edelgasen. In wesentlicher Berichtigung früherer Angaben gibt W. Ramsay folgende Zahlen für den Gehalt der Luft an „Edelgassen“: Kryton 0,028 Gewichts- Prozente Xenon 0,005 Helium 0,000056 Neon 0,00086 In Volumen-Prozenten beträgt der Gehalt der Luft an: Helium 0,00040 Neon 0,00123 [Proc. Royal Soc. 1908, 80 (A), S. 599.] A.