| 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.