Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Berechnung von Steineisendecken. Nach dem Erlaß des Ministers der öffentlichen Arbeiten in Preußen vom 21, Januar 1909 ist bei der Berechnung der Steineisendecken das Verhältnis der Elastizitätsmodulen von Eisen und Stein zu n=\frac{E_e}{E_s}=25 anzunehmen, während bei Eisenbetondecken dieser Wert n= 15 ist. Die zulässige Druckspannung ist 15 v.H. der Ziegeldruckfestigkeit, jedoch nicht größer als 35 kg/qcm. Eine zur Erhöhung der Tragfähigkeit aufgebrachte Betonschicht wird nur von 3 cm Stärke an berücksichtigt und muß eine Mischung von 1 Teil Zement und 3 Teilen Kiessand haben. Ist diese Betonschicht stärker als 5 cm, so ist die Decke als Eisenbetondecke zu berechnen. Auf Grund dieser Bestimmungen sind Formeln für die direkte Berechnung von Steineisendecken unter Annahme bestimmter zugelassener Spannungen ermittelt unter Anwendung folgender Bezeichnungen: σd größte Druckspannung in Stein oder Beton, σe größte Zugspannung in Eisen, x Höhe der Druckzone im auf Biegung bean-    spruchten Steineisenbalken, h 1 Hebelarm der inneren Kräfte im auf Biegung    beanspruchten Querschnitte, h Nutzhöhe des Querschnittes, d.i. der Abstand    des Schwerpunktes der Eiseneinlage von der    gedrückten Kante, M Biegungsmoment für I m Deckenbreite, f e Eisenquerschnitt für 1 m Deckenbreite. Aus der folgenden Tabelle sind die für die einzelnen angenommenen Spannungen erforderlichen Höhen und Eisenquerschnitte ersichtlich. σd σe x h 1 h = α√M fe = μ . h kg/qcm 101520253035 1000 0,200 h0,273 h0,333 h0,385 h0,429 h0,467 h 0,933 h0,909 h0,889 h0,872 h0,858 h0,844 h 1,035 √M0,733 √M0,580 √M0,488 √M0,426 √M0,381 √M 0,100 h0,205 h0,333 h0,481 h0,642 h0,817 h Das Biegungsmoment M ist in mkg für 1 m Breite einzusetzen. Dann erhält man die Nutzhöhe h in cm. Der Eisenquerschnitt fe wird in qcm für 1 m Plattenbreite erhalten, wenn man die Nutzhöhe h in cm einsetzt. Bei Deckenplatten zwischen eisernen Trägern kann mit dem Biegungsmoment q\,\frac{l^2}{10} für gleichmäßig verteilte Belastung gerechnet werden. Der Wert h1 dient zur Berechnung der Schubspannung τb und der Haftspannung τe, deren Größtwerte sich aus den Formeln: \tau_b=\frac{A}{b\,h_1} \tau_e=\frac{A}{U\,h_1} ergeben. Hierbei ist A der Auflagerdruck in kg, b die Plattenbreite (gewöhnlich 100 cm), U der Umfang der auf die Breite b entfallenden Eiseneinlagen. Ein Vergleich mit den entsprechenden Eisenbetonberechnungen zeigt, daß für das gleiche Biegungsmoment bei den Steineisendecken die Nutzhöhe h etwas geringer und der Eisenquerschnitt fe etwas größer wird als bei Eisenbetondecken. (Weiske.) (Zement und Beton 1909. S. 501–505.) Dr.-Ing. Weiske. Ein neuer Gefällstärker. Textabbildung Bd. 324, S. 813 Fig. 1. Für Wasserkraftanlagen, die bei hohem Wasserstande unter dem Rückstand zu leiden haben, hat bekanntlichS.D. P. J.S. 431 d. Bd. Clemens Herschel einen Gefällstärker vorgeschlagen, bei welchem ein Teil des überschüssigen Wassers zum Absaugen des Turbinenwassers benutzt wird. Eine grundsätzlich ähnliche Einrichtung, die von Geh. Baurat Prof. Danckwerts herrührt, ist in Fig. 1 dargestellt. Während bei normalem Wasserstand das in der Turbine ausgenutzte Wasser durch die geöffnete Klappe abfließen kann, wird es bei Hochwasser in ein an den Saugschacht der Turbine anschließendes Heberrohr geleitet, aus dem es einer Wasserstrahlpumpe mit beweglichem Holz- oder Betondorn zufließt. Diese erzeugt eine Saugwirkung, welche zur Vermehrung des Gefälles ebenso beiträgt, wie die gelochte Kegeldüse des Herschelschen Gefällstärkers. Die Vorteile dieser Einrichtung bestehen zunächst darin, daß die unwirtschaftliche Drosselklappe von Herschel durch die Verstellung des Strahlpumpendornes ersetzt ist. Zum Entlüften des Hebers verwendet man zweckmäßig- einen Behälter mit zwei Hähnen, die beide tiefer als das Oberwasser liegen. Durch abwechselndes Oeffnen und Schließen dieser Hähne wird der Behälter abwechselnd mit Luft aus dem Heber und mit Wasser gefüllt, und so die Luft allmählich entfernt. Man kann aber auch auf den Heber eine kleine Wasserstrahlpumpe aufsetzen, die aus dem Oberwasser gespeist wird. Da die Einrichtung auch in der Anlage billig ist, so eignet sie sich insbesondere auch für solche Anlagen, die mit Rücksicht auf die Erhaltung der Volleistung bei Hochwasserstand mit drei übereinander befindlichen Turbinen ausgerüstet werden müssen (Genf) oder mit besonders langsam laufenden Turbinen versehen werden, z.B. die amerikanischen Niederdruck-Kraftanlagen. Der geringe Wirkungsgrad der Strahlpumpe kommt bei der Kürze der Betriebszeit des Gefällstärkers kaum in Betracht, zumal da das Wasser hierbei noch immer besser ausgenutzt wird, als daß es ungenutzt abläuft. Endlich kann man solche Einrichtungen auch für Kraftwerke verwenden, welche an den Abflüssen großer Seen liegen und mit großen Mittelwassermengen sowie sehr geringen Gefällen arbeiten. (Zentralblatt der Bauverwaltung 1909, S. 403 bis 404.) H. Temperator. Unter dem Namen Temperator bringt G.A. Schultze-Berlin-Charlottenburg einen selbsttätigen Wärmeregler, Bauart Clorius, in den Handel, dessen Wirkungsweise im wesentlichen in folgendem besteht. Ein vollständig mit luftfreiem Oel gefüllter Hohlkörper, der Wärmeaufnahmekörper, wird durch das ihn umgebende Medium, dessen Temperatur geregelt werden soll, erwärmt. Der durch die Ausdehnung des Oeles entstehende Druck pflanzt sich durch ein dünnes, mit luftfreiem Wasser gefülltes Rohr auf einen zweiten Hohlkörper, den Ausdehnungskörper, fort, der durch seine Längsausdehnung das Regulierventil in dem Heizrohr betätigt. Die Empfindlichkeit des Apparates hängt im wesentlichen von dem Verhältnis zwischen Oberfläche und Inhalt des Wärmeaufnahmekörpers ab. Zu letzterem wird daher entweder ein einfaches zylindrisches Gefäß A, Fig. 1, verwendet, das zu besonderen Zwecken, so z.B. für Vorwärmeapparate, auch gekrümmt sein kann, oder es wird zur Erzielung größerer Empfindlichkeit als Röhrenbündel Fig. 2 hergestellt, so daß die Wärmeeinflüsse schneller wirken können. Der Ausdehnungskörper M befindet sich in dem starkwandigen Messingrohr C, das am oberen Ende durch die Verschraubung Z mit dem zu regulierenden Ventil D verbunden und unten durch eine Stopfbüchse abgeschlossen ist, bestehend aus der auf das Rohr C fest aufgelöteten Gewindebüchse G, der Ueberwurfmutter E, der Gegenmutter F und der Packung T. In der Stopfbüchse steckt das lange zylindrische Endstück des Leitungsrohres B, das an der Kordelschraube S in der Höhenrichtung einstellbar und am oberen Ende an den Ausdehnungskörper M angeschlossen ist. Dieser besteht aus einem starkwandigen, aus bestem Paragummi hergestellten Schlauch, der oben durch die massive Schlauchtülle P fest verschlossen und innerhalb seiner Nutzungslänge von flachen, übereinander liegenden und ihn dicht umschließenden Ringen Q umgeben ist. Von letzteren sind immer die zweiten mit je drei Nasen versehen; sie führen den Ausdehnungskörper M bei seiner Dehnung innerhalb des darüber geschobenen Schutzrohres L. An die Tülle P ist durch eine mit Gewinde versehene Stange das Federgehäuse N angeschlossen, das in das Schutzrohr L hineinragt und aus einem Messingrohr mit eingesetzter Mutter am unteren und fest eingeschraubtem Boden am oberen Ende besteht. In letzteren ist eine Verlängerungsstange eingeschraubt, die gegen die Spindel des Ventilkegels V drückt und so gegebenen Falles das Schließen des Ventils bewirkt. Textabbildung Bd. 324, S. 814 Fig. 1. Falls der Abschluß infolge Verunreinigungen des Ventilsitzes unvollkommen ist, so muß Uebererwärmungeintreten. Hierdurch kann der in dem Wärmeaufnahmekörper entstehende Flüssigkeitsdruck außerordentlich gesteigert werden. Die Aufgabe der im Gehäuse N liegenden Feder ist es dann, zu verhüten, daß hierbei der Bruch eines Teiles des Apparates eintritt. Zu diesem Zweck erhält die Feder beim Bau des Apparates eine Spannung, die etwas stärker ist, als der auf dem betreffenden Ventil lastende Betriebsdruck. Die Feder kann also durch den Betriebsdruck nicht zusammengedrückt werden, bildet vielmehr ihm gegenüber ein starres Glied zwischen dem Ausdehnungskörper M und dem Ventilkegel V. Erst wenn die vorerwähnte Uebererwärmung eintritt, wird die Feder infolge der fortschreitenden Ausdehnung von M zusammengedrückt und gleicht die zerstörende Wirkung des überschüssigen Druckes aus. Der Ausdehnungskörper M wird in dem Ventilrohr C stets so gelagert, bezw. die Länge dieses Rohres wird so bemessen, daß eine schädliche Erwärmung des Gummischlauches durch Uebertragungswärme niemals, auch bei überhitztem Dampf nicht, stattfinden kann. Zur weiteren Konservierung des Schlauchkörpers dient auch, daß er stets von Wasser umgeben ist, denn schonbei der Montage wird das Ventilrohr C mit Wasser gefüllt. Ein Aufsaugen dieser Wasserfüllung bei Vorhandensein von überhitztem Dampf tritt nur in dem obersten Teil des Ventilrohres C ein; in dessen kühlerem Teil ersetzt sich die Wasserfüllung stets wieder durch Kondensation, so daß der Schlauchkörper M niemals im Trocknen liegt und niemals einer Temperatur ausgesetzt wird, die ihm schädlich werden könnte. Es ist das ein ganz besonderer Vorteil der eigenartigen Konstruktion des Temperators. Textabbildung Bd. 324, S. 815 Fig. 2. Bei Inbetriebsetzung wird der Temperator mittels der schon erwähnten Kordelschraube so eingestellt, daß der Ventilkegel V abschließt, sobald die gewünschte Höchsttemperatur erreicht ist. Die Grenze der Regelung beträgt bei den gewöhnlichen Apparaten 10 Grade, d.h. sie lassen sich um je 5° unter und über die normale Temperatur einstellen. Für besondere Zwecke wird sie auf 50° erweitert. Textabbildung Bd. 324, S. 815 Fig. 3. Die Temperatorventile s. a. Fig. 3 haben für Dampf- und Warmwasserheizungen bei gleichem Aussehen die gleichen Baulängen wie die gewöhnlichen Absperrventile, nur daß sie unten die Oeffnung für den Anschluß des Temperators besitzen. Die Spindel o des Ventilkegels ist zentrisch in dieser Oeffnung in einer Büchse geführt. Letztere besitzt am oberen Ende die kreisrunde Platten, an der sie durch den von unten her eingeschraubten Ring m gehalten wird und auf die der Kegelkörper sich auflegt und so den Abschluß nach außen bewirkt. Die zwischen der Platte n und der Mutter h eingeschaltete Spiralfeder k hat das Bestreben, das Ventil offen zu halten. Als besondere Vorzüge mögen folgende Umstände erwähnt sein: Der Ventilkegel steht nicht in fester Verbindung mit dem Regler, so daß er ohne besondere Vorsicht herausgenommen und wieder eingeschraubt werden kann, falls Reinigen oder Nachschleifen des Ventilkegels erforderlich ist. Zwischen den beweglichen Teilen des Reglers und dem Ventilkegel ist keine Stopfbüchse vorhanden, die leicht zu Störungen führen könnte. Der Ventilkegel schließt auch nach außen hinreichend dicht ab, so daß der Regler bei Warmwasserheizungsanlagen abgeschraubt und wieder angebracht werden kann, ohne daß es nötig wäre, das Wasser aus der Anlage abzulassen. ε. Das Kraftwerk Castelnuovo-Valdarno. Die der „Societá mineraria ed elettrica del Valdarno“ in der Provinz Toskana bei San Giovanni-Valdarno gehörigen reichhaltigen Lignitlager erschwerten infolge eines Wassergehaltes der geförderten Braunkohle von 40–50 v.H. eine gewinnbringende Ausbeute. Die Gesellschaft errichtete daher eine elektrische Zentrale und Kraftübertragung zwecks Verwertung der Kohle an Ort und Stelle. Die erzeugte Energie wird in Form von Drehstrom von 33000 V Spannung mittels 5 Hochspannungsleitungen nach Florenz, Prato, Figline, Siena und nach dem Valdarno geleitet. Die geförderte Kohle wird unmittelbar nach dem bei der Grube errichteten, mit dieser durch ein Zufahrtgleis verbundenen Kesselhause gebracht. Das 55 m lange, 30 m breite und 17 m hohe Kesselhaus enthält 10, für die Verbrennung der stark wasserhaltigen Kohlen besonders eingerichtete Babcock- & Wilkoxsche Wasserröhrenkessel von je 480 qm Heizfläche, deren Beschickung selbsttätig von einer Siloanlage aus erfolgt. Bei einer Beschickung von 4000 kg Lignit liefert jeder Kessel 6000 kg Dampf von 13 Atm. Der unmittelbar an das Kesselhaus sich anschließende, 21 m breite und 67 m lange Maschinensaal der Zentrale enthält drei liegende Vierzylinder-Verbundmaschinen mit dreifacher Expansion, die je 2400 PSi bei 93,7 Umdreh./Min. leisten und mit Ventilsteuerung und Zentrifugalregulator, Bauart Lentz, versehen sind. Mit ihnen direkt gekuppelt sind drei Drehstromdynamos der British Westinghouse Co. in Manchester für je 1800 KVA, 6000 V und 50 Per/Sek., deren Erregung durch zwei sechspolige Gleichstrommaschinen für je 130 KW und 125 V und 485 Umdreh.-Min. erfolgt. Der erzeugte Drehstrom wird für die Fernleitung von 6000 auf 33000 V transformiert. Die nach ganz modernen Grundsätzen entworfene Schaltanlage ist dadurch wesentlich vereinfacht, daß im Hochspannungsstromkreis je ein Generator mit einer Transformatorengruppe gleicher Leistung eine zusammengehörige Einheit bildet, und erst die Sekundär- oder Oberspannungsklemmen der Transformatoren durch Ringsammelschienen verbunden sind. Je drei Einphasenwechselstrom-Transformatoren von 600 KVA Leistung sind in Dreieckschaltung zu je einer Gruppe vereinigt, die unter Zwischenschaltung eines selbsttätigen Maximalölschalters mit den Hauptsammelschienen für 33000 V verbunden ist. Letztere sind als Ringleitung ausgebildet und von ihnen zweigen sich die fünf Fernleitungen ab. Die hinter den Schaltfeldern für die Generatoren befindlichen, die Spannung von 6000 V auf 33000 V erhöhenden Transformatoren sind Kerntransformatoren der üblichen Bauart mit künstlicher Luftkühlung. Sie sind auf Rollen fahrbar und können mittels eines kleinen Wagens zur Reparaturwerkstatt gebracht werden. Die künstliche Kühlung erfolgt für jede Transformatorengruppe durch einen Sulzerschen Mitteldruck-Zentrifugalventilator. Die Fernleitungen sind gegen atmosphärische Entladungen und Ueberspannungen durch Induktionsspulen und Hörnerfunkenstrecken mit in Serie geschalteten Wasserwiderständen geschützt. Parallel dazu liegt ein Wasserstrahlapparat für dauernde Erdung. Als Leitungsmasten kommen durchwegs eiserne Gitterkonstruktionen zur Anwendung. Die Glockenisolatoren sitzen auf hölzernen Querträgern. Der Abstand zweier Drähte beträgt im Minimum 750 mm. (Pasching.) (Elektrotechnische Zeitschrift 1909. S, 844 und 868.) J. Die Wasserkraftanlagen der Schenectady Power Company. Der planmäßige Ausbau von Wasserkräften macht auch in den Vereinigten Staaten immer weitere Fortschritte. Ein Beispiel hierfür bilden die Anlagen, welche die Schenectady Power Company vor einiger Zeit am Hoosic River fertiggestellt hat, und welche insbesondere dazu bestimmt sind, das Dampfkraftwerk von 10000 KW Gesamtleistung zu unterstützen, welches sich in der annähernd 32 km entfernten Fabrik der General Electric Company in Schenectady befindet. Der im westlichen Teil von Massachusetts entspringende Hoosic River, dessen Wassermenge nach Messungen des United States Geological Surrey bei Buskirk, N.Y., zwischen 2,83 und 481,4 cbm in der Sekunde wechselt, hat ein Niederschlagsgebiet von 1530 qkm. Bei dem Orte Schaghticoke ist ein Gefälle von 45,72 m Höhe verfügbar. Da aber hier keine Möglichkeit vorhanden war, eine große Wassermenge anzustauen, so hat man 8 km flußaufwärts bei Johnsonville eine große Talsperre angelegt, welche auch in den Zeiten niedrigen Wasserstandes gestattet, den Betrieb der Anlagen aufrecht zu erhalten. Der Staudamm bei Johnsonville erzeugt allerdings nur 9,14 m Nutzgefälle, bildet aber dafür einen Stausee von 316 ha Oberfläche und etwa 9850000 cbm Wasserinhalt, während durch den Staudamm bei Schaghticoke wohl ein Gefälle von 45,72 m nutzbar gemacht, dagegen nur ein Stausee von 58,5 ha Oberfläche und annähernd 1235000 cbm Wasserinhalt gebildet wird. Der Betrieb der beiden Werke ist nach dem Muster ähnlicher an einem und demselben Wasserlauf befindlicher Anlagen so gedacht, daß das obere womöglich stets mit gleichbleibender Belastung arbeitet und sein Betriebswasser wieder in das Flußbett ableitet, während das untere Werk, welches die gleiche Wassermenge ausnutzt, die Schwankungen im Kraftbedarf aufzunehmen hat. In bezug auf die bauliche Ausführung weisen die beiden Kraftwerke erhebliche Unterschiede auf, die insbesondere durch die Verschiedenheit der Gefällhöhen bedingt sind. Das obere Kraftwerk Johnsonville besitzt einen bis zu 11,2 8 m hohen und 10,36 m an der Sohle breiten Staudamm von insgesamt 161,54 m Kronenlänge, der an einem Ende in der Form einer 54,8 m langen Kernmauer in das benachbarte Erdreich bis auf den Felsboden fortgesetzt ist, damit Unterspülungen des Dammes verhindert werden, und an dessen anderem Ende sich das Kraftwerk befindet. Nach diesem Ufer hin setzt sich das Dammauerwerk in einem Einlaufbecken fort, dessen Abgrenzung nach dem Flußlaufe hin durch unter dem Wasser liegende Bögen gebildet wird, derart, daß die herangeschwemmten Eisschollen und anderen Schwimmkörper durch die entstehende Strömung abgelenkt und einer hierfür am Ende des Dammes angeordneten Ueberlauföffnung zugeführt werden. An das erwähnte Einlautbecken schließen sich zwei offene, durch Rechen abgegrenzte Turbinenkanäle von je 14,63 m Länge an und an diese das eigentliche Maschinenhaus des Kraftwerkes. Die Turbinen sind in den offenen Kammern untergebracht und ihre wagerechten Wellen setzen sich durch Stopfbüchsen in der Hauptmauer des Maschinenhauses zu den darin aufgestellten elektrischen Maschinen fort. Wegen der großen Beanspruchungen, die das Mauerwerk, insbesondere bei Hochwasser, auszuhalten hat, sind alle Teile desselben in sich zusammenhängend aus Eisenbeton mit sorgfältig verteilten Verstärkungen hergestellt. Die beiden Hauptmaschinen sind Doppelturbinen mit achsialem Ausgleich, gebaut von Morgan Smith & Co. und leisten je 3400 PS bei 11,58 m Nutzgefälle und 50,97 cbm in der Sekunde Wasserbrauch. Sie sind mit Lombard-Druckölregulatoren ausgerüstet und treiben Drehstromerzeuger von je 1800 KW Leistung, 4000 V Spannung und 40 Perioden in der Sekunde, welche mit 110 V-Erregermaschinen unmittelbar gekuppelt sind. Bei 10,97 m Nutzgefälle und einem Gesamtwirkungsgrad der Maschinengruppen von 75 v.H. soll der Inhalt der Talsperre für eine Leistung von 200000 KW/St, ausreichen. Der Strom wird in Transformatoren auf 32000 V Hochspannung umgewandelt. Im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen, ausgesprochenen Niederdruckwasserkraftwerk trägt die Anlage bei Schaghticoke alle Kennzeichen eines Hochdruckwasserkraftwerkes. Sie nutzt ein Gefälle von 45,72 m Höhe aus, welches sich durch Abschneiden einer S-förmigen Krümmung des Flußbettes an dieser Stelle ergibt, und besteht, wie alle Anlagen mit größerem Gefälle, aus einem Staudamm, einem Oberwasserkanal mit Wasserfassung und einer Druckleitung zum Kraftwerk. Obgleich das Flußbett an dieser Stelle nur etwa 120 m breit ist, hat der Staudamm bei 8,84 m größter Höhe und 8,75 m größter Sohlenbreite eine Kronenlänge von 207 m erhalten, damit er seiner Aufgabe, als Ueberfallwehr zum Ableiten des Hochwassers zu dienen, mit Sicherheit gerecht wird. Er enthält deshalb nur zwei Hochwasserschützen, welche allein zum Bewältigen des Hochwassers nicht genügen würden. Durch einen aus acht 1,8 m breiten und 2,7 m hohen Schützenöffnungen gebildeten Einlauf gelangt das Wasser in den annähernd 518 m langen, am Boden 6 m breiten und für eine Wassertiefe von 4,57 m berechneten offenen Triebwerkskanal, welcher in ein als Wasserfassung dienendes Becken mündet. An dieses schließt sich eine etwa 3800 mm weite genietete Druckrohrleitung an, welche den mittleren Strang der erwähnten S-Krümmung des Flusses auf einer Gitterträgerbrücke von 30 m Spannweite überschreitet und an einem Ausgleichbehälter von 12,19 m und 17,07 Höhe endigt. Dieser Behälter ist aus Stahlblech hergestellt und liegt auf einem Hügel in unmittelbarer Nähe des Kräftwerkes. Die von ihm ausgehenden Druckleitungen sind daher verhältnismäßig kurz; vier davon haben je 1829 mm Weite und speisen die Hauptturbinen, während eine fünfte von 609 mm Weite die Erregermaschinen versorgt. Die Hauptmaschinen sind Francis-Turbinen mit senkrechter Welle, gebaut von der Pelton Water Wheel Company, und leisten je 5000 PS bei 44,5 m Nutzgefälle und 300 Umdrehungen in der Minute. Sie sind mit Oeldruckregulatoren versehen, deren Umlaufzahl beim Parallelschalten vom Schaltbrett aus eingestellt werden kann und treiben 3000 KW-Drehstromerzeuger von 4000 V und 40 Perioden in der Sekunde an. Die Erregermaschinen von je 150 KW Leistung und 250 V Spannung werden von 250pferdigen Pelton-Francis-Turbinen mit wagerechter Welle mit 600 Umdrehungen in der Minute unmittelbar angetrieben. Der Strom wird ebenso wie in Johnsonville auf 32000 V Hochspannung umgeformt und nach Schenectady geleitet. (The Engineering Record 1909 II, S. 88 bis 90 und S. 133 bis 135.) H.