Polytechnische Rundschau. Polytechnische Rundschau. Ueber neuere Hochdruck-Zentrifugalpumpen für Preßwasserlieferung auf Hüttenwerken berichtet Schömburg-Witten in Heft 4 der „Turbine“. Elektrischer Antrieb wurde bisher bei der Erzeugung von Preßwasser fast gar nicht verwendet, da die hierbei benutzten Kolbenpumpen für entsprechend hohe Drehzahlen des unsicheren Arbeitens der Ventile halber sich als wenig geeignet zeigten. Man bevorzugte daher bis vor kurzem liegende oder stehende Zwillings- oder Drillings-Dampfschwungradpumpen und vereinzelt auch durch Hochofengas unmittelbar betriebene Kolbenpumpen. Durch die schnelle Entwicklung der Hochdruck-Zentrifugalpumpen ist hierin jedoch neuerdings ein wesentlicher Umschwung eingetreten. Wenn auch der Gesamtwirkungsgrad der elektrischen Pumpenanlage einschließlich der Stromerzeugungsanlage gegenüber der alten Betriebsart ungünstiger ist, so wird dieser Nachteil doch durch den Vorteil der niedrigeren Anlagekosten bei geringerem Platzbedarf und durch die betriebstechnischen Vorteile reichlich aufgewogen. Zu letzteren gehören insbesondere neben der Möglichkeit direkter Kupplung mit schnellaufenden Elektromotoren der Fortfall der Ventile, die Unempfindlichkeit im Dauerbetrieb und der Umstand, daß bei einer bestimmten Drehzahl der erzeugte Druck eine gewisse Grenze nicht überschreiten kann. Dazu kommt noch, daß infolge gleichmäßiger Wasserförderung die bei stark veränderlicher Wasserentnahme bei Anlagen mit Kolbenpumpen auftretenden Schwingungen in den Rohrleitungen und dadurch erzeugten Brüche vermieden werden. Die Regulierung geschieht entweder – z.B. bei Antrieb durch Gleichstrommotoren – durch Aenderung der Drehzahl des Motors oder durch ein Ventil in der Druck- oder Saugleitung oder auch durch Betätigung eines Umlaufventils zwischen Druckseite und Saugseite der Pumpe. In letzterem Falle ist für Ableitung der dem Wasser zugeführten Reibungswärme zu sorgen, was ohne große Schwierigkeiten möglich ist. Beim Parallelarbeiten von Dampfkolbenpumpen und Zentrifugalpumpen überträgt man die Regelung der Wassermenge der Kolbenpumpe und läßt die Zentrifugalpumpe durchlaufen. Der für die Preßwasserlieferung erforderliche Betriebsdruck beträgt im allgemeinen zwischen 30 und 60 at, in Ausnahmefällen auch mehr. In der Abbildung ist eine dafür bestimmte Pumpengruppe der Maffei-Schwartzkopffwerke, Berlin, dargestellt, bei der zwei durch einen gemeinsamen Motor angetriebene Zentrifugalpumpen hintereinandergeschaltet sind. Textabbildung Bd. 328, S. 170 D = Druckstutzen 125 mm Durchm. M = Motor 400 PS n = 2950; S = Saugstutzen 150 mm Durchm. V = Verbindungsleitung im Rohrkanal. Die Drehzahl des Motors beträgt 2950 i. d. Min., die Leistung 400 PS. Die Fördermenge der Pumpengruppe beträgt 1,7 cbm i. d. Min. bei 60 at. Ihr Platzbedarf ist nur etwa 7 qm, während z.B. eine auf den Walzwerken des „Phoenix“, Abt. Hoerder-Verein, befindliche Gaspumpe für 2,2 cbm i. d. Min. und nur 25 at schon einen Platz von etwa 40 qm erfordert. Eine liegende Zwillingsdampfpumpe gleicher Leistung würde ebenfalls etwa 35 bis 40 qm beanspruchen, eine stehende Dampf pumpe etwa 16 qm. Von weiteren in Betrieb befindlichen Preßwasseranlagen mit Hochdruck-Zentrifugalpumpen sind noch zu nennen: „Deutscher Kaiser“-Bruckhausen für 56 at: 3 cbm i.d. Min., Motor 650 PS, 5000 Volt, n = 1500 5 „ „ „ 950 „ 5000 „ n = 1500 (3 Aggregate). „Union“-Dortmund für 33 at: 4 cbm i. d. Min., Motor 450 PS, 500 Volt Gleichstrom, n = 1500 (2 Aggregate). „Bethlen-Falva-Hütte“, O.-Schl., für etwa 40 at: 1 cbm i. d. Min., Motor 180 PS, 3000 Volt, n = 3000. Auch für Kesselspeisung im Hütten- und Großbetriebe findet die Hochdruck-Zentrifugalpumpe aus den gleichen Gründen neuerdings vielfach Verwendung, zumal auch mit der Steigerung der Betriebssicherheit eine Verbilligung der Betriebskosten durch geringere Ausgaben für Wartung, Reparaturen und Oelverbrauch verbunden ist. Dipl.-Ing. C. Ritter. –––––––––– Untersuchung eines Schneckengetriebes für kontinuierliche Aschenförderung im Generatorenbetrieb. In neuerer Zeit macht man im Hüttenbetriebe mit Vorliebe immer mehr Anwendung von Schneckengetrieben, nachdem es durch exakte Werkstattausführung und gute konstruktive Lagerung der Getriebe gelungen war, den Wirkungsgrad und damit die Lebensdauer zu erhöhen. Natürlich verlangte der oft stoßweise Hüttenwerksbetrieb vorsichtige Bemessung derartiger Getriebe. Abgesehen vom Kranbau finden sie sich häufiger beispielsweise für die elektrische Anstellung von Druckschrauben an Walzwerken, ferner für Hebetisch- und Rüstbankantriebe, vereinzelt auch bei Schleppzügen und Rollgängen. Die ausgedehntere Anwendung von Drehrostgeneratoren für den Stahlwerksbetrieb mit ihrer sehr langsamen Rostbewegung zeitigte auch den Gebrauch für Schneckengetriebe hierfür, um die Antriebswelle der Exzentergestänge in einfacher Weise mittels Elektromotor antreiben zu können. Da diese Welle in der Regel nur 20 bis 40 Umdrehungen macht, so sind große Uebersetzungen nötig. Weiterhin ist zu bedenken, daß diese Getriebe im Dauerbetrieb auf Tag- und Nachtschicht arbeiten müssen und unter Umständen erheblichen Stößen ausgesetzt sind. Beispielsweise kann dieser Fall eintreten und ist eingetreten beim Anfeuern der Generatoren, wobei infolge Fahrlässigkeit eventl. ein Entgleisen des Rostteiles durch zu hohe Beanspruchung im Schachtinnern stattfinden kann, wenn nicht besondere konstruktive Vorsichtsmaßregeln getroffen sind. Nachstehend sind die Hauptdaten eines hierfür verwendeten Schneckengetriebes für eine Anlage von sieben Generatoren angegeben, welches sich in nahezu zweijährigem Betrieb tadellos bewährt hat, ohne daß der Einbau des Reservegetriebes sich als nötig erwiesen hat: Antriebsmotor: 20 PS, n = 720, Drehstrom, mit elastischer Kupplung, Uebersetzung 3 : 70. Schnecke: dreigängig, 110 mm ⌀, n = 720, Stahl, geschliffen. Schneckenrad: 13 π Teilung, 910 mm ⌀, Z = 70, Bronze, gefräst. Kugellager der Schnecke: 10 Kugeln, 1'' ⌀, doppelseitig. Motor und Getriebe stehen mittels gemeinsamer Grundplatte auf einem Eisengerüst. Die mit dem Getriebe, welches von Renk-Augsburg geliefert ist, vorgenommenen Versuche haben nachstehendes ergeben: Dauer des Versuches 207 Minuten; Nutzbelastung der Bremse Q = 194 kg, Hebelarm l = 1,8 m, auf Schneckenradwelle sitzend; Zahndruck P=\frac{Q\,.\,l}{r}=763 kg; k aus der Gleichung P = k b t : k = 1 7,0; Umdrehzahl der Schnecke 730 i. d. Min.; Geschwindigkeit der Schnecke im Teilkreis 4,2 m; Umdrehzahl des Rades 31 i. d. Min.; Temperatur des Oels im Gehäuse beim Beginn 31,5°; Temperatur des Oels im Gehäuse zu Ende 49,5°; Temperatur des Oels im Kugellager beim Beginn 33,5°; Temperatur des Oels im Kugellager zu Ende 63°; Temperatur der Luft 21°; abgebremste Arbeit N_n=\frac{\pi\,.\,l\,.\,n\,.\,Q}{30\,.\,75}=15,2 PS; zugeführte Arbeit Ni = 17,4 PS; Wirkungsgrad \eta=\frac{N_n}{n_i}=87,4 v. H. In letzterer Zahl sind die Gesamtverluste enthalten, also Zahnreibung, Reibung in den Ringschmier- und Kugellagern der Schneckenwelle, den ausgebuchsten Lagern der Schneckenradwelle sowie die durch die Bremse ausgeübte zusätzliche Reibung. Im Betrieb hat sich, wie schon eingangs erwähnt, außer dem normalen Arbeitsverschleiß in den Lagern, noch nichts Nachteiliges gezeigt; auch haben Messungen am Motor bestätigt, daß dessen Stromverbrauch durchaus normal ist, so daß auch heute eine wesentliche Verschlechterung des Wirkungsgrades nicht anzunehmen ist. Schömburg. –––––––––– Runde Eisenbetonpfähle unter Biegungsbeanspruchungen. Neuerdings hat sich der Eisenbeton auch an Leitwerke für Kähne, Dalben und Haltepfähle herangewagt. Leitwerk und Dalben aus Eisenbeton stehen z.B. im Oberwasser der Lehnitzschleuse des Großschiffahrtsweges Berlin–Stettin und Eisenbetonhaltepfähle am Ufer der Spree bei Fürstenwalde. Haltepfähle, die nach den verschiedensten Richtungen auf Biegung beansprucht werden, erhalten zweckmäßig einen runden Querschnitt. Als Ersatz für eine Holzschalung bei der Herstellung können ein dünnes Blechrohr genommen werden oder zwei Rohrhälften, die wieder verwandt werden können. Die Haltepfähle sollen dazu dienen, die im Schleusentrog liegenden Fahrzeuge zu befestigen. Im Augenblick des Anseilens hat der Kahn noch eine gewisse Geschwindigkeit, die durch Nachlassen des Taues allmählich auf einem Wege von 30 bis 50 m abgebremst wird. Es sind also die Haltepfähle unter der Last des Seilzuges auf Biegung zu berechnen. Die Berechnung soll hier durchgeführt werden für 600 t-Kähne und eine Geschwindigkeit der Kähne von 0,45 m/Sek. Es sollen die Pfähle einen Kreisquerschnitt von 40 cm ⌀ erhalten mit einer Eisenarmierung von 12 Stück RE von 2,8 cm ⌀, gleichmäßig auf den Umfang von 32 cm ⌀ verteilt. Die Pfähle läßt man unten in einen kreuzförmigen Fuß auslaufen, die senkrechten Eiseneinlagen schmiegen sich der Neigung des Fußes an, der Fuß selbst erhält doppelte Eisenarmierung. Der Pfahl sei 3,0 m im Erdreich eingegraben und habe oberhalb der Erde einen gußeisernen Pollerkopf von 0,6 m Höhe, um den beim Bremsen des Kahnes sich das Seil legen kann. Zur Vereinfachung der Festigkeitsberechnung sei der Pfahl als eingespannt betrachtet. Die Schiffstaue haben einen Durchmesser von ungefähr 5 cm. Runde geteerte Seile aus badischem Schleißhanf von 52 mm ⌀ sind für eine Arbeitslast von 2122 kg und geteerte Kabelseile aus badischem Schleißhanf von 59 mm ⌀ für eine Arbeitslast von 4550 kg bestimmt. Rechnet man mit einer gelegentlichen Ueberlastung der Taue bis auf 6000 kg und einem Hebelarm von 60 cm für den Seilzug, dann ist das Biegungsmoment auf den Pfahl: M = 6000 ∙ 60 = 360000 cmkg. Betrachtet man diese Zahlen im Rahmen der Gleichung: P\,.\,s=\frac{m\,v^2}{2}, wo m=\frac{600000}{9,81}, v = 0,45 m/Sek., v2 = 0,2, dann wird: P\,.\,s=\frac{600000\,.\,0,2}{9,81\,.\,0,2}\,\sim\,6000\mbox{ mkg.} Für P = 6000 kg, muß s = 1,0 m sein. Wenn auch in Wirklichkeit der Kahn auf einem Wege von s = 30 bis 50 m gebremst wird, so soll hier doch mit s = 1,0 m gerechnet werden, weil das Bremsen ruckweise geschieht. Die Pfähle müssen also mindestens ein Biegungsmoment von M = 360000 cmkg aushalten können. Berechnung der Pfähle. Textabbildung Bd. 328, S. 171 Abb. 1. Aufsuchen des Nullinienabstandes x (Abb. 1). Die Nullinie wird den Querschnitt so teilen, daß sieben Eisen in der Zugzone und fünf in der Druckzone liegen. Der Eisenquerschnitt eines R E von 2,8 cm ⌀ ist fe = 6,16 qcm, c = 16 ∙ sin 30° = 8,0 cm, d = 16 ∙ cos 30° = 16 ∙ 0,87 = 13,92 cm, e4 = 20 cm, e3 = e4 + c = 28 cm, e2 = e4 + d = 33,92 cm, e1 = 36 cm, e ∙ 7 ∙ fe = fe ∙ e1 + 2 fe ∙ e2 + 2 fe ∙ e3 + 2 fe ∙ e4,      7 ∙ e = 36 + 67,84 + 56 + 40 = 199,84,          e = 28,55 cm.          e'1 = 4 cm e'2 = e4 – d = 20 – 13,92 = 6,08 cm,          e'3= e4– e = 20 – 8 = 12 cm, e' ∙ 5 ∙ fe = fe ∙ e'1 + 2 fe ∙ e'2 + 2 fe ∙ e'3,        5 e' = 4,0 + 12,16 + 24,0 = 40,16 cm,           e' = 8,032 cm. Zugspannung im Eisen Z = 7 ∙ fe ∙ σ'e (Abb. 2) im Abstand e = 28,55 cm von der oberen Druckfaser, Druckspannung im Eisen D1 = 5 ∙ fe ∙ σ'e im Abstand e' = 8,03 cm von der oberen Druckfaser. Die Druckspannung im Beton D2 wird dargestellt durch den Inhalt eines Zylinderhufes, dessen Grundriß kleiner als der halbe Pfahlquerschnitt ist (Abb. 3). Textabbildung Bd. 328, S. 172 Abb. 2. Textabbildung Bd. 328, S. 172 Abb. 3. Die Hufkante sei = 2y, die Höhe des Grundflächenbogens = x und die Höhe des Hufes = σb. Dann wird D_2=\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,.\,\pi}{180}\right]. Die Summe der Druckspannungen muß gleich der Summe der Zugspannungen sein, weil ∑H = 0 ist, folglich D1 + D2= Z, 5\,.\,f_e\,.\,{\sigma_e}'+\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right]=7\,.\,f_e\,.\,\sigma_c. Um der Gleichung das Bild der Allgemeinheit zu wahren, soll die Bezeichnung 5 fe = f'e, 7 fe = fe eingeführt werden, dann lautet sie: {f_e}'\,{\sigma_e}'+\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right]=f_e\,.\,\sigma_e. (1) Die Dehnungen verhalten sich wie die Abstände von der neutralen Faserschicht: \frac{\epsilon_b}{\epsilon_e}=\frac{x}{e-x}, \frac{\epsilon_b}{{\epsilon_e}'}=\frac{x}{x-e'}. Ferner ist \epsilon_b=\frac{\sigma_b}{E_b}, \epsilon_e=\frac{\sigma_c}{E_e}, {\epsilon_e}'=\frac{{\sigma_e}'}{E_c}, \frac{E_e}{E_b}=n=15 oder \frac{\sigma_b}{E_b}\,.\,\frac{E_e}{\sigma_e}=\frac{x}{e-x}=\frac{n\,.\,\sigma_b}{\sigma_c}, \frac{\sigma_b}{E_b}\,.\,\frac{E_e}{{\sigma_e}'}=\frac{x}{x-e'}=\frac{n\,.\,\sigma_b}{{\sigma_e}'}, \sigma_e=\frac{n\,\sigma_b\,(e-x)}{x}, {\sigma_e}'=\frac{n\,\sigma_b\,(x-e')}{x} Diese Werte setzt man in die Hauptgleichung (1) ein: \frac{{f_e}'\,.\,n\,\sigma_b\,(x-e')}{x}+\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right]=\frac{f_e\,n\,\sigma_b\,(e-x)}{x}, y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}=3\,n\,[f_c\,(c-x)-{f_e}'\,(x-e')] Hier ist y2 = r2 – (r – x)2 und sin \mbox{sin}\,\varphi=\frac{y}{r}. Man findet x durch Probieren. Nun muß das äußere Biegungsmoment von dem Widerstandsmoment aufgehoben werden. Bezieht man die Druckkräfte auf die Achse von Z, so bekommt man: M = D1 (e – e') + D2 (e – b), D_1={\sigma_e}'{f_e}'=\frac{n\,{f_e}'\,\sigma_0\,(x-e')}{x} D_2=\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right] M=\frac{\sigma_b}{3\,x}\,\left[y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right]\,(e-b)+\frac{n\,{f_e}'\,\sigma_b\,(x-e')\,(e-e')}{x} . 3) woraus die Druckbeanspruchung des Betons in kg/qcm folgt: \sigma_b=\frac{M\,.\,3\,x}{\left[y\,(y\,(3\,r^2-y^2)+3\,r^2\,(x-r)\,\frac{\varphi\,\pi}{180}\right]\,(e-b)+3\,n\,{f_e}'\,(x-e')\,(c-e')} Dann wird die Zugbeanspruchung des Eisens in kg/qcm \sigma_e=\frac{\sigma_b\,n\,(e-x)}{x} und die Druckbeanspruchung des Eisens in kg/qcm {\sigma_e}'=\frac{\sigma_b\,n\,(x-e')}{x} Für den Pfahl von 40 cm ⌀ wird r = 20 cm. Es war angenommen: fe = 7 ∙ 6,16 qcm der Eisenquerschnitt in der Zugzone, f'e = 5 ∙ 6,16 qcm der Eisenquerschnitt in der Druckzone. Aus der Gleichung 2 bestimmt man hiernach x durch Probieren. Es ergibt sich: x = 16,82 cm. y2 = r2 – (r – x)2 = 400 – 3,182 = 389,89, y = 19,74 cm, 3 r2– y2 = 1200 – 389,89 =810,11, \mbox{sin}\,\varphi=\frac{y}{r}=\frac{19,74}{20}=0,987, φ = 80,83°, \frac{\varphi\,\pi}{180}=1,41, e' = 8,03 cm e = 28,55 cm, x – e' = 16,82 – 8,03 = 8,79, e – e' = 28,55 – 8,03 = 20,52 cm, e – b = 2855 – 4,0 = 24,55 cm, e – x= 28,55 – 16,82 = 11,73. Dann wird für σb = 40 kg/qcm gleich der maximalzulässigen Betonspannung und n = 15 gemäß Gleichung 3: M=40\,\frac{(16000-5380)\,24,55+3\,.\,83380}{3\,.\,16,82}=405000\mbox{ cmkg.} M = 405000 cmkg. Im Vergleich mit einem kiefernen Rundpfahl von 40 cm ⌀ M = W ∙ kb = 6283 ∙ 60 = 376980 cmkg. \sigma_e=\frac{\sigma_b\,.\,n\,(e-x)}{x}=\frac{40\,.\,15\,.\,11,73}{16,82}=\mbox{ rd. }420 kg/qcm         Zugbeanspruchung des Eisens. {\sigma_e}'=\frac{\sigma_b\,.\,n\,(x-e')}{x}=\frac{40\,.\,15\,.\,8,79}{16,82}=\mbox{ rd. }320 kg/qcm         Druckbeanspruchung des Eisens. Die Eisenbeanspruchungen bleiben weit unter dem zulässigen Maß. Will man das Eisen ausnutzen, dann hat man den Pfahldurchmesser zu vergrößern und den Eisenquerschnitt zu verringern. G. Ewerding. Bekämpfung des Stein- und Kohlenfalls im Bergbau. Die Arbeiten der preußischen Stein- und Kohlenfallkommission lenkten die Aufmerksamkeit besonders auf die Gewinnungsarbeiten, da diese gerade im Steinkohlenbergbau die meisten Opfer fordern. So wurde der „systematische“ Ausbau hier eingeführt, späterhin von Westfalen aus der „nachgiebige“. Durch die Einführung des systematischen Ausbaus sind z.B. auf den königlichen Saargruben die Unfälle durch Stein- und Kohlenfall in den letzten zehn Jahren annähernd auf die Hälfte zurückgegangen. Aber auch eine richtige Auswahl geeigneter Abbau- und Gewinnungsmethoden, besonders im Stein- und Braunkohlenbergbau, ist von besonderer Wichtigkeit. Vorzüglich für den ersteren ist es als ein wesentlicher Fortschritt der modernen Bergtechnik anzusehen, daß sie durch den planmäßigen „Bergeversatz“ und den „Spülversatz“ Mittel und Wege zur Beschränkung und völligen Beseitigung der Gefahren geschaffen hat. Beim Spülversatz bewirken die von Tage her unter Zumischung von Wasser durch Rohrleitungen eingespülten feinkörnigen Massen nach ihrer Abtrocknung eine ebenso dichte, wie vollkommene und feste, tragfähige Ausfüllung der Hohlräume. Die Spülversatzmassen geben dem Gebirgsdruck nur unwesentlich, bei Sandversatz z.B. höchstens 14 v. H., nach, während der trockene Bergeversatz bis zu 40 und 50 v. H. seiner ursprünglichen Stärke allmählich zusammengepreßt wird. Neben dem systematischen Grubenausbau und dem Spülversatz und in vorteilhafter Weise diese ergänzend üben veränderte Abbaumethoden sowie das Vordringen der Maschine bis zu den äußersten Ausläufern der bergmännischen Gewinnung durch die Einschränkung oder den Ersatz der Schießarbeit in der Kohle einen günstigen Einfluß auf die Stein- und Kohlenfallgefahr aus. Mit der Erkenntnis der nachteiligen Folgen, welche die Durchörterung des Gebirgskörpers mit zahlreichen in kurzen Abständen voneinander verlaufenden Strecken und Streckenkreuzurigen bei der früher üblichen Einteilung der Baufelder in viele einzelne Arbeitspfeiler auf die Auslösung des Gebirgsdruckes, die Haltbarkeit des Grubenausbaues, wie auf die Gas- und Staubentwicklung ausübten, reifte das Streben nach einer möglichsten Verringerung der freizulegenden Angriffsflächen. Damit war der Weg gewiesen zu jener Konzentration des Abbaubetriebes, wie sie sich beim Steinkohlenbergbau in den letzten zehn Jahren durch Verdrängung des Pfeilerbaues durch den Strebbau in Verbindung mit mechanischen Abbaufördereinrichtungen vollzogen hat. Die Vorteile des Strebbaues vor dem Pfeilerbau liegen in dem Fortfall einer großen Zahl von Abbaustrecken, die beim Pfeilerbau eine Zeitlang für die Förderung offen erhalten werden müssen, ferner in der Möglichkeit, ohne vorbereitende Auffahrung von Förderstrecken gleich von einer wagerechten oder einer geneigten Baufeldstrecke („Grundstrecke“ oder „Bremsberg“) aus mit der Auskohlung beginnen und mit deren Fortschreiten die ausgekohlten Räume sofort wieder leicht verfallen zu können. Bei den verschiedenen Arten des Strebbaues mit langgestreckten Abbaustößen („breitem Blick“) von 40 bis 100 m Breite können heute vor letzteren in einer einzigen Reihe Arbeitergruppen von 20 bis 50 Mann beschäftigt werden, wohingegen früher nur je 4 bis 10 Mann in den einzelnen Pfeilern tätig waren. So erleichtert diese Abbaumethode an Stelle der früher vielfach verzettelten Kohlengewinnung nicht nur die Aufsichtführung, die Selbstkontrolle und die Anlernung ungeübter Arbeiter unter der Anleitung erfahrener Kohlenhauer, sondern sie schafft auch einen wesentlich schneller fortschreitenden und dadurch gegen Stein- und Kohlenfall gesicherteren Vertrieb. Besonders die neuesten Errungenschaften auf dem Gebiete der maschinellen Gewinnungsarbeit und der Abbaufördereinrichtungen beim Steinkohlenbergbau, der Schrämmaschinen- und Abbauhämmerbetrieb einerseits, sowie der Schüttelrutschenbetrieb andererseits, haben einen günstigen Einfluß auf die Bekämpfung der Stein- und Kohlenfallgefahr gehabt, wie überhaupt jeder maschinelle Gewinnungsbetrieb zu einer Ersparung an menschlichen Arbeitskräften und zu einer Einschränkung der Schießarbeit führt, deren Gefährlichkeit und ungünstige Folgewirkungen namentlich in bezug auf die Erschütterung der Arbeitsstöße und des Ausbaues nicht unterschätzt werden dürfen. [Aus der Festrede von Bergrat Prof. Dr. Tübben an der Bergakademie Berlin, 1913.] –––––––––– Elektrische Fernmeldung von Wasserstandsschwankungen in kleinen Intervallen. Das Bedürfnis nach einer genauen und fortlaufenden Aufzeichnung der Wasserspiegelschwankungen in großen Staubecken hat die Siemens & Halske A.-G., Wernerwerk, veranlaßt, der Konstruktion von Apparaten näher zu treten, welche nicht wie ihr bereits seit Jahren bekannter und bewährter elektrischer Wasserstandsfernmelder nur in Intervallen von 5 cm eine Anzeige bewirkt, sondern wesentlich feinere Ablesungen ermöglichen. Derartige Apparate sind besonders in Stauanlagen mit ausgedehnten Wasserflächen erforderlich, wo schon bei geringen Höhenunterschieden bedeutende Wassermengen in Frage kommen, deren Schwankung möglichst genau gemessen werden soll. Der Gebeapparat wird nach Bedarf für 2, 2,5 oder 5 mm Anzeigeintervalle eingerichtet. Ein Schwimmer aus Kupferblech von etwa 60 cm ⌀ nimmt die Schwankungen des Wasserspiegels auf und überträgt diese durch ein dünnes Drahtseil, das durch ein Gegengewicht gespannt erhalten wird, auf ein Seilrad. Auf der Achse dieses Seilrades sind drei gezahnte Schalträder befestigt, welche um ⅓ der Zahnteilung zueinander versetzt sind. Durch Drehung der Schalträder werden mit Hilfe dreier Hebel nacheinander drei Federkontakte derart betätigt, daß stets einer dieser Kontakte geschlossen ist. Die Aufeinanderfolge der Kontakte ist vom Drehungssinn der Schalträder, daher also auch von dem Fallen oder Steigen des Schwimmers, abhängig. Zur Verbindung des Gebers mit dem Empfänger sind drei Leitungen erforderlich, die an die drei Kontaktfedern des Gebers angeschlossen werden; als Rückleitung dient die Erde. Der Empfänger besteht im wesentlichen aus drei Elektromagnetpaaren, deren Schenkel im Winkel von 60° gegeneinander angeordnet sind. Zwischen den Polschuhen – drehbar angeordnet – befindet sich ein Anker, dessen Bewegung mittels einer eingängigen Schnecke und eines Schneckenrades auf den Zeiger übertragen wird. Bei registrierenden Apparaten wird durch das Zeigerrad außerdem noch eine Zahnstange auf- und abbewegt, die eine Schreibfeder trägt. Die zum Betriebe nötige Stromquelle kommt beim Empfänger zur Aufstellung. Da von den drei Kontakten des Gebers immer einer geschlossen ist, und die Justierung so erfolgt, daß eine Stromunterbrechung nicht eintreten kann, so fließt ein Strom, dessen Stärke etwa 35 bis 40 Milliamp. beträgt, dauernd in einer der Leitungen, es wird also stets ein Elektromagnetpaar erregt sein und den Weicheisenanker zwischen seinen Polschuhen festhalten. Die Anwendung von Ruhestrom ist wesentlich, da hierdurch Verstellungen des Ankers durch Erschütterungen oder durch äußere Einflüsse, z.B. bei Freileitungen durch atmosphärische Entladungen ausgeschlossen sind. Der Ruhestrombetrieb gewährleistet außerdem eine stete Kontrolle der Leitungsanlage, da bei Drahtbruch ein besonderes, im Empfänger eingebautes Relais einen Alarmstromkreis schließt, wodurch die Störung angezeigt wird. Drehen sich im Geber die Schalträder in irgend einem Sinne, so werden die Kontakte nacheinander betätigt, und zwar derart, daß nach Schluß eines Kontaktes der voraufgegangene geöffnet wird. Dadurch werden nacheinander die Elektromagnete erregt bzw. stromlos, und der Anker sowie der Zeiger in eine dem Drehsinn der Schalträder entsprechende Drehung gebracht. Zum Schluß sei noch erwähnt, daß eine Anlage der vorbeschriebenen Art unter anderem auch für die Talsperre der Stadt Gotha in Tambach geliefert wurde, wo sie sich seit einigen Jahren in ununterbrochenem Betriebe aufs beste bewährt hat. L. Helf. –––––––––– Betriebsmäßige Dampfverbrauchskontrolle an Turbinen. Bei der elektrischen Energieverteilung in weitverzweigten Netzen ist es allgemein üblich, die verbrauchte Energie durch Aufstellung von Zählern zu messen. Eine Messung der im Dampf enthaltenen Energie wird selten oder mangelhaft durchgeführt. Undichte Leitungen und Absperrorgane können hier im Verlaufe eines Jahres große Verluste bringen. Dampfzähler werden aber wegen des hohen Preises keine allgemeine Verwendung finden. Bei Dampfturbinen kann nun leichter eine fortlaufende Kontrolle ausgeführt werden. Der Dampfverbrauch (Gsec) wird hier allgemein nach der Gleichung bestimmt: G_{sec}=C\,F_{\mbox{min}}\,\sqrt{\frac{p_1}{v_1}}. Fmin = engster Querschnitt des Leitapparates in qm, p1 = Druck in at abs. unmittelbar vor dem Leitapparat, C= Turbinenkonstante bei Dampftemperaturen von 250 bis 300° gleich 206 bis 208. v1 ergibt sich aus der Gleichung: v_1=0,0047\,\frac{T}{p_1}-0,075\,\left(\frac{273}{T}\right)^{\frac{10}{3}}+0,001. T ist hier die absolute Temperatur vor dem Leitapparat. Dieses Verfahren wurde nun benutzt, um den Maschinenbetrieb der Ferdinandgrube in Kattowitz einer eingehenden wirtschaftlichen Untersuchung zu unterziehen, besonders wurde der Dampf verbrauch zweier 1000 KW-Turbinen fortlaufend festgestellt. Die Genauigkeit dieser Betriebskontrolle ist hauptsächlich von der Kenntnis des Düsenquerschnitts abhängig. Dabei hat sich aber gezeigt, daß es nicht zulässig ist, mit den von der Turbinenfabrik festgestellten Werten zu rechnen. Mit diesen Angaben erhielt man bei den mehrere Monate lang durchgeführten Versuchen einen außerordentlich hohen Dampfverbrauch, dessen Richtigkeit durch Versuche mit einem Hallwachs-Zähler in Frage gestellt wurde. Bei der Oeffnung der Turbine ergab sich eine starke Verengung des Düsenquerschnitts bis zu 28 v. H. Das Bronzematerial der Düse war brüchig und schwammartig aufgetrieben. Bei jeder der beiden Turbinen war eine der dauernd im Betriebe befindlichen Düsen vollkommen durch einen Fremdkörper verstopft. In dem einen Falle war es ein Stück einer zerbrochenen Ventilspindel, im anderen Falle war es ein Fremdkörper unbekannter Herkunft. Die bronzenen Düsen wurden durch Nickelstahl ersetzt. Bei einer Turbine mußte die bronzene Beschaufelung des Hochdruckteiles durch Nickelstahlschaufeln ersetzt werden. Nach diesen Ausbesserungen wurden die Dampfmessungen wiederum aufgenommen und es ergab sich nun ein kleinerer Dampfverbrauch, er fiel von 13,2 auf 11,4 kg-KW/Std. Die Verschlechterung des Wirkungsgrades durch Verschleiß der Schaufeln innerhalb vier Jahren betrug 16 v. H. Aus diesen Darlegungen ist ersichtlich, daß die Dampfverbrauchsmessungen durch die Veränderung des Düsenquerschnittes unsicher wird. Sollte aber die Praxis auf absolute Genauigkeit der Dampfverbrauchszahlen Wert legen, so müßten in den Stillstandspausen die Düsenquerschnitte nachgeprüft werden. [Zeitschr. für das gesamte Turbinenwesen 1912, S. 442 bis 445.] A. W. –––––––––– Pankratisches Fernrohr. Für die Beobachtung mit Fernrohren bei klarer, ruhiger Luft ist eine starke Vergrößerung vorteilhaft, da man um so mehr Einzelheiten wahrnehmen kann, je stärker die Vergrößerung ist. Dagegen kann man die Vorteile einer starken Vergrößerung bei trüber, unruhiger Luft häufig nicht voll ausnutzen, da einerseits die Bildhelligkeit im Instrument in diesem Fall häufig nicht ausreicht, und andererseits das Flimmern der Luft, das bei ungleichmäßig erwärmten Luftschichten vorkommt, proportional der Vergrößerung gesteigert wird, so daß die sonst eventl. im Bilde noch vorhandenen Einzelheiten wegen der schnellen und starken Bewegung des Bildes nicht erkannt werden können. Für die allgemeine Benutzung eines Fernrohres bei jeder vorkommenden Witterung ist es daher von großem Vorteil, wenn das Fernrohr so eingerichtet ist, daß man es durch einen Wechsel in der Vergrößerung den verschiedenen Verhältnissen anpassen kann. Für solche Fälle sind Fernrohre hergestellt, in die mit Hilfe eines revolverartigen Mechanismusses Okulare von verschiedenen Brennweiten und infolgedessen von verschiedenen Vergrößerungen eingeschaltet werden können. Natürlich ist es auf diese Weise nur möglich, die Vergrößerung sprungweise zu ändern; auch ist die Anzahl der verschiedenen Vergrößerungen eine beschränkte. Es ist aber auch möglich, bei einem Fernrohr die Vergrößerung kontinuierlich zu verändern, und zwar wird das auf folgende Weise erreicht: Ein terrestrisches Fernrohr muß eine Vorrichtung haben, durch die das Bild richtig gestellt wird. Für den vorliegenden Zweck wird dies erreicht durch Einschalten eines Linsensystems U zwischen Objektiv O und Okular o, das die Bildebene B E1 des Objektivs reell in der Bildebene B E2 des Okulars abbildet. Durch Verschieben dieses Umkehrsystems kann man das Größenverhältnis zwischen dem Objektivbild und dem Okularbild beliebig ändern. Allerdings muß dann auch der Abstand zwischen diesen beiden Bildebenen geändert werden; das Fernrohr erhält also eine variable Länge. Bezeichnet man den Abstand der Objektivbildebene von dem ihr zugekehrten Brennpunkt des Umkehrsystems mit x, den der Okularbildebene von dem ihr zugekehrten Brennpunkt mit x' und die Brennweite des Umkehrsystems mit f, so sind die Werte dieser Größen durch folgende Formel bestimmt: x . x' = f2. Der Abstand der Bildebenen des Okulars von der des Objektivs ist dann naturgemäß x + x' + 2 f. wenn die Dicke des Umkehrsystems = 0 ist. Textabbildung Bd. 328, S. 175 Hieraus ist ohne weiteres zu ersehen, daß bei einer Aenderung von x und x' dieser Abstand sich ändert. Ist beispielsweise die Größe x = 0, so muß die Größe x' = ∞ sein, damit f einen endlichen Wert behalten kann. Ist dagegen x = f, so muß x' ebenfalls = f sein. Es ist aber möglich, die Länge des Fernrohrs mit veränderlicher Vergrößerung konstant zu halten. In diesem Fall muß die Größe f entsprechend mit geändert werden, und das wird dadurch erreicht, daß man das Umkehrsystem U aus zwei Linsenkombinationen zusammensetzt, deren gegenseitiger Abstand veränderlich gemacht wird. Mit der Veränderung des Abstandes ändert sich auch die Brennweite des Gesamtsystems und kann also jederzeit so bemessen werden, daß der Abstand zwischen B B1 und B E2 eine konstante Größe bleibt. Diese Einrichtung ist der Firma Goerz patentiert. Ein solches Fernrohr mit veränderlicher Vergrößerung – ein pankratisches Fernrohr – erhält meistens einen konaxialen Ring, durch dessen Drehung das Umkehrsystem als Ganzes zwischen den beiden Bildebenen hin- und hergeschoben wird, während gleichzeitig seine beiden Linsensysteme ihren Abstand entsprechend ändern. Blickt man in ein solches Fernrohr hinein, während man den Ring dreht, so verändert das Bild seine Größe; der Beobachter hat alsdann den Eindruck, als ob das Bild sich von ihm fortbewege oder sich ihm nähere. Dr. v. Hofe. –––––––––– Die Wasserversorgung von Groß-Berlin. Von R. Haack. Auf der Versammlung des Royal Institute of Public Health, die letzten Sommer in Berlin tagte, berichtete Verfasser über dieses Thema. Bei einer Bevölkerungszahl von etwa 3 ½ Mill. beläuft sich der Wasserverbrauch von Groß-Berlin auf etwa 136 Mill. cbm im Jahr. Fast das ganze Wasser ist Grundwasser und wird durch ausgedehnte Brunnenanlagen rings um Berlin dem Untergrund entnommen. Es ist anzunehmen, daß in den das alte Odertal ausfüllenden Sanden mehr als 40 mal die Wassermenge vorhanden ist, die heute von Groß-Berlin jährlich verbraucht wird. Das Niederschlagsgebiet der Spree umfaßt etwa 10000 qkm. Die dem Grundwasser in diesem Gebiete zufließende Wassermenge beträgt jährlich etwa 1140 Mill. cbm oder 37 cbm i. d. Sek. Die Spree führt namentlich im Sommer fast nur Grundwasser ab; daher entsprechen diese 37 cbm i. d. Sek. der mittleren Wasserführung des Flusses. Im Flußgebiet der Spree wird folglich im Jahre etwa achtmal mehr Grundwasser gebildet, als Groß-Berlin zur Wasserversorgung braucht; ⅞ bleiben demnach für die Schiffahrt übrig. Die Grundwasserströmung in der Richtung des Flusses ist nicht größer als sein Gefälle, sie beträgt auf eine Länge von etwa 37 km nur 3 m. Dagegen ist quer zum Flusse die Strömung sehr stark, weshalb man häufig die Brunnengalerie parallel zum Fluß niederbringt. Die Tiefe der Brunnen beträgt 25 bis 30 m oder noch mehr. Es werden fast stets die tiefen Wasser gehoben, die dem Boden vor langen Jahren als Niederschlagswasser zugeführt wurden; dies zeigt auch die fast durchweg gleiche Temperatur. Der tägliche Wasserverbrauch auf den Kopf der Bevölkerung beträgt etwa 100 l, mit Schwankungen von 50 bis 125 l, je nach der Wohngegend. Das Müggelseewerk der Stadt Berlin, das größte Grundwasserwerk, besitzt drei Brunnengalerien mit einer Gesamtlänge von etwa 9 km. Jeder der 360 Brunnen ist von dem anderen etwa 25 m entfernt; ähnlich liegen die Verhältnisse bei den anderen Werken in den zu Groß-Berlin gehörenden Gemeinden. Die Beschaffenheit des Wassers ist überall gut und nur wenig verschieden. Auch in Zukunft ist die Versorgung von Groß-Berlin mit gutem Trinkwasser gesichert. [Chemiker-Zeitung 1912, S. 1359.] Dr. Sander.