Titel: | Die Drahtseilbahnen. |
Autor: | Stephan |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 533 |
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Die Drahtseilbahnen.
Von Regierungsbaumeister Stephan.
(Fortsetzung von S. 506 d. Bd.)
Die Drahtseilbahnen.
Die Befestigung der Fördergefässe am Seil erfolgt entweder durch Aufpressen
zweier Muffen, zwischen denen das Wagengehänge an einem Auge frei beweglich hängt,
oder besser indem um das Seil ein Stahlband gelegt wird, das mit dem Wagengehänge
verbunden ist.
Da selbsttätige Beladungsvorrichtungen sehr umständlich ausfallen, so verringert man
die Seilgeschwindigkeit auf etwa 0,8 bis 1,1 m/sek, wobei dann die Be- und Entladung von Hand sehr
bequem erfolgen kann. Naturgemäss muss die Grösse der einzelnen Ladung so bemessen
sein, dass sie von einem Arbeiter noch ohne Schwierigkeiten bewegt werden kann. Zur
Entladung können auch Anschläge an beliebiger Stelle der Bahn angebracht werden, die
das Auskippen der Förderkübel bewirken. Fig. 20 gibt
eine gute Veranschaulichung des einfachen Betriebes und der ganzen Anordnung. Die
hier dargestellte Entladestation einer von Bullivant
& Co. für Ceylon ausgeführten Bahn von 4,8 km Länge
zeigt auch die Art der Anspannung des Seiles durch eine Winde vermittels eines
Flaschenzuges. Die Beladestation darf natürlich ebenfalls nur eine halbumspannte
Antriebscheibe haben.
Textabbildung Bd. 319, S. 533
Fig. 20. Entladestation einer Seilbahn mit festen Fördergefässen.
Hierdurch ist die Leistungsfähigkeit der Anlage begrenzt, da z.B. nach Gleichung 20)
auf ein Seil von 1,5 cm Durchmesser, das 15000 kg/qcm Zugfestigkeit hat, bei 1 m/sek
Fördergeschwindigkeit nur 7,5 PS von einer mit Leder gefütterten Scheibe mit
Sicherheit übertragen werden können. Der Transport grösserer Mengen bergauf
verbietet sich dadurch von selbst. Dagegen kann diese Anordnung für die
Abwärtsförderung, die ja in der Mehrzahl der Fälle verlangt wird, sehr gute Dienste
tun, solange die Fördermenge nicht zu gross wird. Man geht damit höchstens bis zu 6
Tonnen in der Stunde.
Als grösster Nachteil des Systems gilt der Umstand, dass die Leistung der Anlage
nicht beliebig zu Zeiten grösserer Beanspruchung durch einfaches Aufgeben weiterer
Wagen erhöht werden kann. Da das Seil an der Stelle, wo ein Wagen befestigt ist,
nicht untersucht und vor Rost geschützt werden kann, so ist es nötig, die
Fördergefässe von Zeit zu Zeit zu versetzen.
Zur Förderung grosser Mengen und schwerer Einzellastenist unter allen Umständen
das deutsche System anwendbar, bei dem die durch das Zugseil mitgenommenen Wagen auf
besonderen Laufseilen rollen. Als Zugseile werden dieselben 6 litzigen
Stahldrahtseile im Albertschlag benutzt, wie bei den
Bahnen englischen Systems. Für die Laufseile wurden früher, wo man mit den
Einzellasten noch nicht so hoch ging, allein Spiralseile nach Fig. 21 mit 5500 bis 6000 kg/qcm
Zugfestigkeit genommen. Jetzt wählt man gewöhnlich Seile aus Patentgusstahldraht von
12000 oder 14500 kg/qcm Bruchfestigkeit die so stark gespannt werden, dass sie an der meist
beanspruchten Stelle noch 6 fache Sicherheit bieten; doch geht man bisweilen, wo es
darauf ankommt, den freien Durchhang so weit als möglich zu verringern bis auf nur
4,5 fache Sicherheit. Für die kleineren Durchmesser werden 19-drähtige Seile
verlegt, da man die Drahtstärke bei den ruhig liegenden Laufseilen nicht gern unter
4 mm annimmt, für die stärkeren Seile wird eine 37 drähtige Konstruktion vorgezogen,
damit die Drahtstärken auch nicht zu gross ausfallen; noch dickere Seile werden aus
61 Drähten geschlagen. Die nachfolgenden beiden Tabellen enthalten die Einzelheiten
über die Konstruktion der gewöhnlich vorkommenden Seile nach den Angaben von Felten & Guilleaume.
Textabbildung Bd. 319, S. 533
Fig. 21. Spiralseil.
19 drähtige Spiralseile.
Durch-messer d
Draht-stärke δ
Quer-schnitt F
Gewichtq
grössteLänge
22 mm
4,4 mm
2,89 qcm
2,42 kg/m
390 m
23
4,6
3,16
2,65
350
24
4,8
3,44
2,90
320
25
5,0
3,73
3,13
300
26
5,2
4,04
3,40
280
27
5,4
4,35
3,65
260
28
5,6
4,68
4,00.
235
29
5,8
5,02
4,25
220
30
6,0
5,37
4,55
205
37 drähtige Spiralseile.
Durch-messer d
Draht-stärke δ
Quer-schnitt F
Gewichtq
grössteLänge
27 mm
3,85 mm
4,31 qcm
3,65 kg/m
490 m
28
4,0
4,65
3,9
450
29
4,14
4,98
4,2
420
30
4,28
5,32
4,5
390
31
4,42
5,68
4,8
370
32
4,57
6,07
5,2
340
33
4,71
6,45
5,45
320
34.
4,85
6,84
5,75
310
35
5,0
7,26
6,1
290
36
5,14
7,38
6,45
270
37
5,28
8,10
6,85
260
38
5,42
8,56
7,2
250
39
5,57
9,02
7,6
230
40
5,71
9,47
8,0
220
41
5,85
9,94
8,4
210
42
6,0
10,46
8,8
200
Zu bemerken ist noch, dass Drähte über 5,2 mm Stärke in
der ganz harten Qualität von 14500 kg/qcm Festigkeit nicht hergestellt werden. Die Länge
der in einem Stück zu liefernden Seile ist durch die Bedingung begrenzt, dass
Lötstellen in dem Seil nicht vorkommen dürfen. Felten
& Guilleaume machen die 19 drähtigen Seile aus
Drähten von 49–50 kg Einzelgewicht, die 37-drähtigen aus solchen von 47 bis 48 kg
Einzelgewicht; damit ergeben sich die in der letzten Spalte der Tabellen
aufgeführten Zahlen. Von anderen Firmen werden meist nur Drähte von 40 kg Gewicht
zur Verseilung genommen, die grösstmögliche Seillänge wird dann aus den obigen
Zahlen durch Herabsetzung um 20 bezw. 16 v. H. erhalten.
Textabbildung Bd. 319, S. 534
Fig. 22. Verschlossenes Seil.
Textabbildung Bd. 319, S. 534
Fig. 23. Simplexseil.
In neuerer Zeit wird vielfach für Seile, die durch schnell aufeinanderfolgende,
grössere Einzellasten beansprucht werden, die verschlossene Konstruktion (Fig. 22)s. D.
p. J. 1904. 319, 185. angewendet, die
zuerst von Felten & Guilleaume eingeführt wurde. Sie bietet den Vorzug einer vollkommen
glatten Oberfläche und infolgedessen einer gleichmässigeren Verteilung des
Raddruckes auf die Lauffläche. Ferner ist der Material-Querschnitt wesentlich
grösser als bei gleich starken Spiralseilen, im Mittel nur 12,5 v. H., kleiner als
der volle Querschnitt \frac{\pi}{4}\,d^2, so dass ein Seil von 12000 kg/qcm
Bruchfestigkeit annähernd dieselbe Zugkraft verträgt wie ein gleich starkes
Spiralseil von 14500 kg/qcm Festigkeit. Eine Tabelle dieser grobdrähtigen Laufseile ist in der
„Hütte“ I, Seite 658 abgedruckt. Bei der eigenartigen Konstruktion ist
eine Vermeidung von Lötstellen wie bei den Spiralseilen nicht erforderlich, die zu
liefernde Länge hängt lediglich von Transportrücksichten ab.
Textabbildung Bd. 319, S. 534
Fig. 24. Seilkupplung.
Besonders vorteilhaft erweisen sich diese Seile noch bei scharfen Uebergängen der
Bahntrace über Bergkuppen, wo der nach abwärts gerichtete Zug des Zugseiles noch den
Raddruck der Wagen ganz erheblich erhöht. Vor Einführung der verschlossenen Seile
half man sich bisweilen in besonders extremen Fällen dadurch, dass die Spiralseile
mit gusseisernen Schutzschienen belegt wurden, die von Zeit zu Zeit erneuert werden
mussten. Es war dies selbstverständlich nur ein Notbehelf, um den schnellen
Verschleiss der Seile an jenen Stellen zu verhindern.
Textabbildung Bd. 319, S. 534
Fig. 25. Seilkupplung aus Ringseilen.
Ein Nachteil haftet den verschlossenen Seilen an, der nämlich, dass ein im Innern
etwa auftretender Drahtbruch auch bei sorgfältiger Untersuchung nicht bemerkbar ist.
Vermieden wird dieser Uebelstand bei dem von Ellingerkonstruierten Simplexseil (Fig.
23), das nur aus einer einzigen Lage von Drähten besteht. Es bietet alle
Vorzüge eines verschlossenen Seiles und ist ausserdem dadurch ausgezeichnet, dass
alle Drähte sich in derselben Lage befinden,
während bei den anderen Konstruktionen die äusseren Drähte durch die darüber
hinwegrollenden Wagen allmählich gestreckt werden, so dass mit der Zeit nur noch die
Kerndrähte den Zug der Spannvorrichtung übertragen und infolgedessen leicht reissen.
Eine Zusammenstellung der Simplexseile enthält die folgende Tabelle nach? den
Angaben von Felten & Guilleaume.
Simplexseile.
Seildurch-messer dmm
Durchmesser desHohlraumes d'mm
Drähte-
Quer-schnitt Fqcm
Gewicht qkg/m
22
9
12
2,82
2,4
23
10
12
3,02
2,5
24
10
12
3,54
2,87
25
10
12
3,90
3,10
26
10
12
4,08
3,43
27
10
12
4,44
3,74
28
10
12
4,88
4,05
29
10
12
5,28
4,46
30
10
12
5,94
4,87
31
10
12
6,36
5,21
32
10
12
6,60
5,45
33
10
12
6,96
5,77
34
12
14
7,25
6,06
35
12
14
7,52
6,21
36
12
15
8,12
6,77
37
19
18
7,28
6,15
38
18
20
8,09
6,8
39
19
20
8,38
7,1
40
20
20
8,65
7,3
Textabbildung Bd. 319, S. 534
Fig. 26. Kupplung für Simplexseile.
Die Seile werden in zwei Qualitäten angefertigt aus weichem Stahl von 60 kg/qcm
Bruchfestigkeit und aus Patentgusstahl von 95 kg/qcm Bruchfestigkeit. Lötstellen sind
hier ebenfalls ohne nachteilige Bedeutung, so dass bei der herzustellenden Länge nur
auf die Transportfähigkeit Rücksicht zunehmen ist.
Zur Verbindung der einzelnen Seilstücke dienen Muffenkupplungen aus Gussstahl. Die
meist benutzte Konstruktion ist in Fig. 24 in
geschlossenem Zustande dargestellt. Die einzelnen Drähte des Spiralseiles werden,
nachdem die Muffenhälfte auf das Seil geschoben ist, auseinandergezogen und ohne
Anwendung von Säure gereinigt, worauf die vorher erwärmte Muffe mit einer harten
Metallkomposition ausgegossen wird. Die beiden zusammengehörigen Muffenhälften
werden dann durch einen Gewindebolzen mit Links- und Rechtsgewinde
zusammengeschraubt der um ein selbsttätiges Aufdrehen zu verhindern, noch durch
Stifte gesichert wird. In ähnlicher Weise werden die verschlossenen Seile
miteinander verbunden. Die Firma A. Bleichert & Co. vermeidet das Eingiessen der Komposition, indem sie
die einzelnen, in einem Kreis liegenden Drähte der Seile durch ringförmige
Stahlkeile gegen die Muffenwand drückt (Fig.
25).
Bei den Simplexseilen erfolgt die Verbindung durch Einschrauben eines
konischen Gewindedornes in das Seilende, so dass sich die Drähte gegen die
Muffenwand legen (Fig. 26).
Textabbildung Bd. 319, S. 535
Fig. 27. Tragschuh.
Textabbildung Bd. 319, S. 535
Fig. 28. Pendelnder Auflagerschuh.
Die durch das Einschrauben des Dornes entstandenen Lücken zwischen den einzelnen
Drähten werden wieder nach Erwärmung der Muffe mit Komposition ausgegossen, die sich
noch in eine Rille des Dornes legt, sodass sie festen Halt und Zusammenhang hat.
DerDorn muss je nach der Lage der Façondrähte Rechts- oder Linksgewinde haben;
beispielsweise müsste für Fig. 23 ein Dorn mit
Linksgewinde zur Verwendung gelangen, da sich anderenfalls die Drähte auf die Seite
legen würden.
Textabbildung Bd. 319, S. 535
Fig. 29. Pendelnder Auflagerschuh mit Tragrollen.
Textabbildung Bd. 319, S. 535
Fig. 30. Holzstütze mit drei Streben.
Die Stärke der Seile wird mit Rücksicht auf die Grösse der darauf verkehrenden Lasten
und ihre Häufigkeit gewählt. Das von den leeren Wagen befahrene Seiltrum wird meist
in Spiralkonstruktion ausgeführt. Unter normalen Betriebsverhältnissen kann es bei
Belastung mit etwa 150 kg 22–23 mm stark genommen werden, bei Belastungen von
200–250 kg 24–25 mm stark; bei noch grösseren Wagengewichten geht man bis 28 mm
Seilstärke, dem eine Belastung einschliesslich des Zugseilgewichtes von etwa 350 kg
entsprechen würde. Verkehren auf dem Seiltrum häufig Wagen, die Güter nach der
Ausgangsstation zurückbringen, so sind die Seile dementsprechend auf 30 und 32 mm
Durchmesser zu verstärken, letzteres, wenn regelmässig grössere Lasten
zurückgebracht werden. Das Trum für die beladenen Wagen wird bei Nutzlasten von etwa
200 kg meist 30 mm stark gewählt, bei 250–350 kg gewöhnlich 33 mm, bei Lasten von
350–450 kg 35 mm und bei 500–600 kg etwa 38 mm stark. Dabei ist die Ausführung als
Spiralseil gedacht, verschlossene Seile können 2 mm schwächer gehalten werden,
ausser wenn die Trace über Bergkuppen oder dergl. führt, wo infolge der starken
Richtungsänderung eine erhebliche Zugseilreaktion auftritt. Wird in solchen Fällen
ausnahmsweise nicht die verschlossene oder Simplexkonstruktion genommen, so ist das
Seil etwa 2 bis 3 mm zu verstärken. Bei vorübergehenden Anlagen können die obigen
Zahlen, die Mittelwerte aus zahlreichen Ausführungen bilden, um 1–2 mm
unterschritten werden, dagegen ist eine Erhöhung nötig, wenn die Wagen sehr dicht
hintereinander folgen. Ueber eine Nutzlast von 750 kg in einem Wagen geht man
ungern, einerseits, um die Seile nicht zu sehr anzugreifen, und andererseits, weil
der Durchhang auf der freien Strecke dann zu gross ausfällt.
Die Tragseile ruhen auf den Unterstützungen durch Vermittlung von gusseisernen
Tragschuhen (Fig. 27), die nach einem möglichst
grossen Halbmesser gekrümmt sind und je nach dem auf die Stützen zu übertragenden
Druck und der zu erwartenden grössten Durchbiegung des Seiles 0,6 bis 0,9 m Länge
haben. Damit das Seil, wenn der Wagen dicht vor der Stütze steht, sich nicht doch zu
scharf gegen die Spitze des Schuhe legt und dadurch im Lauf der Zeit dort beschädigt
wird, soll im ungünstigsten Falle die Richtungsänderung des Seiles an der Stütze
nicht mehr als 1 : 5 betragen, worauf besonders beim Uebergang der Bahn über
Bergrücken usw. zu achten ist, so dass dort häufig die Stützen in Entfernungen von
30 m bis zu 18 m herunter dicht beieinander stehen müssen. Bei grösseren Spannweiten
dürfen, damit die obige Bedingung erfüllt wird, beim unbelasteten Seil die beiden
Seilrichtungen um nicht mehr als 1 : 10 auseinandergehen. Bisweilen, bei ganz
steilen, plötzlich abfallenden Abhängen, ist eine solche Anordnung unmöglich; man
legt dann das Seil entweder in längere, entsprechend gebogene Schienen, die sehr
sorgfältig bearbeitet und geschmiert werden müssen, damit überhaupt noch eine
Bewegung des Seiles zur Ausgleichung der Spannungen stattfindet, oder man bringt
vorteilhafter zwei besonders lange, gegeneinander geneigte Auflagerschuhe auf
derselben Stütze an.
Zur Vermeidung schneller Abnutzung des Seiles über der Spitze des Schuhes haben Th. Otto & Comp. in Schkeuditz einen pendelnden
Auflagerschuh konstruiert, der im Prinzip der Roeschen
Unterstützung entspricht (Fig. 28). Da in vielen
Fällen, wo die Verwendung des Pendelschuhes in Frage kommt, die Rückwirkung des
Zugseiles eine sehr grosse ist, so werden zweckmässig bei oben geführtem Zugseil die
Tragrollen hierfür gleich an dem Schuh befestigt (Fig.
29).
Erwähnt sei noch, dass man an den Unterstützungsstellen die Wagen meist auf den
entsprechend überhöhten Tragschuhen laufen lässt. Man erreicht damit, dass
seitliches Herabfallen des Seiles ausgeschlossen ist, und beansprucht es ausserdem
wie auf der freien Strecke nur auf einer Seite.
Die Entfernung der Stützen von einander schwankt je nach der Anzahl und dem Gewicht
der einzelnen Wagen auf der glatten Strecke zwischen 60 bis 100 m,
beimUebergang über Taleinschnitte kommen grössere Spannweiten – in den
äussersten Fällen über 1000 m – vor. Die Stützen sind so hoch zu wählen, dass das
leere Zugseil im allgemeinen immer noch etwa 5 m vom Erdboden entfernt bleibt, so
lange das Terrain unter der Bahn für andere – meist landwirtschaftliche – Zwecke
benutzbar bleiben soll. Bei den normalen Stützenabständen entspricht dem eine
Stützenhöhe von 7 bis 8 m.
Gewöhnlich werden die Stützen, ausser wenn es sich um grosse Höhen oder besonders
schwere Lasten handelt oder wo auf ein gefälliges Aussehen Wert gelegt wird, aus
Holz hergestellt, häufig in der Weise, dass die Hauptpfähle etwa 1,5 m in das
Erdreich eingegraben und dann festgestampft werden. Zweckmässiger ist es, auch die
Holzstützen auf gemauerte Fundamente zu setzen, da hierdurch die Lebensdauer
ungefähr verdoppelt wird. Eine Zeichnung einer derartigen Stütze von etwa 7 m Höhe
gibt Fig. 30 nach einer Bleichertschen Ausführung. Der Holzbedarf hierfür stellt sich auf rund 2
cbm Rundholz und 1 cbm Kantholz. Bisweilen wird auch der Materialersparnis halber
die mittlere Strebe fortgelassen.
Textabbildung Bd. 319, S. 536
Fig. 31. Holzstütze mit Spannseilen.
Eine andere Anordnung hat J. Pohlig oft zur Verminderung
der Beschaffungskosten ausgeführt (Fig. 31). Die
Unterstützung hat statt vier nur zwei Tragpfosten und wird durch besonders
verankerte Spannseile in ihrer Stellung gesichert.
In ähnlicher Weise werden auch Eisenstützen montiert, dabei tut man zur Vereinfachung
der Aufstellung und Konstruktion gut, die Befestigung auf dem Fundamentblock nicht
durch Anker zu bewirken, sondern einfach die entsprechend verlängerten Tragsäulen in
das aus Stampfbeton herzustellende Fundament einzugiessen. Stützen über 20 m Höhe
werden in Deutschland selten noch aus Holz aufgeführt, man wählt dann meist
Eisenunterstützungen von quadratischem Querschnitt (vgl. Fig. 48 der Fortsetzung). Beansprucht werden die Stützen durch das
Gewicht der Seile und der Wagen, ferner durch den von der Anspannung der Seile
herrührenden senkrechten Druck nach Gleichung 7), der in Knickpunkten einen
erheblichen Betrag erreichen kann und schliesslich in wagerechter Richtung durch die
Reibungswiderstände der Tragseile in den Auflagerschuhen und den Winddruck. Das
Gewicht eiserner Stützen stellt sich für Höhen zwischen 6 und 15 m zu 160 kg/m bei normaler
Konstruktion; muss die Stütze aus besonderen Gründen kräftiger ausgeführt werden, so
vergrössert sich das Gewicht je nach der Höhe um etwa 150 bis 350 kg. Eine Stütze von 4 m Höhe
wiegt bei normaler Ausführung750 kg, eine solche von 25 m Höhe etwa 6000
kg.
(Fortsetzung folgt.)