Titel: | Polytechnische Schau. |
Fundstelle: | Band 330, Jahrgang 1915, S. 506 |
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Polytechnische Schau.
Polytechnische Schau.
Motorwagen mit Thomasantrieb. Die deutschen
Eisenbahnverwaltungen verwenden ausschließlich elektrische Kraftübertragung vom
Antriebsmotor auf die Treibachsen mittels Leonardschaltung. Ausländische
Bahn-Verwaltungen ziehen den unmittelbaren mechanischen Antrieb vor. Ein Mittelding
zwischen diesen beiden Bauarten bilden solche Wagen- bei denen das Anfahren
elektrisch erfolgt und die Verbrennungskraftmaschine erst dann eingeschaltet wird,
wenn der Wagen eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat.
Es sind in diesem Falle Speicherbatterien vorhanden, von denen aus die Fahrmotoren
zunächst gespeist werden, bis die Treibräder eine so hohe Umlaufzahl erreicht haben,
daß die Verbrennungskraftmaschinen ohne Betriebstörung unmittelbar auf die
Treibachsen arbeiten können. DieGeschwindigkeitsänderungen erfolgen dann durch
Aenderung der Brennstoffzufuhr. Die Speicherbatterien können noch zur Unterstützung
der Hauptmaschine dienen, wenn die Fahrgeschwindigkeit beim Befahren von Steigungen
sich verkleinert. Die Fahrmotoren erhalten dann den erforderlichen Betriebsstrom von
dem von der Hauptmaschine angetriebenen Stromerzeuger und der Batterie gleichzeitig.
Der Wirkungsgrad dieser Anlage ist nicht groß, da die Verbrennungskraftmaschine nur
bei einer bestimmten Geschwindigkeit einen guten Wirkungsgrad hat, und der für die
elektrische Kraftübertragung notwendige Teil nur während des Anfahrens verwendet
wird und während der übrigen Fahrzeit nur unnötiges totes Gewicht ist.
Der sogenannte Thomasantrieb für benzol-elektrische Motorwagen sucht nun die Vorteile
des gemischt-elektromechanischen Antriebes beizubehalten, ohne die Nachteile des
ungünstigen Wirkungsgrades bei unmittelbarer Geschwindigkeitsregelung der
Verbrennungskraftmaschine und den Nachteil des großen toten Gewichtes der
elektrischen Anfahrvorrichtung in Kauf nehmen zu müssen. Ein solcher Wagen ist von
der Midland Railway Co. in Birmingham nach Angabe der
Zeitschrift Engineering vom 26. Juni 1915 für die Neuseeländische Staatsbahn
geliefert worden. Der Wagen hat bei einer Spurweite von 1,067 m 50 Sitzplätze und
ruht auf zwei Drehgestellen. Das Gewicht des Wagengestelles beträgt 16,3 t, das der
Maschinenanlage mit den Kühlern und den Einzelteilen des Antriebes 6,35 t. Das
größte zulässige Zuggewicht auf einer Steigung von 25 v. T. bei 16 km
Geschwindigkeit ist 77 t. Die Höchstgeschwindigkeit in der Ebene beträgt 64,5 km.
Die Hauptmaschine ist ein Achtzylinder-Petroleummotor von 200 PS Leistung. Die
Zylinder sind in V-Form angeordnet und haben 178 mm Durchmesser bei 203 mm Hub. Je
zwei gegenüberliegende Zylinder arbeiten auf eine Kurbel, um die Baulänge der
Maschiene möglichst zu verkleinern. Das Zuführungsrohr für den Brennstoff liegt
zwischen den Zylindern oben und hat an jedem Ende einen Vergaser. Die
Verbrennungskraftmaschine ist umsteuerbar, die normale Umlaufzahl beträgt 900, die
höchste 1500 in der Minute. Es wird ein Brennstoffverbrauch von 0,0155 l Petroleum
auf den t/km gewährleistet. Bei den preußischen Staatsbahnen wird mit 12 g Benzol
auf den t/km gerechnet. Die Rückkühler liegen an den Wagenenden. Das Kühlwasser
durchfließt beide hintereinander, so daß die Kühlwirkung bei Vorwärts- und
Rückwärtsfahrt dieselbe bleibt.
Der Thomasantrieb besteht im wesentlichen aus einem Planetengetriebe und zwei
Nebenschlußgeneratoren, die auch als Motoren laufen können. Die Kraftübertragung von
der Verbrennungskraftmaschine geschieht teils mechanisch, teils elektrisch. Es soll
dabei mit kleinen elektrischen Maschinen angefahren werden können, während der
unmittelbare Antrieb bei Erreichung der Höchstgeschwindigkeit durch die
Hauptmaschine geschehen soll. In der Abbildung bezeichnet A den Generator, B das Planetengetriebe. Das
Planetengetriebe B, der Generator A und die beiden mechanischen Kuppelungen D und E bilden ein
zusammenhängendes Ganzes. In der Abbildung ist links das Ende der Kurbelwelle der
Verbrennungskraftmaschine gezeichnet Die Kurbelwelle istmit einer durchgehenden
Welle starr gekuppelt, auf deren konischem Ende der umlaufende Teil des
Planetengetriebes befestigt ist. Dieser Teil trägt oben und unten je eine Spindel,
die in Kugellagern laufen, und auf denen je eines der Planetenräderpaare H und J befestigt ist. Die
beiden Räder, die auf einer gemeinsamen Spindel sitzen, sind fest mit einander
verbunden, haben aber verschiedene Durchmesser. Das größere Planetenrad H arbeitet auf ein Zahnrad F an einer Hohlwelle, die mit einer zweiten Hohlwelle zum Tragen des
Ankers des Generators A verbunden ist. Das kleine
Planetenrad J greift in ein Zahnrad G ein, dessen Welle durch die Magnetkuppelung E mit einer anderen Welle verbunden ist, die mittels
Stirnradvorgeleges die Außenachse des einen Drehgestelles antreibt. Außerdem ist
noch eine zweite Magnetkuppelung vorhanden, welche die Kurbelwelle der
Verbrennungskraftmaschine mit den beiden Hohlwellen verbindet, auf denen der Anker
des Generators A und das Zahnrad F sitzen.
Textabbildung Bd. 330, S. 506
Die Steuerung des Wagens geschieht durch zwei Fahrschalter an den Wagenenden. Jeder
Schalter besetzt eine Schaltwalze für zwölf Geschwindigkeitsstufen und einen
besonderen Hilfschalter. Beim Stillstande des Wagens sind die beiden Kuppelungen D und E gelöst. Beim
Anfahren wird der Fahrschalter in die Maschinenanlaßstellung gebracht. Dadurch wird
zugleich eine im Wagen vorhandene Speicherbatterie auf den Generator A geschaltet. Der Hilfschalter wird dann geschlossen
und betätigt die Kuppelung D, die den Generator A mit der Verbrennungskraftmaschine verbindet. Der von
der Speicherbatterie gespeiste Generator läuft hierbei als Motor und bringt die
Antriebmaschine in Gang. Hierauf wird die Speicherbatterie und die Magnetkuppelung
D wieder abgeschaltet, und die Antriebmaschine
treibt nur noch die Welle des Planetengetriebes. Da dieses noch leer läuft, bewegt
sich der Wagen noch nicht fort. Der Hilfschalter wird dann in Fahrtstellung
gebracht, wobei die Kuppelung E betätigt wird, welche
die Antriebswelle mit dem Zahnrad G verbindet. Durch
den Reibungswiderstand der Triebräder des Drehgestelles wird das Zahnrad G festgehalten, der Generator A wird durch die Zahnräder J, H und F angetrieben und zwar entgegengesetzt der vorigen
Drehrichtung, d.h. er erzeugt Strom.
Im zweiten Drehgestell des Wagens ist ein weiterer Generator (in der Abbildung nicht
gezeichnet) eingebaut. Er wird nicht durch die Verbrennungskraftmaschine
angetrieben. Mittels einer Uebertragungswelle und eines Stirnradvorgeleges ist der
Generator C mit der äußeren Achse des zweiten
Drehgestells verbunden. Wird nun der Hauptschalter betätigt, so wird eine Verbindung
zwischen den beiden elektrischen Maschinen hergestellt. Infolge des Widerstandes,
den jetzt der Anker des Generators A, der auf den
andern Generator arbeitet, dem Antriebe entgegengesetzt, hat das Planetenrad H erheblichen Widerstand zu überwinden und überträgt
ihn durch die Zahnräder J und G und die Antriebswelle
auf die zugehörige Wagenachse, so daß der Wagen sich nun in Bewegung setzt. Die
zweite Maschine läuft als Motor und erhält von der Maschine A Strom geliefert. Das Anfahren geschieht somit teils mechanisch durch das
Planetengetriebe B, teils elektrisch durch die zweite
Maschine. Die Belastung des Generators A wird
allmählich gesteigert, so daß er immer langsamer läuft und schließlich stillsteht.
Die Geschwindigkeit des Rades G und somit die
Wagengeschwindigkeit nimmt dabei zu. In dem Augenblicke, wo die Maschine A stillsteht, ist der Wagenantrieb rein mechanisch.
Wenn der Wagen seine höchste Fahrgeschwindigkeit erreicht hat, werden die
Generatoren nicht mehr zur Kraftübertragung gebraucht, sie können dann zum Aufladen
der Speicherbatterie benutzt werden, die zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine
und zur Wagenbeleuchtung dient.
Diese Antriebsart bietet den Vorteil, die Verbrennungskraftmaschine verhältnismäßig
einfach anlassen zu können, durch Kuppelung mit dem von einer Batterie gespeisten
Generator. Die Verbrennungskraftmaschine kann deshalb beim Anhalten auf
Zwischenstationen abgestellt werden, so daß an Brennstoff gespart wird.
Bei den benzolelektrischen Triebwagen ist dies nicht möglich, die Antriebsmaschinen
laufen hier beim Anhalten weiter, wenn auch mit verminderter Umlaufzahl. Der Antrieb
mittels Planetengetriebe scheint nicht einfach zu sein und erfordert dementsprechend
größere Unterhaltungskosten. Die Anordnung der Maschinenanlage in der Wagenmitte ist
nicht günstig. Die Zugänglichkeit wird erschwert. Die von der
Verbrennungskraftmaschine ausgehenden Erschütterungen übertragen sich bei dieser
Anordnung sicherlich auf das Fahrzeug. Außerdem werden die Fahrgäste stark unter der
Wärme und Rauchentwicklung der Verbrennungskraftmaschine zu leiden haben.
(Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen. 1915, Seite 326–329.)
W.
Ueber Wertberechnung in der Gießerei. Die gebräuchlichste
Art der Wertberechnung ist auf die sogenannte Durchschnittsrechnung angelegt, wonach
die Herstellungskosten auf einen oder mehrere Grundwerte (Gewicht der Ware, Gewicht
an flüssigem Metall, Herstellerlohn) ganz oder teilweise aufgeschlagen wird. Man
will hierbei das Anteilverhältnis der Herstellungskosten so niedrig wie möglich
halten, um dessen Rückwirkung auf das Ergebnis möglichst einzuschränken.
Ein zweiter, wesentlich anderer Rechnungsweg eröffnet sich der Wertberechnung in der
Gießerei durchdie Erkenntnis, daß ein gesetzmäßiger Zusammenhang zwischen den
einzelnen Grundwerten und den Herstellungskosten, den man früher ohne weiteres
annahm, nicht besteht. Daraus ergibt sich die unmittelbare Einzelbestimmung der
verschiedenen Grundwerte für jedes einzelne Gußstück und eine einfache Aufzählung
der gefundenen Werte. Bedeutet
EW = Eisen wert
HL = Herstellerlohn
HU = Herstellungsunkosten
AU = Allgemeine Unkosten
GW = Gewinn
VP = Verkaufspreis ab Werk
BW = Brucheisenwert
W = mittlere Wandstärke,
so ergibt sich folgende Gießereiwertberechnung:
EW+ HL + HU + AU + QW = VP
J. und E. Treuheit (Stahl und Eisen 1915, 1093)
untersuchten nun, inwieweit die natürliche Lösung der Wertberechnungsaufgabe auch
für die Stückausführung der Gußwaren und besonders ohne jede anteilige Beziehung der
Herstellungskosten zu dem einen oder anderen oder mehreren vereinigten Grundwerten
möglich ist. Bei der Feststellung der Herstellungskosten wurde daran festgehalten,
daß diese durch den Formmaterialverbrauch zum Ausdruck kommen und sich als
selbstständiger Summand der aufgestellten Grundformel der Wertberechnung eingliedern
lassen. Zahlreiche Versuche haben ergeben, daß eine gesetzmäßige Abhängigkeit der
Herstellungskosten von der Oberfläche des Gußstücks besteht, die einen neuen
Rechnungsgang ohne umfangreiche Einzelbestimmungen an Formmaterialverbrauch
durchzuführen gestattet.
Loebe.
Verfahren zum Ersticken von Grubenexplosionen durch nicht
brennbaren Staub. Bei der Betrachtung der Explosionsfähigkeit von
Grubenwettern hat man sich zunächst zu vergegenwärtigen, daß eine Mischung von
Kohlenstaub und Luft fast ebenso explosiv ist, wie eine Mischung von Grubengas
(Methan) und Luft. Eine kleine Methanexplosion (die als solche wohl in Wirklichkeit
nie vorkommen dürfte, da immer Kohlenstaub aufgewirbelt wird) kann ohne viel Schaden
verlaufen; schwebt aber Kohlenstaub in der Luft, so kann, wenn die Bedingungen der
Explosion aufrecht erhalten bleiben, die einmal eingeleitete Explosion sich in der
Grube auf unbegrenzte Entfernungen fortpflanzen. Die Explosionsgefahr kann nun unter
anderm dadurch herabgemindert werden, daß man explosiblen Mischungen Stoffe
beimengt, die geeignet sind, die Stöße zwischen den Gasteilchen zu vermindern.
Hierzu eignet sich, wie durch zahlreiche Versuche auf deutschen und englischen
Versuchstrecken bewiesen ist, in hohem Maße Gesteinsstaub in Form gemahlenen
Schiefers, Kalksteins und Walkerde. Man verteilt den Gesteinstaub auf Brettern usw.
in der Strecke, streut wohl auch den Staub ab und zu in gefährlichen Grubenteilen
aus. Dies Verfahren, das verschiedene Nachteile hat (es lagert sich auf dem
Gesteinstaub neuer
Kohlenstaub ab und macht den ersteren unwirksam, die Bretter können Feuer fangen,
vermindern den Streckenquerschnitt usw.) soll durch ein von R. Cremer, Berlin, erfundenes Verfahren verbessert werden. Der Gesteinstaub
wird hierbei nicht lose auf Bretter gehäuft usw., sondern in Form von glatten
Wänden, Mauern, Kissen und Stäben in die gefährlichen Grubenteile gebracht. Die
einzelnen Staubkörper sollen durch Pressen, Brikettieren so hergestellt werden, daß
sie auf verschiedenste Weise in der Strecke (als Bekleidung der Wände z.B.)
angebracht und miteinander verbunden werden können. Bei einem auftretenden
Explosionsdruck werden die Körper dann zu Staub zermalmt.
Bei Anwendung einer genügenden Menge von Staub, die ja bei diesem Verfahren
leicht geregelt werden kann, ist dann natürlich eine gewisse Herabminderung der
Ausdehnungsgefahr einer Schlagwetterexplosion gewährleistet. (Rauch und Staub, 6.
Jahrg. 1915, Nr. 1.)
Wüster.
Herr Prof. Dr. Adam Hofmann, Direktor der Spezialfabrik
für Motorlastwagen und Motoromnibusse F. Büssing,
Braunschweig, beging am 4. Dezember die zehnjährige Wiederholung des Tages seines
Eintritts in das weltbekannte Werk als leitender Chefkonstrukteur.