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21. Juni 1913.

Bei höheren Geschwindigkeiten liegen die Ergebnisse des Hrn. Kammerer, wie Abb. 10 zeigt, an der oberen Grenze. Es scheint demnach, daß der Riemen nach vorhergehendem Stillstand belastet wurde, und daß die Versuche nur kürzere Dauer hatten.

Es wäre wünschenswert, wenn weitere Versuche Aufklärung über diese Vermutung bringen würden, insbesondere wie weit man sich dem Fall H = h1 nähert, wenn man kn durch Entlastung erreicht.

Hierzu wäre außer der Beobachtung des Lagerdruckes noch die Messung der Einsenkung jedes Riementrums notwendig, was bei einem gut abgeglichenen Riemen mit ziem

Abb. 11. $1.

licher Genauigkeit

durch leichte Proberollen geschehen könnte. Aus den Größen fi und f2, Abb. 11, können sowohl h und h2 als

auch die gesamte Betriebslänge des Riemens bestimmt werden. Zunächst ergeben sich die h aus Formel (14), sodann folgen aus Gl. (10) und (11) die Größen si +791, S2 22 und endlich die gesamte Riemenlänge 2 [sı + r❤1 + 82 − r√2 +r7].

Bei Herleitung des Achsdruckes blieb bis jetzt die Reibungs- bezw. Anhaftungstheorie ganz außer Betracht. Sie kommt erst in Betracht, wenn zu entscheiden ist, bei welchem իլ Verhältnis Gleiten eintritt. Das heißt: Der Verlauf des h2 Achsdruckes wird in der Hauptsache durch den mechanischen Aufbau des Getriebes bestimmt, und lediglich die Endpunkte der entsprechenden Kurven werden durch eine Reibungsoder Anhaftungstheorie festgelegt.

Handelt es sich darum, den kleinsten Wert der Vorspannung zu ermitteln, welche zu einem gegebenen kn bei einer bestimmten Riemengeschwindigkeit gehört, so muß das Verhältnis & entweder aus Versuchen oder auf Grund erprobter Rechnung bekannt sein.

h1 h2

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54,17 und damit

Einen Zusammenhang zwischen Vorspannung und Achsdruck unter Vernachlässigung der geometrischen Abmessungen des Getriebes und der Wirkung der Schwerkraft aufzustellen, ist unmöglich.

Volle Aufklärung über das Verhalten der Riemen, insbesondere beim Uebergang aus einem Belastungszustand in den andern, können nur weitere Versuche bringen, wie sie bis heute in großem Maßstab durch die Arbeiten von Hrn. Prof. Kammerer-Charlottenburg und in besonderer Richtung von Hrn. Dr.-Ing. Skutsch-Dortmund gemacht wurden. Ich hoffe, daß die vorliegenden Ausführungen auch bei der Auslegung künftiger Versuchsergebnisse von Nutzen sein und einen weiteren Schritt in der Erforschung der Vorgänge ermöglichen werden.

Zusammenfassung.

Es wird gezeigt, daß die Formel S 11⁄2 (S1 + S1⁄2), wie sie von Grashof gegeben wurde, beim wagerechten Riementrieb nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmt, selbst nicht bei verschwindender Geschwindigkeit.

Es wird ein neuer Zusammenhang zwischen Vorspannung und Achsdruck aufgestellt, wobei sich die geometrischen Abmessungen des Getriebes und das Riemengewicht geltend machen. Es wird ferner der stationäre Bewegungszustand des elastischen Bandes streng untersucht und Riemen und Seil hiermit verglichen. Es zeigt sich, daß bei Leerlauf die Elastizität voll zur Geltung kommt und daß die Hysteresis des Materiales die Vorgänge bei Belastung beeinflußt.

Die neue Pumpmaschinenanlage
der Stadt Pforzheim.')

Von Hans Falk, Ingenieur in Cannstatt.

Bereits früher ist an dieser Stelle 2) über eine Erweiterung der Pumpenanlage der Stadt Pforzheim berichtet worden. Die stetig zunehmende Einwohnerzahl der industriellen Stadt und der erhöhte Bedarf der Bewohner an Wasser ließen die Verwaltung des Wasserwerkes im Jahre 1910 an die Erbauerin jener Anlage, die Maschinenfabrik G. Kuhn in Stuttgart, die inzwischen in die Maschinenfabrik Eßlingen übergegangen ist, mit dem Ersuchen herantreten, ihr geeignete Vorschläge sowie Kostenberechnung für eine dritte Pumpmaschinenanlage zu unterbreiten.

Die Verhandlungen führten dahin, die neue Pumpmaschine in einem an das bestehende Maschinenhaus anzu

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Pumpen) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 15 postfrei abgegeben. Andre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer. 2) s. Z. 1902 S. 1273.

hauenden Raum aufzustellen und einen zweiten Pumpenschacht nebst Sammelbrunnen anzulegen, und es wurde nun bei der auf dieser Grundlage erfolgten öffentlichen Ausschreibung der Erbauerin der genannten Anlage die Ausführung der dritten Pumpmaschinenanlage übertragen.

Diese Pumpmaschine sollte als Aushülfe für die beiden vorhandenen Pumpmaschinen dienen, wovon die eine in das Niederdrucknetz, die andre in das Hochdrucknetz arbeitet, aber vor allem die Leistungsfähigkeit des Wasserwerkes steigern.

Sie fördert 110 bis 130 ltr/sk auf 99 m Höhe bei 60 bis 71 Uml./min in das Niederdrucknetz und 50 bis 70 ltr/sk auf 120 m Höhe bei 27 bis 38 Uml./min in das Hochdrucknetz. Für den Antrieb hat man ebenso wie bei der ersten Maschine eine liegende Verbund-Ventilmaschine in Tandemanordnung mit Einspritzkondensation aufgestellt. Mitbestimmend dafür war, daß der Anbau an das bestehende Maschinenhaus die Höhe von rd. 5 m nicht überschreiten und die Oberlichte des Hauptgebäudes freilassen sollte, damit der große Raum noch genügend Tageslicht erhält.

Bei der bereits vorhandenen Anlage sind die Druckpumpen mit den Kolbenstangen der Dampfmaschinen gekuppelt, und die Zubringerpumpen werden von den Wellen angetrieben. Dagegen ist die neue Druckpumpe als stehende

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Die mit Kuchenbecker-Steuerung ausgerüsteten Dampfzylinder sind für hochüberhitzten Dampf mit möglichst kleinen schädlichen Räumen gebaut. Die Maschine hat einen Weißschen Leistungsregler. Die Kurbelwelle treibt vom verlängerten Zapfen der Hauptkurbel aus mittels Schubstange und Schwinghebels die unter Flur angeordnete liegende doppeltwirkende Luftpumpe mit Schlitzeinströmung, durch eine Kurbel mit Gestänge die im Schacht aufgestellte Hauptpumpe nebst Nebenpumpen.

Die Pumpenkurbel eilt der Dampfmaschinenkurbel um 120° voraus. Hierbei wird das Schwungradgewicht bei gegebenem Durchmesser und Ungleichförmigkeitsgrad am kleinsten. Letzterer beträgt im vorliegenden Falle bei einem Schwungrad-Durchmesser von 5 m und einem Gewicht von 7 t bei 27 Uml./min

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1/40

1/55

1/85

1/100

deutscher Ingenieure.

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Abb. 1 gibt das Tangentialdruck- und -widerstandsdiagramm der Maschine wieder.

Die Schwierigkeiten des Antriebes tiefstehender größerer Schachtpumpen von der Kurbelwelle aus sind durch sorgfältige Ausbildung der kraftübertragenden Teile vermieden. Das Bocklager, dessen Fuß als Rahmen ausgebildet ist, hat man auf der einen Seite mit einer in das Schachtmauerwerk eingelassenen senkrechten Platte verschraubt, an der die zylindrische Geradführung für den Kreuzkopf angeschraubt. ist. Die Schubstangenlänge ist dabei gleich dem 10 fachen des Kurbelhalbmessers. Auf der andern Seite ist das Bocklager mit einem vor dem Kurbelmittel verlaufenden gußeisernen Balken verbunden, der wiederum im Schachtmauer. werk verankert ist. Die zylindrische Geradführung ist durch zwei Zugstangen und Druckrohre mit der Pumpe verbunden, so daß eine starre Verbindung zwischen dem Bocklager und dem Pumpenzylinder geschaffen ist.

Die Pumpe, Abb. 2, ist auf dem in das Fundament eingelassenen Saugwindkessel aufgebaut, dessen Luftinhalt durch den Hohlraum um das Ventilgehäuse wirksam vergrößert ist. Die Durchmesser des Stufenkolbens sind so gewählt, daß beim Auf- und Niedergang nahezu der gleiche Arbeitsaufwand erforderlich wird. Die Pumpe hat zwei 7 spaltige Ringventile mit metallischen Dichtflächen, Abb. 3, deren jedes bei 20 mm Spaltbreite 1758 qcm Sitzquerschnitt aufweist. Sie saugt das Wasser aus dem neu hergestellten Sammelbrunnen durch eine Leitung von 400 mm Dmr. an und drückt es durch eine im Pumpenschacht emporgeführte Leitung von 350 mm Dmr.

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Abb. 3. Ringventil. Maßstab 1:10.

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getrieben wird und mit ihr auf gleicher Höhe aufgestellt ist, das Einspritzwasser für die Kondensation aus der Enz entnommen und in einen außerhalb des neuen Maschinenhauses in Kellerhöhe aufgestellten Behälter gefördert. Diese Pumpe ist in der Hauptsache wie die Hauptpumpe gebaut; ihr Hub

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ist verstellbar, damit die Fördermenge dem Verbrauch an Einspritzwasser und somit dem Dampfverbrauch der Maschine angepaßt werden kann.

Vom Hebel wird gleichzeitig ein Luftkompressor betrieben, der die Druckhaube der Hauptpumpe mit Luft versorgt; er saugt die Luft aus dem Freien oder aus dem Saugwindkessel der Pumpe an. Dieser kann übrigens auch durch die Luftpumpe der Einspritzkondensation entlüftet werden.

Der Pumpenschacht von 4,5 m Dmr. ist durch eine Wendeltreppe zu erreichen; von ihr aus führen mehrere Auftritte zu den zu bedienenden Maschinenteilen.

Um die Bedienung zu erleichtern, versorgt man alle Triebwerkteile der Hauptpumpe und der Nebenpumpen durch eine Kreislaufschmierung. Hierbei wird das Oel durch eine Oelpumpe in einen Verteilkasten mit Ueberlaufrohr auf dem Kurbelschirm der Hauptpumpe gehoben und von dort den gruppenartig vereinigten Schmierstellen durch Schmierleisten zugeführt. Die Oelpumpe wird von der Maschine aus angetrieben. Das abtropfende Oel sammelt man sorgfältig und leitet es in das Oelsammel- und Filtergefäß, aus dem es die Oelpumpe entnimmt.

Der Dampf zum Betrieb der neuen Maschine wird in einem Einflammrohrkessel von 110 qm Heizfläche mit Treppen

rost Innenfeuerung erzeugt, der in einem Erweiterungsbau des Kesselhauses aufgestellt ist. Er ist für einen Druck von 12 at bemessen und mit einem Ueberhitzer ausgerüstet. Mit dem Kessel können gleichzeitig die neue Maschine und eine der beiden alten nebst Hülfsmaschinen betrieben werden. Da aber die alten Maschinen nur für 9 at und mäßig überhitzten Dampf gebaut sind, so wird ihnen der Dampf durch ein Druckminderventil und mit Sattdampf gemischt zugeführt. Der neue Kessel hat besondere Speisevorrichtungen und die neue Maschine eine besondere Dampfleitung von diesem Kessel aus erhalten, die auf das sorgfältigste vor Wärmeverlust geschützt ist.

Für die neue Anlage war für 1 kg Kohle von 7200 WE und mit 8 vH Verbrennungsrückständen, die nicht abzuziehen waren, ferner bei Dampf von 300 bis 325° und 11,5 at Druck, am Hochdruckzylinder der Maschine gemessen, eine Leistung von 385 000 mkg bei Förderung in das Hochdrucknetz und von 390000 mkg bei Förderung in das Niederdrucknetz verbürgt worden.

Bei den im Oktober vorigen Jahres vom Badischen Dampfkesselüberwachungsverein vorgenommenen Abnahmeversuchen wurden diese Werte nicht unerheblich überschritten, und die Pumpenanlage arbeitete in jeder Hinsicht einwandfrei.

Zeichnerische Diagrammermittlung für Fördermaschinen
mit Antrieb durch Reihenschlußmotoren.

(Fördermaschinen mit Treibscheiben, zylindrischen und kegeligen Trommeln und Bobinen.) 1) Von Dipl.-Ing. Georg Trefler und Fritz Nettel.

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G D2 4 g

Mg:

(16).

Während bei den beiden zuerst untersuchten Fällen die Schwungmassen, auf den Treibscheiben- oder Trommelhalbmesser zurückgeführt, gleichblieben, ergibt sich hier G D2 theoretisch eine Aenderung der da sich der Wickel4.g halbmesser mit der Teufe ändert. Es zeigt sich jedoch in der Praxis, daß bei zweitrümiger Förderung diese Aenderung so gering ist, daß sie ohne unzulässige Fehler vernachlässigt werden kann. Erwähnt sei noch, daß der BerückG D2 sichtigung dieser Aenderung des bei dem graphischen 4 g Verfahren keine wesentliche Schwierigkeit entgegensteht. Es GD2 soll jedoch zugunsten der Klarheit der Abbildung als gleichbleibend angenommen werden.

4 g

Die Konstruktion der Kurve der Winkelgeschwindigkeit als Funktion der Zeit of (t) stimmt im wesentlichen mit den ersten beiden Verfahren überein. Es ist nur an die Stelle der Geschwindigkeit v die Winkelgeschwindigkeit ∞ und an die Stelle der Beschleunigung p die Winkelbechleunigung ẞ getreten.

Es ist nun notwendig, die Anzahl der in jedem Zeitabschnitt 4t aufgewickelten Seilwindungen auf den Bobinen und damit das Moment an der Bobinenwelle festzulegen. Man zeichnet zu diesem Zwecke die Kurve u f(t) in derselben Weise wie früher die Kurve s = f(t), Abb. 11, mit dem Unterschiede, daß einerseits an die Stelle des Weges s die Anzahl der Umläufe der Bobinenwelle u getreten ist, anderseits die Größe aus folgender Ueberlegung hervorgeht. Nach dem Bewegungsgesetz für den gleichförmig beschleunigten Umlauf ist

At 2π Au == 2

ω

hierin ist 4u die Anzahl der Umläufe in der Zeit 4t.

(18);

deutscher Ingenieure.

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57. Nr. 25

1913

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messer

An

ab und beschreibt man um

den Endpunkt dieser Strecke O, einen Kreis Kn vom Halban + 4 π α so stellt die Strecke Sn W', die im Punkt Sn 2 senkrecht zu JJ' errichtet wird, die Winkelgeschwindigkeit zu Beginn des Abschnittes un dar. Auf die Größe C und ihre Bestimmung werden wir später zurückkommen. Um die zugehörige Zeit tn zu finden, zieht man durch den Punkt W eine Parallele zu JJ' bis zum Schnitt mit der verlängerten Geraden J3U und lotet von diesem Punkt auf die Gerade JJ2. Die Strecke JX stellt die Zeit 4th im richtigen Maßstabe dar. Gleichzeitig kann die Strecke J3 Yn als Kurventeil der Umläufe als Funktion der Zeit im Abschnitt un gezeichnet werden.

aus

MRn-1

Bn-1

m

ωη

1 Wn

(24)

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Atn-1

(25)

4 π

2

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(26)

4 π

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Abb. 14.

1

3

Die Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit on- und der zugehörigen Zeit - gestaltet sich ebenfalls einfach, <tn 1 besonders wenn man den Abschnitt un 4 Un-1 Aun-2

usw. macht.

Die Winkelverzögerung ẞ2-1 findet man mit Hülfe der Massen und des mittleren statischen Verzögerungsmomentes MR-1 im Abschnitt un-1 entsprechend Pn.

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an-1 + 4 πα 1+ 2

als Halbmesser geschlagen und hierauf im Punkt Sn-1 eine Senkrechte zu J1J' bis zum Schnittpunkt mit dem Kreis Kn-1 errichtet, so erhält man die Strecke W'n-1 Sn-1.

Diese Strecke wird im Punkt S2 senkrecht zu W'S errichtet und ihr Endpunkt 9 mit W verbunden. Die Hypothenuse des rechtwinkligen Dreieckes Sn-1 Wn'q stellt die Winkelgeschwindigkeit @n-1 zu Beginn des Abschnittes un-1 im richtigen Maßstabe dar.

3

Zur Konstruktion der zugehörigen Zeit 4tn-1 schließt man an die Gerade J3 W2 eine Parallele zu J1Hn-1 an und bringt sie mit einer zweiten Parallelen, die im Abstande wn—1 zu J'J' gezogen wird, zum Schnitt; so erhält man den Punkt Wn-1 der Winkelgeschwindigkeitskurve ∞ = f(t). Der Abstand der beiden senkrechten Geraden durch W und Wn1 stellt gleichzeitig die Zeit 4t im richtigen Maßstabe dar. Um den Verlauf der Umdrehungen der Bobinen während des Abschnittes un-1 festzulegen, bringt man eine Parallele zur Geraden J'J' im Abstand 24un mit der Senkrechten durch W-1 zum Schnitt (Punkt Yn-1). Die Gerade Yn Yn-1 stellt den Verlauf der Bobinenumläufe, abhängig von der Zeit im Abschnitt un-1 dar.

2

1

In genau gleicher Weise werden für die folgenden Abschnitte 4un-2, un-3 usw. die zugehörigen Winkelgeschwindigkeiten und Zeiten festgelegt.

un—2,

Nunmehr ist noch die Konstante C aus den bereits festgelegten Maßstäben zu berechnen.

Allgemein besteht die Beziehnng:

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