2. September 1911. Kupplungen eingerückt sind; denn diese beiden Kupplungen sind so angeordnet, daß sich die beiden Achsdrücke gegenseitig aufheben. Den größten Achsdruck hat die Kuppelwelle dann aufzunehmen, wenn die Kupplung für die östliche Seilbahnstrecke, die dem Motor am nächsten angeordnet ist, und die kleinere Kupplung für die südliche Seilbahnstrecke eingerückt sind, die Kupplung für die nördliche Seilbahnstrecke aber ausgerückt ist. Diese verhältnismäßig großen Achsdrücke werden durch die beiden Stirnzapfenlager der Welle, die gleichzeitig als wagerechte Spurlager ausgebildet sind, aufgenommen. Ein solches Lager, Fig. 5, hat 150 mm Bohrung und 250 mm Schalenlänge. Der spezifische Flächendruck für die Lagerschalen beträgt 10 kg/qcm, für das Spurlager höchstens 26 kg/qcm. Das Spurlager ist ringförmig ausgebildet, indem zwei gehärtete ebene Stahlplatten, die in ihrem Mittelpunkt ausgespart sind, gegeneinander laufen. Zu erwähnen ist noch, daß diese Hals- und Spurlager selbsttätige Luftkühlung besitzen. Die Luft tritt unter dem Lager in die runde Oeffnung im Lagerkörper, welche durch den eirunden Zapfen der Lagerschale nur teilweise verschlossen wird, und trifft hier auf die Lagerschale. Von hier aus durchstreicht sie durch die durch Abstand bolzen 100 mm auseinandergehalten werden. Das beabsichtigte ruhige Laufen der Welle wurde erreicht, und sie läuft bis heute ohne jedes Federn. Um die Zugänglichkeit aller Lager zu wahren, führt ein eingefriedigter Bohlenbelag zwischen die Spannwagen bis zu den Seiltriebscheiben. In Fig. 6 ist die Führung eines Förderseiles über die Treib-, Umführ- und Spannscheiben in der Antriebstation dargestellt. Die Scheiben sind der Deutlichkeit halber gegeneinander verschoben gezeichnet. Die Seilführung unterscheidet sich von der allgemein üblichen dadurch, daß das Förderseil, nachdem es die Spannscheibe verlassen hat, nicht nach der Strecke abläuft, sondern zunächst die zweite Umführscheibe teilweise umschließt und dann erst nach der Strecke läuft. Der Vorteil dieser Seilführung besteht darin, daß die Welle der Umführscheiben mit ihren Lagern durch die gegeneinander gerichteten Seilzüge dieser Scheiben um rd. 50 vH entlastet wird. Die Möglichkeit, daß sich durch ungleichmäßige Abnutzung der Rillen der Treibscheibe zwischen dieser und den Umführscheiben unzulässig hohe Seilspannungen entwickeln, ist bei diesem Antrieb auf das praktisch erreichbare kleinste Maß beschränkt. Die Seilführung vor der Antriebstelle ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Das Förderseil für die südliche Seilbahnstrecke biegt nach Süden ab und führt bei Schacht b, Fig. 1, vorbei, hinter dem die Förderung aus dieser Strecke beginnt. Die Förderseile der östlichen und nördlichen Seilbahnstrecke biegen beide nach Norden ab und laufen nebenFig. 6. Führung eines Förderseiles. Aussparungen zwischen Lagerschale und Lagerkörper die Schale an zwei Stellen an ihrem ganzen Umfange und entweicht dann durch zwei im Lagerdeckel freigelassene runde Oeffnungen nach oben. Diese Vergrößerung der abkühlenden Flächen hat einen wesentlichen Vorteil, da im Notfalle diese das ganze Lager umgebenden Luftkanäle zur Wasserkühlung benutzt werden können, indem man Wasser in die Oeffnungen im Lagerdeckel gießt. Das Wasser umspült dann die Lagerschalen und fließt durch die Oeffnung im Lagerfuß ab. Die Spurplatten sind ebenfalls durch einen absichtlich freigelassenen Zwischenraum zwischen Lagerdeckel und Lagerfuß mit der Außenluft in Berührung gebracht. Sie sind durch Druckschrauben nachstellbar. Stauffer fett geschmiert. Die Lager werden mit stelle kein Platz war. Die Kuppelwelle, die, wie bereits oben erwähnt, 175 mm Dmr. hat, ist nur in den beiden Halslagern an ihren Stirnenden gelagert, da für die Anordnung einer dritten LagerEs wäre also ein Federn dieser stark beanspruchten und auf eine Entfernung von 3450 mm gelagerten Welle zu erwarten gewesen. Um dies zu verhindern, blieb nichts anderes übrig, als die schon stark in Anspruch genommenen Ausrückringe der beiden großen Kupplungen mit den Ausrükhebeln als Stützpunkte für die Welle zu beutzen, weshalb diese beiden Ausrückvorrichtungen außerordentlich massig ausgeführt wurden. besteht aus zwei Flacheisen von 120×40 mm Querschnitt, Jeder Ausrückhebel An einander bis zu der rd. 90 m entfernten Abzweigstelle, an der sodann die östliche Strecke nach Osten abbiegt, während die nördliche Strecke nach Norden hin weiterführt. dieser Abzweigstelle beginnen die Förderungen aus diesen Strecken. Aus Fig. 2 ist ferner die Aufhängung der bereits erwähnten Gewichtkasten, die die Spannwagen anziehen, zu ersehen. Die beiden Gewichtkasten für die östliche und nördliche Seilbahn sind mit je 4 t belastet, während der Gewichtkasten für die südliche Seilbahn nur mit 1 t belastet ist. Durch die Art der Aufhängung werden nur die Hälften dieser Gewichte nutzbar gemacht, dafür muß aber der Spannwagen den doppelten Weg des Gewichtkastens zurücklegen. Die östliche Kuppelstelle. Von der östlichen Seilbahnstrecke aus gesehen, zweigt von der östlichen Kraftverteilstelle, Fig. 7 bis 10, rechts der 550 m lange südliche und links der 400 m lange nördliche Seilbahnflügel ab, während der 800 m lange östliche Flügel in Richtung der östlichen Strecke weiterführt. Nach der unter 3) gestellten Bedingung sollten der nördliche und der südliche Flügel voneinander unabhängig in oder außer Betrieb gesetzt werden können, während der östliche Flügel mit der östlichen Seilbahnstrecke stets gekuppelt sein soll. Demnach wurden die auf der Königswelle sitzenden zweirilligen Seiltreibscheiben für den nördlichen und den südlichen Flügel lose auf diese Welle gesetzt. Die in Fig. 7 und 9 dargestellten unteren beiden Seilrillen gehören der Treibscheibe für den nördlichen Flügel, die oberen beiden Rillen der Treibscheibe für den südlichen Flügel an. Beide Treibscheiben sind mit Bremskranz an der einen und mit Kuppelklauen an der andern Seite ausgeführt. Diesen Klauen, die die eine Hälfte einer Klauenkupplung darstellen, sind die Fig. 7 bis 10. Zwischen- und doppelte Kuppelstelle im östlichen Seilbahnflügel. Fig. 7. Schnitt c-d. Maßstab 1: 100. Fig. 9. Schnitt e-f. 1900 -4500 zugehörigen andern Kuppelhälften, die durch ihre Ausrückhebel in ihrer Lage gehalten und durch Federkeile mit der Welle verbunden sind, vorgelagert. Jeder der beiden Ausrückhebel kann durch ein Handrad betätigt werden, wodurch die Treibscheiben mit der Königswelle verbunden oder von dieser abgeschaltet werden. Auf die Bremskränze der Treibscheiben wirken einfache Bandbremsen, und zwar ist jede Bandbremse mit der zugehörigen Kupplung so verriegelt, daß, wenn die Kupplung ausgerückt wird, gleichzeitig die Bandbremse angezogen wird, ohne daß hierzu ein besonderer Handgriff nötig ist. Die Bremsen sollen ein Rückwärtslaufen der Seilbahnen im ausgekuppelten Zustande verhindern.. Es ist also möglich, diese beiden Seiltreibscheiben ganz unabhängig voneinander mit der Königswelle zu kuppeln oder von dieser zu lösen. Die Königswelle wird durch die mittlere mit ihr fest verbundene Seiltreibscheibe angetrieben, um die das Förderseil der östlichen Seilbahnstrecke geführt ist. Als Antriebrillen kommen aber nur die beiden unteren Rillen dieser Treibscheibe in Betracht, da die obere Rille nur wegen der notwendigen Seilführung eingebaut werden mußte und lose auf der Welle sitzt. Alle Seilscheiben auf dieser Welle werden durch Wellenbunde in ihrer Lage gehalten. Sie haben auch hier, wie in der Antriebstelle, vorgelagerte Umführscheiben. Die Hunde, die aus dem nördlichen Flügel durch diese Kuppelstelle gefördert werden, haben eine Steigung zu überwinden, ebenso die Hunde, die aus dem östlichen Flügel kom- Flügel Hängeseil mitbringen Um dieses schlaffe Durch- Da der tiefste Punkt der Kuppelstelle noch mindestens 1,9 m über Schienenoberkante liegen mußte, um den Hunden freie Durchfahrt zu er möglichen, so müssen die Förderseile kurz vor dieser Stelle auf die Höhe ihrer Treibscheiben abgelenkt werden, wozu die vier kleineren Seilablenkscheiben dienen, die in jeder Seilbahnstrecke in nächster Nähe der Kuppelstelle angebracht sind. Durch die östliche Seilbahnstrecke kommt das Leerseil von der rd. 900 m entfernten Antriebstelle her, läuft durch die Kuppelstelle hindurch und ebenfalls als Leerseil bis an den Endpunkt des östlichen Flügels. Hier wird das Seil durch eine als Spannscheibe ausgebildete Endscheibe um 180° abgelenkt und kommt als Lastseil zur Kuppelstelle zurück, läuft auf die obere lose Rille der mittleren Seiltreibscheibe, sodann auf die vorgelagerte, ebenfalls lose erste Umführscheibe, von hier auf die mittlere feste Rille der zur Hälfte, läuft auf die Treibscheibe, umschließt diese zweite lose Umführscheibe und von hier auf die untere feste Rille der Treibscheibe, umschließt diese wieder zur Hälfte und läuft nun als Lastseil durch die östliche Seilbahnstrecke zur Antriebstelle zurück. Indem dasselbe Förderseil, das durch die östliche Seilbahnstrecke läuft, gleichzeitig als Förderseil für den östlichen Flügel benutzt wird, ist die unter 3) gestellte Bedingung füllt, wonach die Seilbahn im östlichen Flügel mit der in der östlichen Strecke stets gekuppelt sein soll. er Das Lastseil, das aus dem nördlichen Flügel kommt, läuft auf die unterste Rille der unteren Seiltreibscheibe, umschließt diese zur Hälfte, läuft dann auf die nördlich vorgelagerte lose Umführscheibe, von hier auf die zweite Rille der Seiltrcibscheibe, umschließt diese wieder zur Hälfte und läuft nun als Leerseil auf die nördliche Strecke zurück. Am Ende dieses Flügels ist ebenfalls eine als Spannscheibe ausgebildete End-Umführscheibe eingebaut, durch die das Seil umgelenkt wird. Das Lastseil, das aus dem südlichen Flügel kommt, geht zunächst über die Seilspannvorrichtung und ist dann ähnlich geführt wie das Seil des nördlichen Flügels. Dieser Flügel hat also ebenfalls ein in sich geschlossenes Förderseil und ist durch die Kupplung seiner Treibscheibe von den andern Flügeln abkuppelbar. Zusammenfassung. Die Förderseile in langen und stark verzweigten Strecken können von einer Antriebstelle aus angetrieben werden, ohne daß eine Betriebstörung in einer dieser Strecken sich auf alle Strecken ausdehnen kann. Es wird gezeigt, daß man durch Rohhautzahnräder große Umfangskräfte übertragen kann, ferner, daß sich die einfachste Reibkupplung, die Teller-Reibkupplung, mit großem Vorteile für Seilbahnantriebe verwenden läßt, sobald deren bekannte Nachteile durch zweckentsprechende Konstruktion und Anordnung möglichst ausgeschaltet sind. Die Seilführung über die Treib- und Umführscheiben ist so angeordnet, daß sich die Seilzugkräfte zwischen diesen Scheiben gegenseitig teilweise aufheben und die Wellen und Lager entlastet werden. Auf einen möglichst geräuschlosen Gang der Antriebstelle ist besondere Rücksicht genommen worden. Das Verhalten des Querkontraktionskoeffizienten des Eisens bis zu sehr großen Dehnungen.') Von Privatdozent Dr.-Ing. Rudolph Plank. (Mitteilung aus dem Festigkeitslaboratorium der Technischen Hochschule Danzig) 3) Bestimmung des Verhältnisses der Longitudinal- und Torsionsschwingungszahlen (Chladni, Savart, Wertheim, Schneebeli); Den 4) unmittelbare Bestimmung der Ausdehnung und Querkontraktion durch Anwendung von Feinmeßverfahren. letzten Weg hat für Metalle zuerst Bauschinger) mit einen eigens hierfür konstruierten Vorrichtung eingeschlagen; doch konnte die Messung, ebenso wie nach dem ersten Verfahren, nur im Bereich einer über den ganzen Stab gleichmäßig verteilten Dehnung durchgeführt werden, also nur für ein verhältnismäßig beschränktes Gebiet; das zweite und das dritte Verfahren umfassen ein noch viel kleineres Gebiet und können nur im Bereich rein elastischer Dehnungen angewandt werden; hierfür geben sie allerdings die genauesten Werte. Wenn der Stab immer weiter gedehnt wird, so schnürt er sich schließlich an einer Stelle ein, und es ist eine längst bekannte Tatsache, daß die örtlichen Dehnungen an der Einschnürstelle sehr viel größer sind und oft das Vielfache der gleichmäßigen Dehnung vor der Einschnürung erreichen. Es erschien uns von Interesse, die Größe dieser örtlichen Dehnungen messend zu verfolgen und die zugehörigen Werte des Querkontraktionskoeffizienten und der Volumenänderung zu bestimmen. Dabei zeigte sich, daß bei Eisen Dehnungen von über 200 vH erreicht werden, ehe der Bruch eintritt. Bevor wir auf die Beschreibung des von uns gewählten Verfahrens und auf die dabei erhaltenen Ergebnisse eingehen, wollen wir uns zuerst etwas ausführlicher vergegenwärtigen, wie der Querkontraktionskoeffizient m mit der Dehnung und der Volumenänderung zusammenhängt und welche prinzipiellen Grenzen ihm gesteckt sind. Zunächst sei hervorgehoben, daß Zug stets eine Vergrößerung des Volumens hervorbringen muß, da die Reaktion (Querzusammenziehung) Größe übertreffen den Hauptvorgang (Längung) nicht an kann. Beim Zug ist also stets v02). Für den Grenzfall 1) »Der Civilingenieur N. F. 25, 1879 S. 82. 2) In der Literatur sind einige Abweichungen von diesem Gesetz zu finden; so ergaben sich bei den Versuchen von Bauschinger (a. a. O.) sprungweise Volumenänderungen, wobei das Volumen an einigen Stellen unter das ursprüngliche heruntersank. Cray und Mees berichten (Phil. Mag. 29 S 355, 1890), daß für = deutscher Ingenieure. Fig. 1. Flußeisen-Probestab. und etwa 4500 kg/qcm Zug- Beobachter = Me 3,23 3,29 3,47 Benton 3,12 Cardani Ring 3,40 3,40 bis 3,29 Kirchhoff Mit der Temperatur nehmen die Werte von m für alle untersuchten Metalle ab, für Eisen aber nur sehr langsam. Diese Abnahme ist auch von vorn herein zu erwarten, da sich der Wert von m bei Annäherung an die Schmelztemperatur immer mehr dem unteren Grenzwerte m = 2 nähern muß. Dies ist auch der Grund, warum die sehr tief schmelzenden Legierungen, wie Wood-, Rose- und Lippowitz-Metall, schon bei Zimmertemperatur einen nahezu der unteren Grenze entsprechenden Wert des Querkontraktionskoeffizienten besitzen. Wir wenden uns nun zu dem von uns benutzten Verfahren. Als Material wurde Flußeisen von über 30 vH Dehnung Drähte aus Eisen. Messing, Neusilber und Klavierstahl bei Dehnungen von 0,1 bis 0,25 vH der Durchmesser um 7 bis 9 vH zunimmt und erst bei weiterer Dehnung wieder abnimmt. Noch merkwürdiger ist es, daß nach Versuchen von Spring und Kahlbaum (Phys. Zeitschrift 1901 S. 32) Metalle unter der Wirkung gewaltigen allseitigen Druckes eine Volumenzunahme zeigen. 1) Winkelmann, Handbuch der Physik Bd. 1 1. Teil S. 581. : zunahme und die Abnahme des Durchmessers in der Nähe der Bruchstelle zu ersehen sind. Der Anschaulichkeit halber sind in Fig. 2 auch noch die Kurven der Dehnungen (ε) und der Querkontraktionen (8) in Prozenten eingetragen. Die äußersten Werte fallen mit dem Bruchquerschnitt zusammen; die Kurvenäste für die zweite Stabhälfte verlaufen nahezu symmetrisch. Die mittlere Dehnung des ganzen Stabes nach dem Bruch betrug 32 vH, woraus sich mitt zu 0,327 mm berechnet. In Zahlentafel 2 sind alsdann neben den ausgeglichenen Werten von 7. und d noch die Exzentrizität e des ellipsenförmig gewordenen Querschnittes, die Dehnung &, die zugehörige Querkontraktion & und der aus den beiden letzten berechnete Querkontraktionskoeffizient m eingetragen; daneben ist zum Vergleich noch der entsprechende untere Grenzwert mo nach Gl. (4) angegeben. In den beiden letzten Spalten sind schließlich das Volumen und die Volumenänderung (vom ursprünglichen Volumen aus gerechnet) angegeben. Wie man sieht, sind die örtlichen Dehnungen an der Einschnürstelle außerordentlich groß und erreichen rund das 7 fache der mittleren Dehnung, vergl. Fig. 2. Der Querkontraktionskoeffizient nimmt bei der Dehnung zuerst ziemlich rasch ab, erreicht ein Minimum, das sich ungefähr bei der größten gleichmäßigen Dehnung (rd. 24 vH) kurz vor Beginn der Einschnürung einstellt, und nimmt im weiteren so zu, daß der Stab keine merkliche Volumvermehrung zeigt und sich die Werte von m immer mehr denjenigen von m。 nähern. Die örtlichen Dehnungen gehen also in der Tat bei konstantem Volumen vor sich, wodurch sich die Vermutungen, die ich in einer früheren Arbeit) ausgesprochen habe, bestätigen. Für die größten Dehnungen ergab sich sogar eine Abnahme des Volumens; doch dürfte sich dies auch durch Ablesungsfehler erklären, da die Ringe in der Nähe der Bruchstelle unter dem Mikroskop etwas verschwommen erscheinen und die Grenze ziemlich schwer festzustellen ist. Trägt man nun, wie dies in Fig. 3 geschehen ist, die zugehörigen Werte von und 8 übereinander auf und verbindet sie durch eine Kurve, so kann man beliebig viel Zwischenwerte von m erhalten. Verbindet man einen Kurvenpunkt mit dem Koordinatenaufgang, so gibt die Kotangente des Winkels dieser Verbindungslinie mit der Wagerechten sofort den Kontraktionskoeffizienten; das Maximum erhält man für denjenigen Punkt, an den vom Koordinatenanfang aus eine Tangente gelegt werden kann (für ɛ = rd. 24 vH); infolgedessen hat die Kurve vor dieser Stelle einen Wendepunkt. Gleichartige Messungen wurden auch an einigen andern Flußeisenstäben vorgenommen; jedoch erübrigt sich die Wiedergabe der Messungsergebnisse, da sie sich mit den hier angegebenen nahezu decken. Bei allen Stäben betrug die größte Dehnung an der Bruchstelle über 200 vH. In Fig. 4 ist der Verlauf des Querkontraktionskoeffizienten als Funktion der Dehnung eingetragen, wobei sich durch Extrapolation für ‹ = 0 sehr nahe der von Bach angegebene Wert Me = ergab. In Fig. 3 ist noch der Verlauf der Volumenzunahme eingetragen, die am Anfang ziemlich rasch erfolgt, entsprechend dem hohen Werte des Querkontraktionskoeffizienten me; man erhält aus Gl. (2) für kleine Dehnungen 10 3 1) s. Z. 1910 S. 1854. |