8. Januar 1910.

Diese Spannungswerte können aber nach den mitgeteilten Ergebnissen lediglich rechnungsmäßige Bedeutung haben. Da sie noch vollständig innerhalb der Proportionalitätsgrenze liegen allerdings berechnet aus der Biegungsgleichung für gekrümmte Stäbe, die im vorliegenden Fall genau hohlzylindrische, also glatte Form des gekrümmten Rohres voraussetzt, was in Wirklichkeit nicht zutrifft können auch die großen Durchbiegungen des Krümmers nicht etwa mit einer Ueberschreitung dieser Grenze oder der Streckgrenze erklärt werden. Bei den Versuchen mit dem flußeisernen Rohre wurde jedoch festgestellt, daß bei der Belastung P = 1380 kg an der Außenseite, also an der Zug

SO

seite, bei Querschnitt E auf eine Erstreckung von 60 cm Zunderteile absprangen, ein Beweis, daß die Streckgrenze überschritten war. Die obere bezw. untere Streckgrenze lag bei den Versuchstäben bei 3259 bezw. 2900 kg/qcm. Spannungsloser Zustand des Rohres ist dabei eine Voraussetzung, über deren Erfüllung nichts bekannt ist.

2900 1332

Die Zugspannung an der äußersten Faser des Querschnittes E muß demnach bei der letzten Belastungsstufe 300/1400 kg nicht, wie die Rechnung ergibt, 1332 kg/qcm, sondern erheblich höher gewesen sein, etwa, wenn man die untere Streckgrenze ins Auge faßt, rd. 2,2 mal so groß, sofern man die Gültigkeit der Biegungsgleichung bis zur Streckgrenze voraussetzt, was bei Flußeisen angenähert zulässig sein dürfte, und wenn man es überhaupt als zulässig voraussetzt, daß diese Gleichung auf das vorliegende Rohr mit seiner von der Voraussetzung der Gleichung abweichen-` den Form angewendet werden darf. An Stelle der obigen, zunächst nur rechnungsmäßigen, aus der Biegungsgleichung erhaltenen Spannungen würden dann bei den Belastungsstufen

zu erwarten sein. Die Spannung würde dann durchweg im ganzen Rohr rd. 2,2 mal so groß sein, als die Rechnung mit der Biegungsgleichung für gekrümmte Stäbe ergibt. Diese 2,2 mal so große Spannung würde dann aber z. B. für den Punkt J auf der letzten Belastungsstufe auch nunmehr eine 2,2 mal so große Durchbiegung gegenüber der früher berechneten von 13,768 mm mm (s. Zahlentafel 1), also eine solche von 2,2 13,76830,290 mm, zur Folge haben müssen. Die wirkliche Durchbiegung beträgt aber 75,375 mm. Die berichtigte, errechnete Durchbiegung wäre also immer noch erheblich kleiner als die wirkliche. Oder mit andern Worten: es reicht auch die gegen früher 2,2 mal so große, errechnete Spannung im Ausgleichrohr noch nicht aus, um dessen wirkliche Durchbiegung zu erklären, denn diese letztere ist z. B. 75,375 für Punkt J immer noch rd. 2,5 mal so groß. Es 30,290 müßte daher die zur Ucbereinstimmung von Messung und Rechnung abermals erforderliche Vergrößerung der bereits berichtigten Durchbiegung auf die wirkliche, im Verhältnis von 75,375

30.290

rd. 2,5, in der Hauptsache auf Rechnung der größeren

Nachgiebigkeit des Rohres infolge der vorhandenen Wellen oder Falten auf der Druckseite gesetzt werden.

Diese Betrachtungen sollen zu einer Erklärung des Vorganges bei der großen, gemessenen Formänderung nur eine Aushülfe bieten. Die wirklichen Spannungen vermögen wir nach dem heutigen Stand unsrer Erkenntnis nicht zu berechnen, weil eben die Anwendung der Biegungsgleichung auf den gegenüber der Voraussetzung ganz anders geformten Körper des mit Wellen versehenen, gekrümmten Rohres genau genommen überhaupt nicht zulässig ist. Immerhin kann man Grund der durchgeführten Untersuchungen aussprechen:

auf

Die Beanspruchung des stark federnden, flußeisernen Ausgleichrohres ist in Wirklichkeit erheblich geringer, als auf Grund seiner großen elastischen Durchbiegungen erwartet werden müßte, dagegen erheblich größer, als auf Grund der Biegungsgleichung für gekrümmte stabförmige Körper bcrechnet werden kann.

deutscher Ingenieure.

Die Rechnung ergibt also auch beim 125 mm weiten Rohr sehr viel kleinere wagerechte Durchbiegungen als die Messung, doch ist der Unterschied zwischen Messung und Rechnung erheblich geringer als beim 200 mm weiten Rohr. Dies würde mit Bezug auf die beiden untersuchten Rohre, deren Krümmungshalbmesser nicht sehr verschieden waren, bedeuten, daß der Einfluß der Faltenbildung auf den Druckseiten des Rohres auf die Formänderung um so mehr zurücktritt, je kleiner der Durchmesser des Rohres im Vergleich zu seinen Krümmungshalbmessern ist, d. h. je weniger stark das Rohr gekrümmt ist.

Zusammenfassung.

125 mm weites, nahtlos gewalztes Stahlrohr der Prüfung unterworfen, Fig. 18 und 19, das von Franz Sciffert & Co. A.-G., Berlin, kostenlos zur Verfügung gestellt wurde. Die Messungs- und Rechnungsergebnisse für Punkt J enthält die Zusammenstellung 5.

Zahlentafel 5. Resultierende Horizontalverschiebungen des Punktes J des flußeisernen Ausgleichrohres von 125 mm 1. W.

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Seite I

förmigen Ausgleichrohr, Fig. 14 bis 17 (s. die Zahlentafeln 2, 3. und 4);

2) daß die Biegungsspannungen für die unter Ziffer 1 genannten Körper nach der Gleichung für gekrümmte Stäbe berechnet werden dürfen;

3) daß dagegen die Gleichungen zur Berechnung der Formänderung gekrümmter Stäbe eine Uebereinstimmung von Messung und Rechnung nicht ergaben bei den beiden flußeisernen, lyraförmigen Ausgleichröhren von 200 und 125 mm 1. W., Fig. 1 bis 3 und 18 und 19. Die gemessenen Durchbiegungen waren bei diesen beiden Röhren sehr viel größer als die berechneten (s. die Zahlentafeln 1 und 5). Als die Hauptursache der in Wirklichkeit sehr viel größeren Durchbiegungen wurden die Wellen oder Falten erkannt, die bei der Herstellung der Ausgleichröhren durch Biegen urspränglich gerader Rohrstücke auf der Druckseite der Rohre entstehen, s. Fig. 13. Daher zeigte das durch Gießen hergestellte, also glatte Rohr, Fig. 14 bis 17, wie unter Ziffer 1 erwähnt, eine Uebereinstimmung von Messung und Rechnung;

S. Januar 1910.

daß die Beanspruchung der flußeisernen Ausgleichröhren in Wirklichkeit erheblich geringer ist, als auf Grund ihrer sehr großen elastischen Durchbiegungen erwartet werden müßte, daß sie dagegen erheblich größer ist, als auf Grund der Biegungsgleichung für gekrümmte Stäbe berechnet werden.

kann. Diese rechnungsmäßige Beanspruchung des Rohres stimmt mit der wirklichen nicht überein und kann mit ihr nicht übereinstimmen, weil die wirkliche Form des Rohres eine ganz andre ist als die vorausgesetzte, die der Rechnung zugrunde liegt.

Schnitt A-B.

Hierzu sind von der Königlichen Bergverwaltung in Oberschlesien in den letzten Jahren wirtschaftlich und technisch bedeutsame Anlagen geschaffen worden, welche an andrer Stelle bereits veröffentlicht sind oder noch veröffent

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Lager- und Ladevorrichtungen) werden an Mitglieder postfrei für 40 Pfg gegen Voreinsendung des Betrages abgegeben. Nichtmitglieder zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5 Pfg. Lieferung etwa 2 Wochen nach Erscheinen der Nummer.

Transportart hat sich bei den großen Entfernungen als die zweckentsprechendste erwiesen. Der Sand wird durch Baggerung gewonnen, aufgespeichert, die Züge fahren unter die Speicher, werden beladen und fahren nach einer Brücke über den Lagerstätten, von wo sie auf eine neue und eigenartige Weise entladen werden, worauf der Sand mit reichlichem

1) » Glückauf«< 1906 Nr. 19 und 20: Die Einführung des Sandspülversatzes auf dem staatlichen Steinkohlenbergwerk Königin Louise bei Zabrze O./S., von Kgl. Bergwerksdirektor Arbenz.

Wasser besprengt und zum Eir fließen in die Rohrleitungen gebracht wird. Die hierzu erforderliche vom Verfasser konstruierte Sandabsturzbrücke, Textblatt 2, soll nachstehend beschrieben werden.

Das Absturzverfahren.

Zum Entladen dienen Selbstentlader, D. R. P. 150934, der Eisenbahnwagen- und Maschinenfabrik van der Zypen & Charlier, Köln-Deutz. Der Kasten dieser Wagen besteht aus senkrechten Kopf- und Seitenwänden ohne Türen und Klappen, die zu einem festen Ganzen verbunden sind, einerseits und einem ebenen, wagerechten Boden anderseits. Dieser Boden setzt sich aus zwei Klappen zusammen, die sich um eine gemeinsame, in der Bodenfläche und in der Längsmittelebene des Wagens liegende Welle drehen können, s. Fig. 1 bis 3. Die Wellenlager sind mit den Seitenwänden des Wagenkastens fest verbunden und werden beim Anheben des Wagenkastens mitgenommen, die Bodenklappe also in der Mitte firstartig gehoben, während die Seitenkanten traufartig auf den Längsträgern des Untergestelles liegen bleiben. Beim Heben der Wagenkasten bilden also die Böden satteldachartige Schrägflächen, auf denen die Ladung unter den beiden Seitenwänden abrutscht. Der aus solchen Wagen bestehende beladene

Fig. 5 bis 8.

Fig. 4.

deutscher Ingenieure.

Anordnung der Leitschienen auf der Brücke.

Schnitt a-b.

Die Auflaufbahnen sind an den Tragwänden der Brücke angebracht. Sie bestehen aus einer Auflaufstrecke mit der Neigung 1:10, einem wagerechten Stück, das den Wagenkasten beim Fahren über die Brücke solange in gehobener Stellung hält, bis der Wagen sich völlig entleert hat, und einer Ablaufstrecke, um den Kasten wieder auf das Gestell zu setzen. Damit der Wagenkasten vom Gestell auch während der Fahrt mitgenommen wird und sich am Ende der Ablaufstrecke wieder richtig darauf niederläßt, sind beide durch Gestänge unter dem Boden verbunden, welche die genau senkrechte Bewegung des Kastens gegen das Untergestell festlegen. Ein befriedigendes Arbeiten ist durch die einheit

Absturzbrücke.

7,7 ·4,76

Grundriß.

Zug fährt über die Brücke und wird während der Ueberfahrt durch Heben der Wagenkasten auf den unterliegenden Sandlagerplatz entladen. An den Seiten der Wagenkasten hervorstehende Rollen werden, während der Zug durch die Lokomotive langsam über die Brücke gezogen wird, auf entsprechend gekrümmte Fahrschienen geführt, die den Wagenkasten vom Untergestell abheben, so daß der Sandinhalt zu beiden Seiten selbsttätig abrutscht.

lich senkrechte Hebung des Kastens samt der Firstwelle des Bodens bedingt. Das ist nur durch Hebung des Kastens mittels Rollen an den vier Ecken mit Sicherheit zu erreichen, und da jede dieser Rollen eine besondere Leitschiene erfordert, so sind insgesamt vier Leitschienen, auf jeder Seite zwei in verschiedener Höhe und gegeneinander verschoben, auf der Brücke anzubringen, s. Fig. 4. Die Enden dieser Leitschienen sind als anhebbare Zungen ausgebildet, um die

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rüber erhebt sich ein Beleuchtungsmast, um den Betrieb auch zur Nachtzeit zu ermöglichen.

Für die Verkehrslast ist folgende Annahme gemacht: eine 11,5 m lange Lokomotive von 70,2 t Dienstgewicht mit 5 Achsen zu 14,04 t Achsdruck in Abständen von 1,3 m; ferner zu je zweien kurz gekuppelte Wagen von 9,65 m Gesamtlänge mit 4 Achsen zu je 15 t Achslast in Abständen von 2,4 bezw. 2,25 m. Später ist die Konstruktion auch noch dahin ergänzt, daß dreiachsige Wagen von 41,5 t Gesamtgewicht, 13,8 t Achslast, 1,25 m Achsstand und 4,75 m Länge

Sandabsturzbrücke.

daß den abstürzenden Sandmassen möglichst wenig Konstruktionsteile entgegenstehen. Der mittlere 33,75 m lange Teil der Hauptträger ist ein Parallelträger mit Strebenfüllung von 3,75 m Feldlänge und 3,5 m Höhe. Die Pfosten gehören nicht zum Hauptstabwerk; sie dienen nur zur Uebertragung der Lasten auf die oberen Knotenpunkte bezw. zur Verkürzung der Knicklängen. Die Endfelder sind je 4,125 m lang. Die den oberen Querträger sind mittels der Hängepfosten an den Knotenpunkten aufgehängt und bilden mit ihnen steife Vollrahmen, die den Wind und alle Seitenkräfte infolge des Verkehrs auf den in der oberen Gurtebene liegenden Windverband übertragen. An den Enden des Parallelträgers wird der Winddruck durch schräge in der Gurtebene liegende Portale auf die Pfeiler übertragen. Der in Fig. 8, Schnitt c-d, dargestellte Verband der Fahrbahnebene dient nur zur Aussteifung und Ueberleitung der Bremskräfte in die Auflager. Die Laufbahnen für die Wagenkasten sind an den Pfosten konsolartig befestigt. Zur leichteren Bedienung sind in der Höhe dieser Laufbahnen, deren obere Kante 3,280 m über Schienenoberkante liegt, zu beiden Außenseiten 1 m breite Stege an den Pfosten ausgekragt. Schließlich befindet sich in der Mitte eine kleine Abspritzbude, um beim Abstürzen etwa hängenbleibende Sandmassen aus den Wagen abzuschlämmen. Da

in Betrieb genommen werden können. Der obere Teil der welerstgenannten Wagen, cher mit Inhalt zu heben ist, wiegt 48 t. Die Achsstände der Laufräder, deren jedes also 12 t Last überträgt, beWinddruck tragen 4,65 m.

und zulässige Beanspruchungen sind nach den üblichen Vorschriften angenommen. Bei der Konstruktion, vergl. Fig. 9 bis 11, ist auf die Quersteifigkeit der Brücke besondie derer Wert gelegt, um seitlichen Bewegungen, durch

Laufschine und Laufrad.

welche das Heben der Wagen gefährdet ist, möglichst einzuschränken. Der den Wind auf die Lager übertragende schräg liegende Endrahmen ist als Vollrahmen ausgebildet und besteht aus biegungssteifen Pfosten, die zugleich die Obergurtstäbe des Hauptträgers sind, mit einem steif angeschlossenen Oberriegel und dem unteren Querträger.

Die Ermittlung der Kräfte bietet keine besonders er