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deutscher Ingenieure.

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Verschlussmechanismen und Anbequemung der Leitungsgegenstände an die rauberen klimatischen Verhältnisse Deutschlands die mannigfachen Bedenken zu beseitigen, welche nach diesen Richtungen von vielen Technikern und Bahnverwaltungen der allgemeinen Einführung der Centralweichen- und Signalstellung entgegengebracht wurden, so dass schon im Jahre 1878 die bereits oben erwähnte technische Commission des Vereines deutscher Eisenbahnverwaltungen sich dabin aussprechen konnte, dass die mit solchen Einrichtungen gemachten Erfahrungen sowohl inbezug auf die erzielte Sicherheit des Betriebes als auch auf Zuverlässigkeit und Billigkeit in der Unterhaltung als sehr günstig zu bezeichnen und zur ausgedehnteren Anwendung im hohen Grade ermunternd seien. )

Wer je den Betriebsdienst auf lebhaften Bahnhöfen oder Bahnhofsteilen mit Aufmerksamkeit verfolgt hat, wird nicht verkennen, dass schon in der centralisirten Bedienung von Weichen und Signalen allein ein wesentlicher Umstand für die Erhöhung der Betriebssicherheit liegt; denn an die Stelle einer kleineren oder grösseren Zahl von Weichenstellern, die, unter gefährlichen Geleiseüberschreitungen von Weiche zu Weiche eilend, oft im letzten Augenblicke den richtigen Griff versäumen, tritt ein ausführendes Organ, welches in übersichtlicher und vor den Unbillen der Witterung geschützter Aufstellung den Aufträgen des Stationsbeamten und den Bewegungsvorgängen auf dem Bahnhofe mit grösserer Ruhe und Unbefungenheit folgen kann. Dass durch die mit der Centralisirung grösserer Stationen verbundene Ersparnis an Weichenstellern in der Regel nicht nur die Kosten der neuen Anlagen gedeckt werden, sondern meist eine nicht unerhebliche Verminderung der Ausgaben für den Betriebsdienst erzielt wird, hat sich in zahlreichen Fällen erwiesen und findet auch bereits in dem angezogenen Gutachten der technischen Commission vom Jahre 1878 gebührende Berücksichtigung. Wichtiger als die genannten Vorteile und den schon oben angedeuteten Hauptzweck der fraglichen Einrichtungen bildend ist der Umstand, dass die Vereinigung der Weichen - und Signalhebel eines Bahnhofes oder Bahnhofsteiles an einem Punkte die Möglichkeit bietet, diejenigen Abhängigkeiten zwischen der Stellung der Weichen und Signale, bezw. der Signale unter einander, zu schaffen, durch welche gefährliche Irrtümer oder Fahrlässigkeiten des bedienenden Personales unbedingt ausgeschlossen und die den betreffenden Geleisbereich durchfahrenden Züge vor Zusammenstössen mit anderen Fahrzeugen thunlichst geschützt werden. Zu dem Ende hat jeder Centralapparat folgende allgemeine Bedingungen zu erfüllen:

1) Signale, deren zugehörige Züge sich gegenseitig gefährden würden, können nie gleichzeitig auf »Fahrt« gestellt werden.

2) Ein Signal kann erst auf »Fahrt« gestellt werden, nachdem sämmtliche Weichen, welche der erwartete Zug zu durchfahren bat, ihre richtige Stellung und ausserdem die in den Nachbargeleisen liegenden Weichen, durch welche Fahrzeuge auf die Geleisstrasse des Zuges gelenkt werden könnten, eine ablenkende Stellung erhalten haben.

3) Während der Fahrtstellung des Signales sind die unter 2 genannten Weichen in ihren Stellungen verriegelt, so dass

ein Umlegen derselben erst möglich ist, nachdem das Signal wieder auf »Halt« zurückgestellt wurde.

Sind innerhalb des zum Centralapparate gehörigen Geleisbereiches Wegeübergänge vorhanden, so unterliegt es keiner Schwierigkeit, auch die betreffenden Schranken (Barrièren) in die Verriegelungsvorrichtung mit einzubeziehen, dergestalt, dass die Fahrtstellung eines Signales die Schliessung der Schranke zur Voraussetzung hat. Nur ist hierbei die Bestimmung des » Bahnpolizeireglements « nicht ausser Acht zu lassen, wonach das Oeffnen von Zugschranken den etwa eingeschlossenen Passanten auch von Hand ermöglicht sein muss.

Von besonderen Anforderungen, welche an vollkommene Apparatconstructionen gestellt werden müssen, möge hier nur erwähnt sein, dass alle Verriegelungen von Weichen und Signalen vor Beginn des Umlegens eines Hebels, alle Entriegelungen dagegen erst nach erfolgter Umlegung eintreten sollen; dass ferner der Apparat Aenderungen des Fahrprogrammes, d. h. Auswechselung und Versetzung von Verschlusselementen, jederzeit leicht und einfach bewerkstelligen lässt; dass endlich die ganze Verriegelungsvorrichtung selbst klar und übersichtlich angeordnet ist, so dass sie gleichsam als thunlichst getreues Abbild der dem Apparate zu Grunde gelegten Verschlusstabelle erscheint. Wenn wir uns auch im Rahmen der vorliegenden Arbeit versagen müssen, in eine Darstellung der besonderen Construction von Centralapparaten, noch weniger aber in eine vergleichende Kritik der verschiedenerlei Systeme und Patente derselben, einzutreten, so wollen wir doch die Bemerkung nicht unterdrücken, dass uns gerade in dem letzterwähnten Punkte, nämlich in der von den Technikern des Eisenbahnbetriebes besonders gewürdigten Klarheit und Uebersichtlichkeit der Verschlusseinrichtung, die meisten neueren Patente, so sinnreich sie auch vielleicht in mancher Beziehung sein mögen, hinter den bewährten älteren deutschen Systemen mehr oder weniger zurückzustehen scheinen.

Ein wichtiger Schritt in der Vervollkommnung der Centralapparate wurde in den letzten Jahren durch die Einführung der sogenannten Blockirungseinrichtungen gemacht. Während nämlich bei den früheren Anlagen der Centralwärter freie Verfügung über die Signalhebel seines Apparates hatte und die Aufträge zur Fahrtstellung eines bestimmten Signales in einfachen Fällen durch die gewöhnlichen Läutewerke, in schwierigeren Lagen durch vom Stationsbureau aus bediente elektrische Tableauapparate oder selbstauslösende Morseapparate mit Klingelweckern erhielt, pflegt man neuerdings die Signalhebel unter Verschluss zu halten zu blockiren

und für den jedesmaligen bestimmten Gebrauch von der Station aus auf elektrischem oder mechanischem Wege freizugeben – zu deblockiren. Obwohl die Einrichtung der Centralapparate selbst das gleichzeitige Stellen feindlicher Signale und auch die unrichtige Lage jeder in der geöffneten Fahrstrasse belegenen Weiche ausschliesst, so war früher doch die Möglichkeit vorhanden, dass der Wärter durch missbräuchliche oder irrtümliche Fahrtstellung eines Signales dem erwarteten Zuge eine falsche Fahrstrasse öffnete oder einem Zuge die Einfahrt gestattete, den der Stationsbeamte noch nicht anzunehmen in der Lage war. Die Blockirungseinrichtungen beseitigen diese Gefahr und legen die Verfügung über die Signale in diejenige Hand, in welche sie bei den deutschen Betriebsverhältnissen allein gehört, nämlich in die Hand des : verantwortlichen Stationsbeamten. Besonders wertvoll sind die Blockirungseinrichtungen noch dadurch, dass sie in einfacher Weise ein Mittel bieten, verschiedene Centralapparate in gegenseitige Abhängigkeit von einander zu bringen, also, wenn es sich z. B. darum handelt, zu verhindern, dass der Centralwärter auf dem östlichen Bahnhofsflügel einen Zug in dasselbe Geleise einfahren lassen kann, in welches die Einfahrt eines Zuges auf dem Westflügel von dem dort postirten Wärter bereits in · Aussicht genommen ist; oder ungekehrt, wenn es wünschenswert erscheint, dass auf einer von Schnellzügen ohne Aufenthalt durchfahrenen Station die Einfahrt eines Zuges von der richtigen Stellung des Ausfahrtssignales am anderen Bahnhofsende abhängig gemacht werden soll. Der Stationsblockapparat nämlich, d. h. diejenige Einrichtung im Stationsbureau oder auf dem Perron, durch welche die Auslösung der Hebelverschlüsse in den Centralapparaten bewirkt wird, giebt Gelegenheit, die genannten Abhängigkeits

waren

1) Auch das Referat vom Jahre 1884 über die Beantwortungen der Frage 11, Gruppe II (vgl. Anmerkung 1 auf S. 142) spricht sich dahin aus, dass die zur Anwendung gekommenen Centralapparat-Systeme, mit Ausnahme des hydraulischen Systems, sich bisher sämmtlich bewährt haben.« Nicht ohne Interesse ist die Verteilung der bekannteren Systeme auf die verschiedenen Bahnverwaltungen, worüber das genannte Referat folgendes sagt: »Von 27 Verwaltungen (im Jahre 1878

es 17), welche die Verwendung von Centralapparaten zur Weichen- und Signalstellung angezeigt haben, verwenden 15 das System Rüppell (Max Jüdel & Co. in Braunschweig)

Schnabel & Henning 8

Siemens & Halske 7

Saxby & Farmer Ferner mag als Massstab der fortschreitenden Verbreitung dieser Einrichtungen noch erwähnt sein, dass das erstgenannte, im Jahre 1873 ins Leben getretene Etablissement heute bereits auf etwa 300 im Betrieb und in der Ausführung begriffene grössere Centralapparate mit zusammen 5000 Hebeln zurückblicken kann,

9

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»

usw.

Band XXIX. No. 8.

21. Februar 1885.

Zuppinger, Wasserkraft und Wasserkraftanlagen.

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bedingungen ohne Schwierigkeit zu erfüllen. Wir müssen hier auf die Vorführung besonderer Constructionssysteme vorläufig verzichten und bemerken nur, dass bislang die elektrischen Blockirungseinrichtungen, besonders unter weniger einfachen Verhältnissen, häufigere Anwendung gefunden haben, als die mechanischen.)

Es ist hier die Stelle, noch mit einem Worte auf die im ersten Teile unserer Darlegungen abgebrochene Frage der mehrflügeligen Signale zurückzukommen. Bei fehlender Blockirungseinrichtung erscheint die Anwendung mehrflügeliger Signale unerlässlich, da eben die sichtbare Markirung der von dem Centralwärter geöffneten Fahrstrasse gewissermassen die einzige Quittung über den ihm gewordenen Auftrag bildet; denn, sind nur einflügelige Signale vorhanden, so ist nicht

nur der Locomotivführer und das äussere Bahnhofspersonal, sondern auch der Stationsbeamte selbst, ohne sichere Kenntnis von dem Fahrwege, welchen der erwartete Zug nehmen wird. Anders verhält es sich bei den durch Blockirung vervollkommneten Anlagen. Hier kann der Wärter nur den von der Station freigegebenen Signalhebel ziehen. Erscheint also auch nur ein einflügeliges Signal, so hat doch sowohl der dienstthuende Beamte die Gewissheit, dass sein Auftrag ausgeführt ist, als auch der Locomotivführer die Sicherheit, dass nicht eine im Belieben des Centralwärters stehende, sondern die von dem verantwortlichen Stationsbeamten selbst bestimmte Fahrstrasse für ihn geöffnet ist. Gegen die Bevorzugung einflügeliger Signale wird also in dieser Richtung kaum noch etwas ins Feld zu führen sein; wohl aber bleibt die Rücksicht auf das äussere Bahnhofspersonal bestehen, und diese ist es, welche uns immerhin in vielen Fällen die Signalisirung der einzelnen Fahrstrassen, wenn auch vielleicht nicht in der Form mehrflügeliger Ein- und Ausfahrtssignale, sondern in derjenigen besonders angeordneter, gebotenenfalls als Localzeichen ausgebildeter Wegesignale notwendig erscheinen lässt.

(Fortsetzung folgt.)

1) Unter den elektrischen Blockirungseinrichtungen haben die Apparate von Siemens & Halske die meiste Verbreitung gefunden. Neuerdings ziehen übrigens manche Verwaltungen die mechanischen Einrichtungen, wie sie z. B. Max Jüdel & Co. in Braunschweig oder Schnabel & Henning in Bruchsal in jüngster Zeit construiren, ihrer Einfachheit und leichteren Reparaturfähigkeit halber den elektrischen Einrichtungen vor.

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Wasserkraft und Wasserkraftanlagen.

Von W. Zuppinger, Baurat in Ravensburg.
(Vorgetragen in der Sitzung des Württembergischen Bezirksvereines vom 9. December 1883.)

(Hierzu Tafel IV bis VIII.)

(Schluss von S. 127.) Zur Verdeutlichung und zum besseren Verständnisse der

Die zweite Art beweglicher Aufsätze (Fig. 6) ist als im vorstehenden behandelten verschiedenen Wasserbauten wasserdichte anzusehen, was für erstere nicht gilt, und ist möge die folgende Beschreibung der Tafeln dienen.

überall vorzuziehen, wo die örtliche Beschaffenheit und ge

nügende Uferhöhen sie ermöglichen, und wo den angrenzenden Tafel IV.

Besitzern durch eine mässige Schwellung von 0,3 bis 0,5m über

Mittelwasser kein Schaden erwachsen kann. Diese Aufsätze Die linke Hälfte der Tafel mit der Ueberschrift »Hohes

bestehen in wasserdicht aufeinander in Falzen liegenden Wehr mit Kanaleinlaufeinrichtung« zeigt ein solches Wehr mit zweierlei beweglichen Aufsätzen, in Holz und Stein

Balken, welche sich in der Mitte an 2 eiserne, mit Stangen

und Haken unter sich und mit beiden Seitenpfosten zu(Beton) ausgeführt; die demselben zu Grunde gelegten Wassermengen sind mindestens 10001, bei kleinem Mittelwasser 20001,

Wenn das

sammenhängende umlegbare Böcke anlehnen. höchstens 320001 in 1 Sekunde. Die Oberkante des Wehr

Wasser anschwillt und steigt, so wird demselben durch

Oeffnen der Kiesfalle Abfluss verschafft und damit zugleich baumes liegt in gleicher Höhe mit der mittleren Höhe der Sohle des Flussbettes. Das Wehr hat eine Breite von etwa 12m,

der Kies längs der Kanaleinlauföffnung abgeführt. Genügt und ist diese Breite auf dem Wehrbaume mit 3 Fallenpfosten

dies nicht und steigt das Wasser weiter, so werden der Reihe

nach die aufeinander liegenden Balken in die Höhe gezogen in 2 Teile eingeteilt. Der breitere Teil hat eine lichte Weite

und zuletzt die Auflehnböcke los gemacht und umgelegt. von 8,6m, der schmälere Teil bildet die Kiesfalle mit einer lichten Weite von etwa 2,7m. Auf dem Wehrbaume des brei

Dieses hohe Wehr hat vom Wehrbaume bis Abflusssohle teren Teiles von 8,6m sitzt wasserdicht eine bewegliche Schwelle

eine Höhe von etwa 2m und bestehen auf der Abflussbrücke mit Falz nach wasseraufwärts.

5 Staffeln, Bei der ersten Art von beweglichen Aufsätzen (Fig. 5)

Bei solchen Wehren, schon von 1,59 Höhe an, lassen sich stehen 5 gleich lange Brettaufsätze von etwa 50 zu 60mm

die Kanaleinlaufeinrichtungen derart erstellen, dass bei richtiger Stärke, aber von ungleicher Höhe (die Höhe des niedersten Handhabung das Wasser bei allen Wasserständen ganz rein entspricht dem mittleren Wasserstande), in dem eben erwähnten

von Kies in den Kanal kommt, was bei niederen Wehren Falze der eingelegten Schwelle. Diese 5 Brettaufsätze lebnen

nicht so vollständig möglich ist. sich an Pfosten, welche auf der Schwelle mit Falz befestigt

Diese Kanaleinlaufeinrichtung besteht aus folgenden Besind. Die Anlehnflächen reichen nur bis auf die Mitte jedes standteilen: Brettes, und sind die Bretter an die Pfosten mit Ketten an

1) In der Rohnenwand der linken Seite des Wehres ist gehängt. Wenn nun das Wasser auf dem Wehr anschwillt

eine Oeffnung, von 0,5 m vom Boden aufwärts anfangend, von und über das niederste Aufsatzbrett fliesst, so wird sich dieses

0,5m Höhe und etwa 7m Länge (Fig. 1, 2 und 6, a, a) und in Brett, an der Kette hängend und auf den Staffeln des Wehres derselben ein weiter Rechen von starkem Schmiedeeisen von liegen bleibend, drehen und dadurch eine Oeffnung verursachen. etwa 0,03 m Stärke und etwa 0,15 m Stabentfernung eingesetzt. Genügt diese so entstandene Oeffnung nicht, um das Ueber- Bei mittlerem Wasserstande ist diese Oeffnung mit Wasser mass des Wassers abzuleiten, und steigt dieses daher noch bedeckt, und fliesst daher das Mittelwasser von 20001 mit höher, so werden sich die übrigen Bretter ebenfalls der Reihe

einer langsamen Geschwindigkeit von etwa 0,6 m durch die nach drehen und dadurch dem Wasser Abfluss verschaffen.

Oeffnung in den Kanal. Es ist indessen notwendig, sobald man beobachtet, dass

Innerhalb dieser Rohnenwand auf eine Entfernung von zuviel Wasser auf dem Wehre vorhanden, die Kiesfalle ganz etwa 3m ist eine Falle b mit etwa 3m Weite eingesetzt, deren zu öffnen, ehe das niederste Brett sich dreht, um etwa be- Schwelle nur etwa 0,01m tiefer liegt als die untere Oeffnungswegtes Kies von dem Kanale abzuleiten. Selbstverständlich kante in der Rohnenwand. Die Falle 6 dient zur Regelung müssen nach jedem Hochwasser die umgedrehten Aufsatzbretter des Einflusses der nötigen Wassermenge in den Kanal und wieder eingesetzt werden. Bei ganz hohen Wasserständen zugleich als Sicherheitsfalle zum gänzlichen Abstellen. Wenn wird mit den angebrachten Hebeschrauben auch noch die nun durch die Rohnenwandöffnung mit dem Wasser bei HochSchwelle mit Falz mitsammt den kleinen Pfosten für die wasser leichter Kies und Sand durch die Falle b einfliessen, Aufsatzbretter in die Höhe gezogen.

so fallen dieselben in den Kies- und Sandkasten ff und werden

deutscher Ingenieure.

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durch die kleine Kiesfalle c mittels des Gerinnes wieder ins Wehr bezw. Flussbett abgeleitet.

Die zweite Kanalfalle d (Fig. 4), etwa 3m von der Falle b entfernt und ebenfalls etwa 3 m weit, ist eingerichtet, um von unten nach oben gezogen zu werden, dient also dazu, um das Wasser in dem Kies- und Sandkasten anzuschwellen, damit der Kies und Sand sich sicherer ablagert. Das Wasser geht dann allerdings über diese Falle wie über einen Ueberfall in den Kanal, was indessen nichts schaden kann, weil der Boden des Kanals wenigstens noch auf 3 m lang aus Beton besteht.

Die ganze lichte Weite des Wehres beträgt 8,6 + 2,7 m

11,3m, und haben die beiden Seitenufer desselben eine Höhe von 2m. Steigt nun das Wasser auf den grössten bekannten Wasserstand von 32000', so kann diese Wassermenge über das Wehr fliessen mit einer Dicke von 1,5m. Es bleibt dann noch ein Ueberbort der Seitenwände von 0,5m, so dass auch bei grösstem Wasserstande kein Austreten des Wassers möglich ist.

Fig. 1 ist ein Längsaufriss des Wehres.

Fig. 2 und 3 ein Grundriss des Wehres mit Kanaleinlauf, mit Kies- und Sandkasten und mit Zulaufkanalanschluss.

Fig. 4 ein Querschnitt durch die Kanaleinlaufeinrichtung.

Fig. 5 ein Querschnitt über den Wehrbaum, mit selbstwirkend drehbaren, beweglichen Aufsätzen, mit grosser Kiesfalle und mit Gerinne für die kleine Kiesfalle.

Fig. 6 ein Querschnitt über den Wehrbaum für wasserdichte, bewegliche Aufsätze mit grosser Kiesfalle nebst einer Seitenansicht.

Fig. 7 ein Querschnitt bei Uebergang des konischen Betonkanals in den Zulaufkanal von Erde.

Fig. 8 ein Querschnitt durch den Zulauf kanal von Erde.

Fig. 91 ein Querschnitt vom Ablaufkanale des Flussbettes unterhalb des Wehres mit Böschungsmauern.

Fig. 92 Böschung für Flussbetten mit Pfählen, Brettern und Kies.

Fig. 93 Böschung für Flussbetten mit Pfählen, Flechtwerk und Kies.

Fig. 94 Böschung für Flussbetten mit 2 Faschinenwalzen, Pfählen und Kies.

Fig. 95 Böschung für Flussbetten mit 3 Faschinenwalzen und Kies.

Fig. 10 ein Querschnitt des corrigirten Flussbettes oberhalb des Wehres.

Fig. 11 ein Querschnitt durch die Verbindung des corrigirten Flussbettes nebst dem Anfange des Wehrbaues in Beton 1).

Die andere Hälfte der Tafel zeigt in den Fig. 1a bis 8a ein »Niederes Wehr mit Kanaleinlaufeinrichtung« mit beweglichen Aufsätzen, in Holz und Stein (Beton) ausgeführt; die zu

Grunde gelegten Wassermengen betragen mindestens 2000, bei kleinem Mittelwasser 4000', höchstens 640001 in 1 Sekunde. Die Oberkante des Wehrbaumes liegt 0,15m über der mittleren Sohle des Flussbettes. Die beweglichen Aufsatztafeln von etwa 1m Höhe stützen sich an schmiedeiserne Böcke, welche umgelegt werden können.

An der Seite des Wehres list auf den Wehrbaum ein Fallenstock mit Falle von etwa 3m Weite und etwa 1m Höhe aufgesetzt, welche als Flossgasse und auch als Kiesfalle dient. Diese Höhe von 1m entspricht etwa dem mittleren Wasserstande vor Einsetzung des Wehres und bildet nun den mittleren Wasserstand für den Einfluss des Wassers der Kanaleinlaufeinrichtung. Auf der gleichen Seite des Wehres an den Pfosten dieser Kiesfalle schliesst sich eine Rohnenwand (Schutzwand) von auf einander gelegten Balken (siehe Fig. 4^) an, in welcher auf dem Boden des Wehres eine Oeffnung von 0,9m Höhe und 7,5m Länge sich befindet. An dieser Oeffnung ist von aussen ein Rechen von starken Eisenstäben mit Zwischenräumen von etwa 100mm zum Abhalten von groben Unreinigkeiten befestigt. Etwa im hinter der Rohnenwand stehen die ersten 2 Kanaleinlauffallen mit etwa je 3,3m Weite.

Die Schwelle derselben steht etwa 250mm höher als der Wehrboden oder 100mm höher als die Oberkante des Wehrbaumes. Das Wasser muss also vom Wehrboden bis auf diese Schwelle um 250mm steigen, wodurch das Eintreten von Kies erschwert werden soll.

Die Fallen dieser 2 Fallengestelle haben eine Höhe von etwas mehr als die Ufer, also etwa 2,2m; unten an denselben sind je 2 über dem höchsten Wasserstand ablösbare Stücke von je 0,3m Höhe. Hinterhalb der beiden Fallen sind in einer Entfernung von etwa 1,5m die zweiten Einlassfallen eingesetzt, welche als Sicherheits- und zugleich als Regulirfallen dienen.

Wenn nun das Wasser im Wildbett anschwillt, so werden nach und nach soviel wie notwendig von den Aufsatzbrettern mit Haken von der Brücke aus weggenommen, und zwar anfangend von der rechten Seite des Wehres; die mit Stangen und Haken verbundenen umlegbaren Stützböcke von Eisen werden gelöst und umgelegt und die Kiesfalle gezogen. Darauf werden die ersten 2 Kanaleinlauffallen geschlossen, möglichst rasch die untersten ablösbaren Teile losgemacht und dann die Falle wieder so weit in die Höhe gezogen, bis genug Wasser in den Kanal einfliesst.

In dieser Stellung ist die dem Wehre zunächst stehende Falle gezeichnet. Bringt das Wasser nun Kies, so wird dasselbe durch die abgelösten Fallenteile von 0,3m Höhe vom Kanaleinlauf abgehalten und durch die teilweise geöffnete Kiesfalle abgeführt. Schwillt das Wasser noch mehr an, so werden auf gleiche Weise die beiden ablösbaren Teile an den ersten Kanaleinlauffallen losgemacht und nur soviel geöffnet, dass über diese unten gebliebenen Teile, zusammen 0,6m hoch, wieder genug Wasser in den Kanal einfliessen kann. Dass dann immer noch genügend Wasser einfliessen kann, ist nicht zu bezweifeln, weil dann der Wasserstand auf dem Wehre bei Hochwasser hoch genug ist.

Sind die beweglichen Aufsätze nach und nach ganz entfernt und die Kiesfalle ganz geöffnet, so kann über das Wehr von 24m Breite, mit einer Wasserdicke über dem Wehrbaum von etwa 1,5m, bei welchem höchsten Wasserstande die beiden Seitenufer noch ein Ueberbort haben von etwa 0,35m (so dass eine Ueberschwemmung noch nicht möglich ist), die grösste vorkommende Wassermenge von 64 0007 in 1 Sekunde selbst bei einem Unterschiede von Oberwasser- zu Unterwasserspiegel von nur 0,5m, welcher jedenfalls mehr beträgt, überfliessen, während zu gleicher Zeit durch richtige Handhabung der beiden hinter einander stehenden Kanaleinlauffallen dem Kanal die nötige Wassermenge zufliesst, ohne dass Unreinigkeiten von Bedeutung in den Kanal hineinkommen können. Bei höheren Wehren ist es allerdings leichter, selbst bei höchsten Wasserständen das Wasser rein in den Kanal zu bringen.

Fig. 1a ist ein Aufriss nach dem Schnitt ABCDEF.

Fig. 2a, 3a und 5a Grundriss vom Wehr, Kanaleinlauf und Anfang des Kanales.

Fig. 4a ein Schnitt vom Wehrboden durch die Kanaleinlauffallen nach Linie G bis H.

Fig. 64 ein Querschnitt des Zulaufkanales.

Fig. 7a ein Querschnitt des corrigirten Flussbettes oberhalb des Wehres.

Fig. 8a ein Querschnitt des corrigirten Flussbettes unterhalb des Wehres.

Fig. ga zeigt im Massstab 1:100, wie die inneren Wände der Cementmauer im Wehrbaue mit einer Bretterwand geschützt sind. Diese Art des Schutzes für den Beton bei derartigen Wasserbauten ist sehr zu empfehlen, weil die Erfahrung lehrt, dass die Betonmauern durch Sonnenwärme, Frost und häufige Wechselung von Nässe und Trockenheit am meisten zu leiden haben. Aus diesem Grunde ist es auch ratsam, solche Betonmauern oben mit bewährten harten Steinen zu belegen oder sie mit Brettern oder mit Erde und Graswuchs zu decken.

Fig. 10a ist ein gewöhnliches Nadelwehr im Massstab 1:100 mit umlegbaren Stützböcken von Eisen, welche mit Stangen und Haken verbunden sind.

Fig. 11a ist im Massstab 1:100 ein Tafelwehr von Eisenblech mit umlegbaren, sich überdeckenden Tafeln, welche aufgestellt mit Haken gehalten werden.

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Band XXIX.

No. 8. 21. Februar 1885.

Zuppinger, Wasserkraft und Wasserkraftanlagen.

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Bei ersterem, dem Nadelwehre, versteht man unter Nadeln Bretter von etwa 0,15 bis 0,2m Breite und etwa 1,5 bis 3m Höhe, je nach der beabsichtigten Schwellung. Diese Bretter haben oben Handgriffe, sind am Fusse mit Eisen beschlagen, mit kleinen Spitzen versehen, und werden diese Nadeln, eine dicht an die andere, in einen Falz auf der Schwelle hingestellt und oben jede mittels Hakens mit der zunächst stehenden zusammengehängt oder nur einfach mit Seilen eine an die andere gebunden.

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Allgemeine Bemerkungen zu den Wehrbauten.

Die eben beschriebenen Wehrbauten (hohe und niedere Webre) sind aus Beton und Holz zu bauen angenommen, weil diese Bauart die zuverlässigste ist.

In Gegenden, wo Beton teurer, Holz dagegen billiger ist, können solche Wehrbauten auch ganz aus Holz erstellt werden (Rohnenwände mit Balken); nur sind dann, um zuverlässige Verbindungen mit dem Boden zu erzwecken, auf dem Grunde und oben und unten am Wehr und bei der Kanaleinlaufeinrichtung Spundwände und Stichbrücken erforderlich.

Bei den beiden beschriebenen Wehrbauten ist ein dauerbafter fester Boden, von Kies und Lehm gemischt, vorausgesetzt, und sind deshalb die Spundwände auch an den wichtigsten Stellen nur in mässiger Stärke angenommen. Wo der Boden weniger fest ist, müssen diese Spundwände verhältnismässig stärker und tiefer gemacht werden; namentlich muss die Verbindung der Kanaleinlaufeinrichtung mit dem Kanal durcb Stichbrücken gut versichert sein.

Bei hohen Wehren dürfen die Staffeln im Verhältnisse zur ganzen Höhe eine Höhe von (),5 bis 1,0 m mit einer Aufschlagbreite von 1 bis 2m haben, damit durch die Staffeln die Kraft des herunterstürzenden Wassers möglichst gebrochen und dadurch ein Auskolken des Bodens im Flussbette am Fusse des Wehres möglichst verhütet wird.

Die Figuren 1 und 2 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung einer Turbine mit Regulirung (Action oder Reaction), berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 2000 bis 54001 bei einem veränderlichen Gefälle von 3 bis 2,5m.

bezeichnet den Zulaufkanal, 5

den Ablaufkanal,

das Uebereich von 6m Breite, d

die Leerfalle von 2m Breite,

das Leerwassergerinne von 2m Breite, ff

die Einlass- oder Abstellfalle, gg

die Regulirdrehfallen, hh

einen engen Rechen. Fig. 3 und 4 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung eines Wasserrades mit langen krummen Schaufeln und Ueberfalleinlauf, berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 2000 bis 54001 bei einem veränderlichen Gefälle von 3 bis 2,5m.

a, b, cc, d, e und ff bezeichnen in den Figuren 3 u. 4 die gleichen Teile wie in Fig. 1 und 2; g ist der Ueberfalleinlauf, hh ein weiter Rechen.

Fig. 5 und 6 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung zweier Turbinen (Action oder Reaction), beide zusammen berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 2000 bis 54001 bei einem veränderlichen Gefälle von 3 bis 2,5m.

a, b, c c, d, e, f f, gggg und h h bezeichnen hier wieder die gleichnamigen Teile wie in Fig. 1 und 2.

Fig. 8, 9, 10 und 11 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung einer Reactionsturbine ohne Regulirung, in Verbindung mit einem Wasserrade mit langen krummen Schaufeln und Ueberfalleinlauf, bei Normalgefälle von 3m erstere berechnet für 16001 und letzteres für eine veränderliche Wassermenge von 400 bis 24001. Ferner muss das Wasserrad imstande sein, bei Hochwasser, wo nur noch ein Gefälle von 2,5m vorhanden ist, mit der Turbine zusammen eine Wassermenge bis zu 54001 zu verbrauchen.

a, b, cc, d, e sind auch hier die Bezeichnungen derselben Teile wie in Fig. 1 und 2; ffff sind die Einlass- oder Abstellfallen, g g die Regulirdrehfallen zur Turbine, h ein enger Rechen zur. Turbine, h ein weiter Rechen zum Wasserrad und g' der Ueberfalleinlauf zum Wasserrad.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt des Ablaufkanales mit Fussmauern auf dem Mittelwasserstande.

Fig. 12 giebt einen Querschnitt durch den Zulaufkanal mit Uebereich, bei welchem ersichtlich ist, dass bei Hochwasser, um den Oberwasserspiegel 0,5m höher schwellen zu können, ein beweglicher Aufsatz von Holz eingesetzt werden muss.

Fig. 13 zeigt einen Querschnitt des Zulaufkanales.

Tafel VI.

Tafel V. Die Tafel enthält die Zeichnungen von Motorenkammern mit Leerlauf und Ueberfall für niedere Gefälle über 4 verschiedene Aufstellungsarten, für gleiche Wassermenge und für gleiches Gefälle berechnet.

Die Wassermengen für diese Motoren sind dieselben, welche mit dem niederen Wehre (Tafel IV) in den Zulaufkanal eingeleitet werden können, nämlich: mindestens

20001 in 1 Sekunde
bei kleinem Mittelwasser 40001 »
und zur Ueberwindung von
Stauwasser höchstens

54001 » Das Gefälle bei kleinem Mittelwasser beträgt netto 3m, und bei Hochwasser, bei welchem der Unterwasserspiegel 1 m und der Oberwasserspiegel 0,5 m steigt, noch 2,5 m.

Der Zulauf kanal bei kleinem Mittelwasser hat ein Wasserprofil von 6 m Breite und 0,9m Höhe, somit einen Querschnitt von 5,49m; das Wasser muss daher für 40001 Wasser eine Geschwindigkeit haben von 0,74 m; um diese zu erhalten, muss der Kanalsohle ein Gefälle von etwa 0,4 m auf 1000m gegeben werden.

Die Länge des Zulaufkanales, um bei kleinem Mittelwasser ein Nettogefälle von 3m zu erzielen, hängt selbstverständlich von dem Gefälle des Flusses oder Baches ab. Damit bei Hochwasser, bei welchem der Unterwasserspiegel 1m steigt, der Oberwasserspiegel 0,5m steigen kann, müssten die Zulaufkanalböschungen in der Nähe der Motoren um 0,5m höher und auf die nötige Länge wasseraufwärts auslaufend gemacht werden. Diese Erhöhung des Oberwasserspiegels bezweckt innerhalb weiter Grenzen bei Hochwasser, mit einer mässigen Vermehrung des Betriebswassers, immer noch die volle Kraft zu sichern, d. h. diejenige Kraft, welche bei dem kleinen Mittelwasser und bei dem Normalgefälle vorhanden ist.

Im vorliegenden Falle bedarf man, um diese Normalkraft bei Hochwasser (Unterwasserspiegel bis auf 1m steigend) unverändert zu erhalten, einer Wassermenge von 54001 in 1 Sekunde, welche mit einem um wenige cm erhöhten Wasserstande durch den Zulaufkanal von angegebenen Verhältnissen den Motoren zugeführt werden kann.

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Diese Tafel enthält die Zeichnungen von Motorenkammern mit Leerlauf und Ueberfall für mittlere Gefälle über 4 verschiedene Aufstellungsarten, für gleiches Gefälle berechnet.

Die Wassermengen für diese Motoren sind dieselben, welche mit dem hohen Wehr, Tafel IV, in den Zulaufkanal eingeleitet werden können, nämlich: mindestens

10001 in 1 Sekunde bei kleinem Mittelwasser

20001 in 1 und zur Ueberwindung von Stauwasser höchstens

22501 in 1 Das Gefälle bei kleinem Mittelwasser beträgt netto go, und bei Hochwasser, bei welchem der Unterwasserspiegel 0,5m und der Oberwasserspiegel nur 0,1m steigt, etwa 8,6m. Der Zulaufkanal bei kleinem Mittelwasser hat ein Wasserprofil von 3m Breite und 0,9m Höhe, somit einen Querschnitt von 2,79m; das Wasser muss daher für 20001 Wasser eine Geschwindigkeit haben von 0,74 in 1 Sekunde. Um diese zu erhalten, muss der Kanalsohle ein Gefälle von etwa 0,45m auf 1000m gegeben werden.

Im vorliegenden Falle bedarf man, um die Normalkraft (bei 20001 Wasser und bei 9m Fall) zu erzielen, einer Wassermenge von etwa 22501. Diese Wassermenge muss der Kanal' also nur bei grösserem Wasserstande führen können, was bei der Wassertiefe im Kanal bis 1m statt 0,90 leicht durch ent

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deutscher Ingenieure.

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CC

Sieb dagegen durch ein in Bereitschaft gehaltenes zweites reines Sieb ersetzt. Damit bei diesem Wechsel gar keine Unreinigkeiten in den Einlaufkasten übergehen können, wird das im Wasser stehende verunreinigte Sieb oben bis zu der Leiste p zurückgezogen, in dieser Stellung festgehalten, dann das gereinigte Sieb vor ihm in die richtige Lage hinuntergeschoben und erst nachher das verunreinigte Sieb herausgenommen und gereinigt, s. Fig. 9.

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt des Zulaufkanales.

Fig. 11, 12, 13 und 14 zeigen die Aufstellung eines Turbinenwasserrades mit Zuleitung, welches für ein Gefälle von 15m berechnet ist, wovon 7,5m Gefälle durch Ablenkung und 7,5m Gefälle durch Gewicht wirken, für eine veränderliche Wassermenge von 200 bis 6001 in 1 Sekunde. Die Zulaufeinrichtung (Fig. 15, 16 und 17), Leerfalle, Rechen, Siebe und Einlaufkasten usw. sind ganz gleich beschaffen, wie bei der vorhergehenden Anlage.

Fig. 18 und 19 derselben Tafel zeigen die Anlage eines Wehres mit Verlegung des Flussbettes.

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sprechende Stellung der Kanaleinlauffallen bewerkstelligt werden kann.

Fig. 1 und 2 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung einer Actionsturbine mit Regulirung, berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 1000 bis 22501 in 1 Sekunde bei einem veränderlichen Gefälle von 9 bis 8,6m.

bezeichnet den Zulaufkanal, 7

den Ablaufkanal,

das Uebereich von 6m Breite, d

die Leerfalle von 2m Breite,

das Leerwassergerinne von 2m Breite, f

die Einlass- oder Abstellfalle. h

einen engen Rechen. Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung einer Reactionsturbine ohne Regulirung, in Verbindung mit einem rückschlächtigen Wasserrade mit beweglichem Coulisseneinlauf. Bei Normalgefälle von 9m ist erstere berechnet für 9001 in 1 Sekunde und letzteres für eine veränderliche Wassermenge von 100 bis 11001. Ferner muss das Wasserrad imstande sein, bei grösserem Wasserstande, wo nur noch ein Gefälle von 8,6m vorhanden ist, mit der Turbine zusammen eine Wassermenge bis zu 22501 zu verbrauchen.

a, b, c, d, e und f bezeichnen hier wie auch in den Figuren 7, 8, 9 und 10 wieder die gleichen Teile wie in Fig. 1 und 2; g g sind die Motoreneinlassfallen, g' ist die Coulisseneinlauffalle, h ein enger Rechen.

Fig. 7 und 8 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung zweier rückschlächtiger Wasserräder mit beweglichen Coulisseneinläufen, beide zusammen berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 1000 bis 22501 bei einem veränderlichen Gefälle von 9 bis 8,6m.

gg sind die Motoreneinlassfallen, g' die Coulisseneinlauffalle, h ein weiter Rechen.

Fig. 9 und 10 zeigen den Auf- und Grundriss zur Aufstellung zweier oberschlächtiger Wasserräder, beide zusammen berechnet für eine veränderliche Wassermenge von 1000 bis 22501 bei einem veränderlichen Gefälle von 9 bis 8,6m. h ist ein weiter Rechen.

Fig. 11 zeigt einen Querschnitt des Ablaufkanales, Fig. 12 einen solchen durch den Zulaufkanal mit Uebereich. Fig. 13 ist ein Querschnitt des Zulaufkanales. Fig. 14 und 15 zeigen einen Wasserbrecher in Aufriss und Seitenansicht; solche Wasserbrecher werden bei diesen Motoren am Ende der Leergerinne eingesetzt.

Tafel VII. Diese Tafel enthält die Zeichnungen von Motorenkammern mit Leerlauf, Ueberfall und mit Röhrenleitung für hohe Gefälle.

Fig. 1 bis 10. zeigen die Motorenkammern mit Einlaufund Leerlaufvorrichtung und die Röhrenleitung zur Aufstellung von Turbinenanlagen (eine Actionsturbine mit senkrechter Achse, Fig. 1 und 2, und eine Actionsturbine mit wagerechter Achse, Fig. 3 und 4, welche berechnet ist für eine Wassermenge von 2501 in 1 Sekunde und für ein Nettogefälle von 90m).

Die Rohrleitung von Eisenblech hat eine innere Weite von 0,6m oben beim Einlaufkasten a und an den beiden Knien je ein Expansionsrohr b, d, f, und bei e einen Kies- und Sandsammler, Fig. 10e. Am Fusse der Rohrleitung der Turbine mit senkrechter Achse, Fig. 1 und 2, ist noch ein Kiesund Sandsammler mit Handloch bei g zugefügt. Oben in der Nähe des Einlaufes ist in die Rohrleitung bei c ein Luftventil und unten in der Nähe des Einlaufes in die Turbine ein Sicherheitsventil h und eine Absperrvorrichtung i angebracht.

Aus Fig. 5, 6, 7 und 9 ist die Zulaufeinrichtung zur Rohrleitung ersichtlich. nn bezeichnet das Uebereich von 2,5 m Breite, m ist die Leerlauffalle von 0,75 Breite mit Anfang des Leerlaufgerinnes, s ein weiter Rechen, r die Einlass- oder Abstellfalle, o ein enger Rechen, q ein schief in das Wasser gestelltes feines Drahtsieb mit Oeffnungen, enger als diejenigen beim Turbineneinlaufe.

So oft wie notwendig werden sowohl der weite als der enge Rechen 'mit passenden Handrechen gereinigt, das feine

Tafel VIII. Diese Tafel enthält 2 Wasserkraftanlagen von ungewöhnlicher Grösse. Wenig von diesen Zeichnungen abweichend, sind beide in den Jahren 1864 bis 1869 an zwei verschiedenen Flüssen der Schweiz von mir durch das Haus Escher, Wyss & Co. in Zürich ausgeführt worden, die eine von 1000 und die andere von 1500 N bei kleinem Wasserstande; die grössten, welche ich ausgeführt habe, und wohl auch heute noch die grössten in der Schweiz, Deutschland, Oesterreich und Italien.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Wasserkraftanlage an einem starken Flusse, an einem Platze erstellt, wo der Fluss nach stundenlangem Laufe sich wieder einer früheren Stelle bis auf etwa 660m nähert. An dieser Stelle wurde durch einen runden in Sandsteinfelsen gebohrten Tunnel von etwa 540m Zulauf und etwa 120m Ablauf mit einem Dmr. von etwa 3,6m ein Gefälle von ungefähr 12m gewonnen.

Das eigentümliche an dieser Wasserkraftanlage besteht darin, dass infolge der fast gleich grossen Querprofile des Flusses beim Einlaufe und Auslaufe der Oberwasserspiegel in gleichem Masse wie der Unterwasserspiegel bei hohen und kleinen Wasserständen steigt und fällt, so dass bei allen Wasserständen immer bis auf einen kleinen Unterschied von etwa 0,5m das Gefälle von 12m sich gleich bleibt.

Der Einlauf zum Tunnel ist an einem Felsenufer so gewählt, dass ohne irgend welche künstliche Stauung durch Wehr usw. die angenommene kleinste Wassermenge von 13 0001 bei allen Wasserständen in den Tunnel einfliessen kann. Von Anfang an wurden 4 Reactionsturbinen von je 375 N angenommen, jede berechnet für etwa 32501 bei 12m Fall. Der grösste Teil dieser Wasserkraftanlage, als: Tunneleinlauf, Zu- und Ablauftunnel, Turbinenkammer (Schacht im Felsen etwa 14m tief) und Zuleitungsröhren wurden schon von Anfang vollständig ausgeführt; dagegen wurden vorerst nur 2 Turbinen, zum erstenmal mit Zapfenentlastungsapparat), aufgestellt.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine 'an einem grossen Flusse gelegene Wasserkraftanlage mit einem veränderlichen Gefälle von 2,70 bis 3,5m und einer veränderlichen Wassermenge von 35000 bis 270009, bestimmt zur Aufstellung von 6 Reactionsturbinen mit Regulirapparat in der Stärke von je etwa 167 N, zusammen also etwa 1000 N.

Diese Kraft ist ebenfalls als eine gleichbleibende anzusehen, denn die angenommene kleinste Wassermenge von 270001 (1000 Cubikfuss) wird kaum alle 10 Jahre einmal um wenig und nur für kurze Zeit kleiner werden. Von diesen 6 Turbinen wurden von mir in den Jahren 1864 bis 1866 vorerst nur 5 ausgeführt mit zusammen etwa 835 N; ob seitdem auch die sechste ausgeführt wurde, ist mir unbekannt.

1) Die ungewöhnlichen Verhältnisse dieser Wasserkraftanlage hatten mich veranlasst, eine zweckmässige Construction des Turbinenzapfens zu suchen, was mir durch den Entlastungsapparat auch gelungen ist.

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