Abbildungen der Seite
PDF
EPUB

des

Ingenieure

1

an

Das Wasserwerk der Stadt Barmen.

Von Herm. Glass, Ingenieur in Barmen.
(Hierzu Tafel XIII bis XVI und Textblatt 3.)

(Fortsetzung von Seite 280.)
Rohrleitungen.

sprechenden Materialspannungen bei dem gleichen 1. Dmr. von

350 mm und bei ruhender Wassersäule sind im unteren Teile Auf dem rd. 20km langen Wege der Zufuhrleitungen von der Ruhr bis zum Oberheidt in Barmen werden, ausser meh

135 ks, im zweiten = 115 kg, im dritten

115 kg, im dritten = 110 kg und im

vierten = 100ks, auf 19cm bezogen. reren kleinen Wasserläufen und Bächen in den Thaleinsenkun

Damit bei dem hohen Druck, unter dem die beiden Druckgen, auch die Berg.-Märk. Eisenbahn einmal im Ruhrthale durch die Druckrohrstränge und die Rhein. Eisenbahn zwei

rohrstränge arbeiten, die Durchmesser und mit diesen die

Wandungen der Rohre nicht zu grosse würden, womit die mal vom Fallrohrstrange gekreuzt. In diesen Kreuzungen sind die Rohre in Cement- oder gemauerte Kanäle von eiförmi

Gefahr des Zerspringens wachsen musste, und um auch bei

dennoch vorkommendem Bruch nicht gänzlich ausser Betrieb gem Querschnitt, 1,5 m hoch und 1 m breit mit Einsteigeschächten, verlegt worden. Sämmtliche Rohre, mit Ausnahme der

gesetzt zu werden, entschloss man sich von vornherein, im Wupperbett verlegten, welche von Schmiedeisen hergestellt

statt eines Stranges mit grösserem Dmr. deren zwei von

350mm 1. W. zu verlegen.
wurden, sind aus Gusseisen.
Auf Tafel XIII ist die Leitung im Wupperbett abgebildet.

Die Wassergeschwindigkeit bei der höchsten Leistung
Die Rohre sind aus 11mm Blech mit Rundlaschen in einzelnen

von 15000 cbm in 24 Stunden wird, wenn beide Rohrstränge

in Betrieb sind, Schüssen bis zu 6 m Länge zusammengenietet und dann unter

15 000 einander verschraubt. Die Verlegung der Rohre wurde in

in 1 Sekunde

0,902 m
trockener Jahreszeit, als es möglich war, den Fluss abwech-

24 . 60.60 · 0,09621 · 2
selnd einmal links und einmal rechts auf die Hälfte seiner oder bei nur einem Strang
Breite einzuengen und abzudämmen, verlegt, wobei allerdings

in 1 Sekunde = 2.0,902 = 1,804 m.
immer noch mehrere Locomobilen die zum Auspumpen der
Gräben erforderlichen Pumpen treiben mussten. Auf den

Letztere Geschwindigkeit ist immerhin eine hohe zu nenbeiden Ufern schliessen die schmiedeisernen Rohre ausserhalb nen, doch durchaus nicht unerreichbar, umsoweniger, als durch des Wassers an die Gussrohre an. Die Leitung steht an

Anlage von ausreichend grossen Windkesseln für Unterstützung dieser Stelle unter dem Druck von 77,5 m Wassersäule, und

einer gleichmässigen Wasserbewegung gesorgt ist. ergiebt sich hieraus eine Materialspannung im vollen Bleche

Nachdem die Druckrohrstränge das Ruhrthal quer durchvon 176 kg/qcmEs ist bei dieser geringen Spannung auch

schnitten und die Berg. - Märk. Eisenbahn gekreuzt haben, etwaigen Schwächungen des Bleches durch Abrosten Rech- steigen dieselben am Fusse des Berges zunächst in einer Neinung getragen, obwol die Rohre gut mit Mennige und darüber gung von 360 gegen die Horizontale an. Diese 26 m lange mit Asphaltanstrich versehen worden sind.

Strecke ist unten durch Krümmer mit kräftigen auf Beton Die Anschluss- und Verbindungsrohre zwischen Maschinen

ruhenden Füssen und oben durch verankerte Krümmer beund Druckrohrsträngen sowie die schmiedeisernen Rohre in festigt. Weiter oben flacht die Böschung mehr ab, so dass der Wupper haben Flanschendichtung mit eingedrehten Nuten.

keinerlei besondere Befestigungen bis zum Druckturme notAlle Gussrohre, mit Ausnahme der in den unteren Teilen der

wendig waren. Von dem rechts liegenden Druckrohrstrange Druckrohrstränge verlegten, haben Normalmuffendichtung, da

zweigt etwa 30m unterhalb des Druckturmes eine 80mm weite dieselben nirgends unter einem höheren Druck als 8 Atm.

Leitung ab, durch welche das Dorf Volmarstein Wasser stehen. In den unteren Teilen der Druckrohrstränge jedoch

bezieht. erschien es ratsam, eine Rohrverbindung anzuwenden, welche

Im Turme steigen die beiden Druckrohrstränge 16m hoch besser als die Normalmuffe dem hier stattfindenden grossen

nebeneinander auf und lassen durch 2 Ueberläufe, von denen Druck auch dauernd zu widerstehen vermöchte. Figur 4

der untere durch Schieber absperrbar ist, das Wasser nach

dem Fallrohrstrang übertreten. Die 3 dicht zusammenstehenden Fig. 4.

Rohrsäulen sind auf kräftige Fufskrümmer aufgebaut, welche

ihrerseits mit dem Fundamente verankert sind. In dem Mafsstab=1:5.

unteren Teile des Fallrohre$ dicht über Flurhöhe ist ein
Windkessel eingebaut, welcher den durch das niederfallende
Wasser hervorgebrachten Erschütterungen wirksam begegnet.

Die Höhenlagen der Druckrohrstränge sind folgende:
Bodenfläche an der Ruhr .

+ 86,15 A.P.
Pumpenmittel

+ 87,617
Bodenfläche am Druckturme. + 256,9
I. Ueberlauf im

= + 264,15
zeigt den Querschnitt dieser Muffenverbindung. Es ist bei

II. derselben ebenso leicht wie bei der Normalmuffe, den Dich

+ 271,15 tungsstrick einzustampfen, während der Bleiring nicht auf Die Rohre liegen an der Pumpstation 2m unter Erdoberdiesem durch den Dichtungsstrick gebildeten, immerhin losen fläche, und ergiebt sich hieraus eine Drucksäule der Ruhe von Grunde, sondern auf einem durch den kleinen Kegel gebilde- höchstens 271,15 — 86,15 + 2 187m. Im Fallrohrstrange ten Ansatz aufruht und sich infolge dessen fest aufstauchen haben sämmtliche Rohre die Normalwandstärke von 16mm. und verstemmen lässt. Dadurch, dass die Muffe von diesem und ist hierbei die Materialspannung, da die Rohre in der Kegel ab nach vorn zu um 7mm enger wird, ist ein späteres tiefsten Einsenkung bei Asbeck unter einem Drucke von 70m Herausdrängen im Betriebe durch den Wasserdruck oder durch Wasser stehen, höchstens = 100kg/qcm. Die stark wechselnden von Temperatureinflüssen hervorgebrachte Bewegungen ganz Höhenlagen des Fallrohrstranges schmiegen sich überall der unmöglich. Thatsächlich sind bis heute, nachdem die Lei- Erdoberfläche an, und war es nur an der höchsten Stelle in tungen bereits nahezu 2 Jahre im Betriebe sind, keinerlei Un- der Gemeinde Linderhausen notwendig, quer unter der Fahrdichtigkeiten in einer dieser Verbindungen vorgekommen. strasse von Schwelm - Hasslinghausen einen Tunnel von 36m Ein fernerer Umstand, welcher die allgemeine Einführung Länge mit starken Einschnitten auf beiden Seiten der Chaussee dieser Muffendichtung sehr erleichtern dürfte, ist, dass die- anzulegen, da hier die Leitung bis an die Gefälllinie emporführt. selbe in der Herstellung nicht teurer ist als die Normalmuffe.

Der Wasserspiegel bei gefülltem Vorratsbehälter liegt. Dem verschiedenen Wasserdruck entsprechend sind die auf + 230 A.P., so dass vom 1. Ueberlauf im DruckWandungen der Druckrohrstränge in 4 Stärken ausgeführt, turm ein Gefälle von 264,15 230 34,15m vorhanden ist. und zwar im tiefsten Teile mit 26 mm, im folgenden mit 23 mm, Diesem Gefälle und der höchsten Leistung von 15 000cbm in im dritten mit 19mm und im vierten mit 14 mm. Die ent- 24 Stunden entsprechend erhielt der Fallrohrstrang bei einer

[graphic]

>>

[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors][merged small][merged small][merged small]

angemessenen Wassergeschwindigkeit von 0,9m in 1 Sekunde und der Länge von 17 350m den 1. Dmr. von 500mm.

Es ist hierbei zu bemerken, dass der 7m höher liegende II. Ueberlauf im Druckturme dazu dienen soll, bei aussergewöhnlich grossen und plötzlich notwendig werdenden Wassermengen die Leistung des Rohrstranges zu erhöhen wie auch die bei langjährigem Betriebe durch oftmals vorkommende Ansätze und Krustenbildungen herbeigeführten Querschnittsverengungen und grössere Reibung an den Rohrwänden durch das höhere Gefälle auszugleichen.

In den tiefen Thaleinsenkungen der Fallrohrleitung sind Entleerungsschieber und auf den hochliegenden Punkten Entlüftungsvorrichtungen Fig. 5 — angebracht. Ventil a dient dazu, beim Füllen der Leitung und auch bei etwa eintretenden

Fig. 5.

höchsten Wasserstande von 5m Höhe zusammen 4600 cbm Wasser fassen. Die Umfassungswände sind in Ziegelmauerwerk mit Wasserkalkmörtel ausgeführt, der Boden wird durch eine 0,5mm starke Betonsohle gebildet. Oben ist der ganze Behälter durch Kappengewölbe, welche von Pfeilern getragen werden und mit einer im starken Erdanschüttung abgedeckt sind, geschlossen. Durch die Gewölbe und die Erdanschüttung führen zur Lüftung des Inneren Eisenrohre mit Schutzkappen in genügender Anzahl.

In der Mitte der vorderen und vor der den Behälter teilenden Mittelwand liegt der Raum für die den Zu- und Abfluss regelnden Leitungen mit ihren Absperrschiebern, Rückschlagventilen und Entleerungsschiebern. Mitten im Raume befindet sich auf einem Verteilungskasten ein 700mm weites Standrohr mit Schwimmer, welch letzterer auf einen elektrischen Wasserstandszeiger arbeitet, dessen Batterie und Contactuhr sich auf dem Wasserwerksbureau befinden. Ein Ueberlaufsrohr schliesst 5m über der Sohle an dieses Standrohr an. Von diesem Raum aus sind auch die beiden Abteilungen des Behälters durch eiserne Leitern zum Zwecke der Reinigung usw. zugänglich gemacht. Gleichwie die Gewölbe sind auch die Umfassungswände zu einer guten Isolirung mit dicken Erdanschüttungen versehen.

[graphic]
[ocr errors]

Stadtrohrnetz.

[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]

Von dem durch 500mm weite Rohre mit beiden Hälften des Behälters verbundenen Verteilungskasten des in dem Schieberraume befindlichen Standrohres aus führen 3 Hauptleitungen von 400, 400 und 300mm 1. Dmr. zur Stadt, von denen die erste den ganzen auf der linken Seite der W upper liegenden Stadtteil versorgt, mit Ausnahme des oberen Teiles von Barmen-Rittershausen, welcher durch einen unmittelbar vom Hauptzuführungsrohr an der Ecke der Schwarzbach- und Berlinerstrasse abzweigenden Rohrstrang von 200mm 1. Dmr. sein Wasser erhält, während die zweite den auf der linken Wupperseite liegenden mittleren und unteren, die dritte den oberen Teil speist.

Eine Verbindung des Fallrohrstranges mit dem Stadtrohrnetze durch ein Rohr von 400mm Dmr. am Ende der Berlinerstrasse vor der Unterführung des ersteren durch die Wupper ermöglicht es, im Falle einer Beschädigung unter dem Flussbette oder in dem von der Wupper zum Vorratsbehälter ansteigenden Teile des Fallrohrstranges dem Stadtrohrnetze das Wasser unmittelbar zuzuführen. Eine Verbindung mit diesem und dem Behälter ist alsdann immer noch durch den ersten Hauptstrang des Rohrnetzes von 400mm möglich. Von diesen Hauptleitungen zweigen die Nebenleitungen des Stadtrohrnetzes ab.

Im Stadtrohrnetz sind mit Einschluss der genannten drei Hauptrohrstränge folgende Rohrleitungen enthalten: 1940M 400mm 1. Dmr., 2810 von 300mm l. Dmr. 1600m von 250mm 1. Dmr., 2790m von 200mm 1. Dmr., 3450m von 150mm 1. Dmr., 5210m von 125mm 1. Dmr., 21000m von 100mm 1. Dmr., 20450m von 80mm 1. Dmr., zusammen 59250m mit 220 Absperrschiebern und 530 Hydranten für Feuerlöschzwecke.

Der Druck im Rohrnetze beträgt je nach der Höhenlage der in dem engen Thale der Wupper an beiden Thalseiten ansteigenden Strassen 5 bis 80m Wassersäule.

Die Rohrlegung in den Strassen der Stadt war, wie die der Zuführleitungen, stellenweise mit ziemlichen Schwierigkeiten verknüpft; für mehrere 1000in mussten die Rohrgräben in Felsen ausgesprengt werden. Der erste Hauptrohrstrang von 400mm Dạr. musste, in ganz derselben Weise wie das erwähnte Stück des Fallrohrstranges, durch die Wupper geführt werden; das betreffende Stück yon 45,5 Länge erhielt Bleche von 9mm Stärke und die gleiche Flanschendichtung und Baulänge der Rohre wie im Fallrohrstrange. Ferner wurde der durch einen Teil der Stadt führende Mühlgraben an drei Stellen überkreuzt, wie für eine Brücke auf Tafel XIII dargestellt. Das 250 mm starke Leitungsrohr ist in ein 400mm weites, gleichfalls mit Muffendichtung versehenes Schutzrohr gesteckt, in demselben auf Holzringe gelagert, und der dadurch gebildete Zwischenraum von 62 mm dann an beiden Enden auf 0,5m Länge mit Asphalt aus

Störungen angesammelte grössere Mengen Luft durch Oeffnen mit der Hand auszulassen. Ventil 6 mit Glasschwimmer und ganz kleinen Bohrungen bei r führt die während des Betriebes sich ansammelnde Luft selbstthätig ab. "Das Lufteinlassventilc soll bei plötzlich eintretender Entleerung eines Teiles der Leitung, z. B. bei einem Rohrbruch in einer der Einsenkungen, verhindern, dass sich Luftleere bilde und dadurch noch aus den in den nebenliegenden Thaleinsenkungen befindlichen Teilen des Rohrstranges Wasser übergezogen werde und verloren gehe. Ferner kommt dieses Lufteinlassventil zur Wirkung, wenn beim Einstellen der Pumparbeit die Wassersäule zur Ruhe kommt und sich in den einzelnen Thaleinschnitten ins hydrostatische Gleichgewicht stellt. Die Ventile wirken sehr zufriedenstellend; sie sind nach Angabe des Civilingenieurs Grahn in Coblenz, welcher die Anwendung derselben bei englischen Werken kennen gelernt hat, construirt worden.

Der ganze Apparat befindet sich in einem gemauerten, durch eine Eisenplatte mit Einsteigöffnung abgedeckten Schacht aufgestellt, in einigen Fällen wie skizzirt mittelbar über dem Hauptrohre, in anderen Fällen, wo dies der örtlichen Verhältnisse halber nicht möglich war, auch weiter vom Rohr ab an einem geeigneten Platz und mit dem Rohre durch eine 50mm weite Leitung verbunden.

von

un

[ocr errors][merged small]

deutsobor Ingenieure,

[ocr errors]
[merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small]

gegossen. Dieses Schutzrohr bewahrt das Wasserrohr vor Beschädigungen durch äussere Kräfte, und die ruhende Luftschicht zwischen Wasserrohr und Schutzrohr schützt ersteres vor den Einflüssen der Aussentemperatur. Sämmtliche Rohrleitungen sind durchgängig mit 1,5m Bodendecke verlegt, wodurch die grössten Schwankungen der Temperatur des Wassers im Sommer und Winter nur 8° Celsius betragen.

Die sämmtlichen Gussrohre und Formstücke sind von der Friedrich - Wilhelmshütte in Mülheim a/Ruhr geliefert worden. Die Zufuhrleitungen und der grösste Teil des Stadtrohrnetzes wurden von der Firma C. Mennicke in Berlin verlegt.

Als Anschlussleitungen in der Stadt sind, ausser Gussrobren bis zu 50mm abwärts für industrielle Anlagen, zu den Hausleitungen Bleirohre von:

30mm lichtem Durchmesser und 614, mm Wandstärke
25 »

5
» 41/2 »

4
verwendet worden. Die Wasserabgabe erfolgt für gewerb-
liche Zwecke durch Wassermesser, für Wohnbäuser nach dem
Einschätzungstarif.

Rohrbrüche, Vielleicht dürfte es manchem Leser erwünscht sein, etwas über die nach der Inbetriebsetzung des Werkes im ersten Jahre vorgekommenen Rohrbrüche und Schäden an den Dichtungen der Rohre zu erfahren. Diese waren bei:

[ocr errors]
[ocr errors]

>>

20 » 13 »

[graphic][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][ocr errors][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][ocr errors][subsumed][subsumed][ocr errors][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][ocr errors][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed][subsumed]

Telegraphenleitung.
Zur Verbindung der Pumpstation an der Ruhr mit dem
Wasserwerksbureau auf dem Rathause der Stadt dient eine
besondere Telegraphenleitung mit 2 Morse-Apparaten. Der
erwähnte elektrische Wasserstandszeiger im Schieberraume
am Vorratsbehälter giebt selbstthätig jede halbe Stunde den
Wasserstand durch diese Apparate an.

Analysen.
Nach den wiederholt gemachten Untersuchungen des
Leitungswassers enthält dasselbe in 100000 Teilen:

14,2 Teile Eindampfrückstände,
0,48 Organisches,
0,0

salpetrige Säure,
0,0 Ammoniak,
0,7 Salpetersäure,
2,6

Kalk,
0,6 Magnesia,

Kohlensäure,
3,09 Schwefelsäure,
1,0 Chlor,
0,04

Eisenoxyd. Die Härte ist = 3,4 Grad. . In dem sehr trockenen Sommer des Jahres 1884 ergab die Analyse des im August

des im August entnommenen Wassers in 100000 Teilen:

[ocr errors]

>>

[ocr errors]

3,3

>>

[ocr errors]

also auf 3270m Leitung nur eine Beschädigung. Es ist dies, unter Berücksichtigung des Stellenweise ausnehmend hohen Betriebsdruckes und der in der sehr regenreichen Zeit von Juli 1882 bis August 1883 oft unter ungünstigen Verhältnissen erfolgten Verlegung der sämmtlichen Haupt- und des grössten Teiles der Nebenleitungen ein von der Güte des Rohrmateriales und der Aufmerksamkeit und Sorgfalt bei der Verlegung zeugendes Ergebnis.

(Fortsetzung folgt.)

Die Gefahren des Kohlenstaubes für den Steinkohlenbergbau.

Von C. Hilt in Aachen. Vorgetragen in der Sitzung des Aachener Bezirksvereines vom 4. Februar 1885. M. H. Vor etwa zwei Jahren habe ich Ihnen eine kurze chen usw. Diese allbekannten Erscheinungen waren um so Uebersicht über die Gefahren gegeben), welche dem Steinkoh- mehr geeignet, die Vermutung hervorzurufen, dass auch der lenbergmann von dem Auftreten der schlagenden Wetter drohen, Kohlenstaub unter Umständen ein ähnliches Verhalten zeigen dabei aber bereits darauf hingewiesen, dass hierbei auch der könne, als einesteils dieser Staub in einzelnen Gruben durch Kohlenstaub wohl eine bisher noch nicht genügend aufgeklärte ein offenbar einem chemischen Zersetzungsprocesse zuzuschreiRolle spiele. In der That war schon seit längerer Zeit die bendes Zerfallen der Kohle eine Feinheit gewinnt, die derAufmerksamkeit der Fachmänner auf die Mitwirkung gelenkt jenigen jener Pulver durchaus nicht nachstehen dürfte, anderenworden, welche, wenigstens bei manchen Explosionen, auf Rech- teils aber die Resultate der über zahlreiche Grubenexplosioner rrung des meist in den Grubenräumen reichlich vorhandenen angestellten Untersuchungen nicht selten mit Bestimmtheit Kohlenstaubes gesetzt werden muss. Fingerzeige in dieser darauf hinzuweisen schienen, dass bei den betreffenden ErRichtung boten die bekannten Erfahrungen über die explo- eignissen, bei nachweisbar völliger Abwesenheit oder doch siven Eigenschaften verschiedener ähnlich zusammengesetzter nur geringfügigem Auftreten sogenannter schlagender Wetter« pulverförmiger Körper, wenn sie sich fein zerteilt in geeigneten in den Bauen, notwendig ein anderes Agens gewirkt oder doch Verhältnissen in der Luft schwebend finden, wie z. B. die mitgewirkt haben müsse. Sporen einzelner Pflanzengattungen, insbesondere aus der Fa

Das Verdienst, eine solche Vermutung zuerst öffentlich milie der Lykopodien, der Mehlstaub, zarte Baumwollenfäser- ausgesprochen zu haben, gebührt wohl den englischen Gelehr

ten Faraday und Lyell, welche die im Jahre 1844 auf der 1) W. 1882, S. 310; 1883, S. 183.

Maxwell-Grube vorgekommene bedeutende Explosion zum Ge

[ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][merged small]
[ocr errors]

genstande eingehender Studien gemacht hatten, während die gleichen Katastrophen, welche 1855 und 1867 auf den Gruben bei Firminy und bei Villars in Frankreich stattfanden, durch de Souich eine ähnliche Deutung erfuhren. Dieselbe Ansicht sprach 1875 auch Werpileux aus. In dem gleichen Jahre gelangten auch schon einerseits. durch Vital und andererseits durch eine von der französischen Société de l'industrie minérale eingesetzte Commission praktische Versuche zur Ausführung, welche den Nachweis der Explosionsfähigkeit des Steinkohlenstaubes zum Zwecke hatten. Ersterem gelang es, in einer 35 mm weiten und 2m langen, im Inneren mit solchem Staube bestreuten Glasröhre durch plötzliche Einführung einer Gasflamme Flammenerscheinungen hervorzurufen, die sich fast durch die ganze Länge der Versuchsröhre hindurch erstreckten, während die genannte Commission in bewegten mit Kohlenstaub geschwängerten Luftströmen kleine Pulverpatronen (508) verpuffen liefs und dabei ebenfalls merkliche Verlängerungen der normalen Pulverfamme nachwies.

In England unternahm Galloway zuerst 1876 eine Reihe äbnlicher Versuche, bei denen er indessen zum erstenmale mit dem Kohlenstaub, ausser reiner Luft, auch Gemenge der letzteren mit geringen Mengen von Grubengas in Verbindung brachte, aus deren Ergebnissen er die Ansicht ableitete, dass diese Beimengungen unerlässlich seien, um die Verpuffung jenes Staubes zu bewirken. Aus späteren, 1879, 1880 und namentlich in sehr ausgedehntem Massstabe im Jahre 1881, ausgeführten Versuchen aber gelangte derselbe Forscher zu der Ueberzeugung, dass Kohlenstaub auch in reiner atmosphärischer Luft durch einen Schuss oder eine locale Gasexplosion aufgewirbelt nicht nur unter dem unmittelbaren Einflusse der Explosionsflamme zur Entzündung gebracht werden könne, sondern auch wenigstens in einzelnen Sorten imstande sei, die auf solche Weise einmal eingeleitete Verbrennung selbstständig und bis auf unbegrenzte Entfernungen fortzutragen. Zu seinen letzten und wichtigsten Versuchen bediente derselbe sich einer starken mit Beobachtungsfenstern versehenen Holzlutte von 0,6m im Quadrat und 39m Länge, an deren eines Ende sich eine aus Kesselblech hergestellte cylindrische Explosionskammer von 0,6m Dmr. und 1,8m Länge anschloss. Diese wurde nach der Lutte hin durch mehrfache Papierblätter abgedichtet und mit nicht ganz 601 natürlichen Grubengases beschickt, dessen Explosion sodann, die Papierschirme zerreissend, den in der andererseits offenen Holzlutte verstreuten Kohlenstaub in der umgebenden reinen Luft aufwirbelte und zur Entzündung brachte. Diese Kohlenstaubflammen aber erstreckten sich unter mehr oder minder heftigen explosionsartigen Erscheinungen nicht nur durch den ganzeni Kanal, sondern schossen selbst noch bis zu 6 m aus dessen Mündung hervor.

Ganz ähnliche Resultate hatten bereits 1878 Hall und Clarke erhalten. Dieselben machten ihre Versuche in einer ausgemauerten einfallenden Tagesstrecke von 41m Länge, indem sie, nach Bestreuung der Sohle mit Kohlenstaub verschiedenen Ursprunges, im Ortsstofse »ausblasende« Schüsse bis zu 12008 Pulverladung zur Entzündung brachten. Während, wie durch eingehängte leichte Schirme nachgewiesen, diese Schüsse ohne Kohlenstreuung nur Explosionsflammen. von 4 bis 6 m Länge erzeugten, schlug die durch jene Streuung verlängerte Flamme nicht selten aus dem Mundloche der Strecke heraus, und dies stellenweise noch mit solcher Gewalt, dass einmal ein vor der Mündung liegendes 23 kg schweres Eisenrohr 14m weit fortgeschleudert und ein Grubenwagen 27m weit vorangetrieben wurde.

Weniger in die Augen springend waren die Ergebnisse anderer Versuche, wie sie namentlich 1879 Marreco und Morison sowie 1881 Abel in bewegten, Kohlenstaub schwebend haltenden Luftströmen zur Ausführung brachten. Eine Gleichförmigkeit konnte hierbei namentlich deshalb nicht erzielt werden, weil sowohl die Geschwindigkeit des Luftstromes wie auch die Menge des von demselben mitgerissenen Kohlenstaubes einem steten Wechsel unterworfen war und nicht genügend überwacht werden konnte. Nichtsdestoweniger wiesen auch die beiden Erstgenannten bei Verwendung mancher Kohlensorten wiederum starke Explosionserscheinungen wie heftige Detonationen und selbst Sprengung der benutzten Holzlutte nach.

Sehr eingehende Versuche wurden ferner in den Jahren 1880 und 1881 durch Abel und Galloway sowie die anlässlich der im ersteren Jahre auf den Gruben Penygraig und Seeham in England stattgehabten bedeutenden Unglücksfälle eingesetzte königl. Untersuchungscommission angestellt, um über die Rolle Klarheit zu verschaffen, welche der Kohlenstaub in einer Atmosphäre, die mit Grubengas in geringen und nicht bis zur selbstständigen Entzündlichkeit des letzteren heranreichenden Verhältnissen vermischt ist, zu spielen vermag. Es wurde dabei überzeugend nachgewiesen, dass nicht nur der Kohlenstaub wenn auch, je nach seiner Feinheit und seiner Abstammung, in sehr verschiedenem Grade – ganz allgemein die Eigenschaft besitzt, derartige Gemenge von atmosphärischer Luft mit Gruben- oder Leuchtgas schon bei erheblich geringerem Gehalt an letzteren Gasen zur explosiven Verbrennung zu befähigen, als demjenigen, bei welchem sie diese Fähigkeit schon an und für sich erlangen, sondern dass auch selbst ganz unverbrennliche Staubsorten, wie z. B. Magnesia, in gewissem Grade die gleiche Eigenschaft besitzen.

Endlich führten auch noch die von der französischen Schlagwetter-Commission insbesondere mit der Erörterung der Kohlenstaubfrage beauftragten Berichterstatter Mallard und le Chatellier im Jahre 1882 eine Reihe eigener Versuche bezüglich desselben Gegenstandes aus. Sie gelangten dabei zu dem Ergebnisse, dass gewisse Sorten von Kohlenstaub, schon in reiner atmosphärischer Luft schwebend entzündlich und zu einer leichten Verpuffung befähigt seien, andere dagegen nicht, dass auch das Verhalten dieser verschiedenen Staubsorten in Berührung mit einem an und für sich nicht explosibelen Gemenge von atmosphärischer Luft mit Grubenoder Leuchtgas im allgemeinen ein analoges sei, dass aber namentlich, weder in dem einen noch in dem anderen Falle, eine selbständige Weiterverbreitung der Flamme in dem nur local entzündeten Gemenge durch den Kohlenstaub vermittelt werden könne. Diesem teilweise widersprechenden Ergebnisse der eigenen Versuche, welches wohl durch die Beschaffenheit der zufällig benutzten Staubsorten veranlasst worden sein dürfte, ist es gewiss allein zuzuschreiben, dass die genannten Herren am Schlusse des von ihnen erstatteten alle bisher erwähnten Urteile und Arbeiten eingehend erwähnenden Berichtes ihre persönliche Ansicht dahin aussprechen zu müssen glaubten:

» Wir betrachten es als nachgewiesen, dass der »Kohlenstaub in Abwesenheit des Grubengases keine »ernstliche Gefahr bietet. Derselbe kann eine wirk»liche Rolle nur insofern spielen, als er die Folgen

»einer Wetterexplosion vergrössert.« Wenn nun auch wenige Leser ihres Berichtes in Erwägung der darin mitgeteilten nicht anzuzweifelnden Thatsachen zu einer so harmlosen Anschauung von der Gefährlichkeit des Steinkohlenstaubes für den Grubenbetrieb; wie die Berichterstatter selbst, gelangt sein dürften, so waren doch unverkennbar hinsichtlich dieser Frage noch so viele anscheinende Widersprüche zwischen den Ergebnissen früherer Beobachtungen und Ermittelungen aufzuklären und so manche Lücken auszufüllen, dass auch die im Jahre 1881 eingesetzte preussische Schlagwetter-Commission nicht umhin konnte, sich eingehend mit der Sache zu befassen und eine auf Versuchen beruhende gründliche Lösung der bezüglich derselben noch bestehenden Zweifel und Unklarheiten in Aussicht zu nehmen.

So fiel denn zunächst dem Vortragenden gegen Ende 1883 die Aufgabe zu, dieser Commission in einer Denkschrift den damaligen Stand der Sache darzulegen und hieran Vorschläge hinsichtlich der Errichtung einer eigenen Versuchsstation und der dort anzustellenden einschlägigen Untersuchungen anzuknüpfen. Diese Vorschläge fanden die Billigung der Commission, und wurden auch die erforderlichen Geldmittel durch Se. Excellenz den Hrn. Minister der öffentlichen Arbeiten in Preussen bereitwilligst zur Verfügung gestellt, so dass die praktische Durchführung ohne Verzug in Angriff genommen werden konnte. Als Ort wurde die Bergehalde bei den Wilhelmschächten der fiscalischen Steinkohlengrube König zu Neunkirchen bei Saarbrücken aus dem Grunde gewählt, weil sich dort Gelegenheit bot, mit natürlichem Grubengase zu experimentiren, welches von einem in der Grube vorhandenen sog. »Bläser« leicht in ausreichenden

[ocr errors]
[ocr errors]

des

Ingenieure

Mengen zu ·Tage geschafft werden konnte. Die Erbauung der Versuchsstation sowie die besondere Leitung der dort in Aussicht genommenen Arbeiten wurde dem kgl. Berginspector der genannten Grube, Hrn. Margraf, übertragen.

Der Hauptteil der ganzen Anlage ist eine in Nachbildung eines unterirdischen Grubenbaues aus Holz und Eisen ausgeführte elliptische Strecke von 51m Gesammtlänge bei 1,72m 1. Höhe und 1,20m 1. Weite. Kräftige aus I-Eisen gefertigte Ringe von je 60cm gegenseitigem Abstand umschliessen fassdaubenartig aneinander gereihte, sorgfältig bearbeitete und in allen Fugen mittels Feder und Nut abgedichtete kieferne Bohlen von 5cm Stärke und verleihen dem Ganzen eine sehr erhebliche Widerstandsfähigkeit gegen einen gleichmässig von innen nach aussen wirkenden Druck. Diese Versuchsstrecke ist an dem einen Ende offen, an dem anderen aber durch einen festen und soliden Backsteinmauerklotz verschlossen und im ganzen in söbliger Lage so weit in die vorerwähnte Bergehalde versenkt, dass nur etwa das obere Viertel der einen Längsseite hieraus hervortritt. In dieser schmalen freiliegenden Zone sind in 1,2m Abstand der Reihe nach 32 Beobachtungsfenster eingesetzt, bestehend aus kräftigen gusseisernen Rahmen und schmalen in der Längsrichtung tangential gestellten 20mm dicken Spiegelglasscheiben. Ausserdem enthält der Scheitel mehrere Oeffnungen, so namentlich in nur 1,5m Abstand von dem Ortsstofse eine grössere ovale Einsteigeöffnung, nach Art des Mannloches eines Dampfkessels verschliessbar, ferner in 2,3, 4,9 und 8,7m Entfernung vom Stosse kleinere kreisrunde Löcher von 200mm Dmr., welche durch an Ketten befestigte Holzpfropfen lose verschlossen die Rolle von Sicherheitsventilen spielen, und endlich noch, 27" von dem Stosse entfernt, eine gleiche mit einem Körtingschen Exhaustor überbaute Oeffnung, durch welche mit Hilfe dieses mit gepresster Luft betriebenen Apparates nach jedem Versuche die in der Strecke zurückgebliebenen Verbrennungsproducte rasch entfernt werden können. Zu demselben Zwecke kann übrigens auch jederzeit eine der dem Ortsstofse näher gelegenen Oeffnungen benutzt werden.

An der Innenseite des die Strecke abschliessenden Mauerklotzes sind in drei wagerechten Reihen im ganzen 7 gusseiserne Böller eingemauert, von denen 6 in ihrer Seele 35mm Dmr. und 800mm Tiefe, der mittlere aber 40mm Dmr. und 940mm Tiefe besitzt, entsprechend den Normalmassen der auf der Grube üblichen Bohrlöcher. Die Achsen der beiden unteren dieser Böller sind gegen einander geneigt, schwach nach oben gerichtet und schneiden sich und zugleich die der beiden oberen in der Mittellinie der Strecke und in 5m Abstand vom Stosse. Die der drei mittleren sind schwach nach unten geneigt und schneiden einander in derselben Entfernung vom Stofse inmitten der Streckensohle.

Im Inneren der Strecke ist in 12,35m Abstand vom Ortsstosse ringsum eine zur Befestigung von gasdicht gemachten Segeltuchscheidern bestimmte Holzleiste angebracht, wodurch man imstande ist, jederzeit von dem übrigen Raume eine genau 20cbm fassende Kammer, deren Fugen sorgfältig durch Mennigkitt gedichtet sind, zum Zwecke der Aufnahme explosiver Gasgemenge abzutrennen. Ausserhalb dieser sind unweit jener Leiste noch einige andere ähnliche Holzrahmen vorhanden, die zur Sicherung gegen Gasverluste ebenfalls in gleicher Weise mit Diaphragmen überspannt werden können.

Zur Herstellung jener Gasgemenge dient das aus dem vorerwähnten »Bläser« entnommene Grubengas, welches 86,448 pct. CH4 (Methan) 12,447 pct. O +N und 1,110 pct. CO2 enthält. Dasselbe wird zunächst durch eine 1100m lange Rohrleitung einem eigenen Gasbehälter von 5cbm Inhalt zugeführt, aus dem es dann in abgemessenen Mengen in die erwähnte Explosionskammer gelangt. In dieser wird die innige Mischung von Gas und atmosphärischer Luft in kürzester Frist durch Schlagen mit Tüchern bewirkt. Die Zündung findet auf elektrischem Wege durch A bek'sche Zündstäbe

Als gesicherte Beobachtungsorte dienen 4 seitwärts jener Versuchsstrecke erbaute Kasematten, von deren einer aus auch die Zündung erfolgt.

Vor dem Mundloche der Strecke befindet sich in der Verlängerung der letzteren eine mit 49 ansteigende Förderbahn, auf welcher die durch einen in eine Staubstreuung eintretenden Stift genau festzustellende Länge der Vorwärtsbe

wegung eines belasteten Grubenwagens, dessen Querschnitt annähernd den dritten Teil desjenigen der Strecke ausmacht, einen Massstab für die Kraft der Explosion abgiebt.

Von der vorgedachten Hauptstrecke wurde nachträglich in 22,5m Entfernung vom Ortsstofse rechtwinklig zu jener ein Flügelort von nur 10,5m Gesammtlänge abgezweigt, welches bei gleicher Ausführung ebenfalls wieder bis auf das obere Viertel der einen Längsseite in die Bergehalde zu liegen kam. Dasselbe ist an seinem freien Ende durch eine 5cm starke mit 2 durch Holzpfropfen verschliessbare Oeffnungen von je 25cm Dmr. versehene Bohlenwand abgeschlossen sowie in der Regel auch von der Hauptstrecke durch einen Wetterscheider gleicher Construction getrennt und besitzt nur 3 der vorerwähnten Beobachtungsfenster.

Nach Fertigstellung dieser Vorrichtungen gegen Mitte vorigen Jahres wurde nach Massgabe eines von der Schlagwettercommission genehmigten und seitdem bereits zweimal erweiterten Arbeitsplanes sofort mit den bezüglichen Versuchen begonnen.

Bei Beurteilung der dabei gewonnenen Ergebnisse ist nicht ausser Acht zu lassen, dass eine vollkommene Analogie der hier künstlich geschaffenen Verhältnisse mit den in den Grubenbauen selbst obwaltenden vorhanden ist, dass aber insofern eine Verschiedenheit besteht, als in den Gruben nur selten einmal ein Schuss aus dem Bohrloche »ausbläst«, wogegen dies in der Versuchsstrecke die fast ausnahmslose Regel sein musste, dass also, während dort die Kraft des Pulvers sich ganz oder grösstenteils in der Sprengung der die Ladung umschliessenden Gesteins- oder Kohlenwände erschöpft, dieselbe hier ausschliesslich in der Richtung der Strecke selbst zur Geltung kommt. Da indessen derartige »Lochpfeifer« auch in der Grube nie mit völliger Sicherheit zu vermeiden sind, so wurden die Einrichtungen in beschriebener Weise getroffen, um die Wirkung dieser für die Entzündung explosiver Gemenge unbedingt gefährlichsten Schüsse näher zu untersuchen.

Man hatte anfangs in Aussicht genommen, die Versuche mit wechselnden Ladungen anzustellen, um so auch den Einfluss verschieden starker Schüsse beobachten zu können. Es sollten insbesondere die 6 äusseren Schiessrohre mit Patronen von je 2308, das mittlere grössere aber mit solchen von je 5008 Pulverladung besetzt werden. Nachdem sich indes ergeben, dass diese Schüsse, namentlich inbezug auf ihre Flammenlänge, keine erheblichen Verschiedenheiten feststellen liessen, ging man im Interesse der Vereinfachung dazu über, die erstere Ladung in der Regel gleichmässig für

alle Schüsse zu verwenden.

Da in der Grube sowohl in dem Nebengesteine der Kohlenflötze, als auch häufig in diesen selbst, geschossen wird, im letzteren Falle aber ohne Zweifel schon die unmittelbare Wirkung des Schusses auf die Bohrlochswände eine teilweise Zermalmung der Kohle und dadurch Staubbildung erzeugt, so erschien es geboten, dieser Verschiedenheit der Verhältnisse, soweit möglich, auch bei den auszuführenden Versuchen Rechnung zu tragen. Es wurde deshalb in dem Arbeitsplane vorgesehen, alle Versuche doppelt auszuführen und so, dass in dem einen Falle mit einem unverbrennlichen Materiale (in der Regel Letten), in dem anderen dagegen mit dem Staube der gerade zu untersuchenden Kohlensorte besetzt werden sollte.

Hierbei zeigten sich durchgehends sehr erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Ausdehnung der Explosionsflamme. Nicht nur ergaben in der Regel die mit Kohlenstaub besetzten Schüsse beträchtlich längere Flammen als die nur mit Letten besetzten, sondern bei ersteren war überdies die Flammenlänge in hohem Grade der physikalischen und chemischen Beschaffenheit der als Besatzmaterial benutzten Kohle abhängig. So lieferte die Normalpulverladung von 2308 bei Lettenbesatz eine Flamme von nur 3 bis 4m, bei Kohlenstaubbesatz aber, für welchen in den 6 äusseren Böllern ein Raum von 495mm, in dem mittleren bei der gleichen Pulverladung ein solcher von 720mm, bei 500€ Ladung dagegen von 510mm Tiefe frei blieb, schon mit Staub von einer mittleren Entzündlichkeit (wie von den Gruben Hansa und Dechen) solche von 9 bis 16, ja bei 5006 Ladung gar von 19m Länge.

Nach diesen Vorversuchen ging man nun dazu über, zunächst durch eine erste grössere Versuchsreihe die Wirkung

A

von

statt.

« ZurückWeiter »