Die elektrische Tauerei auf dem Kanal de Bourgogne

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Textdaten
Autor: R. Scheck
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Titel: Die elektrische Tauerei auf dem Kanal de Bourgogne
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aus: Deutsche Bauzeitung
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Erscheinungsdatum: 1895
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Erscheinungsort: Berlin
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Quelle: BTU Cottbus: H. 53–61 = S. 329–384, Commons und Google-USA*
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siehe auch: Tauerei
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[363]
Die elektrische Tauerei auf dem Kanal de Bourgogne.

Im Dezemberhefte 1894 der Annales des ponts etc. findet sich eine eingehende Beschreibung der Tauerei mit elektrischem Betriebe, welche auf der Scheitelstrecke des Kanals von Bourgogne eingeführt ist. Die Mittheilung dürfte immerhin auch weitere Kreise interessiren.

Seit dem 20. August 1893 wird das auf der 6 km langen Scheitelstrecke den Schleppdienst versehende Kettenschleppschiff mit elektrischer Kraft in ähnlicher Weise fortbewegt, wie dies bisher bei den neueren elektrischen Bahnen üblich war. Der Kanal verfügt auf dieser Strecke über ganz bedeutende Wasserzuflüsse mit erheblichem Gefälle, sodass an Wasserkraft nutzbar vorhanden waren an dem einen Ende des Kanals bei Pouilly (zur Yonne hin) 21 PK.[WS 1] bei 7 m Gefälle und an dem anderen Ende der Haltung bei Escommes (zur Saône hin) 12 PK. bei 8 m Gefälle. Es kann demnach eine durchschnittliche Arbeitsleistung von 33 PK. nutzbar gemacht werden, während man glaubt, mit höchstens 15 PK. für den Betrieb des Schleppzuges vollständig auszureichen. Hierfür waren die Beobachtungen der letzten 5 Jahre zugrunde gelegt, welche einen thatsächlichen Aufwand von nur 15 PK. zurzeit des grössten Betriebes nachwiesen.

Die Scheitelstrecke ist sehr eng ausgebaut: bei 2,2 bis 2,4 m Wassertiefe ist in der offenen Fahrrinne eine nutzbare Breite von nur 7 m vorhanden, welche sich in der 3,3&mnbsp; langen Tunnelstrecke auf 6,10 m verringert. Vorangegangene eingehende Untersuchungen liessen die Anwendung eines Seils ohne Ende wegen der Betriebsgefahr in der unterirdischen Strecke und wegen des Kraftverbrauches zur dauernden Bewegung der toten Last nicht rathsam erscheinen; von dem Betriebe mittels komprimirter Luft musste man wegen des erheblichen, 70 Atm. betragenden, Druckes Abstand nehmen. Ausserdem stellten sich bei beiden Betriebsarten die Kosten erheblich höher, als bei Anwendung der Elektrizität.

Die an beiden Enden der Scheitelhaltung verfügbaren Wasserkräfte werden mittels Turbinen nutzbar gemacht, welche ihrerseits Dynamomaschinen in Bewegung setzen, deren Kraftwirkung zu 11,6 bezw. 9 PK. bestimmt wurde. In dem Original sind die maschinellen Einrichtungen sehr eingehend beschrieben. Es kamen Gramme-Dynamos in Serienschaltung und ausserdem Akkumulatoren zur Verwendung. Nach einigen Umänderungen wirken die Maschinen vorzüglich; der Verfasser, Ing. M. Gallot, welcher den Entwurf ausgearbeitet und die Ausführungsarbeiten geleitet hat, findet jedoch, dass die theuren Akkumulatoren bei ähnlichen Anlagen besser nicht zur Anwendung zu bringen wären, weil deren Wirkung für den Tauereizweck in keinem Verhältniss zu den Kosten stehe.

Mit Rücksicht auf die Lage der Kraftquelle an beiden Enden der Haltung wählte man die Serienschaltung, welche die Leitung der Elektrizität in dem Motor des Schleppers insofern vereinfachte, als man hierfür nur 3 Drähte: 2 für die Betriebsleitung und einen für die Rückleitung nöthig hatte. Die Drähte bestehen aus 8 mm starker Siliciumbronze von 45 kg Zugfestigkeit für 1 qmm, welche einen Leitungswiderstand von 3,90 Ω und bei 20 Ampères, 600 Volts einen Wirkungsgrad der elektromotorischen Kraft von 87 v. Hundert zulassen.

Die Kabel sind nach Art der Führung für oberirdische Leitungen der elektrischen Bahnen angeordnet, mit dem Unterschiede, dass für den Schlepper ausser den beiden Betriebsleitungen noch die Rückleitung oberirdisch mittels Drahtunterstützung an seitlich angebrachten Telegraphenpfählen zu befestigen war.

Für die Uebertragung der elektromotorischen Kraft muss nach der gewählten Anordnung der von dem + Pole des einen Dynamos ausgehende Strom dem Motor des Schleppers zugeführt und von dort wieder in den - Pol des Dynamos am anderen Ende der Haltung übergeführt werden, durch diesen Dynamo tritt der Strom am + Pole wieder aus und wird mittels des Rückleitungsdrahtes dem - Pole des ersten Dynamos wieder zugeführt. Es geht daraus hervor, dass der Schlepper nur mit den beiden ersten Leitungsdrähten in dauernde Beziehung zu bringen ist, dass ferner der Weg, den der elektrische Strom durchlaufen hat, also auch der Wirkungsgrad der elektromotorischen Kraft, unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schleppers stets gleich bleibt.

Man hat nun alle 3 Drähte auf einer gemeinsamen Unterlage so aufgehangen, dass das ganze System in der Axe der Schlepptrace liegt; die beiden äusseren Hauptdrähte ziehen sich [364] dabei in einem gegenseitigen Abstand von 0,23 m in den Tunnels und 0,30 m in der freien Strecke hin, während der Rückleitungsdraht in der Mitte liegt. Auf einem 18 mm starken Eisenrohre befinden sich 3 Porzellan-Isolatoren, welche gegen das Eisenrohr selbst noch einmal durch untergelegte Kautschukringe isolirt sind. Die Rillen der Isolatoren sind etwas tiefer geformt, wie die der Telegraphendrähte. In der Rille des mittelsten Isolators liegt der Rückstromdraht; an den beiden äusseren Isolatoren hängt je ein kleiner Bügel, dessen untere Enden in ähnlicher Weise wie die Kauschen eines Schifftaues geformt sind und den Leitungsdraht umfassen. Die splintartigen Verlängerungen dieser Bügelenden sind nach oben wieder aufgebogen und pressen sich unter die Fussfläche des Isolators fest an; hierdurch wird der Bügel gegen das seitliche Pendeln um den Isolator gesichert. In der Längsrichtung des Leitungsdrahtes ist der Bügel durch eine eingelegte Drahtspreize gegen eine Formveränderung geschützt. Der Höhenunterschied zwischen dem unmittelbar auf dem mittleren Isolator ruhenden Rückstromdraht und den unten an den Bügelenden befestigten Leitungsdrähten beträgt 0,10 m, damit beim Ausspringen der Führungsrolle des Kontaktarmes die unmittelbare Ueberleitung des elektrischen Stromes und damit ein Rückschluss erschwert wird. Diese Entfernung erscheint immerhin bei der in den Drähten vorhandenen Stromspannung recht gering. Wenn trotzdem keine Betriebsstörungen durch das Abrutschen der Führungsrolle vorgekommen sind, so dürfte die Ursache weniger in den Sicherungs-Vorrichtungen der Führungsrolle, als m. E. in dem Umstände zu suchen sein, dass die Radien des Kanals gegenüber den Strassenbahn-Anlagen verhältnissmässig sehr gross sind und die Geschwindigkeit des Tauens nur gering ist. Diese Thatsache lässt auch die immerhin leichte Befestigungsart der Aufhängedrähte und das Fehlen einer Aussteifung, wie solche die elektrischen Bahnen durch eingelegte Dreiecksverbindungen aus Draht aufweisen, erklärlich erscheinen. Um so grössere Anerkennung ist Hrn. Gallot dafür zu zollen, dass er sich von der hergebrachten theueren und recht unschönen Befestigungsart des Leitungskabels in richtiger Würdigung der die Vereinfachung erlaubenden Umstände bei der ersten derartigen Einrichtung losgesagt hat!

Mit Rücksicht auf den bedeutenden Festigkeitsverlust, welchen die Siliciumbronce bei der Schweissung erleidet, hat man von dieser Befestigungsart abgesehen und die einzelnen Drahtenden durch Muffen mit Gegenmuttern verbunden, welche ausserdem eine Aenderung der Spannung in den Drähten zulassen. Bei der geringen Kabelstärke konnte die Höhe des Schraubengewindes nur zu 0,5 mm bemessen werden.

Die Kabel hängen in der geraden Strecke bei 20 m Entfernung der Unterstützungspunkte um 1/25 in den Kurven um 1/20 durch und werden dabei nur bis zu 1/10 ihrer Zugfestigkeit beansprucht. Bei den Drähten zur Unterstützung der Kabel beträgt die Beanspruchung rd. 1/8 der Zugfestigkeit. Von besonderen Vorkehrungen zur Erhaltung einer gleichmässigen Spannung des Kabels hat man schliesslich Abstand genommen.

Die Zuführung des elektrischen Stromes zu dem Motor des Schleppers geschieht in ähnlicher Weise, wie bei den elektrischen Bahnen mit zentrischer oberirdischer Stromleitung mittels einer an einem Kontaktarme angebrachten Laufrolle. Die Pendelbewegungen des Schleppers machten besondere Konstruktionen des Kontaktarmes und der Laufrolle nothwendig zur Verhütung von Betriebsstörungen. Zunächst musste der Kontaktarm möglichst schräg an das elektrische Kabel hinangeführt werden; er musste ferner in jeder Schiffslage die Laufrolle fest an das Kabel anpressen können, wobei die Ebene der Laufrolle möglichst senkrecht erhalten bleiben soll. Man gelangte so zur Anwendung eines etwa 8 m langen Armes, welcher in Höhe von 1,20 m über Deck an einem senkrechten Ständer befestigt ist. Der Ständer ist um seine Axe drehbar, der Kontaktarm muss sich in einer senkrechten Ebene bewegen lassen, ist deshalb mittels eines wagrechten Bolzens mit dem Ständer verbunden und über seinen Befestigungspunkt um etwa 0,60 m rückwärts verlängert. Diese Verlängerung trägt ein Gegengewicht und 4 Spiralfedern, welche den Arm mit der Laufrolle fest gegen das etwa 3 m über dem Deck des Schleppers befindliche Kabel pressen.

Bei der grossen Länge des Kontaktarmes lag die Gefahr vor, dass er zu schwer ausfallen und dann nicht rasch genug dem Kabel folgen würde, sodass namentlich an den Unterstützungspunkten des Kabels die Laufrolle nicht vollständig angepresst wird, über diese Punkte hinwegspringt und Stauunterbrechungen herbeiführt. Man hat deshalb auf das untere [365] aus einem 45 mm starken Eisenrohre bestehende Ende des Armes ein 3,5 m langes Bambusrohr gesetzt, welches an seinem 32 mm starken oberen Ende die Laufrolle trägt. Eine hängewerkartig aus Draht gebildete Aussteifung vermindert die Durchbiegung des langen Armes. Die Laufrolle selbst besteht aus einem gehämmerten Kupferkranz von 1 mm Dicke, der durch 8 Kupferspeichen versteift ist. Die Axe der Rolle lagert in einem mit Kupfer ausgeschlagenen Holzrahmen, welcher durch eine eigenartig ausgebildete federartige Verbindung mit dem Bambustück des Kontaktarmes möglichst in senkrechter Stellung gehalten wird. Die Rolle wiegt einschl. des Rahmens, nur 500 g. Dem Originale sind zahlreiche, die Anordnung erklärende Zeichnungen beigegeben, deren Wiedergabe den Zweck dieser Mittheilung überschreiten würde. Die Laufrolle ist um ihre senkrechte Axe drehbar, der in dieselbe eintretende elektrische Strom wird durch Bürsten auf einen unterhalb des Kontaktarmes angeordneten Leitungsdraht dem Motor des Schleppers zugeführt.

Die weitere Anordnung der Bewegungs-Vorrichtung bietet nicht wesentlich neues. Der Motor setzt mittels Riemen-Uebertragung eine Welle in Bewegung, auf welcher sich zwei Bogenlagen von verschiedener Uebersetzung befinden, so dass die Umdrehung des Kettenrades der auszuübenden Zugkraft besser angepasst werden kann. Das Kettenrad ist in der Axe des Schiffes angeordnet, hat 0,65 m Durchmesser und macht 20 bis 40 Umdrehungen in der Minute. Die Geschwindigkeit des Schleppers wechselt zwischen 0,60 und 2 m; bei letzter machen sich jedoch schon erhebliche Uebelstände im Betriebe geltend, so dass man nur eine Geschwindigkeit von 1,50 m als zulässig ansehen darf.

Die Kette, an welcher sich das Schiff bewegt, wiegt 7 kg für 1 m und besteht aus Schaken von 16 mm Stärke, 55 mm Breite und 86 mm Länge, deren Glieder genau in das Kettenrad hineinpassen. Man hat die vorhandene Kette beibehalten. Zur Abhaltung von Verunreinigungen, welche mit der Kette zur Maschine gelangen könnten, sind Reinigungskästen vorhanden, in welche die Schmutztheile hineinfallen.

Der Schlepper ist 15 m lang, 3,20 m breit und hat bei 1,20 m Höhe nur 0,45 m Tiefgang; die Breite desselben erscheint zu gering und macht die Bedienung der Maschine nicht ungefährlich, da dieselbe verhältnissmässig viel Raum beansprucht durch die Lagerung des Dynamo-Motors (System Gramme), der bei 550 Volts Spannung eine elektromotorische Kraft von 30 Ampères erhält und mit 900 Umdrehungen 19 PK. Arbeit leistet. Die Akkumulatoren zu Pouilly bestehen aus einer Batterie von 250 Zellen, kommen jedoch selten zur Anwendung.

Die Gesammtkosten betrugen 135 000 Fr., worin die Kosten der Akkumulatoren mit 10 000 Fr. enthalten sind; nach Abzug derselben entfallen somit bei 6 km Länge der Haltung 20 000 Fr. auf 1 km. Während der Zeit vom 1. September 1893 bis 1. April 1894 sind 80 794 t in 897 Stunden mit einem Geldaufwande von 5900 Fr. (einschl. 300 Fr. für den Betrieb des alten Dampfschleppers während der Abänderungen) bewegt worden. In dem gleichen Zeitraum des Vorjahres sind mit dem Dampfschlepper 78 639 t bei 917 Stunden Arbeitszeit und 8000 Fr. Kosten bewegt. Auf 1000 t bezogen entfallen auf den Dampfschlepper 11,65 Stdn. und 102 Fr. Kosten, auf den elektrischen Schlepper dagegen nur 11,01 Stunden und 70 Fr. Kosten. Wenngleich die Betriebszeit für den unmittelbaren Vergleich noch zu kurz ist, lässt sich doch mit Sicherheit voraussehen, dass der elektrische Betrieb rascher und bedeutend billiger wird, als der mittels Dampfschleppers.

     Breslau.

R. Scheck,insp.
kgl. Wasser-Bauinsp.

Anmerkungen (Wikisource)

  1. PK. ist die Abkürzung für Pferdekräfte