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Das Wasserwerk der Stadt Barmen
Von Herm. Glass, Ingenieur in Barmen.
(Fortsetzung von Seite 280)
Rohrleitungen.
Auf dem rd. 20*" langen Wege der Zufuhrleitungen von der Ruhr bis zum Oberheidt in Barmen werden, ausser mehreren kleinen Wasserläufen und Bächen in den Thaleinsenkungen, auch die Berg-Märk. Eisenbahn einmal im Ruhrthale durch die Druckrohrstränge und die Rhein. Eisenbahn zweimal vom Fallrohrstrange gekreuzt. In diesen Kreuzungen sind die Rohre in Cement- oder gemauerte Kanäle von eiförmigem Querschnitt, 1,5" hoch und 1 " breit mit Einsteigeschächten, verlegt worden. Sämmtliche Rohre, mit Ausnahme der im Wupperbett verlegten, welche von Schmiedeisen hergestellt wurden, sind aus Gusseisen. « Auf Tafel XIII ist die Leitung im Wupperbett abgebildet. Die Rohre sind aus 11" Blech mit Rundlaschen in einzelnen Schüssen bis zu 6" Länge zusammengenietet und dann untereinander verschraubt. Die Verlegung der Rohre wurde in trockener Jahreszeit, als es möglich war, den Fluss abwechselnd einmal links und einmal rechts auf die Hälfte seiner Breite einzuengen und abzudämmen, verlegt, wobei allerdings immer noch mehrere Locomobilen die zum Auspumpen der Gräben erforderlichen Pumpen treiben mussten. Auf den beiden Ufern schliessen die schmiedeisernen Rohre ausserhalb des Wassers an die Gussrohre an. Die Leitung steht an dieser Stelle unter dem Druck von 77,5" Wassersäule, und ergiebt sich hieraus eine Materialspannung im vollen Bleche von 176kg/ge". Es ist bei dieser geringen Spannung auch etwaigen Schwächungen des Bleches durch Abrosten Rechnung getragen, obwol die Rohre gut mit Mennige und darüber mit Asphaltanstrich versehen worden sind. « Die Anschluss- und Verbindungsrohre zwischen Maschinen und Druckrohrsträngen sowie die schmiedeisernen Rohre in der Wupper haben Flanschendichtung mit eingedrehten Nuten. Alle Gussrohre, mit Ausnahme der in den unteren Teilen der Druckrohrstränge verlegten, haben Normalmuffendichtung, da dieselben nirgends unter einem höheren Druck als 8 Atm. stehen. In den unteren Teilen der Druckrohrstränge jedoch erschien es ratsam, eine Rohrverbindung anzuwenden, welche besser als die Normalmuffe dem hier stattfindenden grossen Druck auch dauernd zu widerstehen vermöchte. Figur 4
zeigt den Querschnitt dieser Muffenverbindung. Es ist bei derselben ebenso leicht wie bei der Normalmuffe, den Dichtungsstrick einzustampfen, während der Bleiring nicht auf diesem durch den Dichtungsstrick gebildeten, immerhin losen Grunde, sondern auf einem durch den kleinen Kegel gebildeten Ansatz aufruht und sich infolge dessen fest aufstauchen und verstemmen lässt. Dadurch, dass die Muffe von diesem Kegel ab nach vorn zu um 7" enger wird, ist ein späteres Herausdrängen im Betriebe durch den Wasserdruck oder durch von Temperatureinflüssen hervorgebrachte Bewegungen ganz unmöglich. Thatsächlich sind bis heute, nachdem die Leitungen bereits nahezu 2 Jahre im Betriebe sind, keinerlei Undichtigkeiten in einer dieser Verbindungen vorgekommen. Ein fernerer Umstand, welcher die allgemeine Einführung dieser Muffendichtung sehr erleichtern dürfte, ist, dass dieselbe in der Herstellung nicht teurer ist als die Normalmuffe.
Dem verschiedenen Wasserdruck entsprechend sind die Wandungen der Druckrohrstränge in 4 Stärken ausgeführt, und zwar im tiefsten Teile mit 26", im folgenden mit 23 mm, im dritten mit 19" und im vierten mit 14". Die ent
sprechenden Materialspannungen bei dem gleichen l. Dmr. von 350" und bei ruhender Wassersäule sind im unteren Teile = 1355, im zweiten = 115*5, im dritten = 110kg und im vierten = 100kg, auf 14" bezogen.
Damit bei dem hohen Druck, unter dem die beiden Druckrohrstränge arbeiten, die Durchmesser und mit diesen die Wandungen der Rohre nicht zu grosse würden, womit die Gefahr des Zerspringens wachsen musste, und um auch bei dennoch vorkommendem Bruch nicht gänzlich ausser Betrieb gesetzt zu werden, entschloss man sich von vornherein, anstatt eines Stranges mit grösserem Dmr. deren zwei von 350Äl. W. zu verlegen.
Die Wassergeschwindigkeit bei der höchsten Leistung von 15000°" in 24 Stunden wird, wenn beide Rohrstränge in Betrieb sind,
Letztere Geschwindigkeit ist immerhin eine hohe zu nennen, doch durchaus nicht unerreichbar, umso weniger, als durch Anlage von ausreichend grossen Windkesseln für Unterstützung einer gleichmässigen Wasserbewegung gesorgt ist.
Nachdem die Druckrohrstränge das Ruhrthal quer durchSchnitten und die Berg.-Märk. Eisenbahn gekreuzt haben, steigen dieselben am Fusse des Berges zunächst in einer Neigung von 36° gegen die Horizontale an. Diese 26m lange Strecke ist unten durch Krümmer mit kräftigen auf Beton ruhenden Füssen und oben durch verankerte Krümmer befestigt. Weiter oben flacht die Böschung mehr ab, so dass keinerlei besondere Befestigungen bis zum Druckturme notwendig waren. Von dem rechts liegenden Druckrohrstrange
zweigt etwa 30" unterhalb des Druckturmes eine 80mm weite
Leitung ab, durch welche das Dorf Volmarstein Wasser
bezieht. * Im Turme steigen die beiden Druckrohrstränge 16m hoch
nebeneinander auf und lassen durch 2 Ueberläufe, von denen
der untere durch Schieber absperrbar ist, das Wasser nach
dem Fallrohrstrang übertreten. Die 3 dicht zusammenstehenden Rohrsäulen sind auf kräftige Fusskrümmer aufgebaut, welche ihrerseits mit dem Fundamente verankert sind. In dem unteren Teile des Fallrohres dicht über Flurhöhe ist ein Windkessel eingebaut, welcher den durch das niederfallende Wasser hervorgebrachten Erschütterungen wirksam begegnet.
Band XXIX. No. 16. 18. April 1885.
angemessenen Wassergeschwindigkeit von 0,9" in 1 Sekunde und der Länge von 17 350" den 1. Dmr. von 500". Es ist hierbei zu bemerken, dass der 7" 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
Störungen angesammelte grössere Mengen Luft durch Oeffnen mit der Hand auszulassen. Ventil b mit Glasschwimmer und ganz kleinen Bohrungen bei r führt die während des Betriebes sich ansammelnde Luft selbstthätig ab. Das Lufteinlassventil c 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 – un
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 50" weite Leitung verbunden.
Worratsbehälter.
Der Vorratsbehälter am Oberheidt, auf der linken Wupperseite gelegen, ist durch eine Mittelwand in zwei Abteilungen getrennt, welche bei 22,38" Länge und 21,5" Breite bei dem
auf Tafel XIII dargestellt.
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höchsten Wasserstande von 5" Höhe zusammen 4600°" Wasser fassen. Die Umfassungswände sind in Ziegelmauerwerk mit Wasserkalkmörtel ausgeführt, der Boden wird durch eine 0,5" starke Betonsohle gebildet. Oben ist der ganze Behälter durch Kappengewölbe, welche von Pfeilern getragen werden und mit einer 1" 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 700" weites Standrohr mit Schwimmer, welch letzterer auf einen elektrischen Wasserstandszeiger arbeitet, dessen Batterie und Contactuhr sich auf dem Wasserwerksbureau befinden. Ein Ueberlaufsrohr schliesst 5" 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. M
Stadtrohrnetz.
Von dem durch 500" weite Rohre mit beiden Hälften des Behälters verbundenen Verteilungskasten des in dem Schieberraume befindlichen Standrohres aus führen 3 Hauptleitungen von 400, 400 und 300" l. Dmr. zur Stadt, von denen die erste den ganzen auf der linken Seite der Wupper 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 200" 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 400" 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 400" möglich. Von diesen Hauptleitungen zweigen die Nebenleitungen des Stadtrohrnetzes ab. »
Im Stadtrohrnetz sind mit Einschluss der genannten drei Hauptrohrstränge folgende Rohrleitungen enthalten: 1940m von 400mm l. Dmr., 2810m von 300mm l. Dmr. 1600m von 250mm l. Dmr., 2790m von 200mm l. Dmr., 3450m von 150mm l. Dmr., 5210" von 125mm l. Dmr., 21000m von 100mm 1. Dmr., 20450" 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 80" Wassersäule.
Die Rohrlegung in den Strassen der Stadt war, wie die der Zuführleitungen, stellenweise mit ziemlichen Schwierigkeiten verknüpft; für mehrere 1000" mussten die Rohrgräben in Felsen ausgesprengt werden. Der erste Hauptrohrstrang von 400" Dmr. musste, in ganz derselben Weise wie das erwähnte Stück des Fallrohrstranges, durch die Wupper geführt werden; das betreffende Stück von 45,5" Länge erhielt Bleche von 9" 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 Das 250" starke Leitungsrohr ist in ein 400" weites, gleichfalls mit Muffendichtung versehenes Schutzrohr gesteckt, in demselben auf Holzringe gelagert, und der dadurch gebildete Zwischenraum von 62" dann an beiden Enden auf 0,5" Länge mit Asphalt aus
deutscher Ingenieure, gegossen. Dieses Schutzrohr bewahrt das Wasserrohr vor «e 3,595 Teile Kalk, Beschädigungen durch äussere Kräfte, und die ruhende # # # 0,747 » Magnesia, Luftschicht zwischen Wasserrohr und Schutzrohr schützt ## #5 2,025 » Schwefelsäure, ersteres vor den Einflüssen der Aussentemperatur. Sämmtliche ### š 1,350 » Chlor, Rohrleitungen sind durchgängig mit 1,5" Bodendecke verlegt, "ZF ### 0,102 » Salpetersäure, wodurch die grössten Schwankungen der Temperatur des #S # # 0,640 » Kieselsäure, Wassers im Sommer und Winter nur 89 Celsius betragen. Z # S 0,030 » Eisenoxyd und Thonerde, Die sämmtlichen Gussrohre und Formstücke sind #S § 0 – » Ammoniumverbindungen, von der Friedrich-Wilhelmshütte in Mülheim a/Ruhr SF 0 – » salpetrige Säure.
geliefert worden. Die Zufuhrleitungen und der grösste Teil des Stadtrohrnetzes wurden von der Firma C. Mennicke in Berlin verlegt. --- w
Als Anschlussleitungen in der Stadt sind, ausser Gussrohren bis zu 50" abwärts für industrielle Anlagen, zu den Hausleitungen Bleirohre von:
Die Gefahren des Kohlenstaubes für den Steinkohlenbergbau.
Vorgetragen in der Sitzung des Aachener Bezirksvereines vom 4. Februar 1885.
M. H. Vor etwa zwei Jahren habe ich Ihnen eine kurze Uebersicht über die Gefahren gegeben!), welche dem Steinkohlenbergmann von dem Auftreten der schlagenden Wetter drohen, dabei aber bereits darauf hingewiesen, dass hierbei auch der Kohlenstaub wohl eine bisher noch nicht genügend aufgeklärte Rolle spiele. In der That war schon seit längerer Zeit die Aufmerksamkeit der Fachmänner auf die Mitwirkung gelenkt worden, welche, wenigstens bei manchen Explosionen, auf Rechmung des meist in den Grubenräumen reichlich vorhandenen Kohlenstaubes gesetzt werden muss. Fingerzeige in dieser Richtung boten die bekannten Erfahrungen über die explosiven Eigenschaften verschiedener ähnlich zusammengesetzter pulverförmiger Körper, wenn sie sich fein zerteilt in geeigneten Verhältnissen in der Luft schwebend finden, wie z. B. die Sporen einzelner Pflanzengattungen, insbesondere aus der Familie der Lykopodien, der Mehlstaub, zarte Baumwollenfäser
) W. 1882, S. 310; 1883, S. 183.
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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" weiten und 2" 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 (505) verpuffen liess und dabei ebenfalls merkliche Verlängerungen der normalen Pulverflamme nachwies. In England unternahm Galloway zuerst 1876 eine Reihe ähnlicher 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 0,6" im Quadrat und 39" Länge, an deren eines Ende sich eine aus Kesselblech hergestellte cylindrische Explosionskammer von 0,6" Dmr. und 1,8" Länge anschloss. Diese wurde nach der Lutte hin durch mehrfache Papierblätter abgedichtet und mit nicht ganz 60 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 ganzen Kanal, sondern schossen selbst noch bis zu 6" aus dessen Mündung hervor. Ganz ähnliche Resultate hatten bereits 1878 Hall und Clarke erhalten. Dieselben machten ihre Versuche in einer ausgemauerten einfallenden Tagesstrecke von 41" Länge, indem sie, nach Bestreuung der Sohle mit Kohlenstaub verschiedenen Ursprunges, im Ortsstosse »ausblasende« Schüsse bis zu 1200 6 Pulverladung zur Entzündung brachten. Während, wie durch eingehängte leichte Schirme nachgewiesen,
diese Schüsse ohne Kohlenstreuung nur Explosionsflammen
von 4 bis 6" 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*s schweres Eisenrohr 14" weit fortgeschleudert und ein Grubenwagen 27" weit vorangetrieben wurde. Weniger in die Augen springend waren die Ergebnisse anderer Versuche, wie sie namentlich 1879 Marre co 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 man
cher Kohlensorten wiederum starke Explosionserscheinungen
wie heftige Detonationen und selbst Sprengung der benutzten Holzlutte nach.
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Hilt, Die Gefahren des Kohlenstaubes für den Steinkohlenbergbau.
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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 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 51" Gesammtlänge bei 1,72m l. Höhe und 1,20" l. Weite. Kräftige aus T-Eisen gefertigte Ringe von je 60° gegenseitigem Abstand umschliessen fassdaubenartig aneinander gereihte, sorgfältig bearbeitete und in allen Fugen mittels Feder und Nut abgedichtete kieferne Bohlen von 5° 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 söhliger 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 1,2" Abstand der Reihe nach 32 Beobachtungsfenster eingesetzt, bestehend aus kräftigen gusseisernen Rahmen und schmalen in der Längsrichtung tangential gestellten 20" dicken Spiegelglasscheiben. Ausserdem enthält der Scheitel mehrere Oeffnungen, so namentlich in nur 1,5" Abstand von dem Ortsstosse eine grössere ovale Einsteigeöffnung, nach Art des Mannloches eines Dampfkessels verschliessbar, ferner in 2,3, 4,9 und 8,7" Entfernung vom Stosse kleinere kreisrunde Löcher von 200" 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 Ortsstosse 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 800" Tiefe, der mittlere aber 40mm Dmr. und 940" 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 5" Abstand vom Stosse. Die der drei mittleren sind schwach nach unten geneigt und schneiden einander in derselben Entfernung vom Stosse inmitten der Streckensohle. Im Inneren der Strecke ist in 12,35" 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 20°" 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 86,443 pCt. CH4 (Methan) 12,447 pCt. O + N und 1,110 pCt. CO2 enthält. Dasselbe wird zunächst durch eine 1100" lange Rohrleitung einem eigenen Gasbehälter von 5°" 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 Abek’sche Zündstäbe statt. 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 22,5" Entfernung vom Ortsstosse rechtwinklig zu jener ein Flügelort von nur 10,5" 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 5°m starke mit 2 durch Holzpfropfen verschliessbare Oeffnungen von je 25em 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 2305, 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 von der physikalischen und chemischen Beschaffenheit der als Besatzmaterial benutzten Kohle abhängig. So lieferte die Normalpulverladung von 2305 bei Lettenbesatz eine Flamme von nur 3 bis 4", bei Kohlenstaubbesatz aber, für welchen in den 6 äusseren Böllern ein Raum von 495", in dem mittleren bei der gleichen Pulverladung ein solcher von 720", bei 5008 Ladung dagegen von 510" Tiefe frei blieb, schon mit Staub von einer mittleren Entzündlichkeit (wie von den Gruben Hansa und Dechen) solche von 9 bis 16, ja bei 5008 Ladung gar von 19" Länge.
Nach diesen Vorversuchen ging man nun dazu über, zunächst durch eine erste grössere Versuchsreihe die Wirkung