III Die Hebemaschinen der Neuzeit (continued 3)

Bei diesem Versuch wurden stündlich nur 20 t Kohlen übergenommen, während der Kohlendampfer 3½ t und das Linienschiff etwa 5 t Kohlen stündlich für die eigene Fahrt verbrauchten, so daß die wirkliche Nutzleistung nur 20 − 3½ − 5 = 11½ t in der Stunde betrug.

Fig. 142.

Ein ähnlicher Versuch wurde ein paar Jahre später von der englischen Marine mit einer Konstruktion der Temperley Transporter Co. ausgeführt. Das Linienschiff »Trafalgar« schleppte, wie Fig. 141 zeigt, einen Kohlendampfer in einem Abstand von 90 bis 120 m, wobei von seinem Mast nach dem des Dampfers ein Tragseil gespannt war. Die Laufkatze mit vier Kohlensäcken wurde durch ein Zugseil hin und her bewegt, dessen beide Stränge durch zwei Dampfwinden gezogen wurde; das Tragseil wurde durch eine dritte Dampfwinde gespannt gehalten. Letztere Winde sowie eine der beiden Zugseilwinden waren mit einer selbsttätigen Steuerung ausgerüstet, die für Gleichhaltung der Seilspannung sorgte. Das Zugseil griff nicht unmittelbar an der Laufkatze an, sondern bewegte dieselbe mittels eines eingeschalteten Rollenzuges in der Weise, daß die Geschwindigkeit der Laufkatze doppelt so groß war als die Seilgeschwindigkeit.

Bei den Versuchen soll die Laufkatze eine Geschwindigkeit von 15 sekm erreicht haben, so daß alle 45 Sekunden ein Hub ausgeführt wurde. Die Laufkatze trug dabei vier Kohlensäcke; die erzielte Stundenleistung soll 30 t betragen haben, wobei die Schiffe mit einer Fahrt von 10 Seemeilen liefen.

Fig. 143.

Fig. 142 zeigt die Entladestation auf dem Heck des Linienschiffes. Das Tragseil war über eine Tragrolle geführt, die in einem senkrechten Ständer geführt war. Sobald die Laufkatze eingetroffen war, wurde diese Tragrolle durch eine Winde gesenkt und das Tragseil dadurch dem Deck genähert, so daß die Säcke bequem abgenommen werden konnten.

Bei den erwähnten beiden Versuchen fuhr die Laufkatze auf dem Tragseil beladen hin und leer zurück; die mit einem Zug beförderte Last konnte nicht sehr groß sein, weil sonst ein übermäßig schweres Tragseil notwendig gewesen wäre; während des leeren Rücklaufs wurde überhaupt nichts gefördert. Trotz der großen Fahrgeschwindigkeit konnte daher die Leistung nur eine geringe sein.

Weit aussichtsreicher wird eine Anordnung sein, welche zwei Tragseile verwendet, von denen das eine zur Hinförderung der gefüllten Säcke und das andere zur Rückförderung der leeren Säcke dient. Es wird dann möglich, eine größere Zahl von leichten Säcken in gleichmäßigen Abständen an das Seil zu hängen, und außerdem wird die Zeit für den leeren Rücklauf erspart. Die Förderung wird aus einer unterbrochenen zu einer stetigen.

Fig. 144.

Ein Versuch dieser Art wurde im Jahre 1904 in der deutschen Marine ausgeführt. Der Kreuzer »Prinz Heinrich« schleppte einen Kohlendampfer, Fig. 143, wobei außer der Schlepptrosse noch zwei zu einem endlosen Seil verbundene Tragseile zwischen den beiden Schiffen gespannt waren. Dieses Tragseil wurde hier gleichzeitig als Zugseil benutzt — Fig. 144 —, so daß nur ein einziges endloses Seil erforderlich war, das durch einen Elektromotor in stetigen Umlauf gesetzt wurde. Dieses Seil wurde durch einen hydraulischen Zylinder in gleichmäßiger Spannung gehalten (Fig. 145). Die Säcke faßten 50 kg Kohlen. Infolge ungenügender Vorbereitung des Versuches wurde bei diesem Versuch nur eine Stundenleistung von 10 t erzielt, während bei entsprechender Vorbereitung und Durchbildung aller Einzelheiten eine Leistung von etwa 40 t zu erwarten gewesen wäre. Das Grundsätzliche dieser von Leue angegebenen Anordnung: die stetige Förderung an Stelle des früher versuchten Hin- und Rücklaufs muß jedenfalls als richtig bezeichnet werden.

Fig. 145.

F. Schiffs-Hebewerke.

Die Schleuse, das einfachste Mittel, um Schiffe aus einem tiefer liegenden Kanal in einen höher liegenden zu heben, ist bereits eine Erfindung des Mittelalters.

Fig. 146 (entnommen aus Beck) ist eine Skizze von Vittoria Zonca, die eine bei Padua gegen Ende des 16. Jahrhunderts erbaute Schleuse darstellt. Man sieht deutlich, daß die Schleusenkammer sowohl gegen die obere wie gegen die untere Haltung durch Tore abgesperrt werden kann, so daß das Schiff bei geöffnetem Untertor aus der unteren Haltung in die Schleuse einfahren und nach Schluß des Untertores und darauffolgende Öffnung des Obertores in die obere Haltung ausfahren kann.

Fig. 146.

Derartige Schleusen sind mit geringen Mitteln auszuführen, solange die obere Haltung in geringer Höhe über der unteren liegt. Übersteigt der Unterschied in den Wasserspiegeln die Höhe von 5 m, so müssen die Mauern und Untertore der Schleuse so stark werden, daß die Anlagekosten unverhältnismäßig mit der Höhe des Spiegelunterschiedes zunehmen.

Fig. 147 zeigt in einem Schaubild dieses Wachstum. Der Spiegelunterschied ist als Abszisse aufgetragen, die zugehörige Ordinate gibt die Anlagekosten an und zwar für eine Schleuse, die normale Kanalschiffe von 600 t Tragkraft aufnehmen kann.

Mit zunehmender Hubhöhe macht sich auch ein anderer Nachteil der Schleuse zusehends mehr geltend: der hohe Wasserverbrauch. Die Hebung des Schiffes um h Meter entspricht einer Nutzarbeit gleich der Wasserverdrängung des Schiffes mal der Hubhöhe. Die zum Füllen der Schleusenkammer erforderliche Wassermenge ist dagegen gleichwertig einer Arbeit gleich der lichten Grundfläche der Schleuse mal der halben Hubhöhe. In das Schaubild Fig. 147 ist sowohl die Nutzarbeit wie die Gesamtarbeit als Ordinate zu jeder Hubhöhe eingetragen; beide Arbeiten wachsen proportional mit der Hubhöhe, aber die Gesamtarbeit — d. h. der Wasserverbrauch — sehr viel schneller als die Nutzarbeit. Der Unterschied beider Arbeiten bedeutet den nutzlosen Wasserverlust.

Fig. 147.

Man hat die Anlagekosten durch den Bau von Schlachtschleusen zu vermindern gesucht und war bestrebt, den Wasserverbrauch durch die Anlage von Sparschleusen zu verringern, hat aber dadurch die Nachteile der Schleuse nur mildern aber nicht beseitigen können. Schleusen mit mehr als 10 m Hub sind bisher nicht ausgeführt worden; die Sparschleuse von La Villette im St. Deniskanal in Frankreich mit 9,9 m Hub — vollendet 1891 — ist bisher nicht überholt worden. Diese Schleuse kann Schiffe von 1100 t Tragkraft aufnehmen; der Wasserverbrauch für einen Hub beträgt 3173 cbm, die Anlagekosten beliefen sich auf 1480000 M. Man hat sich vielmehr bei größeren Hubhöhen durch Anlage von Schleusentreppen, d. h. mehreren hintereinander geschalteten Schleusen zu helfen gesucht, die aber sehr kostspielige Anlagen darstellen, deren Betrieb umständlich und zeitraubend ist.

Schon frühzeitig wurden die Mängel der Schleusen für größeren Hub erkannt und man hat sich bemüht, wirtschaftlichere Hebewerke an ihre Stelle zu setzen. Die bisher ausgeführten und in Vorschlag gebrachten Hebewerke lassen sich in drei grundsätzlich verschiedene Gruppen ordnen:

1. in lotrechte Hebewerke oder Trogaufzüge,

2. in geneigte Hebewerke mit Naßförderung oder Trogbahnen,

3. in geneigte Hebewerke mit Trockenförderung oder Schiffsbahnen.

a) Trogaufzüge. (Lotrechte Hebewerke.)

Der Trogaufzug besteht im wesentlichen aus einem wassergefüllten eisernen Trog, der an beiden Enden mit Schleusentoren ausgerüstet ist und in einer lotrechten Führung so beweglich ist, daß bei der tiefsten Stellung des Troges der Wasserspiegel der unteren Haltung in gleicher Höhe mit dem Wasserspiegel des Troges steht, und daß in seiner höchsten Stellung Spiegelgleichheit mit der oberen Haltung entsteht. Die beiden Kanalhaltungen müssen gleichfalls mit Schleusentoren versehen sein. Der Vorgang ist nun folgender: der Trog befindet sich in seiner tiefsten Stellung, alle Tore sind vorerst geschlossen. Durch eine Gummidichtung wird der Trog mit der unteren Haltung wasserdicht verbunden. Nun wird das Tor der unteren Haltung und das zugehörige Trogtor in die Höhe gezogen: das Schiff kann von der unteren Haltung in den Trog einfahren. Sobald dies geschehen ist, werden die beiden Tore geschlossen und die Gummidichtung gelöst. Der wassergefüllte Trog mit dem darin schwimmenden Schiff wird nun durch Maschinenkraft bis in die höchste Stellung gehoben. Der Trog wird jetzt durch eine Gummidichtung mit der oberen Haltung wasserdicht verbunden, das Tor der oberen Haltung und das zugehörige Trogtor werden geöffnet, das Schiff fährt aus dem Trog in die obere Haltung. Ist das Eigengewicht des Troges und das Gewicht seiner Wasserfüllung durch ein an Ketten hängendes Gegengewicht ausgeglichen, so sind beim Heben des Troges lediglich Reibungswiderstände zu überwinden, die bei zweckmäßiger Ausführung sehr klein sind und durch eine Mehrfüllung des niedergehenden Troges um 20 bis 30 cm Wasserhöhe überwunden werden. Steigt der Trog mit einem Schiff hoch, und geht er ohne Schiff herunter, so ist der beim Niedergang entstandene Wasserverbrauch nicht größer als die Wasserverdrängung des gehobenen Schiffes. Es ist also hinsichtlich des Wasserverbrauches der Trogaufzug einer Schleuse weit überlegen.

Der Vorgänger des Trogaufzuges war eine Vorrichtung, die zu Freiburg ausgeführt war und darin bestand, daß Schiffe von kleinen Abmessungen mittels Ketten aus der oberen Haltung lotrecht herausgehoben und in die untere Haltung lotrecht hinabgelassen wurden (Hagen, Handbuch der Wasserbaukunst, 4. Band, 1874).

Als Erfinder des Trogaufzuges darf Dr. James Anderson zu Edinburgh angesehen werden, der 1796 einen derartigen Aufzug für den Grand-Western-Kanal entwarf. Zur Ausführung kam dieser Entwurf mit Abänderungen erst im Jahre 1838. Eine eingehende Beschreibung dieser Ausführung mit guten Darstellungen findet sich in den Transactions of the institution of Civil Engineers aus dem Jahre 1838, 2. Band.

Fig. 148.

Wie Fig. 148 (entnommen aus dem Handbuch der Ingenieur-Wissenschaften 3. Band, 2. Abt., 2. Hälfte) zeigt, war bei diesem Hebewerk ein aufgehender Schiffstrog mit einem niedergehenden durch drei Gelenkketten gekuppelt, die über drei Kettenräder von 4,8 m Durchmesser liefen und auf einer durchgehenden Welle von 250 mm Durchmesser aufgekeilt waren. Die Schiffströge waren ganz aus Holz konstruiert und wurden in gemauerten Schächten lotrecht geführt. Die Abmessungen waren sehr gering:

Tragkraft der Schiffe = 8 t, — Hub des Aufzuges = 14 m.

Die vollständige Durchfahrt eines Schiffes beanspruchte 3 Minuten.

Einen großen Fortschritt gegenüber dieser ersten kleinen Anlage bildete die Ausführung des Trogaufzuges zu Anderton am Flusse Weaver in England, die im Jahre 1875 dem Verkehr übergeben wurde.

Nach dem Vorschlag von Edwin Clark wurden die beiden Schiffströge nicht an Ketten aufgehangen, sondern auf den Stempeln von zwei Druckwasser-Zylindern befestigt, die durch ein Rohr unter sich verbunden waren, so daß eine hydraulische Gewichtsausgleichung entstand. Der von Clark mit dem Studium der Einzelheiten und der Überwachung der Herstellung beauftragte Ingenieur Duer gab eine ausführliche Beschreibung in der Sitzung der Institution of Civil Engineers vom März 1876.

Fig. 149.

Fig. 149 (entnommen aus dem Handbuch der Ingenieur-Wissenschaften 3. Band, 2. Abt., 2. Hälfte) stellt die Gesamtanordnung dar. Die obere Haltung ist als eiserne Brücke ausgeführt und führt über einen Arm des Flusses zu der Insel, auf welcher der Trogaufzug aufgestellt ist. Die Tröge sind ganz aus Eisen konstruiert und führen sich an je vier gußeisernen Säulen. Die Druckwasserzylinder und ihre Stempel sind aus Gußeisen hergestellt; die Wandstärke der Zylinder beträgt 70 mm.

Die Abmessungen sind gegenüber der Ausführung am Grand-Western-Kanal bedeutend vergrößert, da die Tragkraft der Schiffe das Zehnfache beträgt.

Tragkraft der Schiffe

100

t

Hub des Aufzuges

15

m

Gewicht des gefüllten Troges

240

t

Durchmesser des Stempels

915

mm

Wasserpressung im Zylinder

37

Atm.

Anlagekosten der Eisenteile

596000

M.

Anlagekosten der Gründung

384000

M.

Dauer einer Durchfahrt

8

Minuten

Betriebskosten einer Durchfahrt bei vollem Betrieb, ohne Zinsen und Tilgung

0,30

M.

Der diesem Hebewerk zugrunde liegende Gedanke wurde in größerem Maßstabe bei dem Trogaufzug von Les Fontinettes an dem Kanal von Neufossé in Nordfrankreich im Jahre 1888 verwirklicht.

Wie Fig. 150 und 151 (entnommen aus Riedler, »Schiffshebewerke«) zeigen, werden die beiden eisernen Tröge hier nicht an ihren Ecken durch gußeiserne Säulen, sondern in ihrer Mitte an gemauerten Türmen geführt. Die Druckwasserzylinder sind aus aufeinandergesetzten gewalzten Ringen von 55 mm Dicke und 140 mm Höhe hergestellt, die durch eine innenliegende Kupferhaut von 2½ mm Stärke gedichtet werden. Die Stempel sind aus Gußeisen ausgeführt. Die Anlage ist ausgeführt vom Etablissement Cail und wie die folgende beschrieben von Fréson in der Revue universelle des Mines 1886.

Fig. 150.

Abmessungen des Aufzuges:

Tragkraft der Schiffe

300

t

Hub des Aufzuges

13

m

Gewicht des gefüllten Troges

800

t

Durchmesser des Stempels

2000

mm

Wasserpressung im Zylinder

25

Atm.

Anlagekosten der Eisenteile

486000

M.

Anlagekosten der Gründung

364000

M.

Dauer einer Durchfahrt

15

Minuten

In dem gleichen Jahre (1888) wurden fünf ganz ähnliche Trogaufzüge zu La Louvière am Canal du Centre in Belgien in Betrieb gesetzt, die von der Société Cockerill ausgeführt worden waren. Bei dieser Anlage sind die eisernen Tröge an gleichfalls eisernen Türmen geführt Fig. 152a; die beiden Türme in Trogmitte nehmen die Längskräfte auf, die vier Türme an den Enden die Querkräfte. Die Druckwasserzylinder sind aus Gußeisen mit 100 mm Wandstärke hergestellt und auf ihrer ganzen Länge durch aufgeschrumpfte Stahlringe von 50 mm Dicke und 152 mm Höhe verstärkt.

Fig. 151.

Abmessungen der Anlage:

Tragkraft der Schiffe

400

t

Hub des Aufzuges

15

m

Gewicht des gefüllten Troges

1050

t

Durchmesser des Stempels

2000

mm

Wasserpressung im Zylinder

34

Atm.

Anlagekosten der Eisenteile

696000

M.

Anlagekosten der Gründung

324000

M.

Dauer einer Durchfahrt

15

Minuten

Fig. 152b (entnommen aus Fréson: »Ascenseurs hydrauliques«) gibt einen Blick von der oberen Haltung aus. Der Trog auf der linken Seite befindet sich in tiefster Stellung, die Verbindung mit der unteren Haltung ist durch Hochziehen der Tore hergestellt, ein Schiff fährt aus dem Trog in die untere Haltung. Der Trog auf der rechten Seite hat seine höchste Stellung eingenommen, man sieht den Stempel, auf dem der Trog ruht, und die Eisenkonstruktion des Troges sowie die Führungstürme aus Gitterwerk.

Fig. 152a.

Fig. 152b.

Aus neuester Zeit stammt das Hebewerk zu Henrichenburg am Dortmund-Ems-Kanal, das Schiffe von 600 t Tragkraft heben kann und im August 1899 dem Betrieb übergeben wurde. Im Gegensatz zu den vorhergehenden sind nicht zwei Tröge vorhanden, deren Gewichte sich durch Vermittlung von zwei Druckwasserzylindern gegenseitig ausgleichen, sondern der Trog ruht auf fünf Schwimmern, die sich in fünf wassergefüllten Schächten auf und nieder bewegen.

Fig. 153 (entnommen aus Riedler, »Schiffshebewerke«).

Fig. 153.

Zu dieser Anordnung war man gekommen, weil für die schweren hier zu hebenden Schiffe ein Druckwasserzylinder so gewaltige Abmessungen erfordert hätte, daß der Betrieb gefährlich und die Anlage allzu unwirtschaftlich ausgefallen wäre. Den Stempeln gegenüber boten die Schwimmer den Vorteil, daß sie mit Spielraum in ihren Schächten sich bewegen konnten, also keiner Dichtung bedurften.

Allerdings wurde nun eine Vorkehrung erforderlich, die einerseits die wagerechte Lage des Troges, der auf den darunter liegenden Schwimmern in labilem Gleichgewicht ruht, in jeder Trogstellung mit Sicherheit aufrecht erhielt und die anderseits bei einem etwaigen Auslaufen des Troges die nun frei werdende, nach oben gerichtete Auftriebskraft der Schwimmer unschädlich auffangen konnte. Diese Vorkehrung wurde nach dem Vorschlag des Ingenieurs Jebens in Gestalt von vier senkrechten Schraubenspindeln ausgeführt, die an den Ecken des Troges so gelagert und so stark sind, daß sie den nach oben gerichteten Auftrieb der Schwimmer aufnehmen können, wenn der Trog sich entleeren sollte. Diese vier Schraubenspindeln sind durch eine Wellen- und Kegelräderübertragung unter sich so verbunden, daß die am Trog befestigten Muttern der Spindeln stets gleichmäßig auf und nieder steigen, den Trog also stets in wagerechter Lage halten. Der Antrieb des Troges wird durch Wasserüberlast beim Senken und durch Wasserminderlast beim Heben bewirkt, so daß der die Schraubenspindeln drehende Elektromotor nur einen geringen Reibungswiderstand zu überwinden hat.

Abmessungen des Trogaufzuges:

Tragkraft der Schiffe

600

t

Hub des Aufzuges

16

m

Gewicht des gefüllten Troges mit den Schwimmern

3100

t

Hubgeschwindigkeit

0,1

sekm

Lichte Abmessungen des Troges

70 m × 8,8 m × 2,5 m Wassertiefe

Abmessungen der Schwimmer

8,3 m Durchm. × 10,3 m Höhe

Abmessungen der Schraubenspindeln

280 mm Durchm. × 24,6 m Länge

Anlagekosten der Eisenteile

1750000 M.

Anlagekosten der Gründung

rund 1000000 M.

Dauer einer Durchfahrt

12 Minuten

Betriebskosten eines Einzelhubes bei vollem Betrieb, ohne Zinsen und Tilgung

2 M.

Fig. 154 zeigt das Hebewerk von der unteren Haltung aus gesehen. Der Trog befindet sich in tiefster Stellung, die unteren Tore sind hochgezogen, ein Schiff fährt aus dem Trog in die untere Haltung.

Die Anlage ist ausgeführt von Haniel und Lueg in Düsseldorf.

Ein Trogaufzug mit Druckwasserzylindern ist für großen Hub (20 m) in letzter Zeit (1904) bei Peterborough, Ont., ausgeführt und in Betrieb gesetzt worden. Abmessungen:

Gewicht des gefüllten Troges

3000t

Durchmesser des Stempels

2290 mm

Wasserpressung im Zylinder

44 Atm.

Abmessungen des Troges

46 m × 11,5 m × 3 m

Die Zylinder sind aus Stahlguß mit 90 mm Wandstärke, die Stempel aus Gußeisen ausgeführt.

Fig. 154.

Fig. 155 (entnommen aus der Z. d. V. d. I. 1904) zeigt den Trog auf der linken Seite in höchster, den Trog rechts in tiefster Stellung. Die Tröge sind in ihrer Mitte an gemauerten Türmen geführt.

Zu den Trogaufzügen kann auch ein eigenartiges Projekt gerechnet werden, welches nach den Patenten von Umlauf, v. Stockert und Offermann von der Maschinenbaugesellschaft Nürnberg bei dem Wettbewerb für ein Schiffshebewerk bei Prerau eingereicht wurde und den zweiten Preis erhielt.

Fig. 155.

Fig. 156a.

Denkt man sich die in Fig. 148 dargestellten Kettenräder durch einen Balancier ersetzt, dessen Länge gleich dem Hub der Tröge ist, so bewegen sich die beiden Tröge nicht mehr lotrecht, sondern beschreiben zwei Halbkreise. Stellt man sich ferner vor, daß die Balancierzapfen in ihrem Durchmesser so vergrößert werden, daß dieser Durchmesser beträchtlich größer wird als der Hub, so entsteht eine Trommel, in deren Innerem die beiden Tröge liegen. Die Drehung dieser Trommel kann am einfachsten in der Weise bewirkt werden, daß man die mit wasserdichtem Mantel hergestellte Trommel in einem Wasserbecken schwimmen läßt. Die beiden Tröge erscheinen dann nicht mehr als Kasten von rechteckigem Querschnitt, sondern als Röhren von 12 m Durchmesser, die starr in der Schwimmtrommel befestigt und durch Tore an den Stirnseiten geschlossen sind.

Fig. 156b. ❏ GRÖSSERES BILD

Fig. 156b (linker Teil).

Fig. 156b (rechter Teil).

Fig. 156a und b (entnommen aus Haberkalt, »Die preisgekrönten Projekte«). Die Drehung der Schwimmtrommel wird mit sehr geringem Widerstand ausführbar sein, solange die Tröge genau gleichmäßig mit Wasser gefüllt sind. Der Antrieb ist durch zwei Zahnkränze gedacht, die auf der Schwimmtrommel befestigt und so stark bemessen sind, daß sie das bei Leerlaufen eines Troges entstehende Drehmoment aufnehmen können.

Abmessungen des Projektes:

Tragkraft der Schiffe

600 t

Hub

36 m

Abmessungen der Schwimmtrommel

52,6 m Durchm. × 70 m Länge

Gewicht der gefüllten Schwimmtrommel

10550 t

Dauer einer Durchfahrt

13 Minuten

Anlagekosten der Eisenteile

3190000 M.

Anlagekosten der Gründung sowie zweier Haltungen von 700 m Gesamtlänge

2252500 M.

Anlagekosten des ganzen Hebewerks abzüglich 700 m Kanal

5102500 M.

Ein Trogaufzug bildet in der Kanalstraße einen plötzlichen Sprung. Es wird nur selten ein Gelände geben, das seiner Natur nach für diesen Sprung geeignet ist. In den meisten Fällen wird ein hoher Damm für die obere Haltung und ein tiefer Einschnitt für die untere Haltung ausgeführt werden müssen. Wenn nun auch der Eisenbetonbau hohe und sichere Aufbauten mit wesentlich geringeren Kosten herzustellen gestattet, als dies früher der Fall war, so werden doch die Fundierungskosten eines Trogaufzuges unter allen Umständen sehr hoch ausfallen.

Aus diesem Grunde war man schon seit langem bemüht, ein Hebewerksystem ausfindig zu machen, welches eine wirtschaftlichere Lösung der Aufgabe gibt.

b) Trogbahnen. (Geneigte Hebewerke mit Naßförderung.)

Bei den Trogbahnen wird wie bei den Trogaufzügen das Schiff in einem wassergefüllten eisernen Trog befördert, der an beiden Enden mit Schleusentoren ausgerüstet ist. Nur wird hier der Trog nicht in einer senkrechten Führung bewegt, sondern mit Laufrädern ausgerüstet und auf einer geneigten Bahn gefahren. Obere und untere Haltung sind ebenfalls mit Schleusentoren verschlossen.

Wird der Trog in seiner Längsrichtung gefahren — längsgeneigte Trogbahn —, so braucht das Geleise nicht breiter zu sein als das Schiff, wird also einfach und billig; ferner läßt sich ein längs geneigtes Hebewerk leicht dem Gelände anschmiegen, erfordert daher geringe Fundierungskosten; während der Hebung wird das Schiff gleichzeitig vorwärts befördert, so daß ein Zeitgewinn entsteht; endlich wird ein Kanalstück gleich der Länge der Bahn erspart. Diesen Vorteilen steht der Nachteil gegenüber, daß bei der Längsbewegung des Troges das Wasser in unberechenbare Schwingungen geraten kann; dieser Übelstand kann nicht beseitigt, aber vermindert werden durch Wahl einer geringen Fahrgeschwindigkeit von nicht mehr als 0,5 sekm. Die Leistungsfähigkeit des Hebewerks wird hiedurch aber naturgemäß sehr verringert.

Bewegt man dagegen den Trog in seiner Querrichtung — quergeneigte Trogbahn —, dann ist ein sehr breites und kostspieliges Geleise erforderlich; die Anschmiegung an das Gelände ist nur ausnahmsweise möglich, in der Regel werden teure Gründungsarbeiten erforderlich sein; da die Bahn des quergeneigten Hebewerks quer zur Kanalstraße liegt, so wird weder an Kanallänge, noch an Zeit gespart. Es wird daher das quergeneigte Hebewerk unter allen Umständen wesentlich höhere Anlagekosten erfordern als das längsgeneigte Hebewerk. Hingegen besitzt es den Vorzug, daß Wasserschwankungen im Trog kaum zu befürchten sind; die Fahrgeschwindigkeit kann daher hier wesentlich größer gewählt werden, wohl bis zu 1 sekm.

Die erste Trogbahn wurde nach einem Entwurf von Thomson aus dem Jahre 1839 in Blackhill am Monklandkanal in Schottland 1849 von Leslie ausgeführt. Die Abmessungen dieser längsgeneigten Trogbahn gibt Hagen in seinem »Handbuch der Wasserbaukunst« wie folgt an:

Hub

29 m

Steigung

1 : 10

Abmessungen der Schiffe

21 m × 3,8 m

Gewicht des gefüllten Troges

80 t

Mittlere Fahrgeschwindigkeit

1 sekm

Abmessungen des Troges

21,3 m × 4,4 m × 0,61 m Wassertiefe

Bahnlänge

280 m

Hubdauer

5 Minuten

Die beiden ganz aus Eisen hergestellten Tröge liefen mit je 20 Rädern auf Eisenbahngeleisen von 2,1 m Spur und wurden mittels Drahtseilen 50 mm Durchmesser und einer Seiltrommel von 4,8 m Durchmesser von einer Dampfmaschine gezogen.

Es wurden indessen nur die leeren Schiffe mit der Trogbahn gefördert, die beladenen gingen über eine Schleusentreppe. Die Tragkraft der Schiffe ist nicht angegeben, sie kann aber den Abmessungen nach nur eine sehr geringe — 50 bis 70 t — gewesen sein. Die geringe Wassertiefe von 0,6 m läßt das Hebewerk mehr als Schiffsbahn statt als Trogbahn erscheinen. Der geringe Wasserinhalt ermöglichte die verhältnismäßig große Geschwindigkeit von 1 sekm.

Von einer späteren Ausführung einer ebenfalls längsgeneigten Trogbahn in Georgetown am Potomacfluß aus dem Jahre 1876 gibt das Handbuch der Ingenieurwissenschaften folgende Abmessungen:

Tragkraft der Schiffe

135 t

Hub

11,6 m

Steigung

1 : 12

Abmessungen der Schiffe

274 m × 1,5 m Tiefgang

Gewicht des gefüllten Troges

390 t

Lichte Abmessungen des Troges

34,1 m × 5,1 m × 2,4 m

Der Trog lief auf drei Untergestellen mit je 12 Rädern, also insgesamt auf 36 Rädern, und wurde durch zwei Gegengewichtswagen mit halbem Hub ausgeglichen und durch eine Turbine mittels Drahtseilen bewegt.

Auch dieses Hebewerk konnte nur kleine Schiffe fördern. Später ließ man die Wasserfüllung des Troges zum größten Teil — bis auf 0,7 m — fort, so daß ein ähnlicher Betrieb wie zu Blackhill entstand (Fréson).

Eine Trogbahn mit Querbewegung ist nur ein einziges Mal zu Foxton in Leicestershire in England im Jahre 1901 ausgeführt worden, indessen nur für ganz kleine Schiffe.

Wie aus Fig. 157 (entnommen aus Engineering 1901) ersichtlich ist, läuft jeder der beiden Tröge mit 16 Laufrädern auf 8 Schienen. Die Bewegung der Tröge wird durch eine Dampfmaschine bewirkt, die mittels Schneckengetriebe eine Seiltrommel antreibt, von der jeder Trog mittels zwei Drahtseilen gezogen wird. Das Hebewerk dient zum Ersatz einer zehnstufigen Schleusentreppe.

Tragkraft der Schiffe

70 t

Hub

23 m

Steigung

1 : 4

Lichte Abmessungen des Troges

24 m × 4,5 m × 1,5 m

Dauer einer Durchfahrt

6 Minuten

Betriebskosten eines Einzelhubes ohne Zinsen und Tilgung

0,25 M.

Fig. 157.

Im Jahre 1895 wurde von der österreichischen Regierung ein Wettbewerb zur Erlangung von Entwürfen unter einigen Werken veranstaltet. Es sollte ein Hebewerk für normale 600 t Schiffe und für 100 m Hubhöhe für den projektierten Donau-Elbe-Kanal entworfen werden. Den ersten Preis erhielt ein von fünf böhmischen Maschinenfabriken eingereichter Entwurf, der eine quergeneigte Trogbahn behandelte (Fig. 158). Die Steigung war 1 : 5 gewählt, der Trog war durch ein aus Gußwalzen bestehendes Gegengewicht ausgeglichen. Für die Stützung des Troges war ein etwas abenteuerlicher Vorschlag gemacht: der Trog sollte auf vier endlosen Walzenketten rollen, die ihrerseits auf vier Stahlgußschienen sich abwälzen sollten. Für den Antrieb war elektrische Kraftübertragung gewählt worden; auf dem Schiffswagen sollten drei Elektromotoren aufgestellt werden, die Zahnräder antrieben, welche ihrerseits in eine aus Stahlguß hergestellte Zahnstange eingreifen sollten, so daß der Betrieb dem einer Zahnradbahn ähnlich wurde.

Die Abmessungen waren wie folgt gewählt:

Tragkraft der Schiffe

690 t

Hub

100 m

Steigung

1 : 5

Gewicht des gefüllten Schiffswagens

2100 t

Fahrgeschwindigkeit

1 sekm

Lichte Abmessungen des Troges

70 m × 8,6 m × 1,2 m Wassertiefe

Anlagekosten der Eisenteile

4700000 M.

Anlagekosten der Gründung

720000 M.

Dauer einer Durchfahrt

14 Minuten

Fig. 158.

Fig. 159.

Als Mängel des Entwurfes sind zu bezeichnen: die unsichere Druckverteilung, die starre Lagerung und die Verwendung von gegossenem Material für Schienen und Zahnstangen.

Ein zweiter Wettbewerb wurde im Jahre 1904 von der österreichischen Regierung ausgeschrieben, um einen geeigneten Entwurf für ein Hebewerk von 36 m Hubhöhe für den projektierten Donau-Oder-Kanal zu erhalten. Bei diesem Wettbewerb wurde abermals mit dem ersten Preis ein Entwurf der böhmischen Maschinenfabriken bedacht: Gegenstand des Entwurfes war eine längsgeneigte Trogbahn mit dem Kennwert »Universell«. Den zweiten Preis erhielt der schon genannte Entwurf der Nürnberger Maschinenbaugesellschaft, der eine Schwimmtrommel in Aussicht genommen hatte.

Fig. 160.

Die für den Wettbewerb vorgeschriebene Leistungsfähigkeit des Hebewerks — Fahrtdauer nicht größer als 48 Min. — konnte bei der geringen für Naßförderung zulässigen Fahrgeschwindigkeit von etwa 0,5 sekm nur durch Anlage von zwei Trogbahnen (Fig. 159 und 160) erreicht werden, wodurch naturgemäß die Anlagekosten von vornherein sich sehr hoch stellen mußten.

Die Bahn dieses Entwurfes war in sehr einfacher Weise gedacht: Zwei besonders gewalzte Stahlschienen von 200 mm Höhe und 160 mm Kopfbreite sollten in 6,3 m Entfernung auf zwei Betonstreifen von 700 mm Höhe und 900 mm Breite gelagert und durch Eisen unter sich versteift werden. Auf dieser Bahn sollte der Schiffswagen mit 104 Laufrädern aus Stahlguß von 1100 mm Durchmesser fahren.

Fig. 161.

Fig. 162.

Für den Antrieb sollte eine aus Stahlguß gegossene Zahnstange zwischen den Schienen gelagert werden (Fig. 161 und 162). Jeder der beiden fahrbaren Tröge sollte mit vier Elektromotoren von je 300 bis 400 PS ausgerüstet werden, so daß insgesamt eine Antriebsleistung von 1200 bis 1600 PS für jeden Trog verfügbar war. Durch eine besondere Schaltung sollten die beiden Tröge elektrisch gekuppelt werden, so daß die auf und ab gehenden Gewichte so weit ausgeglichen waren als es die Verluste in den Zahnrädern, Elektromotoren und Generatoren zuließen.

Bei Vergleichung der Anlagekosten eines geneigten Hebewerks mit einem lotrechten ist zu berücksichtigen, daß bei ersterem ein Kanalstück gleich der Länge der Bahn erspart wird.

Die Abmessungen des Entwurfes »Universell« waren wie folgt gewählt:

Tragkraft der Schiffe

600 t

Hub

36 m

Steigung

1 : 25

Gewicht des gefüllten Schiffswagens

2200 t

Fahrgeschwindigkeit

0, 58 sekm

Lichte Abmessungen des Troges

70 m × 8,8 m × 2,3 m Wassertiefe

Anlagekosten der Eisenteile

3560000 M.

Anlagekosten der Gründung sowie zweier Haltungen von 700 m Gesamtlänge

1615000 M.

Anlagekosten der ganzen Hebewerke abzüglich 1700 m Kanal

4325000 M.

Dauer einer Durchfahrt

42 Minuten

Im ganzen liegen nur drei Ausführungen von geneigten Hebewerken mit Naßförderung vor, und alle drei sind nur für kleine Schiffe bemessen. Nur bei der quergeneigten Bahn findet wirkliche Naßförderung statt; die beiden längsgeneigten Bahnen zu Blackhill und in Georgetown werden mit nur ganz geringer Wasserfüllung von 0,6 bzw. 0,7 m Tiefe betrieben. Von Hebewerken für normale Kanalschiffe liegen nur Projekte vor; aus diesen geht aber immerhin so viel hervor, daß die Anlagekosten dieser Hebewerke sehr hohe sind. Die längsgeneigten Hebewerke werden teuer, weil sie nur mit geringer Geschwindigkeit betrieben werden können, daher wenig leisten und infolgedessen als Doppelbahnen angelegt werden müssen. Die quergeneigten Hebewerke erfordern kostspielige Gründungen und Fahrbahnen. Der mit sehr hohen Preisen bedachte Wettbewerb für das Hebewerk in Prerau hätte sicher etwas Brauchbares zutage gefördert, wenn die Naßförderung nicht grundsätzliche wirtschaftliche Mängel hätte.

Voraussichtlich wird daher die weitere Entwicklung nicht auf diesem Wege liegen. Wie die Technik sehr häufig, wenn sie auf einen toten Strang geraten ist, einen früher betretenen und dann verlassenen Weg wieder aufnimmt, so wird es möglicherweise auch hier geschehen. Einen derartigen früher begangenen Weg bildet auf dem Gebiet der Hebewerke die Trockenförderung.

c) Schiffsbahnen. (Geneigte Ebenen mit Trockenförderung.)

Die ersten Versuche, Schiffe aus einem tiefer liegenden Wasserbecken in ein höheres auf einer Bahn in trockenem Zustand zu fördern, sind uralt und in ihren ersten Anfängen naturgemäß sehr primitiv. Eine hölzerne Bahn führte von dem unteren Becken auf einen Damm und von diesem wieder ein kurzes Stück abwärts in das höher liegende Wasserbecken; auf dieser Gleitbahn wurden die Schiffe mit Menschen- oder Tierkräften wie Schlitten geschleppt.

Fig. 163.

Schleppen dieser einfachen Art werden in China seit Jahrhunderten verwendet. In Belgien sind sie seit dem 12. Jahrhundert bekannt, also wesentlich älter als die Schleusen.

Eine Verbesserung wurde später dadurch herbeigeführt, daß die hölzernen Bahnen mit feststehenden Rollen ausgerüstet wurden, über welche die Schiffe mit geringerem Widerstand und größerer Schonung gezogen werden konnten. Derartige Einrichtungen fanden sich zuerst in den Niederlanden, später in England. Nach dem Bericht von Hagen waren die Tragrollen mit einem Durchmesser von rund 0,2 m und einer Breite von rund 1,8 m ausgeführt und in Abständen von rund 1 m gelagert. Naturgemäß waren diese Rollbrücken nur für kleine Schiffe verwendbar.

Fig. 163 (entnommen aus dem Handbuch der Ingenieurwissenschaften 3. Band, 2. Abt., 2. Hälfte) zeigt eine Ausführung in Frankreich.

Fig. 164.

Eine bessere Auflagerung der Schiffe wurde erst möglich, als man dazu überging, das Schiff auf einen besonderen Wagen zu setzen. Die erste Nachricht über eine derartige Ausführung ist in einem von Beck herausgegebenen Werk von Vittorio Zonca enthalten, der 1568 bis 1602 in Padua lebte und das Ehrenamt eines Stadtbaumeisters bekleidete. Die in Fig. 164 (entnommen aus Beck) wiedergegebene Anlage war in Fusina bei Venedig errichtet und diente zur Überführung der Barken aus dem Fluß in die Lagunen. Auf einem steinernen Geleise lief ein mit vier Laufrädern ausgerüsteter Wagen. Die Räder von rund 0,3 m Durchmesser und rund 0,2 m Breite waren aus Holz und mit eisernen Reifen und Zapfen versehen. Zum Aufziehen der Schiffswagen dienten zwei Pferdegöpel. Aus dem Bild ist ersichtlich, wie der Wagen aus der oberen Haltung auf den Damm — den trockenen Scheitel — gehoben wird, um nach Überschreitung des Scheitels in die untere Haltung hinabgelassen zu werden.

Eine ähnliche Anlage wurde zu Ketley in der Grafschaft Shropshire im Jahre 1788 erbaut.

Hagen gibt in seinem »Handbuch der Wasserbaukunst« die Abmessungen wie folgt an:

Tragkraft der Schiffe

5 t

Abmessungen der Schiffe

5,7 m × 1,8 m × 0,6 m Tiefgang

Hub

21 m

Steigung

1 : 2

Der hölzerne Wagen lief mit vier Rädern auf einem hölzernen Geleise von 1,8 m Spur und wurde mittels Hanfseilen gezogen.

Fig. 165.

In den Jahren 1825 bis 1836 wurden an dem Morriskanal bei Philippsburg in New Jersey in den Vereinigten Staaten 23 Schiffsbahnen vom Major Douglaß erbaut. In dem Civil Engineer and Architect Journal Jahrgang 1842 finden sich folgende Abmessungen für die Bahn mit dem größten Hub angegeben:

Tragkraft der Schiffe

70 t

Abmessungen der Schiffe

24 m × 2,3 m

Hub

30 m

Steigung

1 : 11

Bahnlänge

330 m

Dauer einer Durchfahrt

15 Minuten

Fig. 165 (entnommen aus Dinglers Journal 1842, Band 85) stellt den Schiffswagen dar, der von zwei Radgestellen mit je vier Rädern, also insgesamt acht Rädern getragen wurde.

Ursprünglich war an der oberen Haltung eine Schleuse angebracht, in die der Schiffswagen hineinfuhr, worauf das äußere Tor geschlossen, die Schleuse gefüllt und dann das innere Tor geöffnet wurde. Da diese Einrichtung zu viel Zeit und Wasser erforderte, so ersetzte man die Schleuse später durch einen trockenen Scheitel. Das Überschreiten des letzteren wurde dadurch ermöglicht, daß man die Laufräder mit doppelten Spurkränzen versah und sie auf Doppelschienen laufen ließ, die so geknickt waren, daß der Schiffswagen stets in der wagrechten Stellung blieb. Die zuerst angebrachten Ketten wurden später durch Drahtseile ersetzt, die auf eine durch ein Wasserrad gedrehte Seiltrommel sich aufwickelten. In einer Stunde konnten sechs Hübe ausgeführt werden, wobei nur ein Mann zur Bedienung erforderlich war. Die Anlagekosten einer Bahn von 16 in Hub betrugen 70000 M.

Nach dem Vorbilde der Anlagen am Morriskanal wurden die fünf Schiffsbahnen des Elbing-Oberländischen Kanals in den Jahren 1845 bis 1860 gebaut. Eine eingehende Darstellung gibt Hagen in seinem »Handbuch der Wasserbaukunst«.

Die Schiffe sind mit Ausnahme einiger kleiner Dampf- und Segelbote nahezu von gleicher Form und Größe, und zwar aus Holz mit flachem Boden. Sie dürfen nach den Betriebsvorschriften folgende Abmessungen nicht überschreiten:

Tragkraft der Schiffe

70 t

Abmessungen der Schiffe

23 m × 2,8 m × 1,0 m Tiefgang

Hub

25 m bei der höchsten Bahn

Steigung

1 : 12

Gewicht des Wagens mit Schiff

120 t

Höchste Fahrgeschwindigkeit

1 sekm

Dauer einer Durchfahrt

15 Minuten

Anlagekosten

714000 M.

Der Schiffswagen — Fig. 166a — (entnommen aus Hagen, »Handbuch der Wasserbaukunst« 1874, 4. Band) ist ganz aus Eisen konstruiert und mit hölzernen Bohlen belegt; er läuft auf acht Rädern, die in zwei Radgestellen gelagert sind und mit doppelten Spurkränzen versehen sind. Die Räder laufen wie bei den Bahnen am Morriskanal auf geknickten Doppelschienen, so daß der Schiffswagen stets in wagerechter Lage bleibt. Die Spurweite der Geleise beträgt 3 m. Ein Wasserrad von 8 m Durchmesser treibt eine eiserne Seiltrommel, auf welche sich die Drahtseile aufwickeln, die zu den beiden Schiffswagen führen, während ein drittes Drahtseil die beiden Wagen unter sich verbindet. Der von jedem Schiff mitgeführte Handkahn wird an den eisernen Davits des Schiffswagens aufgehangen. Fig. 166b (entnommen aus Möller »Grundriß des Wasserbaues«) stellt die Überschreitung des trockenen Scheitels dar.

Fig. 166a.

Fig. 166b.

Mit diesen kleinen Anlagen ist die Zahl der wirklichen Ausführungen abgeschlossen. Auch Projekte für Trockenförderung wurden in der Folge nicht mehr durchgearbeitet, weil man der Meinung war, es sei unmöglich, ein beladenes Kanalschiff so abzustützen, daß keine zerstörenden Formveränderungen an dem Schiff auftreten. Man war in diesem Vorurteil so befangen, daß man die Frage, welche Bedingungen eine geeignete Stützung zu erfüllen hätte, gar nicht studierte.

Wie wenig die Bedingungen erkannt worden sind, geht klar aus Projekten hervor, die in allerneuester Zeit gelegentlich des Wettbewerbes für Prerau vorgeschlagen wurden. Man wollte die Schiffe auf quergezogene Gurten setzen, auf Gummikissen, auf Hölzer, die durch Spiralfedern gestützt waren u. dgl. m.; kurz, man wollte die Lagerung möglichst elastisch gestalten. Dieses Bestreben beruht auf einer durchaus falschen Anschauung. Solange das Schiff im Wasser schwimmt, wirken von innen auf die Schiffswandungen die Gewichte der Ladung, von außen der Wasserdruck, der eine ganz bestimmte Größe hat. Würde man nun den Wasserdruck durch einen ganz unberechenbaren elastischen Gegendruck ersetzen, dann würden zweifellos Einbeulungen entstehen, die nach innen oder außen gerichtet sind, je nachdem der Außendruck oder der Ladungsdruck überwiegt. Es würde also gerade die elastische Lagerung das Schiff gefährden.

Eine grundsätzliche richtige Stützung muß darauf ausgehen, die Form, welche das schwimmende Schiff einnimmt, ganz genau zu erhalten.

Es muß also eine große Zahl von sicher geführten, beweglichen Stützen angeordnet werden, die mit ganz gelindem Druck an die Schiffswand angelegt werden, während das Schiff schwimmt. In dieser Lage müssen die Stützen nun festgestellt werden. Wird nun das Wasser abgelassen, dann kann sich an der Form des Schiffes nichts verändern, vorausgesetzt, daß die Stützen genügend nahe beisammen stehen. Die Beanspruchungen, die nun im Schiff entstehen, lassen sich genau berechnen; man ist also in der Lage, die erforderliche Zahl und Stellung der Stützen so zu wählen, daß für alle Schiffe eine sichere Stützung möglich ist. Bei diesem richtigen Stützverfahren wird durch die beweglichen Stützen gewissermaßen ein Abguß von der Schiffsform genommen; das Feststellen der angelegten Stützen entspricht dem Erhärten des Abgusses. Das Schiff ruht dann in dem Abguß genau so wie vorher im Wasser.

Man hat auch zugegeben, daß es möglich sei, für moderne richtig gebaute Kanalschiffe eine zuverlässige Stützung zu finden, hat aber gleichzeitig darauf aufmerksam gemacht, daß die altersschwachen hölzernen Schiffe eine Trockenstützung nicht aushalten. Ganz abgesehen davon, daß man diese willkürliche Behauptung nie wissenschaftlich durch Nachrechnung der Beanspruchungen geprüft hat, erscheint es als ein recht merkwürdiges Vorgehen, daß ungeheure Mehrkosten von vielen Millionen aufgewendet werden sollen, um durch die neuen Kanäle einige alte Holzschiffe zu leiten, die alle zusammen vielleicht den zwanzigsten Teil jener Mehrkosten wert sind.

Fig. 167a.

Eine derartige grundsätzlich richtige Stützung — die vollständig starr sein muß, solange das Schiff trocken liegt —, läßt sich mit konstruktiv sehr einfachen Mitteln erzielen. Ein Druckwasserzylinder — Fig. 167a — ist in einem Kugelgelenk aufgehangen. Der Kopf seines Plungers ist durch zwei schiefe Lenkstangen so geführt, daß der Plunger mit den beiden Lenkstangen ein Tetraeder bildet. Der Plungerkopf trägt wieder mit Kugelgelenk eine Stahlhaube, die mit einem geflochtenen Tauring gefüttert ist. Solche Stützen sind in ausreichender Zahl angebracht: etwa 120 für ein Normalschiff von 600 t. Das schwimmende Schiff wird in richtiger Lage etwa 20 cm über den in tiefster Stellung befindlichen Stützen vertaut. Nun wird Druckwasser von sehr geringer Pressung in alle Zylinder geleitet; die Plunger steigen hoch und legen sich mit gelindem Druck an die Schiffswand. Dann wird jeder Zylinder für sich abgesperrt, und zwar durch ein Sperrventil besonderer Art Fig. 167b. Diese Absperrung bewirkt, daß die vorher beweglichen Plunger nunmehr starre Stützen werden. Wird nun das Wasser abgelassen, so bleibt das Schiff unverrückbar auf den Stützen sitzen. — Fig. 168. Die Beanspruchungen, die sich hierbei im Schiffsboden ergeben, lassen sich mit vollkommener Sicherheit nachrechnen, der moderne Schiffbau gibt zuverlässige Methoden hierfür an.

Fig. 167b.

Fig. 168.

Fig. 169a.

Fig. 169b.

Fig. 169c.

Die Auflagerung des Schiffes auf Druckwasserzylindern wurde bereits 1882 von Eads und von Bellingrath vorgeschlagen. Beide wollten aber die Zylinder durch Rohrleitungen unter sich verbinden, um eine »elastische« Stützung zu bewirken. Daß dieser Gedanke ein Irrtum ist, wurde im vorhergehenden bereits nachgewiesen.

Fig. 170. ❏ GRÖSSERES BILD

Die Trockenförderung gewährt gleichzeitig die Möglichkeit, alle Schleusentore und alle Dichtungen zu vermeiden. In der unteren Haltung gestaltet sich die Sachlage sehr einfach: der Wagen mit dem Schiff — Fig. 169a-b-c — fährt mit immer mehr verringerter Geschwindigkeit in das Unterwasser ein, so daß das trocken gestützte Schiff ganz allmählich immer tiefer in das Wasser eintaucht. Man hat behauptet, daß bei diesem Einfahren unzulässig starke Strömungen entstehen. In Wirklichkeit hängt die Stärke der Strömung einzig und allein von dem Wasserquerschnitt und von der Schiffsgeschwindigkeit ab. Die Wissenschaft gibt auch hier zuverlässige Mittel an die Hand, diese Faktoren so zu bemessen, daß nur eine völlig ungefährliche Strömung entsteht.

Ebenso einfach läßt sich die Einfahrt in die obere Haltung gestalten, wenn man die Bahn so hoch führt, daß der Schiffswagen zunächst etwas höher als das Oberwasser zu stehen kommt, und nun durch eine als Drehscheibe ausgebildete Schleppweiche — Fig. 170 — den Schiffswagen auf eine kurze zweite Bahn leitet, die unmittelbar in das Oberwasser hineinführt.

Der Betrieb gestaltet sich sehr einfach, weil der Schiffswagen nicht genau in seine Endstellungen zu fahren braucht und weil keinerlei Schleusentore und keinerlei Dichtungskeile u. dgl. zu bewegen sind. Die einfache Gestaltung des Oberhauptes und der Schleppweiche ist erkennbar aus Fig. 171.

Fig. 171.

Die wirtschaftliche Überlegenheit der Trockenförderung über die Naßförderung gründet sich auf folgende Umstände:

Da der Trog mit seinem Wasserinhalt fortfällt, so wird das Gewicht des Schiffswagens von 2200 t auf 1100 t, also auf die Hälfte, verringert. Infolgedessen wird zunächst der Schiffswagen selbst mit seinen Laufrädern und seinem Antrieb ganz bedeutend einfacher, leichter und billiger. Da die bewegte Last nur halb so groß ist, so werden auch die Anlagekosten des Geleises und seiner Gründung entsprechend geringer. Während ferner bei der Naßförderung die Geschwindigkeit des Schiffswagens der unvermeidlichen Wasserschwankungen wegen kaum über 0,5 sekm gesteigert werden kann, steht bei der Trockenförderung nichts im Wege, die Geschwindigkeit auf 2 sekm zu erhöhen, und das um so eher, als die bewegte Last nur halb so groß ist. Infolge der größeren Geschwindigkeit leistet das Hebewerk mehr; man wird daher mit einem eingeleisigen Trockenhebewerk dasselbe leisten können wie mit einem zweigeleisigen Naßhebewerk; mit anderen Worten: man wird mit bedeutend geringeren Anlagekosten auskommen. Endlich kommen alle Schleusentore in Fortfall, was wiederum eine Verminderung der Baukosten bedeutet.

Einen guten Einblick in die wirtschaftlichen Verhältnisse liefern die Schaubilder in Fig. 172.

Fig. 172. ❏ GRÖSSERES BILD

Fig. 172 (linker Teil).

Fig. 172 (rechter Teil).

In diese sind für Tag- und Nachtbetrieb (12000 Einzelhübe im Jahr), für vollen Tagbetrieb (6000 Einzelhübe im Jahr) und für halben Tagbetrieb (3000 Einzelhübe im Jahr) die gesamten Betriebskosten eingetragen. Im ersten Schaubild sind die Betriebskosten einer Schleusentreppe, bestehend aus zwei Schleusen von je 18 m Hub, dargestellt. Die Schleusen sind mit Sparbecken vorausgesetzt. Die Anlagekosten setzen sich zusammen aus den Kosten der eigentlichen Schleusen und aus den Anlagekosten der Pumpenanlage, die das verbrauchte Wasser aus der unteren Haltung in die obere zurückpumpen muß. Das zweite Bild bezieht sich auf das mit dem ersten Preis ausgezeichnete Projekt »Universell« des Wettbewerbs für Prerau — längs geneigte Trogbahn —, das dritte Schaubild entspricht dem Projekt »Habsburg« mit dem zweiten Preis — Schwimmtrommel —, und das vierte Bild gilt für ein längs geneigtes Hebewerk mit Trockenförderung, das genau dieselbe Leistung besitzt wie die beiden ersten Projekte.

In diesen Bildern sind zunächst die Kosten für die Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitals eingetragen, und zwar mit dem sehr geringen Satz von nur 4% von der Gesamtanlage. Weiter sind aufgetragen die Kosten für die Instandhaltung mit dem Satz von 2% von der Maschinenanlage für Tag- und Nachtbetrieb, mit dem Satz von 1,5% für vollen Tagbetrieb und mit 1% für halben Tagbetrieb. Dann folgen die Kosten für die Bedienung des Hebewerks und schließlich die Kosten für Brennstoff und für Schmierstoff. Man sieht, daß bei dem zweiten und namentlich bei dem dritten Bild die Kosten für Brennstoff und Schmierstoff fast verschwinden gegenüber den Kosten für Verzinsung und Unterhaltung. Man muß daher, um den Betrieb wirtschaftlicher zu gestalten, in erster Linie das Anlagekapital zu vermindern suchen. Der Erfolg dieses Bestrebens ist aus dem vierten Schaubild deutlich erkennbar.

Da das Gebiet der Schiffshebewerke ein im Beginn seiner Entwicklung stehendes ist, so konnte naturgemäß über ausgeführte Anlagen nur wenig mitgeteilt werden. Die ungeheure geistige Arbeit, welche in den Projekten niedergelegt ist, liefert aber einen so reichhaltigen Stoff für die Beurteilung des Entwicklungsganges, daß die Darstellung eine unzeitgemäße gewesen wäre, wenn sie sich auf die Ausführungen allein beschränkt hätte.