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Schweizerisches Bundesblatt.

49. Jahrgang. III.

Nr. 22.

2. Juni 1897.

Jahresabonnement (portofrei in der ganzen Schweiz) : 6 Franken.

Einrückungsgebühr per Zeile oder deren Raum 15 Bp. -- Inserate franko an die Expedition.

Druck und Expedition der Buchdruckerei Stämpfli & de. in Bern.

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Botschaft des

Bundesrates an die Bundesversammlung, betreffend die Einrichtungskosten des Maschinenlaboratoriums an der eidgenössischen polytechnischen Schule in Zürich.

(Vom 28. Mai 1897.)

Tit.

Wir haben in unserer Botschaft vom 8. Juni 1896 betreffend die Erstellung eines Gebäudes für die mechanisch-technische Abteilung der eidgenössischen polytechnischen Schule (Bundesbl. 1896, III, 491) in Aussicht gestellt, daß wir Ihnen, wenn die durch jene Botschaft nachgesuchten Mittel zur Erstellung eines Gebäudes für die genannte mechanisch-technische Abteilung bewilligt seien, e i n e besondere Vorlage über die Kosten der Einrichtung des M a s c h i n e n l a b o r a t o r i u m s , sowie derjenigen der neuen Räume für die Bibliothek machen würden.

Nachdem der Gegenstand jener Botschaft durch Bundesbeschluß vom 20. März laufenden Jahres eine unsern Vorschlägen zustimmende Erledigung gefunden hat, erlauben wir uns nun, mit einem Teil der in Aussicht gestellten Ergänzungvorlage, d. h. mit demjenigen betreffend die Einrichtungskosten des Maschinenlaboratoriums vor Sie zu treten, da diese dringender Natur ist ; denn die zur Ausstattung dieses Laboratoriums nötigen Maschinen müssen nach dem Berichte des Schulrates sozusagen gleichzeitig mit dem Beginn des Neubaues für die mechanisch-technische Abteilung bestellt werden, wenn es möglich sein soll, deren Montierung gleich nach Vollendung der letztern zu beginnen.

Bundesblatt. 49. Jahrg. Bd. III.

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Wir wollen hier gleich bemerken, daß wir von dem vom Nationalrate geäußerten Wunsche, es möchten bei Bestellung der anzuschaffenden Maschinen soviel als thunlich die hauptsächlichsten Maschinenfabriken der Schweiz berücksichtigt werden, Vormerkung genommen haben und ihm gebührende Rechnung tragen werden.

Was nun die Art und Weise der Ausstattung des Maschinenlaboratoriums und deren Kosten betrifft, ist Ihnen eine Beschreibung bereits in unserm Berichte vom 2. November verflossenen Jahres (Bundesbl. 1897, I, 17) gegeben worden. Wir erlauben uns, aus demselben das Sachbezügliche hier zu reproduzieren.

Das Laboratorium soll eine möglichst vollständige Zusammenstellung der hervorragendsten Typen moderner Kraftmaschinen, sowie derjenigen Arbeitsmaschinen enthalten, die im Vortrage über allgemeinen Maschinenbau behandelt zu werden pflegen. Der Umstand, daß das Laboratorium mit einem Zeichensaalgebäudo für die mechanisch-technische Abteilung verbunden werden soll, ermöglicht eine höchst erwünschte Erweiterung des Versuchsfeldes dadurch, daß die Heizung und Ventilation des neuen Gebäudes, verbunden mit einer elektrischen Beleuchtungsanlage, in die Reihe der Versuchsobjekte mit hineinbezogen werden.

Diese Vereinigung gewährt vor allem ökonomische Vorteile, die sonst in keiner Weise zu erreichen wären. Der für die Beheizung des Gebäudes notwendige Dampf würde nämlich zuerst eine Dampfmaschine passieren und hier unter Expansion eine Nutearbeit verrichten, die zum Antrieb einer Dynamo, also zur Erzeugung von Licht, benutzt werden kann. Da diese Arbeitsleistung den Wärmeinhalt des Dampfes nur um wenige Prozente verringert, kann sie praktisch als kostenlos angesehen werden, und die Ausgaben für die Beleuchtung finden sich dabei nach den Ausgaben für die erste Anschaffung der Dynamo und die Installation auf ein Minimum reduziert. Im Winter dürften der Licht- und Wärmebedarf einander ziemlich proportional sein; im Sommer würde die Arbeitsleistung der Motoren entsprechend reduziert werden.

Für das neue Schulgebäude nebst Maschinenlaboratoriuin ist an andere Beleuchtung als elektrische von vorneherein kaum zu denken; für die bisherigen Schulgebäude, besonders das Hauptgebäude, macht sich die Notwendigkeit der Einführung elektrischer Beleuchtung je länger je mehr geltend; die bisherige Gasbeleuchtung war stets ungenügend, besonders für die Zeichensäle, und fällt immer mehr ab gegenüber der ringsum in öffentlichen und privaten Gebäuden aller Art sich verbreitenden elektrischen Beleuchtung j wohl hat man durch Einführung von Gasglühlicht die Gasbeleuchtung zu verbessern gesucht, aber dies bleibt bloßes Flickwerk.

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Mittelst der Dampfkessel und Dampfmotoren aber, die im Maschinenlaboratorium für Heizungen, Übungen und Versuche ohnehin gebraucht werden, vermag Elektricität genug erzeugt zu werden, um nicht nur das neue Gebäude selbst nebst Laboratorium, sondern auch noch das Hauptgebäude des Polytechnikums nebst übrigen zunächst umliegenden Gebäuden der Schule elektrisch zu beleuchten, ohne daß dafür anderer, besonderer Aufwand als solcher an Kohlen gemacht werden muß. Dieser besondere Aufwand vermindert sich noch dadurch, daß zum Teil der Dampf, der für Heizung erzeugt werden muß, zuerst zum Betrieb der Dampfmotoren verwendet oder die für Übungen und Versuche in Gang gesetzten Dampfmotoren, nebenbei die Dynamo für die elektrische Beleuchtung treiben gelassen werden können. So wird es möglich, vom Maschinenlaboratorium aus den ganzen Komplex von Schulgebäuden elektrisch zu beleuchten, und zwar billiger, als dies nach den vom Elektricitätswerk Zürich gemachten Anerbieten durch dieses oder sonst von anderer Seite her geschehen könnte.

Es empfiehlt sich daher in hohem Maße, das Maschinenlaboratoriurn in gleicher Weise, wie es bereits bei andern technischen Hochschulen, wie München, Darmstadt, geschehen ist, auch bei uns zugleich als elektrische Centralanlage für die Beleuchtung des ganzen Komplexes von Schalgebäuden, mit Ausnahme allenfalls des abgelegenen Physikgebäudes, einzurichten Mit der Einrichtung als elektrische Centrale gestaltet sich das jaboratorium zugleich zu einem wichtigen und unentbehrlichen Unterrichtsmittel für die Gebiete der elektrischen Maschinen und Centralanlagen.

Für das Laboratorium ergiebt sich weiter noch der große Vorteil, daß die Motorenanlage desselben sich in stetem und zwar mit Verantwortung verbundenen Betriebe befinden kann, was für Erhaltung guter Disciplin bei der dienstthuenden Mannschaft von großem Werte ist.

An dieser Stelle muß hervorgehoben werden, daß auch, wenn von der Einrichtung einer elektrischen Centralanlage für die Beleuchtung der verschiedenen Schulgebäude abgesehen würde, die zum Laboratorium gehörenden wichtigsten Dampfmotoren immerhin doch für eine Leistung von 50 und 100 Pferden ausgeführt werden müßten, einerseits um einen Vergleich mit dem Verhalten kleinerer Motoren zu ermöglichen, anderseits weil die Durchführung vieler Betriebsarten, -L. B. die Anwendung mehrstufiger Expansion, bei au kleinen Motoren praktisch unbrauchbare Resultate ergeben und in eine Spielerei ausarten würde.

An die Frage der Einrichtung des Laboratoriums als elektrische Centralanlage reiht sich die weitere Frage der Einrichtung

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als Centralheizungsanlage für mehrere Gebäude an. Ohne die sonst gegebene Dampfkesselanlage erweitern zu müssen, ließen sich von dieser aus wenigstens die nächstgelegenen Gebäude der forst- und landwirtschaftlichen Schule und der Materialprüfungsanstalt billiger und mit weniger Umständen mit Dampf beheizen, als es bis jetzt für jedes dieser Gebäude durch eine besondere Dampfheizung geschieht. Das Maschinenlaboratorium selbst gewänne dabei noch mehr Dampf, den es vorerst zum Betriebe der Dampfmotoren verwenden könnte.

Den Hauptrichtungen des Maschinenbaues e n t s p r e c h e n d soll die d e t a i l l i e r t e A u s s t a t t u n g u n dEinrichtung.des L a b o r a t o r i u m s g e t r e n n t angeführt werden f ü r d i e k a l o r i s c h e , d i e h y d r a u l i s c h e u n d d i e elektrische Abteilung. Dazu k o m m e n dann noch als allgemeine Teile die n o t w e n d i g e n T r a n s m i s s i o n e n , K r a n e n , R ö h r e n l e i t u n g e n u n d s c h l i e ß l i c h d i e Meßvorrichtungen.

  1. Die kalorische Abteilung, a. Dampfmotoren und Zubehör.
  2. Eine horizontale D r e i f a c h - E x p a n s i o n d a m p f m a s c h i n e von 120 HP. Leistung, mit drei auf getrennte Kurbeln wirkenden Dampfcylindern und drei verschiedenen, die wichtigsten Typen repräsentierenden Steuerungen. Die Maschine muß zum Arbeiten mit ein-, zwei- oder dreistufiger Expansion, und zwar mit oder ohne Kondensation, und mit oder ohne Benutzung der Dampftmäntel eingerichtet sein. Durch Anordnung von Kurbelscheiben mit vielfachen Zapfenbohrungen muß eine willkürliche Veränderung der Kurbelfolge, eventuell (unter Austausch der Kolben) auch eine solche des Hubes möglich sein. Die Maschine treibt auf eine nach Bedarf ein- und ausrückbare Seilscheibe der Haupttransmission und ist außerdem mit einem als Bremsseheibe benutzbaren zweiten Schwungrade versehen.
  3. Eine vertikale Zweifach-Compound-Dampfmaschine von 40 HP. normaler Leistung, steigerungsfähig bis 100 HP., mit Achsenregulator und Kolbenschieber, um das Verhalten dieser neuerdings so beliebt gewordenen Regulierungsart studieren zu können, zugleich als Reservemotor für die elektrische Beleuchtung dienend.
  4. Eine v e r t i k a l e , s c h n e l l l a u f e n d e M a s c h i n e von cirka 10 Pferdekräften als Typus sehne l Häufender Maschinen.

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4. Eine L a v a i s c h e D a m p f t u r b i n e (kleine Nummer), bei der bekanntlich die lebendige Kraft des ausströmenden Dampfes direkt in mechanische Arbeit umgewandelt wird.

5. Eine Oberflächenkondensation mit Dampfluftpumpe, als Centralanlage für alle vorbenannten Dampfmotoren gedacht.

(5. Ein S t r a h l k o n d e n s a t o r , in Hinsicht auf die zunehmende Anwendung dieser Art Kondensatoren bei Sehiffsmaschinen.

7. Eine Wo r t h i n g t o n - P u m p e , als Cirkulationspumpe für die Kondensation, zugleich Vertreterin der direkt wirkenden Dampfpumpcn ohne Hülfsrotation, nebst einem Pulsometer, kleiner Nummer, als Demonstrationsobjekt.

8. Eine V e r d u n s t u n g s k ü h l a n l a g e , einerseits als Versuchsobjekt, sodann um die zur Kondensation notwendige beträchtliche Wassermenge nicht dem städtischen Leitungsnetz entnehmen zu müssen.

b. Dampfkessel und Zubehör.

9. Ein horizontaler F l a m m r o h r k e s s e l mit Vorwärmern, von 30--40 m 2 Heizfläche, für 12 Atmosphären Druck.

10. Ein horizontaler S i e d e r o h r k e s s e l mit Flammrohr, von cirka 70 m 2 Heizfläche, für 12 Atmosphären Druck.

11. Ein horizontaler W a s s e r r ö h r e n k e s s e l , insbesondere als Versuchsobjekt für die mit diesem System leicht zu erzielenden hohen Spannungen bis' zu 20 Atmosphären.

12. Ein kleiner v e r t i k a l e r K e s s e l der F i e l d s e h e n oder der Feuerspritzentype, um die kleinen Motoren unabhängig mit Dampf versehen zu können.

13. Ein S c h w ö r e r seh e r Ü b e r h i t z e r in Verbindung mit dem Siederohrkessel, zum Ausschalten eingerichtet.

14. Zwei k l e i n e D a m p f p u m p e n zur Kesselspeisung.

15. Zwei I n j e k t o r e n zur Kesselspeisung.

16. Einrichtung für P etr o l e u m f e u e r u n g an einem der Dampfkessel.

17. Einrichtung für K o h l e n s t a u b f e u e r u n g mit besonderer Kohlenmühle.

18. M e c h a n i s c h e R o s t b e s c h i c k u n g , System Whitaker oder verwandtes System.

19. F e u e r u n g mit U n t e r w i n d g e b l ä s e .

2 0 . / u g r e g u l a t o r , S p e i s e r u f e r etc.

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e. Gas- und Petrolmotoren mit Zubehör.

Ein Generatorgasmotor von 40--50 HP. auf die Haupttransmission treibend, mit G-asgeneratoranlage, wäre zwar sehr am Platze als Démonstrations- und Versuchsgegenstand und, weil billiger als ein Dampfmotor arbeitend, sehr dienlich zum Antriebe der Dynamos für elektrische Beleuchtung zur Zeit, wo nicht geheizt wird. Allein die Kosten des Motors nebst Gasgenerator gehen hoch, und die ganze Anlage ist ziemlich umständlich; auch ist bei den Anstrengungen, die überall gemacht werden, die Gasmotoren zu vervollkommnen, nicht sicher, oh nicht schon die nächste Zeit mit neuen Konstruktionen die derzeitigen aus dem Felde schlagen wird. Es erscheint daher besser, zur Zeit auf einen Generatorgasmotor mit Gasgenerator zu verzichten und abzuwarten, o!) und was die nächsten Jahre neues in großem Gasmotoren bringen werden.

21. Ein G a s m o t o r für Leuchtgasbetrieb von cirka 5 HP.

22. Ein P e t r o l m o t o r von cirka 5 HP.

23. G a s u h r e n und L u f t m esse r zu den vorbenannten Motoren.

d. Rohrleitungen.

Zur Verbindung der Dampfkessel, Dampfmotoren, Kondensatoren und Pumpen bedarf es eines ausgedehnten Rohrleitungsnetzes, das sich bei der ziemlich großen Zahl zu verbindender Teile um so komplizierter und damit auch für seine Ausführung kostspieliger gestaltet, als für Demonstrationen und Versuche die Möglichkeit mannigfachster Kombinationen geboten werden soll.

So muß z. B. verlangt werden, daß ein beliebiger der Hauptkcssel auf einem beliebigen Motor arbeiten und dieser selbst wieder nach Belieben auf die Oberflächen-, oder auf die Strahlkondensation, oder auf freien Auspuff, oder auf Heizung geschaltet werden könne. Die beiliegenden Pläne der Einrichtung des Laboratoriums mögen eine Vorstellung geben von der Vielfältigkeit der anzuordnenden Verbindungen.

B.JHydraulische Abteilung nebst Luftkompressoren.

Ein Erfolg versprechender Betrieb dieser Abteilung ist durchaus an die Möglichkeit gebunden, eine konstaute Wasserpressuug von beliebig /u fixierender Höhe zu erzeugen. Der Anschluß an die städtische Leitung ist bei dem fortwährend wechselnden Druck in

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derselben vollkommen ausgeschlossen, ganz abgesehen von den großen Kosten, die ein Wasserbezug aus dieser Quelle nach sich ziehen würde. Man muß demnach als Existenzbedingung dieser Abteilung an erster Stelle anführen: Einen W a s s e r t u r m mit einem m i n d e s t e n s 40 m.

über dem Flurniveau des Laboratoriums gelegenen Hochreservoir und mit entsprechenden Überfällen versehener Zu- und Ableitung, damit die Druckhöhe in Intervallen von etwa 5 zu 5 m. variiert werden könne. Das verbrauchte Wasser würde dem Behälter durch Pumpen wieder zugehoben und brauchte nicht erneuert zu werden.

Neben einem solchen H o c h d r u c k r e s e r v o i r ist noch ein Niederdruckreservoir für große Wassermengen und kleines, etwa 5 m. betragendes Gefalle erforderlich, in einem verfügbaren Souterrainlokal des Zeichensaalgebäudes untergebracht.

Die übrige Einrichtung der hydraulischen Abteilung hätte dann, mit Einschluß der Kompressoren und Ventilatoren, zu umfassen : 24. Eine N i e d e r d r u c k t u r b i n e von cirka 800 mm. Durehmesser, mit einer Anzahl auswechselbarer Leit- und Laufräder, Saugrohr etc.

25. Eine Hochdruckturbine (Löffelrad) mitSpecialeinrichtungen, um die Theorie der Regulierung an derselben vordemonstrieren zu können. Dieselbe wäre also insbesondere mit auswechselbaren hydraulischen und mechanischen Servo-Motorregulatoren, ferner mit Schwungrädern variabler Größe und einem Windkessel zu versehen.

Vor allem aber gehört hierher : Eine 200 m. lange ausschaltbare D r u c k l e i t u n g zur Verauschaulichung der M a s s e n e i n w i r k u n g des Leitungsinhaltes auf die Regulierung. Diese Leitung würde auch zu Messungen von Kraftübertragungen mittelst Druckluft, sowie zur Untersuchung des Spannungsabfalles in langen Dampfleitungen dienen.

26. Eine G - i r a r d - H o c h d r u c k t u r b i n e mit Schieberregulierung.

27. Einen B r e m s r e g u l a t o r zu den verschiedenen Turbinen ; derselbe hat zugleich für die elektrische Abteilung zu dienen als Regulator zur Konstanterhaltung der Dampfmaschinenleistung bei veränderlicher Kraftabgabe der Dampfmotoren im Betriebe der elektrischen Beleuchtung.

28. Eine Z w i l l i n g s p u m p e , von der Haupttransmission angetrieben, mit auswechselbaren Ventilen verschiedener Systeme, insbesondere auch mit einer Einrichtung zur zwangsweisen Bewegung (Steuerung) der Ventile.

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Die Pumpe sol] wenigstens 4 m8 Wasser in der Minute zu liefern im stände sein, um unter Zuhülfenahme der Strahlapparate die für die Niederdruckturbine erforderliche große Menge Aufschlagwasser erhalten zu können, ohne die städtische Wasserversorgung mit ihrem teuren Wasser in Anspruch nehmen zu müssen.

29. Einen H a u p t d r u c k w i n d k e s s e l sowohl für die Pumpen als für die unter Ziffer 25 erwähnte Druckleitung.

30. Eine C e n t r i f u g a l p u m p e .

31. Einen L u f t k o m p r e s s o r mit Kraftübertragung durch Druckluft.

32. Einen C e n t r i f u g a i V e n t i l a t o r .

33. Eine Auswahl h y d r a u l i s c h e r S t r a h l a p p a r a t e , welche bei Versuchen an der Niederdruckturbine mittelst des Y.U Gebote stehenden Preßwassers aus dem Hochdruckbehälter eine große Wassermenge dem Niederdruckreservoir zuheben sollen.

Auch die hydraulische Abteilung erfordert, wie die kalorische, ein großes kompliziertes R o h r l e i t u n g s n e t z zur Verbindung der verschiedenen Wasserreservoire, Turbinen und Pumpen untereinander, das ebenfalls für mannigfache Kombinationen in der Verbindung der verschiedenen Teile eingerichtet sein soll ; bei der erheblichen Zahl der zu verbindenden Teile und der großen Ausdehnung der Leitungen und der zum Teil großen Weite der Leitungen ergiebt sich unvermeidlich eine ziemlich kostspielige Anlage.

C. Elektrische Abteilung.

Die Zahl der für die Beleuchtung der verschiedenen Gebäude der polytechnischen Schule, mit Ausnahme des Physikgebäudes und der Sternwarte, erforderliehen Lampen läßt sich, auf Lampen von 16 Normalkerzenstärke reduziert, annehmen zu : 700 für das Hauptgebäude, 175 für das Chemiegebäude, 75 für dae forst- und landwirtschaftlieheSchuJe, 75 für die Materialprüfungsanstalt, 175 für die Maschinenlaboratorien, nebst sich anschließendem Schulgebäude.

1200 im ganzen.

Bei 11,4 Lampen pro i HP. ergiebt sich für 1200 gleichzeitg brennende Lampen ein größter Kraftbedarf von . . . 105 HP.

Rechnet man dazu noch für Kraftübertragung . . .

15 ,, so muß der Dampfmotor im Maximum 120 HP.

zu leisten im stände sein.

479 Dio vorgeschlagene horizontale, dreifache Expansionsdampfmaschine ist stark genug, um bei etwas starker Füllung diese Leistung zu ergeben. Übrigens kann es sich nur um einen kleinen Bruchteil der ganzen Beleuchtungszeit handeln, während dessen fast alle Lampen gleichzeitig brennen werden ; während des größten Teils dieser Zeit wird von dieser Dampfmaschine keine größere Leistung als höchstens 50 HP. verlangt werden müssen, so daß um so eher im Notfalle auch die kleinere vertikale Dampfmaschine, die zur Ausrüstung des Laboratoriums' vorgesehen ist und sich übrigens auch bis zu einer Leistung von gegen 100 HP. forcieren läßt, die große horizontale Maschine wird ersetzen können. Zur Deckung des Lichtbedarfes über Nacht, Samstag abend und Sonntags empfiehlt sich die Anschaffung einer kleinen Accumulatorbatterie von etwa 150 Amperestunden Kapacität, zu deren jeweiligen Ladung über Tag der für Heizung erzeugte Dampf sich nutzbar machen läßt.

Die Bedenken, daß der direkte Antrieb der Dynamo mit stark wechselndem Kraftbedarfe gleichzeitige Versuche mit den Dampfmotoren beeinträchtigen könnte, werden gehoben, indem man die Hauptwelle auf einen Bremsregulator wirken läßt, wozu sich der bei der hydraulischen Abteilung bereits vorgesehene Bremsregulator benutzen läßt ; es kann in diesem Falle der Regulator des Dampfmotors festgestellt werden und der Motor mit absolut konstanter Leistung laufen : den Ausgleich besorgt eben der Bremsregulator.

Es werden zwei Dynamos (eine als Reserve) aufzustellen sein ; auch ist elektrischer Antrieb sowohl der Krane als der kleineren Arbeitsmaschinen (Ventilatoren, Drehbänke) vorzusehen. Daß all diese Objekte ebenfalls zu Versuchszwecken ausgenützt werden sollen, erscheint selbstverständlich ; es folgt dabei hieraus, daß die Maschinen wohl für Gleichstrom gebaut, indessen auch zur Entnahme von Drehstrom eingerichtet sein müssen. Es bietet sich dann die Gelegenheit, für die Centrifugalpumpe oder auf die Haupttransmission selbst eine elektrische Kraftübertragung anzuordnen.

Die Einrichtung der ganzen Abteilung hätte zu bestehen aus : 34. Einer D y n a m o m a s c h i n e von 120 Bö?. Leistung und 600 Umdrehungen mit Riemenantrieb von der Haupttransmission aus.

35. Einer R e s e r v e d y n a m o m a s c h i n e von ,120 HP. Leistung und 160 Umdrehungen, zum direkten Kuppeln mit der vertikalen Compound-Maschine eingerichtet.

36. Einer A c c u m u l a t o r e n b a t t e r i e von 150 Amperestunden Kapacität.

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37. Einem Z u s a t z d y n a m o zum Laden der Accumulatorcnbatterie und einigen kleinen E l e k t r o m o t o r e n zum Betriebe von Arbeitsmaschinen.

38. Einem 30 HP. starken A s y n c h r o n m o t o r , zum Antriebe der Centrifugalpumpe und zum Rücktreiben auf die Haupttransmission eingerichtet.

39. Einem v o l l s t ä n d i g e n S c h a l t b r e t t mit Z u b e h ö r .

Dazu käme noch die Einrichtung der elektrischen Beleuchtung selbst im Laboratorium und dem sich anschließenden neuen Schulgebäude.

Zu bemerken bleibt, daß auch ohne Betrieb elektrischer Beleuchtung wenigstens eine Dynamomaschine der angebebeneu Größe kaum entbehrt werden könnte; denn soweit die Dynamos nicht der Beleuchtung dienen, sind sie bestimmt, bei Versuchen mit den Dampfmotoren die Kraft dieser abzubremsen, indem bei Versuchen über die Regulierfähigkeit von Motoren mit keiner andern Bremsart die Belastung sich so rasch und sicher ändern und hinwieder so genau auf einer vorgeschriebenen Höhe halten läßt, wie mittelst einer Dynamo.

D. Transmission und Kräne.

Von der Anschauung ausgehend, daß jeder Teil der Laboratoriumseinrichtung zugleich Versuchsobjekt sein müsse, wird die Haupttransmission auf niedern Ständern am Boden angeordnet angenommen, um in bequemer Weise zugänglich zu sein. An dem einen Ende derselben greift die Dampfmaschine an, während in der Verlängerung die Kraft an die Dynamos, Pumpen etc. abgegeben wird. Wo immer thunlich, sind die Antriebsscheiben auf bohlen Wellen gelagert und mittelst Reibungskuppelungen mit der durchgehenden Welle verbunden. Behufs Arbeitsmessung sind an mehreren Stellen Amslersche Dynamometer eingeschaltet. Neben der großen Transmission, die zeitweise bis 120 HP. zu übertragen haben wird, sind die Antriebe der kleinen Dampf- und Gasmotoren auf eine leichte, aber sehr rasch laufende Nebentransmission vereinigt, an deidie Wirkungen unvollständiger Ausbalancierung vorgeführt werden können.

Der im -Mittelschiff laufende Kran besitzt 10 Tonnen Tragfähigkeit und wird elektrisch angetrieben. Außer diesem bedarf es in die Nebenschiffe und für Lastenbewegungen aller Art noeh Handkräne und Flaschenzüge, worunter ein Schraubenflaschenzug als Demonstrationsgegenstand.

481 Als weiterer Bestand der Einrichtung des Laboratoriums wären demnach anzuführen : 40. Eine H a u p t t r a n s m i s s i o n mit den zugehörigen Ständern, Lagern und Kuppelungen.

41. Eine N e b e n t r a n s r n i s s i o n mit den zugehörigen Ständern, Lagern und Kuppelungen.

42. Ein e l e k t r i s c h e r 10 T o n n e n - K r a n von 10,5 m.

Spannweite in das Mittelschiff der Maschinenhalle.

43. Kleinere H a n d k r ä n e und F . l a s c h e n z ü g e , worunter ein S c h r a u b e n f l a s c h e n z u g .

E. Die Messvorrichtungen, Diese können hier nur in summarischer Weise angeführt werden, da sie eine große Menge von Apparaten und Vorrichtungen umfassen.

In erster Linie sind zu nennen die Bremsen zur Ermittlung der effektiven Leistung. Einer richtigen Durchbildung dieser Apparate muß die größte Sorgfalt zugewendet werden.

.Der projektierte Wasserturm gestattet die bequeme Unterbringung eines Quecksilbermanometers von bedeutender Höhe, welches von großem Werte ist und sicherlich auch für manche physikalische Untersuchung, sowie von Seiten der Maschinenpraxis vielfach in Anspruch genommen werden wird.

Für die hydraulische Abteilung ist die Ausführung einer ständigen Vorrichtung zur Eichung der hydraulischen Meßinstrumente, wie Woltrnannscher Flügel, vorgeschlagen. Dieselbe besteht aus einem Wasserkanal, in welchem durch einen mechanisch angetriebenen Wagen der Flügel etc. fortbewegt und die Zahl seiner Umdrehungen, die Geschwindigkeit etc. notiert wird. Bei der kardinalen Wichtigkeit, welche die Wassermessung für die Hydraulik besitzt, dürfte die Vorrichtung auch für die Praxis von Bedeutung werden ; dabei ist zu bemerken, daß der gleiche Apparat zur Vornahme von Schleppversuchen mit Schiffschrauben und Schiffmodellen benutzt werden kann.

An andern üblichen Meßinstrumenten sind neben den unerläßlichen Indikatoren. Mano-Vacuum-Thermo-Pyrometern etc. zu nennen : Apparate für die Vornahme von G-asanalysen, zur Ermittlung des Heizeffektes, Calorimeter, Zugmesser, Dasymeter, Wagen etc. etc. Manche Instrumente, wie z. B. Indikatoren, werden auch in großer Zahl beschafft werden müssen, um gleichzeitig, sei es,

482 verschiedene Teile eines Motors beobachten, sei es, mehrere Studierende zugleich beschäftigen zu können.

Die Meßinstrumente der elektrischen Abteilung finden sieh meist auf dem Schaltbrett gruppiert und bilden einen integrierenden Bestandteil der Anlage selbst.

UQV,

F. Heizung, Ventilation und Werkstätte.

Daß die Heizung des Laboratoriums mit dem sich anschließenden Schulgebäude eine Dampfcirkulationsheizung werden müsse, ist von vornherein gegeben. Mit Rücksicht auf die später vielleicht sehr erwünschte Gelegenheit, die Studierenden auch an andern Heizungsarten Versuche anstellen zu lassen, empfiehlt es sich, ein Stockwerk des Zeichensaalgebäudes mit einer Warmwasser-, ein anderes mit Dampfluftheizung und Ventilation zu versehen. Die letztere konnte im Sommer zu einer Kühlung der Lokalitäten mittelst einer kleinen Eismaschine benutzt werden, für deren Aufstellung Raum im Projekt vorgesehen ist. Über Eismaschinen wird in der That in regelmäßigen Intervallen an der mechanisch-technischen Abteilung gelesen ; für besondern Unterricht über Heizung und Ventilation an der mechanisch-technischem Abteilung sucht die Schule schon lange nach einem geeigneten Docenten.

Der Betrieb so vieler Motoren von zum Teil nicht unbedeutender Größe setzt das Vorhandensein einer R e p a r a t u r w e r k s t a t t e voraus. Die mechanische Abteilung besitzt nun bereits eine Werkstätte mit einigen Werkzeugmaschinen, welche diesem Zweck dienlich gemacht werden können, indessen zum Teile schon veraltet sind ; eine Vervollständigung derselben, insbesondere durch neue Drehbänke, erseheint, \venn einmal das Laboratorium besteht, dringend notwendig. Es ist deshalb im Laboratorium Raum für einige Werkzeugmaschinen und ein Schmiedefeuer vorgesehen.

Zu den Kosten der Anschaffung der aufgezählten Maschinen, Apparate und Einrichtungen gesellen sich noch die Kosten des T r a n s p o r t e s und der M o n t i er u n g derselben, die zu 10% der Kosten der Maschinen und Apparate anzuschlagen sind, ferner die Kosten der F u n d i e r u n g e n für die Maschinen und der K e s s e l e i n m a u e r u n g e n , welche im Voranschlage für den Kau noch nicht vorgesehen worden sind.

Die beiliegenden Pläne geben ein Bild der geplanten Anordnung der nach vorstehender Aufstellung zur Ausstattung des Maschinenlaboratoriums vorgesehenen Maschinen und Anlagen aller Art und der Einrichtung des Laboratoriums im ganzen. Diese

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Pläne beziehen sich zwar auf einen ersten Entwurf der Ausstattung des Laboratoriums, welcher in dieser Vorlage etwelche Beschränkungen erfahren hat; es fallen einfach einige der in den Plänen erscheinenden Maschinen aus, wodurch auch der Raum, der schon etwas beengt zu werden drohte, freier wird.

Für die Übungen und Arbeiten, die in dem wie vorstehend beschrieben eingerichteten Laboratorium zu betreiben und auszuführen sein werden, ist in ihren Hauptzügen folgendes A r b e i t s p r o g r a m m vorgesehen.

In e r s t e r L i n i e und vor allem soll das Laboratorium als Unterrichtsanstalt für die Ausbildung Studierender zum Maschineningenieur dienen. Die daraus entspringende Lehraufgabe des Laboratoriums : ,,Vervollständigung des Unterrichtes in Maschinenlehre und Maschinenbau durch praktische Demonstrationen und Unterweisung der Studierenden in den technischen Methoden der Untersuchung einzelner Maschinen und Apparate und von ganzen Anlagen nach den verschiedenen ihre Konstruktion und Leistung und ihren Gütegrad bestimmenden Faktoren'1 erfordert zu ihrer Erfüllung Aufrechterhaltung inniger Fühlung, sowohl mit der Praxis als auch den grundlegenden wissenschaftlichen Disciplinen der Physik und Chemie. Doch wird man sich dabei zu hüten haben, einzig die Ausbildung in der streng wissenschaftlichen Methode der Untersuchung zum Ziele zu nehmen; sowohl die durchschnittliche Begabung unserer Studierenden, als auch die im Verhältnis zur Mannigfaltigkeit der zu bearbeitenden Aufgaben knappe Studienzeit fordern, daß in erster Linie die von der ausübenden Technik angenommenen Verfahren kultiviert werden, welche den Bedürfnissen der Praxis angepaßt, unter Verzichtleistung auf die bei physikalischen Messungen erreichbare Genauigkeit, dafür aber in entsprechend kürzerer Zeit das Ziel zu erreichen gestatten.

Vereinzelten, besonders veranlagten Studierenden muß freilich die Möglichkeit, mehr wissenschaftliche Untersuchungen zu pflegen, geboten werden, doch sollen diese auch hier nicht den Charakter einer physikalischen Doktorarbeit annehmen. Im Gebiete der Elektrotechnik haben wohl die an sich ungleich schwierigeren Messungen einen, wenn auch kleinen, Bedarf an speciell physikalisch hochgebildeten Technikern gezeitigt ; im allgemeinen Maschinenbau ist ein solcher bis jetzt nicht hervorgetreten.

Zur Veranschaulichung
des Arbeitsprogrammes mögen beispielsweise einige Aufgaben angeführt werden, die den Studierenden in einzelnen Abteilungen des Laboratoriums gestellt werden können.

Kalorische Abteilung.

Die Ermittlung des Dampfverbrauches bei verschiedenen Spannungen, Belastungen, Umdrehungszahlen etc., der Dampfmaschine; insbesondere Ermittlung der ,,günstigsten"1 Füllung.

Einfluß der Überhitzung, der Mantelheixung, der Kompression, des Spannungsabfalles etc. auf den Dampfkonsum der Maschine.

Einfluß der Kurbelstellung, der Volumen Verhältnisse u. s. w.

auf das Dampfdiagramm ; Vergleich des vorher entworfenen Diagrammes mit dem thatsächlichen.

Einstellung der Steuerung auf vorgeschriebene Verhältnisse unter Kontrolle durch den Indikator.

Studium der Regulierung an einer Dampfmaschine mit GeM'ichtsregulator und an solcher mit Achsenregulator ; desgleichen an ein- und mehrstufigen Maschinen u. s. w.

Hydraulische Abteilung.

Untersuchung der Leistung und des Wirkungsgrades von Turbinen durch Bremsung und Wassermessung ; indem die Niederdruckturbine so disponiert ist, daß in demselben Gehäuse Leit- und Laufräder verschiedener Systeme eingesetzt werden können, werden sich die Untersuchungen auf die verschiedensten in der Praxis gebräuchlichen Turbinensysteme ausdehnen lassen.

Untersuchungen von Turbinenregulierungen, namentlich auch mit Rücksicht auf den bei Hochdruckturbinen in Frage kommenden Einfluß langer Rohrleitungen.

Untersuchung von Kolbenpumpen auf deren Wirkungsgrad durch Indizieren und Wassermessung.

Vergleichende Versuche mit verschiedenen Ventilsystemen ; Bestimmung der zulässigen Kolbengeschwindigkeiten.

Bestimmung des Wirkungsgrades von Centrifugalpumpen, Wasserstrahlapparaten und sonstigen Wasserhebemaschinen.

Vergleichende Wassermessungen unter Anwendung verschiedener Methoden.

Bestimmung der Konstanten von Meßapparaten u. s. w.

Auch bei der zunächst als Centralanlage für die elektrische Beleuchtung aller Schulgebäude eingerichteten ,, e l e k t r i s c h e n A b t e i l u n g " eröffnet sich ein weites Feld für Übungen und Arbeiten im Anschlüsse an den Unterricht über Dynamomaschinenbau und elektrische Centralanlagen und in Ergänzung der elektrischen Laboratorien des physikalischen Institutes, welche für diese Gebiete der angewandten Elektrotechnik nicht zu genügen vermögen.

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Die leicht vorzunehmende Ausdehnung dieser Aufgabenzusammenstellungen rückt die eminent bildende Eigenschaft der Laboratoriumsübungen in ein helles Licht. Behufs der praktischen Durchführung dieser Übungen müssen die Studierenden in Gruppen zu 2, 3 oder 4 Mann eingeteilt und der steten Leitung und Aufsicht der Assistenten und der bedienenden Mannschaft unterstellt werden.

Drei Assistenten mit einer aus zwei Maschinisten, einem Heizer, einem Schlosser und einem Putzer bestehenden Bedienungsmannschaft des Loboratoriums dürften hinreichen, um gleichzeitig 10 Gruppen mit zusammen 30--35 Studierenden unter Leitung des Fachlehrers arbeiten HI lassen. Rechnet man auf 60--70 Mann als mittleren Bestand eines der obern Kurse der mechanisch-technischen Abteilung, so ergeben sich cirka 20 Gruppen, die in zwei Hälften je einen ganzen oder zwei halbe Tage pro Woche im Laboratorium zubringen würden. Da es voraussichtlich viele Studierende geben wird, die mehr als einen Tag pro Woche arbeiten wollen, würden das Laboratorium und sein Personal an 3--4 Tagen pro Woche allein für Unterrichtszwecke voll beansprucht. Als Assistenten im Maschinenlaboratorium werden die gleichen dienen können, die für den Unterricht in Maschinenlehre und Maschinenbau und für Konstruktionsübungen bei der mechanisch-technischen Abteilung gebraucht werden, immerhin wird die Zahl etwas vermehrt werden müssen, um auch noch für den Unterricht irn Laboratorium zu genügen.

Die für den Unterricht der Studierenden im Maschinenlaboratorium einzurichtenden besondern Kurse sollen hauptsächlich in die zwei letzten Semester, das 6. und 7. des Studicnplanes der mechanisch-technischen Abteilung verlegt werden. Daneben sind auch schon für die früheren Semester, im Anschlüsse an die Vorlesungen, wenigstens sporadische Demonstrationen und Übungen im Maschinenlaboratorium vorzusehen. Ferner ist anzunehmen, daß manche Studierende nach Abschluß der 7 Semester des obligatorischen Studienplanes und Erlangung des Diplomes, noch ein Sernester länger an der Schule bleiben werden, um, wie es zur Zeit iu Bezug auf die physikalischen Laboratorien geschieht, besonders im Maschinenlaboratorium ihre Studien noch fortzusetzen und zu vervollständigen.

In z w e i t e r L i n i e ist das Maschinenlaboratorium berufen und wird es auch im stände sein, außer dem Unterrichte noch der Wissenschaft und Technik überhaupt uud der Industrie des Landes zu dienen. Das volle Arbeitsprogramm wird auch noch Untersuchungen zu umfassen haben zur Lösung praktisch wichtiger Fragen im Gebiete des Maschinenbaues und maschineller Anlagen, die sich den am Laboratorium beteiligten Docenten der Schule, sei es in

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Verfolgung ihrer Fachwissenschaften, sei es von außer der Schule her, aus der Praxis stellen werden. Auch läßt sich die Annahme von Maschinen und Apparaten zur Untersuchung nicht ausschließen, ebenso nicht die Übernahme der Untersuchung gewisser Meßinstrumente, «de Indikatoren, Wassergeschwindigkeitsmesser etc., insofern sich für deren Kontrolle eine andere geeignete Stelle nicht bieten wird. Alle diese Arbeiten werden voraussichtlich sich zahlund umfangreich genug einstellen, um das Laboratorium mit seinen Einrichtungen und seinem Bedienungspersonale vollauf zu beschäftigen, soweit sie nicht in erster Linie für Unterrichtszwecke in Anspruch genommen sein werden.

Auf Grund der Kostenberechnungen, die nach dem aufgestellton Verzeichnisse der Ausstattung des Laboratoriums, den für die Einrichtung entworfenen Plänen und den über die Preise der verschiedenen Maschinen und Apparate eingezogenen Erkundigungen, so genau als möglich angestellt worden sind, crgiebt sich folgender Kostenvoranschlag für die Einrichtung des Maschinenlaboratoriums :

Kostenvoranschlag.

  1. Kalorische Abteilung.
  2. Dampfmotoren und Zubehör.
  3. Eine horizontale Dreifach - Expansionsmaschine von 120 HP 2. Eine vertikale Compoundmaschine von 40 HP.

für bis 100 HP. maximale Leistung . . . .

3. Eine vertikale schnelllaufende Maschine von cirka 10 HP 4. Eine Lavaische Dampfturbine 5. Eine Oberflächenkondensation mit Dampfluftpumpe 6. Ein Strahlkondensator 7. Eine Worthingtonpumpe nebst Pulsometer . .

8. Eine Verdunst.ungskühlanlage Zusammen

Fr.

43,000

,,

15,000

,, ,,

2,500 1,500

,, ,, ,, ,,

7,800 1,700 4,800 2,000

Fr.

78,300

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b. Dampfkessel und Zubehör.

9. Bin horizontaler Flammrohrkessel mit zwei Vorwärmern und cirka 40 m2 Heizfläche . . . Fr.

10. Bin horizontaler Siederohrkessel mit cirka 70 m2 Heizfläche ,, 11. Bin horizontaler Wasserröhrenkessel mit cirka 70 m2 ,, 12. Ein kleiner vertikaler Kessel ,, 13. Schwörerscher Überhitzer ,, 14. Zwei kleine Dampfpumpen ,, 15. Injektoren ,, 16--20. Einrichtungen für Petroleum- und für Staubfeuerung, für mechanische Rostbeschickung und für Unterwindgebläse, Zugregulator etc. . . . , . , Zusammen

9,000 9,200 9,000 2,000 2,400 1,700 400 7,200

Fr.

c. Gas- und PetrÖlmotoren.

21. Ein Gasmotor Ì on -n- Petrolmotor T. i i i l> 2 2 . Ein 23. Gasuhren und Luftmesser zu beiden Motoren . J

40,900

, schon , ,

d. Rohrleitungen.

Vollständiges Rohrleitungsnetz für die gesamte Abteilung mit Ventilen, Abschlüssen etc. . . .

Kalorische Abteilung, im ganzen

Fr.

18,000

Fr. 137,200

B. Hydraulische Abteilung nebst Luftkompressoren.

24. Eine Niederdruck-Achsialturbine von cirkaSOOmm.

Durchmesser, mit wechselbaren Leit- und Laufrädern Fr. 8,000 25. Eine Hochdruckturbine mit besoridern Einrichtungen für Regulierungsdemonstrationen . . . ,, 4,600 26. Eine G-irard-Hoehdruckturbine mit Schieberregulierung ,, 2,200 27. Ein Bremsregulator ,, 3,000 28. Eine Zwillingspumpe für mindestens 4 m8 Wasserlieferung in der Minute ,, 22,000 Übertrag Bnndesblatt. 49. Jahrg. Bd. III.

Fr. 39,800 32

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Übertrag Fr. 39,800 29. Ein Druckwindkessel ,, 3,900 30. Eine Centrifugalpumpe ,, 4,000 31. Ein Luftkompressor ,, 3,000 32. Ein Centrifugaiventilator ,, 400 33. Strahlapparate ,, 5,000 Vollständiges Rohrleitungsnetz mit Ventilen, Abschließungen, Deckplatten etc., für die ganze Abteilung, einschließlich der früher unter Ziffer 25 erwähnten 200--300 m. langen Druckleitung, und des Hochdruckwasserreservoirs im Wasserturm . . . . ,, 27,000 Hydraulische Abteilung nebst Luftkompressor, im ganzen Fr. 83,100 C. Elektrische Abteilung.

34. Eine Dynamomaschine von 120 HP. Leistung und 600 Umdrehungen Fr. 10,000 35. Eine (Reserve-) Dynamomaschine von 120 HP.

Leistung und 160 Umdrehungen ,, 12,000 36. Eine Accumulatorenbatterie von 150 Amperestunden Kapacitäl ,, 10,000 37. Zusatzdynamo und kleine Elektromotoren . . ,, 6,000 38. Ein Asynchronmotor von 30 HP ,, 5,000 39. Bin vollständiges Schaltbrett mit Zubehör . . ,, 6,500 Einrichtung der elektrischen Beleuchtung im Laboratorium nebst Scaulgebäude ,, 7,500 Elektrische Abteilung, im ganzen Fr. 57,000 D. Transmission und Kräne.

40. Vollständige Transmission (Haupt- und 41. N eben transmission) Fr. 16,000 42. Ein elektrischer Laufkran von 10 Tonnen Tragkraft und 11,6 m. Spannweite ,, 11,500 43. Handkräne und Flaschenzüge ,, 8,500 Transmission und Kräne, im ganzen E. Messvorrichtungen.

Im ganzen, nach besonderem Verzeichnis

.

Fr. 36,000

. Fr. 30,000

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F. Heizung, Ventilation, Werkstätte.

Heizeinrichtung des neuen Gebäudes, im Kostenvoranschlage des Baues schon inbegriffeu . . .

Neue Werkzeugmaschinen und Werkzeuge für die Werkstätte

Fr.

--

,, 10,000

Im ganzen

Fr. 10,000

G. Transport und Montierung

Fr. 35,000

H. Fundierungen und Kesseleinmauerung .

.

Fr. 18,000

Rekapitulation.

  1. Kalorische Abteilung Fr. 137,200 B. Hydraulische Abteilung und Luftkompressoren ,, 83,100 C. Elektrische Abteilung ,, 57,000 D. Transmission und Kräne ,, 36,000 E. Meßvorrichtungen ,, 30,000 F. Werkstätte ,, 10,000 G. Transport und Montierung ,, 35,000 H. Fundierung und Kesseleinmauerung . . . . ,, 18,000 Unvorhergesehenes (4,5 °/o des Kostenvoranschlages) ,, 18,700 Total

Fr. 425,000

G e s a m t k o s t e n der vollständigen Ausstattung und Einrichtung des Maschinenlaboratoriums, einschließlich elektrischer Centralanlage für elektrische Beleuchtung sämtlicher Gebäude der eidgenössischen polytechnischen Schule, mit Ausnahme des Physikgebäudes und der Sternwarte Fr. 425,000.

Gestützt auf vorstehende Ausführungen erlauben wir uns nun, Ihnen zu beantragen, Sie m ö c h t e n dem n a c h f o l g e n d e n E n t w u r f B u n d e s b e s c h l u ß I h r e Genehmigung erteilen.

Genehmigen Sie, Tit., die Versicherung unserer vollkommenen Hochachtung.

B e r n , den 28. Mai 1897.

Im Namen des Schweiz. Bundesrates, Der Bundespräsident:

D euch er.

Der I. Vizekanzler :

Schatzmann.

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(Entwurf.)

Bundesbeschluß betreffend

die innere Einrichtung des Maschinenlaboraforiums der mechanisch-technischen Abteilung an der eidgenössischen polytechnischen Schule in Zürich.

Die Bundesversammlung der schweizerischen Eidgenossenschaft, nach Einsichtnahme einer Botschaft des Bundesrates vom 28. Mai 1897, beschließt: Art. 1. Für die Ausstattung des Maschinenlaboratoriums der mechanisch-technischen Abteilung der eidgenössischen polytechnischen Schule in Zürich mit den notwendigen Maschinen, Instrumenten und den zum zweckentsprechenden Gebrauche derselben erforderlichen Vorrichtungen wird ein Kredit von Fr. 425,000 bewilligt, Art. 2. Hiervon sollen im laufenden Jahre zur Verwendung kommen Fr. 120,000. Die fernem zum angegebenen Zwecke nötigen Summen sind nach Maßgabe des jeweiligen Bedürfnisses in die Budgets der nächsten Jahre einzustellen.

Art. 3. Dieser Beschluß tritt, als nicht allgemein verbindlicher Natur, sofort in Kraft. Der Bundesrat ist mit der Ausführung desselben beauftragt.

Schweizerisches Bundesarchiv, Digitale Amtsdruckschriften Archives fédérales suisses, Publications officielles numérisées Archivio federale svizzero, Pubblicazioni ufficiali digitali

Botschaft des Bundesrates an die Bundesversammlung, betreffend die Einrichtungskosten des Maschinenlaboratoriums an der eidgenössischen polytechnischen Schule in Zürich.

(Vom 28. Mai 1897.)

In

Bundesblatt

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Feuille fédérale

In

Foglio federale

Jahr

1897

Année Anno Band

3

Volume Volume Heft

22

Cahier Numero Geschäftsnummer

---

Numéro d'affaire Numero dell'oggetto Datum

02.06.1897

Date Data Seite

471-490

Page Pagina Ref. No

10 017 885

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