Titel: | Armstrong's Anwendung des Wasserdruckes als bewegende Kraft, insbesondere für Aufzugsmaschinen. |
Fundstelle: | Band 153, Jahrgang 1859, Nr. XLI., S. 169 |
Download: | XML |
XLI.
Armstrong's Anwendung des
Wasserdruckes als bewegende Kraft, insbesondere für Aufzugsmaschinen.
Aus dem Mechanics' Magazine, April 1859, Nr. 14, 15 und
16.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Armstrong's hydraulische Hebevorrichtungen.
Sir William Armstrong (derselbe wurde bekanntlich in der
letzten Zeit wegen der Erfindung der nach ihm benannten Kanone in den Ritterstand
erhoben) hat sich unter den Ingenieuren Englands besonders durch seine
Wasserdruckmaschinen (water-pressure machinery)
oder hydraulischen Hebevorrichtungen einen bedeutenden Namen gemacht.
Wir theilen im Folgenden auszugsweise einen von Sir Armstrong in der Institution of Mechanical
Engineers über diesen Gegenstand gehaltenen Vortrag mit, der von hohem
Interesse ist.Man vergl. Tellkampf's Bericht über Armstrong's hydraulische Hebevorrichtungen im
Jahrgang 1857 des polytechn. Journals, Bd.
CXLV S. 245.
Die erste Idee für sein System faßte Armstrong vor etwa 23
Jahren, als er in einem tiefen Thale ein kleines oberschlächtiges Wasserrad durch
ein von einer schiefen Ebene herabstürzendes Wässerchen getrieben sah, welches kaum
1/20 des natürlichen Gefälles nutzbar machte. Anstatt die Kraft eines solchen
Gefälles mittelst eines Wasserrades zu realisiren, kam er auf den Gedanken, das
Wasser in eine Röhre zu leiten und auf dem tiefsten Punkte den vollständigen Druck
mittelst irgend einer Vorrichtung auszunützen. Er gesteht, daß andere Erfinder
dieselbe Idee vor ihm oder gleichzeitig mit ihm gehabt haben mögen, daß ihm selbst
damals aber noch nichts seiner Idee Analoges bekannt war. Er construirte damals eine
derartige Maschine als Modell, welches erst in der letzten Zeit in Newcastle und
Gateshead zu Versuchen benutzt wurde. Dasselbe ist eine rotirende Maschine, durch
welche das Wasser als ein continuirliche und gleichförmiger Strom, ohne alle Verengungen, passiren kann. In
Newcastle wurde es mit dem Druck einer Wassersäule von 200 Fuß Höhe probirt und gab
einen im Verhältniß zur theoretischen Leistung sehr günstigen Effect; bei der Probe
in Gateshead war die Höhe der Wassersäule eine noch größere, und in beiden Fällen
wurde das Wasser den Straßenleitungen entnommen.
Bis zu dieser Zeit war Armstrong's Augenmerk lediglich auf
die Wässer gerichtet, welche in Folge des Durchschneidens von Bergen und Thälern bei
der Anlage von Straßen und Eisenbahnen, in großen Höhen über letzteren liegen;
nachdem er sich aber überzeugt hatte, welche Fülle von lebender Kraft der Druck in
den Leitungsröhren der städtischen Wasserleitungen darbietet, kam er auf die Idee,
denselben auf die vielen Krahne des Quai's von Newcastle anzuwenden, welche bis
dahin so langsam und kostspielig durch Menschenkräfte betrieben wurden. Nach
reiflich durchdachtem Plane wurde das erste Versuchs-Modell eines
hydraulischen Krahnes ausgeführt, welches in einer Versammlung der
naturwissenschaftlichen Gesellschaft in Newcastle, mit den städtischen
Wasserleitungsröhren in Verbindung gesetzt, das Heben und Senken von Lasten und
Drehen des Krahnes zur allgemeinen Befriedigung verrichtete. Der nächste Schritt war
die Einführung des durch Modell erprobten Systems in die Praxis, durch die
Aufstellung des ersten hydraulischen Krahnes im Jahre 1846 am oberen Ende des
Newcastler Quai's, wo derselbe heute noch bei der Entladung von Schiffen gute
Dienste leistet. Bald darauf wurden hydraulische Krahne in Liverpool aufgestellt,
und kurz darnach in Grimsby, wo der verstorbene Ingenieur Rendel, ein Freund Armstrong's, das System auch
zum Oeffnen und Schließen der Thore und Schleußen an den von ihm erbauten neuen
Docks in Anwendung brachte. In allen bis jetzt zur Anwendung gekommenen Fällen,
betrug die Höhe der wirkenden Wassersäule beiläufig 200' und das Wasser wurde,
ausgenommen in Grimsby, den städtischen Wasserleitungen entnommen. Die
Unregelmäßigkeit des Druckes, welche sich in allen bisherigen Fällen in Folge des
ungleichmäßigen Abzuges des Wassers aus den nur für den Hausbedarf gelegten
Leitungen zeigte, sollte in Grimsby vermieden werden, daher man dort einen besondern
Wasserthurm mit einem größern Reservoir erbaute, dem das Wasser durch eine
Dampfmaschine zugeführt wurde, und bei welchem die ganze Einrichtung derart
getroffen war, daß es allein als Kraftquelle für die Wasserdruckmaschinen diente,
daher durch andere Einflüsse nicht gestört wurde.
Die Erbauung dieses Wasserthurmes war aber ein riesiges Unternehmen und an eine
ausgedehnte Anwendung des Systems nicht zu denken, so lange ein solcher bei
derartigen Anlagen eine Nothwendigkeit blieb. Armstrong
bemühte sich daher, eine künstliche Druckquelle herzustellen, welche bei geringen
Kosten in allen Fällen anwendbar ist, und mit welcher man überdieß bei verminderten
Dimensionen der Cylinder und Röhren mit stärkerem als bis dahin angewandtem Drucke
arbeiten, daher höhere Leistungen erzielen kann. Der zu diesem Zweck von ihm
construirte Apparat erhielt den Namen Accumulator
(Sammler), weil er die von der Maschine auf ihn übertragene Kraft sammelt und
anhäuft.
Der Accumulator ist in der That ein Reservoir, welches durch Belastung, statt durch
Höhe, Druck liefert, und er hat die Bestimmung, die Leistung der Maschine in
denjenigen Fällen auszugleichen, wo die verlangte Quantität von Kraft plötzlichen
und großen Schwankungen unterworfen ist. Die Construction des Accumulators ist in
Fig. 1 im
Verticaldurchschnitt dargestellt; er besteht aus einem großen gußeisernen Cylinder
A, in welchem ein massiver Stempel B auf und nieder geht; letzterer trägt ein
Belastungsgewicht C, welches auf das durch die Maschine
in den Cylinder A gedrückte Wasser wirkt. Die Belastung
auf dem Kolben entspricht gewöhnlich dem Druck einer Wassersäule von 1500 engl. Fuß
Hohe, und der Cylinder vermag so viel Wasser zu fassen, als ihm durch gleichzeitiges
Zusammenwirken sämmtlicher mit ihm in Verbindung stehender hydraulischen Maschinen
entzogen werden kann. Wenn die Maschine mehr Wasser in den Accumulator drückt, als
sämmtliche mit ihm verbundene hydraulische Maschinen absorbiren, so steigt der
Kolben und macht im Cylinder Platz für den Ueberfluß; tritt aber der
entgegengesetzte Fall ein, so sinkt der Kolben durch seine Belastung und ersetzt
durch seinen aufgehäuften Vorrath den Mangel. Außerdem dient der Accumulator als
Regulator für die Maschine; denn wenn der Kolben bis zu einer gewissen Höhe steigt,
so beginnt er das Drosselventil im Dampfrohr stufenweise zu schließen, wodurch die
Geschwindigkeit der Maschine vermindert wird, bis durch das Sinken des Kolbens
wieder eine größere Krafterzeugung veranlaßt wird.
Die Pumpmaschine zum Füllen des Accumulators besteht nach der bewährtesten
Construction aus zwei horizontalen Hochdruckcylindern mit doppelt-wirkenden
Pumpen, welche direct mit den Kolbenstangen verbunden sind. Zuerst wurde an jedem
Ende der Dampfcylinder eine Plungerpumpe angebracht; später wurden behufs
gedrängterer Anordnung die hinter den Cylindern liegenden Pumpen entfernt und an
Stelle der vorderen dafür doppelt-wirkende, nach dem combinirten System der
Plunger- und Tellerkolbenpumpen angebracht. Endlich ward eine Modification
dieser Construction angenommen, in welcher der Kolbenteller fortgelassen, und dafür ein äußeres
Druckventil D, Fig. 2, angebracht wurde.
Beim Rückgang des Kolbens wird das in dem ringförmigen Raume um den Plunger E enthaltene Wasser in den Accumulator gedrückt, während
der frei werdende Raum hinter dem Kolben F sich durch
das Saugventil G ergänzt. Beim Eintritt des Kolbens wird
das hinter demselben stehende Wasser durch das Druckventil D, bei gleichzeitigem Schließen des Saugventils, hindurchgedrückt, und
füllt mit seiner einen Hälfte den durch Rückgang des Plungers E um denselben entstehenden ringförmigen Raum, wogegen die andere Hälfte
in den Accumulator tritt. Da der Querschnitt des Plungers E genau dem halben Querschnitt vom Kolben F
entspricht, so liefert jeder Hub der Pumpe eine gleiche Quantität Wasser in den
Accumulator. Die Einführung des Accumulators im Jahre 1851 beseitigte alle
Hindernisse, welche der allgemeinen Verbreitung der Wasserdruckmaschinen noch im
Wege standen, und dieselben sind jetzt in den meisten größeren Docks und
Staatswerkstätten Englands in Gebrauch. Gegenwärtig sind nahezu 1200 hydraulische
Krahne und andere Hebemaschinen in Anwendung und 125 Dampfmaschinen mit beiläufig
3000 Pferdekräften täglich beschäftigt den hydraulischen Maschinen, resp. den
Accumulatoren Wasser zuzuführen. Das System ist auch in vielen größeren Bahnhöfen
nicht nur für die Bedienung von Krahnen, sondern auch zur Bewegung von Drehscheiben
und Schiebebühnen, und bei Vorrichtungen zum Heben von Waggons und Locomotiven etc.
in Anwendung gekommen. Außerordentliche Verbreitung fanden die hydraulischen
Maschinen in den Häfen für Kohlenverschiffung, wo dieselben beim Heben und Kippen
der Kohlenwägen mit Erfolg benützt werden, sowie auch bei den Bewegungen von
Zug- und Drehbrücken, und in vielen anderen Fällen.
Die Construction, in welcher die hydraulischen Hebevorrichtungen hauptsächlich zur
Ausführung gekommen sind, besteht in einer hydraulischen Presse mit einem
flaschenzugähnlichen Rollensystem, welches in umgekehrter Ordnung im Vergleich mit
dem Flaschenzug angewandt, den Zweck hat, bei verhältnißmäßig kurzem Hub im
Preßstempel einen längeren Hub, resp. Auszug in der Kette zu ermöglichen. Die
Hauptanordnung eines hydraulischen Krahnes ist in Fig. 4 in der
Seitenansicht, und in Fig. 5 im Grundriß
dargestellt. Der Preßcylinder A für das Heben der Lasten
ist horizontal unter der Oberfläche des Bodens in einer am Fuße des Krahnes
befindlichen Kammer befestigt und mit dem Stempel B
versehen, welcher an seinem äußeren Ende einen Kopf mit drei Kettenrollen C trägt. Die Zugkette ist am entgegengesetzten Ende des
Preßcylinders, wo sich auch die festen Kettenwellen befinden, festgemacht, läuft wie
beim gewöhnlichen Flaschenzug abwechselnd über die losen und festen Rollen und geht endlich über
die Führungsrolle E durch die Krahnsäule F empor und am Ausleger entlang zur Last. Die Bewegung
der Kette wird vermittelst des Handhebels G regiert,
welcher auf die Ein- und Auslaßventile wirkt; die Ventile werden durch die
Gewichte H und I stets
geschlossen gehalten; beim Oeffnen des Einlaßventiles H
tritt das Wasser durch das Druckrohr J in den
Preßcylinder A, und hebt die Last; beim Oeffnen des
Auslaßventils J entweicht das Wasser in das
Ausströmungsrohr K, und gestattet das Sinken der Last.
Der Weg des Stempels B wird begränzt durch den Kopf mit
den Rollen C, welcher am Ende des vorgeschriebenen Weges
mit einer Stange in Berührung kommt, die das Einlaßventil H schließt, so daß die Last nicht zu hoch gehen kann. Der Zurückgang des
Stempels wird entweder durch das Niedergehen der Last selbst hervorgebracht oder im
Falle keine Last an der Kette hängt, durch einen in der Verlängerung der Achse des
Cylinders liegenden kleinen Stempel. Das Straffziehen der Kette wird durch das
Gewicht M bewirkt.
Zur Bewältigung von Lasten verschiedenen Gewichtes war es früher gebräuchlich, drei
Preßcylinder zu verbinden, so, daß entweder jeder allein, oder zwei, oder auch alle
drei mit einander vereint wirken konnten. Neuerlich hat aber Armstrong eine neue Methode eingeführt, bei welcher eine verschiedene
Kraftwirkung durch einen einfach gebohrten Cylinder erzielt wird, der mit einem
Kolben und Stempel versehen ist. Fig. 7 ist ein
Längenschnitt eines Cylinders mit Ventilkasten für einen hydraulischen Krahn mit
doppelter Wirkung, und Fig. 8 der Schnitt des
Kolbens in vergrößertem Maaßstabe. A ist der Cylinder,
mit dem Kolben E und dem Stempel B versehen. Das Wasser vom Accumulator tritt in den Ventilkasten F durch das Rohr J und das
Einlaßventil H. Soll der Krahn mit niederem Druck
arbeiten, so wird das Wasser durch Oeffnen des Ventils L
zu beiden Seiten des Kolbens E zugelassen, wie aus der
Stellung in der Zeichnung ersichtlich, in welchem Falle – da so viel als der
ringförmige Querschnitt um B beträgt, vom Drucke
balancirt wird – nur die Differenz der beiden Querschnitte von A und B wirksam wird.
Für höheren Druck ist das Ventil L geschlossen und M geöffnet, so daß die Vorderseite des Kolbens E mit dem Ausblaserohr K
communicirt und die Rückseite dadurch den vollen Druck der Wassersäule empfängt. Es
ist selten nöthig, mit mehr als zwei verschiedenen Druckkräften zu arbeiten, sollte
es aber erforderlich seyn eine dritte anzuwenden, so kann man sich dadurch helfen,
daß man den Stempel B hohl macht und mit einem inneren
kleineren Stempel versteht; während derselbe arbeitet, muß dann der starke Stempel
B festgestellt werden. Für das Herablassen der Last werden die Ventile
H und M geschlossen und
das Auslaßventil I geöffnet, um dem Wasser den Austritt
aus dem Cylinder A in das Ablaßrohr K zu gestatten; zu derselben Zeit ist auch das Ventil
L geöffnet, damit das Wasser dem rückkehrenden
Stempel folgen kann.
Bei den hydraulischen Krahnen wird die Kraft nicht nur zum Heben und Senken der Last,
sondern auch zum Drehen derselben angewendet, letzteres wird durch eine Kette oder
Zahnstange bewirkt, welche an der Basis des drehbaren Theiles des Krahnes angreifen
und entweder durch einen doppelt-wirkenden oder zwei einfach-wirkende
Cylinder bewegt werden. Fig. 4 und 5 zeigen die Anordnung mit
zwei Cylindern, N und O, zum
Drehen des Krahnes, die mit einfach-wirkenden Stempeln versehen sind und
abwechselnd eine Kette ziehen, welche rund um die Basis des drehbaren Theils der
Krahnsäule F geschlungen ist. Die Bewegung wird mittelst
eines Schiebventils geregelt, welches seitwärts vom Hebel G angebracht ist und durch einen Handhebel bewegt wird. Während das Wasser
auf einen Stempel drückt, ist der andere Cylinder zur Ausströmung geöffnet und
umgekehrt. Der Weg der Stempel ist durch eine Führungsstange begränzt, welche am
Ende des Weges angekommen, auf den Handhebel des Schiebventils wirkt, und so das zu
weite Schwenken des Krahnes verhindert.
Da das Wasser keine merkliche Elasticität besitzt, so lassen sich die durch den Druck
desselben hervorgebrachten Bewegungen vermittelst der Ein- und Auslaßventile
sehr genau reguliren; aber diese Eigenschaft desselben veranlaßt Brüche und Stöße in
den bewegenden Theilen, wenn das Moment der Bewegung plötzlich unterbrochen wird und
Widerstand findet. Nehmen wir z.B. an, ein hydraulischer Krahn schwinge mit einer
Last um seine Achse, und die Bewegung werde durch den Eintritt des Wassers in den
einen Cylinder und durch den Austritt desselben aus dem anderen Cylinder
hervorgebracht, so ist es einleuchtend, daß, wenn das Auslaßventil sehr schnell
geschlossen wird, das Moment der Bewegung im Ausleger auf plötzlichen Widerstand
stoßen und aller Wahrscheinlichkeit nach einen Bruch der Maschinentheile veranlassen
würde. Derselbe Fall tritt beim Niederlassen einer Last ein, wo beim schnellen
Schließen des Ausgangsventiles ebenfalls eine Beschädigung durch das plötzliche
Aufhalten der Last herbeigeführt werden würde, wenn nicht Mittel dagegen vorgesehen
wären.
Diese Vorkommnisse sind jedoch bei einem einfach-wirkenden Cylinder zu
beseitigen durch Anbringung eines Entlastungsventiles in Verbindung mit den
Wasserzugängen, das aus einer einfachen Klappe besteht, welche, sich aufwärts gegen
den directen Druck öffnend, dem im Cylinder eingesperrten Wasser, wenn dasselbe
zurückgedrückt werden soll, den Gegendruck durch das Zuströmungsrohr nach dem
Accumulator abzugeben gestattet. Wenn man einen doppelt-wirkenden Cylinder
anwendet, welcher mit Kolben und Schiebventil versehen ist, oder wenn zwei mit
einfachen Stempeln versehene Cylinder durch ein Schiebventil regulirt werden (wie
die Cylinder N und O in Fig. 5), so
bringt man in Verbindung mit dem Schiebventil Entlastungsventile an, welche aus vier
kleinen Leberklappen bestehen, wie dieselben in Fig. 6 dargestellt sind.
Die Canäle P, P communiciren mit dem Druckrohr J und die Canäle E, E mit
dem Ausblaserohr K. Wenn das Schieberventil nach der
Richtung des Pfeiles bewegt wird, so wird die Pressung zuerst vom Durchgang R durch die obere Schieberdecke abgeschnitten, während
der Durchgang S noch mit dem Ausblaserohr K verbunden ist; in demselben Augenblick aber öffnet
sich die Klappe T aufwärts und gestattet einer kleinen
Quantität Wasser vom Ausblaserohr K in den Durchgang R zu treten, und dem Stempel bis zum Stillstand zu
folgen. Wenn der Schieber die in der Zeichnung dargestellte Mittelstellung erreicht
hat, ist der Durchgang S nach dem Ausblaserohr
geschlossen, und da die Pressung im Durchgange S durch
die weitere Bewegung des Stempels (ehe er ganz zum Stillstand kommt) zunimmt, so
öffnet sich jetzt die zweite Klappe U und es wird eine
kleine Quantität Wasser durch den Durchgang P in das
Druckrohr J zurückgedrückt. Bei der Bewegung des
Schiebers in die entgegengesetzte Stellung treten die beiden anderen Klappen in
dieselben Functionen wie vorher T und U. Durch diese Vorrichtung werden alle Stöße und
Erschütterungen in der Maschine vermieden, und es wird die genaueste Regulirung mit
den sanftesten Bewegungen ermöglicht.
Die Construction, welche Armstrong meistens bei den Vorrichtungen zum Oeffnen und Schließen der Schleußenthore an
Docks angewendet hat, besteht aus einem Paar hydraulischer Cylinder für
jedes Thor, welche mit einfachen Stempeln versehen sind und mit Rollenköpfen,
ähnlich denen, welche bei den hydraulischen Krahnen zum Heben der Last benutzt
werden. Einer dieser Cylinder öffnet das Thor, der andere schließt es, und die ganze
Vorrichtung wird in Kammern unter dem Boden angebracht, wie Fig. 9 und 10 zeigen. Durch die
Bewegung des Handhebels G wird dem Wasser der Durchgang
vom Preßrohr J durch das Einlaßventil H in den Cylinder A
gestattet; dieselbe Bewegung des Handhebels öffnet gleichzeitig das Auslaßventil des
andern Cylinders B. Die entgegengesetzte Bewegung des
Handhebels G öffnet das Auslaßventil I und gestattet dem Wasser durch das Ausblaserohr H aus dem Cylinder A zu
entweichen, während gleichzeitig die Pressung im Cylinder B vor sich geht. Ein Bolzen M, welcher auf den
Handhebel G wirkt, verhütet durch Schließen des
Einlaßventils das zu weite Ausziehen des Stempels, und das Gewicht L zieht den letztern beim Auslassen des Wassers zurück.
Diese Anordnung ist in den Sunderland-Docks, London-Docks,
Victoria-Docks und den Westindia-Docks in Gebrauch, und erst kürzlich
für die neuen 100füßigen Einfahrten der Liverpooler Docks angewendet worden.
Eine andere Methode zum Oeffnen und Schließen der Schleußenthore ist in einigen
Fällen angewendet worden, und hat sich vorzüglich bewährt. Dieselbe ist aus Fig. 11, dem
Generalplan einer Dockcinfahrt, ersichtlich. Anstatt Preßcylinder mit jedem Thore
direct zu verbinden, ist parallel mit jeder Seite der Einfahrt unter der Oberfläche
des Bodens eine Wellentour A gelegt, welche durch eine
kleine Wasserdruckmaschine B getrieben wird; vier
Vorgelege an jeder Wellentour sind mit den Thorflügeln durch Ketten verbunden und
können durch ein, von der Maschine auslaufendes Drahtseil einzeln ein- und
ausgerückt werden, um in Function oder in Ruhe gesetzt zu werden. Außer den Docks in
South-Wales sind die Jarrow-Docks und die neuen Docks bei Silloth
damit versehen.
Die Geschwindigkeit, welche beim Oeffnen und Schließen der Thore mittelst dieser
Vorrichtung erreicht werden kann, wird nur durch die Rücksicht auf die Sicherheit
der Thore selbst beschränkt, und in der Praxis haben sich beiläufig zwei Minuten als
die zweckmäßigste Zeit für das Oeffnen und Schließen herausgestellt.
Die Wasserdruckmaschinen, welche in der letzten Zeit zum
Treiben der Wellen construirt wurden, bestehen aus einer Combination von
drei oscillirenden Cylindern, welche auf eine gekröpfte Kurbelwelle wirken, deren
Zapfen unter Winkeln von 180° zu einander stehen. Die Cylinder A, Fig. 12 und 13, sind mit
Plungern B, statt mit Scheibenkolben versehen, und daher
einfach-wirkend. Die Schieberventile V werden
durch die Oscillation der Cylinder vermittelst der Hebel L bewegt. Wenn der Plunger eingezogen ist, so steht der Schieber auf
seiner tiefsten Stellung und gestattet dem Wasser in den Cylinder einzutreten und
den Plunger herauszudrücken. Beim Rückgang des Hubes ist das hintere Ende des
Cylinders gehoben, der Zugang zum Cylinder ist geschlossen, dafür die Verbindung mit
dem Auslaßrohr E hergestellt und das Wasser, welches den
Plunger vorgedrückt hat, entweicht.
Mit dem Druckrohr C steht im Schieberkasten ein kleines
Entlastungsventil in Verbindung, welches, beim Wechsel des Hubes sich gegen das
Druckrohr öffnend, Stöße und Brüche verhindert. Diese Maschinen wurden bei einigen
Gelegenheiten auch mit Kolben, also doppelt-wirkend ausgeführt, aber für höhere Pressung, in
Verbindung mit Accumulatoren, sind die einfach-wirkenden Plunger – wie
beschrieben – vorzuziehen.
Fast in allen Fällen, wo Wasserdruck für die Bewegung von Dockthoren angewendet
wurde, hat man denselben auch zum Oeffnen und Schließen der Einlaß-Schieber
und zur Bewegung der Schiffswinden benützt. Der erstere Zweck wird durch Anbringen
eines Druckcylinders, direct über dem Schieber, und der letztere durch Verbindung
der Schiffswinde G mittelst Vorgelege mit der Wellentour
A erreicht; oder auch durch Anbringen einer
besondern Maschine, wie dieselbe eben beschrieben wurde.
Eine gelungene Anwendung des hydraulischen Druckes zum Oeffnen und Schließen der
Einlaßschieber ist an den Sunderland-Docks zu sehen, wo mittelst dieser Kraft
eine Fläche von circa 500 Fuß in einigen Minuten
geöffnet ist und mit eben so großer Geschwindigkeit geschlossen werden kann.
Ebendaselbst ist auch die Bewegung einer schweren Rollbrücke durch Wasserdruck in
sehr befriedigender Weise ausgeführt; die Brücke ruht auf Rädern und wird durch
Wasserdruck so hoch gehoben, daß die Räder auf einer in entsprechender Ebene
liegenden Eisenbahn zurückgerollt werden können – eine Operation, welche
wenig mehr als eine Minute Zeit beansprucht. Zur Bewegung von Drehbrücken wird im
Centrum derselben eine hydraulische Presse angebracht, welche die Brücke von ihren
Auflagern hebt, und das Drehen wird sodann mit Leichtigkeit in gleicher Weise
vollbracht, wie schon bei den drehbaren Krahnen angegeben wurde.
Die interessanteste derartige Brücke wurde von Armstrong
bei Wisbech ausgeführt, wo eine Oeffnung von 85 Fuß Spannung mit einer
doppelspurigen Bahn überbrückt ist. Diese Brücke kann in weniger als zwei Minuten
gehoben und gedreht werden. Die Kraft wird von einem durch Handarbeit gefüllten
Accumulator entnommen, und es hat sich herausgestellt, daß ein Mann bei
continuirlicher Arbeit im Stande ist, im Accumulator die erforderliche Kraft zu
sammeln, um die Brücke so oft öffnen und schließen zu können, als es der Verkehr
bedingt. Dieses System, einen Accumulator in Verbindung mit Handdruckpumpe
anzuwenden, wurde von Armstrong mit gutem Erfolg auch bei
einer Zugbrücke an der Hauptlinie der Süd-Wales Eisenbahn benützt, und
dasselbe ist in allen Fällen sehr zu empfehlen, wo große Kraftleistungen nur
zeitweise erforderlich sind. Unter den verschiedenen Anwendungen des hydraulischen
Druckes zum schnellen Heben und Senken ungewöhnlich schwerer
Lasten, verdient eine, ihrer steigenden Wichtigkeit wegen, ganz besondere
Beachtung; wir meinen den Fall wo eine Eisenbahn über einen Fluß oder eine Mündung fortgesetzt werden
muß, bei welchen eine Ueberbrückung unmöglich ist, und wo also Dampffähren den
Verkehr vermitteln müssen. Auf der Aachen-Düsseldorfer Eisenbahn ist bei der,
den Rhein kreuzenden Dampffähre das Princip zur Ausführung gebracht. Ein Zug von 12
Kohlenwägen, welche zusammen 2660 Ctr. wiegen, kann daselbst vom Deck des
Dampfschiffes in circa 12 Minuten auf die Bahn gehoben
werden, eine Höhendifferenz von etwa 20 Fuß; bei jeder Operation werden zwei Waggons
auf einmal in circa 10 bis 12 Secunden gehoben. Wir
gehen schließlich auf die Anwendungen über, welche Armstrong von dem aus den natürlichen
Höhendifferenzen sich ergebenden Druck des Wassers gemacht hat. Wenn die
verfügbare Wassersäule 250 bis 300 Fuß hoch war, so wurden zur Erzielung rotirender Bewegung gewöhnlich zwei Cylinder mit
Scheibenkolben und Schiebventilen angewendet, welche aber mit den bezüglich Fig. 6
beschriebenen Entlastungsventilen versehen waren. Wurden einfach-wirkende
Cylinder mit Plunger, statt mit Scheibenkolben, angewendet, wie wir dieselben
bereits bei der dreicylindrigen Maschine beschrieben haben, so reducirten sich die
vier Entlastungsventile auf eine einfache Lederklappe, wie dieselbe bei den
Druckcylindern der hydraulischen Krahne benutzt wird. So wurde z.B. in den
Bleibergwerken zu Allenheads in Northumberland für ein ausgedehntes System von
Wasserdruckmaschinen nur natürlicher Fall benützt; durch dieselben werden die
verschiedenartigsten Arbeiten verrichtet, nämlich das Pochen des Erzes, Heben
desselben aus den Gruben, Wasserpumpen, die Bewegung der Setzmaschinen, der Betrieb
einer Sägemühle und einer mechanischen Werkstatt etc. Zur Gewinnung der Kraft wurden
kleine Wässerchen, von den verschiedenen Bergen kommend, vereinigt, in Reservoirs
geleitet und von da ab aus circa 200 Fuß Druckhöhe die
verschiedenen Maschinen mittelst Röhren gespeist.
Eine neue Anwendung wird von hydraulischen Maschinen in denselben Gruben in
denjenigen Fällen gemacht, wo die verfügbare Höhe für den nöthigen Druck nicht
hinreicht. Zur Entwässerung eines ausgedehnten Grubencomplexes und Aufsuchung neuer
Erzadern ward ein Stollen aufgefahren, der jetzt nahezu sechs engl. Meilen lang ist
und auf welchem bereits drei neue Gruben eröffnet sind. Auf jedem dieser
Etablissements war Kraft zum Betriebe der oben genannten Vorrichtungen erforderlich,
welche man zu erhalten wünschte ohne zu Dampfmaschinen die Zuflucht zu nehmen. Der
Stollen läuft unter dem Thale des Flusses Allen, demselben nahezu parallel entlang,
der Fall des Flusses ist aber so gering, daß durch denselben Wasserdruckmaschinen
nicht betrieben werden können. Diese einzige Kraftquelle mußte nun verwerthet werden, und
hierzu wurden oberschlächtige Räder angewendet, welche man (um die Uebertragung der
Kraft auf die von einander entfernt liegenden Plätze mittelst Transmissionen zu
umgehen) benutzte um mittelst Druckpumpen Accumulatoren zu speisen, von denen
Röhrenleitungen zu den einzelneu hydraulischen Rotationsmaschinen führen.
Ein etwas ähnliches System kam im Hafen von Portland, bei der dortigen Kohlenstation
in Anwendung. Es handelte sich dort um die Gewinnung von Kraft zum Betrieb von
hydraulischen Krahnen und Hebevorrichtungen, insbesondere für das Einladen von
Kohlen in die Kriegsdampfer. Ein Reservoir auf der angränzenden Höhe bot einen Druck
von circa 300 Fuß Wassersäule, aber in der Absicht die
Dimensionen der mit der hydraulischen Maschine verbundenen Röhren, Cylinder, Ventile
etc., zu verkleinern und auch um größere Geschwindigkeiten in den Bewegungen zu
erzielen, ward eine Pumpmaschine und ein Accumulator dazwischen gelegt und damit
auch eine stärkere Pressung bei geringerem Wasserverbrauch erreicht.
C. V.