Titel: | Dampfhammer mit einer durch Elektromagnete bewegten Ventilsteuerung; von C. Kesseler, Hütten-Ingenieur in Greifswald. |
Fundstelle: | Band 154, Jahrgang 1859, Nr. I., S. 1 |
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I.
Dampfhammer mit einer durch Elektromagnete
bewegten Ventilsteuerung; von C.
Kesseler, Hütten-Ingenieur in Greifswald.
(Patentirt für das Königreich Hannover am 26. März 1859 für fünf Jahre.)
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Kesseler's Dampfhammer mit einer durch Elektromagnete bewegten
Ventilsteuerung.
In meiner Praxis als Hüttentechniker wurde mir beim Gebrauche der Dampfhämmer der
Uebelstand lästig, daß die durch den Stoß bewegten Steuerungen dieser Maschinen
häufigen Reparaturen unterworfen und während der Dauer derselben die Hämmer dem
Betriebe entzogen waren. Wie unangenehm dergleichen Störungen sind und wie
nachtheilig sie auf einen geregelten Betrieb wirken, ist Jedem bekannt, der mit
Dampfhämmern arbeitet.
Aus dem angeführten Grunde beschäftigte ich mich schon seit längerer Zeit mit der
Verbesserung der bekannten Steuerungen, es wurden jedoch nur kleinere Uebelstände
beseitigt, in der Hauptsache konnte nichts geändert werden, da die Vehemenz der
Stöße, welchen die zum Theil subtilen Theile ausgesetzt sind, nicht zu mäßigen war,
wenn der Apparat nicht zu complicirt, und dadurch wieder auf andere Weise
unpraktisch werden sollte. Endlich kam ich auf die Idee, dem Dampfe die Function der
Steuerung zu entziehen und sie einer anderen Kraft, dem Elektromagnetismus, zu
übertragen. Hieraus entstand der vorliegende Entwurf, nach welchem Hämmer von mir
ausgeführt, oder Steuerungen für alte Hämmer angefertigt werden.
Die Schiebersteuerung mußte in eine Ventilsteuerung umgewandelt werden, um eine
möglichst geringe Entfernung der Anker von den Magneten zu erzielen, deren Zugkraft
bekanntlich im umgekehrten Verhältniß wie die Quadrate der Entfernungen steht. Ich
habe ferner dahin getrachtet, daß die Elektromagnete fast nur Reibungswiderstände zu
überwinden haben, um die Kosten für die Unterhaltung der Batterie möglichst gering
zu machen. Diese Kosten werden ersetzt durch den Wegfall der Reparaturen und dadurch, daß die Maschine
selbst im Bau um circa 20 Proc. billiger herzustellen
ist, als eine solche mit den bisher bekannten Steuerungen. Der Vortheil, daß der
Betrieb nicht durch Reparaturen unterbrochen wird, bleibt also Netto-Gewinn
und dieser ist ziemlich hoch zu veranschlagen. Uebrigens bleibt zu erwägen, ob nicht
durch einen kräftigen Rotations-Apparat ein Strom von hinreichender Stärke
herzustellen wäre; dieser würde für Hüttenwerke alsdann gar nichts kosten, da durch
die abgehenden Flammen der Puddel- und Schweißöfen mehr als hinreichend Dampf
erzeugt wird und der Rotations-Apparat also von der Maschine stets ohne
weitere Unkosten mitbewegt werden kann.
Dieses vorausgeschickt, gebe ich folgende kurze Beschreibung meiner Steuerung, welche
sich aus der (im Maaßstab von 1/4 natürlicher Größe für einen Hammer von 4 Centner
ausgeführten) Zeichnung ziemlich leicht verstehen läßt.
Fig. 1 ist der
Verticaldurchschnitt des Cylinders, und der Haupt- und der
Oberdampf-Steuerung. Die Ständer sind weggelassen.
Fig. 2 zeigt
den Hammerbär mit dem Mechanismus zum Oeffnen und Schließen der galvanischen
Kette.
Fig. 3 und
4 sind
Schnitte nach N – O
bei respective geöffneter und geschlossener Kette.
Das Doppelventil e, Fig. 1, kann durch den
Elektromagneten a vermittelst des Ankers c abwechselnd den oberen oder den unteren Sitz
schließen. Bei dem gezeichneten höchsten Stande des Kolbens im Cylinder ist die
Kette geöffnet und das Ventil e hält den Dampfzutritt
aus dem Dampfrohr G abgesperrt, wogegen dem gebrauchten
Dampf der Austritt in der Richtung der Pfeile gestattet ist. Das Ventil e ist um etwas mehr, als der Dampfdruck auf seine untere
Fläche beträgt, durch ein Gewicht vermittelst des Gabelhebels E belastet, so daß dem Magneten a nur die
Arbeit bleibt, diese geringe Mehrbelastung und die Reibung in der Stopfbüchse zu
überwinden. Da der Kolben bei dem gezeichneten Stande zu fallen anfängt, so wird er
seinen Fall ungehindert fortsetzen, bis der Hammer aufschlägt. In diesem Momente
wird aber die Kette geschlossen durch die in den Figuren 2, 3 und 4 veranschaulichte
Vorrichtung. Der von Nasmyth angewandte Klinkhebel für
die Umsteuerung seiner Dampfhämmer ist mit einigen nothwendigen Abänderungen hier
zum Oeffnen und Schließen der Kette benutzt. Wenn der Dampf unter den Kolben treten
soll, so muß die Kette geschlossen und das Hufeisen a
Magnet werden, auch so lange magnetisch bleiben bis der Kolben auf dem bestimmten
Hube anlangt. Zu dem Zweck ist das eine Ende eines isolirten Kupferdrahtes bei q in den Hebel g gebunden,
der durch die Feder i balancirt wird. Das andere, nach dem
Magneten führende Ende des Kupferdrahtes ist isolirt durch den Holzklotz m gezogen und endigt außerhalb desselben in einer
kleinen Spirale. Schlägt nun der Hammer auf, so setzt der Hebel g, durch das Beharrungsmoment gezwungen, bei n auf, und schließt die Kette, wodurch das Ventil e gehoben und die Umsteuerung bewirkt wird. Vermittelst
der Feder h wird der Hebel g
in der bezeichneten Stellung (Fig. 4) festgehalten, bis
beim Aufgange des Hammers durch Anstoßen desselben an den vermittelst der
Stellschraube p auf M in
beliebiger Höhe zu befestigenden Auslöser l die Feder
sich zurückbiegt und die Kette, durch das dann erfolgende Emporschnellen von g, öffnen läßt. Das Ventil wird nun durch seine
Mehrbelastung gezwungen den unteren Sitz wieder einzunehmen, und das Spiel beginnt
von Neuem.
Das durch die Schiene k und die Winkelhebel o und o' gebildete
Parallelogramm dient dazu, die Kette durch Aufheben des Hebels L in jedem beliebigen Punkte des Falles zu schließen.
Die Schiene k wird dann gegen den kurzen Arm des Hebels
g gedrückt, und letzterer durch die Reibung
gezwungen die Verbindung mit n herzustellen. So lange
nun der Hebel L angezogen bleibt, wird ein rasch
aufeinanderfolgendes Oeffnen und Schließen der Kette stattfinden und der Hammer
daher auf dem höchsten Stande, ohne zu schlagen, auf und nieder spielen.
Die Construction der Oderdampfsteuerung ist hiernach leicht zu erkennen. Das Hufeisen
b wird durch das Schließen der Kette, welches
einfach durch Anstoßen des Hammerbären an die Drähte r
und s, welche frei herabhängen, erfolgt, magnetisch und
öffnet das Ventil f, indem es den Anker d anzieht. Dieses veranlaßt ein Eintreten des Dampfes
durch H, aber nur für einen Moment, indem im nächsten
Moment schon der Hammer wieder fällt und f durch das
Oeffnen der Kette geschlossen wird. Auch hier dient der Gabelhebel F mit seinem verschiebbaren Gewichte dazu, den Magneten
b auf ein Minimum von nothwendiger Zugkraft zu
beschränken.
Jede gewünschte nähere Auskunft bin ich brieflich meinen Fachgenossen zu ertheilen
gern bereit.
Greifswald, im September 1859.