Titel: v. Baaders Vorschlag zu einer wichtigen Verbesserung der Wind- Reverberbier- oder Flammen-Oefen.
Autor: Baader, Joseph
Fundstelle: 1821, Band 4, Nr. XXV. (S. 237–241)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj004/ar004025

XXV. Vorschlag zu einer wichtigen Verbesserung der Wind- Reverberier- oder Flammen-Oefen85). Als ein Beitrag zur Aufnahme des Eisen-Hütten- und Schmelzwesens, vom königl. baier. Oberst-Bergrath und Maschinen-Direktor Jos. Ritter v. Baader.

Der wesentlichste, aber auch kostbarste Theil eines jeden Reverberier- oder Flammenofens ist bekanntlich der Schornstein, die Esse oder der Kamin, welcher, wenn leichtflüßige Metalle, wie z.B. Messing oder Glockenmetall zu schmelzen sind, oder wenn nur eine starke Schweißhize oder Glühhize herfürzubringen ist, wie z.B. in den englischen Röhr- oder Puddling-Oefen, eine Höhe von 20 bis 30 Fuß haben muß, |238| zum Umschmelzen von strengflüßigern Metallen hingegen, als z.B. Roheisen, eine Höhe von 50 bis 60 Fuß erfordert. Die Sicherheit und Solidität eines solchen Schornsteines erfordert, daß man seinem Gemäuer von unten eine bedeutende Stärke oder Dike zur Basis gebe, und dasselbe auf und auf mit einer kostbaren Armirung von eisernen Platten und Schlaudern versehe; und wo der Grund nicht vollkommen fest ist, muß vor allen Dingen ein sehr kostbares Fundament, mit eingeschlagenen Pfählen (Pürsten) und Rostwerk hergestellt werden. Um diese Kosten einiger Maßen zu vermindern, pflegt man zwar meistens zwei Flammenöfen neben- oder gegeneinander an einer gemeinschaftlichen, durch eine dünne Scheidewand in zwei besondere Zugröhren abgetheilten, Esse vorzurichten; aber dennoch kostet der Bau von einem Tare solcher Oefen in den meisten Fallen mehr, als die Anlage von zwanzig Cupolo-Oefen.

Die Erfahrung zeigt, und es ist nach physischen Grundsäzen leicht zu begreifen, daß der in einem Windofen erzeugte Hizgrad desto stärker, die Wirkung, nämlich das Schmelzen, desto vollkommener, und der Aufwand von Brennmaterial desto geringer ist, je höher der Schornstein oder die Esse gemacht wird. Das Feuer der auf dem Roste brennenden Materialien wird nämlich durch den Zug der von unten eindringenden Luft angefacht, welcher Zug aus dem Uebergewichte des Drukes der Atmosphäre über die in der Esse verdünnte Luftsäule entstehet, folglich desto stärker seyn muß, je höher diese verdünnte Luftsäule ist. Dieser Luftzug ist daher ein wahres, natürliches Gebläse, welches sich von jenem eines Cupolo- oder hohen Ofens eigentlich nur darin unterscheidet, daß es viel schwächer an Intensität oder mechanischem Momente, aber desto mächtiger durch die Quantität der zugeführten Luft und des daraus entbundenen Sauerstoffes ist. Im Grunde ist die Wirkungsart die beiden Vorrichtungen ohngefähr dieselbe, und beruhet auf demselben Prinzip eines möglichst lebhaften Luftstromes, mit dem einzigen Unterschiede, daß bei den Cupolo- oder hohen Oefen dieser Luftstrom durch eine gewaltige künstliche Anhäufung (Compression) von unten, bei den Reverberier-Oefen hingegen durch Verdünnung (Ansaugung) von oben bewirkt wird. – Ein zweiter, sehr wesentlicher Unterschied zwischen beiden Vorrichtungen bestehet aber darin, daß man bei den Oefen mit künstlichem oder Maschinen-Gebläse die Wirkung ganz in seiner Gewalt hat, und den zu erzeugenden Grad von Hize nach Gefallen verstärken kann, da diese hingegen bei allen Flammenöfen mit natürlichem Luftzuge bis auf einen gewissen Grad beschränkt sind. Nach der Theorie müßte nämlich ein außerordentlicher |239| Grad von Hize mit der größten Kohlen- oder Holzersparniß durch eine Esse von 100 bis 150 Fuß Höhe bewirkt werden. Die Erfahrung indessen zeigt im Gegentheile, daß das Maximum dieser Wirkung durch eine Höhe von 50 bis 60 Fuß erreicht wird, daß darüber hinaus der Effekt wieder abnimmt, und daß z.B. ein 80–bis 90 Fuß hoher Schornstein nicht mehr, als einer von 30–39 Fuß leistet. – Diese Erscheinung beruhet auf zweierlei Ursachen:

1mo. Nimmt die Hize, folglich auch die Verdünnung der durch einen so hohen Schornstein aufsteigenden Luft und des Rauches in dem obern Theile immer mehr ab, und die kalte atmosphärische Luft drükt von oben wieder mehr entgegen;

2do. Leidet dieser Luftstrom, wie jedes elastische Fluidum, bei seiner Bewegung durch einen geschlossenen Kanal, einen Widerstand, welcher mit der zunehmenden Länge dieses Kanals, in geradem Verhältnisse stehet, folglich auf einem gewissen Punkte von dem zu schwachen Luftzuge von unten nicht mehr überwunden werden kann.

Wenn es nun auf irgend eine Weise möglich wäre, statt des natürlichen Luftzuges unter dem Roste, welcher lediglich durch die Verdünnung der obern Luftsäule im Schornsteine bewirkt wird, einem eben so starken, oder noch lebhaftern, künstlichen Wind, oder ein Zuströmen verdichteter Luft in der ganzen Weite des Rostes anzubringen, deren Wirkung von jener obern Verdünnung, also auch von der Höhe der Esse ganz unabhängig wäre, so hätte man offenbar die beiden hier bemerkten Hindernisse gehoben, und könnte jeden erforderlichen Grad von Hize selbst bei dem niedrigsten Schornsteine herfürbringen. Es versteht sich, daß hiezu keineswegs jener hohe Grad von Verdichtung, und jene ausserordentliche Geschwindigkeit des Luftstromes erforderlich wäre, welchen die gewöhnlichen Gebläse-Maschinen vor den hohen Oefen, Cupolos oder Frischfeuern bewirken müssen, wo die Geschwindigkeit der durch die Düse ausfahrenden Luft 300 bis 500 Fuß in jeder Secunde, die Ladung auf jeden Quadratzoll 1 1/2 bis 3 1/2 Pfund beträgt, und die verdichtete Luft im Windmesser einer Wassersäule von 15 Zoll bis 3 Fuß das Gleichgewicht hält. Eine Ladung von 4–5 Pfd. auf den Quadrat-Fuß, eine Verdichtung, welche dem Druck einer Wassersäule von 3 bis 4 Zoll entspricht, sind vollkommen hinreichend, das Feuer auf dem Roste mit derselben Lebhaftigkeit anzufachen, als durch den Zug des höchsten Schornsteins zu bewirken möglich ist.

Ich schlage daher vor, den ganzen Raum unter dem Roste eines übrigens unveränderten Flammenofens, (welcher |240| Raum sonst den freien Zutritte der atmosphärischen Luft offen stehet) vorne durch eine Mauer, und unten am Aschenfalle durch eine eiserne Fallthüre (groß genug daß ein Mann durch selbe aus- und einkommen kann) von allen Seiten Luftdicht zu verschließen, dann in der Nähe eine besondere Gebläsemaschine oder großen Ventilator vorzurichten, und den durch diese Maschine erzeugten Wind durch einen weitern Kanal in jenen verschlossenen Raum zu leiten, aus welchem er durch den einzigen Ausweg, den Rost des Ofens, von unten dringen, und das Feuer mit einer stärkern oder schwächern Kraft anblasen muß, je nachdem die Maschine schneller oder langsamer betrieben wird86).

Die auffallendsten Vortheile, welche von der Ausführung dieser sehr einfachen, aber ganz neuen Idee zu erwarten stehen, sind folgende:

1mo. Werden die übermäßig hohen und kostbaren Schornsteine entbehrlich, und man kann die vollkommensten und wirksamen Schmelzöfen dieser Art mit ganz niedrigen Essen von 12–15 Fuß für den sechsten Theil derjenigen Kosten bauen, welche auf die gewöhnliche Art nöthig sind.

2do. Hat man den Grad der im Ofen zu erzeugenden Hize ganz in seiner Gewalt, und kann solchen von einem Augenblike zum andern nach Belieben verstärken oder schwächen, welches bei den gewöhnlichen Zugöfen durch das Oeffnen und Schließen der an dem Eingange der Essen vorgerichteten Schieber oder Klappen (Regulators oder Dampers) nicht so vollkommen geschehen kann.

3tio. Kann die Hize in einem solchen Ofen auf einen weit höhern Grad getrieben werden, als es bei gewöhnlicher Anordnung mit dem höchsten Schornsteine möglich ist, und von einer so lebhaft angeblasenen, mit der größten Intensität auf einen Brennpunkt hingerichteten und koncentrirten Flamme lassen sich, gleichsam als von einem Löthrohre im Großen, ganz neue Wirkungen und Resultate erwarten, von welchen wir bis jetzt vielleicht noch keinen Begriff haben.

4to. Da die Wirkung jedes Schmelzprozesses bei gleichem Aufwande von Brennmaterial desto größer, schneller und vollkommener ist, je heftiger die erzeugte Hize (wie dann |241| aus eben dieser Ursache das Umschmelzen in Cupolo-Oefen viel weniger Brennmaterial erfordert, als in den gewöhnlichen Flammenöfen) so wird man durch die hier vorgeschlagene neue Anordnung auch von dieser Seite eine sehr bedeutende Ersparniß erzielen.

Die Einwendung, daß zum Betriebe eines solchen Schmelzofens eine besondere Maschine und Bewegungskraft erfordert werden, deren die gewöhnlichen Flammenöfen nicht bedürfen, ist von keinem Belange; denn fürs Erste kann die Maschine, deren Wirkung mehr Volumen, als Stärke erfordert, mit geringen Kosten allenfalls ganz von Holz, hergestellt werden, und zweitens ist auch der zu ihrer Bewegung erforderliche Kraftaufwand nicht sehr bedeutend, und dürfte für einen Schmelzofen der ersten Größe die Kraft eines einzigen Mannes dazu hinreichen. Da endlich in jeder wohleingerichteten Gießerei wenigstens ein Cupolo-Ofen sich befinden, folglich ohnehin für Bewegungskraft gesorgt seyn muß, und selten der Fall eintritt, daß die Flammen- und Windöfen zugleich betrieben werden, so kann dieselbe Bewegungskraft, durch welche das Gebläse des Cupolo-Ofens in Gang gesezt wird, abwechselnd zum Betriebe des neuen Flammenofens, der nun erst eigentlich Windofen genannt werden dürfte, benüzt werden. Ein entscheidender Versuch im Großen könnte an einen neu zu bauenden oder schon vorhandenen Flammenofen mit einem Aufwande von ein Paar Hundert Gulden gemacht werden. –

Dieser Aufsaz ward von dem Verfasser im Monat Februar des Jahres 1818 der königl. baier. General-Bergwerks-Administration, deren Mitglied zu seyn er die Ehre hatte, überreicht.

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Die einfachste und wohlfeilste Maschine zu diesem Zweke wäre ein gewöhnlicher, aber sehr großer Radventilator, oder eine sogenannte Windtrommel. Wirksamer u. vortheilhafter in Hinsicht aus Kraftersparniß wäre ein hydrostatisches Gebläse mit zweyen wechselweise auf und niedergehenden hölzernen Kasten von sehr großen Dimensionen, mit weiten Ventilen und Luftkanälen, dessen Betrieb keine große Kraft erfordern würde, da die Luft nur auf einen sehr geringen Grad komprimirt werden darf.

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