Titel: Nasmyth's direct wirkender Dampfhammer.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. XXIV. (S. 101–106)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088024

XXIV. James Nasmyth's direct wirkender Dampfhammer.

Aus dem Civil Engineer and Architects' Journal. Febr. 1843, S. 40.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Eine Eigenthümlichkeit des Schmiedeisens, seine Unschmelzbarkeil, wurde die Anwendung desselben sehr beschränken wegen der Schwierigkeit, ihm eine gewisse Form zu geben; durch eine andere Eigenschaft aber, seine Schweißbarkeit, wird die ihm fehlende Schmelzbarkeit des Gußeisens mehr als ersezt; da es überdieß außerordentlich hämmerbar ist, so daß es unter Mitwirkung der Hize in jede beliebige Form geschmiedet werden kann, so ist unsere Bewältigung desselben nur von unseren Mitteln bedingt, die gehörige Kraft anzuwenden, und zwar durch Druk, wie beim Walzen, oder durch Schläge, wie beim Schmieden mit dem Hammer; lezteres Verfahren ist bei weitem das wichtigste, nicht nur, weil es uns in den Stand sezt, den Schmiedeeisenmassen die gewünschte Gestalt zu geben, sondern auch weil, wenn das Hämmern mit der erforderlichen Kraft geschieht, während das Eisen in der Schweißhize ist, die Wirkung desselben die Qualität des Eisens in Betreff seiner Zähigkeit und folglich seiner Fähigkeit, Anstrengungen auszuhalten ohne zu |102| brechen, um Vieles verbessert; diese Zunahme an Kraft rührt von der dadurch bewirkten innigeren Berührung oder Vereinigung der Eisentheilchen in Folge der vollständigeren Hinaustreibung aller jener Unreinigkeiten her, welche außerdem durch Auseinanderhalten der Eisentheilchen oder Fasern seine Kraft so schwächen. Es ist dieß einer der vielen wichtigen Gründe, welche es wünschenswerth machen, die Mittel zu besizen, das in der erforderlichen Schweißhize befindliche Eisen, welche Größe und Gestalt das fragliche Stük auch haben mag, mit der gehörigen Kraft zu hämmern.

Der große Erfolg, welchen die Anwendung der Dampfmaschine zur transatlantischen Schifffahrt etc. hatte, veranlaßte Bestellungen von Schmiede-Arbeiten, wie Ruderräderwellen, Kurbeln etc., deren Ausführung die Mechaniker in nicht geringe Verlegenheit versezte, indem dieselben jezt von solchen Dimensionen verlangt werden, daß die Kraft und Mächtigkeit der größten Schmiedehämmer beinahe nicht mehr dazu ausreicht.

Schon lange fühlte man, daß man sich bei den Schmiedehämmern bereits einer Gränze genähert habe, sowohl wegen der großen Schwierigkeiten und Kosten des gewöhnlichen Verfahrens, als auch weil so enorme Schmiede-Arbeiten häufig den Mechanismus zerstören und ein unvollkommenes Product nicht selten die Folge der unzureichenden Kraft der gewöhnlichen Hämmer ist. Der Fehler lag immer in dem Constructionsprincip der Maschinerie. Diese Uebelstände traten mit jedem Versuche, den Apparat zu vergrößern, in der Absicht, ihn dadurch zur Bewältigung des in den Dimensionen ebenfalls wachsenden Schmiedestüks geeigneter zu machen, auffallender hervor.

Um diese Fehler im Princip zu beseitigen und einen Hammer zu construiren, welcher auf die einfachste Weise beim Schmieden der größten Stüke alles nur zu wünschende, und zwar viel zwekmäßiger, vollkommener und wohlfeiler leistet, erdachte ich meinen direct wirkenden Dampfhammer, der meine sanguinischsten Erwartungen von seinen Vorzügen erfüllte und dessen Beschreibung hier folgt.

Um dem mit dem Gegenstande nicht ganz vertrauten Leser seine Vorzüge vor dem Hammer gewöhnlicher Construction recht einleuchtend zu machen, verweise ich auf die Abbildung Fig. 59, welche einen Schmiedehammer gewöhnlicher Construction der größten und besten Art vorstellt. Nach der Zeichnung ist dieß ein vollkommener sogenannter Siebentonnenhammer und folglich (sofern es seine Construction gestattet) zur Ausführung der größten Arbeiten geeignet. Eine allen diesen Hämmern gemeine Haupteigenschaft ist, daß die Kraft, durch welche sie steigen und fallen und so auf das auf dem |103| Amboß befindliche Arbeitsstük Schläge geben, in einer rotirenden Bewegung besteht, die von der geradlinig wiederkehrenden Bewegung des Dampfmaschinenkolbens ausgehend, durch Wellbäume, Räder etc. bis zum Hammer fortgepflanzt und zulezt durch Hebling und Däumling D wieder in ihre ursprüngliche Form zurükversezt wird. Was wird aber dabei gewonnen, daß wir unsere Kraft einen solchen Weg zu ihrem Ziele zu machen zwingen? Offenbar nichts; die Nachtheile davon aber sind zahlreich und groß. Erstens geht durch die unvortheilhafte Umgestaltung der Kraft viel davon verloren, dann erheischt die Aufstellung der ganzen Maschinerie einen großen Raum, und überdieß darf man wegen der starken Erschütterungen einen kostspieligen Grundbau nicht scheuen.

Die Wirkung eines solchen Aufwerfhammers, wie in Fig. 59 betreffend, besteht ein großer Fehler im Princip darin, daß wenn er ein dikes Stük hämmern soll, dadurch, daß dieses den größten Theil des freien Raums zwischen der Amboßfläche und dem Hammerhelm einnimmt, ein nur schwacher Schlag erhalten wird, ein starker Schlag hingegen beim Hämmern eines kleinen oder dünnen Arbeitsstüks; gerade das Gegentheil von dem, wie es seyn soll. Beim Bearbeiten großer Stüke ist dieß ein bedeutender Uebelstand, da der Natur der Sache nach hier die möglichst kräftigen Schläge vonnöthen sind. Die Folge davon ist, daß die Masse weder eine so gesunde wird, als erforderlich, noch in die rechte Gestalt gebracht werden kann, außer durch wiederholte Hizen, wodurch aber sehr viel Zeit und Eisen verloren geht, indem, ehe noch die beschränkten Hammerschläge die verlangte Veränderung der Gestalt hervorgebracht haben, die Schweißhize schon vorüber ist und alle Schläge nach derselben die Masse eher lokerer als fester machen. Ein anderer übler Umstand sind die sehr engen Gränzen des Raums zwischen dem Hammerhelm auf seinem höchsten Standpunkt und der Amboßfläche, wodurch es ganz unmöglich wird, eine Masse von einigermaßen bedeutender Breite oder Höhe in Arbeit zu nehmen; dazu kommt noch, daß die Bahn des Hammers mit der Oberfläche des Amboßes nicht parallel bleibt, wie aus der Zeichnung auch ersichtlich ist, aus welcher hervorgeht, daß der Hammerhelm radial zum Centrum S, Fig. 59, in welchem er sich bewegt, wirkt. Diesem Uebelstand kann zwar einigermaßen begegnet werden, indem man das Centrum S höher stellt; doch ist dieß nicht allein mit Schwierigkeiten verbunden, sondern läßt sich auch nur zwischen den Hizen bewerkstelligen.

Um nun allen diesen Mängeln abzuhelfen, ersann ich meinen direct wirkenden Dampfhammer, welcher in einer seiner vielen Formen und Anwendungen in Fig. 60 abgebildet ist.

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Derselbe besteht aus einem gegen die gewöhnliche Stellung umgekehrten Dampfcylinder C; die Kolbenstange kommt nämlich unten aus demselben heraus; dieser Cylinder wird über dem Amboße K von zwei Ständern O, O erhalten; das Ende der Kolbenstange ist mit einem Gußeisenblok B verbunden, welcher bei seinem Herunterfahren von eben gehobelten, an den Rand jedes Ständers angegossenen Rippen geleitet wird. Dieser gußeiserne Blok ist der Hammer oder schlagende Theil des Apparats, während der Cylinder mit seinem Kolben und der Kolbenstange auf die einfachste Weise und in gerader Richtung die Kraft liefert, wodurch der Schlagblok B in die Höhe gehoben wird. Die Schwere bewirkt die niederwärts gehende Bewegung in directester Weise. Um diesen Dampfhammer in Thätigkeit zu sezen, wird Dampf von solcher Spannung, daß er, auf die Unterseite des Kolbens wirkend, das Gewicht des Blokes B etwas23) mehr als aufhebt, aus einem geeigneten Kessel (welcher in einem passenden Raume des Hauses angebracht wird) durch die Röhre P in das Ventilgehäuse geleitet, in welchem ein höchst einfaches Schieberventil thätig ist. Ist das Ventil offen, so kann der Dampf auf die Unterseite des Kolbens drüken, und der Blok B steigt auf eine beliebige Höhe (innerhalb der Gränzen der Cylinder-Länge). Der Hebel E wird nun in entgegengesezter Richtung bewegt, wodurch nicht nur kein Dampf mehr zutreten kann, sondern auch dem eingetretenen durch die Röhre L der Austritt gestattet wird; im Augenblik, wo dieß geschieht, sinkt der Blok B mit aller Kraft seines Gewichts und seiner Fallhöhe und entladet seine volle Stoßkraft auf das auf dem Amboß befindliche Arbeitsstük. Die Kraft eines solchen Hammers ist nur von der Größe, die man ihm geben will, bedingt.

Dieser so kräftig wirkende Hammer liefert zugleich ein Beispiel, wie man die Dampfkraft in der Gewalt hat, denn wenn man eine Abwechselung in der Intensität der Schläge vom leisesten, eine Nuß knakenden, Stoß bis zum fürchterlichen Schlag hervorbringen will, braucht man nur der Ventilstange eine verhältnißmäßige Bewegung zu geben, und indem man so den Austritt des Dampfes regulirt, kann der Blok allmählich heruntergelassen werden, wie ein Schiebfenster, auch sein Herunterfallen jeden Augenblik und auf jeder Stelle eingehalten, und er auf dieser Stelle, so lange man will, erhalten werden; andererseits kann durch gehörige Regulirung des Dampfzutritts der Blok auf jede beliebige Höhe von der Amboßfläche |105| oder der Oberfläche des Arbeitsstüks hinweggehoben und auf diese Weise die Schnelligkeit der Schläge regulirt werden.

Die Gestalt und Anordnung des Dampfhammers wie in Fig. 60, sind nach der bisherigen Erfahrung die zwekmäßigsten. Der Abstand zwischen den Ständern O, O in der Zeichnung läßt 12 Fuß freien Raum, nämlich 6 Fuß auf jeder Seite vom Mittel des Amboßes und 6 Fuß nach Oben zu. Doch kann dieses Verhältniß nach Belieben abgeändert werden. Der Raum auf jeder Seite des Amboßes, vorn und hinten, ist frei von jeder Maschinerie und erleichtert daher auf jede Weise die Einführung und Handhabung des Arbeitsstüks.

Der verhältnißmäßig kleine Raum, welchen die ganze Vorrichtung des Dampfhammers einnimmt, kann durch einen Blik auf die Zeichnung Fig. 60 im Vergleich mit der gewöhnlichen Vorrichtung Fig. 59, beurtheilt werden. Hätte ich die Ständer in der Zeichnung Fig. 60 in der Seitenansicht dargestellt, so würde der Unterschied noch mehr in die Augen springen. Die Kosten der ersten Herstellung betreffend, muß jeder Sachverständige sogleich einsehen, welchen Vortheil hierin der Dampfhammer gewährt, abgesehen von seinen Vorzügen und seiner größeren Dauerhaftigkeit; er ist wirtlich so einfach, daß nicht leicht eine Störung eintreten kann. Eine Hauptursache seiner Dauerhaftigkeit ist die Art, wie der Blok aufgehoben wird, nämlich mittelst des zusammendrükbarsten aller Körper, durch Dampf; für die Bearbeitung des Stabeisens wird durch diese Erfindung eine neue Epoche eintreten. Auf die Möglichkeit, das Eisen in allen beliebigen Dimensionen mittelst dieses Hammers zu schmieden, so wie auf die bessere Qualität desselben, welche dadurch erzielt wird, wurde oben schon aufmerksam gemacht. Besonders aber verdient erwähnt zu werden, welchen Einfluß dieses Verfahren auf die Güte der Dampfkesselplatten u. dergl. hat, welche ganz davon abhängt, wie das Eisen, aus welchem sie gewalzt werden, im ursprünglichen Schweißproceß zu einer vollkommen dichten Masse bearbeitet wurde. Neun Zehntheile der Fehler dieser Dampfkesselplatten, welche schon so unselige Folgen herbeigeführt haben, namentlich Fehler durch Blasen, entstanden durch unvollkommene Verdichtung in Folge der unvollkommenen Methoden beim Hämmern der ursprünglichen Masse zu einem wahrhaft festen Blok, während wir jezt im Stande sind alle Schlake herauszutreiben, welche sich außerdem zwischen die Fasern der einzelnen zusammengeschweißten Bündel hinein lagert. Eben so vortheilhaft ist der Dampfhammer für die Verfertigung guter Anker.

Fig. 61 zeigt die Anwendung des Hammers A zum Schmieden einer auf dem Amboß oder Blok B liegenden eisernen Stange, und zwar eines selbst wirkend gemachten Dampfhammers; wenn die Anschläge |106| D, D nämlich mit dem Stifte am Bloke E in Berührung kommen, wird das Dampfventil C entweder geöffnet oder geschlossen.

Fig. 62 zeigt die Anwendung des Dampfhammers zum Austreiben von Kesseln, Pfannen etc. Der Hammer M geht in den Führungen P, P, welche mittelst der Stangen R an dem oberen Balken hängen. Wenn der Arbeiter den Hebel N herabzieht, öffnet sich das Ventil, so daß der Dampf den Kolben und folglich den Hammer heben muß.

Es versteht sich, daß durch einen einzigen Dampfkessel jede Anzahl von Dampfhämmern in Bewegung gesezt werden kann, indem der Dampf jedem nur durch Röhren zugeführt zu werden braucht; in den meisten Eisenschmieden ist die sonst verloren gehende Hize mehr als hinreichend, um den Dampf zu liefern.

Bridgewater Foundry, Patercroft, 17. Jan.

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Ungefähr um 5 bis 6 Proc. mehr Druk, als den Blok aufwiegen würde, genügt, um den Blok gehörig in die Höhe zu treiben.

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