Titel: Lingke, über die Benutzung der Gutta-percha zur Kolbenliederung für Kunstsätze.
Autor: Lingke, A. F.
Fundstelle: 1848, Band 109, Nr. LVIII. (S. 338–343)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj109/ar109058

LVIII. Ueber die Benutzung der Gutta-percha zur Kolbenliederung für Kunstsätze; von A. F. Lingke in Freiberg.

Aus dem polytechn. Centralblatt, 1848, 16te Lief.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Die Verarbeitung der Gutta-percha zu Treibriemen, Wasserröhren u. dgl. mehr, veranlaßte mich, schon gegen das Ende des vorigen Jahres einige Versuche über deren Anwendung zur Kolbenliederung für Wasserpumpen anzustellen. Das Gelingen der ersten Proben, die ich allerdings nur im Kleinen auszuführen im Stande war, ließ mich hoffen, die Gutta-percha wohl auch zur Kolbenliederung für Kunstsätze mit Vortheil anwenden zu können.

Nach eingeholter Genehmigung des königl. hohen Oberbergamts in Freiberg, habe ich die betreffenden Versuche zu Anfang Februar d. J. auf dem siebenten Lichtloch des Rothschönberger Stollns begonnen und bis jetzt ununterbrochen fortgesetzt.

Das Resultat derselben glaube ich der Oeffentlichkeit um so mehr übergeben zu dürfen, als der Gewinn, der sich hiebei jetzt schon herausstellte, ein nicht unbedeutender zu nennen ist.

Das Kunstgezeug auf genanntem Lichtloch hat bis jetzt 11 Saugsätze von 80 Met. gesammter Hebungshöhe mit 12¾ Bergzoll (2 Met. = 7 Fuß Vergmaaß) weiten, unausgebohrten Kolbenröhren und ist zeither mit ledergeliederten Stulpkolben versehen gewesen.

Die Fertigung neuer Liederungen aus Gutta-percha unternahm ich bis jetzt entweder aus neuer Masse, in Form von entsprechend breiten und die gehörige Stärke besitzenden Triebriemen oder aus gänzlich niedergeführten Liederungen durch Zusammenschweißen.

Nachdem ich anfangs durch Proben die entsprechende Form der Liederung, d. h. die gehörigen Stärken, den Sturz, sowie die nöthige Breite derselben ausgemittelt hatte, ließ ich zur Herstellung der Ringausschnitte, welche durch Zusammenschweißen der beiden Enden den Stulp geben, eine Art Lehre fertigen, in welcher die erweichte Guttapercha mittelst einer beschwerten eisernen faßförmigen Walze durch angebrachte Leitschienen nicht nur in der gehörigen Stärke, sondern auch in richtiger Gestalt ausgewalzt wird. Ist diese Lehre sowie die Walze etwa bis zu 40° R. erwärmt, die Gutta-percha-Masse aber in kochendem Wasser gehörig erweicht, so wird, wenn man selbige naß auswalzt, die |339| Herstellung solcher Streifen zu Liederungen in kurzer Zeit bewerkstelligt werden.

Die Verbindung beider Enden erfolgt durch stumpfes Zusammenstoßen, nachdem sie durch die strahlende Wärme eines mattglühenden Eisenstücks so weit als nöthig erweicht wurden.

Die Befestigung der Stulpe aus Gutta-percha auf das Kolbenklotz erfolgt dadurch, daß man sie auf dasselbe aufsteckt, anzweckt und den Schirrring darüber treibt. Diese Befestigung ist genau dieselbe wie die der Lederstulpe; jedoch haben sich in Bezug auf Befestigung der Gutta-percha-Stulpe gegen Lederstulpe folgende Vortheile herausgestellt.

Steckt man nämlich den Gutta-percha-Stulp, als schon gebildeten Ring auf das Kolbenklotz, bevor er vollständig erkaltet ist, so wird sich einestheils diese Arbeit sehr leicht ausführen lassen, anderntheils wird sich aber auch der Stulp, nachdem er völlig abgekühlt, so dicht und fest an das Kolbenklotz anschließen, daß zur Befestigung nur höchstens die Hälfte der Kolbenzwecken vollkommen ausreichend sind, welche für einen Lederstulp nöthig seyn würden.

Zur größern Sicherheit der Verbindungsstelle des Stulpes fand ich es für zweckmäßig, auf der innern Seite derselben einen schmalen Streifen Gutta-percha aufzuschweißen, aber so, daß dadurch die regelmäßige Gestalt des Stulpes nicht gestört wird.

Niedergeführte Liederungen, nämlich solche, die durch längern Gebrauch an der obern Kante zu dünn, mithin auch gegen die Kolbenröhre zu klein geworden sind, lassen sich durch Aufschweißen eines 3/16 Zoll dicken und 1¾ Zoll breiten Strebriemens sehr schnell wieder hrrstellen, ohne nöthig zu haben, die Liederung vom Kolbenholz abzunehmen.

Das Aufschweißen geschieht ebenfalls am besten mittelst schwach glühenden Eisens, welches in die Nähe der Liederung und des aufzulegenden schmalen Treibriemens so lange gehalten wird, bis die nöthige Erweichung beider eintritt; durch nicht zu starkes Aneinanderdrücken der beiden Theile an den erwärmten Stellen wird die Verbindung vollständig erfolgen.

Da übrigens die Erwärmung bei dieser Arbeit immer nur auf eine Länge von 6–8 Zoll vollständig erfolgen kann, hat man Sorge zu tragen, keine Stelle, bevor sie hinreichend erweicht ist, anzudrücken, sowie jede Ueberhitzung zu vermeiden.

Da dieses Wiederherstellen abgeführter Stulpe geschehen kann, ohne daß man sie vom Kolbenholz abnimmt, so wird hiedurch eine Ersparniß |340| von Kolbenhölzern erzielt, indem das öftere Abnehmen und Aufzwecken der Liederungen Ursache des Ausspringens der Kolbenhölzer ist.

Das Abschließen der Kolben erfolgt bei Gutta-percha-Liederungen vollkommener als bei den aus Leder gefertigten. Die bekannte Eigenschaft des Leders, im Wasser zu erweichen, verursacht, daß eine Lederliederung nach einiger Zeit ihre gehörige Form und Spannung verliert; hiedurch wird das dichte Anlegen und Abschließen in der Kolbenröhre nicht so möglich als es bei Gutta-percha-Liederungen erfolgt, die selbst im Wasser bis zu 25° R., auch wenn sie durch längern Gebrauch sehr dünn geführt sind, stets hinreichend elastisch bleiben und ihre gehörige Form behalten.

Um ihre Elasticität und dadurch das Abschließen der Kolben noch vollkommener zu erreichen, habe ich die Stulpe gegen früher in so weit verändert, daß ungefähr die untere Hälfte der Breite derselben nur höchstens halb so stark ist als die obere; jedoch so, daß die Stärken allmählich ineinander übergehen. Der Durchschnitt eines in der Weise gefertigten Stulpes würde wie Fig. 10 erscheinen.

Bei 12¾ Zoll oder 301 Millim. weiter Kolbenröhre habe ich bis jetzt dem Stulpe bei einer Breite von 4½ Zoll (107 Millimet.) oben 7 Millim. und unten 3 Millim. Dicke gegeben und hiebei die erwünschten Resultate erhalten.

Um den Stulpen den angegebenen Querschnitt zu geben, wurde die oben erwähnte eiserne Lehre nebst Walze in der Form angewendet, wie es aus Fig. 11 zu ersehen ist.

Die größere Elasticität hat noch den Vortheil, daß beim Niedergang des Kolbens die Wasser nicht bloß durch die Ventilöffnung, sondern auch zwischen Kolbenrohr und Kolben über denselben treten, wodurch der Widerstand, den die Wasser dem Niedergange des Kolbens entgegensetzen, nicht unbedeutend herabgezogen werden muß.

Einen fernern Hauptvortheil gewähren die Gutta-percha-Stulpen dadurch, daß die Kolbenreibung sehr vermindert wird. Denn einestheils ist vorauszusetzen, daß bei der fettigen Beschaffenheit der Guttapercha der Reibungscoefficient derselben auf Eisen mit Wasser viel kleiner ist als der des nassen Leders auf Eisen; anderntheils aber auch, wie aus der oben beschriebenen Form dieser Stulpe Fig. 12 zu ersehen, ist die Berührungsfläche derselben mit der Kolbenröhre, mithin auch der Druck, mit welchem die Stulpe gegen die Kolbenröhre wirken, kleiner wie bei Lederstulpen, und sonach auch die Kolbenreibung eine geringere im Vergleich zu der von Lederstulpen.

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Während nun bei Lederstulpen nach einigem Gebrauch — weil sie im Wasser bald weich werden — die Berührungsfläche, folglich auch die Kolbenreibung größer wird, behalten die Gutta-percha-Stulpe ihre ursprüngliche Form auch im Wasser bei und die Kolbenreibung bleibt auch nach längerm Gebrauch eben so klein wie anfangs.

Endlich kann auch der Gutta-Percha-Stulp wegen seiner mehr erwähnten Steifigkeit sich nicht, wie es bei Lederstulpen bisweilen vorkommt, umschlagen und zwischen Kolben und Kolbenröhre legen.

Zum Beweis, daß Gutta-Percha-Stulpe mit geringerer Reibung gehen, dabei aber besser abschließen als Lederstulpe, führe ich hier nur wenigstens folgende Thatsache auf: Nach einer Beobachtung zur Zeit als sämmtliche Kolbenliederungen von Leder waren, machte das Kunstgezeug bei niederm Wasserstand 4½ Spiele in der Minute; nachdem ich vier solche Kolben gegen vier mit Gutta-percha geliederte ausgewechselt hatte, machte es bei gleicher Menge Aufschlagwasser in der Minute 5½ Spiele, wobei die Sätze voller gossen als vorher. Seitdem sämmtliche Kolben Gutta-percha-Liederungen haben, sind 2½ Spiele in der Minute ausreichend, die Wasser zu halten.

Das bessere Abschließen, verbunden mit der geringern Reibung so geliederter Kolben, führt eine bedeutende Erhöhung des Wirkungsgrades vom Kunstgezeug herbei.

Die Dauer solcher Kolbenliederungen ist, seitdem dieselben elastischer gefertigt werden, gegen die der Lederliederung im Durchschnitt mindestens die zwölffache. Während z. B. Liederungen von Leder auf den Senksatz fast nie länger als 24 Stunden durchschnittlich gegangen sind, haben Gutta-percha-Liederungen daselbst 113, 196, 251 Stunden und darüber, ja sogar zwei über 600 Stunden gehalten, ohne einer Reparatur zu bedürfen. Ferner sind vom 8. bis 13. Mai auf den 3ten, 4ten, 6ten, 7ten und 8ten Satz neue Versuchskolben aufgesteckt worden, welche eben so wie die, deren Liederungen am 9. Februar durch Aufschweißen eines schmalen Treibriemens reparirt wurden, sämmtlich noch den 20. Julius in Gang waren.

In Beziehung auf die Kosten beider Liederungsarten theile ich nur folgendes mit:

Aus den mir vorgelegenen Tabellen ersah ich, daß für 10 Sätze in 13 Wochen 74 Zollpfund Leder verarbeitet und daraus 26 Kolben neu eingeschirrt (neue Liederungen) und 45 Kolben geliedert (reparirt) wurden.

Diese 71 Kolbenliederungen aus Leder kosteten (ohne Kolbenzwecken) nebst Arbeitslohn 36 Thlr. 23 Ngr.

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Hienach beträgt also der Liederungsaufwand für ein halbes Jahr auf 10 Sätze ungefähr 72 Thlr.

Dagegen ergaben die Versuchstabellen, daß auf dieselbe Zeit und gleiche Anzahl Sätze, die Kolben mit Gutta-percha zu liedern nur 20 bis 24 Thlr. kosten, den Preis der Gutta-percha zu 29 Ngr. 5 Pf. pro Pfund (Handelsgewicht) berechnet.

Der Ausfall des Gewinnes wird unbedingt bedeutender werden, sobald nur dieses Liederungsmaterial direct und in größeren Quantitäten bezogen, überhaupt die Einrichtung zur Fabrication solcher Liederungen vortheilhafter hergestellt würde, als es bis jetzt bei diesen Versuchen geschehen konnte.

Ferner ist auch die geringere Abnutzung der Kolbenröhren ein wesentlicher Vortheil, den die Gutta-percha-Liederungen gewähren.

Betrachtet man eine Kolbenliederung von Leder, nachdem sie nur 6 Stunden in einem Senksatz eines im Absinken begriffenen Schachtes gegangen ist, so gewinnt man bald die Ueberzeugung, daß der in das Leder festgesetzte feinere und gröbere Sand eine Kolbenröhre bedeutend angreifen muß; da aber Sand in Gutta-percha nicht eindringt, noch Weniger sich festsetzt, so ist wohl hiedurch das geringere Ausschleifen der Kolbenröhren hinlänglich erklärt; denn wenn auch Sandkörner zwischen Liederung und Kolbenröhren gerathen, wie es namentlich bei Senksätzen der Fall ist, so werden doch diese Sandkörner bei jedem Niedergange des Kolbens von dem zwischen Kolben und Kolbenröhre hindurchgehenden Wasser mit Leichtigkeit weggespült.

Niedergeführte Lederliederungen sind ganz werthlos, niedergeführte Liederungen aus Gutta-percha hingegen lassen sich ohne große Mühe zu neuen durch Zusammenschweißen verwenden. Zwei ganz abgeführte Liederungen lassen sich in 2¾ Stunden zu einer neuen umarbeiten, einschließlich der Befestigung auf das Kolbenklotz.

Ein neuer Stulp oder eine neue Kolbenliederung von Gutta-percha nach den oben angegebenen Maaßen wiegt 0,84–0,94 Zollpfund, ein Lederstulp von gleicher Größe aber 1,5–1,8 Zollpfund. Für die Fertigung des erstern kann der Arbeitslohn in Bezug auf die erforderliche Arbeitszeit, zu 2½–2¾ Stunden, nicht höher als 3 Ngr. gerechnet werden; hingegen beträgt hier der Arbeitslohn für einen neuen Lederstulp 4 Ngr. 2 Pf. Noch größer ist der Unterschied des Arbeitlohnes für Reparaturen beider Arten Liederungen. Während einen Lederstulp |343| durch Auflegen eines neuen Streifens oder Ringes von Leder herzustellen 2 Nr. 6 Pf. kostet, kann die Reparatur eines Gutta-percha-Stulpes höchstens mit 1 Ngr. 2 Pf. Arbeitslohn bezahlt werden, da kaum mehr als eine halbe Stunde Zeit erforderlich wird, einen schmalen Treibriemen auf einen niedergeführten Stulp aus Gutta-percha zu schweißen.

Stellt man die Vortheile, welche Gutta-percha-Liederungen gegen Lederliederungen gewähren, nochmals zusammen, so erhält man folgende:

1) leichtere Fertigung neuer, sowie schneller Herstellung der niedergeführten Liederungen;

2) billigere Befestigung derselben auf das Kolbenholz, sowie Ersparung an Kolbenhölzern selbst;

3) vollkommeneres Abschließen der Kolben;

4) geringere Kolbenreibung; woraus

5) eine bedeutende Erhöhung des Wirkungsgrades vom Kunstgezeug hervorgeht;

6) eine mindestens zwölffache Dauer;

7) geringere Abnutzung der Kolbenröhren und endlich

8) die Benutzung der gänzlich niedergeführten Liederungen zu neuen.

Diese genannten Vortheile dürften wohl eine allgemeinere Einführung der Gutta-percha-Liederung der Kolben bei Kunstsätzen wünschen lassen.

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