Titel: Pearce's Verbesserungen an dem Dampfhammer.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1856, Band 142, Nr. LXI. (S. 247–253)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj142/ar142061

LXI. Verbesserungen an dem Dampfhammer, von John Ch. Pearce auf den Bowling-Eisenwerken zu Yorkshire.

Aus dem London Journal of arts, Juli 1856, S. 9.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Diese Erfindung, welche am 13. Januar 1855 in England patentirt wurde, betrifft mehrere mechanische Einrichtungen zur Bearbeitung des Eisens, nämlich 1) eine neue Form des Dampfhammers; 2) eine Pumpe zur Speisung der Dampfhammerkessel; 3) die Entfernung des Condensationswassers aus der Dampfröhre eines Stempelhammers, wenn die Röhre irgendwo tiefer niedergeht als zum Dampfkessel oder Hammercylinder; 4) endlich die Regulirung des Dampfdrucks zum Betriebe eines Dampfhammers.

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Fig. 20 ist eine theilweise Frontansicht des verbesserten Dampfhammers. Fig. 21 ist ein horizontaler Durchschnitt desselben, nach der Linie A, B, in Fig. 20; und Fig. 22 ist ein senkrechter Durchschnitt durch die Mitte der Ventile, welcher auch einige der Ventilverbindungen, hinter dem Hammer gesehen, zeigt. C, C sind die Hauptständer, welche in gewöhnlicher Weise durch Schraubenbolzen mit der Fundamentplatte verbunden sind. D ist der Dampfcylinder, welcher senkrecht zwischen die parallelen Wangen der Hauptständer festgeschraubt ist; E ist der Hammerblock; F, F sind die parallelen Leitplatten, welche in die V-Falzen in den Seiten des Hammerblocks treten und mit den Ständern durch Schraubenbolzen fest verbunden sind. H, H sind Keilbolzen zum Adjustiren der Leitplatten. I ist der Kolben, welcher an dem untern Ende der Kolbenstange angebracht ist, die durch die Stopfbüchse im Cylinderdeckel geht und an ihrem obern Ende mit dem starken vorspringenden Arm des Hammerblocks mittelst eines Halses und einer Mutterschraube K verbunden ist; letztere wird durch einen Schließkeil L am Losziehen gehindert. Unter der Mutterschraube sind einige Lagen von Leder, vulcanisirtem Kautschuk oder Kork angebracht, um die Wirkungen der Stöße zu vermindern. M ist die Ventilbüchse, welche am untern Theil des Cylinders angebracht ist und zwei Kolbenventile enthält. N ist die Dampfröhre und O die Entleerungsröhre, welche mit dem obern Theil des Cylinders durch den Hals P in Verbindung steht. Der Schmied hat mittelst des Hebels S, der durch die Welle U und den Hebel V mit dem Handventil T verbunden ist, durch welches man die Oeffnungen für das Ein- und Ausströmen des Dampfes reguliren kann, den Hammer vollkommen in seiner Gewalt und kann die Kraft der Schläge, die Länge des Hubes und die Schnelligkeit der Bewegung mit Leichtigkeit und Genauigkeit bestimmen.

Wenn die Beschaffenheit des auszuschmiedenden Stückes eine Reihefolge von gleichen Schlägen erfordert, so wird eine selbstwirkende Ventilbewegung in Betrieb gesetzt. Dieselbe kann auf verschiedene Weise construirt seyn, je nach der Form des Gerüstes, der Art der angewendeten Ventile und dem Zweck, zu welchem der Hammer benutzt werden soll. Die in den Figuren 20, 21 und 22 dargestellte Bewegungsvorrichtung entspricht allen gewöhnlichen Zwecken und besteht aus der senkrechten Welle W, welche oben und unten in Pfannen, die im Gerüst angebracht sind, läuft. An dieser Welle sind zwei Hebel X und Y angebracht und zwar ist der letztere festgekeilt, während der erstere auf- und niedergeschoben werden kann, wozu er mit einem Schuh Z versehen ist, der eine Kurbel und ein Getriebe enthält, welches in eine Zahnstange greift, die an der Seite der Welle angebracht ist.

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Mittelst dieser Vorrichtung kann nun der Hebel leicht höher oder niedriger gestellt und dann durch eine mit einem Gewicht versehene Sperrung in jeder beliebigen Stellung erhalten werden. Ein dritter Hebel a, der sich um einen, an dem Gerüst angebrachten Knauf dreht, ist an dem einen Ende mit dem Hebel Y verbunden und zwar mittelst des Gelenkes b, während sein anderes Ende in den Fuß c der Ventilspindel paßt. Das äußere Ende dieser Ventilspindel wird von der Hülse d getragen, zwischen welcher und dem Hebelfuß eine Spiralfeder e befindlich ist, um das Ventil vorwärts zu treiben. Wenn das selbstwirkende Ventil durch die Feder vorwärts gedrängt wurde, so steht der Canal h zur Admission des Dampfes in den Cylinder offen, dessen Einwirkung auf die untere Fläche des Kolbens den Hammer hebt, bis der geneigte Vorsprung i an der Seite des Hammerblocks, indem er mit der Rolle am Ende des Hebels X in Berührung tritt, das Ventil r umkehrt, so daß der Dampf entweichen kann. Der Hammer fällt dann nieder und das Ventil wird durch die Einwirkung der Feder e wieder geöffnet, so daß der Dampf in den Cylinder strömen kann. Die Stellung des Hebels X bestimmt die Größe des selbstwirkenden Hubes des Hammers; derselbe kann nach Belieben größer oder kleiner gemacht werden, indem man die Stellung des Hebels mittelst der oben beschriebenen Handkurbel Z verändert. Bei dem hier beschriebenen selbstwirkenden Betriebe wird der Hammer verhindert mit seiner vollen Kraft auf das zu bearbeitende Stück zu fallen, was durch das Einströmen von Dampf unter dem Kolben bewirkt wird, indem dann der Dampf den Schlag wie ein Kissen mildert. Zu dem Ende wird das Ventil r in seiner den Dampf auslassenden Bewegung aufgehalten, während der Hammer niederfällt; dieß wird mittelst des Hebels k bewirkt, welcher das emporgerichtete Ende des Hebels m am Fuß der Welle mit Zahnstange festhält. Der Einklinkhebel k ist an der senkrechten Spindel n angebracht, überdieß sind an derselben zwei Hebel angebracht um die parallele Stange o und den Federhebel p zu führen. Von der Seite des Hammers springt ein Hebel q von ungleichem Gewicht hervor, dessen Moment an dem Hammer beim Niedergange plötzlich aufgehalten wird, wodurch das äußere und leichte Ende veranlaßt wird gegen die Kante der parallelen Stange o zu streifen, so daß die Sperrung k ausgehoben und der Hebel m gelöst wird. Das Ventil r wird dann durch Einwirkung der Spiralfeder sofort gehoben, es tritt Dampf unter den Kolben, der den Hammer hebt, bis der geneigte Vorsprung i durch seine Einwirkung auf die Seite des Hebels X das Ventil umkehrt, in welcher Stellung es durch den Klinkhebel k während des Niederfalles des Hammers erhalten wird, nach dessen Beendigung |250| der Momenthebel q, indem er gegen die Stange o stößt, die Klinke k aushebt, die Oeffnung des Dampfventils bewirkt und so die Operation wiederholt. Die Bewegung zur Bestimmung der Stärke der Schläge wird mittelst des Handhebels S² in oder außer Wirkung gesetzt. Derselbe wirkt lose auf dem Schieber der Handventil-Welle U und hat an seinem kürzern Ende eine solche Form, daß er den Federhebel p seitwärts drücken kann, wie man in Fig. 21 sieht.

Fig. 22 zeigt das selbstwirkende Ventil r geöffnet, so daß Dampf zu dem Cylinder durch die Oeffnung h strömen kann, welche der einzige Verbindungsweg zwischen dem Raum unter dem Kolben und der Ventilbüchse ist. Ehe aber der Dampf diese Oeffnung erreichen kann, ist es nothwendig das Handventil T zu öffnen, was von dem Maschinenwärter oder Schmied mittelst des Handhebels S in schon beschriebener Weise bewirkt wird. Beide Ventile vermögen den Cylinder zu entleeren, und in Folge der eigenthümlichen Anordnung der Oeffnungen stehen sie, in Beziehung auf den Dampfdruck, vollkommen im Gleichgewicht. Das Innere des Ventilkastens hat eine solche Stellung zu dem Dampfcylinder, daß das Condensationswasser durch die mit den Oeffnungen x, x verbundene verzweigte Röhre vollständig abgeleitet wird. Diese Oeffnungen befinden sich am Boden der Ventilbüchse und dienen auch zur Ausgleichung des Drucks an den entgegengesetzten Enden der Ventile.

Der Hammerblock wird auf seinem senkrechten Laufe durch zwei starke Rippen geführt, von denen an der Seite eines jeden Cylinders eine angebracht ist. Die Ventilbüchse ist an der hintern Seite des Hammers angebracht und durch Zweigröhren mit beiden Cylindern verbunden. Von dem obern Theile der Ventilbüchse gehen die Dampf- und Auslaßröhren aufwärts, und letztere ist durch Zweigröhren mit dem obern Theil eines jeden Cylinders verbunden. Diese Anordnung, welche zu den schwersten Arbeiten zweckmäßig ist, erfordert in den meisten Fällen die selbstwirkende Ventilbewegung nicht, indem in den gewöhnlichen Fällen das Regulir- oder Handventil hinreicht. Als Schutz gegen die Möglichkeit, daß die Kolben gegen die Cylinderdeckel stoßen, wenn zufällig die Dampföffnung zu lange offen bleibt, sind die Oeffnungen in den oberen Theilen der Cylinder welche mit der Auslaßröhre verbunden sind, unter den Cylinderdeckeln in einer Entfernung angebracht, welche etwa die doppelte Dicke der Kolben beträgt, so daß, wenn die Kolben zu weit aufwärts getrieben werden, der Dampf ausströmt, ehe sie die Deckel erreichen. Außer der so bewerkstelligten Ausströmung des Dampfes wird die aufwärts gehende Bewegung des Hammers noch durch die zwischen Kolben und Cylinderdeckel zusammengepreßte Luft aufgehalten, welche nicht entweichen kann.

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Fig. 23 ist eine vordere Ansicht und Fig. 24 ein Durchschnitt der verbesserten Pumpen zur Kesselspeisung. A ist der Dampfcylinder und B, B sind die Pumpencylinder – und alle drei sind aus einem einzigen Stück gegossen und mit Bolzen auf der Sohlplatte C festgeschraubt. Der Dampftaucherkolben D und die beiden Pumpenkolbenstangen E, E sind mit dem Querhaupt F so verbunden, daß sie zusammen arbeiten. G ist der Ventilkasten, welcher ein kleines cylindrisches oder Kolben-Schieberventil enthält, um Dampf in den mittlern Cylinder und aus demselben strömen zu lassen. An der Seite des Ventilkastens sind die Dampf- und die Auslaßröhre H und I angebracht und jede steht mit einem besondern Raum in Verbindung, der das Schieberventil umschließt, wie man bei a, a und c, c sieht. K ist das Speiseventil und L das Ausgußventil; ersteres ist mit dem Boden der Pumpencylinder durch die Zweigröhren M, M verbunden, und letzteres mit dem Deckel der Pumpencylinder durch ähnliche Röhren N, N. Diese Ventile sind auch in directer Verbindung mit dem Sauge- und dem Ausgußrohr, welche mit O und P bezeichnet sind. An dem Dampfcylinder sind zwei Arme angebracht, um welche die Hebel Q und R sich drehen, die durch die Stange S verbunden sind. An dem äußern Ende der Achse des Hebels Q ist ein anderer Hebel T angebracht, welcher mit der Ventilstange U verbunden ist. An einem Vorsprunge des Haupt-Querhauptes F ist die Steuerstange V aufgehängt, welche an ihrem unteren Ende die Steuerungswalze e bewegt, die in ihrer Bewegung durch die Stangen W, W geleitet wird. Läßt man nun Dampf ein, so geht er aus der Kammer a, a im Innern des Ventils abwärts und durch die Röhre X in den Cylinder A, und treibt den Taucher mit dem Querhaupt und den Pumpenkolben in die Höhe. Während der aufsteigenden Bewegung füllen sich die Pumpencylinder durch das Saugventil K mit Wasser, da unter den Kolben ein luftverdünnter Raum entstanden ist. Wenn der Taucher bis zu einer gewissen Höhe gestiegen ist, so hebt die Steuerungswalze e den Steuerhebel Q, und durch die erfolgte Umkehrung des Schieberventils kann der unter dem Taucher befindliche Dampf durch den Ventilraum c, c in die Exhaustionsröhre I strömen. Der Taucher und die beiden Pumpenkolben können nun durch ihr eigenes Gewicht sinken und während ihres Niederganges öffnen sich die Pumpenkolbenventile und das unter ihnen befindliche Wasser geht hindurch. Bei nahezu beendigtem Kolbenniedergange kommt die Steuerungswalze e mit dem Hebel R in Berührung, welcher gleichzeitig mit dem Hebel Q gehoben wurde; das Ventil öffnet sich also wieder und läßt Dampf unter den Taucher strömen u.s.f. Da nun die Pumpen vollständig gefüllt sind, so treibt jeder folgende Kolbenhub das über den |252| Kolben befindliche Wasser durch das Ausgußventil L, und zu gleicher Zeit gelangt ein frischer Wasserstrom durch die Saugröhre P unter die Kolben.

Bei einer andern Anordnung dieser Pumpe erhalten die Cylinder Taucher statt der gewöhnlichen Kolben, und das Saug- und Ausgußventil liegen in derselben Büchse, daher die oberen Röhrenverbindungen nicht erforderlich sind. Bei dieser, so wie bei der vorigen Anordnung saugt der Kolbenaufgang das Wasser an, aber bei der zweiten Einrichtung drückt der Kolbenniedergang das Wasser aus, weßhalb die Taucher ein bedeutendes Gewicht haben müssen und das Querhaupt in eine Büchse verwandelt wird, welche das hinzuzufügende Gewicht aufnehmen kann. Das Dampfventil und seine Röhrenverbindungen sind denen in Fig. 23 und 24 ähnlich, aber die Art der Bewegung des Ventiles ist etwas verschieden. Statt das Ventil, wie oben beschrieben, mittelst Steuerhebeln zu bewegen, gibt der hervorstehende Nagel an dem Querhaupt sofort der Ventilstange Bewegung, indem letztere mit einem Paare beweglicher Ringe versehen ist, auf welche ersteres einwirkt. Diese Ringe sind durch Druckschrauben an der Ventilstange befestigt und können so gestellt werden, daß man jede Länge des Zuges erhalten kann. Da die Ventilstange eine bedeutende Länge hat, so wird sie von einer senkrechten Stange geführt, welche auch zur Führung der Taucher dient. Die Beendigung des Niederganges wird durch einen Knaggen an dem Taucher bewirkt, der gegen einen der Ringe stößt, dessen Bewegung das Ventil zum Einlassen des Dampfes in den mittlern Taucher öffnet und auf diese Weise die Bewegung umkehrt. Auf gleiche Weise wird der Aufgang dadurch beendigt, daß ein Knaggen gegen einen obern Hals stößt, welcher das Ventil hebt und den Ausgangscanal öffnet u.s.w.

Fig. 25 ist ein senkrechter Durchschnitt eines verbesserten Wasserableitungsventils, um die Anhäufung von Wasser in der Dampfröhre zu verhindern. A ist ein Behälter mit Ein- und Auslaßröhren B und C; über der letztern, am Boden des Behälters, ist ein doppelsitziges Ventil D angebracht, dessen Spindel mit dem großen Schwimmer E versehen ist und durch eine Querstange F in den engen Raum G tritt, der am Deckel des Behälters befestigt ist. Das Gewicht des Schwimmers wird nicht von dem Ventil, sondern mittelst der Springfeder H und der Mutterschraube N von der Querstange F getragen. Das Condensationswasser fließt in den Canal B und sammelt sich im untern Theile des Behälters A, wie man bei W sieht, bis es den Schwimmer hebt und das Ausflußventil D öffnet, durch welches es abfließt.

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Fig. 26 ist ein Längendurchschnitt von einem verbesserten Druckregulator, um den Druck des Dampfes auf seinem Wege vom Kessel aus zu vermindern. A ist ein Gleichgewichts- oder doppelsitziges Ventil, dessen Spindel durch die Stopfbüchse B geht und mit dem kurzen Ende des Hebels C verbunden ist, dessen Drehpunkt sich in D befindet. In der Nähe des andern Endes dieses Hebels ist mittelst eines Nagels E der Taucher F angehängt, welcher durch eine Stopfbüchse G über der Dampfröhre geht. Der Hochdruckdampf, welcher aus dem Kessel durch die Dampfröhren strömt, tritt in den Regulator bei H, und nachdem er durch die Ventilöffnungen s, s gedrungen ist, treibt er den Taucher F in die Höhe, wodurch das Ventil theilweise geschlossen und das freie Durchströmen des Dampfes vom Kessel aus verhindert wird. Der Dampfdruck, welcher auf der Taucherseite des Ventils gleichartig erhalten werden muß, wird durch ein Gewicht W regulirt, wenn man es nicht vorzieht ein Federgewicht, wie an den Sicherheitsventilen der Locomotiven, anzuwenden. Ein zu starkes plötzliches Steigen des Tauchers wird durch die Schutzvorrichtung K mit der Stellschraube M verhindert.

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