Titel: Kesseler's Dampfhammer mit einer durch Elektromagnete bewegten Ventilsteuerung.
Autor: Kesseler, C.
Fundstelle: 1859, Band 154, Nr. I. (S. 1–3)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj154/ar154001

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.

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 |2| 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 NO 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 |3| 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.

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