Titel: Carrett, über die hydraulische Schrämmaschine.
Autor: Carrett, W. E.
Fundstelle: 1866, Band 182, Nr. LXXV. (S. 274–277)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj182/ar182075

LXXV. Ueber die hydraulische Schrämmaschine für Steinkohlengruben; von W. E. Carrett.

Vorgetragen in der Versammlung der British Association zu Nottingham. – Aus dem Engineer, August 1866, S. 149.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Bei den Grubenarbeiten dient das Unterschrämen einer Schicht oder Bank von Steinkohlen (und anderen werthvollen Mineralien) dazu, das darauffolgende Wegschaffen derselben zu erleichtern; es ist stets eine der mühsamsten und schwierigsten Operationen und von dem Bergmann nur mit der größten Anstrengung zu bewerkstelligen, besonders wenn die Kohlenschicht sehr dünn ist. Dieses Unterschrämen wird meistens durch beiläufig vierzig Schläge der Spitzhaue (Picke) per Minute ausgeführt, wobei der Bergmann sein Werkzeug mit solcher Erfahrung handhabt, daß er die Kohle auf einer geraden Linie von 3 bis 4 Fuß in der Stunde unterschrämen kann. Die Geschwindigkeit und Kraft, womit diese Spitzhaue bewegt wird, in Verbindung mit dem Gewicht derselben, repräsentiren eine Manneskraft, auf Stoß angewendet, was unter vortheilhaften Umständen beiläufig einer Sechstel-Pferdestärke gleichkommt.

Man hat schon längst gewünscht, daß unter vielen sich dazu eignenden Umständen das Unterschrämen des Bergmanns indirect durch Dampfkraft ausgeführt werden könnte, und eine der praktischen Methoden hierzu will ich im Folgenden besprechen. Wenn ein Steinkohlengräber die Kraft von achtzehn Menschen hätte, sich nöthigenfalls zwei Fuß hoch machen, dabei sich auf der Sohle der Strecke durch Andrücken seines Kopfes gegen die Decke derselben festhalten und mit einem in seinen Händen befindlichen Schneidwerkzeug, anstatt der Spitzhaue, stetig in der nöthigen Höhe über der Sohle auf die erforderliche Tiefe in die Kohle eindringen könnte, so wäre er eine arbeitende Stemmmaschine und würde in einer Minute mehr leisten als sich durch 700 Schläge mit der Spitzhaue bewerkstelligen läßt.

Dieses ist es, was die hydraulische Schrämmaschine erfüllt.59) Dieser Eisenmann ist, wenn erforderlich, 2 Fuß hoch und hat vier Beine von veränderlicher Länge; sein Kopf ist ebenfalls verstellbar, um mit der |275| Decke in Berührung zu kommen, und sein Gewicht beträgt 20 Centner. Er wird durch ein biegsames 2zölliges schmiedeeisernes Rohr unter einem Druck von 300 Pfund mit Wasser gespeist, von welchem er 30 Gallons (119 preuß. Quart) per Minute verbraucht.

Dieser Wasserdruck wirkt in der Maschine vertical auf einen 5zölligen Kolben, der gegen die Decke der Strecke preßt, und horizontal auf einen ungefähr eben so großen Kolben; beide haben einen Hub von 18 Zoll, der sich in der Minute fünfzehn- bis zwanzigmal wiederholt. So wirkt ein Druck von 5000 Pfd. gegen die Decke und derselbe Druck wirkt horizontal, wobei drei Schneidwerkzeuge (in Form eines Käsehobels oder einer halbrunden Klinge) in die Kohle getrieben werden; diese Werkzeuge sind 3 Zoll breit und dringen auf 4 Fuß Tiefe ein, mit einer Kraft von 3 Pferden oder 18 Menschen, wobei der Kessel der Dampfmaschine stündlich 50 Pfd. Kohle verbraucht, um die Pumpen für den herzustellenden Wasserdruck zu bewegen. Der automatische Eisenmann steht also ganz fest, wenn er die Schneidwerkzeuge in die Kohle eintreibt, er braucht seinen Kopf beim Rückgang derselben nur um einen Zoll zu senken, und nachdem dieser beendigt ist, um einen halben bis einen Zoll vorzuschreiten, worauf er seinen Kopf für den nächsten Einschnitt der Werkzeuge wieder erhebt; seine Adern sind mit Wasser, einer nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit, gefüllt, welches durch ein Absperrventil bis zu dem Zeitpunkt zurückgehalten wird, wo die Werkzeuge wieder in die Decke der Strecke eingetrieben werden können.

Diese Maschine, welche bereits seit nahezu zwei Jahren verwendet wird, unterschrämt mit einem Mann und einem Knaben als Bedienung eine Länge von fünfundvierzig Fuß in der Stunde, und zwar unter jedem Winkel und in jeder Höhe; auch gestattet sie die dünnsten Schichten zu unterschrämen. Sie ist in allen ihren Operationen selbstthätig; sie befestigt sich selbst mittelst eines Bremskolbens zwischen Decke und Sohle, wenn die Werkzeuge arbeiten, und macht sich beim Rückgang der Werkzeuge von selbst frei, um dann so weit als nöthig fortzurücken. Der Wasserdruck, welcher die Maschine in Betrieb setzt, kann von den Röhren oder Pumpensätzen in dem Schacht, oder von Pumpen einer schon vorhandenen Maschine, oder von zu diesem Zwecke angefertigten Maschinen und Pumpen hervorgebracht werden.

Der angewandte Mechanismus ist eine wechselweise wirkende hydraulische Maschine, welche auf den gewöhnlichen Schienen der Strecke fortgeschafft werden kann, zu jeder Höhe und in jedem Winkel verstellbar ist und eine selbstthätige Ventilbewegung hat. Der Cylinder des Arbeitskolbens hat 4 1/2 Zoll Durchmesser und ist mit Messing ausgefüttert; der |276| Kolben ist mit gewöhnlichen Manschetten gedichtet und leicht zu erneuern. In die Kolbenstange ist die Stange von Stahl befestigt, welche die Arbeitswerkzeuge führt. Diese aus Raffinirstahl bestehenden Werkzeuge sind sehr kräftig, können leicht einzeln oder zusammen ausgewechselt und die stumpfen auf einem gewöhnlichen Schleifstein geschärft werden. Jedes einzelne Werkzeug hat bei vollständigem Ausschub 16 Zoll Schneidlänge, folglich geben die drei Werkzeuge zusammen eine effective Tiefe des Einschnittes von 4 Fuß bei jedem Hub der Maschine.

Weder auf die Decke, noch auf die zu bearbeitende Masse wird von der Maschine ein Stoß ausgeübt, sondern es ist immer nur ein intensiver Druck thätig, der sich durch die Hübe fünfzehnmal in der Minute wiederholt. Wenn die Werkzeuge auf ein Hinderniß stoßen, also nicht den vollen Hub bei einem Schnitt machen, so setzen sie ihre Hübe an derselben Stelle fort, bis endlich das Hinderniß überwunden ist. Durch unregelmäßige Gestalt der Decke der Strecke wird die Bremsung der Maschine mittelst des über dem Bremskolben angebrachten Schuhes nicht gehindert. Die Maschine arbeitet fast ohne alles Geräusch und macht keinen Staub, ist überdieß keiner so starken Abnutzung ausgesetzt als die mit Schlag arbeitenden Maschinen.

Die erforderliche Höhe des mit den Schneidwerkzeugen versehenen hydraulischen Betriebscylinders über der Schienenbahn wechselt in verschiedenen Gruben; derselbe liegt daher manchmal über, manchmal unter dem Wagen, oder ist ganz auf die Schienen niedergelassen, wie in Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 sieht man den Wagen, dessen Räderpaare L, L weit genug von einander entfernt sind um die Maschine der Länge nach legen zu können, wenn sie an einen anderen Platz geschafft werden soll. Die Stellschrauben Y, Y dienen um den Wagen mit dem Betriebscylinder nach Bedürfniß höher oder tiefer zu stellen. Durch das Getriebe Z und den Zahnsector H wird der Winkel regulirt, unter welchem die Werkzeugsstange gegen die Lage der Stoßfläche arbeitet, und durch die beiden Muttern x, x an jedem Ende des Wagens der Winkel, den die Werkzeugsstange mit der Ebene der Schienen machen soll.

A, A, A bezeichnet die Werkzeuge, B die Werkzeugsstange, N eine Laufrolle für dieselbe; D bezeichnet den Betriebscylinder mit seiner selbstthätigen Steuerung. Das Wasser wird abwechselnd gegen die beiden kleinen Kolben geleitet, welche den Steuerschieber bewegen, und dann geht ein Theil dieses Wassers abwechselnd in die Röhren, um den Bremskolben K in Thätigkeit zu setzen und den Schuh F desselben gegen die |277| Decke der Strecke anzupressen. Das Betriebswasser geht gleichzeitig in den Betriebscylinder und in den Bremscylinder.

Die Querbewegung der Maschine wird durch den Bolzen b hervorgebracht, welcher die Kolbenstange mit der Werkzeugsstange verbindet; dieser Bolzen setzt den Hebel d, der auf die Sperrklinke e wirkt, am Ende jedes Hubes in Bewegung, wodurch sich die Kettentrommel dreht und die Kette aufwickelt, welche an einem Ankerpfahl zwischen Decke und Sohle der Strecke befestigt ist.

Die beschriebene Maschine kostet – ohne Ankerpfahl, Kette und eiserne Röhren – beiläufig 125 Pfd. Sterl.

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Wir verweisen auf die Mittheilung im polytechn. Journal Bd. CLXXIX S. 11 über die erste derartige Maschine, welche in Thätigkeit kam. A. d. Red.

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