Titel: Simon, über Darlington's Gesteinsbohrmaschine.
Autor: Simon, H.
Fundstelle: 1875, Band 217 (S. 177–180)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj217/ar217054

Darlington's Patent-Gesteinsbohrmaschine; von Civilingenieur H. Simon in Manchester.*

Mit Abbildungen auf Taf. IV [c.d/4]

Alle bisher construirten Gesteinsbohrer leiden an zu großer Complication und sind in Folge dessen dem Uebelstande schneller Abnützung der daran vorhandenen kleinen beweglichen Theile unterworfen, welche zumal für die Dampf- oder Luftvertheilung1) und für die Hervorbringung der rotirenden Bewegung des Bohrstahles bis jetzt für nöthig gehalten worden waren. Der Darlington'sche neue Gesteinsbohrer dagegen zeichnet sich von allen anderen durch eine ans Aeußerste grenzende Einfachheit aus. Die Maschine besitzt gar keine Ventile, auch nicht etwa einen complicirten oder mit Canälen versehenen Kolben. In Folge dessen sind absolut gar keine beweglichen speciellen Theile für die Dampfvertheilung nöthig, und gerade diese sind es in allen anderen Maschinen, welche fortwährend Ersatzstücke nöthig machen.2) Eine weitere Folge der Abwesenheit aller solcher kleinen Mechanismen besteht darin, daß der Darlington'sche Bohrer eine größere Anzahl von Hüben per Minute machen kann.

In Fig. 16 ist die Maschine im Längenschnitte dargestellt; dieselbe besteht nur aus zwei Haupttheilen; das eine Stück ist der Cylinder A mit Deckel, das andere der Kolben B mit dem Bohrer. Die Kolbenstange und der Kolben sind aus einem Stücke, an dessen Ende sich ein Loch ausgebohrt befindet, um das Ende des stählernen Bohrers aufzunehmen. Die Befestigung des letzteren (Fig. 16 und 17) ist ebenfalls auf eine sehr praktische Art bewerkstelligt, welche viele Uebelstände, wie sie bei anderen Bohrern an dieser Stelle vorkommen, beseitigt. Der Bohrer wird nämlich weder in die Kolbenstange eingeschraubt, noch durch eine Stellschraube festgehalten, sondern geht durch eine schmiedeiserne Oese K, welche vorher von der einen Seite durch das Ende der Kolbenstange geschoben wird und an dem einem Ende mit einem Schraubengewinde versehen ist. Durch Festanziehen der darauf laufenden Mutter wird der Bohrer sicherer befestigt als auf irgend eine andere bekannte |178| Art. Ein wohl hervorhebender Nebenvortheil dieser Befestigungsweise ist der, daß auch die Bohrstähle dadurch viel einfacher anzufertigen sind. Bei vielen anderen Maschinen erfordert die Befestigungsart der Stähle entweder Gewinde und Muttern am Ende des Stahles oder Schlitze im Bohrstahle und Keile, während beim Darlington-Bohrer das Ende ohne jede Veränderung benützt werden kann, folglich die Herstellung dieser Bohrer bei Bergwerken oder öffentlichen Bauten, wo Werkzeugmaschinen nicht immer zur Hand sind, auch eine sehr vereinfachte ist.

Es ist aus der Zeichnung (Figur 16, 18 und 19) leicht ersichtlich, daß der Kolben B selbst auf die folgende Art die Dampfvertheilung bewirkt. Der ringförmige Querschnitt des Kolbens auf der unteren Seite ist bedeutend kleiner als der Querschnitt des Cylinders, der Druck des Dampfes wirkt ununterbrochen auf diesen kleinen ringförmigen Querschnitt; deshalb muß sich der Kolben im Cylinder heben, so lange auf der oberen Seite desselben kein Gegendruck vorhanden ist. Bald nach dem Beginne dieser Hebung deckt der Kolben mit seiner oberen Kante zuerst die Dampfausströmungsöffnung D des Cylinders und gleich darauf öffnet er dem Dampfe, welcher sich bis dahin durch den unteren Theil des Kolbens eingesperrt befand, den Weg durch den Canal E nach der oberen Seite des Kolbens. Das Moment, welches bei diesem Aufgange sich im Kolben angesammelt hat, treibt ihn hierauf bis zur Höhe, auf welcher der Druck des Dampfes auf die größere obere Seite des Kolbens demselben gleich wird, und nunmehr seine Bewegung sich in eine rückgängige umwandelt. Es ist hieraus klar, daß der Niedergang des Kolbens und Bohrers nur mit jener Kraft stattfindet, welche aus der Differenz der Oberflächen der unteren und oberen Seite des Kolbens entspringt. Die Dampfausströmungsöffnung D ist in einer solchen Höhe angebracht, daß dieselbe niemals mit der unteren Seite des Kolbens communiciren kann, aber beim Niedergang wird dieselbe fast augenblicklich geöffnet, nachdem die Dampfausströmungsöffnung E geschlossen ist. Je nach der diesen beiden Oeffnungen im Dampfcylinder gegebenen Stellung zu einander wird der Dampf oder die comprimirte Luft mehr oder weniger mit Expansion arbeiten.

Es geht aus dieser Beschreibung auch hervor, daß der Kolben an jeder beliebigen Stelle des Cylinders seinen Gang beginnen kann. Die Durchschnittszahl der Schläge ist bei dieser Maschine zwischen 600 und 600 per Minute. Ferner wird auch klar werden, daß das Quantum Dampf, welches nöthig ist, um einen Doppelhub der Maschine zu bewirken, nur so groß ist, um das obere Ende des Cylinders zu füllen; denn derjenige Dampf, welcher zum Heben des Kolbens nöthig ist, wird |179| nicht wirklich verbraucht; vielmehr bildet der untere Theil des Cylinders bis zur Einströmungsöffnung E eigentlich nur einen Theil des Dampfraumes, des Dampfkessels oder aber des Reservoirs für comprimirte Luft. Der bei der Maschine zur Verwendung kommende Dampfdruck ist ein beliebiger und muß sich nach der Arbeit der Maschine richten, oder es kann bei einem vorhandenen bestimmten Dampfdruck und für Arbeit in bestimmten Gesteinen und unter bestimmten Verhältnissen die Proportion zwischen der oberen und unteren Fläche des Cylinders leicht diesen Verhältnissen angemessen werden. Das Ersparniß an Dampf, zumal aber an comprimirter Luft, durch den eben erwähnten Umstand, daß nämlich der zum Aufgange des Bohrers nöthige Dampf (bez. Luft) gar nicht zur Consumtion kommt, ist ein bedeutendes.

Die Vorrichtung, um dem Bohrer eine continuirliche kleine Bewegung um seine Längenachse zu geben, ist aus Figur 16 und 20 leicht ersichtlich. Am Deckel des Cylinders ist nämlich eine Stange angebracht, welche drei spirale Züge hat und an ihrem oberen Ende ein Sperrrad g trägt. Es geht ohne weitere Erklärung aus der Zeichnung hervor, daß jeder Hub des Kolbens diese Stange nach der einen Richtung drehen wird, daß aber beim Rückgange die Sperrklinken der Stange nicht erlauben werden, sich zurück zu drehen, und daß in Folge dessen der Kolben mit dem Bohrer selbst sich drehen muß; das am oberen Ende des Kolbens auf der Zeichnung gezeigte Metallstück ist natürlicher Weise in demselben gut befestigt und greift in die drei Züge der Stange H ein.3)

Es ist ferner besonders hervorzuheben, daß weder der Kolben noch diejenige Stelle am Cylinder, welche an anderen Maschinen eine Stopfbüchse enthalten würde, mit Packung irgend einer Art, welche fortwährende Aufmerksamkeit erfordert, versehen ist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei sorgfältiger Ausführung der Maschine diese Packungen vollständig unnütz sind und daß keine Verluste an Dampf eintreten. Die in den Kolben eingedrehten ringförmigen Ruthen, resp. die an der unteren Führung in den Cylinder eingedrehten Ruthen, füllen sich mit Schmiermaterial, und die Kürze der einzelnen Hübe der Maschine, deren oft 10 bis 15 auf eine Secunde kommen, gibt diesem Schmiermaterial nicht die Zeit, aus den Ruthen herausgeblasen zu werden. Dabei muß berücksichtigt werden, daß während etwa 3/4 der ganzen Zeit, welche zu einem Hube nöthig ist, der Druck auf der oberen und unteren Fläche des Kolbens |180| derselbe ist, also auch von dieser kurzen Zeit nur 1/4 übrig wäre, während welcher das Schmiermaterial zwischen Kolben und Cylinder hindurch geblasen werden könnte. Diese Zeit dürfte im Durchschnitte nicht 1/50 Secunde übersteigen. Das nöthige Schmiermaterial, in einigen Tropfen Oel bestehend, wird leicht durch die Austrittöffnung D eingeführt. Die Praxis hat die Richtigkeit dieser Anschauung vollständig bewährt.

Es bleibt nun nur noch zu bemerken, daß die Darlington'sche Gesteinsbohrmaschine nicht durch irgend welche selbstthätige Vorrichtung zum Vorrücken des Bohrers complicirt ist. Die Praxis hat Beweise, daß alle zum Theile sehr ingeniöse Vorrichtungen eben an Complication und fortwährenden Reparaturen laboriren und daß, da jeder Gesteinsbohrer doch menschliche Aufsicht verlangt, es den vielen Uebelständen gegenüber keinen berücksichtigenswerthen Vortheil bietet, den betreffenden Mann nicht auch das Vorrücken der Maschine mittels Drehung einer einfachen Kurbel und Schraube bewirken zu lassen. Es wird auf diese Art leicht, je nach der Thätigkeit der Maschine, dem manchmal variirenden Dampfdruck und der veränderlichen Härte des Gesteines, das augenblickliche Vorrücken mittels der Hand den Verhältnissen anzupassen; der Gewöhnlichste Arbeiter lernt dies im Laufe einer Stunde leichter als die Behandlung eines complicirten selbstthätigen Mechanismus.

Was die Befestigung der Maschine über oder neben ihrer Arbeit betrifft, so kann dieselbe auf jede beliebige Art bewerkstelligt werden, und ist es nicht nöthig, in dieser Beziehung irgend einen Unterschied anderen Maschinen gegenüber zu machen. Es ist vortheilhaft, beim Anfang des Bohrens eines Loches die Maschine langsamer gehen zu lassen; sie kann mit einem Druck von 4k,5 arbeiten. Für gewöhnlich sind 15k,8 empfehlenswerth, unter gewissen Verhältnissen aber kann der Druck mit Vortheil bis zu 22k,5 und mehr gesteigert werden.

Nach der Zeitschrift des berg- u. hüttenmännischen Vereins für Kärnten, 1875 S. 151.

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Ich bemerke hierbei im voraus, daß überall, wo ich von Dampf spreche, ebenso gleichzeitig comprimirte Luft gemeint ist, da es für die Maschine vollständig gleichgiltig ist, ob sie mit Dampf oder Luft betrieben wird.

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Jeder, welcher irgend welche der bisher gebräuchlichen Gesteinsbohrmaschinen längere Zeit benützt hat. wird wissen, daß sie ausnahmslos sehr bedeutende Reparaturkosten verursachen, und daß diese nicht blos durch die nöthigen Geldausgaben, sondern auch durch die fortwährenden Stillstände der Maschine höchst lästig werden.

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Aus dem Vorhergegangenen geht hervor, daß auf dem Aeußeren der Maschine irgend welche Mechanismen nicht angebracht sind, welche wie bei anderen bekannten Gesteinsbohrern meist dem Spritzen schmutzigen und sandigen Wassers ausgesetzt sind und dadurch noch schneller ruinirt werden.

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