Titel: Ramdohr, über Foulis' Maschinen zum Füllen etc. der Gasretorten.
Autor: Ramdohr, L.
Fundstelle: 1876, Band 220 (S. 221–228)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj220/ar220066

 Foulis' Maschinen zum Füllen und Entleeren der Gasretorten; von L. Ramdohr.

Mit Abbildungen auf Taf. IV [b.d/1].

Bei der Herstellung des Leuchtgases gibt es keine durch Menschenhände zu verrichtende Arbeit, welche sowohl ihrem Umfange als ihrer Bedeutung nach wichtiger wäre, als das Füllen und Entleeren der Retorten. Beide Arbeiten müssen in möglichst kurzer Zeit ausgeführt werden, wenn die Ausbeute an Gas und Kokes die erreichbar höchste und eine sehr nachtheilige Abkühlung der Retorten so viel als möglich vermieden werden soll. Für den regelmäßigen Gang der Oefen ist die größte Regelmäßigkeit in der Wiederkehr des Entleerens und Füllens der Retorten erforderlich, und wenn die disponible Wärmemenge eines Ofens annähernd eine gleichmäßige sein und bleiben soll, so muß auch die von dem Ofen verlangte Arbeit eine gleichmäßige sein, d. h. es muß jeder einzelnen Retorte stets genau dieselbe Kohlenmenge zugeführt und letztere in der für die Destillation günstigsten Weise gleichmäßig vertheilt werden. Diese Arbeiten sind aber am vollkommensten gewiß nur durch mechanische Vorrichtungen auszuführen. In gerechter Würdigung dieser Thatsachen ist man denn auch seit vielen Jahren bemüht gewesen, derartige Vorrichtungen herzustellen; den kräftigsten Anstoß haben diese Bemühungen aber erst durch wiederholte Strikes der Gasanstaltsarbeiter in England erhalten. Die neuesten und nach dem übereinstimmenden Urtheil vieler Sachverständigen besten Maschinen zum Füllen und Entleeren der Retorten sind die von W. Foulis, Chefingenieur der Glasgower Gasgesellschaft zu Dawsholm bei Glasgow, angegebenen. Beschreibung und Abbildung dieser Vorrichtung entnehmen wir dem Engineering, Bd. 18 |222| S. 263, schicken indeß der erstern einige, dem Journal für Gasbeleuchtung (1875 Nr. 4) entlehnte, kurze geschichtliche Notizen voraus.

Der erste Versuch, die Einführung der Kohlen und das Ausziehen der Kokes mit mechanischen Hilfsmitteln zu bewirken, gingen von dem Altmeister der Gasindustrie, Clegg, aus, welcher ein aus Eisenstäben gebildetes Tuch ohne Ende durch die Retorte leitete. Constructive Schwierigkeiten, der geringe Werth der erzielten Kokes und ein sehr großer Brennmaterialaufwand brachten diesen Versuch zum Scheitern.

Im J. 1840 versuchte Brunton, allerdings auch erfolglos, die Retorte durch einen Rumpf zu füllen und die Kokes durch einen Kolben auszustoßen. Spätere Versuche, welche dahin gingen, den Bewegungsmechanismus im Innern der Retorte durch eine Schnecke zu ersetzen, waren gleich erfolglos.

Der erste Versuch zu einem wirklichen „Steam Stocker“ stammt von Georg Michael, welcher eine Anzahl gewöhnlicher Retorten durch eine einzige größere und gemauerte Retorte ersetzte, diese durch Oeffnungen von oben füllte, in ihr mittels einer durch Dampfkraft bewegten Harke die Kohlen gleichmäßig ausbreitete und ebenfalls durch Dampfkraft mittels einer Schaufel die Kokes auszog. Indeß erschien auch diese Einrichtung unzweckmäßig für die Gasfabrikation, während für Kokesofenanlagen ähnliche Dispositionen sich als entsprechend erwiesen haben.

Längere Zeit hindurch wirklich benützt wurde eine im J. 1860 in dem Gaswerke zu Preston von Green angelegte Vorrichtung. Ein vor dem Ofen auf Schienen laufender Wagen trug einen Ziehhaken und eine Lademulde, beide so eingerichtet, daß sie in beliebigen Höhen je nach der Lage der Retorten eingestellt werden konnten. Die Vor- und Rückwärtsbewegung dieser Theile erfolgte durch Kupplung mit einer Transmissionswelle, welche parallel mit der Ofenfront an der gegenüber liegenden Wand des Retortenhauses umlief.

Im J. 1867 wurde von Best und Holden ein neues System in dem Gaswerke zu Dublin ausgeführt (vgl. 1870 196 266). Jeder Ofen enthält 9 durchgehende Retorten, welche so angeordnet sind, daß je 3 Retorten wage- und senkrecht sich in einer Linie befinden. Je drei über einander liegende Retorten sind an jedem Ende durch ein gemeinschaftliches Mundstück verbunden, welches ein Steigrohr trägt und durch einen Deckel geschlossen wird.1 Das Laden und Ziehen der Retorten wird durch 4 Maschinen bewirkt, von denen vor und hinter den Oefen je zwei in Thätigkeit sind, weil jede derselben nur bis zur Mitte der |223| Retorten ein- und ausfahren kann. Jede Maschine besteht aus einem auf Schienen fahrbaren Wagen, auf welchem sich ein Dampfkessel und eine mit Umsteuerung versehene Zwillings-Dampfmaschine befindet, die mittels Ketten ohne Ende zwei andere kleinere Wagen in die Retorten ein- oder aus denselben herausfährt. An dem einen dieser kleinen Wagen befinden sich drei Zieheisen, an dem andern drei Lademulden. Ueber jedem Hauptwagen sind die zur halben Füllung von 9 Retorten erforderlichen Kohlen auf einer Bühne gelagert und werden durch geeignete Vorrichtungen auf die Lademulden zu je ⅓ vertheilt. Ziehen und Füllen der Retorten erfolgt stets von beiden Seiten gleichzeitig. — Auch dieser Apparat zeigte Uebelstände, welche von seiner weitern Einführung abhielten; namentlich fand durch das gleichzeitige Ziehen und Laden von je drei Retorten eine zu starke Abkühlung des Ofens statt, und außerdem konnte die Maschine nicht benützt werden, wenn eine Retorte schlackte, defect wurde oder nicht genau in der ursprünglichen Lage verblieb.

Holden verbesserte diese seine Einrichtung späterhin dadurch, daß er jedes Zieheisen und jede Mulde ausschaltbar machte und die Bewegung des Apparates mittels eines Drahtseiles von einer feststehenden Maschine aus bewirkte.

Etwa zu gleicher Zeit wurde in einem andern Londoner Gaswerke eine wesentlich einfachere Maschine von Dunbar und Nicholson in Thätigkeit gesetzt. Dieselbe hat nur ein Zieheisen und nur eine Lademulde, welche beide in der Höhe beliebig verstellbar sind. Das Zieheisen besteht sehr vortheilhaft aus einer Reihe von Ziehklinken, die auf einer Stange vertheilt angebracht sind. Die ganze Vorrichtung befindet sich auf einem unter dem Dache und zwischen den Oefen und der Umfassungswand hin und her fahrbaren Laufkrahn, welcher mit einer Dampfmaschine ausgerüstet ist, die mittels beweglicher Rohrverbindungen von einem stationären Dampfkessel aus gespeist wird.

Eine neue Anordnung ist 1872 in Dublin von Sommerville und Robinson ausgeführt. Sie vertheilt die Arbeit des Ziehens und die des Ladens auf zwei verschiedene Maschinen, deren jede ihren besondern Kessel und eine kleine Dampfmaschine hat. Jede Maschine befindet sich auf einem Wagen, der auf Schienen längs des Retortenhauses sich fortbewegt. Die Bewegung wird dem Zieheisen und der Lademulde von den Dampfmaschinen aus durch Ketten ohne Ende mitgetheilt. Beide sind durch geeignete Vorrichtungen in der Höhe je nach der Höhe der Retorten verstellbar. Die Lademulde besteht aus zwei neben einander liegenden Mulden, die sich so entleeren, daß die Kohlen |224| von außen nach dem Mittelpunkte der Retorte zu ausgeworfen werden. Das Füllen derselben mit Kohlen geschieht während des Einfahrens, indem eine Schraube über den Oefen die Kohlen vertheilt und sie mittels eines geöffneten Rumpfes der entsprechenden Retorte zuführt.

Im J. 1873 wurde eine Maschine von Mann ausgeführt, welche in Betreff der verschiedenen Bewegungsmechanismen sehr complicirt ist. Auch hier ist die Arbeit des Ziehens und Ladens auf zwei Maschinen vertheilt, bei welchen beiden das Zieheisen und die Lademulde je nach der Höhe der Retorten eingestellt werden können. Die Stange des erstern ist hohl und mit Wasser gefüllt. Die eigentliche Schaufel schwingt um einen Bolzen und wird mit der Hand horizontal gestellt, in die Retorte eingeführt und am Ende derselben in verticale Stellung gebracht. Außer dieser Schaufel aber befindet sich an dem Zieheisen eine kurze, etwa 60 bis 90cm lange Schaufel, die ähnlich der gebräuchlichen Mulde geformt ist. Diese hebt, auf den Boden der Retorte beim Einfahren gedrückt, die im Mundstücke und am Anfange der Retorte liegenden Kokes ab, welche häufig mit Theer geschwängert sind, und erleichtert so das Herausziehen des andern Retorteninhaltes. Die Lademulde ist in der Mitte getheilt und entleert sich in der Retorte in der Weise, daß die beiden Viertelkreise derselben sich nach oben schließen und die Kohlen von der Mitte aus die Retorte füllen. Für rechteckige oder -Retorten soll eine Lademulde mit getrennten Boden- und Seitenwänden eingeführt werden.

Eine sinnreich zusammengestellte, aber complicirte und namentlich in der Anlage sehr theure Vorrichtung des Amerikaners Rowland gleicht hinsichtlich der Anordnung der Zieheisen und Lademulden und der gleichzeitigen Bearbeitung von je drei Retorten dem System von Best und Holden. Complicirtheit und der Kostenpunkt haben einer weitern Verbreitung dieser Erfindung bis jetzt im Wege gestanden.

In neuester Zeit haben nun endlich die Maschinen, wie sie von William Foulis angegeben worden sind, in mehr als befriedigender Weise die Aufgabe des mechanischen Entleerens und Füllens der Retorten gelöst. Figur 22 zeigt die Maschine zum Füllen in einer Seitenansicht, und Figur 23 von der dem Ofen abgewendeten Stirnseite aus gesehen. Sämmtliche Bewegungen der Maschine erfolgen durch Wasserdruck, welcher in mehreren hydraulischen Cylindern wirksam ist und lediglich von dem einen auf einem Trittbret U stehenden Arbeiter durch vier Hähne in und außer Thätigkeit gesetzt wird.

Die Maschine besteht aus einem Wagen, der auf einem Schienengleise vor den Oefen auf und ab fährt. Auf demselben befindet sich |225| zwischen zwei I-förmigen eisernen Balken der ca. 900mm lange und 150mm weite hydraulische Cylinder A, mit nach beiden Seiten durch die Deckel geführter Kolbenstange. Der Kolbenhub wird auf eine Kette ohne Ende übertragen, welche über je zwei Rollen B und C geführt, sowie in einer Nuth um den hintern, massiven, cylindrischen Theil E der Füllmulde D geschlungen, und deren zurückgelegter Weg in Folge dieser flaschenzugartigen Uebersetzung der Kolbenbewegung das Vierfache des jedesmaligen Kolbenhubes im Cylinder A beträgt. Auf diese Weise ist es möglich, mit dem vor dem Ofen in der Regel vorhandenen Raum von 3m,66 bis 4m,27 auszukommen. Sehr viel einfacher würde die Anordnung freilich werden, wenn man statt dessen mindestens 7m Raum hätte, dann würde keine Uebersetzung erforderlich sein.

Die Füllmulde selbst besteht aus der eigentlichen Schaufel E und einem an dem hintern Ende derselben befindlichen massiven, cylindrischen und mit eingedrehter Nuth versehenen Theile D, über welchen, wie bereits erwähnt, die endlose Kette geschlungen ist. Ihre Führung auf dem Wagen erhält die Mulde durch vier Laufräder, von denen je zwei an den beiden, den hintern cylindrischen Theil umschließenden Schuhen oder Halseisen H, H′ befestigt sind. In diesen Schuhen ist der cylindrische Theil drehbar. Die dem Ofen zugewendeten Räder laufen auf dem obern, die dem Arbeiter zugekehrten dagegen auf dem untern Lappen des Doppel-T-Eisens, so daß diese Führung volle Beweglichkeit gestattet. Der vordere Schuh H ist auf D verschiebbar; bei der Einfahrt der Mulde in die Retorte wird er am vordern Ende der Schienen festgehalten, so daß der Theil D sich durch ihn hindurch schieben kann (vgl. die punktirte Stellung in Figur 22). Die Schaufel selbst ist mittels einer Stiftkupplung durch den hintern Schuh H′ verhindert, sich zu drehen, und wird deshalb durch die endlose Kette gerade in die Retorte hinein gefahren. Ist sie am Ende der Retorte angelangt, dann sind beide Schuhe H, H′ in nahe Berührung mit einander getreten, und der vordere bewirkt die Auslösung dieser Kupplung. Die noch in Bewegung befindliche endlose Kette dreht nun die Mulde um 180° und stürzt damit die Kohlen aus. Bei der nun erfolgenden Rückfahrt der Mulde behält letztere zunächst ihre umgekehrte Lage bei, und wird erst am Ende ihrer Rückfahrt in ähnlicher Weise wie am Ende der Einfahrt um 180° zurückgedreht. Sowohl für die leere als auch für die gefüllte Mulde dient der cylindrische Theil D als Gegengewicht. — Es ist einleuchtend, daß die soeben beschriebene Einrichtung der Mulde eine ziemlich ausgedehnte Beweglichkeit innerhalb der Retorte gestattet und es ihr möglich macht, ihre Lage etwaigen Unebenheiten anzupassen. Dies wird ganz besonders dadurch |226| erreicht, daß die beiden Schuhe oder Halseisen H, H′ dicht neben einander liegen, so lange die Mulde sich in der Retorte befindet. Es ist übrigens durchaus nicht erforderlich, daß die Mulde von halbkreisförmigem Querschnitt sei.

Zur Füllung der Mulden mit Kohle hat Foulis der Retorten-Lademaschine neuerdings noch eine besondere Einrichtung beigefügt, welche in den Fig. 22 und 23 ebenfalls abgebildet ist. Auf dem Schienengleise wird ein besonderer Wagen an die Maschine herangefahren, auf welchem drei oder mehrere Kästen ruhen, deren jeder das für eine Retorte erforderliche Kohlenquantum enthält. Diese Kohlenkästen haben die Länge der Füllmulden und sind mit einem zweitheiligen, beweglichen Boden versehen, welcher geschlossen ist, wenn die Ketten P (Fig. 23) angezogen sind. Durch zwei leichte hydraulische Krahne I wird jedesmal ein Kohlenkasten hochgehoben, dann durch Drehung der Krahne in die in Figur 22 punktirt angegebene Lage gebracht und auf die Füllmulde herabgelassen. Dadurch werden die beiden Krahnketten schlaff und die Riegel S fallen in den Klinkhaken T ein. Werden nun die Krahnketten wieder angezogen, so öffnet sich, da die Ketten P jetzt nicht mit angezogen werden, der zweitheilige Boden des Kohlenkastens und gibt seinen Inhalt in die Lademulde ab. Die drehende Bewegung erhalten die Krahne durch die Kolbenstange des hydraulischen Cylinders N, während die Krahnketten selbst von einer Kettenrolle K auf- und abgewickelt werden, welche ihrerseits wieder durch Zahnstangen an der verlängerten Kolbenstange des hydraulischen Cylinders L in Umdrehung versetzt wird.

Sämmtliche arbeitenden Theile der Maschine sind an dem Hauptgestelle befestigt, welches im Wesentlichen aus den beiden bereits erwähnten doppel-T-förmigen Balken besteht. Um nun die Maschine in verschiedenen Höhenlagen bezieh. Retortenlagen arbeiten lassen zu können, ist der gesammte Mechanismus in senkrechter Richtung verschiebbar gemacht worden, und zwar erfolgen Hebung und Senkung durch den Kolben im Cylinder Y, dessen nach beiden Seiten durch die Cylinderdeckel geführte Kolbenstange an jeder Seite in eine Zahnstange endigt, welche ein entsprechendes Rädervorgelege in Bewegung setzt. — Endlich befindet sich an der Maschine noch ein (aus der Zeichnung nicht ersichtlicher) hydraulischer Cylinder, dessen Kolbenstange gleichfalls in eine Zahnstange ausläuft, welche durch Eingriff in das Rad W (Fig. 23) eine stehende Welle umdreht, die ihrerseits wieder durch eine Kegelradübersetzung (in Fig. 22 sichtbar) zwei Laufräder der Maschine umdreht und dadurch letztere selbst vor der Ofenfront hin- und herbewegt.

Die Maschine zum Ausziehen der Kokes ist in den Fig. 24 |227| und 25 dargestellt. Sie läuft auf demselben Schienengleis wie die Füll- oder Lademaschine und enthält zwei Kokesausziehvorrichtungen über einander angeordnet.2 Jede derselben besteht aus einem Wassercylinder A, der um einen Zapfen in einer kleinen Vorrichtung, welche dem Hook'schen Universalgelenk ähnelt, sowohl in senkrechter, als in wagerechter Richtung beweglich ist. Die an der vordern, dem Ofen zu gelegenen Seite des Cylinders aus einer Stopfbüchse tretende Kolbenstange ist von quadratischem Querschnitt und an ihrem äußern Ende mit einem Zieheisen B versehen. Ein durch Gummischläuche mit dem Cylinder A verbundener Vierweghahn gestattet den Eintritt des Wassers vor und hinter den Kolben und ebenso den Austritt desselben in entgegengesetzter Richtung. Der Kegel des in der Nähe des Arbeiters an dem Wagengestell befestigten Vierweghahnes liegt wagerecht; in seiner Verlängerung trägt er eine Kettenrolle, welche mit dem hintern Ende des Cylinders derartig durch eine kurze Kette verbunden ist, daß, wenn die Hahnstellung den Eintritt des Wassers hinter den Kolben und somit das Einfallen des Zieheisens in die Retorte bewirkt, das hintere Ende des Cylinders herabgezogen und dem entsprechend das Zieheisen gehoben wird (in Fig. 24 punktirt angedeutet). Beim Ausfahren des Zieheisens aus der Retorte ist die Kette frei, und das Zieheisen legt sich vermöge seines Uebergewichtes in die Kokesmasse ein. Außerdem aber gestattet ein am Ende des Cylinders A angebrachter Handgriff eine wage- und eine senkrechte Bewegung des erstern von der Hand des Arbeiters.

Die Drehung des Vierweghahnes erfolgt nicht unmittelbar von Hand, sondern durch einen kleinen, in Figur 26 mit D bezeichneten Wassercylinder, dessen Kolben leicht durch Drehung eines Wasserhahnes auf und ab gesteuert werden kann.

Die Bewegung des Wagens vor den Oefen entlang wird durch den hydraulischen Cylinder H bewirkt, dessen Kolbenstange zu einer Zahnstange verlängert ist, welche in ein Zahnrad eingreift und durch dieses mittels verschiebbarer conischer Räder auf die Laufachsen des Wagens einwirkt.

Der Arbeiter zur Bedienung der Maschine steht auf einem an deren hinterm Ende angebrachten Tritte und hat den Mechanismus so in seiner Gewalt, daß er genau die Handarbeit damit ausführen lassen kann. Er kann an jeder Stelle das Zieheisen in der Retorte zurückgehen oder vorgehen lassen, kann es nach rechts oder links schieben, kann es tiefer oder weniger tief eindrücken und so die Retorte völlig so entleeren, wie |228| es bis jetzt geschieht, nur mit dem Unterschiede, daß er die Arbeit nicht selbst zu machen hat, und während derselben der Hitze entrückt ist. Aus diesen Gründen kann er auch in einer viel kürzern Zeit die Arbeit namentlich bei guten Retorten verrichten, da 610mm Geschwindigkeit pro Secunde bei einem Wasserdrucke von ca. 43m leicht zu erreichen sind, während er, da er nur einen Hahn von 12mm,5 Durchmesser zu bewegen hat, die größte Aufmerksamkeit auf die Retorte selbst verwenden und sie so vor Beschädigungen bewahren kann.

Das zum Betriebe dieser Maschine erforderliche Wasser wird dem Vierweghahn durch einen etwa 20m langen Gummischlauch von 33mm Lichtenweite unter einem Druck von etwa 4 bis 5at zugeführt. Der Schlauch ist mit einfachem Bayonnetverschluß an den Hahn befestigt. Wenn die Maschine den von dem Schlauche ihr gestatteten Spielraum durchlaufen hat, wird der Vierweghahn mit einem andern, von der Hauptwasserleitung abgezweigten Schlauche verbunden u. s. f. — Das gebrauchte, austretende Wasser fließt durch einen Schlauch in einen Canal, welcher es in den Brunnen der Anstalt zurückführt; ein Theil davon kann aber zugleich durch das Rohr F auf die ausgezogenen Kokes geleitet und so zum sofortigen Ablöschen derselben verwendet werden.

Die Leistungsfähigkeit ist eine sehr bedeutende, selbst wenn, wie empfohlen wird, das Zieheisen für jede Retorte zwei bis drei Mal ein- und ausgeführt, mit demselben also thatsächlich die Handarbeit nachgeahmt wird. Vier Arbeiter sind im Stande, ohne irgend welche Anstrengung mit Hilfe einer Auszieh- und einer Lademaschine stündlich 60 Retorten zu leeren und zu füllen; für 30 Retorten genügen zwei Arbeiter. Von wesentlichem Vortheil ist es, den für beide Maschinen erforderlichen Wasserdruck einem durch eine Druckpumpe betriebenen Accumulator zu entnehmen und mit einem Druck von nicht unter 4at zu arbeiten. Je höher der Druck, um so kleiner dürfen die hydraulischen Cylinder sein und um so weniger Wasser wird verbraucht.

Die beschriebenen Maschinen werden von Gebrüder Tangye und Holman in London, ferner von Laidlaw und Sohn in Glasgow ausgeführt; für die Gasgesellschaft in Manchester ist die Anfertigung derselben der dortigen Firma Woodward und Söhne übertragen worden.

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Wegen der schwierigen Dichtung dieses einen großen Deckels hat man später jeder einzelnen Retorte selbstständige Mundstücke gegeben.

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Foulis hat ganz neuerdings diese Maschine dahin abgeändert, daß sie nur eine Ziehvorrichtung enthält, diese aber hinsichtlich ihrer Höhenlage leicht verstellbar ist.

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