Titel: Ueber die Construction von Gefäſsen für hohen inneren Druck.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1878, Band 228/Miszelle 1 (S. 471–472)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj228/mi228mi05_1

Ueber die Construction von Gefäſsen für hohen inneren Druck.

Um der Anwendung von Nieten auszuweichen, welche eine Verschwächung der Bleche in der Nietnaht mit sich bringt, und um zugleich entsprechend leichte Gefäſse für hohen inneren Druck herzustellen, wurde von Dr. C. William Siemens (nach Engineering, 1878 Bd. 25 S. 308) gelegentlich der Construction eines Behälters für comprimirte Luft für eine Straſsenbahnlocomotive, welcher bei einem Fassungsraum von 2cbm,85 einen inneren Druck von 70k auf 1qc aushalten, dabei aber das Gewicht von 2t,5 nicht überschreiten sollte, folgendes Princip zur Ausführung gebracht.

Aus Stahlblöcken von entsprechender Gröſse wurden Ringe von 1016mm innerem Durchmesser und 305mm Tiefe auf einem Radreifen-Walzwerke ausgewalzt und zwar so, daſs sie an den Enden kleine Flanschen zur Versteifung erhielten. Ferner wurden zwei Tafeln Stahlblech halbkugelförmig ausgetrieben und gleichfalls am Rande mit kleinen Versteifungsflanschen versehen. Das zu den Ringen und Böden verwendete Material muſste eine Festigkeit von 63k,3 auf 1qmm besitzen und bis zur Bruchgrenze eine Verlängerung von 8 bis 10 Proc. aufweisen. In jede Stirnfläche der zu dem genannten Gefäſse erforderlichen 14 Ringe und am Rande der beiden Böden wurden V-förmige Nuthen eingedreht, wobei groſse Sorgfalt darauf verwendet wurde, daſs alle Nuthen gleiche Durchmesser erhielten. Auſserdem wurden Ringe aus gut ausgeglühtem Kupfer hergestellt, welche genau dieselben Dimensionen aufwiesen wie die V-förmigen Nuthen in den Endflächen der Gefäſsringe. Hierauf wurden letztere mit den Kupferringen als einzigem Dichtungsmaterial dazwischen dicht an einander gereiht und die beiden halbkugelförmig ausgetriebenen Böden angeschlossen. Ueber die Versteifungsflanschen der letzteren wurden sodann zwei Guſsstahlringe aufgelegt, deren jeder mit 20 Löchern von 41mm Durchmesser versehen war. Durch diese Löcher wurden 20 Stahlbolzen von 32mm Durchmesser gezogen, welche eine Festigkeit von 70k,3 auf 1qmm aufwiesen. Die Gewindenden dieser Bolzen waren entsprechend verstärkt, um die totale zulässige Beanspruchung der Bolzen nicht zu beeinträchtigen und dennoch eine gleichförmige elastische Wirkung der Bolzen auf ihre ganze Länge, also auf die ganze Länge des Gefäſses, zu sichern. Diese 20 Schrauben wurden nun nach und nach so weit angezogen, daſs ihre Spannung gerade dem auszuhaltenden inneren Drucke entsprach. Hierauf wurde das so gebildete Gefäſs mit Wasser gefüllt und mit einem Accumulator, welcher 70k Druck auf 1qc aufwies, in Verbindung gebracht. Kein Zeichen der Undichtigkeit war zu sehen, eine Fuge ausgenommen, in welcher der Kupferring die V-förmige Nuth nicht ausfüllte. Dieser Mangel wurde durch einen in die Fuge gebrachten dünnen Meiſsel und darauf geführte leichte Hammerschläge, welche den Kupferring in die Nuth |472| trieben, beseitigt. Hierauf wurde der Druck bis auf 91k auf 1qc gesteigert, bei welchem Drucke fast an allen Fugen zugleich Wasser heraussprühte, woraus hervorging, daſs sich die Schrauben bei diesem Drucke bereits zu dehnen begannen. Jede Mutter wurde danach um ⅛ einer Umdrehung nachgezogen. Die folgende Druckprobe zeigte keinerlei Undichtigkeit mehr bei einem Drucke von 91k; dagegen fingen wieder alle Fugen zu blasen an, sobald der Druck 98k auf 1qc erreichte; beim Zurückgehen desselben auf 91k trat jedoch wieder vollständige Dichtheit ein, was als Beweis dafür dienen konnte, daſs die Schlieſsung der Fugen durch den elastischen Zug der Verbindungsbolzen erfolgte. Mit Rücksicht darauf, daſs dieser Behälter blos für einen inneren Druck von 70k auf 1qc bestimmt war, erschien ein weiteres Nachziehen der Schrauben überflüssig. Im Einklänge mit der Rechnung konnten die Ringe sowohl, als die Bolzen noch mit Sicherheit einen inneren Druck von 140k auf 1qc aushalten. Es war aber sicherer, den Bolzen zu gestatten, sich weiter auszudehnen, damit bei übermäſsigem Drucke in Folge dieser Dehnung das Druckwasser bei den sich gleich einem elastischen Sicherheitsventile öffnenden Fugen austreten kann. Die groſse Länge dieser Bolzen sichert zu diesem Zwecke eine gleichmäſsige Wirkung der Elasticität, und da die Bolzen aus Stahl von 0,5 Proc. Kohlenstoffgehalt hergestellt sind, so wird sich diese Elasticität auch auf unbestimmbare Zeit hinaus erhalten. Dieses Gefäſs, welches in den Landore-Stahlwerken ausgeführt wurde, ist bereits an die Erzeuger der zugehörigen Locomotive, Greenwood und Batley in Leeds abgeliefert worden. C. W. Siemens hält dafür, daſs sich nach diesem Principe auch Schiffskessel von groſsem Durchmesser und überhaupt Gefäſse für hohen inneren Druck, wie z.B. Cylinder für hydraulische Pressen und Accumulatoren, herstellen lassen, in welchen Fällen stets die die Längsverbindung herstellenden Bolzen stark genug sein müssen, um die Kupferringe dicht in die V-förmigen Nuthen einzupressen, während die Gefäſsringe so stark sein müssen, daſs sie dem hydraulischen Drucke widerstehen, welcher von innen auf sie ausgeübt wird. Um der galvanischen Wirkung zwischen Stahl und Kupfer vorzubeugen, dürfte es gerathen sein, die Fugen an der Innenseite des Kessels mit Kautschuk auszufüllen, oder mit Schnüren, welche mit einer harzigen Mischung getränkt sind, oder blos eine solche Mischung von innen in die Fugen zu streichen.

J. P.

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