Titel: E. Leavitt's Dampfpochwerk.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 239–241)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261081

E. Leavitt's Dampf-Pochwerk.

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 16.

Ueber Dampfpochwerke hat F. Cogging von den Calumet and Hecla Mills in Lake Linden, Mich., vor der American Society of Mechanical Engineers einen Vortrag gehalten, welchem die nachfolgenden Mittheilungen nach Engineering and Mining Journal, 1886 Bd. 41 * S. 210 bezieh. Engineering, 1886 Bd. 41 * S. 119 entnommen sind.

Für die Zerkleinerung von Erzen nahm W. Ball in Chicopee, Mass. Nordamerika, im J. 1856 das erste Patent auf ein Pochwerk mit Dampfbetrieb, welches in der Hauptsache einem doppeltwirkenden Dampfhammer glich. Die Schiebersteuerung wurde dabei von einer mit Riemen angetriebenen Hilfswelle, auf welcher das Schieberexcenter saſs, abgeleitet. Durch diese Anordnung war die Schieberbewegung von den Kolbenwegen unabhängig; andererseits ertheilten eingeschaltete elliptische Zahnräder der Excenterwelle eine ungleichförmig beschleunigte Drehbewegung, der zu Folge der Schieber eine beschleunigte Bewegung im oberen Hubtheile erhält, wodurch ein rascher Dampfabschluſs beim Fallen und ein langsameres Eröffnen des Dampfkanales beim Ansteigen des Kolbens erreicht wurde. Der Dampfcylinder sowie die Führungen für das Gestänge waren an einem Balkengerüste seitlich angeschraubt. Der flaschenartig gebildete Mörser stand auf einem Guſsblocke und dieser, sowie das Gerüst, auf einer Bohlenunterlage aus Eichenholz. Der Pochschuh saſs in der unten erweiterten Kolbenstange. Die Erztrümmer wurden von einem stetigen Wasserstrome durch einen Siebkorb abgeführt.

Die ersten von der Arnes Manufacturing Company in Chicopee gebauten Ball'schen Dampfpochwerke hatten 230mm Cylinderdurchmesser, 610mm Hub, 910k Stempelgewicht, machten bei 5at,5 Dampfdruck 75 Hübe in der Minute und lieferten 50t Erz in 24 Stunden.

Bis zum J. 1875 wurden die Abmessungen solcher Ball'scher Pochwerke stetig vergröſsert, so zwar, daſs Dampf-Pochwerke mit 380mm Cylinderdurchmesser, 610mm Hub, 2040k Stempel- und 11t Ambosgewicht mit 5at,6 Dampfspannung 90 Doppelhübe erhielten, wodurch die Leistungsfähigkeit auf 150t Erz in 24 Stunden gebracht wurde. Der schädliche Raum im Dampfcylinder betrug etwa 50 Procent des Cylinderinhaltes für den vollen Hub von 610mm. Da aber die Beschickung des Mörsers selten den vollen Hub gestattete, so war ein unverhältniſsmäſsig hoher Dampfverbrauch die Folge.

Diesem Uebelstande half E. D. Leavitt von der Calumet and Hecla Mining Company durch sein im J. 1879 entworfenes Dampfpochwerk erfolgreich ab, so daſs mit geringerem Dampfverbrauche eine bedeutend höhere Leistung erzielt werden konnte.

Wie aus Fig. 1 Taf. 16 zu entnehmen ist. stehen auf einem guſseisernen Dreiecksgestelle, welches in den Querverbindungen die Führungen für das Gestänge enthält, zwei Dampfcylinder über einander. Der obere groſse Cylinder A hat 545mm Durchmesser und der untere kleine Cylinder B 356mm Durchmesser, so daſs nach Abzug der Kolbenstange ein wirksames Flächenverhältniſs von 2,36 folgt. Der Kolbenhub beträgt 610mm. Auf der gemeinschaftlichen Stange sind die Kolben in durch eine Zwischenhülse genau bestimmten Abständen befestigt. Die Cylinderräume zwischen den inneren Kolbenflächen sind frei und stehen mit einem Condensator in Verbindung. Auf den groſsen Kolben wirkt von oben Kesseldampf von 5at,5 Spannung; das Füllungsverhältniſs ist etwa 0,20 bis 0,25. Die Compression des Hinterdampfes ist ziemlich stark.

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Die Dampfvertheilung wird durch zwei Gitterschieber S in getrennten Schiebergehäusen bewirkt. Die Schieber werden, wie in Fig. 2 Taf. 16 ersichtlich ist, mittels entsprechender Rollenhebel durch je zwei Daumenscheiben bethätigt (vgl. Condict 1884 252 * 226), welche auf einer wagerecht gelagerten Welle aufgekeilt sind und durch diese ihre Drehung von der Haupttriebwelle empfangen. Im Falle der Gang derselben zu unregelmäſsig wäre, wird empfohlen, die Steuerwellen von einer eigens dazu bestimmten kleinen Dampfmaschine anzutreiben.

Der obere groſse Dampfcylinder besitzt einen Dampfmantel, welcher durch eine Filz- und Holzbekleidung eingehüllt wird. Der untere kleine Dampfcylinder ist in einem gröſseren Cylindermantel eingegossen. Dieser Mantelraum C steht mit dem Cylinderraume unter dem kleinen Kolben in Verbindung. Zu diesem Zwecke ist der einspringende Rand des unteren Cylinders zackenförmig ausgespart.

Der Raum unter dem kleinen Kolben und der Mantelraum seines Cylinders sind mit Dampf von beliebiger gleichbleibender Spannung erfüllt und, sobald über dem groſsen Kolben Ausströmung des Dampfes hergestellt ist, wird dieser Druck den Aufstieg des Kolbens veranlassen, ähnlich wie bei Condict's Zwillingsdampfpochwerk. Hierdurch ist jeglicher schädliche Raum auf der unteren Arbeitseite vermieden und sind bloſs noch Verluste in Folge Undichtheit und Abkühlung vorhanden.

Die mechanische Arbeit, welche beim Heben des Gestänges der Unterdampf leistet, gibt der Oberdampf während des Fallhubes wieder ab, indem der Oberdampf den Unterdampf in den ursprünglichen Raum verdichtet. Soll aber Pressung des Unterdampfes vermieden werden, so wird in das Dampfzuleitungsrohr eine Ausgleichklappe eingeschaltet. Die Anbringung einer Buffervorrichtung ermöglicht die Verringerung des Spielraumes zwischen Kolben und oberem Cylinderdeckel, wodurch der schädliche Raum von 16,5 auf 5,7 Proc. sich vermindert und wegen der stattfindenden Compression ohnedies belanglos wird. Der Bufferteller a steckt in der oberen Querverbindung des Gestelles und hat 636mm Durchmesser. Der Bufferkolben b bildet zugleich eine etwas elastische Kuppelung zwischen Kolbenstange und Pochstempel.

Textabbildung Bd. 261, S. 240

Zur Sicherheit des Anschlages sind im Boden des Buffertellers etwas vorspringende Gummiringe eingesetzt, damit bei Luftdurchlässigkeit das Gestänge nicht zertrümmert werde. Es ist demnach leicht ersichtlich, daſs bei vollem Aushube auf das Kolbengestänge auſser dem Dampfüberdrucke noch eine starke Druckspannung hinzutritt, welche durch die Verdichtung der Luft im Buffergehäuse entsteht, deren Spannung im günstigen Falle bis auf 12at steigen kann und welche bei Beginn der Fallbewegung beschleunigend |241| einwirkt. Diese Arbeit liefert aber wieder der Unterdampf am kleinen Kolben und, wie schon erwähnt ist, dieser wieder dieselbe Arbeit des Oberdampfes am groſsen Kolben. Weil aber während des Fallhubes der Unterdampf mit annähernd gleichbleibender Spannung, groſsen Mantelraum C vorausgesetzt, dem Oberdampfe entgegenwirkt und die gleichbleibende Kraft, welche durch das fallende Gewicht des Gestänges gegeben ist, vollständig aufzehrt, so bleibt bloſs der wirksame Ueberdruck am groſsen Kolben übrig, welcher in Folge der Expansion an Stärke um so mehr abnimmt, je mehr sich der Kolben der unteren Hubgrenze nähert.

Mit diesem Leavitt'schen Dampfpochwerke werden bei 92 Stempelhüben in der Minute in 24 Stunden 230t Erz zerkleinert, was im Vergleiche zur sonst wirksamen Ball'schen Maschine mit 40 Proc. Dampfersparniſs erreicht wird. Die in den angegebenen Quellen ersichtlichen Indicator- und Geschwindigkeitsdiagramme lassen die Wirkungsweise der Ball'schen und Leavitt'schen Maschine leicht vergleichen.

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