Titel: Neuerungen an Kesselausrüstungen, Mittel zur Erkennung des Wasserstandes.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 285 (S. 217–221)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj285/ar285054

Neuerungen an Kesselausrüstungen, Mittel zur Erkennung des Wasserstandes.

Mit Abbildungen.

Die grössere Mehrzahl der Kesselexplosionen hat ihren Grund in dem ungenügenden Wasserstand des Kessels. Es ist deshalb von jeher die Frage nach zuverlässigen Apparaten für die Erkennung und Regelung des Wasserstandes sehr lebhaft erörtert worden, und die Zahl der nach dieser Richtung vorliegenden Vorschläge ist so gross, dass Wiederholungen früherer Constructionen, bewährter sowohl wie auch verlassener, häufig zum Vorschein kommen, wenngleich in mehr oder weniger abgeänderter Form.

Die bisher angewendeten Mittel bezwecken entweder nur eine einfache sichtbare Erkennung des Wasserstandes, wie bei den gewöhnlichen Wasserstandsgläsern, den einfachen Schwimmern mit Zeigervorrichtung oder den wenig empfehlenswerthen Probirhähnen; oder sie zeigen durch hörbare Warnung an, dass der Kessel Noth leidet.1)

Ein weiterer Schritt in der Einrichtung der Wasserstandsvorrichtungen bezweckt, die Einrichtung selbsthätig zu machen, so dass bei dem niedrigsten Wasserstande eine Speisevorrichtung in Thätigkeit gesetzt wird.

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In der neueren Zeit ist man auch mit Erfolg bemüht gewesen, die Elektricität zum Sicherheitsdienste heranzuziehen, so dass der controlirende Beamte sich zu jeder Zeit sowohl über den Wasserstand als auch über die Höhe des Dampfdruckes unterrichten kann. Auch fehlt es nicht an Vorrichtungen, die diese beiden Grössen selbsthätig aufzeichnen, so dass der ganze Vorgang im Kessel vor Augen liegt. Der moralische Einfluss, den eine solche Vorrichtung auf die Sorgfalt des Wärters ausübt, ist ungemein werthvoll; dem leichtfertigen Wärter wird sie eine stetige Drohung sein, dem sorgfältigen dagegen wird sie bei unvorhergesehenen Unglücksfällen zur Rechtfertigung dienen.

Die Wasserstände mit Glasröhren sind zur Zeit wohl die gebräuchlichsten Apparate. Sie leiden an dem Hauptübelstande, dass die Gläser zerspringen, wodurch sowohl mechanische Verletzungen durch das Umherfliegen der Glasbruchstücke als auch Verbrühungen durch das Nachströmen des Dampfes oder des Kesselwassers entstehen.

Den letzteren Uebelstand hat man durch Anwendung selbsthätig schliessender Ventile zu beseitigen gesucht. Wesentlich neue Lösungen sind uns indess nicht bekannt geworden; wir sind daher auch nur in der Lage über Ausführungsformen der bekannten Grundgedanken zu berichten. Bei einigen ausländischen Anordnungen ist die gewiss berechtigte Vorschrift, z.B. der preussischen Bestimmungen, dass der Wasserstandshahn zum Durchstossen eines Drahtes zum Zweck der Reinigung eingerichtet sein soll, nicht beachtet. Derartige Vorrichtungen würden in unseren Industriebezirken demnach nicht zu verwerthen und zu verwenden sein.

Bei dem Wasserstande von G. M. Marchant in Huddersfield (Fig. 1 und 2) hat der obere Wasserstandskopf ein für normalen Gang durch eine Rankenfeder in der Schwebe gehaltenes Ventil, welches sich beim Zerbrechen des Glases in Folge des Dampfüberdruckes in die punktirt gezeichnete Stellung begibt und damit den Schluss bewirkt. Im unteren Wasserstandskopfe ist mittels eines besonderen Bronzeeinsatzes, der zugleich zum Tragen des Wasserstandsglases dient, ein Ventilchen aufgehangen, welches durch den Wasserdruck in die ebenfalls punktirte abschliessende Stellung gebracht wird. Die Vorrichtung ist in England patentirt unter Nr. 11023 vom 29. Juni 1891.

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C. R. Bonne in London (A. Svensson in Lübeck) bringt innerhalb der Absperrhähne bewegliche Kugeln an, die den Abschluss selbsthätig bewirken (Englisches Patent Nr. 19729 vom 3. December 1890). Bei der in Fig. 3 gezeichneten Stellung des oberen Wasserstandskopfes wird die im Hahn A befindliche Kugel C vor die Oeffnung E gedrückt, sobald durch den Bruch des Wasserstandsglases eine stärkere Dampfströmung durch FE hindurch entsteht. Wird der Hahn um 180° herumgedreht, wie Fig. 4 zeigt, so ist dem Dampfe das Durchstreichen unverwehrt und kann auch ein Draht zur Reinigung eingeführt werden. Bei dem unteren Wasserstandskopfe ruht die Absperrkugel auf einer durchbohrten Schraube H. In Fig. 3 befindet sich die Kugel C in ihrer gewöhnlichen Stellung, bei der auch der Hahn gereinigt werden kann. In Fig. 5 ist der |218| Hahn so gedreht, dass der Zutritt des Wassers in das Wasserstandsglas erfolgen kann. Dreht man etwas weiter, so dass der Kanal H senkrecht steht, so bläst der Dampf nach unten ab.

Ein Wasserstand mit selbsthätigem Verschluss von L. Baudoin ist in Revue industrielle vom 18. Juli 1891 beschrieben und in Fig. 6 bis 8 wiedergegeben. Die Einrichtung gestattet leichte Zugänglichkeit zu den Ventilen, doch ist zu bemerken, dass der Hahn nicht zum Durchstossen eingerichtet ist. Um nach dem auf einen Bruch des Glases erfolgten Einsetzen eines neuen Glases folgenden Anlassen mit Sicherheit einen Druckausgleich zu erzielen, ist die aus Fig. 8 zu ersehende Vorrichtung zum Lösen des Ventiles angebracht, durch welche mittels Handhebels L und eines Stiftes a das Ventil heruntergedrückt werden kann. Das Wasserstandsrohr füllt sich dann mit unter Kesseldruck stehendem Wasser und gleicht den Druck am Ventil des oberen Wasserstandskopfes zugleich aus.

Textabbildung Bd. 285, S. 218
Textabbildung Bd. 285, S. 218
Ein selbstschliessender Wasserstand von J. A. und J. Hopkinson in Huddersfield (Englisches Patent Nr. 6141 vom 22. April 1890) ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Der obere und untere Wasserstandskopf A und B sind durch das Wasserstandsrohr C, ausserdem durch das Metallrohr F mit einander verbunden. Letzteres ist bei gewöhnlicher Sachlage durch die Kugel H geschlossen, welche, wie aus Fig. 10 ersichtlich, auf einem geneigten Sitze ruht und sich an die Dichtungsschraube anlegt. Schraubt man diese zurück, so ist der Kanal des Wasserstandskopfes frei zum Durchfahren behufs Reinigung. Durch Oeffnen des Ausflusshahnes E kann ein Wasserdurchfluss durch das Hilfsrohr aufwärts und durch das Wasserstandsrohr abwärts bewerkstelligt werden, was zum Zwecke der Reinigung dem Hopkinsens Wasserstand. Durchstreichen des Dampfes bei weitem vorzuziehen ist. Beim Bruche des Glases schliesst die Kugel J die untere Wasserstandsöffnung ohne weiteres. Die Kugel H erhält einen Anstoss durch das im Rohr F befindliche Wasser oder durch den Dampf, hebt sich von seinem Sitze auf und verschliesst die Oeffnung K des oberen Wasserstandskopfes. Eine kleine Oeffnung bei K stellt das Gleichgewicht auf beiden Seiten wieder her, wenn das neue Glas eingesetzt ist. Das Wesentliche dieses Wasserstandes liegt in dem Hilfsrohre F. Die übrigen Einrichtungen können mannigfache Aenderungen zeigen.

Die Ventilanordnung für Wasserstandszeiger mit selbsthätiger Absperrung von Ferdinand Thomsen in Bremerhaven (Oesterreich-Ungarisches Privilegium vom 2. Mai 1890. D. R. P. Nr. 48016 vom 19. Februar 1889) besteht (Fig. 11 bis 14) in der Anordnung eines Kugelventils in der konischen Bohrung der Verbindungsstutzen eines Wasserstandszeigers mit dem Dampfkessel und einer Vorrichtung zum momentanen Abschluss desselben von Hand.

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Der am Kessel anzubringende Verbindungsstutzen A und der zur Aufnahme des Glases dienende Rohrstutzen B, deren Achsenrichtungen sich kreuzen, stehen durch einen wagerechten Cylinder C, in dessen Innerem ein Ventilkolben v durch eine Kurbel k bewegt wird, mit einander in Verbindung. Der Ventilkolben v (Fig. 11a) ist mit einem Einschnitte e zur Aufnahme der Kurbel und mit Aussparungen a versehen, welche den Kurbelflanken freie Bewegung gestatten. Die Stirnfläche von v trägt in einer Ausdrehung eine weiche Metalldichtung m, welche, gegen den Ventilrand r gedrückt, den Abschluss herstellt. Das durch die Stopfbüchse t hervorragende Ende der Kurbelwelle k ist mit einem Handgriff g ausgerüstet. Die in dem Stutzen A vorgesehene Kugel o wird durch einen Stift s am Herausfallen verhindert und legt sich bei einer durch Zerspringen des Glases oder sonst entstehenden Druckdifferenz in die konische Bohrung b, wodurch eine sofortige Absperrung erreicht wird. Die Bohrung b ist so weit, dass ein Theil der Kugel o in den Hohlraum von b hineinragt.

Wird nun der Ventilkolben v durch Drehung des Handgriffes g von rechts nach links an der Bohrung b vorübergeführt; so muss die Kugel zurückweichen. Der Kugelverschluss ist somit aufgehoben, aber im nächsten |219| Augenblicke legt sich die Metalldichtung m gegen den Ventilrand r und schliesst den Dampf bezieh. den Wasserstrom ab, so dass das zersprungene Glas erneuert werden kann.

Beim Durchblasen wird der Griff g senkrecht gestellt, so dass der Ventilkolben v seine Mittelstellung einnimmt und die Kugel o verhindert, den Durchgang b abzuschliessen. Das Durchstossen zwecks Entfernung des Kesselsteines geschieht durch die Hähne h.

Um den häufig vorkommenden Verletzungen der Kesselwärter bei dem Zerspringen der Wasserstandsgläser vorzubeugen, hat man diese mit Gittern von Draht oder Blech umgeben, welche zwar einigermaassen Schutz gewähren, dadurch aber die Uebersicht erschweren, dass der Wasserstand nur aus unmittelbarer Nähe sichtbar erscheint.

Ein Schutzmantel von Glas beseitigt die Gefahr nicht, denn durch ungleichmässige Erhitzung des Schutzglases kann der Schutzmantel selbst zum Zersplittern gebracht werden. J. Divis v. Serlink in Prelouc stellt nach dem Oesterreich-Ungarischen Privilegium vom 29. December 1887 halbcylindrische Schutzmäntel von Marienglas her, welche vollkommen klar, durchsichtig, elastisch und widerstandsfähig sind.

In einem Messingrahmen (Fig. 15a und 15b) ist eine hinlänglich starke Tafel von Glimmer eingefasst und mit kleinen Schrauben festgeklemmt.

Der Rahmen wird bei bb zur Armatur des Wasserstandsglasständers festgeschraubt, cc ist ein dünner Messingblechstreifen, welcher als Stütze der Glimmertafel dient. Das eigentliche Wasserstandsglas ist punktirt angedeutet, wobei ee das Niveau der Wassersäule zeigt.

Der Schutzmantel von Glimmer ist hier also halbcylinderförmig, aber derselbe kann auch aus zwei oder mehreren flachen Tafeln, welche mit den Kanten zusammenstossen, gebildet werden. In einem solchen Falle wird der Einfassungsrahmen die nöthige Form wie folgt erhalten.

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abcd und efac (Fig. 15b) sind zwei Tafeln, welche bei ac mit ihren Kanten zusammenstossen, und gg Stellen, wo der Rahmen zur Armatur angeschraubt wird.

Neu und Gegenstand des Privilegiums ist: Aus durchsichtigem Glimmer mit entsprechender steifer Randeinfassung erzeugte Schutzmäntel für Wasserstandsgläser behufs Sicherung vor Verletzungen bei Explosion der Wasserstandsgläser.

Eine sehr einfache und wirksame Schutzvorrichtung an Wasserstandsgläsern hat H. Bögel in Altena i. W. angegeben (D. R. P. Nr. 54003 vom 24. April 1890). Er umgibt das Glas mit einer Rankenfeder, die mit ihren Enden an Hülsen anschliesst. Letztere stützen sich gegen die Muttern der Hahnköpfe. Diese Vorrichtung gestattet auch mit Leichtigkeit die Auswechselung des Glases.

E. Polte in Magdeburg benutzt nach D. R. P. Nr. 48520 zur selbsthätigen Absperrung einen mit einer Spiralfeder versehenen Hahn, der das Bestreben hat, die Verbindung nach dem Wasserstande zu schliessen. Die Feder wird durch eine um das Wasserstandsglas geschlungene Schnur gehalten. Die Auslösung der Schnur und mithin der Schluss des Hahnes erfolgen bei dem Zerbrechen des Glases. Selbstredend darf letzteres nicht in einer langen Führung gedichtet sein, sondern muss mit dem Ende nur vor eine Dichtung stossen.

Weber und Westphal in Hamburg-Hohenfelde erzielen nach ihrem D. R. P. Nr. 49611 vom 16. Juni 1889 den selbsthätigen Abschluss durch eine schwebende Ventilklappe a, welche durch die Schraube b geregelt und bei beabsichtigtem Durchblasen zurückgehalten werden kann. Die Einrichtung des Wasserstandskopfes gestattet ein Durchstossen behufs Reinigung.

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Bei dem D. R. P. von F. Schumacher und M. Usbek in Magdeburg-Buckau hat das Ventil, das die Durchflussöffnung schliessen soll, einen langen Führungsstift, welcher mit einem Wulst versehen ist, und durch denselben den Contact einer elektrischen Meldevorrichtung schliesst. In der Richtung der Achse des Führungsstiftes liegt ein mit Rankenfeder versehener Stift, der dazu bestimmt ist, das Abschlussventil zurückzudrängen, wenn das Glas ausgewechselt ist, und der Druck wieder in den Wasserstand eingelassen werden soll.

Die Maschinen- und Armaturenfabrik vorm. L. Strube in Magdeburg-Buckau wendet nach D. R. P. Nr. 52486 vom 15. December 1889 ein im Inneren des Wasserstandsrohres befindliches Schutzrohr an, das nach hinten durchbrochen ist, mithin insoweit schützt, als es ein Ausblasen des Dampfes nur nach hinten ermöglicht. Die Verletzung durch Glassplitter ist durch diese Einrichtung allerdings nicht ausgeschlossen.

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Der Wasserstandszeiger für Dampfkessel von Robert Klein in Brunn ist mit einem Speiserufer (D. R. P. Nr. 54565 vom 27. Februar 1890. Privilegium vom 15. März 1890) in Verbindung gebracht.

Der Speiserufer besteht aus einem gusseisernen cylindrischen Gehäuse a (Fig. 17), welches mit dem Kessel verbunden ist. Im Gehäuse a befindet sich ein auf- und abwärts frei beweglicher kupferner Schwimmer b, dem |220| zwei Stängelchen als Führung dienen. Das obere Stängelchen drückt an einen Hebel c, der auf den Hebel d und durch e auf das Ventil f wirkt. Dieses Ventil lässt die Dampfpfeife g ertönen, sobald der Schwimmer b gesunken ist.

Das gusseiserne Gehäuse des Apparates ist oben durch einen mit vier Schrauben befestigten Metalldeckel abgeschlossen, der aus einem Stück mit zwei Wangenstücken und einer Führungshülse gegossen ist, zur Aufnahme der Hebel c und d und zur oberen Führung des Schwimmers. Das Gehäuse trägt unten einen Schlamm-, zugleich Probirhahn, welcher wieder aus einem Stück mit der unteren Führung des Schwimmers hergestellt ist. Der Apparat lässt sich durch Lösung der vier oberen Deckelschrauben leicht öffnen, reinigen und wieder zusammenstellen. Sind zwischen Apparat und Vorkopf noch zwei Hähne eingeschaltet, so kann das Ganze auch während des Betriebes geöffnet und nachgesehen werden.

Das Wasserstandsglas ist entweder am Apparate seitlich (Fig. 18 links) angeschraubt, oder es ist durch ein ebenes Schauglas an der Vorderseite des Gusseisengehäuses ersetzt (Fig. 18 rechts).

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Von dem guten Gange während des Betriebes kann man sich jederzeit durch Oeffnen des unteren Hahnes überzeugen im Gegensatz zu vielen Alarmapparaten, die in den Kessel eingebaut sind und während des Betriebes keinerlei Controle zulassen. Nach einem Berichte des Inspectors Hubert Petritsch in Brunn in der Zeitschrift der Dampfkesseluntersuchungs- und Versicherungsgesellschaft arbeiteten derartige Apparate zufriedenstellend.

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Bei dem Speiserufer von Murrin in Glasgow (D. R. P. Nr. 45699) ist in einem wasserstandsähnlichen Rohre ein zweites Rohr angebracht, das oben geschlossen ist und unten mit einer federnden Platte in Verbindung steht. Fällt der Wasserstand unter seine niedrigste Grenze, so erwärmt sich der Inhalt des inneren Rohres, dehnt sich aus und drückt auf die federnde Platte, die mittels geeigneter Hebelverbindung eine Dampfpfeife zum Ertönen bringt.

Den Umstand, dass der Zutritt des frischen Kesseldampfes eine Temperaturerhöhung bedingt, hat E. Kildoyle in Yokohama nach einer Mittheilung des Scientific American dazu benutzt, einen elektrischen Wasserstandsmelder herzustellen, der in Fig. 19 und 20 dargestellt ist. An ein im Kessel befindliches Rohr, dessen Mündung bis zum niedrigsten Wasserspiegel reicht, ist ein trogartiges Gefäss (Fig. 20) angeschlossen. Der untere Theil A gestattet dem frischen Dampfe den Zutritt, sobald durch zu niedrigen Wasserstand die Mündung des inneren Rohres dem Dampf zugängig wird. Oberhalb des Kanales a sind in einer nach dem Wärmegrade abgestimmten Legirung ein oder mehrere Hebel angebracht. Steigt in Folge des Dampfzutrittes die Wärme der Legirung, so schmilzt dieselbe, der Hebel wird frei und stellt den elektrischen Contact her, indem das Gegengewicht sich auf den Knopf der Leitung senkt und dadurch Warnsignale ertönen lässt.

Auf der Verwendung von leichtflüssigem Metall beruht auch das D. R. P. Nr. 53131 von A. F. Toovey in Newcastle-upon-Tyne, dessen Einrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Apparat fast genau übereinstimmt.

Textabbildung Bd. 285, S. 220
Textabbildung Bd. 285, S. 220
Nach einer Mittheilung in Armengaud's Publications industrielles, 1889 S. 413, wird eine wirksame Beaufsichtigung des niedrigsten Wasserstandes dadurch erzielt, dass man ein Eisenrohr mit schmelzbarem Pfropfen in den Herd hineinragen lässt. Die Einrichtung wird durch Fig. 21 und 22 erläutert, sie besteht aus einem äusseren Rohre f, auf welches eine Hülse a mit dem leichtflüssigen Metallpfropfen o geschraubt werden kann. Das äussere sowohl als das innere Rohr stehen durch Kupferröhren mit zwei etwas unterhalb des niedrigsten Wasserstandes liegenden Hähnen in Verbindung. Sobald der Wasserstand unter die Höhe der Hähne geräth, wird das bisher im Doppelrohre in der Richtung der Pfeile umgehende Wasser durch Dampf ersetzt. Die nun rasch steigende Temperatur schmilzt die Pfropfen, so dass sich die drohende Gefahr bemerkbar macht bezieh. durch Löschen des Feuers beseitigt wird. Ein Ersatz der Pfropfen ist sehr einfach zu bewerkstelligen. Man hat nur die Kupferröhren von den Hähnen zu lösen, um die ganze Vorrichtung aus dem Herde herausnehmen und den Pfropfen neu einsetzen zu können. Die Vorrichtung eignet sich für Kessel jeder Art. Bei Kesseln mit einander naheliegenden Wänden, wie sie bei den Feuerbüchsen der Locomobilen vorkommen, wird ein Rohrstutzen zum Durchschieben des Apparates eingenietet.

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Vgl. 1891 283 * 31.

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