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II. Zunehmende Bedeutung des Hartgusses für die gesammte Eisenindustrie.
Um den einheitlichen Gang der Entwickelung nicht zu stören, haben wir es in den vorigen Abschnitten unterlassen, auf die verschiedenen Arten der Verwendung, welche der Hartguss gefunden, näher einzugehen und es vorgezogen, dieselben in einem besonderen Abschnitte möglichst in derselben chronologischen Reihenfolge zu behandeln, in welcher sie in der Industrie Eingang fanden, und zwar führt uns dieselbe in erster Linie auf das Gebiet der Eisenbahnen.
a) Verwendung des Hartgusses im Eisenbahnbetrieb.
Schon in der Einleitung haben wir darauf hingewiesen, dass Jahre hindurch die Hartgussindustrie in Deutschland sich auf die vereinzelte Herstellung von Walzen beschränkte, während auffallender Weise in derselben Zeit die Amerikaner bedeutende Erfolge darin erzielten. Es erklärt sich diese Erscheinung dadurch, dass in Amerika eine grosse Zahl von Eisensorten so, wie sie aus den Erzen gewonnen werden, zu einem vorzüglichen Hartgussmaterial verwandt werden können, während die in Deutschland erblasenen erst nach sorgfältiger Auswahl und Mischung hierzu geeignet sind. Die Schwierigkeit des Verfahrens und der ausserordentlich zweifelhafte Erfolg hatten daher naturgemäss eine grosse Zahl von Forschern auf diesem Gebiete von weiteren Versuchen zurückgeschreckt, so dass der Gegenstand bereits mehr und mehr in den Hintergrund trat, als plötzlich ein unerwarteter Fortschritt aufs Neue die allgemeine Aufmerksamkeit auf ihn richtete, die Fabrikation der Hartguss-Herzstücke, welche Ende der funfziger Jahre zuerst von Gruson angefertigt wurden und sich schnell durch ihr vorzügliches Verhalten sofort die Gunst der Eisenbahningenieure erwarben. Die damals üblichsten und auch heute noch vielfach angewendeten Herzstücke sind aus Stuhl- oder Fussschienen zusammengesetzt, welche im Winkel gegen einander stossend die Spitze bilden, wobei die seitliche Führung der Räder ebenfalls durch zwei gebogene Schienenstücke bewirkt wird. Das ganze System ist auf eine starke Blechplatte geschraubt bezw. genietet oder es ruht, wenn Stuhlschienen verwandt sind, in langen Stühlen, welche letztere direct auf die Schwellen geschraubt werden. Dieses System trägt jedoch verschiedene empfindliche Mängel. Zunächst setzte die grosse Zahl einzelner, durch Niete oder Schrauben mit einander verbundener Theile den gewaltigen Stössen der über die geschwächte Stelle forteilenden Massen zu wenig Widerstand entgegen, so dass infolge der ungleichen Belastung entweder die Spitze oder die Zwangsschienen sich lockerten und schliesslich lostrennten, obgleich man die später angewandte verbindende Unterplatte von Jahr zu Jahr verstärkte. Andererseits aber lag ein grosser Fehler in dem ausserordentlichen Verschleiss, welchem die Spitze des Herzstückes ausgesetzt XXII.
war, da man dieselbe weder durch allmäliges Verlaufen in die Unterlagsplatte noch durch Ueberhöhung der Zwangsschienen entlasten konnte. So entstanden ein Zerdrücken der Spitze und ein Abbrechen der Zwangsschienen, und selbst die Anwendung des besten Materials, des Stahles, und der schärfsten Beobachtung, konnten häufige Unglücksfälle, welche aus den Mängeln dieser Herzstücke entstanden, nicht verhüten. Aus diesen Gründen wurden früher bei einzelnen Bahnen gusseiserne Herzstücke versucht, doch zeigten sich diese zu weich und bedurften zu häufiger betriebstörender Auswechselungen. Allen diesen Uebelständen halfen die Herzstücke aus Hartguss in glücklichster Weise ab. Die zahlreichen Theile wurden zu einem Stücke verbunden; die Oberflächen, welche nach einander von dem darüber rollenden
Rade berührt wurden, konnten der Conicität desselben
entsprechend construirt werden, die Spitze wurde entlastet, so dass sie nur als Zwangsschiene diente; die Oberflächen der Schienen endlich wurden durch die Härte, welche der Coquillenguss erzeugt, gegen Abnutzung geschützt. Selbstverständlich werden aber durch diese Construction nicht nur die Herzstücke selbst, sondern auch die Räder und Federn der Locomotiven und Wagen vor übergrossem Verschleiss bewahrt, da die Stösse zum grössten Theile wegfallen oder doch bedeutend abgeschwächt werden. Endlich verdient hervorgehoben zu werden, dass diese Herzstücke das Anlegen jeder beliebigen Schiene gestatten, ohne dass letztere besonders bearbeitet zu werden braucht. Die Verbindungen geschehen auf die verschiedenste Weise, deren detaillirte Beschreibung zu weit führen würde; die gewöhnlichste wird mit Hilfe eines an Sohle und Hauptträger angegossenen Ansatzes, des sogenannten Kopfes bewirkt, an dessen beiden äusseren Flächen die inneren Schienenprofile sich genau anschliessen und vermittelst durchgehender Schraubenbolzen fest angepresst werden. Natürlich wurden diese Vorzüge vom ersten Augenblick an in allen betheiligten Kreisen vollkommen erkannt und gewürdigt, und da die Hartguss-Herzstücke hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit das in sie gesetzte Vertrauen vollständig rechtfertigten, indem sie über 10 Jahre den Betrieb aushielten, ohne einer Auswechselung zu bedürfen, so sehen wir sie heute in deutschen und ausserdeutschen Staaten ausserordentlich verbreitet. Nicht minder günstige Aufnahme wie die Herzstücke fanden einige Zeit nachher auch Kreuzungsstücke und Zwangsschienen, sowie Schienen für Wegeübergänge, deren Anfertigung aus Hartguss man nach dem ersten Erfolge sofort in Angriff genommen hatte. Zu erwähnen ist endlich noch, dass auch bei Grubenund Pferdebahnen der Hartguss für Herzstücke und
Kreuzungen, ebenso wie für Curvenschienen und Wei
chen sich im Laufe der Zeit mehr und mehr eingebürgert hat. Dem Beispiele der Amerikaner folgend, versuchte 20
man nunmehr auch in Deutschland die Fabrikation der Hartgussräder für Eisenbahnen. Die Hauptschwierigkeit lag hier in der Vermeidung von Spannungen in den schwächeren Theilen, d. h. den Scheiben und Armen des Rades, welche stets Veranlassung zu Brüchen gaben. Indessen wurden diese Uebelstände in verhältnissmässig kurzer Zeit beseitigt, worauf angestellte officielle Versuche so günstige Resultate lieferten, dass die preussische Regierung keinen Anstand nahm, die Hartgussräder für sämmtliche Eisenbahnen zu concessioniren. Obgleich nun in der Folge Parallelversuche, welche im Jahre 1864 die Niederschlesisch-Märkische Eisenbahn mit den Rädern verschiedener deutscher und ausserdeutscher Fabriken anstellte, entschieden zu Gunsten des deutschen Materials ausfielen, und ferner eine Versammlung von Eisenbahntechnikern in München im Jahre 1868 die Verwendung der Hartgussräder von erprobten Lieferanten unter Güterwagen ohne Bremse für statthaft erklärte, so sind sie doch seitdem in Deutschland aus dem Eisenbahnbetriebe durch Gussstahl wieder vollständig verdrängt, bezw. in ihrer Verwendung auf Drehscheiben, Schiebebühnen und Bahnmeisterwagen reducirt worden, während sie in Oesterreich und Amerika fast ausschliesslich verwandt werden. Bei Pferdebahnen dagegen, Strassen eisenbahn waggons, sowie Transportwagen für Handbetrieb und Erz- und Kohlenwagen für Bergwerke haben sie sich mehr und mehr eingebürgert, um voraussichtlich nie verdrängt zu werden. Uebrigens öffnet sich den Hartgussrädern auch im Eisenbahnbetriebe in jüngster Zeit wieder ein neuer Zweig der Verwendung und zwar durch den Bau von Secundärbahnen, bei denen es hauptsächlich darauf ankommt, ein billiges Betriebsmaterial zu beschaffen. Naturgemäss ist man hierbei auf die Hartgussräder zurückgekommen und verwendet sie sogar für Locomotiven, ohne dass sich bis jetzt irgend welche Nachtheile daraus ergeben hätten. Ziemlich allgemeine, wenngleich weniger ins Auge fallende Verwendung wie für Herzstücke und Räder hat der Hartguss (ohne Coquille) im Eisenbahnbau für Bremsklötze gefunden, welche infolge ihrer grossen Festigkeit kleine Dimensionen gestatten und sich weder selbst besonders abnutzen, noch auch die Bandagen der Räder übermässig angreifen. Schliesslich ist noch eines eigenthümlichen Fabrikationszweiges zu gedenken, in welchem der Hartguss Verwendung gefunden hat, nämlich der Fabrikation von Signalglocken. Seine grosse Festigkeit und Härte lässt ihn den Stössen des Anschlaghammers mit Leichtigkeit widerstehen, während sein feines und festes Gefüge den Glocken einen reinen und hellen Klang verleiht.
b) Verwendung des Hartgusses in der Maschinenindustrie. Schon im ersten Abschnitt haben wir erwähnt, dass die Hartgussmischungen ihren Bestimmungen nach
verschiedenen Modificationen unterliegen; während nämlich im Eisenbahnbetriebe die beiden weichsten Sorten verwandt werden, erfordert die Maschinenindustrie wesentlich härtere. Speciell Hauptbedingung ist eine möglichst grosse Härte der Oberfläche für denjenigen Theil der Maschinenindustrie, in welchem der Hartguss die verbreitetste Anwendung gefunden hat, für die Fabrikation der Walzen. In der That erscheint der Coquillenguss mehr als irgend ein anderes Material geeignet für diesen Fabrikationszweig, da ohne besondere Härtung eine harte Oberfläche aus der Form hervorgeht, während der zähe Kern die Walze vor Brüchen bewahrt. Natürlicherweise sind derartige Vorzüge in allen technischen Kreisen vom ersten Augenblick an, wo der Hartguss bekannt wurde, richtig gewürdigt worden, und wir sehen daher nicht nur in Amerika, wo man von vorn herein die Sache energischer angefasst hatte, sondern auch in England und Deutschland die Bestrebungen sich hauptsächlich auf diesen Fabrikationszweig concentriren. Die Hauptschwierigkeit, welche früher die meisten deutschen Ingenieure abgeschreckt und bewogen hatte, die Sache wieder aufzugeben, das Auffinden einer richtigen Mischung, konnte allerdings als überwunden betrachtet werden, nachdem infolge der ausgedehnteren Hartgussproduction aus deutschen Roheisensorten hinreichende Erfahrungsregeln bekannter geworden waren, dagegen zeigte sich eine andere kaum geringere in der ausserordentlichen Härte des Materials, welche einer Bearbeitung mit gewöhnlichen Hilfsmitteln spottete. Die Fabrikation beschränkte sich daher anfangs auf solche Walzen, welche keiner Bearbeitung bedurften, wie z. B. rohe Quetschwalzen, ferner glatte und geriffelte Walzen und Walzenringe für Erz-, Thon-, Quarz-, Schmirgel- und Schamottmühlen. Namentlich für geriffelte Walzen zeigte sich der Hartguss schon damals ausserordentlich geeignet, da die Riffeln vollkommen exact aus dem Gusse hervorgingen und keiner Bearbeitung bedurften. Ferner können wir an dieser Stelle zugleich einiger anderer Artikel Erwähnung thun, welche ebenfalls schon in den ersten Jahren fabricirt wurden und gleich den Walzen die Bestimmung des Zerkleinerns haben, z. B. Läufersteine und Bahnen für Thon- und Schamottmühlen, sowie namentlich auch für Giessereizwecke, Brechbacken für Stein- und Erzbrecher, Brechschnecken für Cementmühlen, Mahlkränze für Salz- und Kohlenmühlen, geriffelte Conen für Hanfbrecher, Stempel, Roste, Pochwerke, Hämmer zum Zerschlagen von Steinen, Erzen u. s. w., Rammbäre zum Zerkleinern von Gussstücken, Stopfhacken für die Schwellenlegung beim Eisenbahnbau, Bohr- und Treibfäustel für Bergwerke u. A. m. Indessen liessen die erhöhten Anforderungen der Industrie die Nachfrage nach vollkommen bearbeiteten Walzen in den letzten 10 Jahren bedeutend steigen. Namentlich die Papierfabrikation erheischt Walzen, deren Oberflächen nicht nur vollkommen cylindrisch, sondern auch so fein abgeschliffen sein müssen, dass sie fast hermetisch an einander schliessen und z. B. aufgegossenes Wasser nicht hindurch lassen, da die geringste Ungenauigkeit einen durch 4 oder 5 Paare sich hindurch windenden Papierstreifen unfehlbar zerreissen würde. Für eine derartige Genauigkeit erwies sich selbst die Fertigkeit der geschicktesten Arbeiter als unzureichend, und man versuchte daher die Construction von Schleifbänken, welche selbstthätig eine mathematisch genaue cylindrische Oberfläche der Walzen herstellen, ein Problem, welches heute auch in Deutschland als vollkommen gelöst betrachtet werden darf Wenn wir bei Behandlung der geschliffenen und polirten Hartgusswalzen die zur Papierfabrikation dienenden besonders herausgriffen, so geschah dies weniger der allgemein verbreiteten Anwendung wegen, welche sie in diesem Zweige gefunden haben, sondern hauptsächlich aus dem Grunde, weil diese eine sorgfältigere Bearbeitung als alle anderen erfordern, denn auch für die Silberdraht-, Kupfer-, Messing-, Blechund Gummiplatten-Fabrikation ist die Nachfrage nach vollständig bearbeiteten Hartgusswalzen in den letzten fünf Jahren ausserordentlich gestiegen, und in der Mehlfabrikation scheinen sie neuerdings die übrigen Systeme (Bisquitwalzen u. s. w.) zu verdrängen. Auch für die Herstellung der Kaliber walzen eignet sich das Hartgusseisen, indem sich nach den
Urtheilen zahlreicher Walzwerksbesitzer ihre Härte vor
züglich bewährt. Selbstverständlich hat der Hartguss in demselben Grade wie für die Walzenfabrikation auch für andere Werkzeugmaschinen Verwendung gefunden, für Ambose, Gesenke, Dampfhämmer-Einsätze, Matrizen und Patrizen für Schrauben und Mutternfabrikation, Lochplatten für Schmiedezwecke und Zieheisen für Röhren u. s. w. Wurde in dieser Weise ursprünglich der Hartguss (Coquillen-Hartguss) für solche Maschinentheile verwendet, deren Bedingung es ist, Eisen oder sonstige harte Materialien umzuformen oder zu zerstückeln, so führte die grosse Festigkeit von Hartgussbarren, welche die Versuche ergaben, sehr bald zu seiner weiteren Verwendung für den Maschinenbau. Mit einer Leichtigkeit, wie bei keinem anderen Metall, lässt sich auf Hartgussstücken eine partielle Härtung der Oberfläche herstellen, wie sie manche Maschinentheile erfordern, während man im Uebrigen dieselben weich giesst, so dass sie der Bearbeitung keinerlei Hindernisse bieten. Es bedarf wol kaum des Hinweises darauf, welche Erleichterung diese Eigenschaften des Hartgusses in Verbindung mit einer Festigkeit, welche beinahe derjenigen des Schmiedeeisens gleichkommt, für die Construction vieler Maschinentheile bietet, die früher mit grossen Kosten aus Stahl angefertigt oder mit demselben ausgelegt werden mussten. Insbesondere sind alle die
jenigen Maschinentheile, welche bei ihrer Kraftübertragung eine gleitende Bewegung annehmen müssen, in diese Kategorie zu zählen, wie z. B. Geradführungen, Kreuzkopfschuhe für Locomotiven, Hebedaumen, Excentriks, Führungsrollen für Seile und Ketten, Ketten
trommeln für Schleppschiffe.
Nicht weniger wichtig sind die Anwendungen, welche der Hartguss im Bau der landwirthschaftlichen Maschinen gefunden hat, wo er meistens zu solchen Theilen verwandt wird, welche früher aus Stahl verfertigt wurden, wie z. B. die Pflugschare an Säemaschinen, die Finger an Mähemaschinen, die Schrammschuhe an Strassenreinigungsmaschinen, oder auch die Steinsetzrammen zum Einrammen von Pflastersteinen, die Mäntel für Chausseewalzen.
Der Uebersicht wegen haben wir uns bis hierher nur mit der Verwendung des Coquillen-Hartgusses beschäftigt und wollen nunmehr zu der anderen für den Maschinenbau nicht weniger wichtigen Gattung über
gehen.
Anwendung des ohne Coquille erzeugten Hartguss es im Maschinenbau.
Ein Blick auf die im ersten Abschnitt aufgestellten Tabellen genügt, um uns die Gewissheit zu geben, dass eine grosse Zahl von Maschinentheilen, welche man früher mit grossen Kosten aus Schmiedeeisen herstellte, nunmehr billiger aus Hartguss angefertigt werden kön
nen, dessen Festigkeit der des Schmiedeeisens ja nur
wenig nachgiebt. Hierher gehören insbesondere alle diejenigen Maschinentheile, deren complicirte Form oder grosse Dimensionen das Schmieden erschweren, während das gewöhnliche Gusseisen schwere Constructionen erfordern würde, wie z. B. Balanciers, gekröpfte Wellen, Traversen, Kurbeln, Pleuelstangen, Dampfkolben und
Kolbenringe, ferner alle Arten von Trägern und Säulen.
Für die Construction der Dampfkolben ist die Festigkeit des Hartgusses, welche die Wahl leichterer Dimensionsverhältnisse gestattet, von ganz besonderer Wichtigkeit, da bei grossen Umdrehungszahlen ein schwerer Kolben vom störendsten Einfluss auf den Nutzeffect einer Maschine ist. Die ausgedehnteste Anwendung haben die Hartgusskolben im Locomotivbau gefunden, wo es ganz besonders auf den leichten Gang der schwingenden Theile ankommt; indessen können diese Vorzüge auch bei stabilen Maschinen unter Umständen von grosser Bedeutung sein.
In welch überraschender Weise übrigens häufig der Hartguss schwierige Probleme einer Construction zu lösen und kostspielige Anlagen zu reduciren im Stande ist, lehrt der folgende Fall,
Eine grosse Wasserhaltungsmaschine von 1046" Kolbendurchmesser mit gusseisernem Kolben war mit Glockenventilen construirt, doch traten infolge zu kleiner Durchlassöffnungen in dem Kolben unleidliche Stösse ein, welche das ganze Gebäude erschütterten und nicht nur den Gang der Maschine störten, sondern auch den
Kolben der Gefahr des Zerbrechens aussetzten.
Behufs Erweiterung der Durchlassöffnungen aber musste man aus räumlichen Rücksichten überhaupt von dem Glockensystem absehen und entschloss sich zur Anlage eines Ringventils mit vier concentrischen Durchlässen nach englischem Modell. Dieses ergab jedoch für den Kolben so dünne Wandstärken, dass an eine Herstellung aus gewöhnlichem Gusseisen nicht zu denken war und man sich wohl oder übel zu dem theuersten Material, dem Rothguss, entschloss, was bei den bedeutenden Dimensionen des Kolbens 1046" Durchmesser und 315" Höhe bezüglich der Kosten empfindlich ins Gewicht fiel. Da erbot sich Gruson nach derselben Zeichnung einen Kolben aus Hartguss zu giessen und für dessen Haltbarkeit zu garantiren. In der That erfüllt der letztere seine Functionen vollkommen und ist nicht nur heute nach mehreren Jahren, ohne die geringste Spur von Abnutzung noch im Betriebe, sondern wird auch nach dem Urtheile Sachverständiger vermuthlich ebenso lange seine Dienste verrichten wie die Maschine selbst. Der Kolben selbst würde aus Rothguss 15”/2 Ctr. gewogen haben, aus Hartguss 13 Ctr., woraus sich ein Preisverhältniss von 2080: 200 % bezw. von 8320: 800 % ergiebt, da es sich um vier Kolben von gleichem Durchmesser handelte. (Es kostet der Centner Rothguss 135 %, der Centner Hartguss 15 %). Hauptsächlich in Bergwerken empfiehlt es sich, die Pumpenkolben aus Hartguss herzustellen, da derselbe dem zersetzenden Einfluss der unterirdischen Gase weit besser widersteht als das gewöhnliche Gusseisen, Thatsachen, die auch seine Verwendung zu Pumpencylindern und ganzen Drucksätzen herbeiführten. Die grösste Bedeutung aber hat der Hartguss für die Construction solcher Maschinentheile gewonnen, welche einem bedeutenden Druck ausgesetzt sind, da es für diese in ganz besonderem Masse auf ein dichtes Gefüge und grosse Festigkeit ankommt. Hierzu gehören in erster Linie die hydraulischen Cylinder. Der Natur der Sache gemäss war man bei der Fabrikation der hydraulischen Cylinder nur auf Gusseisen angewiesen, dessen lockeres Gefüge aber nicht nur zu häufigen Brüchen führte, sondern auch von vornherein dem Constructeur unleidliche Rücksichten auferlegte. Wollte man bei hohen Drucken einigermassen sicher construiren, so musste man sich zur Wahl von bedeutenden Dimensionen entschliessen, die ausserdem häufig durch locale Verhältnisse verboten waren und bei der Natur des gewöhnlichen Gusseisens schliesslich doch keine absolute Sicherheit boten. Die natürliche Folge dieser Uebelstände war, dass man von höheren Drucken Abstand nahm oder sie durch Combination mehrerer Kolben zu erreichen suchte, wodurch wiederum die betreffenden Anlagen bedeutend vertheuert wurden. Ganz besonders auf diesem Gebiete ist der Hartguss dem Constructeur in glücklichster Weise zur Hilfe gekommen, indem er die Druckgrössen, welche man in Rechnung ziehen darf, bedeutend erhöht hat, so dass
sich z. B. Cylinder von 40 bis 50° Durchm. und 150" Länge bei 18° Wandstärke einem Drucke von 500 Atm. vollkommen gewachsen zeigten. Es bedarf wol nicht erst einer Auseinandersetzung, welche Vortheile solche Spielräume bei der Construction von hydraulischen Hebezeugen bieten, da die Festigkeit des Materials dem Constructeur gestattet, vorzüglich die localen Verhältnisse und den Zweck, welchem die Maschine dienen soll, sowie unter Umständen auch die architektonische Schönheit derselben im Auge zu behalten. Zum Schlusse müssen wir noch einer eigenthümlichen Verwendung des Hartgusses Erwähnung thun, welche weniger auf seiner Festigkeit, als vielmehr auf
der Dichtigkeit seines Gefüges beruht.
Die letztere Eigenschaft befähigt nämlich den Hartguss in einem höheren Grade als anderes Gusseisen den zerstörenden Wirkungen des Feuers, der Salze und Säuren zu widerstehen, weshalb er besonders in chemischen Fabriken, für alle Arten von Gefässen und Retorten verwandt wird. Hierher gehören unter anderen die Schmelzgefässe für Blei, Zink und andere Metalle, ferner die Kessel zum Kochen von Salzlösungen und Säuren, Härtetöpfe in Feilenfabriken, Schlackensteinformen u. s. w. Wie aus dem Gesagten erhellt, hat der Hartguss trotz der verhältnissmässig kurzen Dauer seines Bekanntseins in Deutschland bereits ein reiches Feld der Verwendung in allen Industriezweigen gefunden. Selbstverständlich war es unmöglich in den Spalten eines kurzen Aufsatzes alle die Maschinentheile zu behandeln, zu welchen er bereits verwendet worden ist, und aus denselben Gründen haben wir uns aller Vermuthungen über anderweitige, noch mögliche Verwendungsarten enthalten müssen, da wir Vermuthungen und Behauptungen durch Gründe weitläufig hätten belegen müssen, während Thatsachen ohne Motivirung selbst für sich sprechen. Ist es uns aber gelungen, auch solchen Ingenieuren, welche bisher der Sache ferner standen, die grosse Bedeutung, welche dieses Metall in Zukunft noch gewinnen wird, zur Anschauung zu bringen, so wird sicherlich die Behauptung nicht ungerechtfertigt erscheinen, dass die Verbreitung desselben mindestens ebenso sehr im Interesse der Consumenten, als in demjenigen der Fabrikanten liegt. Wenngleich nun letztere seit mehr als einem Decennium unausgesetzt bemüht waren, dem Hartguss durch Versuche auch in der Privatindustrie neue Bahnen zu eröffnen, so liegt es doch auf der Hand, dass bei einem so umfangreichen Gebiete die Kräfte Einzelner nicht ausreichen, und deshalb sollte das eigene Interesse Maschinenfabrikanten darauf hinweisen, auch
ihrerseits Versuche anzustellen, da die Reihe derjenigen
Maschinentheile, in welchen der Hartguss das Schmiedeeisen, den Stahl oder den Rothguss ersetzen kann, sicherlich noch lange nicht als geschlossen zu betrachten ist.
Combinirter Warmwasser-, Heiz- und Kochapparat mit Contactfeuerung. v Von Hermann Liebau.
(Vorgetragen in der Versammlung des Magdeburger Bezirksvereines vom 21. März 1878.)
(Hierzu Tafel XV.)
Neuere und eingehende Beobachtungen haben zu der Erkenntniss geführt, dass der Ozongehalt der in einem Raume abgeschlossenen Luft sich um so länger erhält, je weniger hoch diese Luft künstlich erwärmt wird. Es macht sich auch unter diesen Umständen ein grösserer Gehalt an Kohlensäure weit weniger fühlbar und äussert sich weniger nachtheilig, als wenn der Luft eine höhere Temperatur gegeben, als wenn diese namentlich mit hoch erhitzten Körpern in Berührung gekommen ist. Ein Beweis hierfür ist schon der Umstand, dass der Aufenthalt in einem Maischraume, dessen Luft in den meisten Fällen bis zu 2 pCt. Kohlensäure enthält, sehr wohl zu ertragen ist, während der Aufenthalt in einer mit Dampfheizung versehenen Trockenstube, die nur den normalen Kohlensäuregehalt der Luft von
2 pM. aufweist, in kurzer Zeit die grössten Beschwerden
verursacht.
Ein weiterer Vortheil der nur wenig erhitzten
Wärmequelle liegt ausserdem noch darin, dass die in der Luft schwebenden mikroskopischen Staubtheilchen keine Zersetzung oder Verkohlung erleiden können. Für eine centrale Zimmerheizung wird demnach der beste Wärmeerzeuger derjenige sein, welcher bei möglichst niedriger eigener Temperatur, natürlich durch grosse Ausstrahlungsflächen eine gleichmässige Wärme abgiebt. Einen solchen erhält man aber durch die Warmwasserheizung; nur in Ausnahmefällen, wo locale Verhältnisse jene Art der Heizung nicht gestatten, sollte man die Heisswasserheizung anwenden. Bei meinen Absichten, die Erwärmung der ganzen Wohnung mit dem Kochherd in Verbindung zu bringen, mussten demnach die oben angeführten Gesichtspunkte massgebend sein. Dass ferner aus der Verbindung des Kochherdes mit der Zimmerheizung nicht unbeträchtliche Vortheile und Ersparnisse erzielt werden können, wird Jedem einleuchten, der sich von der äusserst mangelhaften Ausnutzung des Brennmaterials in unseren Küchenfeuerungen Rechenschaft gegeben hat. Der praktischen Ausführung einer solchen Combination stellten sich aber mannigfache Hindernisse entgegen. Die Heizung einer aus zehn grösseren und kleineren Zimmern mit etwa 300° Grundfläche bestehenden Wohnung beansprucht bei der üblichen Anordnung der Warmwasserheizung eine feuerberührte Fläche des Wasserkessels von 6%", welche in dem Raume eines gewöhnlichen Kochherdes, dessen räumlicher Inhalt von etwa 1/3" noch durch den unvermeidlichen Bratofen wesentlich beeinträchtigt wird, unmöglich unterzubringen waren, selbst als ich eine kupferne Schlange als Heizapparat anwendete. Dazu kam noch, dass während der Benutzung des Kochherdes
die Erwärmung des geringen Wasserquantums in der Schlange eine sehr bedeutende war, dagegen, wenn nicht gekocht wurde, so bedeutend nachliess, dass die Heizung der Zimmer dadurch illusorisch wurde. Es fehlte eben das Wasserreservoir, welches bei der Wasserheizung sonst der Heizkessel mit seinem verhältnissmässig grossen Inhalte bildet. Alle diese Uebelstände konnten erst vermieden werden, als ich von der gewöhnlichen Art der Feuerung abging, und diese so construirte, dass der Heizkessel, mochte er nun aus einem Schlangenrohr, einer Reihe verticaler Röhren oder einem Doppelcylinder bestehen, als die Wandung eines Heizschachtes mit hoher Brennstoffschicht auftrat. Durch diese „Contactfeuerung“ erreichte ich, dass ich mit /4 bis 1/5 der sonst nöthigen Heizfläche auskommen konnte; ich war sofort im Stande, mich mit dem gegebenen kleinen Raume zu begnügen, hatte Platz für den Bratofen und
in der nun geschaffenen Schachtfeuerung ein Wärme
reservoir, welches den grossen Wasserkessel ersetzte, und die Oefen in den Zimmern thatsächlich andauernd und gleichmässig warm erhielt. Was die Ausnutzung des Feuerungsmaterials anlangt, so ist diese als eine sehr günstige zu bezeichnen, da der Apparat, welcher im Winter zehn Zimmer geheizt hat, während darauf alle Kocherei nebenher geschehen ist, nicht mehr als 60* Gascoks in 24 Stunden verbrauchte. « Während bei der gewöhnlichen Feuerung die angewandten Coks in voller Weissglühhitze ihre ganze Kraft entwickelten, findet bei meiner Schachtfeuerung infolge der starken Seitenabkühlung und der 0",5 hohen Coksschicht eine beinahe unvollkommen zu nennende Verbrennung statt. Es entströmt dem Schachte jetzt eine sehr kleine blaue Kohlenoxydgasflamme, und die Coks selbst sind kaum hellroth glühend. Um endlich die Verwendung des Apparates in jeder guten Haushaltung ausführbar zu machen, musste zunächst die Wartung des Feuers für das Dienstpersonal so bequem gemacht werden, dass es in keiner Weise seinen früheren gewohnt gewordenen Kochherd vermisste. Dazu ist erforderlich: M 1) Das Reinigen des Rostes von Schlacke und Asche musste leicht erreichbar sein; das Anmachen des Feuers, und besonders die Unterhaltung desselben durfte keinerlei Mühe verursachen. Zu diesem Zwecke ist der Rost um seine Axe von aussen her drehbar gemacht und ausserdem zum Kippen eingerichtet. 2) Die Köchin muss auf offenen Kochlöchern, welche beliebig mit Ringen grösser oder kleiner zu machen sind, stärkere oder schwächere Hitze zur Anwendung bringen können, sie muss ferner Gelegenheit