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deutscher Ingenieure.
ver
Die Geschichte der feststehenden Bessemeröfen ist folgende: Als sich die Lebensfähigkeit der Erfindung Bessemer's in England dargethan hatte, siedelte das Verfahren auch nach Schweden über, wurde aber hier nicht in einer kippbaren Birne ausgeführt, welche die Luft durch den Boden empfängt, sondern in einem cupolofenartigen feststehenden Gefäls, in dessen Mäntel etwa 25cm über dem nach dem Abstich hin etwas geneigten Boden radiale Düsen einmündeten. Der Ofen besass eine seitliche Füllöffnung und oben einen Hals zur Abführung der Flamme. In dieser Form ist der Ofen auch in Kärnthen versuchsweise angewandt worden. Das Roheisen wurde aus einem Hochofen in eine Pfanne abgestochen und diese dann unmittelbar in den Bessemerofen entleert. Derselbe verlangte nur 1/3 bis 1/4 des Winddruckes der kippbaren Birne; jedoch musste das Gebläse während der ganzen Dauer der Füll-, der Blase- und der Entleerungszeit des Ofens in Thätigkeit bleiben. Dies war wohl auch einer der Gründe, die ein Eingehen dieser Oefen ursachten. Es scheint nun, als ob Clapp und Griffiths es verstanden hätten, gerade diesen Uebelstand zu beseitigen, und zwar durch Anordnung eines Ventiles an jeder Düse. Die betreffenden Neuerungen an den alten schwedischen Oefen sind in aller Herren Länder patentirt. Das erste deutsche Patent stammt aus dem Jahre 1882.
Ich muss aber hier gestehen, dass ich die darin niedergelegte Einrichtung für eine Reissbretterfindung der schönsten Sorte gehalten habe, und dass ich dies auch noch thun würde, wenn nicht alle, freilich kurzen, Berichte der englischen und amerikanischen Zeitschriften zweifellos darauf hindeuteten, dass die Oefen, welche Clapp und Griffiths gebrauchen, wirklich die Einrichtung besitzen, wie sie eine der Patentschriften im wesentlichen wiedergiebt. Durch das Dunkel, in welches die Erfinder sogar die Patentbeschreibung einhüllten, haben sie jedenfalls ihre Absicht erreicht, dass kein Hüttenmann sich mit ihren Apparaten vor dem Bekanntwerden der Resultate ernstlich beschäftigt hat. Es konnten infolge dessen auch nicht so leichtVerbesserungspatente auftauchen. Das amerikanische Patent sollen die Erfinder schon für eine hohe Summe verkauft haben. In Deutschland hat Heinrich Macco in Siegen die Einführung des Verfahrens in die Hand genommen.
Nach dem ersten deutschen Patente No. 18250 haben die Clapp-Griffiths-Oefen folgende Einrichtung:
Der Ofen, Fig. 2, besteht aus 3 Teilen: dem oberen von Säulen getragenen Schacht a, dem gekühlten Zwischenstück 6 und dem unteren durch Senken oder Seitwärtsfahren entfernbaren Unterteile c. Letzterer ist etwas über der Eisenoberfläche mit einer Arbeitsthür und in gleicher Höhe mit 3 dicht über einander liegenden Schlackenlöchern, am tiefsten Punkte Fig. 2.
des schrägen Bodens mit einem Abstich und 21 cm über dem Bo
den mit 4 oder 6 radial stehenla
den Düsen mit je einem Windkanal von 29mm Dmr. versehen. Dieselben liegen jedoch nicht in einer Ebene, sind vielmehr in
einer schraubengangförmigen Linie angeordnet. Um den Unterteil c liegt, von den Säulen unterstützt, das Windrohr W, von welchem aus die Röhren e den einzelnen Düsenkasten führen. In der Zeichnung ist angenommen, dass der Unterteil c behufs Auswechselung durch einen
anderen gesenkt werden kann. gi
Die Röhren e sind deshalb vermittels Stopfbüchsen mit dem Hauptwindrohr verbunden. Ueber dem oberen Ende von e ist ein feststehendes Sitzventil v angeordnet, so dass durch Lösen der Verbindung zwischen dem Rohr e und dem Windkasten und Hochschieben des ersteren jede
Düse für sich von der Windleitung abgeschlossen werden kann.
Um zu verhüten, dass dabei das Eisen durch die Düse in den Windkasten trete und diesen zerstöre, ist folgende selbstthätige Absperrvorrichtung vorgesehen. An dem Windkasten ist leicht lösbar für jede Düse ein kleiner Cylinder 91 befestigt, in welchem ein Kolben g gleitet, dessen äusseres Stangenende mit einem Handgriff f1 versehen ist, während das innere einen Stopfen f aus feuerfestem Materiale trägt. Auf die äussere Fläche des Kolbens wirkt Dampf, welcher durch das concentrisch zu dem Hauptwindrohr w liegende Rohr ei und die leicht lösbare Rohrverbindung d in den Cylinder 91 geleitet wird.
Oeffnet man die Hauptwind- und Dampfventile, 80 werden, wenn man die Stopfen mittels der Handgriffe zurückzieht, die Kolben zurückgeschoben bleiben, da der Winddruck den Dampfdruck überwiegt. Die Stopfen geben also die Düsen frei, und der Wind kann in das Eisenbad gelangen. Schiebt man aber die Stopfen wieder vor, so dass sie die Düsen verschliessen, so bleiben sie geschlossen, weil der Dampfdruck auf die äussere volle Fläche des Kolben grösser ist, als der Winddruck auf die innere Ringfläche des Kolbens, vermehrt um den Apparatdruck auf den Stopfen. Immerhin tritt aber dabei etwas Wind durch eine Längsbohrung der Kolbenstange in das Eisenbad, um zu verhüten, dass flüssiges Eisen in den Windkanal trete, dort erkalte und denselben verstopfe. Schiebt man aber die Röhren e nach oben gegen die Ventile v, schliesst also den Windkasten von dem Windrohre w ab, so bewegt der Dampfdruck sofort den Stopfen nach vorn und verschliesst die Düsen. Während nach dieser Einrichtung die Düsen unmittelbar in das Futter des Ofens gelagert werden, wendet Griffiths in dem Patente No. 26629 besondere rechteckige zweiteilige Blöcke an, die von aussen durch die Windkästen hindurch in die dazu vorgesehenen Oeffnungen des Futters eingesetzt werden und das Lager für 1 oder 2 Düsen, welche darin in bekannter Weise durch Thonbrei befestigt werden, bilden.
Um die Dampfleitung zum Andrücken der Stopfen auf die Düsen zu ersparen, verbindet Griffiths die Stopfen mit Differentialkolben, so dass es durch Stellen von Hähnen ermöglicht ist, die Düsen zu schliessen oder zu öffnen. Ein fernerer Vorschlag gebt dahin, die Stopfen durch Schieber mit geradliniger oder kreisförmiger Bewegung zu ersetzen. Dieselbe wird hervorgerufen durch auf der Aussenseite der Windkasten liegende Gewichtshebel, welche alle mit einer oben um den Unterteil herum laufenden, von Rollen unterstützten Kette verbunden sind. Durch Herumschieben derselben vermittels eines Handhebels werden also alle Schieber gleichzeitig geschlossen, während die Eröffnung derselben beim Zurückschieben der Kette unter dem Einflusse der Hebelbelastung geschieht. Gegenüber den Windkanälen sind die Windkastendeckel mit Schaukanälen versehen. Mit besonderen, anscheinend äusserst umständlichen Einrichtungen der Schaukanäle und Vorrichtungen zum Abschliessen der Windkanäle befasst sich das Patent No. 27093 von Griffiths. Ausbesserungen lassen sich in den Oefen nach vorhergehender Abkühlung leicht vornehmen, da sie mit 2 grossen einander gegenüber liegenden Thüren versehen sind.
Es ist nun im Jahre 1883 dem Iron and Steel Institute eine zweifellos nach der Wirklichkeit aufgenommene Photographie dieser Oefen vorgelegt worden, wonach dieselben eine birnenähnliche Gestalt haben und auf einem festen gemauerten Sockel stehen. Die Haube ist mit dem Unterteile durch verschraubte Winkeleisen verbunden, während das Wind- und das Dampfrohr unmittelbar vom Ofenmantel getragen werden. Im übrigen ist aber die Einrichtung der Windventile die gleiche. Auf jeden Ofen kommen also bei 6 Düsen 6 (nach der Patentschrift 12) Stopfbüchsendichtungen und 6 Kolbenpackungen. Beim Fortfalle der Dampfleitung und Anwendung der Differentialkolben vermehren sich letztere auf 12. Wie diese verschiedenen Dichtungen bei dem starken Staub und der Hitze der Bessemerhütten auf die Dauer ohne ganz erhebliche Windverluste diensttüchtig bleiben sollen, ist mir ein Rätsel, von den übrigen vorgeschlagenen empfindlichen Einzelheiten gar nicht zu reden.
In die Oefen wird ein dem Hochofen unmittelbar entnommenes siliciumreiches und heiss eingeschmolzenes Hämatitroheisen vermittels einer Pfanne eingefüllt. Die Sätze wiegen
zu
Band XXIX. No. 32.
8. August 1885.
Stercken, Ueber Kleinbessemerei und ihre Bedeutung für Deutschland.
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von 1000 bis 1500 kg. Erreicht das Eisen die Düsen, so muss das Gebläse angelassen werden, dessen Winddruck etwa 1/4 bis 1/3 Atm. beträgt, da die Eisensäule über den Düsen nur etwa 10cm misst. Infolgedessen kann das Hochofengebläse, welches ja in den meisten Fällen vorhanden ist, für die Bessemeröfen benutzt werden, was eine bedeutende Ersparnis der Anlage bedeuten würde. Die geringe Windpressung verursacht ausserdem einen verminderten Auswurf. Die Blasezeit dauert 28 bis 30 Min., so dass bei der grossen Regelmässigkeit, mit welcher der Process vor sich gehen soll, in 8 Stunden 12 bis 15 Hitzen gemacht werden. Die eisenreiche Schlacke wird während des Blasens nach Bedarf abgezogen. Ist die Entkohlung beendet, so setzt man 5 bis 6 pct. Ferromangan mit 70 pct. Mn. zu, sticht das Eisen, nachdem man die Windventile f, Fig. 2, geschlossen hat, ab und lässt es in 5 bis 6 Formen Aliessen, die alle zusammen am Boden mit einem einzigen Giesskanal in Verbindung stehen. Der Hauptvorteil der Clapp-Griffiths-Ofens gegenüber dem alten schwedischen Bessemerofen liegt also in der Möglichkeit, den Windzutritt nach Beendigung des Blasens so weit vermindern zu können, dass ein Ueberblasen des Satzes ausgeschlossen ist, wenn durch irgend welche Umstände der Abstich des Ofens verzögert werden sollte.
Die Arbeitslöhne sollen nur die Hälfte derjenigen des Avesta - Processes, der Abbrand 16 bis 17 pct. betragen. Das Product soll im Durchschnitt noch weicher als das des Avesta-Processes sein und ein ausgezeichnetes Material für Kessel-, Schiffs-, Röhren- und Weissblech, Schrauben und Draht abgeben. Es enthält C 0,03 bis 0,08 pct., Si 0,01 pCt., P 0,5 pCt. (vergleiche die später angegebenen Versuche von Hunt), Mn 0,48 pct., S 0,09 pct. Die absolute Festigkeit beträgt bis 41 ks, die Dehnung 27 pct., die Querschnittsverminderung 36 pct. Geschweisste Röhren von 3 mm Wandstärke, 63 mm Dmr. bielten einen hydraulischen Druck von 110 Atm. aus, ohne ihre Form zu ändern. Die Kosten des in den Oefen hergestellten Flusseisens sollen sich um 50 pCt., bei directer Entnahme des Roheisens aus dem Hochofen sogar 75 pct. billiger als die des Puddeleisens stellen.
Diese Daten schmecken stark nach Marktschreierei. Trotzdem spricht v. Ehrenwerth, der das Verfahren in England persönlich studirt hat, seine Ueberzeugung dahin aus, dass der Clapp-Griffiths - Process berufen zu sein scheine, ganz, wesentlich zur Verdrängung des Puddelofens beizutragen.
Aehnliche feststehende Bessemeröfen sollen neuerdings in Frankreich von Vogel und Nuth benutzt werden. Ueber die Einrichtung derselben konnte ich jedoch nichts in Erfahrung bringen.
Interessant ist es, dass sich auch Thomas in den beiden letzten Jahren vor seinem Tode mit der Kleinbessemerei beschäftigte. Er suchte die Vorteile des schwedischen feststehenden Ofens mit denen der in Zapfen hängenden kippbaren Birne in einem Apparate, welcher ihm unter No. 22014 (W. 1883 S. 236) patentirt wurde, zu vereinigen. Der birnenförmige Ofen, Fig. 3, besitzt auf jeder Seite eine fest mit ihm
geringen Kraftaufwand verlangt und deshalb leicht von Hand bewirkt werden kann. Die Windzuführung wird vermittels eines gelenkigen Metallrohres hergestellt. Die Düsen liegen wie beim schwedischen Ofen im Mantel, jedoch nur auf einer Hälfte desselben und über dem Boden, parallel demselben oder etwas stechend, und können anscheinend vermittels einfacher Niederschraubventile nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden. Das Eisenbad kann durch Kippen des Ofens und Unterschieben von Keilen unter die Schienen in jede Lage zu den Düsen gebracht werden und dadurch, wie es scheint, dieselbe Wirkung wie bei den Clapp-Griffiths-Oefen, jedoch auf einfachere Weise, erzielt werden. Der Querschnitt des Ofens ist kreisförmig, oder besser elliptisch, in welch' letzterem Falle die grosse Achse der Ellipse parallel der Kippebene steht. Unterhalb des Mundes hat der Ofen einen besonderen Einfülltrichter und dicht über dem Boden gegenüber den Düsen den Abstich.
Eine ähnliche, jedoch in festen Lagern kippbare Birne wurde von Philipp Lamberty in Ehrang vorgeschlagen. (D. R. P. No. 29571) Z. 1885 S. 37. Die nicht genau radial stehenden Düsen mit mehreren Windkanälen sind wie bei Thomas nur auf einer Hälfte des Mantels angeordnet und stechen stark. Eine derartige Anordnung der Düsen kann auf die Verteilung des Windes nur von Vorteil sein. Der Abstich, welcher beim Füllen der Birne geschlossen werden muss, liegt im Bauche der Birne. Aehnlich sind die Birnen von Walraud und Delathre, womit in Frankreich auch das basische Verfahren ausgeführt werden soll.
Um über die beiden letzteren Birneneinrichtungen ein Urteil zu fällen, fehlt es an näheren Angaben. Mir scheint eine Notwendigkeit, die Luft teils unter das Bad einzuführen, teils über die Oberfläche desselben hinweg zu blasen, überhaupt nicht recht vorzuliegen. Es bleibt deshalb nur noch übrig, einen Vergleich zwischen der kleinen Birne und dem Clapp-Griffiths-Ofen, als denjenigen Apparaten, mit welchen bis jetzt praktische Resultate erzielt worden sind, zu ziehen, mit besonderer Berücksichtigung deutscher Verhältnisse.
Soviel scheint festzustehen, dass die Erzeugung eines weichen siliciumarmen Flusseisens in beiden Apparaten möglich ist; mit welchen Kosten, kann einstweilen noch nicht gesagt werden, dazu gehen die einzelnen Berichte allzusehr aus einander. Jedenfalls sind aber die Kosten geringer als die des Bessemer- und Puddelverfahrens. Es kann sich also bei der Wahl einstweilen nur um die durch die constructionelle Einrichtung bedingten besonderen Vorzüge des einen oder anderen Ofens handeln.
Der Clapp-Griffiths-Ofen braucht zu seinem Betriebe eine wesentlich schwächere und kleinere Gebläsemaschine; unter Umständen kann sogar das Hochofengebläse genügen. Die Kosten hierfür sind also billiger. Dagegen scheint die Einrichtung und Unterhaltung der Oefen selbst ein höheres Kapital als die der drehbaren Birne zu verlangen, ohne Rücksicht darauf, ob die Oefen fest stehen, also für jeden Ofen ein mit allem Zubehör versehener Ersatzofen erforderlich ist, oder ob der Unterteil des Ofens auswechselbar, während deren Oberteil mit dem Wind- und Dampfrohr feststeht, wie es z. B. in den Patenten erläutert wurde. Nach einer amerikanischen Quelle kostet z. B. eine Anlage mit 2 Oefen 200.000 M, nach einer deutschen Quelle nur 50000 M. Steht der Ofen fest, so ist die nachteilige Anwendung einer Füllpfanne behufs Abwägung des Satzes schwer zu umgehen. Bei beb- und senkbarem Unterteil liesse sich eine Abwägung bei unmittelbarem Abstich aus dem Hochofen schon bewerkstelligen.
Der Hauptnachteil der Clapp-Griffiths-Oefen ist aber die schlechte Windverteilung, hervorgerufen durch die Anwendung von nur 6 weiten Düsen. Wird auch der Auswurf dadurch verringert, so dauert doch die Blasezeit erheblich länger, während die Production herabgedrückt wird. Eine weitere Folge hiervon ist, dass man ein höher silicirtes Roheisen verblasen muss, was einen grösseren Aufwand an Brennstoff im Hochofen bedingt.
Endlich scheint das Entleeren des Ofens durch Abstechen umständlicher zu sein, als durch Kippen der Birne.
Einen Vorteil besitzen aber die Clapp-Griffiths -Oefen, welcher vielleicht bei der Wahl den Ausschlag geben könnte. Es ist die Möglichkeit, die Schlacke ohne Unter
brechung des Betriebes jeden Augenblick abziehen zu können. Dies kann aber nicht allein beim basischen Verfahren, welches sehr grosse Mengen Schlacken erzeugt, sondern auch beim saueren in Betracht kommen, weil mit dem Abziehen der Schlacke im Anfange des Blasens, bei welchem die Temperatur noch niedrig ist, eine teilweise Entfernung des Phosphors möglich ist.
Abgesehen von diesem einen Punkte eignet sich aber die Birne für das sauere Verfahren weit besser, weil sie billiger in der Anlage und der Unterhaltung ist, auch leichter ausgewechselt werden kann. Dass zur Erzeugung des Windes, der bis über 1 Atm. Druck gehen muss, gerade die teuren Cylindergebläse verwendet werden müssen, scheint nicht durchaus notwendig. Jedenfalls verdienen neuere Versuche Beachtung, wonach mit Root's Gebläsen mit vollkommen zwangläufig gekuppelten Rädern Windpressungen bis über 1 Atm. erzeugt worden sein sollen. Ein grosses Uebergewicht erlangen aber die Birnen über die Clapp-Griffiths-Oefen durch die weit vollkommnere Windausnutzung, infolge der besseren Verteilung durch 100 und noch mehr dünne Strahlen, die das Bad in seiner ganzen Höhe durchströmen. Infolge des höheren Winddruckes werden ausserdem grössere Mengen Luft in gleichen Zeiteinheiten dem Bade zugeführt und durch diese Umstände die Blasezeit verkürzt, die Production vergrössert.
Da nun Deutschland ein für die Kleinbessemerei geeignetes phosphorarmes und siliciumreiches Roheisen in den für diesen Zweck genügenden Mengen erzeugt, so dürfte einstweilen die Birne den deutschen Verhältnissen besten entsprechen, da ja eine Massenerzeugung, wie die der Eisenbabnschienen, für die Kleinbessemerei nicht in Frage kommen kann; der Preis für derartiges Roheisen, welcher durch den Thomasprocess gedrückt worden ist, würde sich infolge dessen wieder heben. Liegen aber die Verhältnisse für die Erzeugung phosphorreichen und siliciumarmen Roheisens ganz besonders günstig, so kann die Anwendung des Clapp-Griffiths-Ofens in Frage kommen, vorausgesetzt, dass die ihm nachgerühmten Vorteile thatsächliche sind. Darüber muss uns die Zukunft noch Aufklärung geben.«
12,7mm dicken Rundstäben von 20cm Länge ergaben im Durchschnitt folgende Resultate: absolute Zugfestigkeit für 19mm 58kg, Elasticitätsgrenze 42ks, Verlängerung 21,8 pCt., Querschnittsverminderung 30,9 pct.
Hunt führt diese bemerkenswerten Resultate auf das fast gänzliche Fehlen des Siliciums (nicht des Kohlenstoffes, wie viel näher liegt) zurück, welches bewirke, dass der Phosphor seinen schädlichen Einfluss auf das Eisen nicht ausüben könne. Dass so wenig Silicium im Clapp-GriffithsFlusseisen enthalten sei, rühre von der Oxydation des Eisens sofort beim Beginne des Blasens her, so dass das Silicium nach seiner Oxydation sich mit dem schon vorhandenen Eisenoxyd verbinden könne. Dies erkläre auch den beim Beginne
des Blasens sofort auftretenden braunen Rauch, welcher erst gegen die Mitte des Processes verschwinde. Hunt stellt also die bei uns geltende Theorie des Frischprocesses vollständig auf den Kopf.
In The Iron Age 1885, Heft 11, ist dann das ClappGriffiths-Werk von Oliver Brothers & Phillips in Pittsburgh, Pa. beschrieben. Das Werk hatte ursprünglich die in Wales in England übliche Einrichtung. Die Clapp-Griffiths
am
Nachträglich sind mir in The Iron Age 1885, Heft 9 die neuesten Verhandlungen des American Institute of Mining Engineers zu Gesicht gekommen, welchen ich noch folgende interessante Angaben von J. P. Witherow aus Pittsburg, Pa. und R. W. Hunt aus Troy, N.-Y. entnehme.
Ersterer hält den Clapp-Griffiths-Process für sehr geeignet, mit dem Hochofenbetrieb unmittelbar verbunden zu werden, weil man mit einem Kapitale von etwa 120 000 M das Roheisen unmittelbar aus dem Hochofen in Flusseisen verwandeln könne, und zwar zu einem Preise, welcher den des Roheisens nur um 12 bis 16 M für 1t übersteige. Die dazu notwendigen Einrichtungen und Verfahren wurden unter No. 314504 bis 314506 in den Vereinigten Staaten von Amerika patentirt. Diese Patente sind einstweilen nur auszugsweise nach hier gekommen. Aus den kurzen Berichten geht aber hervor, dass eine Entphosphorung des Eisens bei sauerem Futter durch Abziehen der Schlacke schon mit Erfolg versucht worden ist.
Hunt's Versuche gingen hauptsächlich dahin, festzustellen, wie hoch der Phosphorgehalt des Roheisens gehen dürfe, um in den Clapp-Griffiths-Oefen ein noch brauchbares Flusseisen zu erzeugen. Er verblies Roheisen von den besten englischen bis zu amerikanischen Sorten mit 0,54 pCt. Phosphor. Das Product aus letzteren zeigte einen hohen Phosphorgehalt, wie folgende Analysen zeigen:
I
II
0,11 pct.
0,014 »
0,346 »
0,53 » S.
0,126 » Trotzdem aber besass das Product eine gleichmässig gute Schweissbarkeit bei grosser Weichheit, wie die dem Institute vorgelegten kalt und warm gebogenen, ausgeplatteten, geschweissten Qualitätsproben bewiesen. 9 Zerreissversuche mit
0,09
Brückenbau.
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Oefen standen auf fast 4m hohen Steinsockeln und wurden aus einem dahinter stehendem Cupolofen durch eine Rinne mit Roheisen gefüllt. Die Windzuführung war die in dem deutschen Patente No. 26629 beschriebene. Durch die Leitung et, Fig. 2, die jedenfalls von früheren Versuchen her noch beibehalten worden war, gelangte Gebläsewind hinter die Differentialkolben und schob dieselben nach vorn. Auf diese Weise konnten alle Düsen gleichzeitig durch Oeffnen eines in der Leitung angeordneten Ventiles geschlossen werden.
Diese umständlichen Einrichtungen haben aber, wie auch vorauszusehen war, viel einfacheren Anordnungen weichen müssen. Die neueren Oefen bestehen aus 2 Teilen, Fig. 4, einem vermittels 4 Consolen auf Trägern rubenden festen Oberteil mit etwas gebogener Haube und einem kurzen vermittels eines hydraulischen Kolbens heb- und senkbaren Unterteil. Letzterer nimmt den etwa 1000kg wiegenden Satz auf. Die Fuge wird durch plastischen Thon gedichtet, was genügt, da das Eisen niemals bis an dieselbe hinanreicht. Das Futter der Oefen besteht aus Ganister und ist im Unterteil 304mm dick. Die Düsen liegen 229mm über dem Boden, das Eisen steht 203 bis 254mm über ihnen. Um die Düsen ist ein gemeinschaftlicher Windkasten angeordnet, welcher vor jeder Düse mit einer Thür versehen ist, deren 3 Federschlösser durch Drehen des Handgriffes leicht geöffnet werden können. Nach Beendigung des Blasens wird der Windzutritt soweit vermindert, dass noch eben so viel in die Düsen eintritt, wie nötig ist, um das Eisen am Eintritt in die Düsen zu verhindern?). Vor dem Anlassen des Windes hat man nur nötig, die Windkastenthüren zu öffnen und die Windkanäle klar zu machen. Die Verbindung der feststehenden Windleitung mit dem Windkasten geht hierbei leicht von statten. Auf einer Seite des Ofens liegt der Abstich an diesem diametral gegenüber die Einfüllöffnung b und hierneben die Schlackenöffnung C.. Die Ofeneinrichtung ist Gegenstand des amerikanischen Patentes No. 315582.
Das Werk, Fig. 5, besitzt einstweilen 1 Cupolofen und 2 Clapp-Griffiths-Oefen, ist aber für eine Verdopplung eingerichtet. Zwischen dem Cupolofen und den in einer Linie liegenden Bessemeröfen ist ein Schienengeleise angeordnet, auf welchem eine fahrbare Wägepfanne d läuft. In diese wird das Eisen aus dem Cupolofen vermittels einer kleinen Rinne in den durch die Wage zu bestimmenden Mengen übergeführt. Die Pfanne wird dann vermittels eines Flaschenzuges e, welcher an ihrem Boden angreift, um den Schnabel gekippt und das Eisen vermittels einer Rinne in die Oefen entleert. Die Arbeitssohle für letztere liegt etwa 3m über der Hüttensohle. Vor jedem Ofenabstich ist in derselben Höhe eine drehbare Fabrbahn eingerichtet, auf welcher ein Wagen mit der Giesspfanne läuft, so dass das Eisen aus
Rauchfänge h angeordnet zu sein, unter welchen die Unterteile, mit glühenden Kohlen gefüllt, gefahren werden. Es findet dann eine Verbrennung derselben mittels der durch die Düsen eintretende Luft statt. Die Fortbewegung der auf Wagen stehenden Unterteile erfolgt durch den hydraulischen Flaschenzug a. 6 bedeutet den Ventilator für den Cupolofen. Die Gebläsemaschine für die Bessemeröfen hat 406mm Dmr. des Dampfcylinders, 1219mm Dmr. des Windcylinders und 762mm Hub. Die 3 Dampfkessel sind bei 1,11" Dmr. 7,92m lang. Mit 2 Cupolöfen will man in 24 Stunden 150+ Blöcke erzeugen.
1) Die Anwendung dieses Mittels, um ein Ueberblasen bei einer Verzögerung des Abstiches zu verhüten, ist so naheliegend, dass es zweifellos auch bei den alten schwedischen Oefen schon angewendet worden ist.
Brückenbau.
Ueber die Belastungs-Gleichwerte der Brückenträger von E. Winkler. (Sonderabdruck aus der Festschrift der Königl. technischen Hochschule zu Berlin.)
Die statische Berechnung der Brückenträger gestaltet sich einfacher bei' einer gleichmässig verteilten mobilen Belastung als bei einer Belastung durch ein System von Einzellasten. Man hat deshalb vielfach versucht, die Wirkung der einzelnen Raddrücke durch eine gleichmässig verteilte Last zu ersetzen, ohne bisher Ergebnisse erlangt zu haben, welche bezüglich ihrer Genauigkeit genügten. Man machte den Belastungsgleichwert abhängig von der Spannweite - neuerdings auch wohl abhängig von der Länge der belasteten Strecke, wodurch immerhin schon eine bessere Annäherung an die Wirkung der Einzellasten erzielt werden kann, als bei dem erstgenannten Verfahren. Einen weiteren Schritt in dieser Richtung macht Prof. Winkler in oben genanntem Aufsatz,
indem derselbe die Abhängigkeit des Belastungsgleichwertes von der Form der Influenzlinie der zu berechnenden mechanischen Grösse (Reaction, Moment, Stabspannung usw.) untersucht. Bezeichnet man die Ordinaten der Influenzlinie mit
y
und die Einzellasten mit G, so ergiebt sich die mechanische Grösse Y aus der Beziehung
Y= E(G.y).
Y
dx. Durch Gleichsetzung der beiden für Y gefundenen Ausdrücke erhält man
(G.y) P
fy.dx
deutscher Ingenieure.
Hieraus erkennt man, dass der Belastungsgleichwert p abhängig von der Länge und Form der Influenzlinie, aber unabhängig von der Höhe derselben ist.
Um diese Formel zu verwerten, untersucht Winkler zunächst den Fall, dass die Influenzfläche ein rechtwinkliges Dreieck bildet (Influenzlinie für die Scheerkraft in irgend einem Punkt eines Balkenträgers). Für einen bestimmten Eisenbahnzug, bestehend aus 2 Locomotiven mit Tendern und angehängten Güterwagen, ergiebt sich der Belastungsgleichwert po, wenn mit 1 die Länge der zu belastenden Strecke bezeichnet wird, angenähert aus den Beziehungen:
30,6 1 < 40m
po 4,54 +
98,6
t pro m u. pro Gleis.
wenn wieder der Belastungsgleichwert des Dreiecks ACB mit p' bezeichnet wird:
für 120m p = (1,36 —- (,013 l) p
13 20m p = 1,10 p'. Findet keine Berührung in den Punkten A und B statt, nähert sich die Form der Influenzlinie vielmehr der des Dreiecks ACB, so wird, wenn man den Belastungsgleichwert für das Dreieck ACB mit p', denjenigen für die in Fig. 4 gezeichnete Influenzlinie mit p", ferner den Inhalt der Influenzfläche mit F bezeichnet:
p= 3 p' — 2p" + " (p" — p"). Ist 1 > 20m, so ist p" 1,1 p und damit:
ih P
F
oder, P.
p' = po – 4 (Po-pı)n (1 — n) 0,86 po gesetzt:
p = po [1 – 0,56 n (1 - n)]. Derselbe Wert p' ist auch noch giltig, wenn die Influenzlinie die Form ADEB annimmt, vorausgesetzt, dass die Entfernung der Punkte DE nur klein im Verhältnisse zur Entfernung AB ist, eine Vorausssetzung, welche in den meisten Fällen zutreffen wird.
Hat die Influenzlinie die Form ADCB, Fig. 2, wie solche bei Bogenträgern mit 3 Gelenken vorkommt, so bestimmt man
Fig. 2.
Der Salterhebble Viaduct. Die neu zu erbauende Linie Huddersfield - Halifax der Hull, Barnsley and West Riding Junction Railway soll das Salterhebble Thal mittels eines Viaductes überschreiten, für welchen ein ausführlicher Entwurf vorliegt und an untengenannter Stelle veröffentlicht ist. Die gesammte Länge des Viaductes beträgt 409m; derselbe besteht aus einer südlichen Rampe mit einem Steinbogen von 12,2m Spannweite, aus neun mit Parallelträgern überdeckten Oeffnungen von je 39,6m von Mitte zu Mitte und einer nördlichen Rampe, welche eine Blechträgerconstruction zeigt. Die grösste Höhe der Schienen über Thalsohle beträgt 43,3m. Die Pfeiler sollen in Mauerwerk ausgeführt werden. Jeder Pfeiler ist in zwei gegen einander geneigte massive Streben aufgelöst, welche unter sich in verschiedenen Höhen durch Bogen verbunden sind. Die Parallelträger, welche bei einer Stützweite von 38,4m eine Höhe von 3,8m besitzen, zeigen eine einfache nach dem System des gleichschenkligen Dreiecks ausgebildete Füllung. Die Stossplatten der oberen Knotenpunkte, welche nach abwärts verlängert sind, dienen zur Anhängung der Querträger, so dass die Brückentafel beiderseitig um etwa 0,9m von den Hauptträgern überragt wird. Auf diese Anordnung ist besonderes Gewicht gelegt, da hierdurch bei einer etwa stattfindenden Entgleisung einem Hinunterstürzen des Zuges vorgebeugt wird. Innerhalb der Hauptträger ist eine kleine Schutzconstruction mit engmaschigem Gitterwerk angebracht, welche den doppelten Zweck erfüllt: den Winddruck auf den Eisenbahnzug zu vermindern, so dass Entgleisungen bei starkem Sturm weniger wahrscheinlich werden, und zweitens bei etwa eintretenden Entgleisungen die Hauptträger gegen die unmittelbaren Stofswirkungen des Zuges zu schützen.
The Engineer 1884 I. Sem. S. 189, 206 u. 218.
den Belastungsgleichwert p' für das Dreieck BCE und setzt, wenn mit F die Fläche ADCB und mit F die Fläche BCE bezeichnet wird:
Die Formänderung des Fachwerkes bei wechselnder Belastung von H. Manderla. Bei den meisten der in letzter Zeit von Gerber erbauten Brücken sind die Knotenpunktsverbindungen durch Gelenkbolzen hergestellt. Es ist von Interesse, zu untersuchen, ob diese Bolzen wirklich eine Bewegung der verschiedenen Constructionsteile gegen einander zulassen, oder ob die Reibung an den Bolzenoberflächen genügt, um die Drehung zu verhindern. Manderla hat vorgeschlagen, diese Untersuchungen mit Hilfe von Libellen durchzuführen, welche an den Stabenden in unmittelbarer Nähe eines Knotenpunktes befestigt werden, und welche die Aenderung des Winkels, den die Stäbe mit einander bilden, angeben. Um diese