Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03332.jsonl.gz/218

« ZurückWeiter »
Wärme sind gegeben. Rostfläche und Schichthöhe? Entwickeln gasarme Brennstoffe bei der im Vorhergehenden bestimmten Schichthöhe auf derselben Rostfläche weniger Wärme als gasreiche, so muss der Rost bei ersteren im Verhältniss weiter gemacht und dann die Schichthöhe etwas niedriger gehalten werden.
Sobald jedoch eine solche Rostveränderung vorgenommen wird, lässt sich bei dem gasarmen Brennstoff dieselbe Menge Luft hindurchführen wie bei dem gasreichen. Die Wärmeentwickelung ist dann bei jenem verstärkt, da der Sauerstoff mehr ausgenutzt wird. (Schluss folgt.)
Notizen über Kraftbedarf zum Walzen von Stahlschienen.
„Es wäre wol zeitgemäss, einmal durch Versuche zu constatiren, welche Kraft solche Kolosse (von Walzwerken) allein zur Bewegung gebrauchen“, sagt Hr. R. M. Daelen S. 70 dieses Jahrganges. Diese Bemerkung veranlasst mich, einige Ermittelungen der Oeffentlichkeit zu übergeben, welche diesen Gegenstand zum Theil betreffen.
Die nachfolgenden Untersuchungen über den Kraftbedarf beim Stahlschienenwalzen, die nur gelegentlich vor einem Jahre gemacht werden konnten, waren in der Erwartung begonnen, dass zwischen dem Kraftaufwande und der Querschnittänderung des Fabrikates nicht allzu schwer eine annähernde Relation aufzustellen sei, welche für alle Querschnittsformen Giltigkeit habe. Die wirkliche Schwierigkeit des Gegenstandes und andere Lebensaufgaben zwangen mich indessen, das Ziel aufzugeben. Möchte das gesammelte, gewissenhaft gesichtete Material zu weiteren Forschungen anregen.
Die sämmtlichen Ermittelungen beziehen sich auf die Reversirwalzenstrasse zu Osnabrück.
Die reversirende Betriebsmaschine hatte zwei Cy
linder von je 3 Fuss Durchm. und 4 Fuss 6 Zoll Hub, Coulissensteuerung mit Ventilen und eine Zahnradübersetzung von 2 : 1. Ein Schwungrad war nicht vorhanden. Einige Daten über die Walzenstrasse sind in Fig. 1, Blatt 16, angegeben.
Der Walzprocess bestand in folgenden Munipulationen:
Warme Bessemerstahl-Blöcke von 545 bis 555* Gewicht und in Fig. 2 angegebener Form wurden in Siemens-Oefen gewärmt und auf dem Gerüst b in 5 Kalibern mit 11 Stichen in 90 bis 95 Secunden mit 83 bis 86 Gesammt-Maschinenumgängen – also die leerlaufenden Umdrehungen mitgezählt – vorgewalzt, dann im Ofen nachgewärmt und in 13 Kalibern fertig gewalzt. Die Oberwalze des Vorwalzengerüstes war abbalancirt und durch Schrauben verstellbar.
Es befanden sich die Kaliber
1 bis 5 in dem Walzenpaar c
6 » 10 » » 3) d
11 » 13 » » » é XXII.
und es erforderte
Kaliber 1 bis 5 : 38
„ 6 „ 10: 60
« » 11 » 13: 58 Umdrehungen der Maschine bezw. die halbe Zahl an
Walzenumgängen.
Das Fertigwalzen (Kaliber 1 bis 13 umfassend) geschah in 165 bis 180 Secunden und zwar bei constanter Geschwindigkeit, nämlich bei 50 bis 53 Maschinenumgängen pro Minute.
Diese Zahlen, die von der Dampfspannung, von der Geschicklichkeit der Arbeiter, von der Tageszeit (wegen Ermüdung des Personals), von der Kalibrirung (insofern der „Einstich“ leicht oder schwer zu bewirken ist) abhängen, erweisen sich doch auf ein und demselben
Etablissement als ziemlich constant, und haben dieselben
daher einen grösseren als erläuternden Werth.
Die oben angeführte Schwierigkeit, eine allgemein giltige Relation für den Walzprocess auf Grund von Versuchen aufzustellen, ist folgenden Umständen zuzuschreiben: s
1) Feststellung des Kraftaufwandes.
Bekanntlich ist der Querschnitt des gewalzten Blockes in warmem Zustande nicht congruent mit dem Kaliber, und hängt die Abweichung dieser Congruenz nicht allein von dem unmittelbar vorhergehenden, sondern auch von dem weiter zurückliegenden Kaliber ab. Man müsste also einen Block von bestimmter Temperatur bis zu einem Kaliber P walzen, dann einen zweiten Block von genau demselben Material und derselben Temperatur bis zu dem folgenden Kaliber Q. Beide Walzproducte durchgesägt würden dann bei Vergleichung
der Querschnitte ergeben, welche Querschnittsänderung
bei dieser Fabrikation durch das Kaliber Q entsteht. Abweichungen in der Härte und in der Temperatur des Walzmaterials werden andere Querschnittsänderungen und anderen Kraftconsum zur Folge haben. 4. Bei obiger Feststellung der Querschnittsänderung müssten bei einer zweicylindrigen Maschine vier Indicatoren zugleich Diagramme verzeichnen. Nur ein Diagramm zu entnehmen und nach einander die Wirkungsweise der Steuerung zu constatiren, führt aus dem Grunde nicht zum Ziel, weil die nutzbaren Widerstände variiren, und die Diagramme des Leerganges 27
Profilen, deren Gestalt und deren Lage zur Ober
und Unterwalze nicht so symmetrisch ist - wie in
diesem Beispiel, wird man das Richtige weniger leicht ahnen. r»
3) Ermittelung der Kraft, welche zur Ueberwindung der Reibungswiderstände und zur Beschleunigung der Massen erforderlich war. Eine Einrichtung, wie sie
Hr. Rupert Böck in Bd. XVII, S. 625 d. Z. benutzte, stand mir nicht zur Verfügung.
4) Ermittelung der überflüssigen Arbeit. Der Durchmesser der Oberwalzen wird grundsätzlich grösser genommen als der entsprechende der Unterwalze. Die Walzen liegen nicht parallel (verschränkt)*). Die Kalibrirung ist falsch; sie dürfte dann falsch zu nennen sein, wenn das Walzgut ungenügend ausfällt, denn der Walzenconstructeur wird immer nach universalen Kaliberformen hin gravitiren, namentlich beim Walzen der Schienen, deren Fertigprofile nur wenig von einander abweichen. Alles dies absorbirt Arbeit. Das Resultat dieser Arbeit wird entweder durch die vor und hinter den Walzen angebrachten Gleitstücke aufgehoben oder tritt sichtbar auf, indem die Fasern des Materials zerreissen oder dies wellig wird, sich schraubenförmig windet u. s. w.
Alle diese Umstände vollständig zu berücksichtigen, dürfte indessen wol nie gelingen, und so mögen die folgenden Zahlen die Ermittelungen von: Adolph Schuchart (Bd. XV, S. 686 und Bd. XII, S. 6 d. Z.), Rupert Böck (oben citirt), Rob. Röntgen (Dingler's „Polytechn. Journ.“ Bd. 198, S. 37) u. s. w. ein wenig ergänzen. .
A.
Auf 50 Umgänge der Maschine pro Minute reducirt erforderte:
1) Die Maschine mit leerem Blockgerüst b, während also die drei letzten Gerüste c, d und e abgekuppelt waren, « A. 115,17 Indicator-Pferdest.
2) Die Maschine mit allen Gerüsten und bei losen Druckschrauben
146,74 Indicator-Pferdest.
3) Die Maschine mit festgestellten Druckschrauben, doch wie oben leer laufend,
183,70 Indicator-Pferdest.
Die Maschine nebst Strassen befand sich in reparaturbedürftigem Zustande, und dürften obige Werthe daher zu den hohen zu rechnen sein.
geschwindigkeit der Walzen ist (vergl. Fink, Theorie der Walzenarbeit. „Zeitschr. f. Berg-, H.- u. Salinenwesen“, 1874, S. 215) und bei geschlossenen Kalibern eine Resultante von Temperatur und Streckung der einzelnen Walzfäden sein dürfte.
*) Verf fand einmal nach beendeter Walzung 1 Zoll Abweichung auf eine Walzenlänge.
Die vorstehenden Tabellen sind durch die Ueber
schriften hinreichend verständlich. In A ist in der Columne 6 mit Arbeitsradius der
jenige Radius bezeichnet, welcher der Bewegung des gewalzten Volumens und der Walzenumgänge zu Grunde gelegt wurde. '- An zwei Beispielen sei ferner noch der Aufbau der Tabellen erläutert.
Zu Tabelle A. Der Querschnitt des Kalibers 10 in den Figurentafeln unter A 10 in /2 der natürlichen
Grösse angegeben, beträgt 6733". Dies würde bei 345“ Arbeits- bezw. Adhäsionsradius und a Walzenumgängen ein Volumen von 6733. 345. 27t . a Cubikmillimeter Fabrikat ergeben. Da nun die fertige Schiene 4218 . 20000 Cubikmillimeter enthält, so ist mit Vernachlässigung der Temperaturunterschiede und des Verlustes durch Oxydation (Fehler, die gegen Vernachlässigungen der früher erwähnten Art verschwindend sind) 6733. 345. 27t . a = 4218 . 20 000 w = 5,7792, eine in Columne 7 angegebene Zahl.
Tabelle B. Dieser liegt derselbe Ideengang wie oben zu Grunde, nur wurde zur Ermittelung des Volumens vom Querschnitt des Walzfabrikates ausgegangen, und wurde die Temperatur in der Weise berücksichtigt wie Columne 3 angiebt. Für diese Tabelle betrug die Leergangsarbeit ebenfalls 25 400 m. Man wird finden, dass die Entfernung von Mitte bis Mitte Walze bei den verschiedenen Kalibern nicht gleiche Werthe ergiebt. Dies beruht auf Messfehlern bei Aufnahme der Walzendurchmesser. Die weitere Durchführung der Rechnungen wie in Tabelle A erschien überflüssig. Es kann sich jeder dafür Interessirende dieselben nach bestem Ermessen auf Grund der Profilzeichnungen machen. Die Tabelle A
*) Unter Streckarbeit die indicirte Arbeit minus 25400 Meterkilogramm bezw. minus Arbeit für Leergang des Trieb- und Walzwerkes verstanden.
*) Es dürfte interessiren, eine zweite Versuchsreihe, die später
1 für Block 5 : 1,290
Summa 5“,856.
Man vergleiche die Diagramme 4 bis 7, aus denen der absolute Gegendruck von 2,310 + 1,694 + 1,885 + 1,714 = 1,9 pro Quadratcentimeter im Mittel hervorgeht und die Bemerkungen Schuchart's mit den Klagen über Dampfmangel in den Walzwerken. Vor der richtigen Einstellung der Steuerung hatten die Diagramme die Form der Figur 8.
Unter den bewegenden Kräften für mechanische Hebevorrichtungen nimmt bekanntlich die hydraulische eine hervorragende Stelle ein, und sie verdient es auch in vollem Masse, dass ihr überall, wo die Verhältnisse ihre Anwendung gestatten, speciell aber da, wo eine grosse und vielfache Inanspruchnahme der bewegenden Kraft stattfindet, vor allen anderen der Vorzug gegeben wird. - 4 So sind beispielsweise die Bessemerwerke ausschliesslich mit hydraulischen Hebevorrichtungen versehen, und die Armirung grosser Quaianlagen geschieht gleichfalls selten anders als mit hydraulischen Drehkrahnen.
Weniger Eingang dagegen hat die Hydraulik bis jetzt in Giessereien und Werkstätten gefunden. Der Grund dafür ist einerseits darin zu suchen, dass hier die von Alters her so beliebten Laufkrahne immer noch eine grosse Rolle spielen, bei denen eine Anwendung der hydraulischen Kraft wol schwer zu bewerkstelligen sein würde, und andererseits darin, dass es bisher noch an einer Construction gefehlt hat, welche allen Anforderungen, die in Giesserei und Werkstatt an die Drehkrahne gestellt werden, genügt.
Die hydraulischen Krahne, wie sie in den Bessemerwerken üblich sind, taugen natürlich nicht für die Giesserei und Werkstatt, da sie zu wenig Hub haben; die Krahne, welche bei den Quais Anwendung finden, die sogenannten Armstrong-Krahne (System des umgekehrten Flaschenzuges), besitzen diesen Uebelstand allerdings nicht, und wir finden unter anderen auch die prächtige Giesserei von Fowler & Co. in Leeds mit solchen Krahnen ausgerüstet; aber diese haben wieder den Uebelstand, dass sie nur für kleinere Lasten geeignet sind, also speciell bei Quaianlagen, hydraulischen Aufzügen u. s. w., wo sie allerdings auch ganz am Platze sind. Bei der Anwendung dieses Systems zur Hebung schwerer Lasten aber würde die Reibung der Ketten, bezw. der dadurch entstehende Kraftverlust und Verschleiss ein kaum zu bewältigender werden.
Es könnten also in vortheilhafter Weise nur solche Giessereien und Werkstätten mit diesen ArmstrongKrahnen ausgerüstet werden, in welchen die zu heben
nicht übersteigen, oder aber es müsste ausser diesen Drehkrahnen auch noch ein Laufkrahn vorhanden sein. Da man aber in neuerer Zeit die Anwendung von Laufkrahnen in richtiger Erkenntniss ihrer Mängel besonders in Giessereien immer mehr zu vermeiden und durch Benutzung von Drehkrahnen zu ersetzen sucht, so erscheint es nicht unmotivirt, an dieser Stelle auf einen, vom Verfasser construirten, auf Taf. VIII, Fig. 1 bis 3 abgebildeten Krahn hinzuweisen, bei welchem die oben erwähnten Mängel vermieden sind, und welcher sich ausserdem noch besonders durch seine möglichst vollständige Beherrschung des Heberaumes in verticaler und horizontaler Richtung auszeichnet. 1
Der hier dargestellte Krahn hat eine Tragfähigkeit von 8000* und ist für die Giesserei der Firma Daelen & Burg in Heerdt projectirt, welche auch die Ausführung completer Anlagen nach dieser Construction für jede beliebige Tragfähigkeit und Hubhöhe übernimmt. Die Ausladung des Krahns beträgt 5“,5, der Hub des Auslegers desselben 2“,4 und derjenige der zu hebenden Last 4“,8.
Der Krahn besteht in der Hauptsache aus einer Säule a (Fig. 3), um welche sich die Cylinder b und c drehen, welcher letztere den Ausleger q trägt. Tritt nun das Wasser bei e ein, so hebt sich der Cylinder c, während der mittlere Cylinder b an seiner Stelle verbleibt. Letzterer trägt die Rolle f über welche die Lastkette hinweggeführt und bei g wieder an dem Cylinder befestigt ist. Die Folge davon ist, dass der Weg, welchen die Last zurücklegt, doppelt so gross ist wie der des Auslegers. Selbstverständlich ist zur Hebung des letzteren auch die doppelte Kraft erforderlich, oder WEIl Il
K die Kraft,
P die Maximallast,
p das Gewicht des Cylinders c einschl. Ausleger,
r den Reibungscoefficienten bezeichnet, so ist
- K = 2 P+ p + r (2 P+p) . . . (1).
Bezeichnet ferner:
p' das Gewicht des Cylinders b,
d den kleineren,
d' den grösseren, äusseren Durchmesser der Säule a,
den Lasten ein Gewicht von 3000 bis höchstens 4000“
*) Dieser Artikel ist s. Z. auf Wunsch des Verfassers mit Rücksicht auf beabsichtigte Patentnahmen zurückgestellt worden.
Der Ausdruck (2) für d' bezeichnet sein Maximum, wenn E = 0 ist; für diesen Fall befindet sich der Cylinder b in der Schwebe, wenn der Krahn mit dem Maximalgewicht belastet wird; der Druck des Cylinders b auf den unteren Theil der Säule a, auf welchem er ruht, ist dann = 0, bezw. = r P, wenn der Krahn sich im Zustande der Ruhe befindet. Je kleiner also Egewählt wird, bezw. je näher d' seinem Maximum kommt, um so besser ist es, da die Reibung, die durch den Druck des Cylinders b auf die Säule a in verticaler Richtung erzeugt wird, um so kleiner wird, je grösser d' wird. Diese Reibung wird allerdings wesentlich dadurch vermindert, dass der Cylinder b auf Kugeln aus Phosphorbronze ruht, welche letzteren hauptsächlich den Zweck haben, den seitlichen Druck des Cylinders c gegen den Cylinder b bezw. gegen die Säule a aufzunehmen. Da dieser Druck um so grösser wird, je höher die Last geht, die schweren Lasten, besonders in Giessereien,
und
aber selten auf sehr grosse Höhen gehoben werden, so
ist die Anbringung der Kugeln eine Massregel, welche
nicht unbedingt erforderlich ist, sie trägt indessen wesentlich zur leichten Drehbarkeit des Krahnes bei. Fig. 4 stellt den Accumulator mit Druckpumpe dar, und zwar wird die letztere, da der Accumulator nur zur Versorgung eines Krahnes dienen soll, von der gewöhnlichen Werkstatts-Transmission aus betrieben, wobei die selbstthätige Stillsetzung der Pumpe durch den Accumulator dadurch geschieht, dass der Riemen durch den Kniehebels auf eine lose Scheibe geführt wird, wenn der Accumulator seinen Höhepunkt erreicht und durch das Gegengewicht t, welches gleichzeitig als Kettenfänger dient, wieder auf die feste Scheibe zurückgeführt wird, sobald der Accumulator sinkt. Bemerkenswerth ist noch, dass der Kolben des Accumulators unten offen und dabei gleichzeitig Windkessel ist. Durch diese Anordnung wird einerseits ein vollkommen ruhiger Gang von Druckpumpe und Krahn erzielt, andererseits können auch die Dimensionen des Accumulators dadurch nicht unwesentlich geringer gewählt werden, da die comprimirte Luft durch ihre Expansion noch weiter wirkt, wenn der Accumulatorkolben unten aufzuliegen kommt und zwar um so mehr, je kleiner die Last ist, wobei auch wieder der günstige Umstand obwaltet, dass die schweren Lasten selten auf grosse Höhen gehoben werden. Im Uebrigen ist die Construction des Accumulators und der Pumpe ähnlich der in Bd. XXI, Heft 11 d. Z. von Hrn. Apel dargestellten, weshalb wir uns die nähere Beschreibung und Berechnung derselben hier versagen können. «
Wer mischt es.
Regulirventil für Dampf-Feuerspritzen,
Zur Construction dieses auf Taf. XXI, Fig. 1 bis 3 i zwei Formen dargestellten Ventils führten mehrere bei der Verwendung von Dampf-Feuerspritzen sich geltend machende Bedürfnisse.
1) Dampf-Feuerspritzen mit hin- und hergehenden Kolben und mit Begrenzung des Hubes durch den Kurbelmechanismus bedingen ja die Förderung eines gewissen, von der speciellen Construction der Maschine und von der Förderhöhe abhängigen Minimal quantums Flüssigkeit, sofern der Gang nicht unruhig und nicht stossend werden soll. Unter sonst gleichbleibenden Umständen wird z. B. dieses Minimum um so höher liegen, je kleiner das Trägheitsmoment des Schwungrades ist; es wird grösser sein bei einer Maschine mit einfach
wirkender Pumpe als bei einer solchen mit doppelt wirkender
Pumpe u. s. w.
Diese Eigenthümlichkeit hat zur Consequenz den Mangel, die auf das brennende Object zu werfende Menge Wasser von der Maximallieferung der Maschine abwärts nicht beliebig reduciren (jedenfalls nicht unter jenes Minimum), oder mit einer nur beschränkten, für den Zweck des Löschens vorhandenen Wassermenge nicht auskommen zu können, einen Mangel, welcher von ziemlicher Bedeutung für die allgemeine Verwendbarkeit von Dampf-Feuerspritzen ist, insofern es sich öfters darum handelt, nur kleinere Wassermengen über den brennenden Gegenstand zu ergiessen, bezw. mit einer beschränkten Quantität Wasser (wenig ausgiebiger Brunnen) bei einem Brande das zu leisten, was mit ihr geleistet werden kann.
2) Bei einer mit voller Kraft arbeitenden Dampf-Feuerspritze kann sich plötzlich aus irgend einem zufälligen oder aus einem durch die Bekämpfung des Feuers gebotenen Grunde nöthig machen, die Schläuche abzusperren, die Maschine still stehen zu lassen. Der sich im Kessel entwickelnde Dampf muss dann seinen Abzug durch die Sicherheitsventile suchen, wobei die Pressung desselben mehr oder weniger über die zulässige Maximalarbeitspressung steigt. 3) Bei einer mit voller Kraft in einen Schlauch, also bereits mit hoher Pressung im Windkessel arbeitenden DampfFeuerspritze kann plötzlich durch ein Versehen dieser eine Schlauch abgesperrt werden, die Pressung im Windkessel wird in diesem Falle mehr oder weniger weit über das Mass steigen, welches der Maximaldampfpressung und dem Verhältniss zwischen dem Querschnitt des Dampf- und demjenigen des Pumpenkolbens entspricht, je nach der Quantität der lebendigen Kraft, welche in den bewegten Massen aufgespeichert ist. Nahezu dieselbe Wirkung kann eintreten, wenn beim Anlassen der Maschine vergessen wurde, die abgesperrten Schläuche zu öffnen. Die Wahrscheinlichkeit eines Bruches kann hierbei ziemlich gross werden, insbesondere dann, wenn die im Windkessel eingeschlossene Luft durch längeres Arbeiten unter hohem Druck bedeutend vermindert worden ist.
4) Im Winter sind Spritzen während der zuweilen eintretenden Perioden des Stillstandes der Gefahr des Einfrierens ausgesetzt. Diese Gefahr entfällt, wenn das Wasser fortdauernd in Bewegung gehalten werden kann.
5) Da selbst der beste Injector zuweilen versagt, so ist es wünschenswerth, dass auch während einer Periode des Nichtspritzens mit der Maschinenspeisepumpe gespeist werden kann.