Titel: Schrämmaschine mit Benutzung von Wasserdruck, von W. E. Carrett.
Fundstelle: Band 179, Jahrgang 1866, Nr. V., S. 11
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V. Schrämmaschine mit Benutzung von Wasserdruck, von W. E. Carrett. Nach dem Technologiste, August 1865, S. 605; aus dem polytechnischen Centralblatt, 1865 S. 1377. Mit Abbildungen auf Tab. I. Carrett's Schrämmaschine. Diese Maschine, welche in den Steinkohlengruben von Kippar bei Leeds bereits mit Erfolg angewendet wird, besteht in einem Wassercylinder von 0,114 Met. Durchmesser mit 0,45 Meter Kolbenhub, dessen Kolben sowohl horizontal als geneigt arbeiten kann. Die Kolbenstange besteht in einer hohlen Hülse oder in einem massiven Cylinder und an ihr ist die Stange, welche die drei oder mehr Arbeitswerkzeuge führt, befestigt. Die Richtung des Schnittes gegen die Richtung des anstehenden Gesteins kann ebenso wie die Fallrichtung nach Belieben verändert werden. Obschon der Ausschub der Werkzeuge nur 0,45 Met. beträgt, so kann man doch nur 0,4 Meter als Arbeitslange eines jeden einzelnen Werkzeuges rechnen, was für drei Werkzeuge zusammen 1,2 Met. ergibt, so daß mit einem Ausschub die ganze Tiefe des Einschnittes erreicht wird. In jeder Minute können 25 Hübe ausgeführt werden. Der Cylinder ist mit einer selbstthätigen Steuerung versehen und der Kolbenhub, sowie die Zahl der Kolbenspiele kann nach Bedürfniß verändert werden. Da die Wirkung der Werkzeuge in einem ununterbrochenen Druck ohne irgend einen Schlag besteht, so muß die Maschine während des Vorrückens der Werkzeuge fest auf den Schienen erhalten werden; andererseits muß sie aber auch, sobald ein Rückgang vollendet ist, frei seyn um vorwärts rücken zu können. Die Feststellung der Maschine auf den Schienen geschieht mit Hülfe eines selbstthätigen Bremsapparates, welcher in einem Kolben eines Wasserdruckcylinders besteht und einen Theil der Maschine ausmacht. Die Bewegung dieses Kolbens wird durch dieselbe Steuerung regulirt, welche für den Betrieb des Arbeitskolbens dient; in Stillstand wird dieser Kolben durch ein kleines Absperrventil versetzt, welches das Wasser während der Arbeit der Werkzeuge zurückhält. Beim Rückgang wird in Folge der Schieberbewegung das Absperrventil geöffnet und der Bremskolben somit zum Niedergang veranlaßt; er drückt nun nicht mehr gegen die Decke und die Maschine kann um den für den neuen Schnitt erforderlichen Betrag fortrücken. Diese vor- und rückgängige Bewegung erfolgt ebenfalls selbstthätig mit Hülfe einer Kette, welche während des Rückgangs der Werkzeuge in Thätigkeit gesetzt wird. Sollten die Werkzeuge einmal ihren Hub nicht ganz vollenden können, so tritt die Fortrückungsbewegung nicht in Thätigkeit und der Betriebscylinder muß erst die Werkzeuge bis zu ihrem vollständigen Ausschub, also bis zur Tiefe des Einschnittes, getrieben haben, ehe die Fortrückung erfolgen kann. Es muß daher die hintere Fläche des Einschnittes stets parallel zu den Schienen seyn, auf welchen die Maschine fortrückt, die anstehende Kohle also immer nach einer Ebene bearbeitet werden. Die Werkzeuge selbst sind leicht herzustellen, sehr kräftig und fähig, ohne Gefahr eines Bruchs in das härteste Gestein einzudringen; die Schneidkante hat beinahe 6 Millimeter Dicke. Sie können leicht einzeln oder zusammen ausgewechselt und die stumpfen auf einem gewöhnlichen Stein geschärft werden. Der Wasserdruck, durch welchen man zwei Maschinen in Betrieb setzt, wird durch eine in der Grube stehende Dampfmaschine erzeugt, welche 0,4 Met. Cylinderdurchmesser und 0,68 Met. Kolbenhub hat und mit 50 Umdrehungen in der Minute arbeitet. Mit dieser Maschine sind zwei doppeltwirkende Pumpen mit 0,127 Met. Cylinderdurchmesser und 0,30 Met. Kolbenhub verbunden, welche ebenfalls 50 Spiele in der Minute machen. Diese Pumpen können einen Wasserdruck von 28 Kilogr. pro Quadratcentimeter constant erhalten. Wenn die Schrämmaschine nicht arbeitet, so regulirt die Dampfmaschine von selbst ihre Geschwindigkeit und wird dann zum Wasserheben benutzt. Man kann auch den Wasserdruck durch eine andere bei der Grube arbeitende Maschine erzeugen oder mit Benutzung der zu den Pumpen gehörigen Steigrohre herstellen. Wenn die Schrämmaschine mit 25 Spielen in der Minute arbeitet, so verbraucht sie 180 Liter Wasser, das ihr von der Dampfmaschine durch eine Rohrleitung von 548 Meter Länge zugeführt wird; die Weite der Leitungsrohre beträgt am Anfang 0,05 Met., später 0,038 Met. Mit den letzteren ist die Maschine durch ein Kautschukrohr verbunden, das einem Druck von 35 Kilogr. pro Quadratcentimeter widersteht. Die Leitungsrohre bestehen aus Blech und sind auf denselben Druck probirt. Man zieht die blechernen Rohre den gußeisernen vor, weil sie weniger Raum einnehmen, sich leicht verbinden lassen und sich leicht den Krümmungen der Strecken, ohne undicht zu werden, anschließen. Das verbrauchte Wasser tritt durch ein 0,05 Met. weites Kautschukrohr in eine Leitung aus Gasrohren, durch welche es nach den Pumpen zurückgeführt wird, so daß man zum Betriebe der Maschine nicht mehr Wasser braucht, als zum Ausfüllen der Leitungen nothwendig ist. Der Druck in der Dampfmaschine ist um ungefähr 6 Kilogr. größer, als der in der Schrämmaschine, wenn diese mit 30 Spielen in der Minute arbeitet. Sobald die Werkzeuge auf ein Hinderniß stoßen, so gleicht sich der Druck in Folge der verminderten Geschwindigkeit von selbst bis zu dem Grade aus, daß endlich das Hinderniß überwunden wird. Der Druck in der Schrämmaschine schwankt nach der Härte der zu bearbeitenden Steinkohlen zwischen 21 und 50,5 Kilogr. pro Quadratcentimeter. Die durchschnittliche Production beträgt nach mehreren Versuchen stündlich 9,15 Met. Stotzfläche, das Maximum der Production unter günstigen Umständen 11,88 Met., in einem einzelnen Falle hat man sogar 16,45 Met. erreicht. Der Einschnitt wird in eine dünne Schicht mit Schwefelkies durchsetzten Schiefers gemacht, der sehr hart und schwerer, als die Steinkohle selbst, zu bearbeiten ist. Die Werkzeuge sind bei der Maschine in Kippar den localen Verhältnissen angemessen auf 0,975 Met., statt auf 1,2 Met. Arbeitslänge eingestellt. Die Höhe des Einschnittes beträgt vorn 0,0825 Met. und hinten 0,0635 Met. Kolben und Cylinder sind mit Lederstulpen abgelidert, die leicht zugänglich sind, wenn eine Auswechselung vorgenommen werden soll. Die Maschine ist hiernach in allen ihren Operationen selbstthätig; sie befestigt sich selbst zwischen Decke und Sohle, wenn die Werkzeuge arbeiten, und macht sich beim Rückgang der Werkzeuge von selbst frei, um um den entsprechenden Betrag fortzurücken. Weder auf die Decke, noch auf die zu bearbeitende Masse wird ein Stoß ausgeübt, sondern es ist immer nur ein intensiver Druck thätig. Durch unregelmäßige Gestalt der Decke wird die Bremsung nicht gehindert. Die Maschine arbeitet mit wenig oder ohne alles Geräusch und macht keinen Staub, ist überdieß auch keiner so starken Abnutzung ausgesetzt, als die mit Schlag arbeitenden Maschinen. Treffen die Werkzeuge auf harte Stellen, so ist man nicht der Gefahr des Funkenwerfens ausgesetzt, was bei Gruben mit schlagenden Wettern von sehr großer Wichtigkeit ist. Das Wegfallen des Geräusches gestattet dem Arbeiter, welcher die Maschine überwacht, die geringste Bewegung, welche in der Decke oder in der angegriffenen Masse entsteht, zu bemerken. Uebrigens kann man den Wasserdruck noch weit über die angegebenen Werthe hinaus steigern und bei der Unzusammendrückbarkeit des Wassers dasselbe auch noch auf viel größere Entfernungen fortleiten. Fig. 21 zeigt den Grundriß der vollständigen Maschine im arbeitenden Zustande. Der Betriebscylinder liegt unter dem Wagen und kann zwischen den Grenzen von 0,1 Met. und 0,4 Met. in beliebiger Höhe über den Schienen arbeiten. Die ganze Höhe der Maschine beträgt 0,675 Met., so daß sie auch in niedrigen Strecken benutzt und dabei noch die Fallrichtung der arbeitenden Werkzeuge verändert werden kann. Fig. 22 zeigt die Vorderansicht der in Arbeit befindlichen Maschine, Fig. 23 den Durchschnitt der selbstthätigen Schiebersteuerung, welche das Wasser sowohl im Betriebscylinder als im Bremscylinder vertheilt. Die obigen Angaben beziehen sich auf die erste Maschine dieser Art, welche überhaupt in Thätigkeit gesetzt worden ist. Bei den späteren Exemplaren wird der Betriebscylinder einen Messingmantel erhalten und alle arbeitenden Theile werden zur Erhöhung ihrer Festigkeit und Dauerhaftigkeit aus Stahl hergestellt werden. Der Rückgang der Werkzeuge wird mit vergrößerter Geschwindigkeit erfolgen und der Bremscylinder wird, ebenfalls um den Niedergang zu beschleunigen, doppeltwirkend construirt werden. Nach dem Berichte des Bergingenieurs Th. Embleton in Middleton bei Leeds betrug der Aufwand der ersten in Kippar aufgestellten Maschine in 50 Stunden 0,192 Sgr. per Centner gewonnene Kohle, wobei die Amortisation und Verzinsung mit 20 Proc. in Anschlag gebracht worden ist. Die Einrichtung der Maschine ergibt sich aus den Abbildungen. Ueber dem auf vier Rädern stehenden Wagengestelle I erhebt sich ein Ständer, an welchem vermittelst der Stellschrauben Y die Stange mit den Werkzeugen nach Bedürfniß höher oder tiefer eingestellt werden kann. Durch das Getriebe Z und den Zahnsector H wird der Winkel regulirt, unter welchem die Werkzeugsstange gegen die Lage der Stoßfläche arbeitet. A bezeichnet die Werkzeuge, B die Werkzeugsstange, N eine Laufrolle für die letztere, D den Betriebscylinder mit seiner selbstthätigen Steuerung. Das Wasser wird abwechselnd gegen die beiden kleinen Kolben geleitet, welche den Steuerschieber bewegen, und dann geht ein Theil dieses Wassers abwechselnd in die Röhren, um den Bremskolben J in Thätigkeit zu setzen und den Schuh F desselben gegen die Decke anzupressen. Das Betriebswasser geht gleichzeitig in den Betriebscylinder und in den Bremscylinder.

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