Titel: | Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und Koks. |
Autor: | Georg v. Hanffstengel |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, S. 321 |
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Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für
Kohle, Erze und Koks.
Von Georg v. Hanffstengel, Ingenieur in
Stuttgart.
(Fortsetzung von S. 312 d. Bd.)
Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und
Koks.
B. Fördermittel für den Transport in senkrechter oder stark
geneigter Richtung.
Vorrichtungen, die Einzellasten lediglich senkrecht oder steil aufwärts zu bewegen
bestimmt sind, pflegt man als Aufzüge zu bezeichnen. Gewöhnliche Lastenaufzüge
finden für Kohlenförderung ziemlich selten Verwendung, am häufigsten kommen sie in
Gasanstalten vor. Der Fahrkorb ist dann mit Schienen versehen, um die Wagen einer
Geleis- oder Hängebahn aufnehmen zu können.
Textabbildung Bd. 318, S. 321
Fig. 236. Hochofen von Poetter & Co.
Der Aufzug bietet den Vorteil, dass er die Kohle ohne Umladung transportiert, in den
Behältern, in denen sie vom Lagerplatze angefahren wird. Sonst ist er aber, massige
Habhöhe vorausgesetzt, gegenüber kontinuierlich wirkenden Fördermitteln im Nachteil,
da er wenig leistungsfähig, sowie teuer in Anlage und Unterhaltung ist, und nicht
selbsttätig arbeitet, denn zum Ein- und Ausschieben der Wagen und zur Bedienung der
Winde ist immer Mannschaft nötig. Wenn die betreffende Anlage überhaupt darauf
eingerichtet ist, ihre Kohle auf Bahnen mit Handbetrieb zu befördern, so pflegen
freilich die Leute von vornherein zur Verfügung zu stehen, Zwischenglied in einem
selbsttätigen Transportgang kannaber ein Aufzug nicht werden. Daher ist er in
der Regel gegenüber kontinuierlich arbeitenden Becherwerken im Nachteil und kann
unter gewöhnlichen Verhältnissen nur in sehr beschränktem Masse Verwendung
finden.
Eine sehr wichtige Rolle spielt der Aufzug dagegen, wenn es sich um Förderung auf
grosse Höhen handelt. Die Anlagekosten nehmen nämlich mit der Hubhöhe
Verhältnismassig wenig zu, während der Preis eines Becherwerkes angenähert der
Förderlänge proportional ist. Auch die Betriebs Verhältnisse des Aufzuges gestalten
sich dann günstiger, da grössere Geschwindigkeiten möglich sind, und der für die
Massenbeschleunigung erforderliche Aufwand an Arbeit und Zeit weniger ins Gewicht
fällt. Ein Becherwerk dagegen wird mit wachsender Länge immer schwerer und
unhandlicher.
Die Gebiete, in denen der Aufzug als Fördermittel in erster Linie in Betracht kommt,
sind Schachtförderung aus Bergwerken und Hochofenbeschickung. Erstere bildet ein
sehr umfangreiches Kapitel für sich und kann hier keine Erörterung finden.Eingehend ist die Schachtförderung u.a.
behandelt in dem neuerschienenen Werke: „Die Entwicklung des
Niederrheinisch-Westfälischen Steinkohlenbergbaues“, Bd.
5. Dagegen sollen die neueren Anordnungen von Hochofenaufzügen kurz
zusammengestellt werden.
Auf vielen deutschen Hüttenwerken geschieht die Lagerung und der Transport der
Rohstoffe noch nach sehr wenig modernen Grundsätzen. Das Erz wird auf den Lagerplatz
geworfen, dann ebenso wie die Koke in die Gichtwagen geschaufelt, die ein
senkrechter Aufzug auf die Gichtbühne hebt, Bei dieser Betriebsweise ist, besonders
wenn der Lagerplatz nicht in unmittelbarer Nähe der Oefen liegt, zum Füllen und
Anfahren der Wagen sehr viel Mannschaft erforderlich.
Auf der Gichtbühne wird das Ausfahren und Kippen der Wagen von 2–4 Mann besorgt.
Das Aufzuggerüst steht in einiger Entfernung vom Hochofen und ist mit diesem durch
eine Brücke verbunden. Als Betriebskraft dient Dampf, Wasser, Pressluft oder
Elektrizität.Näheres hierüber s.
Ledebur, Handbuch der Eisenhüttenkunde, 3.
Aufl., Bd. 2.
Wenn man diese Anordnung durch einen „selbsttätigen Schrägaufzug“ nach
amerikanischem Muster, wie unten beschrieben, ersetzen will, so darf als leitender
Gedanke keineswegs der gelten, dass durch automatisches Kippen des Fördergefässes
die wenigen Leute auf der Gicht gespart werden. Damit allein rechtfertigt sich eine
so teuer und vielleicht auch weniger betriebssichere Anlage nicht. Man sollte
vielmehr dann den gesamten Transport einheitlich behandeln, indem man auch bei der
Zuführung des Materials zum Aufzug die Menschenarbeit auf das äusserste beschränkt
und vor allem schon die Aufstapelung der Vorräte nach diesen Gesichtspunkten
entwirft. Fig. 236 gibt die Skizze eines
amerikanischen Aufzuges nach dem Entwurf von Poetter &
Co., Dortmund, bei dem diese Erwägungen berücksichtigt sind.
Textabbildung Bd. 318, S. 322
Fig. 237. Gichtaufzug der Brown Hoisting Machinery.
Der Vorrat an Erz, Koks und Kalkstein, der für den täglichen Bedarf bestimmt ist,
wird hier in Hochbehältern (Taschen) aus Eisen oder Holz aufbewahrtVergl. Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., 1900,
S. 188., während ein grösserer Erzvorrat auf einem offenen Platze
lagert. Dieser wird nur angegriffen, wenn aus irgend einem Grunde die regelmässige
Erzzufuhr stockt. Den Lagerplatz überspannen Verladebrücken, deren hintere Stützen
auf dem Behältergerüst laufen und die einerseits die Erze vom Schiff oder
Eisenbahnwagen auf den Platz bringen, andererseits die Hochbehälter versorgen. Das
mit der Bahn oder von entfernteren Teilen des Werkes in Wagen zugeführte Material
wird von den durch eine Rampe mit der Hüttensohle verbundenen Hochgeleisen
unmittelbar in die Vorratskammern geschüttet. In der Zeichnung sind Wagen mit
selbsttätiger Seitenentleerung angedeutet.
Die Anordnung der Lagerung ist selbstverständlich in hohem Grade abhängig von der Art
der Zufuhr, und daher passt die Skizze nicht für alle Verhältnisse. In älteren
Werken ist es oft sehr schwierig, eine zufriedenstellende Anordnung zu finden, da es
an dem nötigen Platz zu fehlen pflegt.
Aus den trichterförmigen Behältern werden die Rohstoffe in den erforderlichen Mengen
in einen Wagen mit elektrischem Antrieb abgelassen, der zwischen den Tragsäulen
fährt. Man kann die Füllung jedesmal genau kontrollieren, wenn man das Gefäss auf
die Schneiden einer Wage setzt. Es gibt seinen Inhalt an den Gichtwagen weiter, ein
Teil des Materials kann aber auch unmittelbar aus dem Behälter eingefüllt werden.
Ist der Wagen voll, so wird er hochgezogen und schüttet oben seinen Inhalt in die
Gicht.
Damit der Wagen selbsttätig kippt, erhalten die hinteren Laufräder einen äusseren
Rand, der oben auf eine hochgeführte Schiene läuft, während die Vorderräder auf der
unteren Schiene bleiben. Fig. 237 zeigt einen solchen
Wagen kurz vor der höchsten Stellung. Die Abbildung gibt dieAusführung der Brown Hoisting Machinery Co., Cleveland, Ohio, wieder,
welcher sich der Entwurf von Poetter anschliesst.
Das Aufzugseil läuft über Hollen oberhalb der Gicht zur Winde, die in einem erhöht
angeordneten Schutzhause untergebracht ist.
Der Niedergang des Wagens wird benutzt zur Drehung des Schüttrichters, der für
gleichmässige Verteilung der einzelnen Ladungen sorgt. Er ist mit einem Zahnkranz
versehen und erhält, wie Fig. 236 erkennen lässt,
seine Bewegung von der Seilrolle durch eine Wellenleitung mit Kegelrädern, die sich
mit der Holle nur beim Niedergang kuppelt, Bei jedem Hube dreht der Schüttrichter
sich um einen bestimmten Winkel und verteilt so das Material auf den Umfang der
Glocke. Die Möglichkeit, die Rohstoffe richtig zu verteilen und zu mischen,
unabhängig von der Geschicklichkeit des Personals, wird gewöhnlich als einer der
Haupt vorteile dieser Aufzüge angeführt, weil der gleichmässige Niedergang der
Gichten zum Teil davon abhängt.
Ausser der Brownschen Konstruktion haben noch
verschiedene andere neuere Erfindungen eine Verbesserung in dieser Richtung im Auge.
Recht zweckmässig erscheint z.B. die Ausführung von J.
Pohlig, Köln, der das Material aus dem Gichtwagen in einen verhältnismässig
engen und hohen zylindrischen Behälter fallen lässt, von wo es, durch mehrere
aufeinander folgende Verteilungskegel seitlich ausgebreitet, in den Ofen fliesst.
Näheres hierüber gehört in das Gebiet der Hüttenkunde.
Textabbildung Bd. 318, S. 322
Fig. 238. Erztaschen mit Ladewagen.
Fig. 238 stellt eine etwas abweichende Anordnung
dar.Zeitschr. d. Ver.
deutsch. Ing., 1901, S. 558. Stahl und Eisen, 1901, S. 1044.
Die Vorratskammern sind hier in die Erde gelegt und mit schrägem Boden versehen,
der das Material nach einem Kanal hin abgleiten lässt. In dem Kanal läuft auf
Schienen ein elektrisch verfahrener Ladewagen, der ein Gefäss a trägt. Dieses nimmt die Rohstoffe aus den Behältern
auf und gibt sie an den Gichtwagen ab, wenn die durch ein Presslufthebezeug
betätigte Verschlussklappe in die punktierte Stellung heruntergelassen wird.
Textabbildung Bd. 318, S. 323
Fig. 239. Schrägaufzug von Lürmann.
Häufig werden die Rohstoffe, statt durch einen Ladewagen mit mechanischem Antrieb,
von Arbeitern mit zweirädrigen Karren von 0,5 bis 1 cbm Inhalt zum Gichtwagen
gebracht und hineingestürzt. Diese Karren sind, da sie sehr grosse Räder haben, zwar
viel leichter zu bewegen als vierrädrige Förderwagen, erfordern aber immerhin bei
einem Hochofen von grosser Leistung eine sehr zahlreiche Bedienungsmannschaft. Sehr
viel Zeit kann auch dadurch verloren gehen, dass die Oeffnungen der Erztaschen zu
eng oder die Verschlüsse zu schwer zu bewegen sind, da im ersten Falle das Material
sich staut und der Mann mit der Stange nachhelfen muss, im anderen Falle unter
Umständen zwei Mannnötig sind, um die Oeffnungen zu schliessen. Daher sollte,
wie oben schon erwähnt, die Anlage der Behälter unbedingt mit der des Aufzuges Hand
in Hand gehen, und sehr wohl überlegt werden, ob bei gegebener Platzverteilung ein
amerikanischer Schrägaufzug, weil das modernste, auch das beste ist.Beachtenswert ist die kritische Besprechung
eines solchen Aufzuges in „Stahl und Eisen“. 1901, S. 984. Die dort
angeführten Uebelstände dürften sich allerdings durch zweckmässige
Konstruktion grösstenteils vermeiden lassen. Ferner sind die
Verschlüsse der Hochbehälter ganz besonders sorgfältig durchzuarbeiten und
auszuprobieren, und eventuell, wenn man es mit schwer fliessendem, grosstückigen
Material zu thun hat. maschinelle Schliessvorrichtungen anzuwenden. Auf einigen
Werken werden die groben Erze in Haufen aufgeschüttet und eingeschaufelt, weil sie
nicht durch enge Oeffnungen fliessen.
Zum Ausgleich der toten Last des Gichtwagens kann man entweder ein Gegengewicht
benutzen, oder man ordnet zwei Brücken nebeneinander an, nach Art eines
Doppelaufzuges, so dass der leere Wagen nach unten geht, wenn der volle aufgezogen
wird. Der Schüttrichter auf der Gicht muss dann längliche Form erhalten. Statt
dessen ist vorgeschlagen worden, den einen Wagen auf der oberen, den anderen auf der
unteren Gurtung laufen zu lassen. Die Wagen begegnen einander dann in der Mitte der
Brücke, wo die Trägerhöhe am grössten ist, und können ungehindert an einander
vorbeigehen. In den Endstellungen dagegen, beim Füllen und Auskippen, nehmen beide
ungefähr die gleiche Läge ein.Vergl.
Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., 1900, S. 1588.
Der Inhalt der Gichtwagen wird sehr verschieden bemessen. Er ist abhängig von der
Grösse der Gichten, der Art und Weise der Aufgabe und der Leistung der Hochöfen. In
der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1898, S. 773, wird angegeben, dass
die Brownschen Gichtwagen 2 t Erz oder 1 t Koks fassen.
Dabei soll für einen 24 m hohen Ofen die Zeitdauer der einzelnen Vorgänge folgende
sein:
Heben
20
Sekunden
Entleeren
4
„
Senken
10
„
–––––––––––––––––––––
zusammen
34
Sekunden
für ein Spiel.
Die Hubgeschwindigkeit beträgt hiernach etwa 1,5 m/Sek., und es wäre, wenn kein
Gegengewicht benutzt wird, ein Motor von etwa 100 PS nötig. An einer anderen Stelle
wird die Leistung des Windenmotors zu 150 PS angegeben, bei einem Rauminhalt des
Gichtwagens von rund 1,5 × 1,5 × 1,8 = 4,05 cbm.
Der in Fig. 238 gezeichnete Wagen fasst 6,8 cbm und
ist für einen Hochofen von 550 t täglicher Leistung bestimmt. Hierfür sind 90
Beschickungen nötig, die sich aus je zwei Wagenladungen Erz mit Kalkstein und
ebensoviel Ladungen Koks zusammensetzen. In 24 Stunden muss daher der Wagen 360 Hube
machen, so dass auf ein Spiel einschliesslich Füllung 4 Minuten entfallen.
Eine von Fritz W. Lürmann, Osnabrück, entworfene,
wesentlich abweichende Anordnung der Schrägaufzüge gibt Fig. 239 wieder. Lürmann macht der
gewöhnlichen Bauart den Vorwurf, dass beim Auskippen des Gichtwagens die groben
Stücke auf eine Seite des Trichters geworfen werden, während das feine Material auf
der anderen Seite liegen bleibt. Ausserdem werden die Koke durch] den Sturz
zerkleinert. Dadurch werden Störungen im Hochofengang und grösserer Koksverbrauch
hervorgerufen. In welcher Weise Poetter und Pohlig diesem Misstande zu begegnen suchen, wurde schon
oben erwähnt. Als zweiten und wichtigsten Nachteil der amerikanischen Aufzüge aber
führt Lürmann an, dass für jeden Ofen nur ein Aufzug,
also keine Reserve vorhanden ist, sodass Störungen im Betriebe eines Aufzuges
Stillstand des Ofens zur Folge haben.
In Fig. 239 sind zwei Hochöfen durch eine senkrecht
zur Bildebene laufende Brücke verbunden zu denken, an die sich in der Mitte zwischen
den Oefen zwei Schrägaufzüge anlehnen. Der 6–20 t Erz fassende Gichtwagen wird,
nachdem er aus den Taschen gefüllt ist, auf den Förderkorb des Aufzuges gefahren und
mit diesem hochgezogen. In der höchsten Stellung schliessen die Schienen des Korbes
an das Geleise der Verbindungsbrücke an. Der Gicht wagen wird nun mechanisch über
den Hochofen gefahren und hier durch Senken des kegelförmigen Bodens entleert.
Sollte einer der beiden Aufzüge reparaturbedürftig sein, so wird auf der Brücke in
die Oeffnung des Aufzugschachtes ein vorrätig gehaltener Bock eingesetzt, der die
Schienenverbindung herstellt. Das Einsetzen geschieht durch einenLaufkran, der
über die Verbindungsbrücke und die Oefen hinfährt, und für Reparaturen der Gasfänge
u.s.w. ohnedies vorgesehen wird.
Für die Bewegung der Wagen von Mitte Brücke zur Gicht lassen sich Seil- oder
Kettenförderung, elektrische Lokomotiven oder dergl. benützen. Lürmann empfiehlt, eine Art automatische Bahn
anzuwenden, indem die Brücke nach aussen hin Gefälle erhält. Der beladene Wagen
läuft dann selbsttätig zur Gicht und hebt dabei ein Gegengewicht, das ihn, nachdem
er sich entleert hat, zum Aufzug zurückfährt. Eine andere Möglichkeit ist die, das
Möllergefäss an einen auf dem Obergurt der Brücke fahrenden Laufkran zu hängen und
so zur Gicht zu befördern. Dann ist bei Ausserbetriebsetzung eines Aufzuges
überhaupt keine Montage irgendwelcher Ersatzteile nötig.
Den gewöhnlichen Vertikal aufzügen gegenüber bietet die Lürmannsche Anordnung, ausser der Möglichkeit, sofort eine Reserve zu
schaffen, den Vorteil, dass die geneigte Laufbahn des Aufzuges unter die den Oefen
parallel gelegte Behälterreihe geführt werden kann. Dann bilden die Schienen des
Fahrkorbes in der tiefsten Stellung ein Stück des Geleises, das unter den
Vorratskammern entlang läuft, während bei Vertikalaufzügen eine Reihen Verbindung
nach dem seitwärts stehenden Turm nötig ist. Mechanische Zuführung des Gefässes zur
Gicht lässt sich dagegen in beiden Fällen gleich gut bewerkstelligen. Will man die
Vertikalaufzüge, die billiger und betriebssicherer sind und schneller fahren können,
beibehalten, so wäre es vielleicht empfehlenswert, sie nach dem Lürmannschen Vorbild in der Mitte der Verbindungsbrücke
einzubauen. Dann hätte man die Reserve, ebenso wie dort, der Preis der ganzen Anlage
wäre aber jedenfalls erheblich geringer, zumal Brücke und Hochofengerüste keinen
Horizontaldruck erhalten, also leichter ausgeführt werden können. Der Gicht wagen
wäre dann zweckmässig elektrisch anzutreiben und durch in Kurven gelegte Gleise dem
Aufzug zuzuführen.
Die wichtigsten Begichtungsverfahren sind damit erledigt. Natürlich gibt es noch eine
grosse Anzahl anderer Möglichkeiten, die Rohstoffe auf die Gicht zu heben,
insbesondere durch Krane grösserer Abmessungen, doch sind solche Ausführungen
ziemlich selten. Wenn die Lagerstätten von den Hochöfen weit entfernt liegen, und
von dort der Möller unmittelbar auf die Gicht geschafft werden soll, so neigt sich
die Förderlinie flacher, und es sind die für Horizontaltransport üblichen
Vorrichtungen verwendbar, die im nächsten Abschnitt Besprechung finden werden.
(Fortsetzung folgt.)