Titel: | Maschinen zum Behauen und Bohren von Felsen oder Steinen, sowie zum Einrammen von Pfählen, welche sich William Newton, Civilingenieur in London, einer Mittheilung zufolge am 6. Novbr. 1849 patentiren ließ. |
Fundstelle: | Band 119, Jahrgang 1851, Nr. XLIX., S. 246 |
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XLIX.
Maschinen zum Behauen
und Bohren von Felsen oder Steinen, sowie zum Einrammen von Pfählen, welche sich
William Newton,
Civilingenieur in London, einer
Mittheilung zufolge am 6. Novbr. 1849
patentiren ließ.
Aus dem London Journal of arts, Nov. 1850, S.
243.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI
Newton's Maschinen zum Behauen und Bohren von Felsen oder
Steinen.
Die Maschine, welche die erste Abtheilung der vorliegenden Verbesserungen bildet, ist
Fig. 24,
25, 26, 27, 28 und 29
dargestellt. Das Princip dieses Theils der Erfindung besteht in der Bearbeitung des
Gesteins mit Hülfe rotirender stählerner Scheiben oder Ringe a, Fig.
24 und 25. Jedes dieser Schneidinstrumente befindet sich an einer Achse c und wird zwischen einer Schulter und einer
Schraubenmutter b festgehalten. Der Ring oder die Ringe
sind je nach der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials entweder mit glatten
oder mit sägenförmigen Schneiden versehen. Die Instrumente sind in einem Gestell
gelagert, welches über
die Steine, deren Oberfläche bearbeitet werden soll, hinwegbewegt wird.
Fig. 26 stellt
die Maschine mit dem Schneidinstrumente in arbeitsfähigem Zustande im senkrechten
Längendurchschnitte, und Fig. 27 im senkrechten
Querdurchschnitte dar. Fig. 28 ist eine
perspectivische Ansicht des Messergestells, woraus die Art der Lagerung der Messer
zu entnehmen ist.
Zur Aufstellung dieser Maschine ist eine eigene Fundation A nöthig, auf welche eine Eisenbahn B von
geeigneter Breite und Länge gelegt wird. Auf diese Eisenbahn wird ein Wagen C gestellt, welcher den zu bearbeitenden Stein aufnimmt.
An der unteren Seite des Wagengestells befindet sich eine Verzahnung d, in welche ein Getriebe e
greift, dessen Achse mit dem Hauptmotor in Verbindung steht. Dieses Getriebe
ertheilt dem Wagen eine langsame Bewegung längs der Eisenbahn, welche den Stein der
Einwirkung der Messer aussetzt. Die Messer a, a sind, wie erwähnt, kreisrunde, scharfe oder
sägenförmige Stahlscheiben, die an einer in geeigneten Lagern sich drehenden Achse
befestigt sind. Es können im erforderlichen Falle mehrere solcher Messer, wie Fig. 27 zeigt,
an einer und derselben Achse befestigt und durch zwischengelegte Scheiben in dem
gehörigen Abstande von einander gehalten werden, wodurch die Arbeit um so schneller
von Statten geht. Die Achse der Schneidinstrumente endigt sich innerhalb ihrer Lager
in eine Schraube; zwei Muttern i, i dienen um die Messer und die zwischenliegenden Scheiben fest an einander
zu drücken. Die Achse ist in einem Fig. 28 in
perspectivischer Ansicht besonders dargestellten hohlen Halbcylinder g gelagert. Dieser Halbcylinder enthält an jedem Ende
einen Zapfen k, mit dessen Hülfe er in einem doppelten
Querstück m gelagert ist. In diesem Querstück können die
Messer unter jedem beliebigen Winkel gestellt werden, indem man den Halbcylinder um
seine Zapfen k dreht. Um den Halbcylinder g in jeder Lage festhalten zu können, befinden sich an
den Querstücken zu beiden Seiten die Bolzen n, n. Das eine Ende jedes Bolzens ist mit Schraubengängen
versehen, welche in die zu ihrer Aufnahme bestimmten Löcher geschraubt werden; die
andern Enden sind, wie Fig. 28 zeigt, viereckig
und mit einer Schulter versehen, welche gegen die äußere Seite des
gegenüberliegenden Querstücks drücken, das in Fig. 28 nur in punktirten
Umrissen dargestellt ist. Durch Ansetzen eines Schraubenschlüssels an den
viereckigen Enden n, n kann
man nun die Querstücke m, m
fest gegen die Enden des Halbcylinders g andrücken und
diesem so eine feste Lage geben. Die Querstücke laufen mittelst Frictionsrollen auf
den an dem beweglichen Rahmen p, p befestigten Leitschienen o, o. Dieser Rahmen kann mit den Leitschienen und dem
ganzen Schneidapparate durch Umdrehung der Schrauben r,
r zwischen geschlitzten Führungen auf und nieder
bewegt werden. Die hin- und hergehende Bewegung des Messergestells geschieht
mit Hülfe einer Lenkstange und Kurbel.
Die Wirkungsweise der Maschine ist nun folgende. Nachdem der zu behauende Stein
mittelst Klampen auf dem Wagengestell befestigt worden ist, wird der Halbcylinder um
seine Zapfen k, k so
gedreht, daß die Messer, wie Fig. 27 zeigt, eine gegen
die Oberfläche des Steins geneigte Lage annehmen. Hierauf werden die Messer mit
ihrem Gestell auf den Leitschienen o, o rasch vor und zurück bewegt, während zugleich der
Wagen mit dem Steine langsam vorrückt. Sowie die vordere Kante des Steins sich den
Messern nähert, muß der verticale Rahmen p mit Hülfe der
Schrauben r, r so adjustirt
werden, daß die Messer den Stein gehörig in Angriff nehmen. Wegen ihrer geneigten
Stellung schneiden die Messer in verschiedenen Ebenen, und zwar schneidet immer
eines tiefer als das vorhergehende, wie aus Fig. 27 erhellt. Die
Wirkung der Messer erfolgt dadurch, daß sie unter einem Drucke über den Stein
hinweggerollt werden. Wenn der Stein ganz durch die Maschine gegangen ist, so wird
der Halbcylinder g umgewendet, wodurch die Messer die
erforderliche geneigte Lage in entgegengesetzter Richtung annehmen. Auch die
Bewegung des Getriebes e wird in die entgegengesetzte
verwandelt, und nun entweder die nämliche Fläche zum zweitenmale, oder eine andere
Seite des Steines oder ein neuer Stein in Arbeit genommen.
Fig. 29 stellt
eine andere Lagerungsmethode der Messer in der Seitenansicht dar. Eines oder mehrere
Messer a, a sind nämlich in
einem kreisrunden Gestell b gelagert und werden mit
diesem um die Achse c in Rotation gesetzt; d ist die an der Achse c
befestigte Treibrolle. Es erhellt übrigens aus der vorhergehenden Beschreibung, daß
der in Rede stehende Apparat mit Beibehaltung des Princips leicht so umgeändert
werden kann, daß die Steine auch mit krummen und verschieden gestalteten Flächen
behauen werden können.
Der zweite Theil der Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Maschinen zum
Bohren von Felsen und Steinen, z. B. als Vorbereitung zum Sprengen. Mit den
erforderlichen Abänderungen ist diese Maschine auch zum Einrammen von Pfählen
anwendbar. Fig.
30 stellt die Maschine mit der inneren Einrichtung derjenigen Theile,
welche den Gegenstand der vorliegenden Verbesserungen bilden, in der Seitenansicht,
Fig. 31 im
Grundrisse dar. Fig. 33 zeigt eine Abänderung der Maschine mit der Anordnung der zum
Heben des Bohrgeschirrs dienlichen Theile im Verticaldurchschnitt, Fig. 34 im Grundriß und
Fig. 35
in der Frontansicht. Die übrigen Figuren sind in größerem Maaßstabe dargestellte
Ansichten verschiedener in den Figuren 33, 34 und 35
vorkommender Theile. Das gezimmerte Maschinengestell a,
a läuft auf Rollen, um den Transport der Maschine
nach dem Ort ihrer Bestimmung zu erleichtern. Der innere Mechanismus besteht aus
zwei Paar Frictionscylindern oder Trommeln b, b und c, c, welche, wenn die Arbeit beginnen soll, mit einander
in Berührung, und nach vollbrachter Arbeit außer Verbindung gebracht werden. Die
Achse h der Trommeln b, b ist in dem Gestell a, a gelagert, und das eine Ende derselben mit einer Kurbel
zum Betrieb aus freier Hand oder mittelst Dampfkraft versehen. Die Achse der
Trommeln c, c läuft in zwei
verticalen Stangen g, g
deren untere Enden mit dem kürzeren Ende des Tritthebels e verbunden sind. Wenn daher der Arbeiter mit seinem Fuße das andere Ende
des Tritthebels, dessen Drehungsachse sich in e*
befindet, niederdrückt, so werden dadurch die Trommeln c, c mit den Trommeln b, b in Berührung gebracht, und vermöge der
Reibung zugleich mit den letzteren in Rotation gesetzt. Die Trommeln c, c werden ferner durch den
Seitendruck der kleinen Rollen d, d gegen die Trommeln b, b hingeleitet. An der Achse der Trommeln c,
c befindet sich eine Walze f, auf welcher sich das über die Rolle k
laufende Seil i aufwickelt. Dieses Seil ist mit dem
einen Ende an die Trommel f, mit dem andern Ende an die
Hebezange x befestigt. Diese Zange, welche wie bei den
gewöhnlichen Rammmaschinen eingerichtet ist, halten die Bohrstange u an ihrem in einen Knopf w
ausgehenden Ende fest. Die Bohrstange wird durch Leitungen v, v, in denen sie gleitet, in senkrechter
Lage gehalten. Der schneidende oder bohrende Theil z der
Stange u ist eigenthümlich gestaltet. Fig. 32 stellt die
unteren Enden zweier Bohrstangen in perspectivischer Ansicht und größer gezeichnet
dar. Das Bohren eines Loches in einen Felsen oder Stein geschieht dadurch, daß die
Stange u mit Hülfe der Zange x bis zur erforderlichen Höhe gehoben und dann durch Oeffnen der
Zangenbacken plötzlich losgelassen wird, so daß sie auf den Felsen herabfällt. Ein
Arbeiter steht neben der Stange und gibt ihr, nachdem eine Reihe von Stößen erfolgt
ist, eine leichte Drehung, damit die Schneide den Stein an einer andern Stelle
angreife. Wenn das Gewicht der Stange u groß genug ist,
so bleiben die Trommeln b und c mit einander in Berührung und drehen sich, ohne daß der Arbeiter seinen
Fuß auf den Tritthebel e setzt; sobald aber die Stange
von der Zange x ausgelöst wird, fällt die Trommel c vermöge ihrer eigenen Schwere herab, und hört auf sich
zu drehen. Ist nun das Gewicht der Zange x groß genug,
um die Reibung und das Gewicht der Achsen und Räder c,
f, g zu überwinden, so
sinkt die Zange herab, indem sie das Seil i nach sich
zieht, und schnappt wieder in den Knopf w der Stange u ein. Durch Niederdrücken des Hebels e wird sodann die Stange u
zum zweitenmal in die Höhe gehoben und auf diese Weise die Operation fortwährend
wiederholt. Es ist klar, daß der nämliche Mechanismus, mit geringen Abänderungen,
zum Heben und Niederlassen des Rammklotzes bei Rammmaschinen angewendet werden
kann.
Die Figuren
33, 34
und 35
stellen eine andere Methode, das Bohrgestänge zu heben und fallen zu lassen, in
verschiedenen Ansichten dar. An eine in dem Gestell a,
a gelagerte Welle, welche mit Hülfe einer Kurbel in
Umdrehung gesetzt werden kann, ist ein cylindrisches Rad n befestigt. Dieses Rad, welches Fig. 36, 37 und 38 in größerem Maaßstabe
abgebildet ist, besitzt auf der einen Seite eine hohe Flansche y, und auf der andern Seite einen niedrigeren Rand. Quer
über den Umfang des Cylinders n ist ein keilförmiges
Stück s gegossen und der hohe Theil desselben mit der
Flansche y verbunden. Eine verschiebbare Rolle l ist mit ihrem Lager m
durch Bolzen mit dem Gerüste a verbunden. Die Bolzen
treten durch Löcher, welche, wie die Figuren 33 und 35 zeigen, in
geeigneten Abständen von oben bis unten in die senkrechten Führungen des Gerüstes
gebohrt sind. Wenn die Welle o mit dem Rade n in Umdrehung gesetzt wird, so kommt das Seil jedesmal
nach einer Umdrehung mit dem Keil s in Berührung und
gleitet, anstatt sich auf dem Cylinder weiter aufzuwickeln, von demselben ab, so daß
das ganze während einer Umdrehung auf den Cylinder gewickelte Seilstück plötzlich
abgestreift wird. In Folge dieses plötzlichen Schlaffwerdens des Seiles fällt der
Bohrer durch sein eigenes Gewicht auf das Gestein. Die Bohrstange u, welche in Führungen v,
v läuft, bleibt in diesem Fall mittelst eines Ringes
w an das Seil i
befestigt. Ist in Folge der wiederholten Stöße das Bohrloch so tief geworden, daß
das Seil i nicht mehr lang genug ist, um ein weiteres
Herabsinken der Stange zu gestatten, so steigt der Arbeiter mittelst einer Leiter an
der Maschine hinauf, und befestigt die Rolle l an der
zunächst tieferen Stelle des Gerüstes.
Eine andere Methode das Seil zu verlängern oder zu verkürzen, ist Fig. 34 im Grundriß, und
Fig. 36,
37 und
38 in
abgesonderten Ansichten dargestellt. p ist ein Rad oder
Cylinder mit einer hohen Flansche an der einen Seite, welches neben dem festen Rade n lose auf der Achse o sich dreht. An der Nabe
des Rades p sind vier oder mehrere Vertiefungen r, Fig. 38, angebracht, in
welche ein kleiner Handhebel q, Fig. 37 greift, dessen
Drehungsachse sich an dem festen Rade n befindet.
Angenommen nun, das Seil solle nachgelassen werden, um das Gestänge in das Bohrloch
hinabzulassen, so zieht man den Hebel q aus dem Einschnitt r, dreht das Rad p um seine Achse o, bis eine hinreichende Seillänge abgewickelt ist, und
bringt dann den Hebel wieder in einen der Einschnitte. Es ist zu bemerken, daß das
Seil von dem Rad n durch ein in der Flansche y angebrachtes Loch t nach
dem Rade p geht, auf welchem es zu beliebiger Länge
aufgewickelt werden kann.