LXXXVII. Verbesserungen in der Construction der Hohöfen, worauf sich James Yates, Ingenieur zu Masborough in der Grafschaft York, am 14. Decebr. 1846 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Sept. 1847, S. 129. Mit Abbildungen auf Tab. VIII. Yates' Verbesserungen in der Construction der Hohöfen. Die Hohöfen wurden seither so construirt, daß die Gichten, so lange als es sich nur mit der Quantität des zu erzeugenden Eisens vertrug, in dem Ofen blieben. Man schrieb nämlich dem Cementirungsproceß, welcher vor sich ging, wenn der Eisenstein oder das Erz mit den Brennmaterialien eine gewisse Zeit lang der Hitze ausgesetzt wurde, einen vortheilhaften Einfluß zu. In der That muß der gegenwärtigen Construction der Hohöfen gemäß, wegen ihrer Dimensionen in Vergleich mit der Eisenproduction, jede Schichte des aufgegebenen Materials mehrere Tage im Ofen bleiben. Dieses Princip ist jedoch nach meiner Ansicht fehlerhaft, und der erste Theil meiner Erfindung gründet sich gerade auf das entgegengesetzte Princip. Denn ich glaube, daß man beim Eisenschmelzproceß vortheilhaftere Resultate erzielt, wenn man die Höhe des Ofens vermindert, und dem oberen Theile desselben eine solche Wölbung und Anordnung gibt, daß das Material an einer erhitzteren Stelle beschickt werden kann, als dieses seither für gut befunden wurde. Die gewöhnlichen Hohöfen wurden seither oben an der Mündung des Ofenschachtes beschickt, so daß die heißen Gase unmittelbar an der Mündung entweichen mußten. Bei meiner Erfindung dagegen befindet sich der Ort der Aufgabe ein beträchtliches unter dieser Schachtmündung; die Flamme und die entzündeten Gase schlagen gegen den oberen gewölbten Theil des Ofens und die Hitze wird daher gegen den oberen frischen Theil der Füllung zurückgeworfen, wodurch dieser stark erhitzt und zur Schmelzung vorbereitet wird. Die Gase entweichen in der Mitte der Wölbung, und die Beschickung geht an den Seiten des Ofens so vor sich, daß in der Mitte der Erz- und Kohlengichten eine Höhlung bleibt, wodurch der Gebläsewind in der Mitte einen geringeren Widerstand findet als an den Seiten. In Folge dieser Einrichtung in Verbindung mit einer größeren Anzahl und einer gleichmäßigeren Vertheilung der Gebläsedüsen, bin ich im Stande mit einem verhältnißmäßig kleinen Ofen eine große Quantität des besten Eisens zu erzeugen, wobei das aufgegebene Material keine 24 Stunden im Ofen bleibt. Ich spare durch eine solche Ofenconstruction nicht nur an Brennmaterial, sondern auch an Maschinenkraft, indem die reducirte Höhe und die Vergrößerung der oberen vom Luftzug durchströmten Fläche des Ofens einen geringeren Druck des Gebläses nöthig macht, auch das Hinaufschaffen des Erzes und der Kohlen nach der Gicht eine geringere Kraft erfordert; außerdem sind die ersten Kosten der Construction des Ofens geringer. Fig. 18 stellt einen guten Hohofen dar, wie derselbe gegenwärtig allgemein im Gebrauch ist. Von a, a bis b, b geht das Gestell, von b, b bis c, c die Rast, von c, c bis d der Schacht. H, H ist die Bekleidung von feuerfesten Steinen, D, D die Rauhmauer (der Mantel). Fig. 18, A, ist der horizontale Durchschnitt des Ofens nach der Linie EJ, Fig. 18. a ist das Gestell, f, f, f die Gebläsedüsen, D, D die Rauhmauer, M die Brust, N die Abstichöffnung. Fig. 18, B, ist ein horizontaler Durchschnitt des Ofens nach der Linie EE, Fig. 18. Dieser Ofen ist vom Gestell bis zur Gicht ungefähr 50 Fuß hoch. Das Gestell a, a hat 4 Fuß, der Kohlensack C, C 12 Fuß und die Gichtöffnung d 7 Fuß im Durchmesser. Von dem oberen Theile d, der ganz offen ist, erweitert sich der Schacht bis nach C, C regelmäßig. Die Formen f, f, f enthalten eine oder auch zwei Düsen; da jedoch nur drei Formen vorhanden sind, so bleibt je zwischen zwei Düsen oder Düsenpaaren ein großer Raum, wodurch eine Unregelmäßigkeit in der Vertheilung des Windes durch das Innere des Ofens veranlaßt wird. Fig. 19 stellt einen Hohofen mit einer Reverberirkuppel aus feuerfesten Ziegeln dar. B ist die Oeffnung, durch welche die Erz- und Kohlengichten aufgegeben werden; e, e Schieber, um die Weite dieser Oeffnung so zu reguliren, daß die nicht verzehrten Gase entweichen können, die Wärme aber zugleich zurückgehalten wird. Die Flamme und Hitze in dem Raum A, A wird durch diese Anordnung auf die oberste Schichte m, m des aufgegebenen Materials zurückgeworfen. Die nämliche Figur stellt zugleich den Fall dar, wo die erwähnte Verbesserung nicht ganz oben, sondern in einiger Entfernung von dem höchsten Theil des Schachtes angebracht ist. K*, K* ist die Kuppel; B* die Oeffnung, durch welche die Gase entweichen; g*, g* die seitwärts unterhalb der Kuppel angebrachten Speisungslöcher. Diese Löcher sichern bei der Beschickung des Ofens dem Material eine große Oberfläche und hinreichenden Raum für die Zurückwerfung der Wärme; e*, e* sind die regulirenden Dämpfer; h, h die Thüren zum Verschluß der Speisungslöcher. Fig. 19, B, ist der Grundriß dieses Ofens nach der Linie EE, Fig. 19. Fig. 20 stellt einen Hohofen mit parallelen Schachtwänden und Anordnung der oben beschriebenen Kuppel dar. Die Punktirungen X, X deuten eine weitere Verbesserung, nämlich eine Erweiterung des Gestells und eine senkrechtere Construction der Rast an. Den punktirten Linien yy gemäß ist das Gestell sogar weiter als der Kohlensack C, C, so daß hier die seither gebräuchliche Rast ganz wegfällt. Z, Z, Z ist ein kleiner Schornstein, welcher die Arbeiter gegen das Feuer schützt. Fig. 21 stellt einen neuen Ofen nach dem verbesserten System dar, wobei die Kuppel unmittelbar über der Rast angebracht ist. a, a bis b, b ist das Gestell; b, b bis c, c die Rast. H, H der Kernschacht aus feuerfesten Steinen; D, D die Rauhmauer; K, K die Kuppel. B die Oeffnung, durch welche die Gase entweichen; e, e Schieber zum Adjustiren der Weite der Oeffnung; g, g Speisungslöcher, seitwärts von der Kuppel welche verhüten, daß der Ofen über die Linie mmm gefüllt werde; h, h die Thüren zum Verschließen dieser Oeffnungen; z der kleine Schornstein zum Schutz des Arbeiters gegen die Flamme und Gase; E, E die Gicht. Fig. 21, A ist der Grundriß nach der Linie IJ, Fig. 21. a das Gestell; f, f die Formen; G, G, G, G die Blasegewölbe; H, H, H der Kernschacht; D, D, D das Rauhgemäuer; M das Abstichgewölbe; N die Abstichöffnung oder der Damm. Im vorliegenden Falle hat jede Düse ihre besondere Form, so daß mehr Formen als bei der gewöhnlichen Construction der Hohöfen in Anwendung kommen können. Fig. 21, B stellt eine Methode dar, den Ofen durch eine in der Krone der Kuppel befindliche Oeffnung zu beschicken. f ist eine Büchse, in welcher die Materialien nach der Kuppel geschafft werden; s ein hängender conischer Boden, welcher mittelst eines Fanghakens herabgelassen werden kann. Die aufgegebenen Materialien fallen alsdann auf den hängenden mit einem Gegengewichte versehenen Kegel a, a, welcher die herabfallenden Materialien in einer geneigten Richtung gegen die Seiten des Ofens hinweist. Der Kegel steigt sodann vermöge des Gegengewichtes g und füllt die weite Oeffnung d aus; durch eine kleine an der Spitze des Kegels befindliche Oeffnung können die Gase entweichen. Fig. 22 zeigt einen noch weiter verbesserten Hohofen, dessen Gestell a, a bedeutend breiter ist und sich der Weite des Kohlensacks mehr nähert. Der Fig. 23 dargestellte Ofen gleicht dem mit Bezug auf Fig. 21 beschriebenen; doch ist bei diesem Ofen das Gestell bei b, b breiter, läuft unterhalb der Formen nach a, a schräg zu und ist mit einer größeren Anzahl Formen versehen. Fig. 23, A ist ein Querschnitt von Fig. 23 nach der Linie IJ. Die Figuren 24, 24 A , 24 B stellen eine andere Anordnung meiner neuen Hohofenconstruction dar. Rings um den Ofen ist eine Reihe von Formen f, f, f angeordnet, mit Büchsen und Ventilatorthüren zum Reguliren des Zuges, ferner mit Gittern, um das Material beisammen zu halten. Die punktirten Linien O sollen einen hohen Schornstein zur Erhöhung des Luftzuges bezeichnen. Der Canal L leitet Gase, Luft und Flamme in einen besonderen Schornstein, der für mehrere Oefen zugleich dienen kann. v ist ein Dämpfer. Ein anderer Theil meiner Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an den Formen der Hohöfen. Fig. 26 stellt eine verbesserte Form nebst Röhre dar, durch deren Anwendung der Wind selbst die Röhren oder Düsen gegen das Schmelzen schützt, und die Anordnung einer Wassercirculation entbehrlich macht. Die untere Kammer g der Form ist durch eine Scheidewand d von der oberen c getrennt. Der Wind strömt durch die Oeffnung a über die äußere Fläche der Düse b, b in die obere Kammer c, von da durch die Oeffnung f in den oberen Theil der Düse b, b und durch die Mündung H heraus. Fig. 26, A ist ein Querschnitt von Fig. 26 nach der Linie IJ. Der Zweck meiner Verbesserung in der Construction der Gebläse besteht in der Erzielung einer größeren Gleichförmigkeit des Winddruckes, als die seitherigen Cylindergebläse gestatteten. Diesen Zweck erreiche ich durch Anwendung zweier oder mehrerer Dampfmaschinen mit hin- und hergehender Bewegung und Gebläsecylindern, jedoch ohne Schwungrad oder Balancier. Der Ventil-Mechanismus ist so eingerichtet, daß die eine in der Bewegung begriffene Maschine die Ventile der andern im tobten Punkte befindlichen Maschine in Thätigkeit setzt. Der mit gleichförmigem Druck auf den Dampfkolben wirkende Dampf ertheilt dem Gebläsekolben einen gleichförmigen Impuls; und da weder Schwungrad noch Balancier die freie Bewegung der Kolben beschränken, so können diese je nach der durch die Düsen strömenden Windmenge, schneller oder langsamer gehen und somit einen gleichförmigen Winddruck bewirken. Aus den Abbildungen wird dieses deutlicher erhellen. Fig. 27 stellt ein gemeinschaftlich wirkendes Maschinenpaar im Verticaldurchschnitte dar. A ist der Dampfcylinder; a der Dampfkolben; b, c die Ventile; d die Ventilstange. B ist der Gebläsecylinder mit seinem Kolben h; dieser Kolben ist mit Luftpolstern versehen, um Beschädigungen in Folge der Erschütterung zu vermeiden, wenn der Kolben gegen das Cylinderende gedrückt wird. J ist die Kolbenstange, deren Dimensionen so eingerichtet sind, daß sich ihr Flächeninhalt zum Flächeninhalt des Dampfkolbens verhält, wie der Luftdruck gegen den einen Kolben zum Dampfdruck gegen den andern, wodurch die Bewegung der Kolben die erforderliche Stetigkeit erlangt. K, K sind die Einlaßventile; L, L die Ausströmungsventile; M die Röhre, welche die Luft nach der Verbindungsröhre O leitet. Fig. 28 und 29Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden. stellen ein Paar Dampf- und Gebläsecylinder nebst Pumpen und Ventilmechanismus im Grundrisse dar. Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende. Während der Kolben Fig. 28 im todten Punkte sich befindet, bewegt der Kolben a, Fig. 29Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden., seine verschiebbare Achse e, und führt den Arm f mit seinem Finger g in die dargestellte Lage (nachdem die verschiebbare Achse e an dem Ende des Arms f vorübergegangen ist, fällt dieser herab; zwischen den Theilen i, i ist ein Zwischenraum gelassen, so daß die Achse e bei ihrer rückgängigen Bewegung den Arm f an der entgegengesetzten Seite erfaßt). Indem nun der genannte Finger den Theil i fortschiebt, schließt er das Ventil c und öffnet das Ventil b, wodurch der Kolben a, Fig. 28, in Bewegung kommt, während der Kolben a, Fig. 29Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden., seine Bewegung bis an das Cylinderende fortsetzt. Der Arm s wird sodann durch die verschiebbare Achse t, Fig. 28, in Thätigkeit gesetzt; diese bewegt mit Hülfe des Fingers r und des Theils p die Ventile der Maschine Fig. 20 u.s.w. v, v sind Schieber, welche in Führungen laufen, um den Kolbenstangen eine stetige Bewegung zu ertheilen; w, w Pumpen, welche durch die Schieberachsen e und t in Betrieb gesetzt werden. Fig. 21 stellt einen verbesserten Luftregulator dar, dessen ich mich in Verbindung mit dem eben beschriebenen Cylindergebläse bediene, um einen gleichförmigeren Winddruck zu erzeugen. A ist ein an die stationäre Platte b, b befestigter biegsamer Cylinder; c, c das bewegliche Ende desselben, welches durch die Stangen d, d die nöthige Führung erhält. Es kann eine beliebige Anzahl solcher Cylinder angeordnet werden. B ist ein Dampfcylinder, der an dem einen Ende e ins Freie sich öffnet, während das andere Ende durch eine Röhre f mit dem Dampfkessel in Verbindung steht; g ist der Dampfkolben; h die mit dem beweglichen Ende c, c des Luftcylinders verbundene Kolbenstange; i die Röhre, welche das Innere des Regulators A mit dem Gebläsecylinder verbindet. Da die Flächeninhalte der respectiven Kolben mit dem Dampfdruck in dem Dampfkessel und Winddruck ins Verhältniß gesetzt sind, so werden dadurch die aus der wechselnden Bewegung des Gebläses hervorgehenden Unregelmäßigkeiten ausgeglichen und regulirt. Anstatt des Dampfcylinders B bediene ich mich in einigen Fällen auch einer Reihe von Federn m, welche so adjustirt sind, daß sie dem beweglichen Theile c, c des Regulators den erforderlichen Druck ertheilen. Ein anderer Theil meiner Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse mittelst zweier oder mehrerer Ventilatoren, die an einer und derselben Achse dergestalt angeordnet sind, daß die durch den einen Ventilator in Bewegung gesetzte Luft in das Gehäuse des zweiten Ventilators und durch diesen Ventilator in die nach den Formen des Hohofens führende Röhre getrieben wird. Werden die Ventilatoren, wie ich es vorziehe, durch eine rotirende Dampfmaschine in Bewegung gesetzt, so erfordert eine solche Anordnung nur eine einzige Welle für die Dampfmaschine und die Ventilatoren. Sollten mehr als zwei Ventilatoren in Anwendung kommen, so wird das Product des ersten in den zweiten, das Product des zweiten in den dritten u.s.w. und das Product des letzten in den Ofen getrieben.