LXI. Fabrication von Wasser- und Gasleitungsröhren aus Holz in Verbindung mit Steinkohlentheer; von den HHrn. Trottier, Schweppé und Comp. zu Angers. Aus Armengaud's Génie industriel, August 1856, S. 57. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Trottier, über die Fabrication von Wasser- u. Gasleitungsröhren aus Holz in Verbindung mit Steinkohlentheer. Diese Erfindung betrifft ein System von Röhren und von Verbindungsstücken, welche aus Holz und Steinkohlentheer hergestellt werden, mit oder ohne innere Garnitur von Blech; solche Röhren können zur Leitung von Wasser, Luft, Gas oder Säuren benutzt werden. Das Ganze dieser Fabrication umfaßt: 1) die Werkzeuge zur Bearbeitung des Holzes; 2) die Organisation der verschiedenen Arbeiten; 3) das Verfahren zur Conservirung der Hölzer; 4) die Verbindung der hölzernen Röhren mit reinem Steinkohlentheer; 5) die Verbindung der Röhren untereinander; 6) ihren Verschluß und die besondern Verbindungsvorrichtungen; 7) die Nebenumstände der Fabrication.Ueber dieses Verfahren wurde bereits eine Notiz im polytechn. Journal Bd. CXL S. 24 mitgetheilt. A. d. Red. Auf den ersten Blick erscheint die Fabrication der hölzernen Röhren als eine Elementararbeit; man findet in allen Gebirgsgegenden die Wasserleitungen aus grob gearbeiteten hölzernen Röhren bestehend, welche zwar keine große Dauer haben, aber auch leicht ausgewechselt werden können. Ein gewöhnlicher Bohrer mit langer Stange reicht mit Hülfe einiger kräftiger Arbeiter hin, um die aus runden Stämmen bestehenden Röhren herzustellen. Als man diese hölzernen Röhren wegen ihrer geringen Dauer bei zunehmendem Holzmangel zu kostbar fand, wendete man thönerne und nach diesen gußeiserne Röhren an; letztere sind jedoch schwer, theuer und haben für Wasserleitungen manche Nachtheile. Man hat daher gesucht, Röhren zu fabriciren und zu benutzen, die in Beziehung auf Kosten und Dauer den Anforderungen und der Entwickelung der neuern Industrie mehr entsprechen. In England sind verschiedene Materialien, selbst Glas, zur Verfertigung von Röhren benutzt worden; in Frankreich kamen die Chameroy'schen Röhren, welche aus Blech mit einem Ueberzuge von Asphalt bestehen, vielfach in Gebrauch. Die Vereinigung des Holzes mit dem Erdpech war eine glückliche Idee der HHrn. Trottier und Schweppé, und wenn die auf diese Weise dargestellten Röhren auch keinen sehr starken Druck aushalten können, so sind sie doch zu gewöhnlichen Anwendungen, wie zu Wasser- und Gasleitungen, sehr nützlich. Sie sind den gußeisernen und thönernen vorzuziehen, weil sie durch die chemischen Agentien nicht zerstört werden; auch sind sie entschieden leichter und ihr Transport veranlaßt daher weniger Kosten. Vor den aus Blech und Erdpech angefertigten Röhren haben sie den Vorzug, daß dem Holze das Erdpech inniger anhaftet. Es mußte nun diese Idee ins Leben eingeführt werden, und nichts schien auch leichter, als die Holzstücke nach den bekannten Methoden für Röhren zu durchbohren; dabei erhielt man aber viel Ausschuß, den man auf 4/5 des angewendeten Holzes veranschlagen konnte. Das Verfahren, welches die Erfinder nach vielen Versuchen jetzt anwenden, ist folgendes. Man stelle sich einen hohlen Cylinder von Eisenblech vor, der eine senkrechte Stellung hat und mit einem Räderwerk in Verbindung steht, welches durch eine Dampfmaschine bewegt wird. Am obern Ende dieses Cylinders befindet sich eine Art Kreissäge und derselbe wird durch einen beweglichen Ring in seiner Stellung erhalten. Das auszubohrende Stück Holz wird senkrecht über dem Werkzeuge angebracht und drückt auf letzteres mit seiner ganzen Last; es wird durch bewegliche Hälse, welche in Falzen gleiten, in seiner Stellung erhalten, und seine sinkende Bewegung wird durch Seile regulirt, auf die ein Arbeiter einwirkt. Die Maschine wird in Betrieb gesetzt und das Werkzeug erhält eine schnelle drehende Bewegung; die Säge dringt in das Holz und veranlaßt in demselben nur einen Schnitt von der Dicke des Sägenblattes. In Folge der Stellung des Holzes fallen die Sägespäne aus dem Schnitte heraus. Durch diese Operation wird das Holzstück in zwei Theile getheilt; außerhalb des Werkzeuges hat man eine Röhre und im Innern einen vollen Cylinder. Wenn man einen Stamm von großem Durchmesser ausbohrt, so erhält man einen so starken Kern, daß dieser wieder auf dieselbe Weise zu einer Röhre von kleinerm Durchmesser ausgebohrt werden kann. Die Kerne geben je nach ihrem Durchmesser Zaunpfähle, Helme zu Werkzeugen aller Art, Dorne und viele andere Gegenstände. Ein Stamm von 40 Centim. (16 Zoll) Durchmesser gibt auf diese Weise drei Röhren, deren innerer Durchmesser für die erste 30 Centim. (12 Zoll), für die zweite 162 Millimet. (6 Zoll) und für die dritte 54 Millimet. (2 1/4 Zoll) beträgt; aus der letztern Röhre erfolgt ein Stab von 3 Centimet. (13 Linien) Dicke, der sich vielfach benutzen läßt. Wenn nun ein solches Stück Holz 2 Met. lang ist, so beträgt sein Volum etwa 250 Kubikdecimeter und das Bohren hat ein Volum von kaum 44 Kubikdecimeter Sägespänen veranlaßt, d.h. etwas mehr als ein Sechstel; aber selbst dieser Abfall geht nicht verloren. Die für Röhren bestimmten Hölzer gelangen als Stammenden oder Klötze von etwa 2 Meter Länge zur Fabrik. Hier werden sie zuvörderst entborkt, dann – besonders wenn es Laubhölzer sind – mit der Art aus dem Groben behauen und nun von dem unten beschriebenen Werkzeuge weiter bearbeitet. Um das Aeußere der Röhren, wenn sie nicht Kerne weiterer Röhren sind, zweckmäßig abzurunden, wird ein ähnliches Werkzeug wie zum Ausbohren angewendet; nur dreht sich zu diesem Zweck die Röhre sehr schnell, während ein im Innern mit Schneiden versehener Hals ihr die verlangte Rundung gibt. Man sucht bei dieser Arbeit keine sehr glatte Oberfläche zu erreichen, damit das Holz das Erdharz besser annehmen kann. Nachdem die Röhren auf diese Weise vorbereitet worden sind, werden sie einem Processe unterworfen, dessen Zweck die Conservirung des Holzes ist und bei dem man folgendes Verfahren anwendet: In einer Destillirblase oder in einem besonders dazu bestimmten Kessel erhitzt man die zum Imprägniren des Holzes dienende conservirende Flüssigkeit, im vorliegenden Falle Steinkohlentheer. Der Kesselrost ist unten angebracht und die Flamme des Herdes umspielt den senkrechten Kessel und unterhält in dessen Innerm stets eine hohe Temperatur. Die Hölzer stehen senkrecht in dem Bade und ragen etwas über dem Spiegel der Flüssigkeit hervor. Beim Beginn des Processes fängt das im Holze enthaltene Wasser an zu kochen und verdampft durch die obere Hirnseite, so daß im Innern des Holzes leere Poren oder Zellen zurückbleiben, in welche die conservirenden Substanzen dringen und dieselben gänzlich ausfüllen. Wenn demnach der Proceß vollendet ist, so sind die Röhren gänzlich wasserfrei, gewissermaßen trocken und bis zum Kerne imprägnirt. Die Röhren gelangen alsdann in eine erste Kufe, welche sehr flüssiges Erdpech enthält; sie bleiben etwa eine halbe Stunde in derselben, und wenn sie überall außen und innen davon durchdrungen sind, so kommen sie in eine zweite Kufe, in welcher sich dickeres Erdpech befindet. Endlich werden sie in Sand herumgerollt, wodurch der Ueberzug Consistenz erhält. Eigentlich ist nun die Röhre fertig. Die einzelnen Röhren, welche nur 2 Meter oder 77 rhein. Zoll Länge haben, müssen nun, um eine Leitung für Wasser oder Gas herzustellen, luft- und wasserdicht mit einander verbunden werden. Hierzu wird jede Röhre an dem einen Ende mit einem innern metallenen Schraubengewinde versehen und am andern Ende mit einem äußern; man braucht daher die Röhrenendea nur aneinander zu schrauben, wobei man jede Undichtheit zu vermeiden suchen muß. Diese Schraubenverbindung läßt nichts zu wünschen übrig, wie die Erfahrung bewiesen hat; allein es gehört zum Legen der so zu verbindenden Röhren viel Geschicklichkeit. Die Schrauben sind jedoch kostspielig anzufertigen. Statt derselben wenden die Erfinder jetzt eine Verbüchsung an, welche weit einfacher und eben so sicher ist; sie besteht aus einem eisernen Bande, welches mittelst Schrauben auf den Wechseln festgehalten wird, oder nur aus einem gußeisernen Muff, der zwischen zwei aneinander liegenden Röhren eine vollkommen dichte Verbindung unterhält. Dieses Verfahren gewährt eine Ersparung von 30 Centimes bis 3 Francs auf den Meter, je nach dem Durchmesser der Röhren. Beschreibung der Maschine zum Ausbohren und zum Abdrehen der Hölzer. – Fig. 29 stellt den senkrechten Aufriß einer doppelten Maschine dar; der links liegende Theil ist zum Bohren, der rechts befindliche zum Abdrehen der Röhren eingerichtet und in Ausführung dieser Arbeiten begriffen. Fig. 30 ist ein horizontaler Durchschnitt nach der Linie 1–2–3–4, welcher den Hals oder Ring zeigt, der einen Wagen bildet, welcher die Klötze festhält. Die Maschine besteht aus drei gußeisernen Säulen A, welche an starken Schwellen und Balken B befestigt sind; an den Seiten haben sie Leisten b angegossen, welche schwalbenschwanzförmige Querschnitte haben, damit die beiden Hälse C und C' sich leicht von oben nach unten und von unten nach oben bewegen können. Bei der Schneid- oder Bohrmaschine dienen diese beiden Hälse, um die zu bearbeitenden Klötze D vollkommen steif in der Mitte des Apparates zu erhalten, indem sie eine Art Wagen bilden, den man mittelst der Winde E bewegt. Zu dem Ende sind zwei Seile e mit dem obern Halse mittelst der Ringe a verbunden; sie laufen über Rollen, und indem man nun die Kurbel der Winde F dreht, kann man den Wagen mittelst des Seiles f heben oder senken. Die zum Ausbohren dienende Säge G ist an dem obern Ende eines hohlen Cylinders H angebracht, in welchem der hölzerne Kern abwärts geht. Dieser Cylinder wird einerseits durch den Hals h, ehe die Säge in das Holz tritt, und anderseits durch den Sohlring i, woran er mittelst Klauen befestigt ist, in der Mitte erhalten. Der Ring i ist auf dem Kreuz I befestigt, an welchem die senkrechte Spindel J sitzt, an der eine Triebscheibe K oder ein Zahnrad angebracht ist, welche die Bewegung von einem Motor erlangen. Dieselben Vorrichtungen sind auch an dem rechten Theil der Maschine, mit welchem man die Röhren äußerlich abdreht, angebracht. Nur ist es hier nicht die Säge oder das Schneidezeug, welches sich dreht, sondern die Röhre D', welche auf dem Dorn L sitzt, der, wie der Sägencylinder H, auf der Platte I' mittelst Klauen befestigt ist. Bei dieser Maschine dient der Ring oder Hals C dazu, den Kern M zu halten, wodurch die Röhre in der Mitte erhalten wird. Dieser Kern dreht sich mit seiner Achse m in der Pfanne c', die in dem Halse befestigt ist; man hebt letztern mit Hülfe des Seiles N oder mit einem Flaschenzuge empor, damit das Holz darunter tritt und die Operation begonnen werden kann. Das Schneidezeug G' ist mittelst der Schrauben b im Innern des Halses C' befestigt; es wird durch das Gewicht dieses Halses auf das Holz gedrückt, an welchem es nach Maaßgabe der weggeschnittenen Theile vorrückt und auf diese Weise die äußere Fläche des Holzes abrundet. Um den Hals aufzuziehen und zu gleicher Zeit während des Betriebes zu leiten, wurde an der Seite der äußern Säule eine kleine Winde angebracht, die man mittelst der Kurbel in Bewegung setzt. Beschreibung der Sägen. – Die Säge zum Ausbohren der Röhren haben wir nicht besonders abgebildet, da ihre Einrichtung ziemlich einfach ist. Der Cylinder H (Fig. 29) nimmt den Kern auf und ist an seinem obern Ende mit einem Ringe versehen, dessen oberer Rand mit Schneiden ausgerüstet ist, welche in das mit seinem ganzen Gewichte auf ihnen ruhende Holz einschneiden. Theile, welche auf dem Ringrande etwas weniger als die Schneiden hervorstehen, dienen als Leiter, um den Angriff von jenen zu reguliren. Ein noch mehr als die Schneiden hervorstehendes Karnieseisen unterstützt den Angriff der Zähne, indem es vorher in das Holz eindringt und der Span dadurch getheilt wird. Fig. 31 und 32 stellen, ohne die Montirung, einen Aufriß und einen Grundriß der untern Seite einer eigenthümlich eingerichteten Säge dar, womit das Holz äußerlich abgerundet wird. Sie besteht aus einem metallenen Cylinder G', an welchem die eigentlichen Zähne g angeschraubt werden. Um den Angriff derselben zu reguliren und das Holz in der Mitte zu erhalten, werden an der Peripherie die Führer g angeschraubt, von denen der eine g² mit einem Karnieseisen versehen ist, welches eine Furche in dem Holze bildet und es glättet, damit die Wirkung der Zähne erleichtert wird. Fig. 33 und 34 stellen eine Säge dar, welche dazu dient die Büchsen für die Verbindungen der Röhren zu bilden. P bezeichnet den Dorn, welcher die Röhre in der Mitte erhält; p die Zähne welche das Holz innerlich schneiden, um den Absatz der Führer zu bilden; p¹ regulirt den Angriff des Zahnes, während ein Messer p² das Holz wegnimmt, so daß der Absatz eintreten kann. Die Säge zur Anfertigung der Röhrenenden, welche in die Büchsen eintreten, besteht auch aus einem Dorn und aus einem Cylinder welcher dem Röhrendurchmesser entspricht. Ein Messer bildet den kleinen Einschnitt q, den man an den Röhrenenden wahrnimmt. Das Legen der Röhren. – Obgleich das Legen solcher Röhren eine einfache Arbeit ist, so sind doch einige Vorsichtsmaßregeln dabei zu beobachten: Man muß zur Herstellung einer dichten Verbindung auf den kleinen Einschnitt am Ende der Röhren Hanfschnüre, mit Talg getränkt, wickeln, die Büchse und das hineintretende Ende ebenfalls mit Talg bestreichen und dann über die Büchse einen eisernen Ring bringen, der darauf bleibt, während beim Legen noch provisorische Bänder dagegen geschoben werden, welche die Verbindung zusammenhalten und dann wieder weggenommen werden. Man treibt zwei Röhren dadurch in einander, daß man in das Ende der einen einen Spund oder Kern steckt und Schläge mit einem schweren Hammer dagegen führt. In den Zwischenraum, welcher äußerlich zwischen zwei Röhren bleibt (da die Büchse immer etwas kürzer ist, als das in sie hineintretende Ende), bringt man eine hinreichende Menge durch Talg gezogener Hanfschnüre, so daß eine hervorstehende Wulst entsteht; man treibt die Schnur dicht zusammen und bringt endlich den bleibenden Ring oder die Büchse über die Wulst, so daß er dieselbe deckt, ohne auf dem Holz des Röhrenendes aufzuliegen. Man zieht diese Büchse stark an, damit die Schnur auf dem Röhrenwechsel stark zusammengedrückt wird. Eine noch einfachere Vorrichtung wenden die Erfinder mit gleichem Vortheile an; sie ist in Fig. 35 im Durchschnitt dargestellt und besteht in einem gußeisernen Muff. Zur Herstellung dieser Verbindung bringt man auf die Einschnitte v und v' des Endes von der rechten Röhre eine Hanfschnur oder Bindfaden, die gehörig in Talg getränkt sind und schiebt den Muff darüber; nachdem man darauf die Einschnitte x und x' des linken Röhrenendes ebenfalls mit Schnur umwickelt hat, steckt man dasselbe in den Muff, bis sich die Enden der beiden Ringe X, X' berühren. Die auf diese Weise erlangte Röhrenverbindung ist nicht nur sehr fest und dicht, sondern kommt auch wohlfeiler zu stehen, weil beide Enden der Röhren auf gleiche Weise und mit einer und derselben Säge vorgerichtet werden können. Bei der oben beschriebenen Verbindungsweise sind dagegen zwei verschiedene Sägen erforderlich. Um sehr nahe Verbindungen oder Wechsel zu vermeiden, vereinigt man zwei Röhren, jede von 2 Meter Länge, welche ausgebohrt und äußerlich zugerichtet worden sind; nachdem nämlich beide Röhren mit Theer auf die angegebene Weise imprägnirt wurden, verbindet man sie zu einer einzigen von 4 Meter Länge vermittelst einer Blechröhre; letztere besteht aus dünnem, verbleietem oder verzinntem Blech, welches genietet, gefalzt oder gelöthet wurde. Durch eine dünne Theerschicht wird die Blechröhre genau mit dem Holz verbunden und ihre beiden Enden dienen dann zur Verbindung zweier 4 Meter langen Röhren auf die in Fig. 35 angegebene Weise. Sollen solche Röhren zu Gasleitungen dienen, so versieht man sie bloß äußerlich mit einem Erdpech-Ueberzuge, wogegen sie auch innerlich mit Theer oder Asphalt überzogen werden, wenn sie Wasser oder Säuren leiten sollen.