Titel: Apparat zum Trocknen des Holzes für die Gewehrschäfte, welcher in der königl. großbritannischen Gewehrfabrik zu Enfield-Lock benutzt wird.
Fundstelle: Band 150, Jahrgang 1858, Nr. LXXI., S. 268
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LXXI. Apparat zum Trocknen des Holzes für die Gewehrschäfte, welcher in der königl. großbritannischen Gewehrfabrik zu Enfield-Lock benutzt wird. Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Juli 1858, S. 215. Mit Abbildungen auf Tab. V. Apparat zum Trocknen des Holzes für Gewehrschäfte. Der in den neuen Trockenräumen der erwähnten Gewehrfabrik angewendete Apparat ist nach dem Princip construirt, auf die auszutrocknenden Materialien einen Luftstrom einwirken zu lassen, dessen Vermögen, Feuchtigkeit aufzunehmen, durch Erhöhung seiner Temperatur verstärkt worden ist, während die Anordnung des Materials ebenfalls eine zweckmäßige ist. Die gewöhnlichen Trockenmethoden unterscheiden sich von der vorliegenden hauptsächlich dadurch, daß bei denselben bloß die Wärme als Trockenmittel angewendet wird, während bei dem verbesserten Verfahren der Einfluß eines trockenen Luftstromes als ein wesentliches Hülfsmittel betrachtet wird. Dieser Luftstrom wird durch den Zug einer Esse hervorgebracht, welche die feuchte Luft aus den Trockenräumen mittelst weiter horizontaler Canäle die am Boden angebracht sind, ansaugt; in diese Canäle tritt die feuchte Luft durch eine Anzahl von Gittern ein, welche jeden Canal entlang so vertheilt sind, daß überall möglichst gleich viel Luft ausgezogen wird. Die trockne warme Luft strömt an dem einen Ende des Raumes, in der Nähe der Decke ein, unter der sie sich, gleichförmig nach jeder Richtung, in einer horizontalen Schicht verbreitet, ehe sie in Folge des unten stattfindenden Ansaugens zu sinken beginnt. Auf diese Weise wird die gleichförmigste Vertheilung derselben erreicht, daher die Temperatur in den verschiedenen Theilen des zum Trocknen des Schaftholzes dienenden Raumes um nicht mehr als 2° F. variirt. Die Temperatur und das Volum der einströmenden Luft können durch Ventile an den Eintritts- und Abzugs-Oeffnungen regulirt werden. Der Apparat zum Erwärmen der Luft ist nicht, wie gewöhnlich bei Trockenräumen, unter dem Boden angebracht, sondern in einem besondern Anbau des Gebäudes, außerhalb und an dem einen Ende desselben. Die frische Luft strömt durch eine Oeffnung am Boden dieser Kammer ein, erwärmt sich und zieht durch eine Oeffnung an der Decke derselben in den Trockenraum ab. Der Luftwärmapparat besteht aus einer umgekehrten, abgestumpften Pyramide, gebildet aus zusammengeschraubten gußeisernen Platten, die auf einer ebenfalls gußeisernen Grundplatte ruhen; letztere liegt auf einem gußeisernen Troge, welcher den Abzugscanal des Rauchs bildet und so in die Vorder- und Hinterwand der Kammer eingelassen ist, daß die Grundplatte und die umgekehrte Pyramide sich in der Mitte der Kammer etwa 3 Fuß hoch über dem Boden befinden. Innerhalb der erwähnten umgekehrten Pyramide befindet sich eine andere von ähnlicher Form, welche den Feuer- und den Aschenkasten enthält. Die oberen Kanten der äußern und innern Pyramide liegen so ziemlich in derselben Ebene, und zwischen den Seiten beider Pyramiden bleibt ein Raum von 3 Zoll. Das Ganze ist mit einer regelmäßigen vierseitigen Pyramide bedeckt, welche auf den Kanten der äußern umgekehrten Pyramide aufliegt und rauchdichte Fugen hat. Wenn man den Ofen feuert, so wird die strahlende Wärme von der obern Pyramide aufgenommen, während der Rauch und die heißen Gase durch die engen Räume zwischen den inneren und äußeren Wandungen der untern Pyramide niedergehen und (durch eine Oeffnung in der Grundplatte) in den trogartigen Canal abziehen, auf welchem der Ofen ruht, und von da in die Esse gelangen. Die Ofen- und Aschenkastenthür schließen luftdicht; der Feuerraum ist inwendig mit feuerfesten Ziegeln bekleidet. Mittelst dieses Apparats wird die durch die Verbrennung erzeugte Wärme so vortheilhaft als möglich benutzt. Die ganze strahlende Wärme wird von dem pyramidalen Deckel absorbirt und benutzt, welcher eine sehr ausgedehnte Oberfläche hat; der Rauch und die heißen Gase dagegen, welche durch den Raum zwischen den beiden, den Ofenkörper bildenden Gehäusen strömen, kommen mit einer noch größern Oberfläche in Berührung und werden vollständiger abgekühlt, als es der Fall ist, wenn Rauch und Gase in einem Canal emporsteigen; nun ist noch der horizontale gußeiserne Canal übrig, worauf der ganze Ofen ruht und durch welchen der Rauch in die Esse abziehen muß. Fig. 11 ist ein Grundriß des ganzen Trockenapparates; Fig. 12 ein Längendurchschnitt und Fig. 13 ein halber Querdurchschnitt desselben; Fig. 14 ein Aufriß des Gebäudes von der hintern Seite, und Fig. 15 ein Aufriß und Durchschnitt des obern Theils der Esse. Die Vortheile des beschriebenen Luftwärmapparats werden durch Betrachtung der Erhitzungsweise der Luft einleuchtend. Der durch die Oeffnung am Boden, unter dem Ofen, einziehende frische Luftstrom kommt zuerst mit dem horizontalen Canal in Berührung, wo der Rauch am kältesten ist, und benimmt ihm die letzten Wärmetheile, welche ihm entzogen werden können. Etwas erwärmt, strömt dann die Luft aufwärts und drückt dabei gegen die geneigten Seiten des äußern Gehäuses der untern Pyramide, nimmt beim Aufsteigen fortwährend mehr Wärme auf, da sie mit immer heißeren Oberflächen in Berührung kommt und gelangt endlich so zum pyramidalen Ofendeckel. Eine eigenthümliche, nun zu beschreibende Vorrichtung an diesem Theil sichert die gleichartige Erwärmung aller Lufttheile, welche durch die Kammer gehen. Vier gußeiserne Platten, welche die Seiten einer flachen Pyramide bilden, sind mit einander verbunden und etwa 3 Zoll von dem Scheitel der obern Pyramide (dem Ofendeckel) entfernt festgehalten; am Fuße dieser Platten, wo sie die einschließenden Wände der Kammer berühren, beträgt ihre Entfernung von der Basis der Pyramide beiläufig 14 Zoll. Diese Platten sind in bestimmten Entfernungen mit kreisrunden Löchern versehen und durch jedes Loch geht eine Röhre, welche auf 3/4 Zoll Entfernung von dem pyramidalen Ofendeckel hinabreicht. Die Luft, welche die Basis der Pyramide erreicht hat, findet also ihr weiteres Aufsteigen in senkrechter Richtung durch die Röhrenplatten aufgehalten; sie muß daher in gewundenem Lauf in die Warmluftkammer durch die Röhren entweichen; bevor sie aber unter die untere Kante jeder Röhre gelangen kann, muß sie größtentheils in Berührung mit dem erhitzten Metall des Ofens kommen, wodurch sie sehr schnell einen höhern Temperaturgrad erlangt. Das dichte und körnige Holz (vom Wallnußbaum), welches zu den Schäften verwendet wird, hält wegen seiner Structur die Feuchtigkeit stark zurück und ein schnelles Trocknen würde demselben überdieß nachtheilig seyn. Man verwendet auf das vollkommene Austrocknen eines Gewehrschafts in den königl. Gewehrfabriken gewöhnlich vier Wochen und während dieser Zeit verliert jeder Schaft durchschnittlich 20 Procent an seinem Gewicht, welche dem verdampften Wasser entsprechen. Die neue Trockenanstalt zu Enfield kann in jeder Abtheilung 5000 Schäfte aufnehmen, welche in runder Zahl 6000 Pfd. zu verdampfendes Wasser enthalten. Da acht oder zehn Tage erforderlich sind, um die Temperatur der mit Schäften gefüllten Trockenräume allmählich zu steigern und die langsame Abkühlung dann weitere zehn Tage erfordert, so beträgt die Dauer des Trockenprocesses zwanzig Tage, in welchen beiläufig 6000 Pfund Wasser verdampft werden müssen. In der ersten Periode des Trockenprocesses wird aus dem frischen Holze viel mehr Feuchtigkeit ausgetrieben als in den späteren; die zu verschiedenen Zeiten vorgenommenen Wägungen der Schäfte ergeben, daß, wenn die Verdampfung am stärksten ist, in 24 Stunden 830 Pfd. Wasser ausgetrieben werden. Bei diesem Maximum der Verdampfung ergaben die Beobachtungen eine Temperatur der feuchten Luft von 28° C., und wenn bei dieser Temperatur die Luft vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt gewesen wäre, würde jeder Kubikfuß derselben 11,6 Grains Wasser enthalten haben. Angenommen, der Thaupunkt der kalten Luft sey zu derselben Zeit 6°,67 C. gewesen, bei welcher Temperatur die gesättigte Luft 3,45 Grains Wasser enthält, so ergibt die Differenz 8,15 Grains als das Gewicht des Dampfes, welcher mit jedem Kubikfuß Luft aus dem Trockenraum weggeführt wird. Um unter diesen Umständen 830 Pfd. Wasser in 24 Stunden zu verdunsten, müssen stündlich 29,705 Kubikfuß Luft von 28°,33 C. ausströmen; reducirt man diese auf das entsprechende Volum äußerer Luft von 8°,89, so müssen 27,734 Kubikf. derselben stündlich durch den Apparat gehen. Das wirkliche Volum der eingeströmten Luft betrug nach Angabe des Anemometers 68,600 Kubikfuß in der Stunde. Es ergibt sich demnach, daß sogar zu der Zeit wo die Schäfte die größere Dampfmenge abgaben, die ausströmende Luft nicht halb gesättigt war. Ein solches Resultat ließ sich aber bei der Beschaffenheit des zu behandelnden Materials erwarten. Wir theilen nun die Resultate einiger in den Trockenräumen angestellten Versuche mit. Beobachtungen am 29. December 1857 angestellt Trockenraum Nr. 1. – Das Feuer war 3 Stunden im Gange, nachdem es in der vorhergehenden Nacht 16 Stunden erloschen gewesen war. Temperatur der äußern Luft, durchschnittlich   8°,89 C. Temperatur der einströmenden warmen Luft 97°,22  „ –––––––––––––––––– Unterschied 88°,33 C. Die Thermometer machten folgende Angaben und hatten folgende Stellungen im Raum: in der Mitte des obern Raums Nr. 1.Nr. 2. 50 1/253 1/2 in der Mitte des untern Raums Nr. 3.Nr. 4. 36 1/236 ––––––––––– Mittel 44° C Trockenraum Nr. 2. – Die Warmluftkammer war 5 Tage lang gehörig geheizt worden. Die Thermometer machten folgende Angaben und hatten folgende Stellungen in dem Raum: in der Mitte des obern Raums Nr. 1.Nr. 2. 47°45 in der Mitte des untern Raums Nr. 3.Nr. 4. 4241 ––––––––––––– Mittel 43° 3/4 C. Weitere Beobachtungen an demselben Tage: Das Feuer war 4 Stunden im Brande. Temperatur der äußern Luft   10° Temperatur der einströmenden warmen Luft 106° ––––––––––––––––– Unterschied   96° C. Die Thermometer machten folgende Angaben und hatten folgende Stellungen im Raum: in der Mitte des obern Raums Nr. 1.Nr. 2. 58°57 in der Mitte des untern Raums Nr. 3.Nr. 4. 4241 ––––––––––––– Mittel 49° 1/2 C. Wägung von je 10 Schäften; der Gewichtsverlust wurde jedesmal nach drei Tagen bestimmt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ganz Verlust Gewichtsverlust Pfd.4 Unz.13 ½ Pfd.2 Unz.3 ½ Pfd.3 Unz.3 Pfd.0 Unz.15 ½ Pfd.0 Unz.15 ½ Pfd.0 Unz.6 ½ Pfd.= 11 Unz.9 ½ Nr. 2. Beobachtungen angestellt am 1. Januar 1858. Trockenraum Nr. 1. – Das Feuer war seit dem 29. December unterhalten. Temperatur der äußern Luft     7° C. Temperatur der einströmenden heißen Luft 104°  „ ––––––––––––––– Differenz   97°C. Die Thermometer machten folgende Angaben und hatten folgende Stellungen in dem Raum: in der Mitte des obern Raumes Nr. 1.Nr. 2. 49°49 in der Mitte des untern Raumes Nr. 3.Nr. 4. 4543 ––––––––––––– Mittel 46° 1/2 C. Geschwindigkeit der Luft, mit dem Anemometer gemessen, in der Minute 265 Fuß. Fläche der Oeffnung, durch welche frische Luft einströmte, 4 Fuß 8 Zoll. Volum der in einer Stunde durch den Raum geströmten Luft (4 F. 8 Z. × 265 × 60) = 74,200 Kubikfuß; Nutzeffekt des Brennmaterials = 74,200 × 97 = 7,197,400 Kubikf. Luft um 1° C. erwärmt. Fläche des Feuerraums des Ofens, 2 Fuß 30 Zoll. Gewicht der in der Stunde verbrannten Kohks, 16 Pfd. Nr. 3. Beobachtungen am 13. Januar 1858. Trockenraum Nr. 1. – Das Feuer war 6 Tage im Brande; der Raum war mit Schäften gefüllt. Temperatur der äußern Luft   9° C. Temperatur der einströmenden warmen Luft 53   „ ––––––––––––– Differenz 44° C. Die Thermometer machten folgende Angaben und hatten folgende Stellungen im Raum, zwischen den Schäften hängend: in der Mitte des obern Raumes Nr. 1.Nr. 2. 32 1/2° C.33 in der Mitte des untern Raumes Nr. 3.Nr. 4. 3332 1/2 –––––––––––––– Mittel 33° C. Temperatur der aus dem Trockenraum ausströmenden Luft, 28° C. Geschwindigkeit der Luft, mit dem Anemometer gemessen, 245 Fuß in der Minute. Fläche der Oeffnung, durch welche frische Luft einströmt, 4 Fuß 8 Zoll. Luftvolum welches in der Stunde einströmte, 68,600 Kubikfuß. Nutzeffect des Brennmaterials, 68,000 × 44 = 2,992,000 Kubikfuß Luft um. 1° C erwärmt. Fläche des Feuerraums des Ofens, 2 Fuß 3 Zoll. Gewicht der in der Stunde verbrannten Steinkohlen, 7 Pfd.

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