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Österreichische PATENTSCHRIFT N"15649. SIEMENS & HALSKE AKTIENGESELLSCHAFT IN WIEN.
Verfahren zum Kühlen elektromagnetischer Stossbohrmaschinen.
Die elektromagnetischen Stossbohrmaschinen für Gesteine, von welchen bisher die Van Depoele- und die Marvinmaschine in die Praxis gekommen sind, lassen sich nicht mit einem auch nur annähernd gleich günstigen Wirkungsgrad betreiben wie rotierende elektromagnetische Maschinen ; von der zugeführten Energie wird vielmehr stets der weitaus grösste Teil in Wärme verwandelt. Die notwendige Folge hievon ist eine übermässig hohe Erwärmung der Maschine heim Arbeiten. Die Temperatur steigt im Innern der Maschine sehr hoch an und auch der äussere Mantel wird so heiss, dass jede direkte. Berührung durch die Arbeiter ausgeschlossen ist.
Die Maschine muss dann ausser Betrieb gesetzt und zur Abkthlung bei Seite gelegt werden ; jede arbeitende Maschine erfordert also mindestens eine zweite zur Auswechslung,
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und anderen Maschinen sehr geringen Wirkungsgrades Anwendung findet. Diese Wasser- kühlung macht aber die Beschaffung von Druckwasser notwendig, und solches ist da, wo man mit Stossbohrmaschinen arbeitet, selten vorhanden bezw. schwer hinzuleiten. Ausserdem bedeuten die wenn auch an sich einfachen Einrichtungen für die Wasserzu-und Abführung bei einer rbeitsmaschine wie der Stossbohrmaschine immerhin eine gewisse Komplikation, welche den Betrieb hindert.
Die innere Wasserkühlung wird deshalb bei elektromagnetischen Stossbohrmaschinen auf verhältnismässig wenige Fälle beschränkt bleiben müssen.
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dass zur Verdampfung bezw. Verdunstung von Wasser, je nach der herrschenden Temperatur in runden Zahicn etwa fünf-bis spchsmat so \iel Wärme erforderlich ist wie zur Er- wärmung der gleichen Wassermenge von O bis 100 C. und dass ferner die Verdunstung des Wassers schon bei mässiger Temperatur mit Lebhaftigkeit vor sich geht. Es wird demnach,
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die Verdunstung des Wassers eine grosse Wärmemenge entzogen worden und dementsprechend wird eine energische Abkühlung eintreten.
Die Ftächeneinheit gibt dabei ein Vielfaches
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Erhitzung derselben auf mehr als die Siedetemperatur des Wassers kann überhaupt nicht eintreten, so lange die Oberfläche mit einer Wasserschicht bedeckt ist.
Auf die Natur des porösen Stoffes, mit weichem man bei dem vorliegenden Verfahren
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halten hat, kommt 08 natürlich nicht an. Im allgemeinen ist jeder aus Gespinsten, Fasern, dünnen Drähton u. dgl. hergestellte Stoff verwendbar, sofern derselbe nur möglichst viel Wasser aufzusaugen vermag ; je mehr dies der Fall ist, um so weniger oft wird es nötig werden, die Anfeuchtung zu wiederholen. Man braucht insgesamt pro Betriebsstunde und pro Kilowatt verlorener Energie praktisch etwa 2 l Wasser, also eine so geringe Menge, wie sie unter allen Umständen leicht zu beschaffen sein wird. Ohnedies ist beim Abwärtsbohren stets Wasser zum Einspritzen in die Löcher nötig, u. zw. in erheblich grösserer Menge als nach obigem zum Kühlen.
Die Bedienungsmannschaft hat daher zur Kühlung der Stcssbohrmaschise praktisch kaum irgend eine Mehrìeistung auszuführen, sie braucht lediglich von Zeit zu Zeit Wasser auf die Maschine zu giessen oder zu spritzen.
Die Anwendung des Verfahrens der Oberfächenkühlung auf elektromagnetische Stossbohrmaschinen ist demnach wegen ihrer Einfachheit und bequemen Anwendbarkeit von allergrösster Bedeutung für die Praxis. Dieses Verfahren gestattet aber zugleich Maschinen von grösserer Leistung als sie bisher überhaupt erreicht wurde, in praktisch brauchbarer und nahezu überall anwendbarer Form zu bauen. Bei der gegenwärtigen Lage der Technik wird nämlich durch die Höhe der Erwärmung elektromagnetischer Stossbohrmaschinen zugleich deren Leistung begrenzt, da eine weitere Wärmezufuhr zur Materialzerstörung führen würde und die innere Wasserkühlung besitzt eben nicht die praktisch sehr häufig unerlässliche Einfachheit.
Aber selbst dann, wenn es gelänge, den Wirkungsgrad der elektro- magnetischen Stossbohrmaschine so zu verbessern, dass auch ohne Anwendung besonderer
Hilfsmittel unter gewöhnlichen Umständen ein übermässiger Temperaturanstieg nicht ein- träte, könnten doch Fälle vorkommen, in welchen sich die Verhältnisse ungünstig änderten.
Dies gilt zunächst für bergmännisch Arbeiten in grösseren Tiefen, in denen an sich eine höhere Temperatur herrscht und besonders auch für Arbeiten unter freiem Himmel-wie in Steinbrüchen-zur Zeit g, rosser Sommerhitze. Die Maschine wird z. B. im letzteren
Falle bereits durch die Sonnenstrahlen derartig stark erwärmt, dass auch eine mässige
Wärmeentwicklung in ihrem Innern ihre Temperatur übermässig erhöhen muss. Die Ober- flächenkühlung gewährt auch dann die einfachste Abhilfe.
Die zur Ausübung des beschriebenen Verfahrens erforderliche Umhüllung der elekto- magnetischon Stossbohrmaschine mit einem porösen Stoff wird nun ganz besonders dadurch erleichtert, dass man dem zu umhüllenden Maschinenteil eine möglichst glatte Form gibt, also die Maschine von vornherein für das Kühlverfahren einrichtet. Schwierigkeiten bereiten in dieser Beziehung hauptsächlich die Befestigungs-und Führungseinrichtungen an der
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einrichtungen nicht an ; wesentlich ist bei der beschriebenen Ausführung nur, dass die elektromagnetische Stossbohrmaschine zum grössten Teil frei liegt und derartig eingerichtet ist, ds8sienurmitteisihrerEndstückegehalten und gefuhrt wird.
Bei jeder derartigen Gestaltung der Maschine lässt sich eben das Ktihlverfahren am einfachsten und vollkommensten anwenden.
Indessen ist eine solche besondere Ausbildung des Maschincnkörpors und seiner Be-
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weniger einfacher Maschinenform gute Dienste leisten. Die Fig. 3 erläutert dies für einen besonderen Fell, in welchem der Maschinenkörper zwar Rohrform besitzt, aber nicht völlig glatt ist, da das Rohr aus irgend welchen Gründen der Länge nach aufgeschnitten ist und an der Trennungsstelle zusammengeschraubt bezw. genietet wird. Die betreffenden an dieser Stelle sitzenden Leisten erhalten dann Durchbohrungen ; der die Maschine umhüllende Stoff wird beiderseits bis zu den Leisten herangeführt und durch die Löcher hindurch mittels Schnur oder eines Drahtes zusammengehalten.
Fig. 4 zeigt, wie man in ähnlicher Weise den porösen Stoff auf der Maschine auch dann befestigen kann, wenn dieselbe in gewöhnlicher Art ihrer Länge nach mit einem flanschartigen Ansatz versehen ist, mittels dessen sie gehalten und geführt wird. Man erkennt aus der Figur, dass hier nicht, wie in dem ganz ähnlich aussehenden Schnitt zu Fig. 2, zwischen dem Maschinenrohr und dem zur Führung dienenden Teil ein Luftzwischenraum besteht, in welchem der poröse Stoff Platz finden könnte ; man kann dann aber wiederum den Stoff zu beiden Seiten bis zu den Führungsleisten heranreichen lassen und hier in den in der Figur sichtbaren Durchbohrungen befestigen. Natürlich kann auch irgend eine andere Art der Befestigung Anwendung finden.
Man verliert bei derartigen Ausführungen lediglich einen Teil der Oberflächen für den Verdunstungszweck und die Temperatur muss deshalb etwas höher ansteigen ; im übrigen bleibt die Wirkung die gleiche.
Übrigens kann die Kühlung auch bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten be- sonderen Ausführungen, ähnlich wie durch die Form des Rohres nach Fig. 3, auch durch irgend welche andere Umstände in etwas beeinträchtigt werden, z. B. dadurch, dass nicht, wie in Fig. 1 und 2 angenommen, der Strom der Maschine von einem ihrer Endstücke aus zu- geführt wird, sondern die Stromzuführung zum Maschinenrohr selbst-etwa in dessen
Mitte-erfolgt. In diesem Falle wird am einfachsten die Umhüllung einen entsprechenden
Ausschnitt erhalten bezw. wird es genügen, die beiden Hälften des Rohres links und rechts von der Stromschlussstelle einzeln zu umhüllen.
Es ist eben zwar zweckmässig, aber nicht durchaus wesentlich für die Ausführung des Kühlverfahrens, dass die Umhüllung der Maschine mit dem kühlenden Überzug eine vollkommene ist : oft wird auch eine teilweise Umhüllung ausreichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Kühlen elektromagneuscher Stossbohrmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine ganz oder teilweise mit einem porösen Stoff umhüllt wird, welcher beim Betrieb angefeuchtet wird.
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