Titel: Maudslay's und Field's Verbesserungen in der Construction der Dampfmaschinen für die Schifffahrt.
Autor: Maudslay, Joseph
Field, Joshua
Fundstelle: 1840, Band 78, Nr. XXXIII. (S. 161–165)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj078/ar078033

XXXIII. Verbesserungen in der Construction der Dampfmaschinen für die Schifffahrt, worauf Joseph Maudslay und Joshua Field, in Lambeth, Grafschaft Surrey, am 7. Mai 1839 ein Patent erhielten.

Aus dem London Journal of arts. Sept. 1840, S. 1.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Die Verbesserungen der Patentträger beziehen sich auf Maschinen mit niederem Druk, und zwar solche der größten Classe; es soll dadurch mehr Kraft gewonnen werden, ohne daß das Gewicht der ganzen Maschinerie größer wird.

Die erste Verbesserung besteht darin, daß sie zwei Dampfcylinder an einer Maschine anbringen, so daß der Dampf auf beide Kolben zugleich wirkt und dieselben gleichzeitig auf- und niedersteigen, indem beide Kolbenstangen an demselben horizontalen Querhaupte befestigt sind; es wirken also beide Kolben mit einander auf die Kurbel der Ruderradachse.

Die zweite Verbesserung bezieht sich speciell auf Dampfmaschinen für die Flußschifffahrt, und besteht in der Anwendung eines Kolbens mit zwei Stangen, der sich in einem Dampfcylinder von großem Querschnitt befindet; beide Kolbenstangen sind mit einem über ihnen befindlichen Querhaupte verbunden, welches die unter ihm befindliche Kurbel mittelst einer einfachen Verbindungsstange umtreibt.

Die dritte Verbesserung besteht in einer Methode die Expansionsventile verbundener Maschinen zu adjustiren, wodurch die Periode der Dampfabsperrung an jedem Theile des Kolbenhubes bei beiden in Gang befindlichen Maschinen zugleich durch eine einfache Bewegung regulirt werden kann.

Die vierte Verbesserung ist eine eigenthümliche Construction der Theile des Gestelles, welche die Anwellen der Kurbelachse stüzen, an welcher die Ruderräder angehängt sind. Diese Gestelltheile sind durch Verbindung von schmiedeisernen Platten mit vierekigen aufgebogenen Eisenstangen (in ähnlicher Art, wie man die Dampfkessel verfertigt) hohl hergestellt, so daß sie eine mehr als hinreichende Stärke bei verhältnißmäßig nicht bedeutendem Gewichte besizen.

Fig. 1 ist ein Längenaufriß einer Maschine mit zwei Cylindern nach der ersten Verbesserung; Fig. 2 ein senkrechter Durchschnitt derselben, |162| durch die Cylinder genommen; Fig. 3 ist eine horizontale Ansicht eines Paars Maschinen, woraus man die in Fig. 1 abgebildete Maschine von Oben betrachtet ersieht; Fig. 4 ist eine entsprechende, an der anderen Seite des Schiffes angebrachte Maschine, und zwar in einem Durchschnitt horizontal durch die Cylinder; Fig. 5 ist ein senkrechter Durchschnitt, quer durch ein Dampfboot genommen, welcher die Stellung von zwei Maschinen wie in Fig. 3 und 4 zeigt, wovon die eine im Durchschnitt, die andere in der äußeren Ansicht abgebildet ist; Fig. 6 ist ein Grundriß oder eine horizontale Ansicht eines Theiles des Dampfboots mit den Maschinen und ihrem Zugehör, so wie dem Gestell für die Kurbelwellen des Ruderrades. Gleiche Buchstaben bezeichnen dieselben Theile in allen diesen Abbildungen.

Die zwei verbundenen Dampfcylinder zeigt a, a; ihre Kolben b, b und die Kolbenstangen c, c; die oberen Enden dieser lezteren sind durch Schließen an das Querhaupt d befestigt. Vier senkrechte, oben am Querhaupte d befestigte Stangen e, e, e, e sind unten mit einem Führungsstüke f verbunden, welches sich an den Leitrippen g, g auf der äußeren Oberfläche der Cylinder auf und nieder bewegen kann. Au dieses Stük f ist das eine Ende einer Verbindungsstange h angehängt, deren anderes Ende mit der Kurbel i der Treibwelle verbunden ist.

Bei dem gleichzeitigen Auf- und Niedergehen der zwei Kolben b, b in ihren Cylindern a, a müssen nun die Stangen c, c bewirken, daß sich das Querhaupt zwischen seinen Leitstangen j, j auf- und niederbewegt und somit auch das Führungsstük f hebt und senkt, welches durch seine Verbindungsstange h die Kurbel i und durch diese die Ruderradwelle k umtreibt. Eine mit dem Stük f verbundene Stange l treibt zugleich den Hebel m, an welchen die Stange der Luftpumpe n angehängt ist.

Aus Fig. 3 und 4 sieht man am besten, wie das Dampfventil der verbundenen Cylinder a, a angebracht ist; der Dampf wird denselben nämlich durch eine Röhre n (Fig. 5) zugeführt, von welcher er durch ein beiden Cylindern gemeinschaftliches Schiebventil o von gewöhnlicher Construction und durch die gekrümmten Röhren p, p in die Cylinder gelangt. Es ist ferner eine enge Communication bei q angebracht, die immer offen bleibt und durch welche der Dampf von einem Cylinder in den anderen gelangen kann, damit sein Druk in beiden Cylindern stets gleich bleibt.

Das Expansionsventil befindet sich auf der Dampfröhre n am Eintritte zum Schiebventil; der Schieber wird auf gewöhnliche Art durch ein Excentricum bewegt und das Expansionsventil durch einen |163| unten (bei der dritten Verbesserung) näher beschriebenen Mechanismus regulirt.

Die Vortheile der vorgeschlagenen Anordnung bestehen in der Vereinfachung der Construction, der directeren Wirkung auf die Kurbel, mit Ersparniß an Raum und Gewicht, so daß man dem Cylinder leicht einen größeren Durchschnitt geben und eine gegebene Quantität Dampf expansiver als bisher benuzen, also mehr Kraft mit weniger Brennmaterial erzielen kann; man hat endlich auch zur See den Vortheil, daß, wenn die Maschine bei starkem Kohlenvorrathe, z.B. am Anfang der Fahrt, weniger Kolbenhube macht, den Cylindern dann mehr Dampf gegeben und also auch die Geschwindigkeit des Schiffs erhöht werden kann.

Unsere zweite Verbesserung bezieht sich auf Dampfmaschinen, wobei zwei Kolbenstangen in einem einzigen Cylinder arbeiten; man sieht sie in Fig. 7, 8, 9, 10, 11 und 12 abgebildet. Fig. 7 ist ein Aufriß der Maschine; Fig. 8 ein Durchschnitt derselben senkrecht durch den Cylinder zum Schiebventil und der Luftpumpe; Fig. 9 ist eine horizontale Ansicht des Obertheils der Ventilbüchse und Luftpumpe; Fig. 10 ein horizontaler Durchschnitt durch den Cylinder einer solchen Maschine auf der anderen Seite des Fahrzeuges; Fig. 11 ist ein Durchschnitt quer durch ein Dampfboot, welcher die Stellung der zwei Maschinen im Aufriß zeigt; der Cylinder der einen ist darin im senkrechten Durchschnitt, der andere in der äußeren Ansicht abgebildet; Fig. 12 ist eine horizontale Ansicht der zwei Maschinen und ihres Zugehörs von Oben. Gleiche Buchstaben bezeichnen gleiche Theile in allen sechs Figuren.

a, a sind die weiten Cylinder; b ihre Kolben; c, c zwei senkrechte, in jeden Kolben eingelassene Stangen, welche durch Stopfbüchsen in der Liederung des Cylinders gehen. d ist ein Querhaupt, an welchem die zwei Kolbenstangen befestigt sind, und e, e sind die auf gußeisernen Trägern befestigten Führstangen, worauf das Querhaupt d auf und nieder gleitet. Die Verbindungsstange f ist oben an das Querhaupt und unten an die Kurbel g, g der Ruderradwelle angehängt. Die anderen Theile der Maschine bedürfen keiner näheren Beschreibung.

Bei dieser Einrichtung wird also die Kurbelwelle unter dem Querhaupte durch eine einzige Verbindungsstange in Bewegung gesezt, was den Vortheil mit sich bringt, daß eine in gegebener Höhe vom Boden des Fahrzeugs angebrachte Ruderradwelle einen viel längeren Kolbenhub empfangen kann, als bei den bisherigen Constructionen; daß ferner der Cylinder mit den Anwellen der Kurbelachse fester verbunden ist und ein Cylinder von viel größerem Durchmesser |164| angewandt werden kann, so daß man aus der Expansivkraft des Dampfes mehr Nuzen zieht.

Unsere dritte Erfindung besteht in einer Methode die Expansionsventile verbundener Maschinen zu adjustiren; man ersieht sie aus Fig. 13, 14, 15 und 16. Fig. 13 zeigt den mittleren Theil der doppelten Kurbelwelle eines Dampfboots mit den zugehörigen Theilen im Aufrisse. Fig. 14 ist eine horizontale Ansicht derselben, und Fig. 15 ein Aufriß rechtwinklich auf Fig. 13, worin man die Welle im Durchschnitt sieht. Fig. 16 ist ein Aufriß, ebenfalls rechtwinklich auf Fig. 13, worin man ein Excentricum auf der Welle, welches den Hebel und die Stange des Expansionsventils treibt, im Durchschnitt sieht; in allen diesen Figuren bezeichnen dieselben Buchstaben gleiche Theile.

Den mittleren Theil einer doppelten Kurbelwelle sieht man bei a, a an einem Maschinenpaar angebracht; b, b ist eine Röhre oder Hülse, welche horizontal auf der Welle gleitet, sich aber nicht darauf umdrehen kann, indem eine Rippe auf der Welle in eine lange Kerbe in der Hülse greift. An diese Hülse sind zwei kleine schraubenförmige Excentrica c und d befestigt oder angegossen und in der Mitte zwischen denselben befindet sich auch eine Reihe von Zähnen rings um die Hülse e, e. Eine rechtwinklich auf die Kurbelwelle angebrachte Spindel hat ein Getrieb f, dessen Zähne in die ringförmigen Zähne e, e (die man besonders in Fig. 15 sieht) eingreifen, und wenn diese Spindel und das Getrieb f umgedreht werden (was durch ein Spillenrad g geschehen kann), gleitet die Hülse b, b mit ihren Schnekengängen auf der großen Kurbelwelle zur Rechten oder Linken, wie man es wünscht.

Auf der Peripherie der Schneken c und d laufen die in den Hebeln h und i befindlichen Frictionswalzen (wie man dieß besonders in Fig. 16 sieht); die Stangen von diesen Hebeln h und i sind mit den Expansionsventilen der zwei unten befindlichen Maschinen verbunden und durch die Wirkung der Excentrica c und d gegen die Hebel h und i werden daher beim Umlaufen der Welle a die Expansionsventile geöffnet und geschlossen. Angenommen, es sey durch Umdrehen des Getriebes f die Hülse b, b (Fig. 13 und 14) so weit als möglich zur Linken geschoben, so wird beim Umgehen der großen Welle die ununterbrochene kreisförmige Peripherie der Excentrica c und d gegen die Hebel h und i wirken und sie in ihren erhöhten Stellungen erhalten, daher die Expansionsventile unter diesen Umständen offen bleiben. Ist es hingegen wünschenswerth, während eines Theiles der Umdrehung der großen Welle den Dampf abzusperren, |165| so dreht man das Getrieb f so, daß die Röhre b, b mit den Schneken c und d zur Rechten gleitet; es kann dann nur ein Theil der Peripherie jedes Excentricums die Hebel aufgehoben erhalten, indem beim Umlaufen der Welle mit den Schneken die Walze jedes Hebels h oder i ihren Hebel fallen läßt, wenn die Schneke unter die Walze kommt, dadurch das Expansionsventil schließt und den Dampf vom Cylinder absperrt, bis die Walze wieder zu den entgegengesezten Rändern der Schneke aufsteigt und beim größeren Radius der Schneke anlangt, worauf der Hebel gehoben und das Expansionsventil geöffnet wird, so daß der Dampf frei Passiren kann. Auf diese Art kann man die Schneken sich immer weiter zur Rechten schieben und einen so kleinen Theil von dem größeren Radius der Schneken gegen die Hebel wirken lassen, daß der Dampf während des größeren Theils einer Wellenumdrehung abgesperrt wird.

Durch diesen Apparat sind wir im Stande, den gleichzeitigen Zufluß des Dampfes in beide Maschinen mittelst einer einfachen Bewegung der Spindel und des Getriebes zu reguliren, ohne daß der Gang der Maschinen einen Augenblik unterbrochen wird, was sehr wichtig ist, wenn man bei der expansionsweisen Benuzung des Dampfes den möglichsten Nuzeffect erzielen, Brennmaterial ersparen und die Kraft der Maschinen den verschiedenen, zur See obwaltenden Umständen anpassen will.

Die bei der vierten Verbesserung erwähnte eigenthümliche Construction der die Kurbelachsen tragenden Gestelltheile führt man auf die Art aus, daß man lange flache Platten von gewalztem Eisen mit langen, rechtwinklich aufgebogenen Eisenstangen durch Nietnägel verbindet. Solche Gestelltheile lassen sich in jeder Länge und beliebiger Form ausführen und anwenden, wie man es z.B. bei m, m, m in Fig. 1, 2, 5 und 6 sieht.

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