Titel: Edwards' Vorrichtung zum Reguliren der Oeffnung des Dampfausblaserohrs der Locomotiven.
Autor: Edwards, Henry Hind
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. XXIII. (S. 97–101)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088023

XXIII. Vorrichtung zum Reguliren der Oeffnung des Dampfausblaserohrs der Locomotiven; von H. H. Edwards.

Aus dem Civil Engineer and Architects' Journal. März 1843, S. 77.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Die Weite der Oeffnung des Dampfblaserohrs ist von großer Wichtigkeit bei der Construction der Locomotiven; von ihr hängt die Herbeischaffung der gehörigen Menge Dampfs für den Verbrauch der Maschine, so wie seine relative Drukkraft auf den Kolben ab.

Man kennt jezt aus Erfahrung die äußersten Gränzen des Blaserohr-Querschnitts, innerhalb welcher die Maschine ihre Kraft äußern kann; doch bleibt noch zu entscheiden übrig, welches innerhalb dieser Gränzen genau die Größe ist, die den größten Nuzeffect hervorbringt und man wird nur selten zwei Ingenieurs finden, welche für Maschinen von gleicher Kraft Blaserohre von derselben Größe anwenden.

Ist der Durchmesser der Blaserohr-Oeffnung zu groß, so vermindert sich dadurch die Intensität der Wirkung des Blaserohrs und der Zug durch das Feuer reicht nicht mehr hin, die erforderliche Menge Dampf zu erzeugen, um die Maschine in ihrer Geschwindigkeit zu erhalten; ist er hingegen zu klein, so wird der Widerstand hinter dem |98| Kolben so groß, daß die effektive Wirkung des Dampfs auf den Kolben sehr geschwächt werden muß. Zwischen diesen beiden Extremen (eine unveränderliche Oeffnung des Blaserohrs vorausgesezt) muß, wie man glauben sollte, ein Punkt in der Mitte liegen, wobei, wenn derselbe getroffen werden kann, die Maschine mit dem wenigsten Brennmaterial den größten Nuzeffect hervorbringt. Dieser Punkt ist aber, wenn er ja existirt, äußerst schwer zu finden, weil die Locomotiv-Maschine einen durch die Last, durch die Wirkung des Windes, den Zustand der Schienen oder andere Ursachen beständig wechselnden Widerstand zu überwältigen hat.

Wahrscheinlich kann zwischen gewissen Gränzen ein (unveränderliches) Blaserohr von irgend einer Mittlern Größe angewandt werden, ohne daß es einen merklichen Einfluß auf den durchschnittlichen Nuzeffect ausübt, indem sich die Nachtheile und Vortheile nahehin so gegen einander aufheben, daß kein merklicher Unterschied aufgefunden werden kann. Wird dieß aber zugegeben, so muß die Wirksamkeit eines veränderlichen Blaserohrs von selbst einleuchten.

Um den Widerstand hinter dem Kolben bei der Rükkehr desselben zu vermindern, benuzte man die Elasticität des Dampfes; eine am Fuße des Blaserohrs angebrachte Kammer, welche dem Dampf bei seinem Austritt aus dem Cylinder sich auszudehnen gestattet, läßt die verengteste Blasrohrmündung zu, welche ich bisher noch mit Erfolg anwenden sah. Hauptsächlich wurde der Zwek jedoch noch dadurch erreicht, daß man einen bedeutenden Theil des Dampfes austreten läßt, ehe der Kolben an das Ende seines Hubs gelangt, so daß sich der Dampf, ehe der Kolben zurükkehrt, expandiren kann und sein Widerstand also sehr verringert wird; hiedurch geht zwar ein Theil der Nuzkraft des Dampfes verloren, außerdem aber würde die Dampfausströmung aus dem Cylinder zur Zeit, wo der Kolben zurükkehrt, dessen freier Bewegung großen Widerstand entgegensezen und folglich den Nuzeffect der Locomotive verringern.

Da die Verengerung des Blaserohrs ein von der gehörigen Dampferzeugung in dem Kessel der Locomotive unzertrennlicher Uebelstand ist, so ist es von Wichtigkeit, ihn wo möglich theilweise zu beseitigen. Der Zustand des Feuers und die erforderliche Dampfmenge wechseln sehr oft, weßhalb anzunehmen ist, daß eine unveränderliche Verengerung des Blaserohrs eine Unvollkommenheit wäre, und daß, wenn auch die Frage über die bestmögliche Dimension entschieden und eine allgemeine Negel ermittelt würde, dieselbe doch nur für eine gewisse Belastung und ein Feuer von bestimmter Intensität wirklich richtig seyn könnte; es folgt daraus, daß es sehr wünschenswerth seyn muß, die Verengerung des Blaserohrs reguliren zu können, so daß man |99| die Dampferzeugung ganz in der Gewalt hat, und daß, wenn durch dasselbe Mittel der durchschnittliche Widerstand hinter dem Kolben vermindert werden kann, das Ganze eine wesentliche Verbesserung genannt zu werden verdient.

Oft ist es der Fall, daß entweder zu viel oder nicht genug Dampf im Kessel ist; ist dessen zu viel, so pflegt man gewöhnlich die Feuerthüre halb, zuweilen auch ganz zu öffnen, damit durch Einströmen kalter Luft in den Feuerkasten und die Röhren die Dampferzeugung vermindert wird; dieses Mittel aber ist sehr fehlerhaft und sollte so selten als möglich angewandt werden, indem das Eindringen der kalten Luft entweder sogleich oder in der Folge das Lekwerden der (stählernen) Ringe veranlassen und zur Zerstörung der Röhren und Beschädigung des Kessels selbst sehr viel beitragen muß; während, wenn es möglich ist in solchen Fällen die Oeffnung des Blaserohrs zu erweitern, das Feuer gedämpft und der Dampf nachlassen würde, ohne daß die Feuerthüre ganz geöffnet zu werden brauchte.

Ist nicht genug Dampf vorhanden, so ist der Zug durch das Feuer in Folge des niedern Dampfdruks und des langsamen Ganges der Maschine nothwendig nicht so stark als er seyn sollte, weil die Mittel, das Feuer anzufachen, zu der Zeit unwirksam werden, wo ihre Beihülfe gerade am meisten vonnöthen wäre. Ein guter Maschinenführer sorgt gewiß dafür, daß dieser Fall so selten als möglich Antritt; es gibt aber zufällige Ursachen, die er nicht in seiner Gewalt hat, und in solchen Fällen wäre die Verengerung der Mündung des Blaserohrs sehr wohlthätig, indem sie ihm ein wesentliches Mittel an die Hand gäbe, das Feuer schneller in den erforderlichen Zustand zu bringen.

Wenn ein schwerer Train eine starke Steigung hinauffährt, so nimmt er an Geschwindigkeit ab; die Kolbenhübe der Maschine folgen nicht mehr so rasch aufeinander, der Zug durch das Feuer verliert an Intensität und die Menge des erzeugten Dampfes reicht in die Länge auch nicht mehr hin. Eine geringe Verengerung der Mündung des Blaserohrs würde in diesem Falle die Wirksamkeit des Ausblaserohrs, die Intensität des Feuers, die Dampferzeugung und den Gang der Maschine verstärken.

Der Maschinenführer dirigirt in der Regel seine Maschine und sein Feuer in der Art, daß er die erforderliche Quantität Dampfs schon hat, ehe er an dem Fuße der Steigung ankömmt; mit Hülfe des veränderlichen Blaserohrs könnte er natürlich (da er Ueberfluß an Dampf hat) die Mündung des Blaserohrs erweitern und so durch Verminderung des Widerstands hinter dem Kolben die Kraft der Maschine erhöhen. Beim Hinabfahren einer Neigung ist, wenn die |100| Mündung des Blaserohrs möglichst weit geöffnet ist, der Zug bedeutend geringer, weil dann zu gleicher Zeit der Regulator theilweise geschlossen ist; der Dampf kann auf diese Weise mit sehr gutem Erfolg niedergehalten werden, wenn auch die Neigung viele (engl.) Meilen lang ist; verengert man, wenn man sich dem Fuße der Neigung nähert, die Mündung, so kann man neuerdings Dampf gewinnen, ohne solchen aus dem Kessel aufwenden zu müssen, um den Zug durch das Feuer zu verstärken, wodurch also an Brennmaterial erspart wird.

Der Maschinenführer hat somit die Dampferzeugung ganz in seiner Gewalt, so daß er zu jeder Zeit mit der gehörigen Quantität versehen ist und wenigstens dem Verlust durch Auslassen von Dampf durch das Sicherheitsventil, während die Maschine im Gang ist, ganz Vorgebeugt wird. Ueberdieß läßt sich die Geschwindigkeit der Locomotive durch Veränderung der Blaserohr-Oeffnung gelegentlich vortheilhaft reguliren, ohne daß man die Stellung des Dampfregulators zu ändern braucht.

Um die beliebige Verengerung dieser Oeffnung zwekmäßig zu bewerkstelligen, muß der Apparat leicht anzubringen seyn und eine Störung in demselben nicht wohl eintreten können; ferner muß seine Wirkung einfach und sicher seyn, auch ein Indicator die Weite der Mündung anzeigen, bei welcher die Maschine thätig ist.

Nach dieser Darstellung der Vorzüge einer veränderlichen Ausblasevorrichtung, will ich nun meinen in Fig. 80 und 81 abgebildeten Apparat erklären. Bei der Construction desselben muß man vorzüglich einen Umstand berüksichtigen, dessen Vernachlässigung den guten Erfolg wesentlich beeinträchtigen würde. Wenn nämlich der ringförmige Raum zwischen dem innern Kegel und der Oeffnung des Blaserohrs zu sehr verengert wird, nimmt die Wirksamkeit des Blaserohrs ab, weßhalb am Punkt der größten Verengerung, um den stärksten Zug zu erzielen, der relative Durchmesser so berechnet werden muß, daß ungefähr ein halber Zoll Raum für den Durchgang des Dampfs zwischen dem innern beweglichen Kegel und dem Rande des Blaserohrs bleibt.

Die Stärke des Zugs durch das Feuer kann also durch Erweiterung oder Verengerung der Mündung des Blaserohrs über eine gewisse Gränze hinaus vermindert werden. Mehreremale habe ich die Geschwindigkeit einer Locomotive durch Verengerung des Blaserohrs regulirt, indem ich zu gleicher Zeit den Regulator weit offen ließ, weil durch mehr oder weniger starkes Verengern der Mündung der Druk hinter dem Kolben verändert und so regulirt werden kann, daß die effective Wirkung des Dampfs auf den Kolben verstärkt oder geschwächt wird. Die Einführung dieser veränderlichen Blase-Vorrichtung |101| kann auch als ein besonderes Sicherheitsmittel betrachtet werden, denn wenn man den inneren regulirenden Kegel des Blaserohrs geschlossen hält so lange eine Locomotive stationär bleiben muß, kann keine Gefahr aus dem zufälligen Oeffnen des Regulators entspringen.

Fig. 80 ist der Längenaufriß eines Locomotiv-Dampfkessels; ein Theil des Rauchkastens ist weggelassen, um das Ende des Blaserohrs zu zeigen. Der runde Theil des Kessels zwischen A und L ist ebenfalls weggelassen.

Fig. 81 ist der Grundriß der Oeffnung des Blaserohrs; er zeigt den regulirenden inneren Kegel B mit seinen drei leitenden Rippen b, b, b in vergrößertem Maaßstabe.

A Rauchkasten; B regulirender Kegel der veränderlichen Blase-Vorrichtung; b, b, b drei dünne Rippen oder Federn an diesem Kegel, um ihn genau im Centrum des Blaserohrs zu erhalten; C verticale Stange, an welcher der Kegel befestigt ist; D ein Theil des Doms; E Blaserohr; F Handgestänge, um den Kegel B zu regieren; K an dem Feuerkasten befestigte graduirte Tafel, welche die Stellung des Kegels B und den Querschnitt der Blaserohr-Oeffnung genau anzeigt; L Feuerkasten.

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