Titel: Hall's rauchverzehrende Oefen besonders für Locomotiven und Dampfmaschinen.
Autor: Hall, Samuel
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. LXXX. (S. 321–325)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088080

LXXX. Verbesserungen an Oefen hinsichtlich der Brennmaterialconsumtion und Rauchverzehrung, insbesondere in Anwendung auf Locomotiven und andere Dampfmaschinen, worauf sich Samuel Hall, Civilingenieur zu Basford in der Grafschaft Nottingham, am 14. Januar 1841 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts. April 1843, S. 169.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Folgendes sind die Punkte, worauf die vorliegenden Verbesserungen Bezug haben.

1) Ein Apparat, um das Brennmaterial an der Vorderseite der Feuerstelle, wenn dieselbe eine beträchtliche Länge besizt, beizubringen, dasselbe allmählich nach der hinteren Seite des Rostes hin zu schaffen und die Roststäbe zugleich zu reinigen.

2) Gewisse Vorkehrungen, um die Consumtion des Brennmaterials bei seiner Verwandlung in Kohks zu verzögern, damit man eine große Quantität von lezteren zurükbehält zum Behuf einer vollkommneren Verzehrung des Rauchs und der brennbaren Gase, so wie dieselben in Verbindung mit der atmosphärischen Luft über das Brennmaterial hinwegstreichen.

3) Das Einsprizen eines Wasserstrahls auf das Brennmaterial an der vorderen Seite der Feuerstelle.

4) Ein Apparat, um gewissen Feuerstellen und Oefen atmosphärische Luft zuzuführen.

5) Eine Methode, um zu verhüten, daß größere Theile des Brennmaterials bei gewissen Oefen in den Rauchfang gelangen und aus demselben entweichen.

6) Ein Apparat zur Erhizung der atmosphärischen Luft.

Ich will nun den auf den ersten und zweiten Theil meiner Verbesserungen Bezug habenden Apparat beschreiben.

Fig. 24 stellt einen Grundriß des Apparates dar, wobei die (aus Fig. 25 und 26 ersichtliche) Stange B weggelassen ist; Fig. 25 ist eine Seitenansicht, Fig. 26 eine Frontansicht des Apparates; die leztere zeigt die Roststäbe im Durchschnitt. A, A sind die Roststäbe eines Dampfmaschinen-Ofens, welche an den der Feuerbrüke zunächst gelegenen Enden die Schieber s', s' enthalten. Einer dieser Stäbe A¹ |322| ist abgesondert im Grundriß dargestellt; A² ist ein Durchschnitt nach der Linie 1, 1; A³ ein Durchschnitt nach der Linie 2, 2; A⁴ ein Durchschnitt nach der Linie 3, 3. In den Stäben sind hohle Räume angebracht, in welche die auf den Leisten t, t gleitenden Schieber s', s' passen, wodurch die Schlize u, u theilweise oder ganz verschlossen werden können, um den Luftzutritt an dieser Stelle zu reguliren und die Brennmaterial-Consumtion zu vermehren oder zu vermindern. a, a, a sind eiserne, zwischen den Roststäben angeordnete Zähne, die sich nach Belieben heben oder senken lassen, um das Brennmaterial von der vorderen nach der Hinteren Seite des Ofens zu rechen.

B, Fig. 25 und 26 ist eine gußeiserne Stange, an welcher die Zähne a, a, a mit Hülfe der Muttern b, b, b festgeschraubt sind; C, C ein Nahmen oder Wagen mit sechs Rädern e, der sich auf den Schienen D, D vor- und rükwärts bewegen läßt, und zwar mittelst folgender Vorrichtung. An die Schienen D, D sind die Zahnstangen E, E befestigt, in welche die auf der Welle f festgekeilten Getriebe c, c greifen. Da die Welle f auf dem Wagen C, C gelagert ist, so muß sich dieser längs der Schienen D, D fortbewegen, wenn die Welle umgedreht wird. Zu diesem Zwek sizt an dem Ende der Welle f ein Winkelrad g, mit welchem ein kleineres Winkelrad h in Eingriff steht; lezteres befindet sich an der vierekigen Welle und gleitet, wenn diese mittelst der Kurbel k gedreht wird, längs derselben hin, wobei es den Wagen C, C mitnimmt.

Die auf- und niedergehende Bewegung der oben erwähnten Zähne wird auf folgende Weise hervorgebracht. An dem Wagen C, C sind zwei Säulen l, l befestigt, welche durch zwei correspondirende Löcher in der Stange B treten, und dieselbe in senkrechter Bewegung erhalten, wenn sie gehoben oder niedergelassen wird. Lezteres geschieht auf folgende Weise. In der Mitte des Wagens C, C ist eine Querwelle F angeordnet, an welcher zwei Arme m, m befestigt sind. An das äußerste Ende jedes Armes ist ein Bolzen n geschraubt, dessen Kopf in den schwalbenschwanzförmigen Rinnen o, o der Stange B gleitet. Außerdem sind mit dem Wagen C, C noch andere ähnliche Arme p, p beweglich verbunden, in deren Enden Bolzen q eingeschraubt sind, deren Köpfe gleichfalls in den Rinnen o, o gleiten. Vermittelst der Bolzen n und q und der flachen Schiene r, r stehen die oberen Enden der Arme m, m und p, p mit einander so in Verbindung, daß sie stets parallel zu einander bleiben. Es ist nun einleuchtend, daß durch Umdrehung der Welle F sämmtliche Arme m, m und p, p in Bewegung kommen, und daß die Schiene B mit ihren Zähnen a, a, a nach Belieben gehoben und gesenkt werden kann, indem man die Bolzen n, n und q, q in den Rinnen o, o gleiten läßt. Um die Welle F |323| leicht drehen zu können, ist ein gezahnter Quadrant G an derselben befestigt, in welchen ein kleines Getriebe H greift, das durch die vierekige Welle I umgedreht wird und zugleich, der Bewegung des Wagens folgend, auf derselben gleitet. K ist ein Gegengewicht, mit dessen Hülfe die Stange B mit den Zähnen a, a leicht gehoben werden kann; zu demselben Zwek dient auch eine an den Wagen C, C befestigte Feder L. M ist eine an der Vorderseite und N eine an der Rükseite befindliche Stange, welche die Enden der Schienen D, D so wie auch die Wellen I und i tragen.

Der Apparat wird auf folgende Weise in Wirksamkeit gesezt. Wenn das auf dem Roste liegende Brennmaterial von Vorn nach Hinten geschafft werden soll, so bringt man durch Drehung der Welle i den Wagen C, C nach der vorderen Stelle des Aschenfalles, während die Zähne a, a, wie Fig. 26 zeigt, in ihrer tiefsten Lage sich befinden. Sodann erhebt man die Stange B mit Hülfe der Kurbel J, so daß die Zähne a, a über die Roststäbe hervor und in das Brennmaterial hineinragen; hierauf bewegt man die Zähne längs der Roststäbe von Vorn nach der Feuerbrüte hin, wodurch der Rost nicht nur gereinigt, sondern das Brennmaterial auch gleichförmig auf demselben vertheilt wird. Wenn der Wagen C, C an dem hinteren Theile des Aschenfalles angekommen ist, so zieht man die Zähne aus dem Feuer zurük, damit sie durch die Hize nicht zu sehr angegriffen werden, bewegt sie in dieser Lage wieder nach der vorderen Seite des Aschenfalles und wiederholt diese Operation. Das Brennmaterial kann bei Anwendung dieses Apparates von Vorn durch die gewöhnlichen Feuerthüren auf die übliche Weise beigebracht werden.

Ein anderer Theil der ersten Verbesserung ist Fig. 27 dargestellt; er besteht aus einem Apparate, um das Brennmaterial an der Vorderseite des Feuers zu ersezen, nachdem dasselbe durch die obige Procedur weggeschafft worden ist, ohne zugleich mit dem Brennmaterial kalte Luft in den Ofen einzulassen, wie dieß bei der gewöhnlichen Manipulation der Fall ist. Q ist der Durchschnitt des Vorderendes eines Dampfkessels; R ein in geneigter Lage über der Feuerthüre S angebrachter Trichter, welcher den Ofen mit Brennmaterial versieht; durch den zwischen dem Kessel und dem Trichter gelassenen Raum T strömt die Luft in den Ofen. U ist eine Platte, über welche das Brennmaterial in den Ofen hinabgleitet; diese Platte kann vermittelst eines Hebels t bis in die horizontale Lage herabgelassen werden, um die Schlaken aus dem Feuer, oder das Feuer selbst aus dem Ofen zu entfernen. Ueber die ganze Breite des Ofens erstreit sich eine mit feinen Löchern durchbohrte Röhre, durch welche Wasser auf das Brennmaterial gesprengt werden kann.

Während die Kohlen längs des Rostes nach Hinten zu gleiten, |324| werden sie in Kohks verwandelt, so daß diese, beinahe vollkommen frei von brennbaren Gasen und Rauch, am Ende des Rostes ankommen, während die übrigen Theile des Brennmaterials in den verschiedenen Zwischenlagen auch in verschiedenen Stufen der Kohksbildung sich befinden. Wenn das Brennmaterial auf dem Roste vertheilt ist, befindet es sich in einem zur Verzehrung des Rauchs oder der brennbaren Gase geeigneten Zustande; diese entwikeln sich nämlich aus dem an der Vorderseite des Ofens frisch aufgegebenen Brennmaterial und streichen, mit erwärmter oder kalter atmosphärischer Luft gemengt, über das Feuer.

Die vierte Verbesserung besteht darin, daß man atmosphärische Luft durch Röhren, die den Dampfkessel durchziehen, in den Feuerraum leitet, anstatt dieselbe mittelst Canälen, die außerhalb des Dampfkessels liegen, zuzuführen. Diese Methode ist insbesondere auf Locomotiven oder andere Röhrendampfkessel anwendbar, indem von denjenigen Röhren, welche die Flamme oder die heißen Gase aus dem Ofen durch den Dampfkessel in den Schornstein leiten, einige in Luftzuführungsröhren verwandelt werden können.

Die Figuren 28 und 29 stellen diesen Apparat in Anwendung auf den Röhrendampfkessel einer Locomotive dar. Fig. 28 ist ein Längendurchschnitt durch die Mitte der Maschine, Fig. 29 ein Querschnitt nach der Linie uu, gegen den Schornstein hin. a und a' sind die gewöhnlichen Feuerröhren, von denen die mit a' bezeichneten sich in Luftzuführungsröhren verwandeln lassen; die lezteren liegen in größerer oder geringerer Anzahl, je nachdem durch die Erfahrung das eine oder das andere am wirksamsten erwiesen wird, zwischen den andern zerstreut. An die Röhren a¹ schließen sich die Röhren a² welche im Freien sich ausmünden und die aufgefangene Luft durch den Rauchkasten A und die Röhre a¹ ins Feuer leiten. Außerdem ist das Feuer noch von kleinen Röhren a³ umgeben, durch welche die Luft in und über das Brennmaterial einströmt. Wenn die Maschine still steht, so ist der Luftzug durch den Rost und durch die Luftröhren a² und a³ sehr schwach, weil kein Dampf durch den Schornstein strömt. Deßwegen ist eine Röhre w und ein Ventil x an dem Dampfkessel angebracht, mittelst dessen während des Stillstandes der Maschinen ein Theil des Dampfes in den Schornstein geleitet werden kann, um einen Luftzug zu erzeugen. Da nun hieraus, während die Maschinen stillstehen, ein Verlust an Brennmaterial resultiren würde, so habe ich noch eine besondere Anordnung getroffen, welche diesen Verlust compensirt. Ich bringe nämlich an dem Dampfkessel eine Röhre x¹ an, die den während des Stillstandes der Maschinen erzeugten Dampf in ein Röhrensystem leitet, welches in dem Wasser |325| des Tenders angeordnet ist. Dadurch erwärme ich das Wasser, ehe es in den Dampfkessel gelangt. D, Fig. 30, sind die Röhren, deren obere Enden in eine Kammer b eingelassen sind; b' ist eine ähnliche Kammer, in welche die unteren Röhrenenden befestigt sind; x² eine mit x¹ verbundene Röhre, welche den Dampf in die obere Kammer b leitet; x³ eine andere Röhre, welche das condensirte Wasser aus der unteren Kammer b' ins Freie führt. An den Dampfkessel ist ein Ventil y, Fig. 28, das mit einem gehörig belasteten Hebel z versehen ist, so befestigt, daß der überflüssige Dampf durch die Röhre x¹ in den Tender strömen kann, anstatt durch das Sicherheitsventil zu entweichen, und zugleich verhütet, daß der Dampfdruk in dem Kessel zu gering werde.

Die fünfte Verbesserung besteht in einer gebogenen Metall platte B, B, B, Fig. 28 und 29, welche mit einer großen Anzahl von Löchern durchbohrt ist, deren Flächeninhalt mindestens dem Querschnitt des Rauchfangs gleichkommt, wo möglich aber doppelt so groß als derselbe ist; durch diese Löcher entweichen alle gasartigen Stoffe frei in den zwischen der Platte B, B und der Rauchkammer befindlichen Raum und von da in den Schornstein. Diese Platte verhütet zugleich die Entweichung größerer Funken und Kohlenstüke durch den Schornstein.

Die sechste Verbesserung besteht darin, daß ich die Röhren, welche zur Erhizung der Luft vor ihrem Eintritt in die Vorderseite gewisser Feuerstellen dienen, nicht nur in dem Schornsteine, sondern auch in irgend einem Theile der Feuercanäle anordne, welche die Flamme oder die heißen Gase aus dem Ofen nach dem Schornstein führen.

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