Titel: Earnshaw's veränderliche Expansionsvorrichtung für Dampfmaschinen.
Autor: Earnshaw, James Edward
Fundstelle: 1856, Band 141, Nr. LIX. (S. 245–247)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj141/ar141059

LIX. Veränderliche Expansionsvorrichtung für Dampfmaschinen, von James Edward Earnshaw, Maschinenfabrikant in Nürnberg.

Für das Königreich Bayern am 12. März 1851 für fünf Jahre patentirt. – Aus dem bayer. Kunst- und Gewerbeblatt, 1856, S. 328.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Durch eine sinnreiche Bewegung ist es dem Erfinder gelungen, mit einem gewöhnlichen Dampfschieber die Dienste eines Expansions- und Dampfschiebers zugleich zu versehen, und es geschieht das Ein- und Ausströmen des Dampfes durch diese Vorrichtung in einem vollkommneren Grade als bei jeder bis jetzt bestehenden Expansionsmaschine, und es verdienen diese Maschinen in der praktischen Ausführung vor allen bestehenden Expansionsmaschinen nicht nur bevorzugt zu werden, sondern sind vermöge ihrer Brennmaterialersparniß bei dem hohen Brennstoffpreise einer allgemeinen Beachtung werth.

Nachstehend folgen mit Beihülfe der beigegebenen Zeichnung (Fig. 41 bis 46) die weiteren Erläuterungen.

In Fig. 41 und 42 sind A, B die Arbeitsflächen zweier excentrischen Ringe im Grundriß angegeben, Fig. 43 stellt dieselben in der Ansicht dar.

Der kleinere Ring B ist in den größeren A eingepaßt, so daß beide ein massives Ganzes bilden.

Diese Ringe sind mit dem Dampfschieber a verbunden, und da der Welle b eine drehende Bewegung gegeben ist, welche den Umgangsgeschwindigkeiten der Kurbelachse gleichkommt, so wird durch die Tatzen c, d, welche sich an den inneren Kreisen von A, B fortbewegen, der Dampfschieber geöffnet und geschlossen.

Die Tatze c ist in eine Scheibe e eingeschraubt und diese Scheibe e ist auf die Welle b befestigt, mit der sie eine constant drehende Bewegung macht, und hat beim Auf- und Niedergehen des Kolbens den Ring A hin und her zu bewegen, wodurch derselbe, da er mit dem Dampfschieber a verbunden ist, die Dampfeinströmungs-Canäle, wenn die Kurbel auf dem tobten Punkte steht, regelmäßig öffnet, während die Tatze d die Oeffnungen vermöge ihrer veränderlichen Stellung früher oder später durch den Ring B abschließt.

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Die letztere Tatze wird daher Expansionstatze genannt.

Diese Expansionstatze d befindet sich auf einer Büchse f befestigt, welche zwischen der Scheibe e und dem Stellringe g lose auf der Welle b sitzt, und in dieser Büchse f sieht man auf dem inneren Umkreise zwei einander gegenüberliegende, rechtwinkelige, in der Figur 43 punktirte Curven h eingeschnitten, welche sich nach einer Schraubenlinie auf ein Viertel des Umfangs inwendig vertieft in diese Büchse hinziehen.

In diese Curven h sind die auf den beiden Schenkeln des Zaumes i, welche in der Welle b in Ruthen laufen, befindlichen Ansätze eingepaßt. Der Zaum i kann durch zwei Stängelchen l mit dem Regulator bei stationären Maschinen verbunden seyn, und da dieser Zaum i durch das Auseinandergehen oder Sinken der Regulatorkugeln eine geradlinige Bewegung macht, so muß durch die in die Curven eingepaßten Zaumenden die Hülse der Richtung der Curven folgen, nimmt somit beim Auf- und Niedergehen des Regulators eine selbstthätige drehende Bewegung an, vermittelst welcher die auf der Hülse befestigte Expansionstatze d eine voreilende oder zurückbleibende Stellung einnimmt und somit eine veränderliche Absperrung bewirkt.

Bei Fig. 41 wurde angenommen, daß die Regulatorkugeln am weitesten auseinander stehen; die Maschine hat also den schnellsten Gang angenommen und zeigt die Stellung der Tatze c und der Expansionstatze d bei größter Expansion oder kleinster Dampffüllung des Cylinders. Denkt man die Tatze c auf den Punkt gestellt, so gibt die punktirte Curve dem Dampfschieber die Stellung und bei dieser Stellung ist die Kurbel Fig. 44 auf dem tobten Punkte; verfolgt nun seinen Lauf bis , so ist bei dieser Stellung der Dampfschieber voll geöffnet und hat die Stelle a eingenommen; geht weiter bis c, so nimmt in demselben Moment die Expansionstatze d den auf der Zeichnung angegebenen Platz ein, und da in demselben Augenblicke d seine Arbeit beginnt, so ist bis die Dampfeinströmungsöffnung wieder geschlossen; bei der punktirten Linie d² hat der Schieber die Oeffnung mit 1/12'' Uebergriff bedeckt.

Während dieser Bewegung hat der Dampfschieber geöffnet und geschlossen; ist bis zur punktirten Linie c³ und d bis vorgerückt und hat einen Weg von 35° zurückgelegt, und da die Kurbel gleichzeitig ebenfalls 35° zurückgelegt hat, so nimmt der Kolben die Stellung m ein, die Füllung des Cylinders ist 0,08 der ganzen Schublänge und es wirkt der Dampf auf die Länge von 0,92 durch Expansion.

Bei Fig. 42 sind die Regulatorkugeln auf den niedersten Stand gesunken und die Zeichnung zeigt die Stellung der Tatze c und der Expansionstatze |247| d bei kleinster Expansion oder größter Dampffüllung des Cylinders.

Die Operation in der Bewegung ist gleichwie bei Fig. 41; dieselben Theile sind auch mit den gleichen Buchstaben bezeichnet. Es ist in dem Augenblicke, wo der Dampfschieber geöffnet und geschlossen hat, bis zur punktirten Linie c³ und d bis vorgerückt und hat einen Kreislauf von 115° beschrieben, und da die Kurbel gleichzeitig 115° zurückgelegt hat, so nimmt der Kolben die Stellung n, wie auf der Zeichnung angegeben, ein; die Füllung des Cylinders ist also 0,75 der ganzen Schublänge und es wirkt der Dampf auf die Länge von 0,25 durch Expansion.

Durch vorhergehende Beschreibung und Zeichnung wurde dargethan, daß durch diese Expansion der Cylinder mit einer Dampffüllung von 0,08 bis 0,75 der ganzen Schublänge arbeitet, und es kann die Dampffüllung sogar bis 0,94 gebracht werden.

Daraus, daß als Dampf- und Expansions-Schieber nur ein Schieber erforderlich ist, folgt:

Daß bei diesen Maschinen die bewegten Theile vermindert sind, mithin Einfachheit in der Ausführung, Verminderung der Reibung und Widerstände gegen andere Expansionsmaschinen; ferner erleidet der Dampf nur eine einmalige Unterbrechung, wirkt also nach Verlassung des einzigen Schiebers direct auf den Kolben und behält dadurch eine größere Expansionskraft bei; die Dampfeinströmungs-Canäle sind momentan voll geöffnet, was den Dampfeintritt erleichtert, und es bleibt der Ausströmungs-Canal immer vollkommen offen, so daß der Abzugsdampf keine nachtheilige Störung bewirkt.

Die von der Maschinenfabrik James Edward Earnshaw und Comp. in Nürnberg erbauten und in Gang gesetzten Expansionsmaschinen haben bewiesen, daß alle oben angegebenen Vortheile bei dieser Expansion sich bewahrheiten. Der sanfte und ruhige Gang dieser Expansion, bei welcher gar keine Schläge hörbar sind, und die nicht unbedeutende Brennmaterialersparniß berechtigen die Behauptung aufzustellen, daß diese veränderliche Expansion in ihrer Vollkommenheit allen anderen Vorrichtungen zu diesem Zweck voransteht.

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