Titel: Hick's Dampfmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1865, Band 178, Nr. II. (S. 4–8)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj178/ar178002

II. Dampfmaschine von W. C. Hicks, Civilingenieur in New-York.

Aus dem Mechanics' Magazine vom 28. Juli 1865, S. 55.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Die dem Erfinder patentirten Verbesserungen an Dampfmaschinen bestehen in einer neuen Anordnung der Cylinder, Kolben und Schieber, bei welcher der Kolben und der Schieber mit einander verbunden und |5| in denselben Cylinder eingeschlossen sind. Aus diese Weise sind die äußeren Schieber, der Steuerungshebel und die Dampfkammer weggefallen, dagegen erfolgt die Bewegung der Kolben und Schieber wie bei den Cylindern mit dem gewöhnlichen Dampfschieber, wodurch ein einfacher und wohlfeiler Bau, eine leichte Ausführbarkeit von Reparaturen, ein bequemer Transport und Dauerhaftigkeit gesichert sind.

Bei dieser Construction sind vier Cylinder angewendet, in welchen die Kolben von dem Dampfdrucke nur nach einer Richtung hin bewegt werden, sie sind also einfach-wirkend. In den beigegebenen Abbildungen sind die Cylinder unter rechten Winkeln zu einander, nämlich in Form eines Kreuzes angebracht; die inneren Enden derselben sind offen und haben eine Kurbel in ihrer Mitte, welche also gleichweit von jedem der inneren Enden absteht. In Figur 22 ist a der erste, b der zweite, c der dritte und d der vierte Cylinder. Die Cylinder sind mit einander durch zwei Dampfcanäle e und f verbunden, von denen der eine e für den frischen und f für den gebrauchten Dampf bestimmt ist; bei dem Umsteuern der Maschine wird dagegen e zum Ausströmungscanal und f zum Einströmungscanal. Die Kolben sind cylindrisch und groß genug, um die Mündungen der Dampfcanäle, wo diese in die Cylinder eintreten, zu überdecken, und sie haben die bei g ersichtliche Gestalt. In den Seiten des Kolbens sind Canäle oder Vertiefungen hergestellt, welche über die Dampfcanäle zu stehen kommen, wenn der Kolben sich in dem Cylinder fortbewegt. Es ist leicht einzusehen, daß jeder Schieber den Dampf nicht für seinen eigenen Cylinder regulirt, sondern für den ihm zunächst vorhergehenden; so regulirt der Schieber in dem Cylinder a den Dampfstrom nach und aus dem Cylinder b, der Schieber in b die Dampfmenge in c, der Schieber in c die Dampfmenge in d und der Schieber in d die Dampfmenge in a. Jeder Cylinder hat sechs Dampfcanal-Oeffnungen, z.B. der Cylinder b hat zwei Oeffnungen für die ihn mit c verbindenden Dampfcanäle e und f, ebenso zwei Oeffnungen für die Canäle e' und f' in der gegenüberliegenden Seite; die beiden anderen Oeffnungen sind an sich gegenüberliegenden Seiten des Cylinders unter rechten Winkeln zu den vier erstgenannten angebracht, wie die punktirten Linien h, i und h', i' in den Cylindern b und a zeigen. Die Oeffnungen h und h', wie auch die gleichen Oeffnungen in dem anderen Cylinder führen alle zu einem gemeinschaftlichen Rohre zur Aufnahme des einströmenden Dampfes, welches Figur 22 bei k zeigt, und k' in Fig. 23 ist das Zweigrohr zur Verbindung des ersteren mit allen Cylindern. In gleicher Weise führen die Oeffnungen i und i' mittelst des Zweigrohres l' zu einem gemeinschaftlichen Ausgangsrohre l. Fig. 23 |6| zeigt die Stellung des Schiebers j, wenn er die beiden Rohre schließt, die Maschine also sich in Ruhe befindet. Der Schieber an jedem Kolben wirkt genau wie der Dförmige Schieber der gewöhnlichen Maschinen. Bei n und in sind Vertiefungen oder Canäle auf der einen Seite des Kolbens g. Der Canal n führt um ein Viertel von dem Umfange des Kolbens nach unten, während m sich in gleicher Weise um ein Viertel von dem Umfange nach oben erstreckt. Man sieht also, daß wenn der Kolben g sich fortbewegt und der Canal n dem Canale e gegenüber zu stehen kommt, der Canal n sich auch über der Oeffnung h befinden und der Dampf zugleich in den Cylinder c übergehen wird. Dasselbe ist bei m der Fall, denn sobald diese Vertiefung sich f gegenüber befindet, wird dieselbe auch über der Oeffnung i stehen und der Dampf kann aus dem Cylinder e ausströmen, wie aus der Figur zu ersehen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite hat der Kolben g eine andere Oeffnung zur Aufnahme und Abführung des Dampfes, der Bewegung des Schiebers in a entsprechend. Diese bei o sichtbare Oeffnung erstreckt sich mittelst des engen Canals o' durch den Kolben bis an dessen Ende und steht so mit dem Dampfraume zwischen dem Kolben und dem Cylinderdeckel in Verbindung. Die Deckflächen neben dieser Oeffnung schließen abwechselnd die beiden Mündungen von e' und f', wie dieß bei einem gewöhnlichen Schieber der Fall ist. Die Kurbel ist in einer Oeffnung des Rahmens zwischen den inneren Enden der vier Cylinder angebracht, wie bei dem Kurbelzapfen p zu sehen ist. Vier Verbindungsstangen, von denen jede an einen von den vier Kolben befestigt ist, sind mit dem Kurbelzapfen verbunden. Da die Cylinder unter rechten Winkeln zu einander angebracht sind, so wirken nothwendiger Weise immer zwei Kolben auf den Kurbelzapfen so ein, daß wenn irgend zwei sich gegenüberstehende Kolben das Ende ihrer Wege erreicht haben, die beiden anderen die Hälfte ihres Hubes zurücklegten. Wenn also der Kolben in a die Hälfte seines Hubes erreicht hat und sich nach dem Kurbelzapfen hin bewegt, so hat auch der Kolben in c seinen halben Weg zurückgelegt und zieht sich von dem Kurbelzapfen zurück, während die Kolben in b und d an den Enden ihrer Wege stehen. Sobald nun die Kolben in der Mitte ihrer Wege stehen, beginnen die Schieber auf den Dampf für den vorhergehenden Cylinder einzuwirken, um denselben nach Erforderniß entweder ein- oder austreten zu lassen. Man sieht, daß die Vertiefung n' in dem Kolben des Cylinders a gerade im Begriffe ist den Canal e' zu bedecken und sich über die Oeffnung h' zu stellen, wodurch zugleich der Dampf in den Cylinder b über dessen Kolben g eingelassen wird. Dieser Canal e' bleibt hierauf geöffnet, bis der Kolben |7| in a nicht nur seinen Weg nach vorn ganz, sondern auch die Hälfte seines Rückweges zurückgelegt hat, denn dann wird der Kolben g seinen Hub vollendet haben und im Begriffe stehen wieder zurückzugehen; er muß daher in den Stand gesetzt werden seinen Dampf auszulassen. Die Vertiefung m' wird inzwischen zu der Oeffnung i' und dem Canale f' gekommen seyn und so den Dampf ausströmen lassen, denn die zwei Hubhälften des Kolbens in a sind genau gleich dem ganzen Hub des Kolbens g. Der Kolben g wirkt in gleicher Weise auf den Schieber für den Cylinder c. Wenn der Kolben in dem letzteren im Zurückgehen begriffen ist für einen neuen Hub und demnach seinen Dampf ausläßt, so ist der Canal f folglich in Verbindung mit dem Ausströmungscanale i vermittelst der Vertiefung m (wie man aus der Zeichnung ersieht) und es findet also in den beiden Cylindern c und a dasselbe statt. In jedem Cylinder ist somit außer dem Kolben ein Schieber vorhanden, welcher direct von dem Kolben bewegt wird, um den Dampf entweder in den nächsten Cylinder einströmen oder aus demselben austreten zu lassen.

Der Schieber j dient zum Ingangsetzen, Anhalten und Umsteuern der Maschine. Sobald dieser Schieber so steht, daß der bei k eingelassene Dampf aus dem Schieberkasten in k' übergeht, wird der Dampf aus dem Rohre l' unter dem Schieber in das Rohr l ausgelassen und umgekehrt, da die Kurbel der Richtung entsprechend umgedreht wird, welche der Dampf in diesen beiden Rohren nimmt.

Die in den Figuren 24 und 25 in größerem Maaßstabe dargestellten Durchschnitte der Kurbel zeigen die Art, wie die Verbindungsstangen an dieselbe befestigt sind. Da alle Cylinder in einer Ebene liegen, so treffen die Enden aller Verbindungsstangen an dem Kurbelzapfen zusammen, an welchen sie in nachstehender Weise befestigt werden. Das Ende von jeder Verbindungsstange bildet ein Querstück, z.B. die Verbindungsstange q das Querstück q' und die gegenüberliegende Stange r das Querstück r'; jedes Querstück ist an seiner Vorderseite ausgerundet, um auf den Kurbelzapfen zu passen und sich genau an denselben anzulegen. Diese Vorderseiten der Querstücke sind kleiner als ein Viertelkreis, um Raum für die Schwingung der Stangen zu lassen, wie die Figuren 22 und 24 zeigen. Die Verbindungsstangen drücken fortwährend auf den Kurbelzapfen; dieß wird mittelst zweier Ringe bewirkt, welche alle vier Querarme umfassen; ein Ring befindet sich nämlich zwischen der Kurbel und den Verbindungsstangen, wie bei s in Fig. 25 zu sehen ist, während der andere Ring sich über den Stangen befindet und bis an das Ende des Kurbelzapfens reicht, wie Figur 25 bei s' zeigt. Diese Ringe werden an ihren Plätzen durch einen Deckel t (Fig. 25) festgehalten, welcher |8| auf das Ende des Kurbelzapfens p aufgeschraubt ist. Die Bewegung der Kurbel findet in folgender Weise statt: Sobald der Dampf durch k eingelassen wird, stellt sich der Schieber j so, daß der Dampf in k' übergehen kann, von wo er durch die Zweigröhren in jeden von den Cylindern a, b, c und d gelangt. Der Kolben g ist gerade am Ende seines Rückweges in der richtigen Stellung, um den Dampf aufzunehmen. Die Vertiefung n' des Kolbens in dem Cylinder a steht gerade im Begriffe sich über den Canal e' und ebenso über die Dampföffnung h' zu stellen. Sobald die erwähnte Vertiefung diese Mündungen passirt, bildet sich dadurch ein ununterbrochener Canal und der Dampf strömt durch o in den Cylinder b über dem Kolben ein und treibt demgemäß den letzteren nach dem Kurbelzapfen hin. Zu derselben Zeit, wo der Kolben in b den Druck des aus dem Cylinder a eingelassenen Dampfes aufnimmt, regulirt der Kolben in b die nach c gehende und aus c kommende Dampfmenge, da der Kolben in diesem letzteren Cylinder, nachdem er seinen Weg zurückgelegt hat, seinen Dampf ausläßt, welcher, wie die Richtung des Pfeiles anzeigt, durch f nach m und i zu dem Auslaßrohr l zurückströmt. Die Deckfläche unter dem engen Canal o' schließt den Dampf ab, indem sie über die Mündung von e' tritt, sobald der Kolben die eine Hälfte seines Hubes zurückgelegt hat, in welcher Stellung er in dem Cylinder c zu sehen ist. Dieser Deckfläche kann man mit Hülfe eines verschiebbaren Stückes eine verschiedene Länge geben und dadurch die Expansion in jedem beliebigen Verhältnisse reguliren.

Die Maschine läßt sich übrigens in verschiedener Weise ausführen. Es ist nicht nöthig, daß die Canäle e und f von einander getrennt werden; dieselben können einen einzigen Canal bilden und in den Cylindern über den Kolben endigen, wodurch die Canäle o und o' hinwegfallen; es ist auch nicht nöthig, daß die Cylinder die in den Abbildungen angegebene Lage zu einander haben, sondern dieselben können auch parallel zu einander angebracht werden. In der Beschreibung ist der Dampf als Betriebskraft angenommen worden, aber es kann auch Wasser, Gas etc. als solche dienen und die Maschine als Pumpe benutzt werden.

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