Titel: Schmidt, über die transportablen Dampfmaschinen der Fabrik von M. Webers in Berlin.
Autor: Schmidt, Robert
Fundstelle: 1867, Band 185, Nr. XCV. (S. 329–336)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj185/ar185095

XCV. Ueber die transportablen Dampfmaschinen der Fabrik von M. Webers in Berlin; von Dr. Robert Schmidt, Civilingenieur in Berlin.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

In neuerer Zeit ist man – nachdem die Locomobilen in der Landwirthschaft eine ziemlich ausgedehnte Anwendung erhalten haben, und nachdem für andere gewerbliche Zwecke durch die calorischen und Gasmaschinen die erwarteten Resultate nicht erzielt werden konnten – bemüht gewesen, der Dampfmaschine von geringen Kraftstärken eine solche Construction zu geben, daß sie möglichst wenig Anlagecapital und Raum beansprucht, sich möglichst leicht transportiren und ohne große Kosten aufstellen läßt. Die allgemeine Anordnung solcher Maschinen, wie sie bereits auf der letzten allgemeinen Industrie-Ausstellung in London zu sehen waren, besteht bekanntlich darin, daß ein aufrechtstehender auf einem Fundamente ruhender Kessel zugleich als Träger der Maschine benutzt ist. Von den Locomobilen unterscheiden sich also diese Maschinen dadurch, daß sie keinen Wagen haben, und da auch noch aus anderen Gründen die praktische Ausführung solcher Maschinen einfacher als die von Locomobilen ist, so kommen sie bedeutend billiger als letztere zu stehen. Sie empfehlen sich deßhalb nicht bloß für den Gewerbebetrieb, sondern auch für die Landwirthschaft überall da, wo der Aufstellungsort der Maschine nicht oft gewechselt zu werden braucht.

Wenn wir es unternehmen, die Construction der in Rede stehenden, allgemein bekannten Dampfmaschinen hier näher zu besprechen, so wird sich dieß dadurch rechtfertigen, daß die oben genannte Fabrik diesen wichtigen, bisher noch wenig cultivirten Zweig des Maschinenbaues seit etwa einem Jahre zu einer Specialität im wahren Sinne des Wortes gemacht, und durch Anwendung aller geistigen und materiellen Mittel diese Maschinen zu einer Vollkommenheit gebracht hat, wie solche für die betreffende Anwendung nur zu sehr zu wünschen ist. Die Maschinen sind mit Rücksicht auf ihre möglichst billige Anwendung für den Gewerbebetrieb so construirt: daß sie mit jedem, auch dem schlechtesten Brennmaterial geheizt und von jedem Arbeiter mit gesundem Menschenverstande in leichtester |330| Weise bedient werden können, und daß sie ferner, trotz ihrer geringen Kraftstärke, einen möglichst großen Nutzeffect zu liesern im Stande sind.

Die Fabrik ist bis jetzt auf die Herstellung von 5 verschiedenen Größen solcher Maschinen – nämlich für einpferdige, 2–3pferdige, 4–5pferdige, 7–8pferdige und 10pferdige Maschinen – eingerichtet, deren Details fast gleiche Construction zeigen, wogegen die allgemeine Anordnung derselben verschieden ist. Wir wollen die speciellere Anordnung einer Maschine mittlerer Größe, einer 4–5 pferdigen, zunächst vorführen und dann auch auf die allgemeine Anordnung der anderen Maschinen aufmerksam machen.

Die 4–5 pferdige Maschine ist in den Fig. 1, 2, 3 u. 4 in 1/12 der natürlichen Größe dargestellt. Fig. 1 ist die Vorderansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 ein verticaler, der letzten Ansicht entsprechender Durchschnitt, und Fig. 4 ein horizontaler Durchschnitt nach der Linie xy der Fig. 3.

Der Feuerraum wird äußerlich durch ein Gußstück A gebildet, welches auch die Feueröffnung B, die Schornsteinöffnung C, die Lufteintrittsöffnung E, sowie die kreissegmentförmige Oeffnung D für den Rost enthält, welche Oeffnung durch den Steg F gebildet wird. Der innere Mantel des Körpers A wird bis zum Steg F mit Chamottesteinen a ausgemauert, so zwar, daß eine kleine Luftschicht zwischen diesem Mauerwerk und jenem Mantel bleibt. Diesem Mauerwerk schließt sich der auf dem Steg F ruhende, ebenfalls aus Chamottesteinen bestehende Körper G an. Die segmentförmige Oeffnung D nimmt einen Rahmen auf, welcher die Roststäbe b trägt und der um zwei Punkte c drehbar ist. Vorn wird derselbe gewöhnlich durch den um c¹ drehbaren Steg d unterstützt, welcher, wenn er in der Richtung des Pfeiles umgestoßen wird, den Rost abwärts fallen läßt, um das Feuer sofort zum Erlöschen zu bringen. Der Zug des Feuers wird mittelst der Klappe f regulirt, welche dem Feuermann stets zur Hand ist, und kann dieselbe durch eine leichte daran angebrachte Vorrichtung in jede beliebige Lage gebracht, sowie auch ganz geschlossen werden.

Die erwähnte Chamottefütterung, welche man bei Maschinen ähnlicher Art nicht, wohl aber bei allen stationären Maschinen findet, hat den Zweck, einen möglichst heißen Feuerraum zu bilden und jede schädliche Ausstrahlung von Wärme an dieser Stelle zu verhindern. Durch dieselbe wird bewirkt, daß einerseits neue Aufschüttungen das Feuer wenig stören und andererseits auch das schlechteste Brennmaterial, wie Lohe, Sägespäne u.s.w. für die Feuerung verwendet werden können.

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Die Feuerbüchse H, der Körper nämlich, von dem aus die Wärme an das Wasser im Kessel übertragen wird, ist im Zusammenhange mit dem Kessel J auf das Gußstück A aufgestellt. Eine Anzahl schmiedeeiserner, oben offener, unten geschlossener Röhren g hängt in die Feuerbüchse hinein, so daß das Innere derselben mit dem Kessel communicirt. Schwächere, an beiden Enden offene Röhren h sind in die Röhren g hineingestellt, und ragen mit ihren oberen trompetenförmigen Enden aus der Feuerbüchse in den Wasserraum. Die schmiedeeisernen Röhren g sind dem Feuer direct ausgesetzt; um aber auch alle anderen Theile der Feuerbüchse in Berührung mit der Feuerluft zu bringen und die Wärme überhaupt aus derselben nicht zu schnell entweichen zu lassen, ist die schon erwähnte Zunge G angeordnet, wodurch die Feuerluft sich erst abwärts wenden muß, um in den Schornstein zu gelangen. Die Anordnung der erwähnten Röhren, welche für diese Maschinen von besonderer Wichtigkeit sind, hat einen doppelten Zweck: einerseits nämlich den, die Verdampfungsfähigkeit des Kessels so groß als möglich zu machen, und andererseits den, das Ansetzen von Kesselstein in den Röhren zu verhindern. Beides wird durch die Röhren h erreicht, welche eine sehr lebhafte Circulation des Wassers herbeiführen. Da nämlich die den schmiedeeisernen Röhren g zunächst liegenden Wassertheilchen am stärksten erwärmt, also auch am schnellsten verdampft werden, steigen sie in Folge ihres geringeren specifischen Gewichtes empor, während das kältere Wasser in den kleineren Röhren h niedersinkt; es findet also auch stetig eine Aufwärtsbewegung des Wassers in den ringförmigen Theilen der Röhren statt.

Die angegebene Wirksamkeit der Röhrchen h hat sich in der Praxis vollkommen bewährt. Zum Ingangbringen einer Maschine sind etwa 15–20 Minuten erforderlich und eine Vergrößerung der Dampfspannung von 3 Pfund kann in einer Minute erzielt werden. Das Innere der schmiedeeisernen Röhren bleibt von Kesselstein ganz frei, und sammelt sich derselbe besonders auf der Deckplatte der Feuerbüchse, von wo er leicht vom Mannloche aus fortgeschafft werden kann, und am Boden des Kessels, von wo er durch Abblasen entfernt wird. Dieß hat sich bei einer der ersten derartigen Maschinen constatirt, welche bereits über ein Jahr lang in Thätigkeit ist. Die schmiedeeisernen Röhren sind übrigens in einem englischen Werke mittelst Patentschweißung in solidester Weise hergestellt, und so in dem Deckel der Feuerbüchse befestigt, daß ein Auswechseln sehr leicht erfolgen kann.95)

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Der Kessel J bietet in seiner Construction nichts Eigenthümliches dar. Mannloch und Sicherheitsventil sind auf dem Deckel desselben angeordnet, wogegen die Speisepumpe am unteren Theile desselben unter Aufsicht des Heizers sich befindet. Zur Abhaltung der aus der Dampfspannung entstehenden Drucke ist der Deckel des Kessels und derjenige der Feuerbüchse mittelst in Fig. 3 sichtbarer Spannbolzen verbunden. Derselbe ist übrigens, wie auch der Dampfcylinder, mit einem Holzmantel umgeben, und der Wasserstandszeiger mit Probirhähnen und Manometer ist über der Feuerthür angeordnet. Der Schornstein beginnt mit einem Gußstück L, welches sich einerseits dem Gußstück A anschließt und andererseits auf dem Fundamente der Maschine steht. Auf einem Ansatze des Stückes L setzt sich der Blechschornstein. Steht ein gemauertes Rauchrohr zur Verfügung, so kann natürlich der Blechschornstein fortfallen, und die Feuerluft durch ein an A anzusetzendes Rohr gleich in dieses geleitet werden.

Bei der Anordnung der an dem Kessel befindlichen Maschinentheile ist darauf Rücksicht genommen, daß einerseits die ganze Maschine die möglich größte Stabilität erhält, andererseits die Ausdehnung, welche der Kessel durch die Wärme erfährt, keine schädlichen Spannungen auf die betreffenden Maschinentheile hervorbringen kann, endlich auch die Lager der Hauptwelle von dem Kessel nicht erwärmt werden können.

Die Betriebswelle unserer Maschine, welche aus Gußstahl hergestellt und mit dem unteren Theile des Kessels in Verbindung gesetzt ist, wird zu den beregten Zwecken in folgender Weise gelagert. An dem Kessel ist ein schmiedeeiserner Bügel M angenietet, und an diesem sind die Lager K für die Welle angeschraubt. Die Welle trägt an dem einen Ende das Schwungrad, welches zugleich Betriebsriemscheibe ist, an dem anderen Ende aber eine kleine Kubelwarze, welche mittelst Lenkstange die Speisepumpe bewegt. Außerdem befindet sich auf dieser Welle eine kleine Riemscheibe l zur Bewegung des Regulators, und ein Excentric m für den Vertheilungsschieber des Dampfes.

Die Geradführung und der Cylinder befinden sich auf einer gemeinschaftlichen Grundplatte N. Die erstere ist in einfachster Weise construirt, indem nämlich die Führungsstelle des Kreuzkopfes schwalbenschwanzförmig gestaltet ist, und zwischen verstellbaren Prismen n sich bewegt. Der im Cylinder gehende Kolben der Maschine ist nach Art des Ramsbottom'schen Kolbens96) mit vier Stahlringen construirt; letzterer zeichnet sich durch Einfachheit aus und hat sich auch bei diesen Maschinen trefflich bewährt.

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Der Regulator P ist über dem Cylinder aufgestellt und nach Art des Porter'schen Regulators97) construirt. Die Lager der Regulatorwelle befinden sich in einem kleinen Gehäuse Q, woselbst auch die Uebertragung der Bewegung durch Kegelräder von der Riemscheibe p, die von der Hauptwelle aus bewegt wird, stattfindet. Der Regulator setzt bei Hebung oder Senkung der Kugeln durch den Hebel q ein in dem Cylinder R befindliches Glockenventil in Thätigkeit. Der Cylinder R, welcher auf dem Schieberkasten sitzt, steht durch das Rohr S mit dem Kessel in Verbindung und an ihm befindet sich auch das Dampfabsperrventil T, welches mittelst einer Zugkette bequem von unten gehandhabt werden kann. Das Rohr r führt den gebrauchten Dampf von der Maschine ab.

Die Expansion kann bei dieser Maschine je nach dem Kraftbedarf verändert werden. Als Vorrichtung dazu ist hier diejenige gewählt, bei welcher der Expansionsschieber von dem Vertheilungsschieber zeitweise mitgenommen, dann aber durch eine excentrische Scheibe festgehalten wird, während diese Scheibe für die verschiedenen Expansionsgrade durch Drehung verstellt werden kann. Diese Verstellung findet bei unserer Maschine durch eine Kurbel s (Fig. 1) statt, während die entsprechenden Expansionsgrade auf dem Bogen t vorgezeichnet sind. Die Expansionsgrade, welche durch einfache Verstellung der Kurbel erreicht werden können, sind: 1/8, 1/4, 1/3, 3/8 und 1; letzterer Grad wird nämlich beim Anlassen der Maschine benutzt.

Die einpferdigen Maschinen weichen in der Construction von der beschriebenen Maschine durch Folgendes ab: Die Feuerfläche wird hier nur durch die Röhren und den Deckel der Feuerbüchse gebildet, während die verticale Begrenzung derselben durch Fortführung des mit Chamottefütterung versehenen Gußstückes (A) gebildet ist. Der eigentliche Kessel ist auf dem erwähnten Deckel befestigt. Sämmtliche Maschinentheile befinden sich hier an einer Grundplatte, welche an dem erwähnten cylindrischen Gußstück (A) angebolzt ist, was hier geschehen konnte, da letzteres beim Betrieb kalt bleibt. Auch diese Maschinen arbeiten mit Expansion, jedoch nur mit einem einzigen Schieber, welcher so geformt und gestellt ist, daß dadurch das für die Praxis mögliche Maximum der Expansion erreicht wird. Der Regulator ist fortgelassen und wird nur auf besonderen Wunsch geliefert.

Die 2–3pferdigen Maschinen sind in Bezug auf Feuerung, Feuerbüchse und Kessel ebenso wie die beschriebene Maschine gestaltet; |334| wegen der geringen Höhe des Kessels konnten jedoch auch hier noch die sämmtlichen Maschinentheile an einer einzigen Grundplatte befestigt werden, welche an dem Kessel angebolzt ist. In Bezug auf Expansion und Regulator gilt dasselbe, was bei der einpferdigen Maschine gesagt wurde.

Die 7–8pferdigen Maschinen weichen in Bezug auf Feuerung, Feuerbüchse, Kessel und Anbringung der Maschinentheile an dem Kessel von der specieller beschriebenen Maschine nicht ab; auch gilt dasselbe von der Expansion der Maschine. Sie unterscheiden sich nur dadurch von der beschriebenen Maschine, daß die Hauptwelle mit zwei Schwungrädern versehen ist, und daß dieselbe den Regulator direct, und zwar mittelst Frictionsrädern treibt.

Die 10pferdigen Maschinen sind besonders mit Rücksicht der Anwendung beim Bergwerksbetrieb construirt, wo einerseits bequeme Verwendung von Gruskohlen und andererseits Umsteuerung der Maschinen nothwendig wird. Im Allgemeinen bildet diese Maschine schon mehr einen Uebergang zu den stationären Maschinen, indem der eigentliche Feuerraum hier ganz aus Mauerwerk gebildet und so auch zur Aufnahme eines Treppenrostes geeignet ist. Auf dieses Mauerwerk setzt sich die Feuerbüchse, welche die Röhren enthält, und der Kessel. Zur Aufnahme der auch hier aus einem Stück bestehenden Grundplatte, mit welcher sämmtliche Maschinentheile verbunden sind, sind hier an den Kessel drei schmiedeeiserne Bügel (ähnlich dem Bügel M in Fig. 1 und 4) genietet, welche jenes Gußstück in der Art aufnehmen, daß eine relative Bewegung zwischen ihm und dem Kessel stattfinden kann. Während die bisher erwähnten Maschinen in Bezug auf ihre Geradführung am vortheilhaftesten nach einer bestimmten Richtung (in Fig. 1 angegeben) arbeiten, ist diese für Umsteuerung eingerichtet und dem entsprechend auch Geradführung und Expansionsvorrichtung verändert worden. Der Regulator wird auch hier, wie bei der 7–8pferdigen Maschine, direct von der Hauptwelle mittelst Frictionsrädern getrieben.

Die Fabrik gedenkt sich in nächster Zeit auch noch für die Herstellung von zwei stärkeren Maschinenarten, nämlich für 12–14- und 16–20pferdige Maschinen einzurichten, welche nach gleichen Principien wie die bisherigen, aber mit je zwei Cylindern gebaut werden sollen. Wir geben zur Uebersicht die Hauptdimensionen und Preise der erwähnten Maschinen in einer Tabelle, und fügen der Vollständigkeit halber dieselben Daten auch für die letzterwähnten Maschinen bei.

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Textabbildung Bd. 185, S. 335

Vorwärmer werden bei Maschinen der in Rede stehenden Art nicht immer erforderlich seyn, da die Wärme des abgehenden Dampfes sich in vielen Fällen wird nützlicher zu anderen Zwecken benutzen lassen. Ist dieß nicht der Fall, so können bei Anbringung eines Vorwärmers in Bezug auf den Aufstellungsort der Maschine zwei Fälle eintreten: es kann dieser nämlich oft gewechselt werden müssen, oder nicht.

Im ersten Falle empfiehlt es sich, den Vorwärmer mit der Maschine zu verbinden, und wird dann für denselben folgende Construction angewendet: Das Steigrohr der Speisepumpe mündet in ein mit der Achse der Maschine paralleles Kupferrohr, das in den Kessel mündet und durch welches das Wasser getrieben wird. Das Kupferrohr ist von einem zweiten Rohr umgeben, und in den von beiden Rohren gebildeten ringförmigen Raum geht der abgehende Dampf der Maschine. Zwei von dem äußeren Rohre abgehende Rohre für den Dampf und das condensirte Wasser sind selbstverständlich vorhanden.98)

Ist die Maschine als stationäre Maschine in Anwendung, so empfiehlt es sich mehr, den Vorwärmer in der Nähe der Maschine besonders aufzustellen, wobei dann die Handpumpe, außer ihrem besonderen Zweck, zum continuirlichen Speisen des Kessels mit warmem Wasser benutzt werden kann. Der Vorwärmer hat dann folgende Construction:

|336| Textabbildung Bd. 185, S. 336

Der Nutzeffect der in Rede stehenden Maschinen ist zwar durch correcte Versuche noch nicht festgestellt worden, jedoch hat sich bei mehreren Maschinen mittlerer Stärke als sicher herausgestellt, daß sie leer, bei normaler Geschwindigkeit, mit 5 Pfund Ueberdruck im Kessel arbeiten; und dieß möchte einstweilen, anderen Resultaten gegenüber, Zeugniß genug davon geben, daß die Maschinen sowohl in jeder Beziehung vortheilhaft construirt als auch sehr gut gearbeitet sind.

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Das Princip, nach welchem der Kessel construirt ist, ist das Field'sche, über welches in diesem Journal Bd. CLXXVII S. 258 ausführlich berichtet worden.

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Man sehe über denselben dieses Journal Bd. CXXXV S. 166.

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Man sehe über die Vortheile desselben dieses Journal Bd. CLXVII S. 323.

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Man sehe über einen ähnlichen Apparat dieses Journal Bd. CLIV S. 232.

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