Titel: Ehrhardt und Sehmer's Schleppschiebersteurerung.
Autor: Ehrhardt,
Sehmer,
Fundstelle: 1880, Band 235 (S. 93–96)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj235/ar235041

Schleppschieber-Steuerung von Ehrhardt und Sehmer in Malstadt-Saarbrücken.

Mit Abbildungen auf Tafel 9.

Das Wesen dieses auf Taf. 9 in Fig. 1 und 2 dargestellten Schiebers1) kann dahin erklärt werden, daſs ein Trick'scher Kanalschieber in zwei Theile zerlegt ist, von denen jeder einen vollständigen Muschelschieber bildet. Der innere Schieber überdeckt den Ausströmungskanal und besorgt nur die Dampfausströmung. Der äuſsere Schieber überdeckt den innern vollständig ringsum, wird durch Excenter oder Coulisse angetrieben und vermittelt nur die Dampfeinströmung. Der äuſsere Dampf-Einlaſsschieber ist daher direct gesteuert, der innere Auslaſsschieber wird nur zeitweise durch den ersteren mitgeschleppt (Verschleppung v), wobei zwischen Einlaſs- und Auslaſsschieber stets ein freier Zwischenraum bleibt, daher die Doppeleinströmung genau so stattfindet wie beim Trick'schen Schieber.

Das Diagramm für die Ehrhardt-Sehmer'sche Schleppschiebersteuerung ist in Fig. 3 für halbe Cylinderfüllungen dargestellt. Es construirt sich für den Dampfeinlaſs wie das Diagramm des gewöhnlichen Schiebers. Die innere Deckung i wird jedoch nicht direct von o aus als Kreis aufgetragen, sondern abwechselnd in positivem und negativem Sinne zum Halbmesser eines Kreises o s, dessen Radius selbst gleich der Verschleppungsgröſse v ist. Nachdem die innere Deckung zu dieser Verschleppung sich summirt, um den Beginn des Dampfaustrittes zu verzögern, sich dagegen von derselben subtrahirt hinsichtlich der Beendigung des Dampfaustrittes, so gibt der negative Theil eines Kreises vom Halbmesser v + i den Beginn des Dampfaustrittes und die negative Hälfte eines Kreises vom Radius v – i die Beendigung des Dampfaustrittes.

Die Ehrhardt-Sehmer'sche Schieberanordnung gewährt gegenüber der von Trick so mäſsige Voreilung des Dampfaustrittes und so mäſsige Compression, daſs dieselbe offenbar noch für viel geringere Füllungsgrade als 50 Proc. verwendbar wird.

Die ganz vorzüglichen Eigenschaften der neuen Schieberanordnung ergeben sich unzweifelhaft bei Betrachtung der Diagramme (vgl. Fig. 4).

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Der Schieber ist durch eine Umsteuerungscoulisse, welche constantes lineares Voreilen des Schiebers gibt, gesteuert gedacht und es sind die Diagramme für drei verschiedene Füllungsgrade, also für drei verschiedene Stellungen der Coulisse verzeichnet.

Für die Coulissenstellung „Grad 2“ erfolgt die Absperrung des Dampfzuflusses schon bei 20 Procent des Kolbenlaufes.

Der punktirte Kreis gibt diejenige Weite der Oeffnung des Dampfzufluſskanales an, welche einer Dampfgeschwindigkeit von 47m entspricht. Der Punkt, in welchem der Schieberkreis diesen Kreis durchschneidet, bezeichnet den Moment, wo die Dampfgeschwindigkeit über 47m wächst, von welchem an Druckverminderung durch Drosselung, also ein Einsinken der Druckcurve des Indicatordiagrammes zu erwarten ist. Zur Zeit des wirklichen Dampfabschlusses wird die Indicatorcurve schon so eingesunken sein, daſs sie vollständig in der Expansionscurve liegt und das Diagramm den Eindruck machen wird, als ob der Dampfabschluſs schon viel früher, spätestens bei 15 Procent des Kolbenlaufes, stattgefunden hätte.

Das Diagramm des „2. Grades“ zeigt, daſs bis nahezu 10 Procent des Kolbenlaufes voller Dampfdruck im Cylinder herrschen wird. Von da ab beginnt Drosselung, welche bis 20 Procent des Hubes andauert, um nach erfolgtem Dampfabschluſs in die wirkliche Expansionsperiode überzugehen. Diese reine Expansionsperiode dauert bis 89 Procent des Kolbenhubes und erst 11 Proc. vor Beendigung desselben beginnt der Dampfaustritt, welcher 83 Proc. des Kolbenrücklaufes andauert. Dann beginnt die Compression auf 16 Procent des Hubes und Voreilung für frischen Dampfzufluſs auf 1 Procent des Hubes.

Der Ehrhardt-Sehmer'sche Schleppschieber gibt demnach bei 20 Proc. Füllung viel richtigere Dampfvertheilung als der Trick'sche Schieber selbst bei halber Füllung.

Die Dampfvertheilung durch den Ehrhardt-Sehmer'schen Schieber ist für mäſsig rasch laufende Maschinen (normal 2m Kolbengeschwindigkeit) eine vollkommene und hat gegenüber den vielgliedrigen Steuerungseinrichtungen den Vorzug der gröſsten Einfachheit und einer weitgehenden Verwendbarkeit für Betriebsdampfmaschinen, Locomotiven, Walzenzugsmaschinen, stationäre Maschinen mit Umsteuerung, Fördermaschinen u.a.

Ein weiterer Vorzug, der volle Beachtung verdient, bezieht sich auf Dichtheit dieses Schiebers. Der Einlaſsschieber umhüllt den Auslaſsschieber vollständig und schlieſst den vollgespannten Dampf des Schieberkastens zunächst ab von dem Durchlaſskanal. Die mittlere Dampfspannung in diesem Durchlaſskanal wird aber nur wenig höher sein als die mittlere Dampfspannung im Cylinder selber, und diese ist erheblich niedriger als die des Schieberkastens. Eine Undichtheit des Einlaſsschiebers läſst nie den Dampf direct entweichen, sondern arbeitend in den Cylinder strömen.

Der Auslaſskanal hingegen ist stets überdeckt und abgedichtet durch den Auslaſsschieber, dessen Form und Gröſse an sich schon groſse Dichtheit und Dauer erwarten läſst; derselbe hat nur die Druckdifferenz zwischen Durchlaſskanal und Auspuffkanal abzudichten und macht wesentlich kleinere Wege als der Einlaſsschieber. Dem Entweichen des Dampfes in Folge mangelnder Abdichtungen stellen sich |95| also zwei Schieberabdichtungen nach einander entgegen, so daſs schon aus diesem Grunde die Dampfverluste geringer ausfallen müssen als bei gewöhnlichen Schiebern; auſserdem kann bei starker Compression der Auslaſsschieber nie abgehoben und directer Dampfverlust bewirkt werden.

Die richtige Dampfvertheilung der Ehrhardt-Sehmer'schen Steuerung zeigen die Diagramme Fig. 5, abgenommen an der ersten, mit dieser Steuerung ausgeführten Betriebsmaschine von 200mm Durchmesser, 500 Hub bei etwa 100 Touren in der Minute.

Die Steuerung in Verbindung mit einfachem Excenterantrieb gibt fixe Expansion. Veränderliche Expansion kann durch Aenderung des Schieberhubes bei Einschaltung einer Coulisse o. dgl. erzielt werden.

Dasselbe Steuerungsprincip wurde von Ehrhardt und Sehmer für Ventilsteuerungen2) angewendet, welche unten ausführlicher besprochen sind.

Hinsichtlich der constructiven Ausführung sei noch erwähnt, daſs der unelastische Schlag des Schleppschiebers während der Arbeit zwar keinen praktischen Nachtheil mit sich bringt, jedoch lästig wird und durch entsprechende Detailconstruction behoben wurde. Für groſse Maschinen (Walzenzugsmaschinen) wurde der Schieber als entlasteter Kolbenschieber ausgeführt.

Die Anordnung des Verschleppungsmechanismus bei Ventilmaschinen ist in Fig. 6 bis 8 Taf. 9 dargestellt.

An Stelle der äuſseren und inneren Deckung des Schiebers treten hier todte Wege zwischen Ventilhebedaumen und den Anschlagflächen der Ventilspindelköpfe. Die Verschleppung wird bewirkt durch die lose drehbaren Hebel v, deren vordere Hebedaumen Nasen untergreifen, die seitlich an den Spindelköpfen der Auslaſsventile vorspringen. Das Gewicht g hängt an einem elastischen, durch kurze Zugstangen mit den Gegenenden der Verschleppungshebel verbundenen Balancier und ist so groſs, daſs es dem Eigengewicht der Auslaſsventile, vermehrt um das Gewicht der Spindel, Spindelköpfe und dem aufgesetzten Belastungsgewicht, das Gleichgewicht hält. So lange also die Wirkung des elastischen Gewichtsbalancier auf die Auslaſsventile nicht aufgehoben wird, können die Auslaſsventile nicht auf ihren Sitz zurücksinken. Dies wird aber geschehen, sobald der stellbare Mitnehmer a, der seitlich starr mit dem Hebedaumen des Einlaſsventiles verbunden ist, den Verschleppungshebel v untergreift und mitnimmt. Der elastische Balancier mit dem Gewichte g macht dabei nur schwingende Bewegungen, indem annähernd gleichzeitig ein Verschleppungshebel aufgeht, wenn der andere niedergeht. Die Gröſse der Verschleppung ist durch eine in dem Mitnehmer a angebrachte Stellschraube regulirbar.

Fig. 9 gibt ein Diagramm dieser Steuerung nach Zeuner, Fig. 10 dasselbe Diagramm in der Darstellung durch Ellipsen. Ohne die Verschleppung würde |96| der Abschluſs der Auslaſsventile längs der Linie ib stattfinden. Es gäbe dies bei 10 Proc. Füllung Compressionen auf 66 Procent des Kolbenrücklaufes, und bei 20 Proc. Füllung solche auf 55 Procent; derartige Compressionen sind absolut unbrauchbar. Durch die Verschleppung werden sie verlegt auf die Linie ms und auf 22 bezieh. 15 Proc. vermindert.

Fig. 10 zeigt auch, daſs sich die Verschleppungen bis in die Nähe des Punktes e vergröſsern und dadurch die Compressionen bis zu jeder praktisch wünschenswerthen Kleinheit bringen lassen. Es ist diese Eigenschaft von hoher Bedeutung für Fördermaschinen, deren Auslauf, d.h. die letzten 3 bis 4 Umdrehungen stets mit Nulllullungen (Mittelstellung der Steuercoulisse) stattfinden; dann gibt die Gerade vv die Wege der Steuerorgane. Die Verschleppung muſs besonders bei niedrigen Kesselspannungen sehr weit ausgedehnt werden, wenn die Compressionsspannung nicht höher werden soll als die Kesselspannung.

In Fig. 11 ist die Verschleppung dargestellt. Das Auslaſsventil bleibt in seiner höchsten Lage durch das Verschleppungsgewicht in der Schwebe; der niedergehende Ventilhebel durchläuft die Ellipsenstrecke am, während das Auslaſsventil entsprechend der horizontalen Geraden am1 geöffnet bleibt. Ist der Ventilhebel um die Gröſse der Verschleppung mm1 niedergegangen, so wird das Gegengewicht gehoben und das Auslaſsventil übereinstimmend mit dem Ventilhebel, d. i. im Sinne der Ellipsenstrecke mn, nach abwärts bewegt.

Die Ehrhardt-Sehmer'sche Schleppventilsteuerung ist in dem Saarbrückener Reviere für Reconstructionen gewöhnlicher Ventilmaschinen (mit Coulissen-Steuerung und Winkelhebel-Uebertragung) mehrfach in Verwendung gekommen.

Bezüglich der Diagramme und Betriebsresultate dieser Maschinen sei auf unsere Quelle3) (S. 97 ff. Taf. 19 Fig. D, E und F) verwiesen, worin die bemerkenswerthen Resultate, welche sich mit dem beschriebenen Schleppschieber, gegenüber gewöhnlichen Coulissensteuerungen, erreichen lassen, klar und ausführlich dargelegt sind.

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Vgl. * D. R. P. Nr. 6540 vom 19. Januar 1879 und Zusätze * Nr. 6801 vom 19. Januar 1879 sowie * Nr. 7371 vom 15. März 1879.

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Vgl. * D. R. P. Nr. 6745 vom 19. Januar 1879.

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A. Riedler: Dampfmaschinen. Bericht über die Weltausstellung in Paris 1878. Heft 9. (Wien 1879. Faesy und Frick.) Dieser gediegene Ausstellungsbericht verdient allgemeine Beachtung.

Die Red.

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