Titel: Neuerungen an Dampfpumpen-Steuerungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1883, Band 250 (S. 1–5)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj250/ar250001

Neuerungen an Dampfpumpen-Steuerungen.

Patentklasse 14. Mit Abbildungen auf Tafel 1 und 5.

Die nachstehend aufgeführten Steuerungen für Dampfpumpen ohne Kurbelwelle sind theils solche, welche sich an die in D. p. J. 1882 244 * 173 besprochenen, hauptsächlich für kleinere Pumpen bestimmten Anordnungen anreihen, bei denen also am Ende jedes Kolbenhubes eine ruckweise Umstellung des Schiebers und immer volle Füllung stattfindet, theils solche für groſse Pumpen (Wasserhaltungsmaschinen, Wasserwerke u.s.w.) bestimmte, welche mit Expansion arbeiten und in den vollkommensten Anordnungen auch selbstregulirend wirken.

Steuerung für volle Füllung.

Fig. 1 und 2 Taf. 1 zeigen eine Steuerung von F. Schulz in Berlin (* D. R. P. Nr. 20 677 vom 18. Mai 1882). Bei derselben sind zur Dampfvertheilung zwei doppelkolbenförmige, an den Cylinderenden liegende Schieber c und d benutzt, welche mittels eines Dampfsteuerkolbens e, mit dem beide verbunden sind, bewegt werden, während in der Regel ein in der Mitte liegender Schieber durch zwei Steuerkolben bewegt wird. Der Dampf wird durch einen Längskanal x (Fig. 2) in die Räume x1 (Fig. 1) hinter den Schiebern c und d eingeführt, so daſs er in der in Figur 1 gezeichneten Stellung der Theile durch h rechts in den Cylinder eintreten kann und den Hauptkolben k nach links treibt. Der vor k befindliche Dampf kann durch h1 und n1 in den Kanal y1, von welchem das Abdampfrohr y ausgeht, entweichen. Die Räume zwischen den Schiebern und dem Steuerkolben stehen einerseits durch den Kanal m1 andererseits durch die Bohrung o ebenfalls mit dem Auspuffe in Verbindung. Sobald nun der Kolben k an dem Kanäle m1 vorüber gegangen ist, dringt durch denselben der Hinterdampf zwischen c und e ein und stöſst, da e einen gröſseren Querschnitt als c hat, die Schieber nach rechts hinüber. Nach der Umstellung kann der zwischen c und e eingeschlossene Dampf durch Bohrung o1 entweichen. Diese Entlastung des Kolbens e darf jedoch nicht zu schnell vor sich gehen, da nach der Umsteuerung zunächst ein Theil des Hinterdampfes durch den Kanal m zwischen e und d eindringen wird und daher, wenn die andere Seite von e sehr schnell entlastet würde, die Schieber |2| sofort zurückgeschleudert oder doch an der Vollendung ihres Hubes verhindert würden. Es müssen also die Bohrungen o und o1 jedenfalls sehr eng sein. Um Klemmungen zu vermeiden, ist e mit c und d durch Gelenke g verbunden. Ein Vortheil dieser Steuerung ist, daſs die Dampfkanäle kurz ausfallen.

Statt die Steuerkolben durch Dampf zu bewegen, wendet A. Nathan in London (* D. R. P. Nr. 18239 vom 27. September 1881) bei der in Fig. 3 bis 5 Taf. 1 dargestellten Construction gepreſste Luft hierzu an. Die Umstellungsbewegung der beiden mit einander fest verbundenen Muschelschieber ist hier mit der Kolbenbewegung jeweils gleichgerichtet, zu welchem Zwecke statt der gewöhnlichen mittleren Ausströmungsöffnung im Schieberspiegel zwei nach auſsen verlegte Kanäle vorhanden sind. Mit der Schieberstange steht ein Guſsstück j im festen Zusammenhange, welches an beiden Enden zu Cylindern ausgebildet ist. In diesen sind zwei mit einander starr verbundene Kolben h frei beweglich, auf welche am Ende des Kolbenhubes ein auf der Hauptkolbenstange befestigter, auf der Stange c geführter und mit verstellbaren Anstoſsscheiben r versehener Arm d einwirkt. Derselbe stöſst, wenn der Dampfkolben nahezu seinen Lauf vollendet hat, einen der Kolben h in seinen Cylinder hinein, während das Guſsstück durch eine Sperrklinke a festgehalten ist. Es wird daher in diesem Cylinder die Luft zusammengepreſst – in den anderen Cylinder kann durch einen Schlitz l (Fig. 4) die Luft eindringen –, bis bei der Weiterbewegung des Dampfkolbens die Klinke a durch eine gleichfalls an d befestigte, verstellbare Rolle ausgehoben wird. Die eingepreſste Luft treibt darauf das Guſsstück j vor, wodurch die Umstellung der Schieber bewirkt wird. Zur Hubbegrenzung dienen die auf der Schieberstange befindlichen Bunde k. Durch Verstellung der Anstoſsscheiben r kann der Grad der Luftcompression dem Schieberwiderstande angepaſst werden. Die Steuerkolben u.s.w. sind hier bequem zugänglich.

Die in Fig. 8 Taf. 1 abgebildete Steuerung von Ch. Roux in Paris (* D. R. P. Nr. 18337 vom 1. December 1881) ist mit Vorsteuerkolben C versehen, welcher den Kolben B steuert und durch den Dampfkolben A selbst gesteuert wird. Beide Kolben B und C wirken als dreifache Muschelschieber- die äuſseren Höhlungen verbinden abwechselnd einen der Kanäle c und c1 bezieh. d und d1 mit einem der Dampfeinströmungskanäle ab und a1b1, welche sowohl mit dem Steuercylinder wie mit dem Vorsteuercylinder in Verbindung stehen, und die mittleren Höhlungen verbinden abwechselnd den anderen der Kanäle c und c1 bezieh. d und d1 mit dem Ausströmkanale o. In der gezeichneten Stellung kann also der frische Dampf auf die rechte Seite des Steuerkolbens B wie auch des Dampfkolbens A gelangen. Ersterer wird dadurch in der dargestellten Lage festgehalten; letzterer bewegt sich nach links. Nahe am Ende des Hubes wird die Oeffnung e, von welcher ein Kanal auf die linke Seite des Vorsteuerkolbens C führt, für den Hinterdampf frei; der Kolben C |3| wird in Folge dessen nach rechts gedrängt, wodurch dann auch der Kolben B zu der gleichen Bewegung genöthigt wird. Nach der Umstellung von B steht die Oeffnung e durch d1 mit dem Ausströmungskanale o in Verbindung, die linke Seite von C wird daher auch gleich darauf wieder entlastet werden; doch ist ein Rückschlag des Kolbens C hier nicht zu befürchten. – Die Steuerung soll namentlich auch für Wassermesser benutzt werden.

Wie aus der Figur 8 ersichtlich, ist die Gesammtanordnung dieser Pumpe von Boux äuſserst gedrängt. An den Dampfcylinder schlieſsen sich beiderseits die einfach wirkenden Pumpencylinder direkt an. Der Dampfkolben A mit seinen zwei Liderungskörpern bildet mit den gleichfalls geliderten Pumpenkolben ein Stück, so daſs Kolbenstangen und Stopfbüchsen fortfallen. Die Pumpenventile sind in den zu je einem Doppelkasten ausgebildeten Deckeln an einem Stücke angebracht. Ihre horizontale bezieh. geneigte Lage erscheint allerdings rücksichtlich der Erhaltung eines dichten Abschlusses nicht zweckmäſsig. Um die Abkühlung des Dampfcylinders und Kolbens etwas zu vermindern, wird der Abdampf aus dem Kanäle o zunächst in den Dampfcylinder zwischen die beiden Kolbenkörper geleitet, um sowohl durch Oeffnungen f in den Hohlraum des Kolbens A, als auch durch g in einen den Dampfcylinder umgebenden Mantel und durch Oeffnungen h in die die Pumpencylinder umgebenden Räume zu strömen, ehe er durch einen seitlichen Kanal entweicht. Es mag dahin gestellt bleiben, ob die Heizung durch Abdampf in diesem Falle vortheilhaft ist; aus dem Räume zwischen den beiden Kolbenkörpern würde er jedenfalls besser fortbleiben.

Leinhaas und Hülsenberg in Freiburg, Sachsen (* D. R. P. Nr. 18495 vom 1. November 1881) wenden ebenfalls einen Vorsteuerkolben an, welcher aber nur in einer Richtung durch den Dampfdruck, in der anderen dagegen mittels einer Knagge durch Anstoſs des Hauptkolbens bewegt wird. Fig. 6 und 7 Taf. 1 veranschaulichen die betreffende Einrichtung. Die den Schieber zwischen sich fassenden Steuerkolben b, b1 werden nach bekannter Weise dadurch bewegt, daſs die Räume hinter denselben, welche durch enge Bohrungen d, d1 stets mit dem Mittelraume des Schieberkastens communiciren, durch den Vorsteuerkolben x abwechselnd mit dem Ausströmkanale h in Verbindung gebracht werden. Der linke Theil des Vorsteuerkolbens ist dicker als der rechte Theil und mit zwei Ringnuthen r und r1 versehen. Von r aus führt eine Längsbohrung in den Raum o hinter den Kolben x, durch welche dieser Raum, wenn x nach links gerückt ist, mit dem in den Cylinder führenden Kanäle i in Verbindung tritt. Die Nuth r1 dient dazu, die hinter die Steuerkolben b führenden Kanäle ef und e1f1 abwechselnd mit h zu verbinden. Ist der Dampfkolben, wie gezeichnet, am Ende seines Hubes rechts angekommen, so stöſst er gegen die Knagge z und drückt durch diese den Kolben x nach links hinüber, so daſs ef durch r1 mit h verbunden, die linke Seite |4| des Steuerkolbens b also entlastet wird, vorausgesetzt, daſs durch ef mehr Dampf entweichen kann., als durch den Kanal d sofort nachströmt. In Folge dessen werden dann die Kolben b, b1 sammt dem Schieber gleichfalls nach links hinübergedrängt, worauf Dampfein- und Ausströmung wechseln und der Hauptkolben seine Bewegung umkehrt. Nahe am Ende des Hubes links wird die Schieberumstellung dadurch bewirkt, daſs der Hinterdampf durch den Kanal i in den Raum o eindringt und den Vorsteuerkolben wieder nach rechts wirft.

Hinsichtlich der Sicherheit der Wirkungsweise ist folgendes zu beachten: Wenn der Dampfkolben den Kolben x in die äuſserste Stellung links gedrängt hat, wird ein Theil des Hinterdampfes durch i in den Raum o eindringen. Es ist also zunächst jedenfalls ein Ueberdruck vorhanden, welcher den Kolben x wieder nach rechts zu treiben strebt. Gleich darauf ist aber auch der Schieber nach links gerückt, so daſs der Dampf auf der linken Seite des Hauptkolbens, also auch aus dem Räume o entweichen kann, und es wird der Kolben x durch den Hauptkolben im Allgemeinen stets so lange festgehalten werden, bis die linke Seite von x genügend entlastet ist. Die Umstellung der Steuerung nach links erscheint also gesichert, nicht so die nach rechts. Wenn der Hauptkolben bei seiner Bewegung nach links an der Mündung des Kanales i vorübergegangen und ein Theil des Hinterdampfes durch t, die Ringnuth r und die nach o führende Längsbohrung in o eingedrungen ist, so wird auch gleich darauf der Kanal i durch den Kolben x selbst wieder abgesperrt, so daſs die Weiterbewegung von x durch die Expansion des in o eingeschlossenen Dampfes bewirkt werden muſs. Da nun auf der rechten Seite von x zunächst noch der volle Dampfdruck lastet, so erscheint es nicht unmöglich, daſs der Kolben x sofort wieder nach links zurückgestoſsen wird, ehe seine rechte Seite entlastet ist. Um dies zu vermeiden, darf der Kanal i nicht zu eng sein und nicht zu früh abgesperrt werden; ferner muſs der an der Uebergangsstelle vom gröſseren zum kleineren Querschnitte von x vorhandene Ringraum stets mit dem Abdampfrohre in Verbindung sein, damit in demselben kein Ueberdruck eintreten kann, und endlich muſs eine jeweils recht schnell eintretende, möglichst vollständige Entlastung der Kolben b, b1 erstrebt und ihre Masse gering genommen werden.

Bei einer anderen Anordnung ist der Kanal i mit dem linken Cylinderkanale c unter Einschaltung eines Rückschlagventils verbunden, so daſs bei der Umsteuerung nach rechts, sobald der Schieber den Kanal c ein wenig geöffnet hat, der Dampf direkt aus dem Schieberkasten in den Raum o gelangen kann und daher während des ganzen Kolbenlaufes nach rechts auch den Vorsteuerkolben x nach rechts gedrückt hält. Hat also ein Zurückweichen von x nicht stattgefunden, ehe c geöffnet wird, so kann es überhaupt nicht mehr eintreten und der regelmäſsige Gang der Steuerung ist dann gesichert.

|5|

Die Umsteuerbewegung wird unterstützt durch die von Leinhaas und Hülsenberg benutzte, in Fig. 10 Taf. 1 abgebildete Condensationsvorrichtung, welche in das Saugrohr der Pumpe eingeschaltet wird. Der Abdampf tritt hier bei c ein und strömt, so lange das Doppelventil ee1 die gezeichnete Lage hat, durch den Stutzen d ins Freie ab. Sobald aber das angesaugte, durch a1 aufsteigende Wasser das Ventil f aufstöſst, wird zugleich durch eine Hebelverbindung das Doppelventil niedergedrückt, e geschlossen und e1 geöffnet. Der Abdampf strömt dann in den Ringraum g und aus diesem durch einen engen Ringspalt h in den Raum h1, in welchem das oben über einen Wulst flieſsende Wasser gleichfalls niederstürzt. Durch den schräg aufsteigenden Stutzen m gelangt dasselbe, nachdem es den Abdampf aufgenommen hat, dann zur Pumpe. Die in dem Condensator sich ansammelnde Luft entweicht durch den kleinen Kanal n ebenfalls in die Pumpe. Der gleichzeitige Schluſs der Ventile f und e1 wird durch in die Zugstange z eingeschaltete Federn gesichert. Die Vorderdampfspannung hängt hiernach wie bei allen den bekannten Einrichtungen, bei welchen der Abdampf durch den Saugstrahl der Pumpe aufgenommen wird, von der Saughöhe bis zum Condensator ab. Beträgt dieselbe z.B. 6m, so wird die Vorderdampfspannung etwa 0at,4 sein. Der Condensator wird daher möglichst hoch, mindestens neben der Pumpe aufzustellen sein. Durch Belastung des Ventiles f kann man die Abdampfspannung bis auf ein bestimmtes geringstes Maſs herabziehen. Neu ist an der Vorrichtung hauptsächlich die selbstthätige Anstell- und Abstellvorrichtung.

Sehr zweckmäſsig ist für Dampfpumpen ohne Kurbelwelle die Anordnung als Zwillingsmaschine, wie sie in Amerika unter dem Namen „Duplex Engine“ vielfach gebaut wird. Die bekannte Firma H. R. Worthington in New-York wendet das Zwillingssystem schon für kleinere Pumpen, wie sie in Brauereien u.s.w. gebraucht werden, an. Bei diesen wird dann der Schieber der einen Maschine von der Kolbenstange der anderen aus mittels eines Hebels bewegt. Hierdurch sind allerdings nur volle Füllungen zu erzielen; dafür ergeben sich aber an jedem Hubende Pausen, welche je nach den Schieberdeckungen kürzer oder länger ausfallen, und man erhält einen auſserordentlich ruhigen, ganz stoſsfreien Gang der Maschine, auch bei gröſseren Geschwindigkeiten, und dazu einen sehr gleichmäſsigen Wasserausfluſs.

(Schluſs folgt.)

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