Titel: Neuerungen an rotirenden Maschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 253 (S. 1–12)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj253/ar253001

Neuerungen an rotirenden Maschinen.

Mit Abbildungen auf Tafel 1 und 5.

Unter rotirenden Maschinen werden hier Kurbelkapselwerke und Kapselräderwerke verstanden, wie sie als Pumpen (für tropfbare und gasförmige Flüssigkeiten), als Motoren (für Dampf, Druckluft, Explosionsgase, Druckwasser) und Flüssigkeitsmesser bekannt sind. Mit denselben hat sich der technische Erfindungsgeist der letzten 300 Jahre unausgesetzt beschäftigt, ohne daſs es selbst heute gelungen wäre, eine rotirende Maschine zu schaffen, welche der Dampfmaschine mit hin- und hergehender Kolbenbewegung den Rang ablaufen könnte. Vergleicht man die ungeheuren geistigen Anstrengungen, welche zur Lösung des Problems gemacht worden sind, und die dadurch erreichten Resultate, so muſs man daran zweifeln, daſs jemals eine als Dampfmotor brauchbare rotirende Maschine geschaffen wird. Das schlechte Ergebniſs mag zum groſsen Theile darin seinen Grund haben, daſs sich vorzugsweise Laien, für welche die Frage der rotirenden Maschine etwas ungemein Anziehendes zu haben scheint, mit Verbesserungen und Erfindungen solcher Maschinen beschäftigen. Ein groſser Theil dieser so genannten Erfinder hat aber keine Kenntniſs der schon vorhandenen Lösungen, ja man möchte sagen, er vermeidet es, sich dieselbe zu verschaffen, vielleicht weil ihm ein unbestimmtes Gefühl sagt, daſs er im Dunkeln fische und daſs das von ihm mit der findigsten Tüftelei aufgebaute Gebilde vor ihm schon Andere erdacht haben. Nur so ist es zu erklären, daſs in den Ansprüchen neuerer Patente oft nur nebensächliche Einzelheiten rotirender Maschinen geschützt sind, während zwischen den Zeilen der ganzen Patentbeschreibung zu lesen ist, daſs der Erfinder nicht allein die Einzelheiten, sondern auch das System der Maschine aus sich heraus erfunden und für neu angesehen hat. Dies tritt recht drastisch in den älteren Patentbeschreibungen hervor, wie sie in groſser Anzahl in diesem Journale wiedergegeben sind; dieselben beginnen fast immer mit der Erklärung des Erfinders, daſs die ganze Maschine etwas noch nie Dagewesenes sei. Bei genauerer Prüfung findet man aber meistentheils, daſs zum wenigsten |2| das System der Maschine, wenn nicht gar alle Einzelheiten zur Zeit der Erfindung bekannt waren. Wie wäre es sonst auch möglich, daſs in den Vereinigten Staaten Nordamerikas in letzterer Zeit jährlich über 50 Patente auf rotirende Maschinen ertheilt werden, so daſs die Zahl derselben sich bis auf weit über 1000 beläuft! Sind doch seit dem Bestehen des deutschen Patentamtes allein über 80 Patente auf Kurbelkapselwerke und 16 Patente auf Kapselräderwerke ertheilt worden. Die Zahl der zur Patentirung eingereichten, wegen mangelnder Neuheit aber zurückgewiesenen Patentanmeldungen ist dagegen mehr als 3 mal so groſs. (Im J. 1881/82 wurden nur 28, im J. 1882/83 42 Procent der angemeldeten rotirenden Maschinen patentirt.) Welchen Werth diese Patente aber haben, geht daraus hervor, daſs von diesen 80 Patenten auf Kurbelkapselwerke schon 61 (die meisten nach ganz kurzem Bestehen, bis zu Nr. 16914 alle Patente) wieder erloschen sind. In Wirklichkeit ist aber der Procentsatz der erloschenen Patente viel gröſser, als er nach diesen Zahlen zu sein scheint, da die nur 1 bis 2 Jahre bestehenden Patente noch nicht in Rechnung gezogen werden können. Von den 16 Patenten auf Kapselräderwerke sind dagegen erst 5 erloschen.

Die älteste Verwendung der rotirenden Maschinen ist die als Pumpe zum Fördern von Wasser. Als solche haben sie sich auch bis heute unter Umständen praktisch bewährt und eine gewisse Verbreitung gefunden; eine zahlreichere Verwendung haben sie jedoch zum Ansaugen und Fortdrücken von Luft und Gas gefunden. Die rotirende Maschine wurde jedoch erst dann Gegenstand so eifriger Grübeleien, als man versuchte, dieselbe als Motor für Dampf, Druckluft, später auch für Explosionsgase zu verwenden; sie scheint dazu ganz besonders geeignet, weil bei ihr keine Bewegungsumkehrung der bewegten Massen vorkommt, die Kraftäuſserung innerhalb des Arbeitsgehäuses direkt auf eine immer im gleichen Sinne sich drehende Welle übertragen wird und weil sie einen sehr kleinen Raum einnimmt – Eigenschaften, welche den bekannten Motoren mit hin- und hergehender Kolbenbewegung ganz und gar fehlen. Diesen Vortheilen steht jedoch gegenüber die Schwierigkeit der Dichtung der auf einander arbeitenden Theile, oder die bei einer einigermaſsen zuverlässigen Dichtung sich ergebenden beträchtlichen Reibungsverluste. Diese Mängel sind so groſs, daſs noch kein rotirender Motor auf die Dauer neben einem Kolbenmotor das Feld behauptet hat, es sei denn, die Menge des verbrauchten Dampfes falle nicht ins Gewicht. Anders ist es mit der oben erwähnten Verwendung der rotirenden Maschine als Pumpe für Flüssigkeiten oder Gas, oder als Wassersäulenmotor. Hier kommen dichtere Flüssigkeiten oder geringere Druckwirkungen vor, welchen sich die rotirenden Maschinen viel eher anpassen können. Von dem Werthe solcher Maschinen als Dampfmotoren erhält man besonders dann eine sehr geringe Meinung, wenn man Vergleichsversuche damit anstellt (vgl. z.B. 1875 216 * 390); sie sind dann trotz der für einen |3| Paradeversuch bestimmten sorgfältigsten Ausführung wahre Dampffresser. Kommt dann noch der unvermeidliche und meistens rasch fortschreitende Verschleiſs hinzu, so steigt der Dampfverbrauch bald ins Ungemessene.

Das Suchen nach einer brauchbaren rotirenden Maschine wurde in den letzten Jahren noch ganz besonders angefeuert durch das Bedürfniſs der Technik nach kleinen, wenig Raum einnehmenden, schnell gehenden Motoren zum Treiben von Schiffen und Elektrodynamomaschinen, für welche Zwecke gerade die rotirende Maschine wie geschaffen erscheint, da die Maschinenwelle ohne alle anderen Uebertragungsmechanismen direkt mit der Radwelle des Schiffes oder der Welle der elektrischen Maschine verbunden werden kann. Diese empfehlende Eigenschaft führte einen erfinderischen Kopf sogar dazu, die hin- und hergehende Bewegung der Kolben einer gewöhnlichen Dampfmaschine dadurch in eine rotirende zu verwandeln, daſs die Dampfmaschine mit einer Kolbenpumpe zu einer direkt wirkenden Dampfpumpe verbunden wurde und letztere ihr Druckwasser einer rotirenden Maschine zuführte (vgl. Outridge 1882 246 264).

Die rotirenden Maschinen werden, wie schon früher erwähnt worden ist, als Pumpe, Gebläse, Motor und Wassermesser benutzt. Damit soll aber keineswegs gesagt werden, daſs eine bestimmte rotirende Maschine allen Zwecken zugleich gerecht werden kann. Es ist klar, daſs eine zum Heben von Wasser construirte rotirende Pumpe ohne wesentliche Abänderungen, abgesehen von neu mit ihr zu verbindenden Mechanismen, in einen Wassersäulenmotor oder einen Wassermesser umgewandelt werden kann. Der Benutzung als Gebläse werden sich jedoch schon Schwierigkeiten in Bezug auf die Oekonomie des Betriebes entgegenstellen; hier fällt z.B., die Gröſse der schädlichen Räume, der Querschnitt der Einfluſs- und Ausfluſsöffnungen schon ganz erheblich ins Gewicht. Ganz und gar unthunlich wird aber die Verwendung der als solche ausgeführten rotirenden Pumpe als Dampf-, Druckluft- oder Gasmotor. Es ist deshalb oftmals unzutreffend, wenn man von einer bestimmten rotirenden Maschine sagt, sie lasse sich sowohl als Pumpe, Gebläse, Motor und Wassermesser benutzen; diese Maschinen werden meistentheils für eine ganz bestimmte Verwendung construirt und können dann ebenso wenig zu einem anderen Zwecke benutzt werden, wie eine doppelt wirkende Kolbenpumpe als Dampf- oder Gasmotor, oder eine Dampfmaschine mit Corliſssteuerung als Pumpe vortheilhaft dienen kann.

Das Dingler'sche Journal hat seit seinem Bestehen über das auf dem Gebiete der rotirenden Maschinen Erschienene fortlaufend berichtet, so daſs auf dieser Grundlage nur weiter Bericht zu erstatten ist. Vor Allem sollen hier die deutschen Patentschriften berücksichtigt werden, aber nur in so weit sie Neues und direkt mit den rotirenden Maschinen Zusammenhängendes bringen. Die verschiedenen Steuerungen, welche meistentheils den bekannten Kolbenmaschinen entnommen sind, müssen als zu weit gehend in der Besprechung hier übergangen werden. Es sei ferner noch |4| erwähnt, daſs der folgende Bericht nicht auf kinematischen, sondern lediglich auf praktischen Grundsätzen fuſst, um das Studium dessen zu erleichtern, was auf dem vorliegenden Gebiete schon vorhanden ist.

Eine der ältesten rotirenden Maschinen ist zweifellos die von Ramelli; sie ist von ihm als Pumpe schon im J. 1588 veröffentlicht (vgl. Reuleaux: Theoretische Kinematik, 1875 S. 361), seitdem unzählige Male wieder neu erfunden worden und hat zahllose Veränderungen erfahren. In ihrer einfachsten Form wird sie durch Fig. 1 Taf. 1 dargestellt. Innerhalb eines cylindrischen, an den beiden Kopfseiten durch Deckel geschlossenen Gehäuses A ist excentrisch eine Walze B angeordnet, so daſs sich A und B in einer Linie berühren und die Walzenwelle die beiden Gehäusedeckel in Stopfbüchsen durchdringt. In der Walze B ist ein Einschnitt, in welchem sich der Kolben C verschiebt. Angenommen, daſs C durch irgend welche, später noch zu erklärende Mittel mit der Gehäusewand in stetiger Berührung gehalten wird, so ist es klar, daſs, wenn bei a dicht neben der Berührungslinie von A und B irgend eine Betriebsflüssigkeit (z.B. Dampf, Luft, Explosionsgas oder Wasser) in das Gehäuse geleitet wird, dieses den Kolben C und damit auch die Walze B bezieh. deren Welle nach rechts herumdreht. Die rechts von C befindliche Betriebsflüssigkeit wird dabei durch b entfernt. Nimmt man umgekehrt an, die Walzenwelle werde durch eine äuſsere Kraft in demselben Sinne gedreht, so muſs bei a eine Saug-, bei b eine Druckwirkung entstehen. Im ersteren Falle wächst die während einer Umdrehung auf die Walzenwelle durch den Kolben C übertragene Kraftäuſserung von Null bis zu einem Maximum und fällt dann wieder bis auf Null. Um deshalb eine angenähert gleichmäſsige Leistung zu erzielen, kuppelt man zwei mit um 180° gegen einander versetzten Kolben versehene Maschinen oder wendet schwere Schwungräder an.

In dieser einfachsten Form ist jedoch die Maschine als Motor nicht verwendbar; denn auf dem Todtpunkte, d.h. wenn der Kolben C vollständig in die Walze hineingeschoben ist und über der Berührungslinie von A und B steht, findet eine Verbindung der Einström- und Ausströmöffnung a und b statt. Man kann diesem Uebelstande begegnen, indem man eine Steuerung anordnet, welche den Dampfzufluſs in dem betreffenden Augenblicke absperrt, oder man versieht die Walze mit mehreren Kolben.

Bei einigermaſsen schnell gehenden Pumpen spielt der Todtpunkt, selbst bei Benutzung von nur einem Kolben, keine Rolle. Bei Anwendung mehrerer Kolben kommt der Todtpunkt, wie aus Fig. 3 Taf. 1 hervorgeht, nicht zur Geltung; es wird sogar noch eine verstärkte Kraftäuſserung auf die Kolben C, allerdings unter gleichzeitiger Vermehrung der Reibung, erzielt, indem die Betriebsflüssigkeit nicht allein auf den ersten vor der Einströmöffnung befindlichen Kolben direkt mit voller Spannung drückt, sondern auch die zwischen dem ersten und zweiten Kolben eingeschlossene |5| Betriebsflüssigkeit durch ihre Expansion wirkt und zwar auf den Flächenunterschied des ersten und zweiten Kolbens. Dem entsprechend muſs natürlich auf der anderen Seite der Maschine der Auspuff, bei Flüssigkeitsmotoren und Pumpen auch der Flüssigkeitseinlaſs, angeordnet sein. Man kann unter diesen Umständen eine Berührung zwischen Walze und Gehäuse und die bei c (Fig. 1) nöthige Dichtung entbehren, wenn man den Dampfeintritt und Austritt nur etwas weiter nach der Seite hin verlegt, so daſs beide einen etwas gröſseren Winkel einschlieſsen als je zwei auf einander folgende Kolben.

Wie leicht erklärlich, setzt die Maschine ihrer Bewegung groſse Reibungswiderstände entgegen. Vor Allem kommt, abgesehen von der Schwere der Walze, welche man durch Aushöhlung derselben bedeutend vermindern kann (vgl. auch E. Meier's Blechkolben 1880 237 475), der Druck der Betriebsflüssigkeit auf die Walze zur Geltung; derselbe muſs allein von den Wellenlagern aufgenommen werden. Man läſst allerdings die Walzenköpfe in excentrischen Ausdrehungen der Deckel rotiren, darf diese Flächen, weil sie nicht nachstellbar sind, aber nicht als Unterstützung gegen den Flüssigkeitsdruck benutzen. Diesem schädlichen Drucke hat man durch Anordnung von besonderen Entlastungskolben entgegen zu wirken gesucht (vgl. Goldschmidt, Hahlo und Heussy 1884 251 * 148). Ferner kommt in Betracht der Druck der bei c (Fig. 1) liegenden Dichtungsleiste gegen die Walze B, welcher so groſs sein muſs, daſs ein Zurückdrücken derselben, wodurch eine Verbindung zwischen a und b hergestellt wird, ausgeschlossen ist. Endlich ist noch zu berücksichtigen die Reibung des Kolbens C an der Gehäusewand A, den Deckeln und im Spalte der Walze.

Zur Ueberwindung dieser Reibungswiderstände innerhalb der Maschine sind mehr als 20 Procent der auf den Kolben übertragenen Arbeit nothwendig. Abgesehen davon, ist eine dampfdichte Verbindung der auf einander gleitenden Theile mit groſsen Schwierigkeiten verknüpft. Da der Kolben zum Gehäuseinneren verschiedene Lagen einnehmen kann, so muſs er an der äuſseren Kante abgerundet oder besser mit Schuhen (vgl. Fig. 2) versehen sein, die sich dem Profile des Gehäuseinneren anpassen. Derartige Schuhe sind aber meistentheils nur bei Pumpen verwendbar, bei welchen massive Kolben gebraucht werden. Bei Motoren müssen in die gewöhnlich aus 2 Platten mit Zwischenraum gebildeten Kolben nach 3 Seiten hin wirkende Dichtungsleisten eingelegt werden, welche entweder durch Federn oder Dampf (unter Umständen durch Vermittelung von Keilen) nach auſsen geschoben werden. Trotzdem ist aber eine genaue Abdichtung, welche der Bewegung nicht allzu groſse Widerstände entgegensetzt, äuſserst schwierig.

Ein anderer wunder Punkt der Maschine ist die Dichtung des Kolbens in der Walze, welche gewöhnlich durch eine länglich viereckige nachstellbare Stopfbüchse bewirkt wird. In diesem Falle muſs der Raum |6| unter dem Kolben mit dem rechten oder linken Arbeitsraume in Verbindung stehen, um das Hineindrücken des Kolbens in die Walze überhaupt zu ermöglichen. Um eine bessere Dichtung der Kopfflächen der Walze und der Kolben mit den Deckeln zu bewirken, ist auch schon vorgeschlagen worden, einen der Deckel nachstellbar einzurichten. Carl Beger in Berlin (vgl. 1883 249 * 479) läſst z.B. den einen Deckel mit der Walze rotiren und sich mit seinen Rändern in das Gehäuse einschleifen. Der dazu benöthigte Druck des Deckels gegen das Gehäuse, welcher auch dem inneren Flüssigkeitsdrucke entgegenarbeiten muſs, wird durch belastete Hebelschrauben bewirkt. Eine derartige Einrichtung hat aber groſse Reibungsverluste zur Folge. Mich. Friedland in St. Petersburg (* D. R. P. Kl. 14 Nr. 1100 vom 29. September 1877) ordnet dagegen zwischen den Gehäusedeckeln und den Walzenkopfflächen durch Keile nachstellbare und dann durch Stiftschrauben zu befestigende Zwischendeckel an, welche also durch den Dampfdruck nicht weiter gegen die Walze vorgeschoben werden können (vgl. auch Chr. Nickel * D. R. P. Kl. 59 Nr. 25618). Jedenfalls hat diese Einrichtung mehr für sich, als die Andrückung des Zwischendeckels gegen die Walze durch Dampf u. dgl., wie z.B. bei W. H. und A. J. Jacobs in Haarlem (vgl. * D. R. P. Kl. 14 Nr. 3920 vom 29. December 1877), wo der Zwischendeckel die Gestalt eines ringförmigen, am Umfange mit Sprengringen versehenen Kolbens hat (vgl. auch P. Martin's Dampfmaschine 1879 233 * 114).

Die von Franz Strohmayer und Wilh. Kumpfmiller in München vorgeschlagene Einrichtung besteht aus einem in 2 Hälften getheilten geschlossenen cylindrischen Gehäuse, welches in das eigentliche Maschinengehäuse hineingesetzt wird und als Arbeitsraum dient (vgl. 1883 249 479). Dieselbe Einrichtung ist von G. Voigt in Berlin (* D. R. P. Kl. 14 Nr. 1877 vom 23. November 1877) auch schon an der Walze versucht worden. In diesem Falle werden die Walzenhälften durch zwischen denselben liegende Schraubenfedern gegen die Gehäusedeckel gedrückt, während die Kuppelungszähne von innen durch einen flachen Sprengring überdeckt werden; dies kann jedoch nur bei solchen rotirenden Maschinen Verwendung finden, bei welchen die Walze nicht vom Kolben durchsetzt ist (z.B. bei Fig. 24 Taf. 1). Früher benutzte man behufs Dichtung der Kopfflächen der Walzen einfach Ausfütterungen von Holz oder Gyps; letztere widerstehen aber den Einflüssen des Dampfes nicht.

Diese verschiedenen Dichtungsmittel lassen sich auch bei anderen rotirenden Maschinen anwenden. Zum Vorschieben der Kolben aus der Walze leitet man entweder Dampf in dieselbe, oder setzt Federn ein, welche unter Umständen stärker als der Betriebsflüssigkeitsdruck sein müssen. Bei der Pumpe von A. Neubecker in Offenbach a. M. (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 16914 vom 14. Juli 1881) werden die beiden Kolbenpaare aus je zwei auf einander gelegten Platten gebildet, welche durch |7| je eine gegen Ansätze wirkende Schraubenfeder aus einander und gegen die Gehäusewand gedrückt werden.

Auch andere Vorkehrungen sind zum Vorschieben der Kolben aus der Walze schon getroffen worden. Ramelli z.B. verlieſs sich lediglich auf die Schwere der Kolben; Aug. Morin in Grenoble (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 12137 vom 29. Juni 1880) nahm neben der Schwere und dem Dampfdrucke die Centrifugalkraft der Kolben zu Hilfe. Die von ihm nach dem Compoundsysteme entworfene Maschine zeigt Fig. 3 Taf. 1. Die Kolben bilden Cylinder, welche in Walzenausschnitten von gröſserer Breite als der Durchmesser jener Cylinder liegen. Die Reibung wird hierdurch, da sich die Cylinder und die Walze theoretisch nur in zwei Linien berühren, bedeutend vermindert. Als sehr schnell gehende Pumpe oder Wassermotor mag die Maschine Anwendung finden. Als Dampfmotor muſs ihr jede Bedeutung abgesprochen werden (vgl. auch Beale 1844 91 * 264). Dem gegenüber hält es Chr. Nickel in Berlin (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 25618 vom 21. Juni 1883) für geboten, die Centrifugalkraft der in den Walzen gleitenden, im Uebrigen zwangläufig geführten Kolben durch auf der anderen Seite der Walzenwelle angeordnete Gegengewichte auszugleichen. Eine derartige Ausgleichung der Centrifugalkräfte findet man auch bei dem später noch zu erwähnenden Wing'schen Motor (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 21720). Auch der Magnetismus ist zu demselben Zwecke schon verwerthet worden (vgl. Prager 1882 246 264). Nähere Angaben über die hierzu nöthigen Vorrichtungen fehlen.

Eine zwangläufige Vorschiebung der Kolben aus der Walze in Verbindung mit einer elastischen Abdichtung der äuſseren Kolbenkante mit der Gehäuseinnenwand durch Federn ist jedenfalls den schon genannten Mitteln vorzuziehen, wenn dadurch auch die Reibung etwas vermehrt wird. Bei der schon (S. 6 d. Bd.) erwähnten Friedland'schen Maschine werden z.B. die mit federnden Dichtungsleisten versehenen Kolben durch zur Gehäuseinnenwand centrische und auf den Zwischendeckeln angeordnete Ringe geführt. Die gleichen Mittel benutzt Robert Lehmann in Berlin (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 22 896 vom 25. April 1882). Aus der betreffenden Patentschrift, welche diesen Motor eingehend erläutert, ist noch Folgendes hervorzuheben: Die Kolben werden in der Walze durch seitliche, mittels des die hohle Walze durchströmenden Dampfes angedrückte Leisten gedichtet. Einer der Gehäusedeckel besitzt an seinem Umfange Schraubengewinde, so daſs derselbe bei eintretendem Verschleiſse vorgeschraubt bezieh. nachgestellt werden kann. An Stelle der bekannten Stopfbüchsen, in welchen die Maschinen welle läuft, sind an den betreffenden Stellen auſsen genau abgedrehte Kegel auf der Welle befestigt, über die innen ebenfalls genau abgedrehte Kegel, welche in die Stopfbüchsennäpfe hineingeschraubt werden können, passen. Eine derartige Wellenlagerung kann nur empfohlen werden. Es sei ferner noch auf die Expansionssteuerung und die selbstthätige Regulirvorrichtung für den |8| Dampf hingewiesen. Die Maschine wird sich ihrer umständlichen Einrichtung wegen in der Praxis kaum einbürgern können.

E. Krähwinkel in Barmen (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 14963 vom 12. Januar 1881) führt die behufs Verminderung der Reibung an den äuſseren Kanten mit langen Rollen versehenen Kolben durch in den Gehäusedeckeln eingearbeitete centrische Nuthen, in welche die Kolben mittels Laufrollen eingreifen; dabei wird die innere Lauffläche der Nuthen durch einen in den Deckel gelegten, also nach innen federnden Sprengring gebildet. Es können in Folge dessen, wenn harte Gegenstände zwischen Kolben und Gehäuseinnenwand gerathen (die Maschinen sollen nur als Pumpe und Gebläse dienen), die Kolben ausweichen. Die Kolben sind in der Walze nicht ganz radial angeordnet, womit eine bessere Dichtung zwischen Gehäuse und Kolben erzielt werden soll. Bei den Gebläsen liegt die Einströmung in den Deckeln.

Eine eigenthümliche – aber keineswegs zu empfehlende – Kuppelung zweier derartigen Maschinen ist von A. v. Liebhaber in Tegel (* D. R. P. Kl. 14 Nr. 371 vom 6. Juli 1877) vorgeschlagen worden. Wie aus Fig. 4 Taf. 1 zu erkennen, sind hier 2 Walzen mit je 4 Kolben derart parallel neben einander angeordnet, daſs erstere sich in einer Linie berühren. Der Dampfeintritt und Austritt ist durch Pfeile angedeutet. Die Kolben werden durch Deckelexcenter zwangläufig geführt, während auf den Walzenwellen in einander greifende Zahnräder angebracht sind, um die Drehung der Walzen von einander abhängig zu machen. Eine zuverlässige Dichtung der Walzen gegen einander scheint fast unausführbar.

Zu dieser Gruppe von Maschinen gehört auch die von G. W. Wade und J. M. Wardell in Cadillac, Mich., Nordamerika (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 23 453 vom 26. November 1882, vgl. auch Beale's rotirende Dampfmaschine 1841 81 * 262). Das Gehäuse hat einen länglichen Querschnitt (vgl. Fig. 5 Taf. 1) und berührt die Walze an 2 Stellen, so daſs 2 Arbeitsräume geschaffen werden. Der Dampfeintritt erfolgt durch die hohle Walzenwelle. Von hier aus gelangt der Dampf, die Kolben J gegen die Gehäusewand drückend, durch die radialen Bohrungen b in die schrägen Kanäle h rechts oder links von den Kolben, je nachdem der rechte oder linke Schieber M geschlossen ist. Die Bewegung der letzteren erfolgt durch eine auf der Walzenwelle verschiebbare Scheibe, deren äuſserer Rand alle Schieberstangen umfaſst. Nach dieser Schieberstellung richtet sich auch der Auspuff. a bedeutet einen nicht drehbaren, jedoch in der Längsrichtung verstellbaren Expansionsschieber. Der abgehende Dampf gelangt, nachdem er den hohlen Cylindermantel durchströmt hat, ins Freie. (Vgl. auch die rotirende Dampfmaschine von D. Greenwood 1840 77 * 321, von P. Borries 1844 93 * 241, Massey 1872 205 * 182 und 1875 216 * 390, die Dampfwinde mit rotirender Maschine 1874 212 * 281, die auch als Pumpe verwendbare rotirende Dampfmaschine von Manley 1878 230 * 454.)

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Eine Abänderung des vorbesprochenen, in Fig. 1 Taf. 1 dargestellten Systemes besteht darin, daſs man die Walze hohl macht und sie nur an der einen Kopffläche mit einem zur Uebertragung der Kraft dienenden Wellenzapfen versieht, während der Kolben auf einem auf dem anderen Gehäusedeckel centrisch angeordneten, in die Hohlwalze hineinragenden Zapfen drehbar befestigt ist. Der Kolben bedarf dann keiner besonderen Schuhe. Es kann in diesem Falle der Dampf genau wie früher wirken, wenn nur der Walzenspalt so geformt ist, daſs der Kolben verschiedene Lagen zur Walze einnehmen kann. Diese Anordnung ist schon von J. Hick (1845 95 * 81) benutzt worden neuerdings hat dieselbe Ch. Durot in Rothau, Elsaſs (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 22910 vom 10. November 1882) nochmals aufgenommen; nur sind hier drei starke, nach Zahnflanken geformte Kolben vorhanden, die sich unabhängig von einander in der Walze, von welcher nur noch 3 Segmente stehen geblieben sind, hin- und herschieben.

Nach dem gleichen Systeme ist der Dampfmotor von A. Kissam in London (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 23430 vom 9. Februar 1883) gebaut, welcher einer anderen Eigentümlichkeit halber später bei einem sehr verwandten Systeme besprochen werden soll, und der Gasmotor von Fritz Marti und Jul. Quaglo (* D. R. P. Kl. 46 Nr. 25483 vom 29. October 1882).

Bei den bis jetzt besprochenen Maschinen tritt, von der Todtpunktstellung ausgehend, eine stetig zunehmende und dann wieder eine ebenso abnehmende Kraftäuſserung ein. Es ist dieser Umstand sowohl für Motoren, als für Pumpen gleich wenig wünschenswerth. Um dies zu vermeiden, ordnet man die Walze centrisch zum Gehäuse an und läſst sich letzteres an einer Stelle durch steilere Flächen bis zur Walze einbauchen. Wie Fig. 6 Taf. 1 zeigt, findet dabei eine gleichmäſsige Kraftäuſserung auf nahezu eine ganze Umdrehung statt; nur lassen sich in Folge der steileren Flächen die Kolben an den betreffenden Stellen etwas schwieriger in die Walze hineinschieben. Dieser Nachtheil wird aber durch den zuerst erwähnten Vortheil mehr wie aufgehoben. Bei Pumpen und Gebläsen dieser Gruppe (erstere haben in der Praxis schon eine gewisse Verbreitung gefunden) werden die Einström- und Ausströmöffnungen unter jene schrägen Uebergangsflächen angeordnet. Eine solche Einrichtung besitzt z.B. die Pumpe von R. Bredo in M.-Gladbach (vgl. 1879 231 * 20). Bei einer anderen Pumpe von Bredo (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 5168 vom 1. Oktober 1878) werden die Kolben durch Wasserdruck, welcher durch die Verbindung des Walzeninneren mit dem Druckrohre vermittelt wird, und durch eine Schraubenfeder, deren Mantelflächen zwei mit den stumpfen Enden gegen einander stehende Kegel bilden und deren Windungen sich in Folge dessen bei gänzlicher Zusammendrückung in eine Ebene legen, nach auſsen geschoben. Diese Pumpen haben aber noch eine bemerkenswerthe Einrichtung. Um nämlich die Dichtung zwischen den Kopfflächen der Walze und den Gehäusedeckeln |10| zu erleichtern bezieh. die Reibung möglichst zu vermindern, ist die Walze an beiden Kopfflächen mit senkrecht zur Welle stehenden Flanschen versehen, die in Nuthen des Gehäusemantels eingreifen, also auch die Brücke a (Fig. 6 Taf. 1) zwischen sich aufnehmen. Die Reibung vertheilt sich demnach nur auf zwei schmale ringförmige Berührungsflächen, eine Anordnung, welche oftmals angewendet ist. So findet sich dieselbe auch bei der von Ad. Meyer in Berlin (* D. R. P. Nr. 16881 vom 12. September 1880) angegebenen Dampfmaschine; nur sind hier die Flanschen an ihrem Umfange mit Sprengringen versehen. Die Kolben werden mittels Zapfen, welche in excentrischen Deckelnuthen laufen, geführt.

Zu dieser Gruppe von Maschinen gehört ferner die oben S. 6 d. Bd. erwähnte von Chr. Nichel. Auſser der eigentümlichen Expansions- und Umsteuerungsvorrichtung sind in der Patentschrift verschiedene Arten der Dichtung zwischen Walze und Gehäuse, zwischen letzterem und den Kolben beschrieben.

Die sehr umständliche Dampfmaschine von Rob. Lehmann in Berlin (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 12207 vom 21. März 1880) besitzt eine feststehende Walze mit 5 Kolben, dagegen ein um diese rotirendes Gehäuse, welches letztere die Kraft weiter leitet. Im Uebrigen gehört die Maschine zu den vorhin erwähnten. Das Zusatzpatent * Nr. 15991 vom 9. Februar 1881 betrifft eine Expansionsvorrichtung an dieser Lehmann'schen Maschine.

Eine eigenthümliche Art, derartige rotirende Dampfmaschinen umzusteuern bezieh. ihre Drehungsrichtung zu ändern, wendet J. Dittert in Berlin (* D. R. P. Kl. 14 Nr. 12 vom 19. Juli 1877) an, indem er nämlich die schrägen Flächen (Fig. 6) als um b und c drehbare Klappen herstellt, welche auf der Walze schleifen können; im Uebrigen sind die Kolben zwangläufig geführt, indem zwei an den Kopfseiten derselben befestigte Laufrollen excentrische Ringe an den Deckeln umfassen. Je nachdem nun eine oder die andere Klappe mit der Walzenoberfläche in Berührung gebracht und festgestellt wird, je nachdem ändert sich auch die Drehungsrichtung der Walze – vorausgesetzt, daſs die Einströmung des Dampfes über beiden Klappen liegt und zwei seitlich in einem Winkel von 90° von dieser entfernt liegende – abschlieſsbare – Auspufföffnungen vorhanden sind. Die Kolben bestehen aus 2 Platten mit dazwischen liegenden Dichtungsleisten, welche durch Federn nach auſsen geschoben werden. Die Klappen sind an der Kante, mit welcher sie auf der Walze schleifen, gelenkig hergestellt, so daſs sie unter möglichster Vermeidung der Reibung dennoch dicht an der Walze anliegen. (Auch von dieser Maschinengruppe sind schon zahlreiche Vorschläge im Journal veröffentlicht, z.B. die rotirenden Dampfmaschinen von E. B. Rowley 1838 70 * 821 und 1842 86 * 245, D. Victor 1838 70 * 163, P. Taylo 1840 75 * 175, E. Scheutz 1861 161 * 401, das Dampfrad von J. C. Thomas 1877 225 * 123, die rotirenden Pumpen von H. Hornblomer 1849 111 * 406, Bennison 1875 215 * 387. Vgl. ferner den Pulverexplosionsmotor |11| von L. Rohnstadt und A. Wunderlich in Brüssel, * D. R. P. Kl. 46 Nr. 24660 vom 19. December 1882.)

Einzig in ihrer Art steht die rotirende Pumpe von A. Schwaiger in Biberach, Württemberg (* D. R. P. Nr. 8620 vom 18. Februar 1879) da. Weil sie aber den zuletzt besprochenen Maschinen in Bezug auf ihre Einrichtung sehr nahe kommt, so mag sie hier erwähnt werden. Die Pumpe besitzt ein cylindrisches Gehäuse a (Fig. 7 Taf. 1) mit Deckel b; in beiden ist centrisch die Welle c gelagert, auf welche eine Scheibe d gekeilt ist, um die zwei Flanschen e zu tragen. Auſserhalb dieser Flanschen besitzt die Scheibe d vier radiale Schlitze, in welchen sich 4 Kolben k parallel zur Welle c verschieben können. Diese Verschiebung wird durch einen am Gehäuseboden befestigten Steg i bewirkt, welcher den von der Gehäusedecke, der linken Flansche e und der Scheibe d gebildeten Kanal m vollständig ausfüllt – in Fig. 8 Taf. 1 ist eine Abwickelung eines zu c concentrischen Schnittes I-II dargestellt – und der durch schräge Brücken n, unter welchen sich die Aus- und Einströmung h bezieh. g der Pumpe befinden, allmählich in den Gehäuseboden übergeht. Dem entsprechend ist der Gehäusedeckel bei o ausgebaucht und zwar erstreckt sich die Länge dieser Ausbauchung bezieh. der Stege über einen Halbkreis des Gehäuses. Versetzt man nun die Welle c bezieh. die Scheibe d in Drehung, so wird in dem Kanäle m durch die Kolben k rechts und links des Steges i, wie Fig. 8 erkennen läſst, eine saugende bezieh. fortdrückende Wirkung erzielt. Die Räume p sind für die Leistung der Pumpe nicht maſsgebend. Als Grund für die Anwendung achsial verschiebbarer Kolben gibt Schwaiger die geringere Abnutzung derselben gegenüber den Pumpen mit radial verschiebbaren Kolben an.

Diese eigentümliche Pumpe ist später von P. Schmahl in Biberach (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 10909 vom 26. Februar 1880) als doppeltwirkende ausgeführt worden. In diesem Falle werden 2 Gehäuse a mit ihren Flanschen auf einander gesetzt. Natürlich müssen dann auch zwei Saug-, bezieh. Drucköffnungen vorhanden sein. In dieser Form ist die Maschine nichts anderes als eine Verschlechterung der Duclos'schen Dampfmaschine, welche schon im J. 1867 in Frankreich patentirt wurde letzterer kommt sehr nahe die rotirende Maschine von J. Patten in San Francisco (* D. R. P. Kl. 59 Nr. 19158 vom 6. December 1881); dieselbe besteht aus einem ringförmigen Arbeitsgehäuse A (Fig. 9 Taf. 1), dessen Querschnitt gleich der in der Skizze weiſs gelassenen Fläche ist. Im Mittelpunkte dieses Gehäuses ist eine Hohlkugel D gelagert, auf welcher diagonal zum Gehäuse eine Scheibe C so befestigt ist, daſs sie das Gehäuse am ganzen Umfange dampfdicht und in ihren ebenen Begrenzungsflächen in zwei Linien berührt, von welchen die eine in der oberen Hälfte links, die andere in der unteren Hälfte rechts liegt. Die Scheibe C theilt also das Gehäuseinnere in zwei gleiche Theile, deren Querschnitte von den beiderseitigen |12| Berührungslinien bis zu einer halben Umdrehung wachsen und sich dann wieder bis auf Null verkleinern. Die Zapfen E zwingen die Scheibe C, stets in ihrer eigenen Ebene zu rotiren und dadurch immer in den gleichen Linien mit der Gehäusewand in Berührung zu bleiben. Normal zum Gehäuse steht die Welle B, die mittels der Arme H zwei Kolben G trägt, welche die Scheibe C in zwei Schlitzen durchdringen. Für die Arme H müssen in der Kugel den verschiedenen Drehungsachsen entsprechend weite Oeffnungen k ausgespart sein, welche von Flanschen J der Kolben G überdeckt werden. Es ist nun klar, daſs neben den Berührungslinien der Scheibe und Gehäusewand eingelassener Dampf die Kolben dreht und daſs letztere den auf der anderen Seite der Berührungslinien befindlichen Dampf durch besondere Kanäle ableiten. Der Dampf wirkt also sowohl in der oberen, als der unteren Gehäusehälfte.

(Fortsetzung folgt.)

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