Titel: Neuere Dampfmaschinensteuerungen mit kreisenden Schiebern.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 449–453)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261149

Ueber neuere Dampfmaschinen-Steuerungen mit kreisenden Schiebern.

Patentklasse 14. Mit Abbildungen auf Tafel 29.

Dampfmaschinensteuerungen mit beständig kreisenden Schiebern oder Hähnen zur Dampfvertheilung besitzen den Steuerungen mit schwingenden oder hin- und hergehenden Dampfvertheilungsorganen gegenüber, mögen letztere nun Schieber oder Ventile sein, den namentlich für schnell laufende Maschinen in Betracht kommenden groſsen Vorzug der Einfachheit des Betriebes und der Ruhe des Ganges, welche selbst bei allmählicher Abnutzung des Betriebsmechanismus nicht wesentlich gestört werden kann, sowie insbesondere noch des Wegfalles aller abwechselnd nach der einen und wieder nach der anderen Seite auftretenden Massenwirkungen, durch welche bei rasch gehenden Schieber- und Ventilsteuerungen bald todter Gang in den Gelenken und eine beträchtliche Störung der genauen Thätigkeit der Steuerorgane herbeigeführt wird. Freilich steht dem die Schwierigkeit gegenüber, solchen kreisenden Schiebern oder Hähnen einen dauernd sicheren dampfdichten Schluſs zu verschaffen, und diese Schwierigkeit ist es hauptsächlich, welche bisher denselben ebenso sehr wie den rotirenden Dampfmaschinen als solchen im Wege gestanden hat und noch steht. Immerhin aber hat das Bedürfniſs nach sehr schnell laufenden Dampfmaschinen, welches namentlich in neuerer Zeit durch die Verbreitung der Dynamomaschinen für elektrische Beleuchtung u.s.w. wesentlich gesteigert wird, dazu gedrängt, bereits vielfach gemachte Vorschläge zu solchen Steuerungen1) weiter auszubilden. Im Nachstehenden sind einige neuere Constructionen von Steuerungen mit kreisenden Schiebern oder Hähnen beschrieben.

Heinr. Heikhaus in Düsseldorf (* D. R. P. Nr. 19263 vom 22. November 1881) benutzt einen Drehschieber mit auf demselben ruhender verstellbarer Expansionsplatte. Dieser Schieber wird durch zwei Kegelräderpaare von der Kurbelwelle der Maschine her getrieben. Fig. 1 bis 4 Taf. 29 veranschaulichen die getroffene Anordnung und zwar zeigt Fig. 1 den Längsdurchschnitt der Steuerung, Fig. 2 den Schieberspiegel, Fig. 3 die obere Ansicht des Schiebers, Fig. 4 die der Expansionsplatte. Der Schieberspiegel enthält für jeden Dampfeinströmkanal zwei Oeffnungen und in der Mitte zwischen denselben befindet sich die kreisförmige Ausblaseöffnung. Der Drehschieber besitzt dagegen fünf Durchlaſsöffnungen für den Dampfeintritt und dazwischen fünf entsprechende Aushöhlungen für den Dampfaustritt, letztere stehen sämmtlich mit der runden Mittelöffnung in Verbindung. Wenn zwei Durchlaſskanäle des Schiebers auf |450| der einen Seite mit den Oeffnungen im Schieberspiegel zusammenfallen, steht die andere Cylinderseite mit den Ausblaseöffnungen in Verbindung. Da 5 Oeffnungen im Drehschieber vorhanden sind, so kann also dessen Umlaufsgeschwindigkeit gegen jene der Schwungradwelle im Verhältnisse von 1 zu 5 verringert werden.

Die Absperrung des Dampfes zur Erzielung von Expansion vermittelt die besondere Expansionsplatte m, welche sich durch eine Gegenplatte t mit einer dünnen, zwischengeschalteten elastischen Scheibe s an eine bearbeitete Ringfläche des Schieberkastendeckels anlegt, um die Schieber wenigstens theilweise vom Dampfdrucke zu entlasten. Die Platte m besitzt vier radiale, ganz den Dampfeintrittsöffnungen im Schieberspiegel entsprechend angeordnete Durchlaſsöffnungen. Die Achse dieser Platte ist hohl und an die letztere setzt sich ein Rohr an, durch welches, mittels einer Stopfbüchse abgedichtet, die Achse des Schiebers nach auſsen geht, wo dieselbe von den Kegelrädern h ihre Bewegung erhält. Die Expansionsplatte m erhält keine stetige Drehung; dieselbe wird vielmehr durch Vermittelung des Armes o und einer an demselben bei p angreifenden Schraubenspindel, welche von einem indirekt wirkenden Regulator bald nach rechts, bald nach links bewegt wird, nur um kleine Winkel verdreht, wodurch das frühere oder spätere Abschlieſsen des Dampfeintrittes bewirkt wird.

Die Steuerung einer einfach wirkenden Dampfmaschine mit drei Cylindern bewirkt Chr. Weuste zu Mülheim a. d. Ruhr (* D. R. P. Nr. 25381 vom 17. April 1883) durch einen kreisenden Hahn, welchen er „rohrförmige Steuerwelle mit den Wellenkröpfungen entsprechend spiralförmig gekrümmter Scheide wand“ nennt. Der Steuerungshahn ist, wie aus Fig. 8 und 9 Taf. 29 zu entnehmen, in der That ein cylindrisches Rohr B, welches durch eine spiralförmige Scheidewand in zwei Kammern getheilt wird; diese Wand muſs natürlich, da die Kurbeln um 120° gegen einander verstellt sind, von Mitte zu Mitte der Cylinder ebenfalls um 120° verdreht sein. Die beiden Kammern des Steuerhahnes sind nach entgegengesetzten Seiten hin verschlossen; je nach der Drehung des Hahnes A dient deshalb entweder die eine, oder die andere zur Zuführung bezieh. Abführung des Dampfes. Gegenüber den drei Eintrittsöffnungen g in die drei Cylinder ist der Hahn B so weit ausgeschnitten, daſs derselbe dort nur mehr den aus Fig. 9 ersichtlichen I-förmigen Querschnitt behält. Es tritt demnach während einer Hälfte der Umdrehung Dampf in den Cylinder und während der anderen kann der Dampf in das Auspuffrohr: entweichen. Die Dampfeintrittsöffnungen g in die Cylinder sind natürlich der Schraubenwindung der Hahnwand entsprechend schräg angeordnet Durch Umstellung des Hahnes A kann die Bewegungsrichtung der Maschine in einfachster Weise umgekehrt werden.

Um diese Steuerung auch für Expansion benutzen zu können, wird dieselbe in der Weise abgeändert, wie Fig. 7 Taf. 29 zeigt. Die Dampfeintrittsöffnungen |451| in die Cylinder werden entsprechend schmäler ausgeführt und die zugehörigen Oeffnungen des Steuerhahnes erhalten dreieckige Form, so daſs dieselben, je nachdem der Hahn in seinem Gehäuse der Länge nach verschoben wird, mehr oder weniger lang dem Dampfe den Durchgang gestatten. Die Verschiebung erfolgt mit Hilfe eines Handhebels h, der sich auf einem Bogen in verschiedenen Stellungen festlegen läſst.

Die Drehung dieses Steuerhahnes erfolgt wieder durch Kegelräder von der Schwungradwelle aus in der Art, daſs die Umdrehungszahlen beider gleich groſs sind.

Leander Mégy in Paris (* D. R. P. Nr. 29997 vom 12. März 1884) hat für Maschinen mit groſser Umlaufszahl ebenfalls einen kreisenden Dampfvertheiler entworfen, welcher im Wesentlichen aus zwei in einander steckenden Hähnen besteht. Fig. 5 und 6 Taf. 29 zeigen die Anwendung dieser Steuerung auf eine zum Betriebe von Elektromotoren berechnete Dampfmaschine, welche bei 20 bis 25 Pferd Leistung 580 Umdrehungen in der Minute macht. Eine derartige Maschine ist nach der Revue industrielle, 1884 * S. 321 auf dem Panzerschiffe Richelieu zum Betriebe der Dynamomaschinen für die elektrische Beleuchtung aufgestellt.

Alle bewegten Theile der Maschine sind in ein die beiden Cylinder und die Lager der Schwungradwelle enthaltendes, oben mit einem Deckel versehenes Gehäuse eingeschlossen. Die beiden Cylinder C sind einfach wirkend und die mit den Kolben unmittelbar verbundenen Gelenkstangen greifen beide an dem Kurbelzapfen der Schwungrad welle an. Oberhalb und parallel zu den Cylindern befinden sich die cylindrisch ausgebohrten, mit einem Futter F versehenen Hahngehäuse, in welchen sich der in Gestalt eines Rohres ausgeführte Steuerhahn E bewegt; im Inneren desselben steckt das Rohr A, welches zur Dampfzuleitung dient und als Expansionsvorrichtung thätig ist, aber die Drehung des Steuerhahnes E nicht mitmacht. Letzterer ist für die Dampfvertheilung mit je vier Ausschnitten o versehen, von welchen immer je einer zuerst die Dampfeinströmung, dann aber, wenn die Oeffnung des Rohres A von dem vorspringenden Lappen bedeckt wird, den Dampfaustritt vermittelt. Der ausströmende Dampf umspült die Cylinder C und die Steuerhahngehäuse. Auf eine Umdrehung des Hahnes macht deshalb die Schwungradwelle soviel Drehungen, als im Hahne E Ausschnitte vorhanden sind; seine Drehung erhält der Steuerhahn durch Zahnräder von der Kurbelwelle aus und zwar durch ein Paar Stirnräder R und Kegelräder K, deren jedes im Verhältnisse 1 : 2 ins Langsame übersetzt. Zur Erzielung einer veränderlichen Expansion wird das Rohr A durch den Regulator etwas hin- und hergedreht. Letzterer besteht in bekannter Weise aus drei in radialen Schlitzen einer auf der Schwungradwelle sitzenden Scheibe beweglichen Gewichten, welche durch über Rollen laufende Laschenketten einen Muff auf der Schwungradwelle verschieben können, während Spiralfedern |452| sich dieser Bewegung entgegenstellen. Die Bewegung des Muffes wird durch Winkelhebel, eine kurze Zugstange und einen Arm auf den Zapfen v des Rohres A übertragen.

Der Mégy'sche Hahn kann auch leicht zur Steuerung mehrerer Cylinder, z.B. bei gekuppelten Maschinen, angewendet werden. Man hat dann für beide Cylinder nur einen Hahn nöthig.

Die auf dem Richelieu aufgestellte Mégy'sche Maschine soll sich sehr gut bewährt haben, namentlich in Bezug auf die Fähigkeit der Steuerung, sich dem oft sehr plötzlich in Folge Auslöschens und Einschaltens von Lampen wechselnden Kraftbedarfe schnell anzupassen.

Die Dingler'sche Maschinenfabrik in Zweibrücken (* D. R. P. Nr. 32144 vom 2. December 1884) verwendet den früher in doppelter Anordnung zur Steuerung von Woolf'schen Maschinen benutzten Hahn (vgl. 1873 210 * 1. * 251. 1874 213 * 273) jetzt zur Steuerung einer eincylindrischen doppelt wirkenden Dampfmaschine. Fig. 10 und 11 Taf. 29 zeigen Längsdurchschnitte des Hahnes, wobei der letztere zwei um 90° von einander abweichende Stellungen einnimmt, wie sie den Kolbenstellungen an den Enden des Cylinders entsprechen. Während einer Kurbeldrehung vollführt der Hahn nur eine halbe Umdrehung. Das Küken des Steuerhahnes ist von kegelförmiger Gestalt und derart in das mit einer entsprechenden Büchse B ausgekleidete Gehäuse eingesetzt, daſs seine offenen Enden stets mit dem Dampfzuströmungsrohre E bezieh. durch zwei Schlitze o mit dem Abdampfrohre A in Verbindung stehen. Die Höhlung des Kükens ist durch zwei schräge Wände in vier Räume getheilt, von welchen die eine durch zwei einander gegenüber stehende Schlitze a mit dem Abblasrohre, die andere aber durch zwei zu ersteren um 90° versetzte Schlitze b mit dem frischen Dampfe in Verbindung steht. Zwei einander gegenüber befindliche Oeffnungen c führen durch die Büchse B zum Dampfkanale k1, zwei andere d, gegen die erstere um 90° versetzt, zum Dampfkanale k2. Fig. 12 bis 14 Taf. 29 zeigen die Vertheilung dieser Oeffnungen in drei Querschnitten des Steuerhahnes.

Fig. 11 entspricht der Stellung des Kolbens im Cylinder am Ende seines Aufganges. Der frische Dampf geht nun durch die Schlitze b unmittelbar in den linken Dampfweg k1 und treibt den Kolben nieder, während die mit den Hahnschlitzen a zusammenfallenden Kanäle d dem Dampfe auf der anderen Kolbenseite erlauben, in das Ausblasrohr A einzutreten. Ist aber der Kolben an das Ende seines Niederganges gelangt (vgl. Fig. 10), so hat sich die Kurbelwelle um 180° oder die Spindel des Steuerhahnes um 90° gedreht und die Stellung des Hahnes zur Büchse B ist dann derart, daſs durch die Schlitze b und d frischer Dampf in den Kanal k2 gelangt, während gleichzeitig der Abdampf durch k1 und die Oeffnungen c und a den Weg nach dem Ausströmungsrohre A findet.

Das rotirende Steuerungsorgan von Klimsch und Ehinger in Hohenelbe (* D. R. P. Nr. 34751 vom 9. September 1885) ist dem Heckhaus'schen |453| Drehschieber ähnlich, insofern ebenfalls zur Dampfvertheilung ein kreisender Rundschieber benutzt wird. Die Construction zeigt allerdings erhebliche Abweichungen. Insbesondere ist bei derselben, wie aus Fig. 15 und 16 Taf. 29 zu entnehmen, der Kreisschieber hohl hergestellt und die ebenfalls hohle Achse desselben als Abdampfrohr benutzt. Da die Steuerung nur für einfach wirkende Dampfmaschinen bestimmt ist (sie kann natürlich durch Anbringung eines zweiten Dampfkanales sofort für eine doppelt wirkende Maschine, ja auch für mehrere Cylinder durch Anordnung mehrerer Kanäle verwendet werden), so ist nur ein Dampfweg b vorhanden. Diesem Dampfwege gegenüber mündet in dem Deckel des Schiebergehäuses das Dampfzuströmrohr mit einer genau entsprechenden Oeffnung c. Der Drehschieber besitzt nun, gleichmäſsig vertheilt, eine bestimmte Anzahl von Oeffnungen a, welche durch den ganzen Schieber hindurchgehen, wobei sie durch entsprechende Scheidewände von dem inneren Hohlraume des Schiebers abgeschlossen sind. Zwischen diesen Oeffnungen aber befindet sich in der unteren Schieberfläche noch eine gleiche Anzahl von Oeffnungen d, welche nur diese Fläche durchbrechen und somit eine Verbindung mit dem Hohlraume des Schiebers herstellen. Kommt bei der Umdrehung des Schiebers, welcher mit seiner oberen, wie unteren Fläche dampfdicht an dem Gehäuse anliegen muſs, eine der durchgehenden Oeffnungen a über den Dampfweg b zu stehen, so strömt Dampf in den Cylinder, welcher, sobald eine der nach dem Inneren des Schiebers mündenden Oeffnungen d über b tritt, sofort in das Ausblasrohr e entweicht. Die Drehung des Schiebers muſs deshalb so geregelt sein, daſs derselbe auf soviel Umdrehungen der Kurbel, als durchgehende Oeffnungen c im Schieber vorhanden sind, erst einen Umlauf macht. In dem gegebenen Falle mit 10 Oeffnungen a ist ein Antrieb durch Schnecke und Schneckenrad mit 10 Zähnen von der Kurbelwelle aus gewählt.

Man kann die Maschine auch in eine Expansionsmaschine umwandeln, wenn man über oder unter dem Steuerhahne eine ähnliche geschlitzte Scheibe anordnet, welche in demselben Sinne gedreht wird und vom Regulator oder von Hand aus so verstellt werden kann, daſs sie bei der jeweilig entsprechenden Voreilung die die Einströmung vermittelnden Ausschnitte bereits nach einem bestimmten Hubtheile des Kolbens verschlieſst.

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Vgl. Uebersicht 1874 213 * 266. Musil 1876 221 * 2. Luschka 1876 221 * 4. Emmericher Maschinenfabrik 1878 228 * 289. Camin und Neumann 1878 230 * 113. Behne und Siegel 1880 230 * 94. 1881 240 * 250. 1882 246 * 447. Siller 1880 237 * 98. Calow. 1881 239 * 253. M. Kohn 1881 240 * 1. W. Meyer 1886 260 * 357.

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