Titel: Cylinderanordnung von Sondermann.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 294 (S. 180–181)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj294/ar294048

Cylinderanordnung von C. Sondermann.1)

Mit Abbildungen.

Eine Cylinderanordnung, die sich für Dampfmaschinen sowohl wie für Gas- und Erdölmotoren und auch für Compressoren eignen soll, hat Conrad Sondermann, Civilingenieur in Stuttgart, angegeben.

Das Wesen dieser Anordnung besteht darin, dass in einem Hauptcylinder, welcher auch den Schieberkasten für die gesammte Vertheilung des Dampfes, der Gase oder der Luft trägt, zu beiden Seiten doppelwandige Nebencylinder eingesetzt werden. Die Kanäle für diese Nebencylinder gehen unmittelbar in jene am Hauptcylinder über. Die Abdichtung der Cylinder unter einander erfolgt sowohl an der inneren Ringfläche des Hauptcylinders, als auch an Flanschen der Nebencylinder, welche gleichzeitig die Deckel des ersteren darstellen. Nach Bedarf kann der eine der Nebencylinder eingesetzt sein, während der andere mit dem Hauptcylinder ein Gusstück bildet.

Textabbildung Bd. 294, S. 180
In diesen Cylindern arbeitet ein symmetrischer Differentialkolben mit zwei kleinen Aussen- und zwei grösseren Innenflächen.

Fig. 1 stellt einen Horizontalschnitt durch den Cylinder einer Betriebsmaschine dar, welche mit einem zweiten grösseren Cylinder noch zur Dreifach-Expansionsmaschine, ein- oder zweikurbelig, erweitert werden könnte. Die Dampfvertheilung erfolgt durch den bekannten Hick'schen Schieber, der in seinem mittleren Theil entlastet und möglichst gestreckt ist, um für den Niederdruckcylinder, der von einem Theil des erwähnten Hauptcylinders gebildet wird, kürzeste Kanäle zu erhalten; die längeren und entsprechend schmäleren Kanäle für die beiden Hochdruckcylinderhälften sind bekanntlich von geringem Einfluss auf die Völligkeit der Diagramme, d.h. die Oekonomie der Maschine. Auf dem Rücken des Grundschiebers arbeitet ein vom Regulator beherrschter Expansionsschieber. Bei vorliegender Construction ist angenommen, dass das betreffende Excenter mit einem Schwungradregulator verbunden ist und mit seinem Mittel für die Maximalfüllung sich mit dem Excentermittel des Grundschiebers deckt, während es für die Minimalfüllung diesem um 180 bis 2 δ voreilt.

Die einfachste Steuerung ist die nach Fig. 2, die auch mit einem gestreckten Kolbenschieber für die Dampfvertheilung der Hoch- und Niederdruckcylinder im Sinne des kürzeren Flachschiebers eingerichtet werden kann. Dieser Kolbenschieber mit federnden Ringen wird dann von einem Excenter bethätigt, welches in üblicher Weise von einem Schwungradregulator verstellt wird. Obschon bei einer derartigen Steuerung die Compressionsperiode im Cylinder ebenfalls, aber nur in kleinem Maasse veränderlich ist, so kommt der entsprechende geringe Dampfarbeitsverlust durch die erhöhte Compression bei den kleinen Füllungen – geringe Leistung und Leergang der Maschine – gar nicht in Betracht gegenüber der wohlfeileren Herstellung der Maschine, weil für deren Normalleistung die Dampfvertheilungen ebenso vollkommen erreicht werden als mit einer Zweischieber-Steuerung nach Fig. 1.

Die Hohlräume der Hochdruckcylinder verhindern die Wärmeabgabe von den inneren Cylinderwandungen, d.h. ersetzen die Isolirmasse.

Fig. 2 zeigt den Schnitt eines Locomotivcylinders. Bei diesem ist der Schieber möglichst zusammengedrängt und der Dampfmantel des Niederdruckcylinders weggelassen.

Als Anfahrvorrichtung dient ein Dreiwegehahn (Fig. 3), dessen Gehäuse drei Oeffnungen hat, von denen eine mit dem Schieberkasten, die beiden anderen durch angegossene Rohre mit den äusseren Kanälen verbunden sind. Bei einer Drehung des Hahnes um 60° nach rechts oder links decken |181| sich dessen Oeffnungen mit jenen des Gehäuses, so dass vom Schieberkasten aus der Dampf nach beiden Hochdruckseiten strömt und durch den Verbindungskanal des Schiebers von der einen Hochdruckseite gleichzeitig nach der gegenüberliegenden Niederdruckseite tritt. Es heben sich somit die Belastungen der beiden Hochdruckkolbenflächen gegenseitig auf und der Frischdampf drückt einerseits auf den Kolben des Niederdruckcylinders.

Textabbildung Bd. 294, S. 181
Die Bewegung des Hahnes kann direct vom Steuerhebel abgeleitet werden, so dass bei dessen äussersten Lagen die Oeffnungen im Gehäuse und Hahn correspondiren, oder letzterer wird durch einen besonderen Hebel bewegt.

Bei Gas- und Erdölmotoren dient der grosse Innencylinder als Ladepumpe, die Aussencylinder als Arbeitscylinder, jedoch arbeiten dann jeweils die beiden rechten und die beiden linken Kolbenseiten zusammen. Die Maschine ist dann nicht mehr Viertact-, sondern Eintactmotor, so dass solche Maschinen merklich kleinere Abmessungen erhalten, mit leichtem Schwungrad wie eincylindrige Dampfmaschinen arbeiten und besonders die bisherigen Zwillingsmotoren auch bezüglich der Herstellungskosten vortheilhaft ersetzen können. Der erforderliche Raum für das Gasgemisch wird in üblicher Weise hinter bezieh. vor dem Hochdruckkolben angeordnet. Zur Gasvertheilung dienen Schieber oder Ventile. Die Hohlräume der Aussencylinder und nach Bedarf auch der Mantel des Innencylinders dienen zur Wasserkühlung.

Bei Compressoren ist die Arbeitsweise umgekehrt wie bei Dampfmaschinen, d.h. das zu verdichtende Gas bezieh. die Luft wird durch den Auspuffkanal angesaugt und im Innen- und Aussencylinder comprimirt; die Ableitung ist am Schieberkasten. Die Steuerung kann dieselbe sein, jedoch mit solchen Excenterstellungen, dass der Expansionsschieber die Kanäle des Vertheilungsschiebers erst dann öffnet, wenn im kleinen Cylinder der gleiche Druck als im Schieberkasten erreicht ist. Dasselbe gilt auch für das Ueberströmen vom Niederdruck- zum Hochdruckcylinder. Die Kühlung ist wie bei Gas- und Erdölmotoren.

Als besondere Vorzüge dieser Cylinderanordnung hebt der Constructeur hervor:

1) Grosse constructive Einfachheit und leichte Herstellungsweise, daher geringe Anschaffungs- und Betriebskosten.

2) Anwendung von nur zwei Cylinderdeckeln und einer einzigen Stopfbüchse, eine hierdurch bedingte einfachere Bedienung und höhere Betriebssicherheit gegenüber der bisherigen Cylinderanordnung mit vier Cylinderdeckeln, einem Verbindungsstück zwischen den inneren Cylinderdeckeln und drei oder vier Stopfbüchsen.

3) Verwendung eines sich selbst tragenden langen Kolbens und dadurch erzielter geringerer Verschleiss der gleitenden Theile.

4) Verwendung nur eines Schiebers mit einer Steuerung.

5) Wegfall des Receivers und Verringerung des schädlichen Raumes durch Erzielung möglichst kurzer Kanäle.

Textabbildung Bd. 294, S. 181
6) Gleiche Arbeitsleistungen beim Vor- und Rückgange des Kolbens, weil die jeweils grösseren Füllungen des hinteren Hochdruckcylinders ebenfalls eine grössere Leistung dann im vorderen Niederdruckcylinder bewirken und die jeweils kleineren Füllungen im vorderen Hochdruckcylinder eine kleinere Dampfarbeit im hinteren Niederdruckcylinder bedingen, daher

7) Sehr gleichmässiger Gang auch bei Maschinen mit niedriger Umdrehungszahl, z.B. Pumpmaschinen.

Der gesetzliche Schutz ist in allen Industriestaaten nachgesucht und in den meisten schon ertheilt.

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