Titel: Der Expansionsregulirapparat und seine Wirkung bei sachgemässer Anbringung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 295 (S. 4–6)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj295/ar295002

Der Expansionsregulirapparat und seine Wirkung bei sachgemässer Anbringung.

Mit Abbildungen.

In Heft 11 vom 14. September 1894, Seite 246 dieses Journals ist ein Artikel von E. Wunderlich enthalten unter der Ueberschrift: „Der Expansionsregulirapparat und seine Wirkung“, in welchem der Verfasser die Resultate bekannt gibt, die er bei Indicirung einer Dampfmaschine von 230 mm Cylinderdurchmesser und 375 mm Kolbenhub erhalten hat. Die Maschine hatte nur einen Schieber und war mit einem Expansionsregulirapparatverschen. Da die Versuche ungünstig ausgefallen sind, so spricht sich der angeführte Bericht abfällig über Expansionsregulirapparate aus, ohne dabei klar zu stellen, welches der Grund für die ungünstigen Ergebnisse war.

Textabbildung Bd. 295, S. 4

Bekanntlich nimmt bei Verwendung eines Expansionsregulirapparates die Dampfmenge des Schieberkastens bis zum Schluss des Schiebers an der Expansion theil; es ist deshalb der Schieberkasten möglichst klein zu wählen. Hierauf kann bei neuen Maschinen, welche mit Expansionsregulirapparat ausgerüstet werden sollen und die darum nur einen Schieber erhalten, gleich bei der Construction Rücksicht genommen werden, während man bei alten Maschinen den Schieberkasten durch Anbringung eines Füllstückes am Schieberkastendeckel verkleinert.

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Bei der von Wunderlich indicirten Dampfmaschine scheint nun hierauf keine Rücksicht genommen zu sein; denn obschon uns die Maschine nicht bekannt ist, glauben wir doch annehmen zu dürfen, dass der bedeutende Unterschied zwischen Kessel und Anfangsspannung im Cylinder lediglich auf den bei der betreffenden Maschine vorhandenen grossen Schieberkasten zurückzuführen ist, vorausgesetzt, dass der Apparat in Ordnung und richtig eingestellt war. Diese Ansicht wird dadurch bestätigt, dass bei kleineren Füllungen der Spannungsabfall grösser war, als bei grösseren Füllungen.

Textabbildung Bd. 295, S. 5

Bei einer kleinen Cylinderfüllung fällt die Endspannung im Dampfcylinder ziemlich bis auf Null, beim Leergang sogar unter Null (vgl. Diagramm Nr. 1). Steht z.B. der Grundschieber auf 75 Proc. Füllung, so wird die Dampfspannung im Schieberkasten, welche, solange der Schieber nicht geschlossen hat, an der Expansion theilnimmt, selbstverständlich auch nicht viel höher bleiben. Der beim nächsten Hub des Expansionsventiles eingelassene Dampf verbreitet sich also zuerst in dem grossen Raume des Schieberkastens, wodurch er natürlich, bevor er in den Cylinder gelangt, an Spannung verliert. Ist die Cylinderfüllung grösser, so ist auch die Endspannung im Cylinder und dementsprechend die Spannung im Schieberkasten beim Schluss des Schiebers grösser, es hat also der neu eintretende Dampf nicht erst einen leeren Schieberkasten auszufüllen bevor er in den Cylinder gelangt, und verliert deshalb weniger an Spannung. Eine Drosselung des Dampfes durch den Expansionsregulirapparat, wodurch sich Wunderlich den Spannungsabfall erklärt, ist vollständig ausgeschlossen, denn das Ventil des Apparates ist, da es drei Schlitze hat, in Bezug auf Querschnitt so günstig construirt, dass es beispielsweise beim Stand der Kurbel im todten Punkt mindestens dreimal mehr freie Durchströmung hat, als der Dampfkanal bei sehr reichlicher Voreinströmung. Nebenstehende fünf Diagramme, die einer Maschine von 200 mm Cylinderdurchmesser und 300 mm Hub, welche nur einen Schieber hatte, bei Leergang und bei verschiedenen Füllungen entnommen sind, zeigen, dass bei sachgemässer Anbringung, also möglichst kleinem Schieberkasten, die Wirkung eines Expansionsregulirapparates sowohl bei kleinen, als auch bei grösseren Füllungen durchweg günstig ist. Trotzdem die betreffende Maschine (deren Anordnung aus Fig. 6, die des Expansionsregulators aus Fig. 7 zu ersehen ist) sehr geringe Compression hat, welches unvortheilhaft zur Erzielung einer dem Kesseldruck möglichst gleichkommenden Anfangsspannung ist, so beträgt der Spannungsabfall nur 0,5 bis 0,7 at, wobei 0,5 at sich bei 40 Proc. Füllung (Diagramm 5) und 0,7 at beim Leerlauf sich ergaben. Selbstverständlich kommt ein Theil dieses Verlustes noch auf die Rohrleitung.

Wenn es sich um Anbringung eines Expansionsregulirapparates an eine Maschine mit Doppelschiebersteuerung (z.B. Meyer'sche Steuerung) handelt, so wird am einfachsten der Expansionsschieber beibehalten und auf die höchste erforderliche Füllung fest eingestellt. Es bleibt dadurch im Schieberkasten immer die Spannung, welche im Cylinder beim Schluss des Expansionsschiebers vorhanden ist. Schliessen dabei zufällig Apparat und Expansionsschieber zu gleicher Zeit ab, so wird im Schieberkasten die Admissionsspannung bleiben. Ich bemerke noch, dass ein früheres Abschliessen des Apparates und späteres des Expansionsschiebers im Diagramm absolut nicht sichtbar ist.

Die Krompach-Hernader Eisenwerksgewerkschaft in Krompach (Oesterreich), welche an ihren neuen Maschinen Expansionsregulirapparate anwendet, äussert sich in anerkennenden Worten über dieselben und hebt insbesondere hervor, dass sie Ergebnisse erzielt hat, die den Versuchen Wunderlich's ganz entgegengesetzt sind.

Textabbildung Bd. 295, S. 5

Von den Maschinen sind zwar neuerdings keine Diagramme aufgenommen worden, aber die genannte Firma besitzt Diagramme, die sie bei Bremsung der Maschine aufnahm, auf denselben ist die Kesselspannung notirt, |6| somit die Differenz zwischen Admissionsspannung ablesbar. Das Resultat ist folgendes:

Je grösser die Tourenzahl der Maschine und je grösser die Füllung war, desto mehr wich die Admissionslinie von der Wagerechten ab. Die Kesselspannung variirte zwischen 5 und 6 at. Die grösste Differenz zwischen Kesselspannung und Admissionslinie (am Ende der Admissionslinie gemessen) betrug 0,75 at und zwar:

1) Bei 1½ Proc. (also sehr kleiner) Füllung war die Admissionsspannung 0,75 at unterhalb der Kesselspannung (bei 150 Touren).

2) Bei 4 bis 11 Proc. Füllung (140 bis 150 Touren) war die Differenz 0,5 at.

3) Bei 30 Proc. Füllung Differenz 0,5 at.

4) „ 40 „ „ „ 0,56 „

5) „ 70 „ „ „ 0,75 „

Da bei geringeren Tourenzahlen als obige die Admissionslinie weniger geneigt, also wagerechter blieb, so ist ganz klar, dass nicht der Expansionsapparat, sondern die grössere Geschwindigkeit in den Kanälen den Spannungsabfall verursachte.

Gegenüber den Wunderlich-Versuchen sehen die Krompacher Eisenwerke den Vortheil der Apparate eben bei geringer Füllung.

Unser Referent bemerkt hierzu, dass die Krompach-Hernader Eisenwerksgewerkschaft eine besondere Schieberconstruction hat, welche ebenfalls sehr kleinen Raum gestattet. In der nachstehenden Uebersicht sind die Ergebnisse verschiedener Versuche zusammengestellt.


Füllungen
Wunderlich Krompach Voss
Spannungsabfall in at
Etwa 1 bis 2 Proc. 4,2 0,75 0,70
„ 5 „ 8 „ 4,0 0,50 0,60
„ 10 „ 15 „ 1,5 ? 0,60
„ 30 „ ? 0,50 0,56
„ 40 „ 1,2 0,56 0,50

Es ist aus der Tabelle zu ersehen, dass die Ergebnisse der Krompach-Hernader Eisenwerksgewerkschaft mit denen von Voss ziemlich übereinstimmen, dass dagegen die von Wunderlich angegebenen Zahlen ganz bedeutend höher und daher ungünstiger sind. Hieran trägt aber nicht der Expansionsregulirapparat selbst, sondern seine nicht sachgemässe Anbringung die Schuld.

Die Anwendung der Expansionsregulirapparate ist demnach sehr zu empfehlen; denn die erzielten Vortheile bei richtiger Aufstellung sind:

1) Gleichmässiger Gang der Maschine unter allen Belastungen;

2) geringer Spannungsabfall, tadellose Diagramme, daher grosse Dampfersparniss, und schliesslich

3) leichte Anbringung an jeder Maschine.

Die grosse Verbreitung, welche die Expansionsregulirapparate im In- und Auslande gefunden haben, beweist, dass ihre Anbringung bedeutende Vortheile bietet.

(Nach einer Mittheilung von Fritz Voss, Maschinenfabrik, Köln-Ehrenfeld.)

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