Titel: Schnell laufende Dampfmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 193–199)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300047

Schnell laufende Dampfmaschinen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 169 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Eine umlaufende Kolbenmaschine von Alex. Kossuth in Warschau, deren Cylinder radial gestellt und zu einem um eine wagerechte Achse drehbaren Kranz vereinigt sind, veranschaulichen die Abbildungen (Fig. 20 und 21).

Die an ihren Lagern K drehbare und mittels Bolzen k feststellbare hohle Achse A ist in der Mitte mit einer quer laufenden Scheidewand a versehen, auf deren einen Seite ein Kanal a1, zur anderen ein Kanal a2 für Ein- bezieh. Ausströmung des Dampfes durch die Wandung der Achse nach aussen geht. Der Dampf tritt durch einen Stutzen M in die Höhlung der Welle A und nach vollbrachter Arbeit durch einen gleichen, auf dem rechten Ende der Welle angeordneten Stutzen aus.

Der von den Cylindern B gebildete Kranz z ist auf die Achse A drehbar aufgeschoben und gegen seitliche Verschiebungen durch Stellringe H gesichert, welche zugleich zur Abdichtung gegen die Achse dienende, mittels Schrauben k1 je nach Bedarf angepresste Packungen i halten. Jeder einfach wirkende Cylinder B (es sind sechs vorhanden) hat in seinem Boden zwei Oeffnungen b1b2 und enthält einen Kolben C, an dem das Ende einer Stange D gelenkig angreift. Die anderen Enden dieser Stangen sind mit einem den Cylinderkranz umgebenden Schwungring E gelenkig verbunden, der durch Schraubenfedern F o. dgl., welche an ihm bei f beweglich angreifen, mit dem Cylinderkranze z gelenkig gekuppelt ist. Den Schwungring E umgibt eine Riemenscheibe G, die durch radiale Arme mit dem Cylinderkranze fest verbunden ist. Die Cylinder B haben zu dem Zwecke Flanschen g, an welchen die Riemenscheibenarme festgebolzt sind. Die Riemenscheibe kann auch durch eine Seilscheibe oder ein Zahnrad ersetzt werden.

Zum Ingangsetzen der Maschine stellt man zunächst die Achse A in ihren Lagern K so ein, wie Fig. 20 erkennen lässt, und lässt Dampf durch M in die Höhlung der Welle treten. Derselbe strömt durch a1 und b1 in den rechten wagerechten Cylinder B, dessen Kolben nach auswärts drängend, so dass, da der Schwungring E aus seiner zur Achse centrischen Lage seitwärts so weit nach rechts geschoben wird, dass sein Schwerpunkt von der Mitte O der Achse A um OO2 absteht, der Cylinderkranz in Umdrehung kommt. Hiernach dreht man mittels geeigneter Vorrichtung die Achse A im Sinne des Fig. 20 ersichtlichen Pfeiles so weit nach links herum, bis der Kanal a1 nicht ganz um 180° verlegt ist. Während dieser Drehung strömt stets Dampf aus dem Kanäle a1 in die folgenden Cylinder B, drängt deren Kolben nach einander auswärts und verlegt den Schwerpunkt des Ringes in der angegebenen Weise, wodurch die Maschine in Gang bleibt.

Textabbildung Bd. 300, S. 193

Wenn die Achse A um nahezu 180° verdreht ist, wird sie festgestellt und es wirken dann die theilweise auch durch Expansion nach auswärts getriebenen Kolben der Cylinder beim Durchlaufen des oberen Halbkreises hebend auf den Schwungring ein, während die den unteren Halbkreis der Drehbewegung durchlaufenden Kolben durch den gehobenen Schwungring und durch die Federn einwärts gedrängt werden. Der Dampf wird dann, da inzwischen die Cylinderöffnung b2 über den Austrittskanal a2 gekommen ist, aus den unteren Cylindern herausgetrieben.

Während die jeweilig unteren Cylinder den letzten Theil des unteren Halbkreises durchlaufen, ist die Austrittsöffnung a2 abgesperrt und es findet Compression des Dampfes statt. Dann erfolgt wieder, wie vordem, Dampfeintritt und es findet der beschriebene Vorgang von Neuem statt.

Da der frei bewegliche Schwungring direct auf die Kolben einwirkt, versieht er den Dienst eines astatischen Regulators, welcher die Geschwindigkeit der Maschine regelt.

Um die Maschine in wechselnder Richtung laufen zu lassen, ist nur nöthig, die Ausströmungsöffnung a2 symmetrisch zur Einströmung a1 anzuordnen.

Eine Dampfturbine, bei welcher nicht nur die lebendige Kraft des gespannten Dampfes, sondern auch die viel wirksamere Spannkraft desselben zum Antriebe ausgenutzt wird, hat Franz Kamper in Wien unter Nr. 84156 vom 21. Februar 1895 in Deutschland patentirt erhalten.

Die Turbine kann mit innerer oder äusserer Beaufschlagung arbeiten. Im ersteren Falle tritt der Dampf, |194| wie Fig. 22 und 23 ersichtlich, durch die hohle Welle W in das Leitrad L, um von hier durch im Mantel desselben angeordnete Aussparungen a in den Stoss des Dampfes aufnehmende Säcke s und behufs Abgabe seiner Spannkraft in an die letzteren anschliessende Kanäle k geleitet zu werden. Nachdem der Dampf die spiralförmig gewundenen Kanäle k durchströmt und die Drehung des Cylinders c bewirkt hat, verlässt derselbe bei o das Rad.

Textabbildung Bd. 300, S. 194

Um den gleichmässigen Gang des Laufcylinders zu erzielen, sind die von den Säcken s ausgehenden Kanäle gleichmässig nach rechts und links gerichtet, so dass kein seitlicher Druck die Achslager belastet.

Zu den Dampfausströmungen a (Fig. 23) führen die aus Klappen gebildeten Leitflächen ll1. Die Klappe l ist gelenkig mit der Kurbel u und einer im Innern der hohlen Welle W liegenden kleinen Welle w verbunden, welche auf ihrem äusseren Ende einen Handhebel h trägt. Durch Verstellung des letzteren wird die bewegliche Klappe l der festen Klappe l1 mehr oder weniger genähert, so dass auf diese Weise, da die Klappen so breit sind als das Laufrad hoch ist, die Regulirung der ausströmenden Dampfmenge möglich wird. Die Klappe l wird zweckmässig aus einem elastischen Material – aus einer grossen Anzahl dicht an einander gepresster Stahl- oder Messingdrähte o. dgl. – gebildet.

Das Leitrad sitzt fest auf der unbeweglichen Welle W, während der Laufcylinder c, den Kranz des ersteren mit Ringen r umfassend, um die Welle rotirt und zur Verminderung der Reibung zwischen ihm und dem Leitrade möglichst auf den seitlichen Lagern A aufruht.

Die Einstellung der Bewegung des Laufrades geschieht durch Absperrung der an den Rohrstutzen t zu befestigenden Dampfleitung.

Die mit äusserer Beaufschlagung arbeitenden Turbinen sind mit einem äusseren Leitrad, sowie einem Lauf- und Rücklaufcylinder versehen, welcher auf der festen (hier massiven) Welle rotirt und von zwei selbständigen, über einander liegenden, Spiralen Hohlgangsgruppen durchsetzt ist. Das Leitrad ist zur selbständigen Speisung jeder Hohlgangsgruppe in zwei Abtheilungen geschieden.

Die Hohlgänge können auch in Schraubengängen, deren Windungen über einander gelegt sind, oder in anderen, den jeweiligen Verhältnissen entsprechenden Formen angeordnet sein.

Louis Bollmann in Wien treibt zum Zwecke verminderter Umdrehungsgeschwindigkeit und möglichster Ausnutzung des Dampfes durch Expansion das Turbinenrad nicht direct mit Dampf, sondern überträgt die während der Ausströmung des letzteren entwickelte lebendige Kraft auf eine Gewichtsmenge von Luft, welche viel grösser als jene des Dampfes ist und dann mit massiger Geschwindigkeit auf die Turbinenschaufeln wirkt (D. R. P. Nr. 84908 vom 15. Januar 1895).

In Fig. 24 sind A und B kreisrunde Platten einer als 5pferdig bezeichneten Dampfturbine, welche zwischen sich einen Spalt bilden, dessen Weite mittels des Handrades d genau nach Bedarf eingestellt werden kann. Zu dem Zwecke ist A mit einer Hülse a versehen, in welche ein Zapfen b der Platte B eingepasst ist, der sich mittels der durch eine Stopfbüchse gehenden Spindel D mit zwei Gewinden von verschiedener Steigung mittels des Handrades d ein- oder auswärts schieben lässt. Die Hülse b ist innen cannelirt, um einen Weg für den durch das Rohr E eintretenden Kesseldampf in den Spalt zu bilden. Der Dampf strömt in Form einer sehr dünnen Platte (0,09 mm dick) in den Mischungsraum (zwischen den Platten k1 und k2), in welchen Luft theils vom Centrum und theils durch Seitenöffnungen einströmt. Letztere können mittels drehbarer, rostartig durchbrochener runder Schieber behufs Regulirung der von beiden Seiten zuströmenden Luftmenge mehr oder weniger geöffnet werden. Nächst dem Spalte entsteht nämlich eine Luftverdünnung, welche die Luft energisch einsaugt.

Textabbildung Bd. 300, S. 194

In Folge der eigenthümlichen Wirkung der Platten AB expandirt Dampf von 10 at Spannung im Spalte bis auf 0,29 at und vermindert dabei seine Temperatur von 180° auf 68° C. Der aus dem Spalte mit etwa 1084 m in der Secunde strömende Dampf mischt sich sofort innig mit der im Verhältniss 1 : 40 zuströmenden Luft, so dass, wenn letztere zum Beispiel eine Temperatur von 10° C. hat, das Gemisch von Luft, Dampf und condensirtem Wasser etwa 30° haben wird. Die Luft wurde daher erwärmt und ausgedehnt, somit ein weiterer Theil des Dampfes condensirt. Hierdurch wird das Volumen des Gemisches vergrössert |195| und ein weiterer Theil der Dampfwärme in lebendige Kraft umgesetzt, welche die Geschwindigkeit der Strömung des Gemisches noch weiter beschleunigt.

Textabbildung Bd. 300, S. 195

Die Turbine besteht in der vorliegenden Anordnung aus drei Laufrädern T1T2T3 und ebenso vielen Leitringen L1L2L3, wodurch bei dem angenommenen Verhältniss des Gewichtes des ausströmenden Kesseldampfes zu jenem der zuströmenden Luft von 1 : 40 die Tourenzahl 820 in der Minute wird. Die Form und Anordnung der Schaufeln sind Fig. 25 im Schnitt durch den mittleren Schaufelkreis dargestellt.

Das Gemisch strömt von H durch die feststehenden Leitschaufeln L1 in die Laufradschaufeln T1, dann in den zweiten Leitkranz L2, worin die Stromrichtung wieder umgekehrt und das Gemisch in das nächste Laufrad T2 geleitet wird. Vom letzten Laufrade T3 strömt die Mischung in den kreisförmigen Raum S und dann durch das Abzugsrohr S1 nach aussen.

Das dreifache Laufrad ist am Ende der Welle W befestigt, welche in der Nabe des Ständers H und rechts in einem geeigneten Lagerbock geführt ist. Der Ring L, welcher die drei Reihen Leitschaufeln enthält, ist zweitheilig und am Ständer H befestigt.

Eine besonders wesentliche Eigenthümlichkeit der Erfindung besteht darin, dass der dünne Dampfstrahl sich scheibenförmig in radialer Richtung gleichförmig ausbreitet, wodurch einerseits die Uebertragung seiner lebendigen Kraft auf die Luft gefördert wird, andererseits das Gemisch direct und gleichmässig in die Turbinenschaufeln eintritt. Anstatt scheibenförmig kann der Strahl auch mehr oder weniger kegelförmig gebildet werden, wenn man die Platten AB und K1K2 entsprechend ausbildet. Auch kann derselbe aus einer Anzahl feiner, radialer oder kegelförmiger Strahlen bestehen; ebenso können auch zwei oder mehrere solcher flachen Strahlen gemeinschaftlich wirken.

Eine mehrstufige Dampfstrahlturbine von Henry Alonzo House in East Cowes (England) und Robert Rintoul Symon in London veranschaulichen Fig. 26 und 27.

Die Lager der Kraftwelle A bestehen aus nabenähnlichen, auf Böcken A2 montirten Angüssen A1 des als Cylinder für die Turbinenkörper dienenden Gehäuses I1. Die Turbinenkörper sind bei der dargestellten Ausführungsform als ein einziger, auf der Welle A befestigter, aus mehreren Abtheilungen bestehender Körper B gegossen, von denen die mittlere Abtheilung den grössten Durchmesser besitzt, während die anderen, symmetrisch zu beiden Seiten der letzteren liegenden Abtheilungen paarweise gleiche, aber stufenweise abnehmende Durchmesser haben. Auf dem äusseren Umfange jeder Abtheilung sind Schaufeln angeordnet, von denen diejenigen C der mittleren Abtheilungen den kleinsten Rauminhalt besitzen, während die Schaufeln DE... der anderen Abtheilungen, von der mittleren ausgehend, an Rauminhalt in gleichem Verhältniss zunehmen, wie die Durchmesser der Kranzabtheilungen abnehmen. Diese Zunahme kann entweder durch radiale Vertiefung oder axiale Verbreiterung der Kammern bewirkt werden. Selbstverständlich sind die Kammern der einzelnen Abtheilungen gegen die der anderen durch besondere Cylinderwandungen (F1G1) abgeschlossen.

Textabbildung Bd. 300, S. 195

Der bei M2 zuströmende Dampf gelangt zunächst mit voller Spannung in die Schaufeln C, und zwar je nach Stellung der Zweiwegehähne M durch die Kanäle C2 entweder in der einen oder anderen Richtung, welche wenig von der Tangente zu dem Umfange der Schaufel, d.h. aus der Senkrechten zu den Trennungswänden der einzelnen Schaufeln nach dem Centrum hin abweicht. Der Dampf entweicht alsdann aus den Kammern, welche unter den Zuleitungskanälen hinweg getrieben werden, in die von den Cylinderwandungen gebildeten Ringkanäle O und expandirt. Mit seiner jetzigen, geringeren Spannung strömt der Dampf dann durch die in den Wandungen F1 vorgesehenen Oeffnungen F und durch die Bohrungen H2 weiterer Hähne in die an Inhalt grösseren Kammern D der an Durchmesser kleineren Turbinen. Hier wird er in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, als Betriebsmittel ausgenutzt, um dann in die Ringkammern G auszupuffen. Nach weiterer Expansion in den letzteren strömt der Dampf durch die in den Wandungen G1 vorgesehenen Oeffnungen und die Bohrungen K weiterer Hähne in die Kammern E. Nach seiner Ausnutzung strömt der Dampf schliesslich in Ringkanäle J, aus welchen er durch die Rohre K1 nach dem Condensator oder in die Atmosphäre entweicht.

Um den Dampf gegen sämmtliche Schaufeln immer im gleichen Sinne strömen zu lassen, müssen sämmtliche Hähne M durch eine gemeinsame Vorrichtung gleichzeitig in demselben Sinne gedreht werden können. Dies wird durch den die ganze Maschine umhüllenden Eisenmantel N bewirkt, welcher, um die Angüsse A1 des Cylinders drehbar, mittels eines geeignet angeordneten Handgriffes bewegt werden kann. Diese Bewegung wird dann auf die |196| durch in dem Mantel vorgesehene Schlitze greifenden Hebel M1 sämmtlicher Hähne M übertragen.

Aus Vorstehendem ist erklärlich, dass dem Dampfe, seinem Expansionsgrad entsprechend, immer grössere Flächen zur Wirkung geboten werden und die jeweilige Wirkung an einem Hebelende geltend wird, welches geeignete Umlaufsgeschwindigkeit besitzt.

Ueber Versuche an Dampfturbinen, System de Laval (1894 293 * 204, 1895 296 * 25), welche in Deutschland bekanntlich von der Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk bei Köln gebaut werden, berichtet Compère, Director der Pariser Gesellschaft zur Ueberwachung von Dampfkesseln in den Mémoires de la Société des ingénieurs civils, October 1895.

Die Versuche betreffen zunächst eine von der Firma Bréguet in Paris erbaute Dampfturbine mit Condensation, welche bei einer Dampfspannung von 8 at normal eine Leistung von 100 entwickelt und auf der Ausstellung in Bordeaux zum Betreiben von Dynamomaschinen der elektrischen Centralstation diente.

Die von der Turbine mittels Riemen betriebenen beiden Luftpumpen des Condensators können, wenn die Turbine ohne Condensation arbeiten soll, ausgeschaltet werden.

Den Arbeitsdampf lieferte ein Babcock-Wilcox-Wasserröhrenkessel von 132 qm Heizfläche. Die Länge der 70 mm weiten, auf ihrer ganzen Länge mit einer Wärmeschutzmasse umhüllten Dampfleitung vom Kessel zur Turbine betrug 34,20 m.

Die Ergebnisse der am 20. und 24. August vorgenommenen Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Versuch 1.
Normal-
leistung
Versuch 2.
Halbe
Leistung
Dauer des Versuches in Stunden 7 8
Gesammter Speisewasserverbrauch in k 6371 4392
Condenswasser aus der Leitung in k 85,45 96,10
Gesammter Dampfverbrauch der Turbine
in k

6285,55

4295,50
Dampfverbrauch in der Stunde in k 897,94 537
Kesselspannung in at 10,5 11,0
Dampfspannung über dem Regulator-
ventil in at

8,05

8,06
Dampfspannung unter dem Regulator-
ventil in at

7,85

7,88
Luftleere am Ausgang der Turbine in cm 67 65,88
„ im Condensator in cm 70,50 68,76
Minutliche Umdrehungszahl der Dynamo 1278 1297,5
„ „ „ Turbine 12780 12975
Gesammtleistung in Watt 61318,69 29304,2
Dampfverbrauch für 1 Kilo-Watt in k 14,65 18,32
„ „ 1 elektr. in k 10,78 13,48
Leistung der Turbine in 98 49,6
Dampfverbrauch für 1 /Stunde in k 9,16 10,82

Weitere Untersuchungen, welche Compère an einer 75pferdigen, theils mit einer ganz geringen Luftleere arbeitenden Turbine anstellte, liessen erkennen, dass der Dampfverbrauch der Turbine nur von der Höhe der Dampfspannung und dem Querschnitte der Dampfdüsenöffnungen, keineswegs jedoch von der Austrittsspannung des Dampfes abhängt. Durch letztere wird lediglich die Kraftwirkung des Dampfes in der Turbine beeinflusst.

Um deshalb bei geringerer Leistung möglichst ökonomisch zu arbeiten, muss man die Dampfdüsen entsprechend einstellen und eine Herabminderung der Spannung des Arbeitsdampfes durch Drosselung vermeiden.

Diese Thatsache wird auch von Vinçotte, Director der belgischen Gesellschaft zur Ueberwachung von Dampfkesseln, welcher bezügliche Versuche an einer 10pferdigen Dampfturbine anstellte, bestätigt.

Die Düsenöffnungen können je nach der von der Turbine verlangten Leistung durch die aussen mit Handrad versehene Spindel, welche im Düsengehäuse in eine konische Spitze ausläuft, mehr oder weniger geöffnet bezieh. ganz geschlossen werden.

In neuerer Zeit verwendet de Laval zur Regulirung des Kraftverbrauches von Dampfturbinen, namentlich des Verbrauches beim Leerlauf oder bei nur geringen Leistungen der Turbine, das Fig. 28 ersichtliche Mundstück (D. R. P. Nr. 81783). In dem mit A bezeichneten Mundstück ist eine Spindel B derart angebracht, dass ein divergirender, für die Expansion des Dampfes berechneter Kanal zwischen der inneren Wandung des Mundstückes und der Spindel entsteht. Die Spindel ist nach vorwärts und rückwärts beweglich, wodurch der kleinste Querschnitt des genannten Kanals geändert und dieser somit dem verschiedenen Kraftbedarfe angepasst werden kann. Entspricht letzterer nur der Leergangsarbeit der Maschine, so versperrt die Spindel den Kanal vollständig, indem ein Ansatz B1 derselben gegen die Kante A1 des Mundstückes zu liegen kommt. Die Spindel ist mit einem divergirenden Kanal versehen und bildet dadurch selbst ein Dampfmundstück, dessen Dimensionen für den kleinsten Kraftbedarf der Maschine (beim Leergang) ermittelt sind.

Textabbildung Bd. 300, S. 196

Den obigen Ausführungen scheint die Wirkung des auf ein Drosselorgan arbeitenden Regulators entgegenzustehen, doch ist demgegenüber zu bemerken, dass letzterer nur zum Ausgleich geringerer Schwankungen in der Umdrehungszahl der Turbine dienen und eventuell das Durchgehen derselben verhindern soll.

Nach Ansicht von Compère lässt sich übrigens der Dampfverbrauch der Turbinen noch weiter vermindern, sobald ohne Gefährdung der Sicherheit eine grössere Centrifugalkraft möglich ist. Bei den jetzt gebauten Dampfturbinen beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades nur etwa drei Viertel der theoretischen Dampfgeschwindigkeit, welche sich aus der Neigung der Dampfzuleitungsdüsen ergibt.

Ueber Abmessungen und Dampfverbrauch von de Laval'schen Turbinen, welche mit einer Spannung des Einströmdampfes von 6 at arbeiten, finden sich Revue industrielle, 1894 S. 244, folgende Angaben:


Leistung der Turbine
Pferdestärken
5 10 15 30
Gesammtes Gewicht in k 130 200 235 410
Gewicht für 1 in k 26 20 16 14
Länge in m 0,795 0,915 1,000 1,135
Breite in m 0,365 0,485 0,485 0,620
Höhe in m 0,730 0,880 0,880 1,020
Minutliche Umdrehungen 3000 2400 2400 2000
Dampf verbrauch für 1 /Stunde:
a) mit Auspuff 22,5 22,5 22,5 22,5
b) mit Condensation 16,3 15,9 15,5 15,5
|197|

Die Maschinenfabrik Oerlikon bremste nach der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1895 S. 1192, eine Turbine von 5,5 und fand bei 3stündigem Betrieb 15,7 k für 1 effective und Stunde, was bei einer so kleinen Maschine als sehr günstiges Ergebniss zu bezeichnen ist.

In Stockholm, dem Wohnorte des Erfinders, bremsten Prof. J. E. Cederblom, Inspector Gust. Uhr und Assistent Erik Andersson eine 50pferdige Dampfturbine und stellten einen Verbrauch von 8,95 k und 1,21 k Kohle für 1 effective und Stunde fest.

Die Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk bei Köln, welche, wie bereits bemerkt, die de Laval'schen Dampfturbinen in Deutschland baut, garantirt für 100pferdige Turbinen 8,3 k, für 200pferdige 7,5 k für 1 effective W und Stunde, wenn Dampf von 10 at und Condensation benutzt werden. In Frankreich und Schweden (Stockholm) besteht eine eigene Actiengesellschaft, Société de Laval, welche bis Ende 1893 schon etwa 180 Stück Dampfturbinen geliefert hatte.

Die bisher gewonnenen Versuchsergebnisse lassen erkennen, dass die de Laval'sche Dampfmaschine hinsichtlich des Dampfverbrauches den besten Kolbendampfmaschinen zur Seite gestellt werden kann. Theoretisch muss der Dampfverbrauch derartiger Turbinen kleiner sein als der unserer Kolbenmaschinen, da namentlich die schädlichen Einflüsse der Cylinderwandungen in Fortfall kommen und auch der Verwendung hoch überhitzten Dampfes geringere Hindernisse im Wege stehen.

Zum Betreiben elektrischer Lichtmaschinen dient die Fig. 29 im Grundriss ersichtliche liegende Verbunddampfmaschine von Smit und Co., die nach den Engineering entnommenen Mittheilungen in Revue industrielle vom 11. Januar 1896 S. 19 mit 200 minutlichen Umdrehungen und einer anfänglichen Spannung des Arbeitsdampfes von 8,5 bis 10 k arbeitet.

An dem kastenförmigen Maschinenbett sind die Cylinder von 230 bezieh. 340 mm Durchmesser für 300 mm gemeinschaftlichen Kolbenhub hinter einander liegend, und zwar der Niederdruckcylinder freischwebend befestigt.

Textabbildung Bd. 300, S. 197

Die in zwei nachstellbaren Lagern geführte Kurbelwelle trägt drei Riemenscheiben von je 1400 mm Durchmesser und 225 mm Breite. Ein einziges Excenter bethätigt die zur Dampfvertheilung dienenden Flachschieber beider Cylinder. Zu dem Zwecke ist die Excenterstange, wie bei amerikanischen Schnelläufern gebräuchlich, mit einer Schwinge verbunden, welche mittels kurzer Lenkstange an die Spindel des zum Hochdruckcylinder gehörigen Schiebers angeschlossen ist, während eine noch angreifende längere Schubstange eine zweite Schwinge bethätigt, durch welche mittels Lenkstange die Spindel des zum Niederdruckcylinder gehörigen Schiebers hin und her bewegt wird.

Behufs Entlastung der Schieber sind dieselben von Gehäusen umgeben, welche, in die betreffenden Schieberkasten eingepasst, die ersteren mittels je einer Feder auf die Gleitflächen der Cylinder drücken und verhüten, dass der Arbeitsdampf auf den Rücken der Schieber wirken kann, deren Inneres, wie gewöhnlich, mit dem Auspuffkanale in Verbindung steht.

Zur Schmierung der Schieber dient eine Oelpumpe mit sichtbarer Tropfenbildung, welche mittels Sperrklinkenmechanismus von der erstgenannten Schwinge aus bewegt wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 197

Ein Tangye-Regulator bewirkt das selbsthätige Abschneiden des Einströmdampfes beim Reissen des Treibriemens.

Eine einfach wirkende Verbunddampfmaschine mit Drehschiebersteuerung von John Smith Raworth in Streatham (England) ist Fig. 30 dargestellt.

Der am Ende des Schieberkastens d eintretende Dampf strömt durch den schwingenden Vertheilungsschieber g und den Kanal d1 in den von einem Dampfmantel a1 umgebenen Hochdruckcylinder a. Nähert sich der Kolben m dieses Cylinders seiner höchsten Stellung, so überschreitet er die im Kreise angeordneten Bohrungen a3, wodurch ein Ausgleich zwischen Cylinder a und Aufnehmer l geschaffen wird. Letzterer steht durch Oeffnungen l1 (Fig. 31 und 32) mit den Räumen l2 des Schieberkastens in Verbindung. Vor Beendigung des Aufwärtshubes wird durch den Niederdruckschieber h der zwischen Hoch- und Niederdruckcylinder liegende Kanal e2 geöffnet, bis bei etwa ½ bis ¾ des Kolbenhubes die Absperrung erfolgt, worauf der im Hochdruckcylinder verbleibende Dampf durch Oeffnungen l3 in den Aufnehmer l strömt.

Auch der Niederdruckkolben überschreitet bei seinem Abwärtshube im Kreise angeordnete Bohrungen b1, durch welche der Dampf nach erfolgter Expansion schliesslich in den Auspuffraum k und in den Auslasstutzen k gelangt. |198| Während dieser Zeit strömt der Dampf aus dem Hochdruckcylinder in den Aufnehmer über, dessen Druck unverändert bleibt, weil er mit der oberen Seite des Hochdruckkolbens beständig in Verbindung steht.

Beim Heben des Niederdruckkolbens n wird für den über dem Kolben zurückbleibenden Dampf ein Ausweg durch das Rohr i und die Ausströmhöhlung des Schiebers h, welch letztere die beiden Kanäle e2e3 überragt, geschaffen.

Die Schieber g und h werden durch an den Enden ihrer Spindeln befestigte Hebel mittels Excenter und Stangen bewegt.

Textabbildung Bd. 300, S. 198

Zur Regelung der Geschwindigkeit dient ein von der Kurbelwelle getragener Kugelregulator, welcher das Excenter entsprechend einstellt, doch kann auch ein auf die Dampfeinströmung wirkendes Drosselventil gewöhnlicher Art benutzt werden.

Während des Niederganges des Hochdruckkolbens gelangt der Dampf aus dem Aufnehmer l über den Kolben m. Bei Maschinen ohne Condensation kann die Verbindung durch Löcher im Deckel a4 constant erhalten bleiben, bei solchen mit Condensation ist es zweckmässiger, diese Verbindung durch die Bohrungen a3 zu einer unterbrochenen zu machen.

Der Mantel a1 wird durch eine mit dem Schieberkasten d in Verbindung stehende kleine Bohrung mit Frischdampf gespeist und das Condensationswasser bei jedem Hube in einer kleinen Aushöhlung des Niederdruckschiebers gesammelt, um, durch eine ähnliche Bohrung und die Bewegung des Schiebers rund herumgeführt, durch einen kleinen, in die Auspuffhöhlung e5 führenden Kanal auszutreten.

In den Deckel des Niederdruckcylinders ist, um Wasser oder übermässigen Dampfdruck nach dem Aufnehmer ll2 abzulassen, ein Entlastungsventil eingesetzt.

Die Cylinder werden von einem hohlen, kegelstutzförmigen Rahmen t getragen, dessen Durchbrechungen durch einen Blechmantel t1 verdeckt sind, welcher ein Ansammeln des Spritzöles in das die Kurbel umschliessende Gehäuse x ermöglicht.

Die Lager der Kurbelwelle werden durch Keile und Anzugsschrauben geschlossen gehalten.

Fig. 33 und 34 veranschaulichen Einzelheiten einer schnell laufenden stehenden Dampfmaschine mit zwei Hochdruck- und zwei Niederdruckcylindern von Charles Brown und Emile Mertz in Basel, bei welcher je ein Niederdruck- und ein Hochdruckcylinder über einander angeordnet sind.

Die Kolben B bezieh. B1 des einfach wirkenden Hoch- bezieh. Niederdruckcylinders (AA1) jeder Maschinenseite sind auf gemeinschaftlicher Stange C befestigt, deren unteres Ende mit einem zwischen zwei Lappen d des Maschinengestelles geführten Kreuzkopf D verbunden ist, an dessen Enden Lenkstangen E angreifen, deren andere Enden mit dem Arme f je eines Winkelhebels F gelenkig verbunden sind. Die Winkelhebel F sind auf zwei im Maschinengestelle G drehbar gelagerte Zapfen F1 aufgesteckt und die zweiten Arme f1 derselben durch Pleuelstangen H mit den beiden um 180° zu einander versetzten Kurbelzapfen ii1 der Welle I verbunden.

Die Kolben der beiden Cylinderpaare arbeiten jeweilen nur in dem einen abwärtsgehenden Sinne, und zwar abwechselnd, d.h. wenn das eine Paar seinen Arbeitshub vollzieht, vollführt das andere seinen Leerhub, so dass die Maschine wie eine doppelt wirkende arbeitet, die Organe derselben jedoch immer nur in dem einen Sinne beansprucht werden.

Die Steuerung der Maschine geschieht durch Kolbenschieber, die für jedes Cylinderpaar von gleichem Durchmesser und auf derselben Stange L angeordnet sind. Der Arbeitsdampf strömt durch das geöffnete Ventil P, den Drehschieber Q und die Leitung R in die beiden Schieberkasten K, deren Kolbenschieber die Steuerung derart besorgen, dass jedes Cylinderpaar AA1 wie eine Verbunddampfmaschine arbeitet und die Kolben BB1 des einen Cylinderpaares ihren aufwärts gehenden Leerhub vollziehen, während jene des anderen Cylinderpaares ihren abwärts gehenden Vollhub ausführen und umgekehrt.

Jede Schieberstange L ist durch ein passendes Excentergelenk mit den Enden eines gleicharmigen Hebels M verbunden, der auf einem am Maschinengestell G befestigten Zapfen m lose aufgesteckt ist. Der eine Arm dieses Hebels ist ferner durch die Stange N mit einem auf der Welle I befestigten Excenter O verbunden, wodurch die abwechselnde Auf- und Abwärtsbewegung der beiden Stangen L mit ihren Kolbenschiebern erreicht wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 198

Um etwaige Stösse in den Organen LMNO zu vermeiden, ist noch an der Verlängerung der einen Schieberstange L ein Cylinder S mit seitlichen Oeffnungen s zum Eintreten von Luft befestigt, in welchen ein am Maschinengestell G angeordneter Kolben T hineindringt. Durch die beim Abwärtsgange der Stange L und des Cylinders S erfolgte |199| Comprimirung der zwischen Kolben T und Cylinderboden vordem eingesaugten Luft wird dieser und der Aufwärtsbewegung der anderen Stange L ein Widerstand entgegengesetzt, welchen das Excenter O immer nur während der einen und derselben Hälfte seiner Rotation zu überwinden hat.

Der in einem Gehäuse Q1 untergebrachte Schieber Q ist ebenso wie dieses mit seitlichen Oeffnungen q versehen, welche behufs Regulirung des Dampfzutrittes je nach der mittels Stange z und Hebel y vom Regulator bewirkten Drehung des Schiebers mehr oder weniger geschlossen werden.

Das im unteren Theile des geschlossenen Maschinengestelles befindliche Schmieröl dient zur selbsthätigen Schmierung der Maschine.

(Schluss folgt.)

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