Titel: Neuere Steuerungen an Dampfmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 245–252)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300058

Neuere Steuerungen an Dampfmaschinen.

Mit Abbildungen.

1) Schiebersteuerungen.

Die Verbesserungen, welche behufs Erzielung einer günstigen Dampfvertheilung und zur Vermeidung störender Bewegungen an den Steuerungen der mit Flach- und Rundschieber arbeitenden Dampfmaschinen in der Neuzeit durch deutsche Reichspatente geschützt wurden, beziehen sich zumeist auf Einrichtungen, welche zum Zwecke der Vergrösserung der Ein- und Ausströmquerschnitte der Dampfkanäle, der Veränderlichkeit des Voreilens und Verminderung von Abnutzungen der vielfach mehr oder weniger vollkommen entlasteten Schieber, der Erhöhung des Vacuums bei Condensationsmaschinen u. dgl. in Vorschlag gebracht worden sind.

Zur Vermeidung heftiger Stösse bei Umkehr der Bewegung des Arbeitskolbens, auch wenn sich derselbe mit |246| veränderlicher Geschwindigkeit bewegt, schlägt Willis Durwood Sherman in Brooklyn (Nordamerika) vor, die Grösse der Voreilung von dem Wechsel der Geschwindigkeit der Hauptwelle abhängig zu machen. Die hiermit erreichte selbsthätige Gegendampfwirkung ist bei mit Dampf betriebenen Hebemaschinen dann von besonderem Werth, wenn dieselben in hohen Thürmen angeordnet werden sollen. Fig. 1 und 2 veranschaulichen die Einrichtung an einer mit Dampf betriebenen Aufzugsmaschine. Mit A ist der Dampfcylinder, mit B die Kurbelwelle, mit D die am Kolben B1 befestigte Stange, mit E die Seiltrommel bezeichnet. Der im Schieberkasten F gleitende, von dem Excenter I angetriebene Schieber G ist von gewöhnlicher Form.

Textabbildung Bd. 300, S. 246

Das lose auf der Welle B bewegliche Excenter hat einen seitlichen Vorsprung i mit Arm j, gegen dessen radiale Fläche sich die Spitze eines Hebels K legt, welcher um einen Zapfen des mit der Kurbelwelle fest verbundenen Armes L schwingt. Das andere Ende des Hebels K ist mit einem Gewicht k versehen, zwischen welchem und dem vorgenannten Zapfen eine durch den Arm j gehende Stange m gelenkig angreift. Die über diese Stange geschobene Schraubenfeder o legt sich einerseits gegen den Arm j, andererseits gegen eine auf die Stange m geschraubte Flügelmutter p.

Befindet sich der Schieber G bei einer bestimmten Voreilung in der Fig. 3 mit vollausgezogenen Linien ersichtlichen Stellung, so wird die auf das Gewicht k wirkende Centrifugalkraft dieses nach auswärts zu drehen suchen und den Arm j entsprechend einwärts drängen, wodurch sich die Voreilung des Schiebers G ändert, der Dampf demnach vor dem Kolben B1 in den Cylinder treten kann. Das nun geschaffene Dampfpolster bildet in selbsthätiger Weise eine Gegenkraft für die Trägheit des Kolbens B1 und der mit ihm verbundenen Theile, so dass Erschütterungen der Dampfmaschine vermieden werden.

Der Gewichtshebel K lässt sich auch durch radial geführte Gewichte und der Daumenschub durch den das Excenter verstellenden Schub von Keilflächen zusammen mit den schrägen Flächen von Aussparungen am Excenter ersetzen.

Zur Vergrösserung des Ausströmquerschnittes an Dampfcylindern, welche mit gewöhnlichen Muschelschiebern arbeiten, haben Emil Louis Sauer und Anton Tandler in Chicago die nachstehend beschriebene Einrichtung getroffen.

Textabbildung Bd. 300, S. 246

In Fig. 4 und 5 ist A der Schieber, A1 der Schieberrahmen, A2 die Schieberstange und A3 der Schieberkasten. In den seitlichen Längswandungen des Schiebers sind mehrere Oeffnungen angeordnet, die wagerecht durch diese Wandungen hindurchgehen. In jede dieser Oeffnungen ist eine cylindrische Hülse a1 fest eingesetzt, deren innere Enden in die Ausströmkammer D ausmünden, während das äussere Ende jeder Hülse durch einen mit Flansch versehenen Boden a2 abgeschlossen ist. Nahe ihrem inneren Ende ist jede Hülse mit einer äusseren Ringnuth versehen, in welche sich, sowie in eine entsprechende Nuth des benachbarten Schiebertheils, ein federnder Ring b legt, der die Hülsen gegen eine auswärts gerichtete Längsbewegung in ihrer Lage halten soll. Im Inneren der Hülsen bewegen sich, zu je zwei auf gemeinschaftlicher Spindel d1 befestigt, Kolbenschieber dd, welche eine begrenzte Hin- und Herbewegung ausführen können. Jede Hülse ist noch mit mehreren Ausströmungsöffnungen d2 versehen, die in den ringförmigen Raum d3 des Hauptschiebers ausmünden. In dem letzteren sind Kanäle g angeordnet, durch welche der Dampf hinter die abgerundeten Endflächen g1 der Kolbenschieber d treten kann. Mit diesen breiten Dampfkanälen g wechseln schmälere rechteckige Ausströmungskanäle g2 (Fig. 5) ab, die in die Ringräume d3 einmünden und dem Dampf erlauben, hinter die Kolbenschieber einzutreten, während der Hauptschieber sich noch eine gewisse Strecke bewegen muss, bevor er die Ausströmungskanäle abdecken kann.

Textabbildung Bd. 300, S. 246

Der durch die Oeffnungen d2 ausströmende Dampf entweicht in den Richtungen der Fig. 4 ersichtlichen Pfeile in die Ausströmkammer D des Hauptschiebers.

Angenommen, der Arbeitskolben bewegt sich von rechts nach links und es hat der sich in der entgegengesetzten Richtung bewegende Schieber eben den Dampfkanal E1 geschlossen und die rechtsseitigen Kanäle g geöffnet, so tritt Dampf hinter die rechten Kolbenschieber und treibt dieselben nach links in die gezeichnete Stellung. Hierdurch werden die Ausströmungs- oder Entlastungskanäle der linksseitigen Hülsen geöffnet, die entsprechenden Kanäle der rechtsseitigen Hülsen dagegen durch die Kolbenschieber geschlossen.

|247|

Wenn der Arbeitskolben bei seiner Weiterbewegung die linke Endstellung beinahe erreicht und der Hauptschieber sich weit genug bewegt hat, um die linken Ausströmkanäle g zu schliessen, wird der Druck hinter den linken Kolbenschiebern so gross, dass dieselben wieder nach rechts getrieben werden. Es sind dann auf der rechten Seite ausser dem vom Hauptschieber theilweise freigegebenen Kanal E1 auch die Ausströmkanäle g2d3d2 geöffnet, so dass der für die Ausströmung verfügbare Gesammtquerschnitt bedeutend vergrössert ist. Sollten die Umstände es erfordern, so können die Dampfkanäle g nach den äusseren Enden verbreitert werden, damit der Kesseldampf direct auf die Kolbenschieber einwirken kann, die Verschiebung derselben also unabhängig von der Compression wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 247

Die Steuerung von Rich. Riedel in Leipzig ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasschieber in Folge besonderer Vorrichtungen eine geringe Voreilung, trotzdem aber eine grosse Einlasskanalöffnung ermöglicht, und in Folge dessen die Compressionsstellung nahezu völlig vermieden wird. Ausserdem ist zur Herbeiführung veränderlicher, vom Regulatorstande abhängiger Füllungen ein besonderer Mechanismus angeordnet.

Wie Fig. 6 erkennen lässt, geschieht der Antrieb des Vertheilungsschiebers mit Hilfe der Ellipsenräder A und B, von denen das erstere auf der Kurbelwelle festgekeilt, das letztere auf einem besonderen Zapfen gelagert und mit einer Kurbel K versehen ist, durch deren Zugstange d die Spindel des Vertheilungsschiebers bewegt wird. An derselben Kurbel ist ferner eine Gegenkurbel C angeordnet, mittels welcher der Expansionsschieber beeinflusst wird, indem die angreifende Zugstange t einen Schwinghebel S bewegt, an dessen oberem Ende die Steuerungscoulisse G, in deren Schlitz g sich das durch einen Bolzen i mit einem Gleitstück verbundene Ende der Expansionsschieberstange h führt, drehbar aufgehängt ist. Am freien Ende der Coulisse greift die Stange e eines auf der Kurbelwelle befestigten Excenters E an. Die Expansionsschieberstange h steht noch durch ein geeignetes Gestänge K mit dem Regulator in Verbindung.

Durch die von der Gegenkurbel C und dem Excenter E abgeleitete Bewegung von Schwinghebel S und Coulisse G wird der Expansionsschieber gesteuert, während der Füllungsgrad durch die Auf- oder Abwärtsbewegung der Expansionsschieberstange bezieh. des Zapfens i derselben in dem Schlitz der Coulisse derart geregelt und eingestellt wird, dass bei tiefster Stellung des Zapfens i die grösste, bei höchster Stellung desselben der kleinste Füllungsgrad in Wirkung tritt.

Friedrich Jacoby in Saargemünd ertheilt zur Erzielung grösserer Kanalöffnungen dem Schieber neben der bekannten Hauptbewegung noch eine Nebenbewegung durch Mechanismen, welche eine dreifache oder mehr als dreifach wiederkehrende Bewegung ausführen, während der Arbeitskolben einen einzigen Doppelhub zurücklegt.

Eine schematische Darstellung der Mechanismen für dreifach wiederkehrende Bewegung der Schieber ist Fig. 7 dargestellt.

Das mit der Treibwelle fest verbundene Rad A ist genau dreimal so gross als das auf einer fest gelagerten Achse C mit zwei rechtwinklig zu einander stehenden Kurbeln befestigte Rad B. An der Kurbelachse, die für beliebig viele Treibcylinder benutzt werden kann, ist mittels drehbarer Laschen die Kurbelachse D, welche zwei gleiche Kurbeln wie die Kurbelachse C besitzt, aufgehängt. Die Kurbeln der beiden Achsen C und D sind durch Kuppelstangen F und G verbunden, stehen somit stets gleichgerichtet, so dass sich die Achse D in allen Stellungen genau mit dem Rade B dreht. Der auf der Achse D angebrachte Hebel DE ist mit dem Schieber des Treibcylinders bei S durch eine lenkbare Stange verbunden, während die Achse D durch ein auf der Treib welle sitzendes Excenter hin und her bewegt wird; die Länge des Hebels DE beträgt ⅓ der Excentricität des Excenters. Der Schieber muss nun sowohl der Bewegung des Hebels DE als auch derjenigen des auf der Treib welle befestigten Excenters folgen. Punkt E beschreibt eine Linie mit zwei wagerecht liegenden Schleifen, zu denen bei grösserer Länge des Hebels DE noch senkrecht liegende Schleifen in der Mitte der Bewegung hinzutreten.

Textabbildung Bd. 300, S. 247

Hat das Excenter seine grösste Ausweichung nach rechts erreicht, so muss der Hebel DE ebenfalls wagerecht nach rechts liegen. Die Bewegung des Schiebers und also auch die durch denselben freigelegten Kanalöffnungen werden dadurch aber um die Länge des Hebels DE vergrössert. Dreht sich, von dieser Stelle ausgehend, die Treibwelle mit dem Excenter um 60°, so dreht sich der Hebel DE in derselben Richtung um 180°, beschleunigt also die Bewegung des Schiebers. Nunmehr ruft der Hebel DE bei Fortsetzung der Drehung eine verzögerte Bewegung des Schiebers hervor, bis derselbe nach weiteren 30° Drehung der Treib welle und 90° Drehung des Hebels DE einen Augenblick völlig zum Stillstand kommt, weil die |248| durch das Excenter erzeugte Geschwindigkeit durch die entgegengesetzt gerichtete, aber gleich grosse des Hebels DE aufgehoben wird. Würde dabei die Länge des Hebels DE grösser als ⅓ der Excentricität gemacht, so müsste eine rückläufige Bewegung in diesem Augenblicke stattfinden. Nach wiederum 30° Drehung der Treibachse hat sich der Hebel DE um 90° weiter bewegt und die Geschwindigkeit des Schiebers vermindert. In der folgenden Bewegung der Treibwelle um 60° und des Hebels um 180° wird die Geschwindigkeit des Schiebers durch den Hebel DE wieder beschleunigt, das Oeffnen für den Eintrittskanal erfolgt also rascher und die Oeffnung wird um die Länge des Hebels DE verbreitert.

Textabbildung Bd. 300, S. 248

Um das Eindringen von atmosphärischer Luft in den Arbeitscylinder einer mit Condensation arbeitenden, einseitig wirkenden Dampfmaschine bei Vermeidung von Stopfbüchsen für die Kolben- und Schieberstange unmöglich zu machen, hat Fr. Casse in Kopenhagen die Fig. 8 ersichtliche Einrichtung getroffen.

Der Dampf strömt durch die Oeffnung d zunächst in einen zwischen beiden Endflächen des Kolbens a liegenden Raum c des Cylinders b, um sodann durch die Schieber e und f während eines grösseren oder kleineren Theiles des Kolbenhubes in der Richtung vom Cylinderboden aufwärts hinter den Kolben geleitet zu werden. In der entgegengesetzten Richtung des Kolbenhubes strömt der Dampf vom Cylinder nach dem Condensator, indem die Dampfeintritts- und Austrittsöffnungen der Schieber so angeordnet sind, dass bei Bewegung derselben die erzielte Vertheilung des Dampfes erreicht wird. Auf den Gleitflächen der Schieber sind Kanäle g bezieh. h angebracht, die vollständig um den von den Dampfkanälen eingenommenen Theil herumgeführt und durch längliche Oeffnungen in den Schiebern und im Schieberspiegel des Cylinders in fortwährender Verbindung mit dem Dampfraum des Kessels stehen, so dass sich in diesen Kanälen stets Dampf befindet. Die Schieber werden durch Federn k an einander und an den Schieberspiegel des Cylinders gedrückt.

Falls die mit Dampf angefüllten kleinen Kanäle sich in den Schiebern nicht vorfänden, würde jede kleine Undichtigkeit der letzteren ein Einsaugen von atmosphärischer Luft in den Cylinder herbeiführen, welche, vom Dampf nach dem Condensator mitgerissen, das Vacuum in diesem erheblich verringern würde. Durch die Anwendung der Kanäle wird erreicht, dass höchstens etwas Dampf in den Cylinder hineingesaugt wird, der zu seinem Niederschlagen eine geringe Menge an Condensationswasser erfordert. Da ferner der Raum c stets mit frischem Kesseldampf angefüllt ist, kann auch längs des Kolbens keine Luft, sondern höchstens ein wenig Dampf in den Cylinder eingesaugt werden.

Die Steuerung einer aus zwei einfach wirkenden Cylindern bestehenden Kraftmaschine zum Betriebe von Wagen oder sonstigen Fahrzeugen von Paul Alphonse Theodor de Bouilhac de Bourzac in Paris veranschaulicht die Abbildung Fig. 9.

Textabbildung Bd. 300, S. 248

Im Inneren der hohlen Treibwelle A, welche vier cylinderförmig gestaltete Daumenscheiben A1A1 und A2A2 trägt, bewegen sich mittels eines in dem durch die beiden mittleren Daumenscheiben A1 und A2 gebildeten Gehäuse eingeschlossenen Differentialgetriebes bekannter Art zwei Achsen a1 und a2, auf denen die Wagenräder aufgekeilt sind. Gegen die Daumenscheiben legen sich auf senkrechte Achsen b1b2 geschobene Gleitrollen, welche von je einem Winkelhebel B1 und B2 getragen werden. Diese sind durch Stangen c1 und c2, sowie die Balanciers C1 und C2 mit den einfach wirkenden Kolben DD1 der Cylinder E verbunden. Da jede Daumenscheibe vier Wellenberge und vier Wellenthäler besitzt, sind für eine Umdrehung der Achse vier Kolbenhübe nöthig. Die Gestaltung der Daumenscheiben und der Kreisbogen, welche die Gleitrolle eines jeden Winkelhebels beschreibt, sind derart bemessen, dass der Leergang des Kolbens sehr rasch vor sich geht, während der Arbeitshub eine verhältnissmässig lange Zeit erfordert. Der Leergang sowohl wie der Auspuff erfolgt während der kürzeren Periode. Die beiden Daumenscheibengruppen sind gegen einander um einen halben Wellenberg bezieh. ein halbes Wellenthal versetzt, |249| so dass also stets ein Kolben während des ersten Theiles seines Arbeitshubes voll in Wirkung tritt. Wenn die treibende Kraft sich verlangsamt, arbeiten beide Kolben gleichzeitig, so dass eine äusserst gleichmässige Rotation und ein ruhiges Angehen der Maschine bei vollem Dampfzutritt erzielt wird.

In dem hinter den Cylindern liegenden Schieberkasten F, welcher durch Kanäle F1F2 mit den ersteren in Verbindung steht, wird der Schieber G, wie Fig. 10 erkennen lässt, durch eine Kurbel g1 der Steuerwelle g bethätigt und bei seiner Bewegung durch zwei andere Kurbeln h1 und h2 von demselben Halbmesser wie die Kurbel g1 derart geführt, dass die geraden Schieberkanten g3 und g4 während der Drehung der Steuerwelle g sich stets parallel gerichtet bleiben. Die Steuerwelle g wird mittels kleiner Rollen der Balanciers C1C2 bethätigt, die in einer doppelt schraubenförmig gewundenen Rinne einer auf der Welle g befestigten Curvenscheibe g5 laufen.

Textabbildung Bd. 300, S. 249

In Fig. 11 ist der Schieber für den Punkt o eingestellt. Der eine Kolben D1 beginnt seinen Arbeitshub. Wenn sich nun der Schieber G in der Fig. 11 ersichtlichen Pfeilrichtung bewegt, wird die Kante g3 desselben die Oeffnung F1 und damit den Einlass freigeben, und zwar so lange, bis der Punkt 6 erreicht ist. Da nun die äussere Kante der Oeffnung F1 einen um den Punkt o beschriebenen Kreisbogen darstellt, ist klar, dass, wenn man den Schieber G um seinen Mittelpunkt dreht, die Kante gs stets tangential zur Kante der Oeffnung F1 gerichtet und stets bereit ist, den Zutritt freizugeben. Nimmt die Kante g3 die Richtung zz ein, so wird der Zutritt im Punkte x unterbrochen, wenn die Linie ox parallel der Linie zz gerichtet ist, d.h. eine Stellung einnimmt, die etwas vor der punktirt eingezeichneten Linie liegt. Man kann also den Einlass je nach der Richtung, welche man dem Schieber und damit seiner Kante g3 gegeben hat, später oder früher verschliessen oder auch bis zum Punkt 8, d.h. während ⅔ der ganzen Umdrehung, entsprechend derjenigen Zeit, welche der Kolben für seinen Arbeitshub gebraucht, offen halten.

Textabbildung Bd. 300, S. 249

Die Richtungsänderung des Fig. 12. Schiebers kann auch beim Gange des Motors durch Drehung der die Schwingzapfen der kleinen Führungskurbeln h1 und h2 tragenden Scheibe H mittels einer Schraube ohne Ende (Fig. 10) oder auf eine andere beliebige Art bewirkt werden.

Die innere Kante des Schiebers ist vollkommen kreisförmig. Zum Zwecke der Dampfausströmung gibt der Schieber mit seiner Kante g4 die Oeffnung F2 frei, wenn er die durch die Linie 0 bis 8 angedeutete Stellung einnimmt.

Die äussere Kante der Oeffnung F2 bildet eine Kreislinie mit dem Punkt 6 als Mittelpunkt.

Bei der Fig. 12 und 13 ersichtlichen Steuerung von John Deam in Shannon Harbour bei Banagher (Grafschaft King, Irland) mit durch Druckflüssigkeit verdrehbaren Excentern werden die auf einer Hilfswelle 3 sitzenden Steuerexcenter 1 von der Kurbelwelle mittels eines aus zwei Treibexcentern 5 und 51, welche auf der Welle um 90° gegen einander versetzt und durch Stangen 6 und 61 mit zwei entsprechend versetzten Kurbeln auf der Hilfswelle verbunden sind, derart bewegt, dass beide Wellen dieselbe Winkelgeschwindigkeit haben. Die Treibexcenter sind nicht unmittelbar auf die Kurbelwelle aufgekeilt, sondern in einem Blocke 8 vereinigt, der zum Zwecke der Umstellung oder Füllungsänderung auf der Kurbelwelle durch Druckflüssigkeit verstellt werden kann.

Zu dem Zwecke führen die Kanäle 111 und 121 der an der Kurbelwelle befestigten Flügelkolben 9 und 91 durch Stopfbüchsenlager zu den beiden Enden eines Druckcylinders, dessen Kolben entweder von Hand mittels eines Handrades oder mechanisch mittels einer Kurbel bewegt wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 249

Die Arbeitsweise der Steuerung ist folgende:

Es werde angenommen, dass die Maschine nach vorwärts läuft (in Richtung des Fig. 13 angegebenen Pfeiles), der Block 8 hierfür entsprechend eingestellt wurde und die Maschine umgesteuert werden soll. Der Kolben des Druckcylinders ist dann aus seiner äusseren Endstellung soweit nach innen zu bewegen, dass die durch den Gehäusekanal hinter ein in den Kanal 111 eingebautes Rückschlagventil in den letzteren selbst gedrückte Flüssigkeit durch die Kanäle 11 in das Innere des Blockes gelangt und die Widerlager 9 und 101, sowie 91 und 10 mit einander in Berührung kommen. Der Block hat dann hinsichtlich der Kurbel eine Drehbewegung um 180° – 2δ (δ = Voreilungswinkel der Treibexcenter) ausgeführt, die mittels des Zwischengetriebes auch auf die Hilfswelle übertragen worden ist, so dass sich die Excenter 1 in der für den Rückwärtsgang der Maschine richtigen Lage befinden.

Um die Maschine auf Vorwärtsgang zurückzusteuern, wird dem Kolben des Druckcylinders die der vorgenannten entgegengesetzte Bewegung ertheilt, wobei das Rückschlagventil durch Einschrauben einer Spindel unwirksam gemacht wird. Wenn die Excenter in eine Zwischenstellung |250| gebracht werden sollen, um die Maschine mit Expansion für den Vorwärtsgang arbeiten zu lassen, wird die letztgenannte Spindel behufs Freigabe des Ventils wieder herausgeschraubt und die Flüssigkeit durch die Kanäle 111 und 11 gedrückt, bis der Block die erforderliche Zwischenlage einnimmt. Wenn die Maschine nach vorwärts läuft, wird die Flüssigkeit zwischen den Widerlagern 9 und 10, sowie 91 und 101 in Folge Schlusses des Ventils eingeschlossen und der Antrieb von der Kurbelwelle auf den Block durch die zwischenliegende Flüssigkeit übertragen.

Textabbildung Bd. 300, S. 250

Der Kolben des hydraulischen Cylinders kann auch mit dem Kolben eines Dampfcylinders gekuppelt werden, auch lasst sich in manchen Fällen der Block unmittelbar durch Dampfdruck bewegen.

Die Lederstulpen 28 sind ⊔-förmig im Grundriss und passen in Aussparungen, welche in den drei Arbeitskanten der Widerlager 9 und 91 vorgesehen sind. Die Leder 281 sind selbstverständlich nur auf der einzigen Arbeitskante der Widerlager 10 und 101 angeordnet.

Um bei Verbundmaschinensteuerungen die Abnutzungen der Schieber zu vermindern, versieht die Woolf Valve Gear Company in Minneapolis den gemeinschaftlichen Schieberspiegel 10 (Fig. 14) des Hoch- bezieh. Niederdruckcylinders 7 bezieh. 8, in denen ein durch den in der Scheidewand 5 gleitenden Kolben 3 mit einander verbundenes Kolbenpaar 2 arbeitet, mit einem mittleren Zuleitungskanal a, zu dessen beiden Seiten die Hochdruckkanalöffnungen b münden, während weiter rechts und links die Niederdruckkanäle c und zwischen diesen und den Kanälen b die Auspuffkanäle d liegen. Der im Schieberkasten 9 untergebrachte Schieber 11 besitzt zwei äussere Theile g mit je einer Höhlung g1, die mit den äusseren Kanälen c und d zusammen arbeiten, sowie zwei Kanäle h, welche mit den Kanälen b zusammentreffen und hierbei eine Verbindung des Hochdruckcylinders mit dem auch als Aufnehmer dienenden Schieberkasten herstellen.

Befindet sich der Schieber in seiner äussersten Linksstellung, so gelangt der Arbeitsdampf durch die Kanäle af1b nach der linken Seite des Hochdruckcylinders, während von dem rechten Ende desselben der bereits wirksam gewesene Dampf durch die Kanäle bh in den Aufnehmer, von hier durch den rechtsseitigen Kanal c nach der rechten Seite des Niederdruckcylinders strömt. Der Abdampf von der linken Seite des letzteren entweicht durch die linksseitigen Kanäle cg1d in die Atmosphäre.

In ähnlicher Weise erfolgt die Dampfvertheilung für die äusserste Rechtslage des Schiebers.

Hieraus folgt, dass, da der Hochdruckdampf auf einer nur verhältnissmässig kleinen Fläche unterhalb des Schiebers, oberhalb desselben die Spannung des vom Hochdruck- in den Niederdruckcylinder strömenden Dampfes (Niederdruckdampf) auf einer grösseren Fläche wirkt, der Schieber auf seiner Gleitfläche gehalten und nahezu entlastet ist. Es kann somit der Schieber beliebige Grössen und die für die Dampfvertheilung in jedem Einzelfalle geeignetsten Kanalabmessungen erhalten, während gleichzeitig die Abnutzung des Schiebers auf ein Minimum beschränkt bleibt.

Alfred Holmgren in New York, John Draper in Wilmington und John Barnes in Brooklyn erhielten eine Steuerung mit ringförmigem, innen einen Dampfmantel um den Arbeitscylinder bildendem Schieber patentirt, der den Vortheil vollkommener Entlastung bietet.

Wie Fig. 15 erkennen lässt, ist A der innere Arbeitscylinder und A1 der Aussencylinder. In dem ringförmigen Raum zwischen beiden Cylindern bewegen sich mittels durch den Deckel C1 hindurchgeführter Stangen I I1 die durch eine ringförmige Platte b1 mit einander verbundenen Schieber BB1. Durch die Platte b1 wird der Raum zwischen den Cylindern in zwei Räume aa1 getheilt, von denen der erstere in Folge angebrachter Rohrverbindungen HH1G entweder als Zuführung oder Auspuff benutzt werden kann, während der letztere einen Mantel bildet, durch welchen Dampf mittels der in den Cylinderdeckeln CC1 und dem Innencylinder A vorgesehenen Kanäle a2a3 strömen kann. Die Schieber BB1 erhalten Kanäle b2b3, die rundherum angeordnet sind, so dass bei entsprechender Einstellung der Schieber die an den Enden des Arbeitscylinders befindlichen Kanäle FF1 behufs Ein- oder Ausströmung des Dampfes mit dem Raume a in Verbindung kommen.

Textabbildung Bd. 300, S. 250

Die Dampfmaschine von Pardon Armington in Providence arbeitet nach Art der Willans-Maschine (1893 288 * 220) als sogen. Tandemmaschine mit centraler Dampfvertheilung. Die hierzu dienende Steuerung veranschaulichen Fig. 16 bis 18. Der aus dem Einströmrohr b7 in die Einlasskammer b1 strömende Dampf tritt durch die Oeffnungen b6 in das obere Ende der sogen. Leitungskammer b2 und von dort in das Innere des becherförmigen Ventils b8 ein, gelangt sodann durch die Oeffnungen b10 und b5 in den oberen Cylinder b (Hochdruckcylinder) oberhalb des in diesem befindlichen Kolbens, wodurch letzterer bis zum Ende seines Hubes hinabbewegt wird. Die Ventile bewegen sich derart zu einander, dass das Ventil b8 zur geeigneten Zeit während des Kolbenhubes den Dampf absperrt |251| und den übrig bleibenden Theil des Kolbenhubes unter dem Einfluss der Expansion des bereits in den Cylinder eingelassenen Dampfes vor sich gehen lässt. Unmittelbar vor Beendigung seines Hubes deckt der vorbeigehende Kolben die Oeffnungen b12b13 auf und lässt einen Theil des Dampfes in den Behälter b14 ein, während das inzwischen entsprechend weit in die Höhe gegangene Ventil b8 die Oeffnung b3 mit der Leitungskammer unterhalb des Ventils in Verbindung bringt, so dass der Rest des im Cylinder befindlichen Dampfes beim Zurückgange des Kolbens nach oben durch diese Oeffnungen in die unterhalb des Ventils b8 befindliche Leitungskammer entweichen und durch diese hindurch nach unten in den Behälter treten kann.

Textabbildung Bd. 300, S. 251
Textabbildung Bd. 300, S. 251

Beim folgenden zweiten Abwärtsgange des Kolbens gelangt der zuvor in den Behälter b14 gelassene Dampf durch die Bewegung des Ventils c8 unter Expansionswirkung in den Cylinder c (Mitteldruckcylinder) und drängt den in diesem befindlichen Kolben bis an das Ende seines Abwärtshubes, worauf der Dampf in den Behälter c14 abgelassen wird, um von hier aus beim dritten Abwärtshube der Kolben unter Expansion in den Cylinder d einzutreten und auf den in diesem befindlichen Kolben zu wirken. Schliesslich in den Behälter d14 gelangt, wird der Dampf nach einem Condensationsapparate abgelassen.

In der hohlen Ventilstange b9 führt sich die innerhalb der Hauptventile b8c8d8 mit seitlichen Armen f1 (Fig. 18) ausgestattete Stange f. Die Arme treten durch in der Ventilstange b9 vorgesehene Schlitze hervor und tragen je ein Absperrventil f2 mit Oeffnungen, welche für gewöhnlich mit Oeffnungen in den vorerwähnten Hauptventilen zusammenfallen, jedoch auch gegenseitig verstellt werden können, sobald die Belastungen, unter denen die Maschine arbeitet, es erfordern. Zu dem Zwecke sind die Absperrventile beider Cylindergruppen durch kleine Lenkstangen f3 mit Winkelhebeln f4 bezieh. f6 verbunden, welche mittels der Verbindungsstangen f5 und f7 von einem auf der Kurbelwelle der Maschine sitzenden Regulator F bethätigt werden. Die Stange geht nach den Abbildungen durch an einzelnen Hauptventilen angeordnete Stopfbüchsen f1 hindurch.

Anstatt jeden einzelnen Cylinder mit einem Absperrventil zu versehen, lässt sich ein solches auch nur an den beiden ersten Cylindern jeder Gruppe anbringen.

Der im Cylinder b befindliche ringförmige Kolben umgibt die Leitungskammer und ist durch einander diametral gegenüberliegende, in Stopfbüchsen geführte Kolbenstangen b4 (Fig. 17) mit dem Kolben des Cylinders c verbunden.

Eine Dampfmaschinensteuerung mit selbsthätig abgedichtetem Vorsteuerrundschieber ist Fig. 19 ersichtlich.

Textabbildung Bd. 300, S. 251

Behufs Umsteuerung des Hauptschiebers a ist in bekannter Anordnung der Steuerkolben b angewendet. Zum Zwecke der Umsteuerung dieses Kolbens bewegt sich der Rundschieber c in einem Gehäuse um die Spindel i und wird bei jedem Hubwechsel durch die Steuerstange d, welche von der Kolbenstange ausserhalb des Cylinders in irgend einer Weise angetrieben wird, hin und her gedreht.

Der Körper des Rundschiebers ist durch die Wand n in zwei Theile getheilt, von denen der grössere die Einströmöffnungen e für die nach den Enden des Cylinders führenden Kanäle, ferner die Ausströmkanäle f enthält, die mit gleichartigen Kanälen f1 in Verbindung stehen und in den Auspuffkanal r des Dampfcylinders münden. Vermöge einer hier angeordneten Fläche wird durch den Druck des bei x eintretenden und am mittleren Rand des Steuerkolbens entlang durch y in den Rundschieber weitergeführten Dampfes der Drehkörper im Gehäuse gegen den Auspuffkanal abgedichtet. Die Kanäle im Rundschieber und ihre Deckungen gegen die Kanäle, welche hinter die bezüglichen Seiten des Steuerkolbens führen, sind so angeordnet, dass die Kanäle e in einem bestimmten Verhältniss Dampf zulassen, während die Kanäle f gleichzeitig den Dampf abführen.

Eine durch die Arbeitskolben einfach oder doppelt wirkender Mehrfach-Expansionsmaschinen bewirkte Steuerung wurde Hugo Junkers in Dessau patentirt.

Bei der Fig. 20 ersichtlichen, einfach wirkenden Maschine mit drei Cylindern steht der unter dem Deckel a2 einmündende Vertheilungskanal m des Cylinders I mit dem |252| Gehäuse D des Vertheilungsschiebers d1 in Verbindung, dessen Spindel d2, an Cylinder 1 bei d5 geführt, mittels Stange d4 von einem Excenter d3 der in Lagern g und g1 des Gestells G geführten Kurbelwelle S aus hin und her bewegt wird. Unter dem Deckel b2 des Cylinders II stellt der Vertheilungskanal n eine Verbindung zwischen den Cylindern I und II her. Unter dem Deckel c2 des Cylinders III wird durch Vertheilungskanal o die Verbindung zwischen den Cylindern II und III hergestellt, während ein Kanal c8 des Cylinders III in das Gehäuse E eines Vertheilungsschiebers e1 führt, dessen Stange e2 mit der Stange e4 des Excenters e3 der Kurbelwelle verbunden ist.

Textabbildung Bd. 300, S. 252

Der Kanal n wird kurz vor dem inneren – d.h. der Welle zugekehrten – Hubende des Kolbens A durch den letzteren freigelegt, so dass dann gleicher Druck in den Cylindern I und II herrscht. In gleicher Weise kann auch zwischen den Cylindern II und III durch Kanal o das Ueberströmen des Dampfes erfolgen, weiter zwischen einem Cylinder III und IV u.s.f. Abgesehen von dem ersten und letzten Cylinder fällt immer Beginn und Ende des Einlasses in den einen Cylinder mit Beginn und Ende des Auslasses aus dem anderen Cylinder zusammen, wobei zwischen den Cylindern kein besonderes Vertheilungsorgan nothwendig ist. Die Maschine erhält also, gleichgültig in wie viel Stufen die Expansion erfolgt, nur ein Einlassorgan (den Schieber d1) für den ersten Cylinder und ein Auslassorgan (den Schieber e1) für den letzten Cylinder. Die gegenseitige Stellung der drei Kurbeln K1K2K3 zeigt Fig. 21; ihre Verbindung mit den Querbolzen abc der Kolben ABC geschieht durch Schubstangen a1b1c1.

Ein- und Auslassorgan des ersten bezieh. letzten Cylinders können in irgend einer bekannten Weise gesteuert werden. So könnte z.B. der Auspuff aus Cylinder III durch den Kolben C gesteuert werden. Es müsste dann unter Wegfall des Schiebers e1 der Fig. 20 punktirt gezeichnete Auspuffkanal F angebracht werden.

(Fortsetzung folgt.)

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: