Titel: Die Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 37–40)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316008

Die Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung.

Von Fr. Freytag, Chemnitz.

(Fortsetzung von S. 21 d. Bd.)

Die von der Ersten Brünner Maschinenfabriksgesellschaft in Brunn ausgestellte liegende Verbundmaschine mit Kondensation von 1000 PSe arbeitet mit einer dem Ingenieur Hugo Lentz unter D. R. P. Nr. 107813 geschützten zwangläufigen Ventilsteuerung, die sich durch eine grosse Einfachheit der konstruktiven Durchbildung auszeichnet. Wegen der erheblichen Verminderung der bewegten Massen ist diese nur einen geringen Kraftbedarf erfordernde Steuerung, die im übrigen vollständig geräuschlos arbeitet und auf den Regulator nur einen geringen Rückdruck ausübt, besonders für Maschinen mit hohen Umdrehungszahlen geeignet.

Bei der in Fig. 15 und 16 ersichtlichen Steuerung werden die Einlassventile a von den durch einen Flachregler beeinflussten losen Exzentern b, die Auslassventile c von den festen Exzentern d bewegt. Die Ventile sind Doppelsitzventile. Jedes Einlassventil a hängt an einer mit Querrillen versehenen Spindel e, die ohne Zuhilfenahme von Stopfbüchsen, welche durch starkes oder einseitiges Anziehen die Reibung der Spindel unnützerweise vermehren, in einer mit einem mittleren Hohlraum geführten Büchse geführt und abgedichtet wird. Damit sich die Spindel überhaupt nicht in der Führung reibt, und sich bei ungleicher Wärmeausdehnung von Spindel und Führung nicht festsetzt, ist sie von vornherein nicht straff, sondern leicht in die Führung eingepasst. Auf ihrer oberen Seite bildet die Führung einen Behälter, der stets mit Oel gefüllt ist. Dieses wird von der Spindel nach unten mitgerissen, wodurch deren in der oberen Hälfte der Büchse geführter Teil geschmiert wird. Das überschüssige Oel nebst dem vom Ventilraum aus durchdringenden Gemisch von Dampf, Wasser und Oel sammelt sich im mittleren Hohlraum der Führung an, von wo aus es die untere Hälfte der Büchse schmiert, kühlt und abdichtet, während der überschüssige Teil dieses Gemisches durchein Rohr derart ausfliesst, dass die Menge ständig beobachtet werden kann.

Die Spindel ist mit ihrem oberen Ende in die mit einem senkrechten Schlitz versehene, in der ebenfalls geschlitzten Laterne i geführten Verlängerung f, welche noch mittels des Bolzens g die Rolle h trägt, eingeschraubt. Oben bildet die Laterne ein Gehäuse für die Schraubenfeder k, die sich einerseits gegen f, andererseits gegen die mittels Schraube m nachstellbare Druckplatte l stützt.

Textabbildung Bd. 316, S. 37

Die Ventile werden in einfacher Weise durch einen im Schlitz der Laterne und der Spindelverlängerung schwingenden, mittels Zapfen n in der ersteren befestigten Gleitschuh o gesteuert, dessen nasenartige Erhöhung beständig gegen die in der Büchse f der Spindel e gelagerte Rolle h drückt und so geformt ist, dass ein schneller, sanfter und zwangläufiger Schluss des Einlassventils ermöglicht wird.

Am Zapfen p des Gleitschuhes o greift die Exzenterstange q an.

Mit der Steuerwelle ist ein Gleitklotz r (Fig. 17 und 18) fest verbunden, auf welchem das mit zwei zu einander senkrecht stehenden Schlitzen versehene Einlassexzenter b aufgesteckt ist. Dieses kann durch den Stein E vom Regulator aus derart verschoben werden, dass sich |38| Exzentrizität und Voreilwinkel je nach der Belastung der Maschine ändern. Da im Augenblicke der Ventilöffnung, in welchem die grössten Widerstände zu überwinden sind, die Exzenterstange q senkrecht zum Gleitklotz r steht, wird die Rückwirkung der Steuerung vom Gleitklotz aufgenommen und kann deshalb den Regulator nicht beeinflussen. Die Steuerung der Auslassventile erfolgt in gleicher Weise, wie oben erläutert, nur mit dem Unterschiede, dass die Bewegung von auf der Steuerwelle festsitzenden Exzentern abgeleitet wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 38

Damit die Steuerung auch bei hohen Umlaufzahlen richtig und geräuschlos arbeitet, ist es nötig, dass die Rolle h in steter Berührung mit dem Gleitschuh o bleibt. Zu dem Zwecke müssen die nach abwärts gerichteten Kräfte in jedem Augenblicke gleich oder grösser als die nach oben wirkenden sein. Dies lässt sich unter Berücksichtigung der Massenwirkungen bei richtiger Wahl der Feder h leicht erreichen.

Zur Regulierung der Maschine dient ein Achsenregler, Bauart Lentz, von dessen Arbeitsweise Fig. 19 eine schematische Darstellung gibt. Wie ersichtlich, besteht der Regler aus einem Trägheitsringe C, an welchem die Pendel AA und die Feder B unmittelbar angreifen, während sie andererseits mit dem Gehäuse D verbunden sind, im Gegensatz zu anderen derartigen Konstruktionen, bei denen der Trägheitsring mit den Pendeln und der Feder durch Vermittelung von Stangen, Schneiden u.s.w. verbunden ist. Die verwendete Feder ist eine spiralförmig gewundene Biegungsfeder, die gegenüber den üblichen cylindrischen Torsionsfedern mannigfache Vorteile besitzt. Vor allem bedingt diese einfache Form eine leichte Herstellung; dann braucht die Feder wenig Platz, ist zentral aufgehängt und lässt trotzdem die Anbringung auf einerdurchgehenden Welle zu. Weiter ist das Material viel günstiger beansprucht und der zwar nur geringe Einfluss der Federfliehkraft leichter und genauer zu ermitteln. Wie aus der später erläuterten Konstruktion des Reglers hervorgeht, ist diese Feder durch Aufziehen sehr leicht nachzuspannen, was den Vorteil hat, dass der Regulator bei der Montage leicht zu adjustieren ist, und dass die Umlaufzahl der Maschine mit Hilfe einfacher Vorkehrungen während des Ganges derselben verändert werden kann.

Im Ruhezustande sind, wie in Fig. 19 gezeichnet, die Pendel ganz zusammengeklappt, und der Trägheitsring befindet sich in seiner vordersten Lage. Beim Anlassen der Maschine wird der Trägheitsring durch die Feder so lange mitgenommen, bis bei wachsender Geschwindigkeit der Maschine die Pendel ausfliegen. Die Feder wird nunmehr gespannt, der Trägheitsring, der bereits die Geschwindigkeit der Maschine angenommen hat, zurückgezogen und die Steuerung auf die entsprechende Füllung gestellt.

Textabbildung Bd. 316, S. 38

Ist die von der Maschine entwickelte Arbeit gleich der abgegebenen, so halten die Pendelfliehkräfte den Federspannungen das Gleichgewicht; der Trägheitsring hängt frei zwischen der Feder und den Pendeln und macht die Drehung der Maschine mit. Nimmt aber bei einer Mehrbelastung der Maschine die Geschwindigkeit ab, so eilt die Ringmasse infolge ihrer Trägheit vor, zieht die Pendel zusammen und stellt eine grössere Füllung ein. Bei Entlastung der Maschine tritt der gleiche Vorgang im umgekehrten Sinne auf.

In Fig. 20 bis 22 ist die Konstruktion des Reglers gezeigt. Die Steuerwelle a ist mit den Durchbohrungen b und c versehen und die Feder O einerseits am Schwungringe B, andererseits an dem über die Nabe des Pendelträgers |39| J geschobenen, mit einem Zahnradsegment d versehenen Ringe e befestigt. In die schraubenförmig gestalteten Zähne d greift das Kegelrad f ein, das mit dem in der Mitte Stirnzähne g tragenden Bolzen h aus einem Stück gefertigt ist. In die Zähne g greift das als Zahnstange m ausgebildete Ende der in der Bohrung b liegenden und durch den Keil k mitgenommenen Spindel l. An das Steuerwellenlager ist der Halter n geschraubt, in dem die mit Bund t und Innengewinde versehene Büchse p gelagert ist. Auf dieser ist mittels Feder q und Mutter r ein Handrad s derart befestigt, dass Längsbewegungen der Büchse ausgeschlossen sind. Die in das Gewinde der Büchse eingreifendeSpindel u ist durch eine Kuppelung v mit der Spindel l drehbar verbunden. Gegen das Schneidenlager K an den Enden des Pendelträgers J stützen sich mittels Schneiden M die mit dem Schwungringe B durch Bolzen N verbundenen Pendel L.

Textabbildung Bd. 316, S. 39

Soll die Umlaufzahl der Maschine verändert werden, so werden durch Drehen des Handrades s die Spindeln u und l verschoben. Die am Ende der Spindel l sitzende Zahnstange m dreht den Bolzen h und das Kegelrad f. Hierdurch und durch die schraubenförmigen Zähne d wird auch der Ring e, an dem die Feder O befestigt ist, entsprechend gedreht und damit die Spannung der letzteren |40| verändert. Eine selbstthätige Verstellung kann nicht eintreten, da die Schraubenspindel u selbsthemmend ist und die Büchse p in dem seitlich geschlitzten Lager o des Lagerhalters mittels der einen Griff y tragenden Schraube x festgeklemmt werden kann. Das Handrad s wird auch vielfach durch einen vom Schaltbrett aus zu bedienenden Elektromotor ersetzt.

Textabbildung Bd. 316, S. 40

Diese Art der Verstellung der Umlaufzahl durch alleinige Veränderung der Federspannung, welche bis jetzt bei Achsenreglern allgemein gebräuchlich ist, hat den Nachteil, dass sich mit der Veränderung der Umlaufzahlen auch der Ungleichförmigkeitsgrad des Regulators verändert, undzwar wird er mit abnehmender Umlaufzahl zunehmen. Deshalb konstruiert Lentz in neuester Zeit eine andere Verstellvorrichtung, bei der, um den Ungleichförmigkeitsgrad für alle Umlaufzahlen konstant zu erhalten, nicht nur die Spannung der Feder, sondern gleichzeitig auch die freie Länge derselben und damit die normale Umdrehungszahl der Maschine verändert wird.

Fig. 23 bis 26 geben ein Bild der in Paris ausgestellten Dampfmaschine.

Die Kurbeln sind nicht, wie sonst allgemein üblich, unter 90° versetzt, sondern es eilt die Niederdruckkurbel der Hochdruckkurbel um 120° vor, wodurch ein besserer Massenausgleich und infolgedessen gleichmässigerer Gang erzielt wird. Der Hochdruckcylinder hat 525 mm, der Niederdruckcylinder 950 mm Bohrung; der Kolbenhub beträgt 900 mm, die normale Umdrehungszahl 125 in der Minute. Bei 12 at Eintrittspannung, Kondensationsbetrieb und 14- bis 10facher Expansion soll die Maschine 800 bis 1000 PSe leisten.

Sie betrieb in Paris eine Drehstrommaschine von Ganz und Co. in Budapest, die sich zwischen ihren Hauptlagern befindet. Der Magnetring dient zugleich als Schwungrad. Die Cylinder ruhen verschiebbar auf einer am Fundament befestigten Sohlplatte. Sämtliche Rohranschlüsse befinden sich an der Unterseite des Cylinders. Das Absperrventil ist in den an den Hochdruckcylinder angegossenen Zuleitungskanal eingebaut.

Beide Cylinder sind mit der Ventilsteuerung von Lentz versehen. Die Hochdruckeinlässe werden von dem auf der Steuerwelle sitzenden Achsenregler beeinflusst, welcher durch Drehen des am rückwärtigen Steuerwellenlager angebrachten Handrades für verschiedene Umlaufzahlen eingestellt werden kann.

Die mit einem eingegossenen bleiernen Gegengewicht versehene Kurbelscheibe ist aus Stahlguss hergestellt und auf die Kurbelwelle warm aufgezogen. Vom Kurbelzapfen der Niederdruckseite aus wird die doppelt wirkende Luftpumpe angetrieben. Sie hat einen Kolben mit Labyrinthdichtung und Kautschukklappen. An ihrem Balken ist auch die Speisepumpe befestigt. Der Luftpumpenkreuzkopf und der Speisepumpenkolben sind aus einem Stück.

Die von der Maschine betriebene Ganz'sche Drehstrommaschine hat ein Magnetrad von 4100 mm Durchmesser und einem Gewicht von 21 t. Die 40 mit je drei Schlitzen versehenen Pole bestehen aus ½ mm starkem Flussstahlblech, die Armatur aus blankem Kupferband. Die Maschine arbeitet mit 2200 Volt und leistet 1200 Kilo-Watt. Zur Phasenerregung dient eine durch einen Schleppkurbelantrieb bewegte Erregerscheibe von 20 Kilo-Watt Leistung. Die Spannungsveränderung der Drehstrommaschine beträgt unter der Voraussetzung konstanter Umlaufzahl und Erregung für eine durch Einschaltung nicht induktiver Widerstände hervorgerufene Belastungsänderung von 1200 Kilo-Watt 5 %, für eine gleich grosse, durch einen Induktionswiderstand hervorgerufene Belastungsänderung 15 %. Der elektrische Nutzeffekt beträgt im ersten Falle 94 %, die höchste Erwärmung über die Umgebung bei Dauerbetrieb 35° C.

(Fortsetzung folgt.)

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