Titel: Die Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 207–212)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316045

Die Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung.

Von Fr. Freytag, Chemnitz.

(Schluss von S. 184 d. Bd.)

Die von der Firma F. Ringhoffer in Smichow bei Prag ausgestellte stehende Dreifach – Expansionsmaschine von normal 1600 und maximal 2000 PSi bei 12 at Eintrittspannung war mit einer Gleichstromdynamo der Firma Siemens und Halske in Wien für eine Leistung von 1000 Kilo-Watt bei 95 minutlichen Umdrehungen direkt gekuppelt.

Wie Fig. 91 und 92 erkennen lassen, setzt sich die Maschine aus vier Cylindern – zwei Hochdruckcylindern von je 550 mm, einem Mitteldruckcylinder von 1150 mm und einem Niederdruckcylinder von 1650 mm Durchmesser – zusammen; der gemeinsame Kolbenhub beträgt 900 mm, entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von 2,85 m in der Sekunde.

Der eine Hochdruckcylinder liegt über dem Mitteldruck-, der andere über dem Niederdruckcylinder. Jede aus zwei in Tandem übereinander liegenden Cylindern bestehende Maschinengruppe bethätigt eine Kurbelwelle, die beide mit dem die Dynamo tragenden mittleren Wellenteil durch Flanschenverschraubungen verbunden sind. Die Kurbeln sind um 90° gegenseitig versetzt und es eilt die Niederdruckkurbel der Mitteldruckkurbel vor.

Die Fundamentplatte jeder Maschinengruppe ist mit zwei Lagern zusammengegossen, deren aus Gussstahl gefertigte Schalen mit Weissmetall ausgefüttert sind. Zum Ansammeln des zur Schmierung benutzten Oeles dienen muldenförmige Fangschalen der Fundamentplatten. Auf den letzteren ruhen mit je vier Spreizen in Form einer Pyramide die der Länge nach geteilten und durch warm aufgezogene Schwindringe vereinigten kräftigen Maschinenständer. Behufs gegenseitiger Absteifung sind dieselben durch gusseiserne Zwischenstücke miteinander verbunden, die gleichzeitig auch zum Tragen zweier grösserer Bühnen dienen. Zwei kleinere Bühnen ermöglichen die bequeme Zugänglichkeit der aus Gussstahl gefertigten Kreuzköpfe, die mittels nachstellbarer Schuhe in den cylindrischen Führungen der oberen Ständerteile gleiten. Die Kolbenstangen sind aus je einem einzigen Block aus Martin-Stahl geschmiedet.

Mitteldruck- und Niederdruckcylinder sind ohne Dampfmäntel ausgeführt. Zum Anwärmen derselben dienen besondere Ventile, mittels welcher eine direkte Dampfeinführung möglich ist. Die Hochdruckcylinder haben Dampfmäntel, welche vor dem Ingangsetzen der Maschine mit Frischdampf gespeist werden, nachdem aber den in diesen Cylindern wirksam gewesenen Dampf aufnehmen, so dass die Mäntel auch gleichzeitig als Receiver für den in den Mitteldruckcylinder strömenden Dampf dienen!

Durch die Anordnung von zwei Hochdruckcylindern an Stelle eines einzigen werden die Drücke, denen die Kolbenstangen ausgesetzt sind, erheblich vermindert; sie verteilen sich auf zwei derartige Stangen, was auch für die Gleichförmigkeit der Bewegung der Maschine von Vorteil ist, so dass ein verhältnismässig leichtes Schwungrad ausreicht. Ferner wird durch diese Teilung eine rasche Verstellung des Regulators ermöglicht u.a.m.

Was noch die Heizung der Hochdruckcylinder durch den Auspuffdampf derselben anbetrifft, so soll diese Einrichtung nach Angabe der Firma beim Arbeiten der Maschine mit überhitztem Dampf insofern besondere Vorteile bieten, als dadurch eine kühlende Einwirkung auf die Laufflächen dieser Cylinder geschaffen wird, welche die Schmierung erleichtert.

Die Dampfverteilung der Hochdruckcylinder regeln je vier Doppelsitzventile mittels der schon mehrfach beschriebenen auslösenden Collmann-Steuerung mit Flüssigkeitspuffern in der in Fig. 92 ersichtlichen Weise, während die anderen Cylinder mit Corliss-Schiebern ausgerüstet sind, von denen diejenigen für die Ein- und Ausströmung des Mitteldruckcylinders unabhängig voneinander von zwei verschiedenen Exzentern bethätigt werden. Die zum Niederdruckcylinder gehörigen vier Corliss-Schieber werden mittels Lenkstangen einer Schwingscheibe und diese selbst von einer auf dem äussersten Ende der Schwungradwelle befestigten Kurbel aus bewegt. Am anderen Ende der genannten Welle ist der als Flachregler ausgebildete Regulator befestigt.

Die beiden vorhandenen Kondensatoren und zugehörigen doppeltwirkenden stehenden Luftpumpen sind unter Maschinenflur aufgestellt. Letztere erhalten ihren Antrieb durch Lenkstangen und Schwinghebel vom Kreuzkopf der Niederdruckseite der Maschine aus. Sie arbeiten nach Angabe von Prof. Dörfel in Prag mit „Verbundwirkung“, indem, wie in Fig. 93 und 94 ersichtlich, durch einen mit dem oberen Cylinderraum in Verbindung stehenden künstlichen Luftsack der Saugdruck dieses Raumes auf etwa 0,5 at gebracht wird, was die Dauer der Klappen erhöhen muss, ohne die volumetrische Förderung merklich zu beeinflussen. Die Schmierung der Hauptlager, der Kurbelzapfen, der Kreuzköpfe und ihrer Führungen, der Exzenter und der zur Bewegung der Luftpumpen dienenden Stangen geschieht von einem auf der oberen Bühne aufgestellten Zentralölbehälter aus.

Als Verbrauch an überhitztem Dampf von 330 bis 340° C. und 12 at Eintrittsspannung werden 4,4 kg für 1 PSi/Std. angegeben.

Eine kleinere liegende Eincylindermaschine mit Rider-Steuerung der Société anonyme Liégeoise pour la construction de machines in Lüttich zeigt beachtenswerte Einrichtungen zur selbstthätigen Entfernung des im Schieberkasten und in dem Dampfmantel des Cylinders angesammelten Kondenswassers.

Die in Fig. 95 bis 98 ersichtliche Maschine hat nachstehende Hauptabmessungen:

Cylinderdurchmesser 300 mm
Kolbenhub 500
Minutliche Umdrehungszahl 120
Schwungraddurchmesser 2,300 m

Der frische Kesseldampf strömt nach Oeffnen eines unmittelbar am Cylinder befestigten Anlassventils zunächst in den Mantel desselben, aus diesem durch den oberen Kanal A in den mit dem Cylinder zusammengegossenen Schieberkasten, während zwei ebenfalls mit dem Dampfmantel in Verbindung stehende untere Kanäle B zur Abführung des in dem letzteren angesammelten Kondenswassers dienen. Um die selbstthätige Entleerung des Schieberkastens in den unteren Teil des Dampfmantels zu erleichtern, trägt der Cylinder, wie in Fig. 98 ersichtlich, eine vorspringende Leiste C, die ausser an zwei Stellen, wo sie auf einige Centimeter Länge unterbrochen ist, bis nahezu an die eingesetzte Lauf büchse des Cylinders herantritt. Ein am tiefsten Punkte des Dampfmantels sitzendes Ablassventil steht mit einem selbstthätigen Wasserabscheider in Verbindung.

|208|

Der zur Verhinderung eines etwaigen Gleitens mittels Gelenkkette angetriebene Kugelregulator gestattet eine Veränderung der Tourenzahl des Motors innerhalb gewisser Grenzen.

Textabbildung Bd. 316, S. 208

Die Lager der Schwungradwelle sind cylindrisch undnachstellbar. Die Treibstange hat vorn einen geschlossenen Kopf mit durch Keil und Schraube nachstellbaren Lagern; das hintere gegabelte Ende derselben ist durch Klemmschrauben mit dem cylindrischen Kreuzkopfzapfen verbunden.

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Die von der Société anonyme des Hauts-Fourneaux de Maubeuge in Maubeuge (Nordfrankreich) zur Ausstellung gebrachte liegende Eincylindermaschine von 500 PS arbeitet mit einer auslösenden Ventilsteuerung, Bauart A. Hoyois.

Textabbildung Bd. 316, S. 209
Textabbildung Bd. 316, S. 209

Sie war mit einer Gleichstromdynamo derselben Firma, die bei 120 minutlichen Umdrehungen 280 Kilo-Watt für Stromvon 1120 Ampère bei 250 Volt leistet, direkt gekuppelt. Die Maschine hat 750 mm Cylinderdurchmesser und 700 mm Hub. Die hinlänglich bekannte Steuerung gestattet veränderliche Füllungen von Null bis zu 80% des Kolbenhubes.

Die von Willans und Robinson in Rugby (England) ausgestellte Drillings-Dreifachexpansionsmaschine, Bauart Willans – die stärkste Maschine der Ausstellung –, besitzt je drei Hochdruckcylinder von 480 mm, drei Mitteldruckcylinder von 770 mm und drei Niederdruckcylinder von 1250 mm Durchmesser. Der gemeinsame Kolbenhub beträgt 600 mm. Die Maschine entwickelt bei 10 kg/qcm Ueberdruck des Arbeitsdampfes mit 200 minutlichen Umdrehungen normal 2400 PSi. Die mit einer Gleichstromdynamo der Firma Siemens Brothers für eine Leistung von 1500 Kilo-Watt direkt gekuppelte Maschine zeigte keinerlei Abweichungen von der bisherigen Bauart.

Auch die Société anonyme des anciens ateliers de construction van den Kerckhove in Gand hatte mehrere Willans-Maschinen für kleinere Leistungen ausgestellt.

Die äussere Ansicht einer von der Ball Engine Co. in Erie, Pa, in der nordamerikanischen Maschinenhalle in Vincennes ausgestellten liegenden Tandemverbundmaschine von 300 PS zeigt Fig. 99.

Bemerkenswert ist die Einrichtung, welche behufs Erzielung einer selbstthätigen und ökonomischen Schmierung der bewegten Teile dieser Maschine getroffen wurde. Dieselben werden, wie die Abbildung erkennen lässt, von einer gusseisernen Haube vollständig bedeckt gehalten und durch die bei ihrer Drehbewegung in ein Oelbad des Maschinenrahmens tauchende Kurbelscheibe in geeigneter Weise mit dem nötigen Schmiermaterial versehen. Damit das Oel kühl bleibt und sich nicht mit etwaigem durch die vordere Stopfbüchse des am Maschinenrahmen direkt befestigten Niederdruckcylinders tretenden Kondenswasser mischt, ist, wie die in Fig. 100 und 101 im Schnitt dargestellten Abbildungen einer eincylindrigen derartigen Maschine erkennen lassen, die Verbindung zwischen Cylinder und Kreuzkopfführung durch eine Wand a des Maschinenrahmens unterbrochen. Zur Entfernung des Oeles aus der Maschine bezw. zur Erkennung des Flüssigkeitsspiegels in dieser dient ein vorn, an der tiefsten Stelle des Maschinen -rahinens sitzender, mit einem Schauglas vereinigter Ablasshahn. Um ein Nachziehen der vorderen Kolbenstangenstopfbüchse, der Lagerschalen des Kreuzkopf- und Kurbelzapfens u.s.w. zu ermöglichen, sind entsprechende Oeffnungen in der Haube angebracht, die für gewöhnlich durch abnehmbare Deckel geschlossen werden.

Der Hochdruckcylinder stützt sich auf eine Säule der nach hinten verlängerten Fundamentplatte; er steht mit dem Niederdruckcylinder durch ein mit seitlichen Durchbrechungen versehenes Zwischenstück in Verbindung. Der Schieberkasten des Hochdruckcylinders liegt auf der einen, |210| derjenige des Niederdruckcylinders auf der anderen Seite der Maschine. Zur Dampfverteilung beider Cylinder dienen entlastete Schieber der in Fig. 102 und 103 ersichtlichen Bauart, die doppelte Ein- und Ausströmung des Dampfes zulassen. Die Schieber werden von einem festen bezw. einem beweglichen Exzenter der Schwungradwelle bethätigt, welches letztere unter dem Einflüsse eines Flachreglers (Fig. 104) steht. Derselbe besteht aus einem einzigen bewegten Teil – dem Schwunggewichte –, welches auf einem aus gehärtetem Stahl gefertigten Zapfen drehbar befestigt ist, und dessen nach aussen gerichteten Zentrifugalkräften zwei Schraubenfedern entgegenwirken.

Textabbildung Bd. 316, S. 210
Textabbildung Bd. 316, S. 210

Die Maschine hat 381 bezw. 665 mm Cylinderdurchmesser und 457 mm Hub; sie diente zum direkten Betreiben eines 8-poligen Bullock-Generators für eine Leistung von 200 Kilo-Watt, der Strom für Beleuchtungs- und Kraftzwecke lieferte.

Zu den bemerkenswerteren Ausstellungsgegenständen, welche in den vorliegenden Bericht aufzunehmen sind, gehört auch die rotierende Dampfmaschine der Gebrüder Hult in Stockholm.

Bekanntlich sind die meisten Versuche, derartige Maschinen zu konstruieren, an der Schwierigkeit gescheitert, gewisse Uebelstände derselben, z.B. grosse Reibungen – infolgedessen Undichtwerden und geringe Kraftwirkungen –, grossen Dampfverbrauch u. dgl., beseitigen zu können.

Textabbildung Bd. 316, S. 210

Bei der rotierenden Maschine der Gebrüder Hult werden diese Uebelstände dadurch vermieden, dass der den Kolben umgebende Cylinder ebenfalls eine Drehbewegung ausführt, wodurch die anderenfalls auftretenden Reibungen fast ganz aufgehoben werden, und da ferner die Achsen der rotierenden Teile auf federnde Rollen gelagert sind, werden auch die Lagerreibungen auf ein geringes Mass herabgemindert.

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Fig. 105 und 106 zeigt die Bauart einer derartigen Maschine.

Textabbildung Bd. 316, S. 211
Textabbildung Bd. 316, S. 211
Textabbildung Bd. 316, S. 211

Der nach Oeffnen eines Absperrventils am rechten Ende der Maschine in die hohle Welle derselben eintretende Frischdampf gelangt durch einen Verteilungskanal der letzteren in die geraden Kanäle des cylindrischen Kolbens, von hier in den zwischen Kolben und Cylinder gelegenen Arbeitsraum, um in diesem nacheinander auf die hinteren Flächen zweier im Kolbenkörper beweglichenSchieber zu wirken. Der Verteilungskanal der hohlen Welle kann so gelegt werden, dass er längere oder kürzere Zeit mit den geraden Kanälen des Kolbens in Verbindung bleibt, wodurch veränderliche Füllungen erreicht werden. Der Abdampf entweicht durch an den Endflächen des Kolbens ausmündende krumme Kanäle in einen den Cylinder konzentrisch umgebenden Raum, aus diesem durch einen an der Grundplatte der Maschine angegossenen Stutzen in die freie Atmosphäre oder in einen Kondensator. Infolge der Reibung zwischen den rotierenden Kolbenteilen und dem Cylinder wird der letztere gezwungen, die Drehbewegungen des ersteren mitzumachen, wobei jedoch, da der Kolben exzentrisch in dem Cylinder gelagert ist, ein geringes Gleiten zwischen den Kolbenschiebern und der Innenfläche des Cylinders, wie auch zwischen den Endflächen des Kolbens und den Bodenflächen des Cylinders stattfindet, infolgedessen stets neue Flächen miteinander in Berührung kommen und ungleiche Abnutzungen vermieden werden. Die hohle Welle des Kolbens, wie auch die seitlichen Ansätze des Dampfcylinders sind zwischen Rollen (Fig. 107 und 108) ausserhalb bezw. innerhalb des Maschinengestells gelagert. Diese Rollen sind aus federnden Stahlreifen hergestellt, wodurch in radialer Richtung eine zum Zwecke der Abdichtung zwischen Kolben und Cylinder nötige Spannung erzielt wird. Als andere Vorzüge dieser federnden Rollen sind ihr geräuschloser Gang, die grosse Haltbarkeit und ihr geringer Kraft verbrauch anzuführen. Zu ihrer Schmierung genügt der aus dem Cylinder tretende angefettete Abdampf, so dass auch die Bedienung vereinfacht wird. Damit Betriebsstörungen selbst nach längerem Arbeiten der Maschine nicht eintreten können, ist dafür zu sorgen, dass die Bodenflächen des Cylinders mit den Endflächen des Kolbens und ferner Kolben und Cylinder auch in radialer Richtung in stets dichter Verbindung bleiben. Ersteres lässt sich nach Entfernung des Stopfens B durch Anziehen eines zwischen Kolben und Cylinder liegenden abgeschrägten Packungsringes mittels der Schrauben G, letzteres durch die äusseren von Hand stellbaren Schrauben C bewirken. Mittels dieser Vorrichtungen kann insbesondere auch die Maschine von vornherein genau eingestellt werden. Bezüglich des Dampfverbrauches sollen die Maschinen einen Vergleich mit den besten hin- und hergehenden Dampfmaschinen aushalten!

Textabbildung Bd. 316, S. 211

Die Maschinen werden für Nutzleistungen von 5 bis 100 PS mit 1300 bis 750 minutlichen Umdrehungen gebaut.

Von den im Eingange dieses Berichtes kurz erwähnten Lokomobilen der Firmen R. Wolf in Magdeburg-Buckau |212| und H. Lanz in Mannheim sind letztere bereits 1900 315 654 u. ff. beschrieben.

R. Wolf hatte im Maschinengebäude des Marsfeldes eine Verbundlokomobile auf Tragfüssen mit Einspritzkondensation von 200 PS (maximal 360 PS) und eine fahrbare Lokomobile mit einfacher Schiebersteuerung von 12 PS (maximal 24 PS), ferner in Vincennes zum Betriebe einer Holzimprägnierungsanlage der Firma Jul. Rütgers in Berlin eine Lokomobile auf Tragfüssen mit Rider-Steuerung von 12 PS (maximal 25 PS) ausgestellt.

Die Verbundlokomobile hat nebeneinander angeordnete Cylinder von 400 bezw. 740 mm Durchmesser und 600 mm Hub, die, wie bei den von R. Wolf erbauten Lokomobilen üblich, mitsamt dem Aufnehmer im Dampfraume des Kessels gelagert sind.

Der Hochdruckcylinder, Fig. 109, hat Rider-Steuerung, die unter dem Einflüsse eines von der Kurbelwelle aus mittels Zahnräder betriebenen Porter-Regulators steht. Die Füllung des Niederdruckcylinders, dessen Dampfverteilung ein Trickschieber regelt, lässt sich durch ein von Hand stellbares Exzenter verändern. Die zum Kondensator gehörige einfachwirkende Luftpumpe wird, gemeinschaftlich mit der Kesselspeisepumpe, von einem Exzenter der Schwungrad welle betrieben. Als zweite Speisevorrichtung ist ein Injektor vorgesehen. Das mit der Luftpumpe erzielte Vakuum soll 85 bis 90% betragen und ferner der Nutzeffekt der Maschine sich bei der Normalleistung auf 87%, bei der Maximalleistung auf 92% stellen. Die Tourenzahl beträgt 110 in der Minute. Der ausziehbare Röhrenkessel ist für 10 at Ueberdruck gebaut.

Die Leistungen der Lokomobilen stellen sich

bei 0,2 0,3 0,4 0,5 0,55 Füllung im Hochdruckcylinder
0,48 0,51 0,53 0,55 0,6 „ Niederdruckcylinder
auf 215 265 295 330 360 PSe
Kohlenverbrauch für 1 PSe/Std. 0,7 bis 0,8 kg (bei etwa 7500 Kal.
Heizwert)
Dampfverbrauch 1 6,2 6,8

Die fahrbare Lokomobile von 12 PS (nominell) dient hauptsächlich landwirtschaftlichen Betriebszwecken. Sie leistet bei 145 minutlichen Umdrehungen normal 15 PSe und soll hierbei 1,8 kg Steinkohle bezw. 13,5 kg Dampf von 10 at Ueberdruck für 1 PSe/Std. verbrauchen.

Die Lokomobile mit Tragfüssen von 12 PS (nominell) hat einen ausziehbaren Röhrenkessel für 7 at Ueberdruck. Die Maschine leistet mit 110 minutlichen Umdrehungen bei

0,2 0,3 0,4 Füllung
16 22 25 PSe.

An Brennmaterial sollen 1,7 bis 1,9 kg Steinkohle, an Dampf 11 bis 12,5 kg für 1 PSe/Std. verbraucht werden.

In Bezug auf die angeordneten Reguliervorrichtungen bemerkenswerte Lokomobilen hatten Richard Garrett and Sons, Limited, Leiston Works, Suffolk (England) ausgestellt. Die Maschinen arbeiten sämtlich mit einfacher Schiebersteuerung, die bei den Hochdruckcylindern der Verbundlokomobilen unter dem Einflüsse eines auf der Schwungradwelle befestigten Flachreglers, Bauart Turner-Hartnell, steht. Zwillingsmaschinen und eincylindrige Maschinen haben in der Regel einen Kugelregulator, Bauart Pickering, oder einen als „Eklipse“-Regulator bezeichneten Regler, die beide auf ein entlastetes Glockenventil wirken.

Die ausgestellten Dampfturbinen von C. A. Parson und de Laval sind schon 1900 315 673 u. ff. beschrieben.

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