Text-Bild-Ansicht Band 282

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im Innern einer Ellipse (Fig. 3) einen Punkt P zu finden, derart, dass alle durch denselben gelegten Sekanten dieselbe Länge besitzen; es gibt allerdings zwei grosse Sekanten (diejenigen, welche parallel zu den Diagonalen des die Ellipse einschliessenden Rechteckes sind) mit der Länge

, welche indess stets grösser als die Länge 2b der kleinen Achse ist.

Der Grundgedanke der Maschine nach System Dou beruht in der Verwendung der Conchoiden für den Cylinderquerschnitt, und es ist ihr gutes Functioniren wohl hauptsächlich hierauf zurückzuführen; indess zeigen diese Maschinen noch andere, nicht minder werthvolle Einzelheiten, welche namentlich das sparsame Arbeiten derselben gewährleisten und in der Anordnung der Ein- und Ausströmöffnungen für den Dampf bestehen.

Textabbildung Bd. 282, S. 156
Wir haben oben bereits bemerkt, dass sich die Expansion des Dampfes auf der einen Kolbenseite in derselben Zeit vollzieht, wo die andere Kolbenseite frischen Kesseldampf erhält, und zwar erfolgt dies ohne Zwischenschaltung irgend welcher Steuerungsorgane.

Die Erfinder haben diese Expansion als natürliche bezeichnet, im Gegensatze zu der in allen sonstigen Maschinen vor sich gehenden künstlichen Expansion, welche mit Hilfe selbsthätiger Abschlussorgane o. dgl. erreicht wird. Es ergeben sich hieraus zwei wichtige Vortheile: Beträchtliche Dampfersparniss und Regelmässigkeit der Umdrehungsbewegung. Die Expansion ist nicht sehr bedeutend, genügt indess bei den sehr kleinen mit niedrigem Drucke arbeitenden Maschinen, welche auf diese Art ohne Zwischenschaltung irgend welcher Hilfsmechanismen zu Maschinen mit fester Expansion werden, vollständig.

Wir kommen später auf die Mittel, welche dazu dienen, die Expansionsperiode zu verlängern, wieder zurück.

Die Abbildungen Fig. 4 und 5 zeigen den Längs- und Querschnitt einer eincylindrigen Maschine von 60 mm Kolbenlänge, welche Dimension als Modul für derartige Maschinen anzusehen ist; es stellt dies die Länge der Linie AB = 2a vor. Die Maschinen werden als quadratische, wenn die innere Länge l des Cylinders ebenfalls = 2a, und als verlängerte oder verkürzte bezeichnet, je nachdem l grösser oder kleiner als 2a gehalten ist.

Textabbildung Bd. 282, S. 156
Der Querschnitt des Cylinders ist eine Kreisconchoide. Die Einströmöffnung A bildet einen engen Spalt, welcher so weit an die Berührungsstelle zwischen Welle und Cylinder herangerückt ist, dass hier nur noch ein zwischengeschaltetes Gleitstück O behufs dichten Abschlusses der Welle im Cylinder Platz findet; der Spalt ist zur Erhöhung der Festigkeit der Cylinderwandung und um die Führung des Kolbens, wenn dieser vor der Einströmöffnung steht, zu sichern, wie aus Fig. 4 ersichtlich, nach dem Inneren des Cylinders zu durch eine Wand in zwei Oeffnungen zerlegt. Das Gleitstück O wird entweder durch eine Feder oder durch den Dampf selbst auf die Welle gepresst.

Die Ausströmung des wirksam gewiesenen Dampfes beginnt in dem Augenblicke, wo das Volumen der treibenden Flüssigkeit seinen grössten Werth erreicht hat; die Ausströmöffnung ist aus demselben Grunde wie die Einströmöffnung nach dem Inneren des Cylinders zu durch Längs- und Querwandungen in mehrere Abtheilungen zergliedert. Der in einem rechteckigen Schlitz der Welle genau eingepasste Kolben P besteht aus einer entsprechend geformten Stahlscheibe mit gut abgerichteten und genau im Winkel gearbeiteten Flächen, wodurch ein dichtes Anliegen derselben an die Cylinderendflächen erreicht wird. Behufs Abdichtung des Kolbens an dem cylindrischen Theile sind gelenkige Schuhe ab aus gehärtetem Stahl angeordnet, welche, T-förmig gestaltet, mit ihrem mittleren Schenkel in Schlitzen zweier cylindrischer Rollen liegen, die in entsprechende Vertiefungen der beiden Kolbenenden genau eingepasst sind und sich in diesen leicht drehen lassen. Die Gleitflächen der T-förmigen Schuhe sind nach der grössten Krümmung des Cylinders abgerundet, damit dieselben, wenn nicht mit der vollständigen Oberfläche, so doch wenigstens stets in zwei Punkten mit der Cylinderwandung in Berührung bleiben; sie werden, wie auch die Abbildung erkennen lässt, durch den gespannten Dampf selbst in geschlossener Stellung gehalten, wodurch auch ein stetes Anliegen derselben an die Cylinderwandung bei eintretenden Abnutzungen in Folge Verschiebung der mittleren Stege in ihren Schlitzen erreicht wird. Der Kolben kann sich demnach um ein Geringes verlängern oder verkürzen und man könnte daraus schliessen, dass eine constante Länge der Sekanten AB nicht gerade absolute Bedingung für ein gutes Functioniren des Motors zu sein braucht. Angestellte Versuche haben indess ergeben, dass, wenn man dem Kolben ein geringes Spiel gestattet, sich bei der bedeutenden Umdrehungsgeschwindigkeit desselben ein fortwährendes Klappern der Schuhe bemerkbar macht, welches den Molekularzustand des Metalles schnell verändert und das baldige Defectwerden der Schuhe befürchten lässt. Aus diesem Grunde ist es unbedingt nothwendig, nur solche Curven für den Cylinderquerschnitt in Anwendung zu bringen, welche einer genau constanten Länge des Kolbens entsprechen.

Betrachtet man einen Querschnitt der Maschine (Fig. 6 und 7), in welchem der Kolben nur durch eine einfache gerade Linie AB angedeutet ist, und geht man von der Stellung AB (Fig. 6) aus, welche dem Beginne der Admission auf der einen Kolbenseite und demjenigen der Expansion auf der anderen Kolbenseite entspricht, so lässt sich die von der Maschine entwickelte Arbeit durch Rechnung wie folgt ermitteln:

Bezeichnet:

  • P die Anfangsspannung,
  • V = v + v' das in den Cylinder übergeführte hochgespannte Dampfvolumen,
  • V1 = v' + u dasselbe Dampfvolumen nach der Expansion,
  • P1 die dem Volumen V1 entsprechende Dampfspannung und
  • P' die mittlere Austrittsspannung des Dampfes (bei Maschinen ohne Condensation P' = 1 at),

so wirkt der den Raum v einnehmende Dampf, wenn der Kolben aus der Stellung AB in diejenige A'B' übergeht, mit voller Spannung, während der auf der anderen Kolbenseite wirksam gewesene Dampf, welcher den Raum V = v + v' erfüllte, sich gleichzeitig in dem Raume V1 ausdehnt. Die Leistung der bewegenden