Titel: | Verbesserungen an Dampfmaschinen und Dampfkesseln, welche sich Evan Leigh, Baumwollspinner zu Ashton-under-Lyne, am 18. Julius 1849 patentiren ließ. |
Fundstelle: | Band 117, Jahrgang 1850, Nr. L., S. 251 |
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L.
Verbesserungen an Dampfmaschinen und
Dampfkesseln, welche sich Evan
Leigh, Baumwollspinner zu Ashton-under-Lyne, am 18. Julius 1849 patentiren ließ.
Aus dem London Journal of arts, Juni 1850, S.
289.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Leigh's Verbesserungen an Dampfmaschinen und
Dampfkesseln.
Den Gegenstand dieser Verbesserungen bilden:
1) gewisse neue Anordnungen und Constructionen verschiedener Theile einer
Dampfmaschine;
2) Verbesserungen in der Construction der Dampfkessel;
3) eine eigenthümliche Methode die Bewegung von Dampfmaschinen oder anderen Motoren
fortzuleiten, und ein Verfahren die Dampfmaschinen der Dampfschiffe mit den
Schaufelrädern oder andern Treibapparaten zu verbinden.
Den ersten Theil der Erfindung erläutert der Patentträger an einer oscillirenden Dampfmaschine.
Fig. 1 stellt
eine Maschine mit vier oscillirenden Cylindern in der Endansicht, Fig. 2 in der
Seitenansicht dar. Fig. 3 zeigt einen der Cylinder mit den verschiedenen Dampfcanälen und
Ventilen abgesondert im Durchschnitt. Fig. 4 ist ein
Durchschnitt der Luftpumpe. Die Fig. 5 und 6 sind Separatansichten
des Apparates zur Bewegung des Expansionsventils.
Das Maschinengestell a, a
ruht fest auf zwei Kammern b, b, welche den Condensator der Maschine bilden. An der Kurbelwelle c, c befinden sich zwei
Kurbeln d, d, welche von den
Cylindern f, f aus mittelst
der Kolbenstangen e, e in
Rotation gesetzt werden. Je zwei Kolbenstangen sind auf die gewöhnliche Weise mit
einer Kurbel verbunden. Die Kurbeln d, d sind so angeordnet, daß sie einen stumpfen Winkel von
135° mit einander bilden, so daß die Welle c bei
jeder Niertelsdrehung einen neuen Impuls empfängt. Die Cylinder schwingen nicht, wie
dieses bei oscillirenden Dampfmaschinen gewöhnlich der Fall ist, um hohle Zapsen, in
welchen zugleich die Dampfkanäle angebracht sind, sondern um Spitzen g, g, welche mit den an das
Maschinengestell gegossenen Theilen h, h* fest verbunden sind. Das äußere Ende des Theiles h* ist hohl und communicirt mittelst eines in dem
Gestell a, a
angebrachten Canals mit
der von dem Dampfkessel herkommenden Dampfröhre l. Die
Theile h* sind mit gewöhnlichen Stopfbüchsen versehen,
durch deren Mitte eine Röhre m geht, welche mit der
Kammer i und mit der Dampfröhre l communicirt. Die Röhre m ist umgebogen und
ihr anderes Ende an die Dampfbüchse n befestigt. Der
Dampf strömt aus dem Dampfkessel in die Röhre l, durch
den Canal k und von da durch den hohlen Raum des Theiles
h* und die Röhre m in
die Dampfbüchse n, und aus dieser endlich durch die
Oeffnungen des Cylinders über oder unter den Kolben, je nach der Stellung der
Schieber ventile p, p.
Nachdem der Dampf seine Wirkung in dem Cylinder ausgeübt, strömt er durch die
Oeffnungen q, q in eine
Kammer r, r, Fig. 3, welche in dem
Cylindermantel angebracht ist, und von da durch eine biegsame Röhre s, s in den Condensator oder
ins Freie. Die Röhre s, s
besteht aus einer mit vulcanisirtem Kautschuk und Tuch umhüllten Drahtspirale. Die
Befestigung der Röhre s, s
an den Cylinder sollte so nahe wie möglich am Boden des letzteren bewerkstelligt
werden, so daß sie das in Folge der Condensation des Dampfs etwa sich anhäu fende
Wasser entfernt.
Die Schieberventile sind auf folgende Weise construirt und ange geordnet. Auf die
Cylinderfläche sind genau eben gehobelte Führun gen t,
t geschraubt, welche über die an den Seiten der
Ventile angebrachten schrägen Kanten greifen. Die Ventile werden dadurch an ihrer
Stelle gehalten, und sind zum Behuf des Einölens und sonstiger Untersuchungen stets
zugänglich. Sie sind an Querstangen u, u be festigt und werden auf die gewöhnliche Weise in
hin- und hergehende Bewegung gesetzt. Unmittelbar unter dem Cylinderdeckel
befindet sich eine Kammer v, welche einen Oelbehälter
bildet, der den Kolben regelmäßig mit Oel versieht; eine ähnliche Kammer w versieht die Kolben stange mit Oel.
Der Patentträger geht nun zu der Beschreibung einer Methode über, den Dampf mit
Expansion wirken zu lassen. Diesen Zweck er reicht er durch Anwendung eines Expansionsventils, welches durch ein eigenthümlich
eingerichtetes Excentricum in Bewegung gesetzt wird.
Aus den Figuren
5 und 6 ist zu entnehmen, baß auf die Kurbelwelle ein Excentricum x festgekeilt ist, welches die Schieberventile in
Bewegung setzt. An dieses Excentricum ist ein Ring y,
y befestigt, der mit einem inwendig verzahnten
Stirnrabe versehen ist. An der Büchse des Excentricums x, befindet sich lose ein anderes Excentricum z,
von welchem eine Stange
z* nach dem Expansionsventil 1 Fig. 3 geht, welches mit
einem ähnlichen Rade wie y, y versehen ist.
An der Nabe des Excentricums x befindet sich außerdem
noch lose ein Schraubenrad 3, 3, in dessen innerer Seite sich vier kleine Getriebe
4, 4 drehen; das eine Paar dieser Getriebe greift in das an dem festen Excentricum
x befindliche Zahnrad, das andere in ein ähnliches
an das lose Excentricum z befestigtes Rad, so daß das
feste Excentricum, indem es mit der Kurbelwelle rotirt, vermittelst seines Zahnrades
und der Getriebe die übrigen Getriebe umdreht. Diese theilen die Bewegung mit Hülfe
des Stirnrades dem losen Excentricum z mit
gleichförmiger Geschwindigkeit und in der nämlichen Richtung, wie das feste
Excentricum x mit, vorausgesetzt, daß das Schraubenrad 3
stationär bleiben soll. In diesem Falle ertheilen die Excentrica x und z den Schieberventilen
und dem Expansionsventil bei jedem Hube eine gleichförmige Bewegung. Soll jedoch dem
genannten Schraubenrad eine Drehung ertheilt werden, so läßt man das lose
Excentricum sich um die Kurbelwelle drehen, und ändert seine Stellung rücksichtlich
des festen Excentricums. Um dieses zu bewerkstelligen, ist das Schraubenrad mit dem
Regulator in Verbindung gesetzt. Dieses geschieht mit Hülfe einer Schraube, welche
an dem einen Ende einer Achse angegebracht ist, deren anderes Ende eine Rolle
enthält, welche, wie Fig. 1 zeigt, auf einer Frictionsscheibe läuft. In Folge dieser
Expansionsmethode ist das gewöhnliche Drosselventil entbehrlich, und das
Expansionsventil kann bei jedem Kolbenhub, so schnell er auch abgeschnitten werden
mag, vollständig geöffnet werden.
Die Construction der Luftpumpe ist aus den Figuren 1, 2 und 4 zu entnehmen. In dem
Cylinder 5, 5 ist ein Kolben ohne Ventil von gewöhnlicher Construction angeordnet; 6
ist der in den Condensator führende Canal. Der Condensator besteht aus zwei unter
dem Maschinengestell sich erstreckenden Kammern b, b, welche durch einen Quercanal 7, 7, in den der
erwähnte Canal 6 sich mündet, mit ein ander verbunden sind. 8, 8 ist der aus der
Luftpumpe führende Canal. Die Luftpumpe ist an der Seite mit einem Schieberventil 9
verschen, welches durch eine Stange 10 mit einem an der Kurbelwelle befindlichen
Excentricum verbunden ist. Der Kolben wird gleichfalls durch ein Excentricum in
Bewegung gesetzt. Bei der Fig. 4 dargestellten Lage
der Theile drückt der aufsteigende Kolben Lust und Wasser durch die Oeffnung 11 des
Cylinders, und von da durch den hohlen Raum des Ventils in die Entleerungsröhre 8;
zugleich aber füllt sich der Raum unter dem Kolben aus dem Canal 6; Luft und Wasser
steigen durch den Raum
12 des Ventils und gelangen durch die Oeffnung 13 in den Cylinder. Nach erfolgtem
Niedergang des Kolbens wird das Ventil in die punktirte Lage geschoben, worauf Luft
und Wasser über den Kolben gesaugt und unter dem Kolben hinausgedrückt werden.
Die Verbesserungen in der Uebertragung der Dampfkraft auf
Schaufelräder oder andere Treibapparate der Dampfschiffe bestehen darin,
daß man die Treibapparate mit den Maschinen in der Art verbindet, daß sie zu beiden
Seiten des Schiffs unabhängig von einander in Thätigkeit gesetzt werden können. Zu
dem Ende ist die Schraubenwelle 16 in senkrechter Richtung über das Deck geführt, um
durch Umdrehung dieser Welle die Quantität des in die Maschinen strömenden Dampfs
reguliren zu können. Mit Hülfe dieser Vorkehrung läßt sich das Schiff ohne
Steuerruder nach jeder beliebigen Richtung steuern.
Die Verbesserungen an Dampfkesseln sind Fig. 7, 8, 9 und 10 dargestellt. Fig. 7 stellt
ein nach dem verbesserten System construirtes Dampfkesselpaar, den einen Kessel in
der Endansicht, den andern im Durchschnitte dar. Fig. 8 stellt einen Kessel
im Querdurchschnitt nach der Linie a
b des Längendurchschnittes Fig. 9, und Fig. 10 einen
solchen im Horizontaldurchschnitte dar. Der Kessel A,
A ruht, anstatt eingemauert zu seyn, auf Kammern B, B, die aus dünnen
Metallplatten zusammengesetzt sind. Diese Kammern sind mit dem Wasser gefüllt, womit
der Dampfkessel gespeist werden soll; damit sich jedoch der Dampf in denselben nicht
auf eine Gefahr bringende Weise erzeugen könne, ist ihr oberer Theil mit der freien
Lust in Verbindung gesetzt. C, C sind die Behälter, aus denen die Kohlen zunächst auf die Platten D, D fallen. Die Thüren und
Thürgestelle E, E sind an
eine Welle F befestigt, welche sich in einem an dem
Kessel befestigten Lager G drehen. Diese Welle wird von
der Maschine aus in eine langsam schwingende Bewegung gesetzt.
An dem oberen Theil des Thürgestells E, E befinden sich Flanschen H,
H, welche, wenn sie nach innen bewegt werden, den
Boden der Behälter C, C
bilden, wie am besten aus Fig. 10 zu entnehmen ist.
In Folge dieser Anordnung bewegen sich während der Oscillationen der Achse F, F die Flanschen H, H abwechselnd unter den
Behältern C, C hinweg, und
gestatten auf diese Weise dem Brennmaterial auf die Platte D zu fallen. Die Bewegung nach der entgegengesetzten Richtung schließt
abwechselnd den Behälter und schiebt vermittelst der Feuerthüren das Brennmaterial
von der Platte D auf den Rost. I, I
ist der gewöhnliche
Rost. Zwischen den Roststäben sind bewegliche Stäbe K,
K angebracht.
Diese Stäbe sind an eine Welle L. gegossen, welche sich
unter dem Rost hin erstreckt und an jedem Ende mit Kurbeln M, M versehen ist, deren Drehungsachsen an den
Dampfkessel befestigt sind. Von den Wellen L, L. erstrecken sich andere Kurbelarme N, N abwärts, welche
vermittelst Stangen O, O mit
den an die oscillirende Welle F, F befestigten Hebeln P, P verbunden sind.
In Folge dieser Anordnung bewegen sich die Stäbe K, K zwischen den Roststäben hin und her und verhüten somit
die Anhäufung von Schlacke zwischen denselben.
Aus den Abbildungen wird man erkennen, daß der Rost aus zwei hinter einander
befindlichen Abtheilungen besteht, und daß jeder Dampfkessel mit zwei Feuerstellen
versehen ist. Diese Feuerstellen sind durch eine Wasserkammer getrennt, jedoch durch
die Röhren Q, Q mit einander
verbunden, um eine größere Heizoberfläche zu gewinnen. Hinter der Brücke des Ofens
sind transversale und verticale Röhren R, R angebracht, welche an jedem Ende mit dem Dampfkessel
communiciren.