Titel: | Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als Maschinenbauer; von Dr. Ernst Alban in Plau. |
Autor: | Dr. Ernst Alban [GND] |
Fundstelle: | Band 119, Jahrgang 1851, Nr. I., S. 2 |
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I.
Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer; von Dr. Ernst
Alban in Plau.
Mit Abbildungen auf Tab.
I, II und III.
Alban's Mittheilungen aus seinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer.
G. Fortsetzung meiner Abhandlung, betitelt: Beobachtungen über einige Dampfschiffe
neuester Zeit, gesammelt auf einer Reise, nebst Beschreibung und Abbildung einer
größern Schiffsmaschine und ihrer Räder, nach meinem neuesten Principe
gebaut.Polytechn. Journal Bd. CXVIII. S. 161 und
241.
Ich komme nun zur Beschreibung eines größern Schiffes, mit Rädern von meiner hier am
Plauer Dampfschiffe versuchten neuen Construction und einer Schiff- oder
Marinemaschine mit meinen neuesten Verbesserungen ausgerüstet. Auf Tab. I. sieht man Abbildungen von beiden letzteren im
Zusammenhange mit demjenigen Theile des Schiffes abgebildet, der von beiden in
Anspruch genommen wirb. Fig. 1 stellt einen
perpendiculären Längsdurchschnitt dieses Schiffstheils mit der Maschine und dem
Kessel, Fig. 2
einen perpendiculären Querschnitt desselben mit der Maschine und den Rädern, und
Fig. 3
endlich eine Ansicht von einem der Räder nach Hinwegnahme des Räderkastens vor.
In Fig. 1
bezeichnet A den Kessel, B
die Maschine; in Fig. 2 ist B die Maschine, C, C sind die Räder.
Was jeder gleich beim ersten Anblicke dieser Figuren bemerken dürfte, ist, daß Kessel
und Maschine die Anwendung des von mir empfohlenen höhern Dampfdrucks andeuten. Dieß
geht theils aus ihrer großen Einfachheit und Compendiösität hervor, theils aus dem
Umstande, daß der Dampf-Cylinder einen verhältnißmäßig sehr kleinen Durchmesser hat, und
daß die Luftpumpe und die sie in Bewegung setzenden Organe ganz fehlen. Letzteres
gilt aber nicht von dem Condensator. Dieser ist wirklich vorhanden, aber nach einem
Principe construirt, welches ich schon in meinem Hauptwerke über Hochdruckmaschinen
in einigen leichten Gründzügen angegeben habe, und später in einer eigenen
Abhandlung ausführlich beschreiben werde. Dieser Condensator ist bei a (Fig. 2) in einem der
Kohlenbehälter aufgestellt, und entbehrt, obgleich er ein gutes Vacuum herstellt,
durchaus jeder Art Luftpumpe, erfordert daher von Seiten der Maschine keinerlei
Opfer an Kraftaufwand. Da diese Maschine sich sehr bedeutend von derjenigen
unterscheidet, die in dem hiesigen Dampfschiffe zum Betriebe meiner neuen Räder
aufgestellt ist, namentlich durch mehr Einfachheit und Compendiösität, so will ich
sie jetzt etwas näher beschreiben, und dieser Beschreibung einige Notizen über den
Kessel und die Construction der hier in größerm Maaßstabe ausgeführten Räder
hinzufügen.
Die Maschine ist, wie es bei Anwendung meiner Räder nothwendig wird, eine einfache,
und hat im Ganzen die Form der Penn'schen Marinemaschinen
mit schwingenden Cylindern.Man wird mir nicht nachsagen können, daß ich hier Herrn Penn copire, man wird sich vielmehr erinnern, daß Marinemaschinen
mit schwingenden Cylindern schon sehr lange meine Aufmerksamkeit erregten,
und aus meinem Werke über Hochdruckmaschinen ersehen haben, daß ich bei
Schreibung desselben schon damit zu gewissen Resultaten gekommen war. Dieß
war aber zu einer Zeit, als Herr Penn noch keine
Marinemaschinen mit schwingenden Cylindern gebaut hatte. Das einzige, was
ich bei meinen Maschinen von Herrn Penn
angenommen habe, ist sein Maschinengestell und dessen Verbindung mit dem
Schiffe. Man kann aber auch nicht sagen, daß er ein solches neu erfunden
habe; denn es bestanden schon Gestelle von dieser Einrichtung, d. h. in
Verbindung mit den Deckbalken gebaut, an andern Marinemaschinen mit directer
Wirkung. Das Gestell derselben ist ganz dem dieser Maschinen
ähnlich, nur sind hier Veränderungen in den Verhältnissen der einzelnen Theile
desselben zu einander und zum Schiffe eingetreten, die durch die Anwendung der
Maschine auf meine Räder bedingt werden. Die Maschine hat die Kraft von 140 bis 150
Pferden, einen Cylinder von 28 Zoll Durchmesser und einen Kolbenhub von 4 Fuß. Der
Cylinder schwingt in seinem Mittel, und dreht sich mit seinen Schwingzapfen in
Lagern, die mit hartem Holze in einer neuen eigenthümlichen, von der frühern (in
diesem Journale Band CXIII Seite 244) beschriebenen, sehr verschiedenen Weise
ausgefuttert sind. Der Dampf geht zur Maschine und blast aus derselben wieder aus
durch die Schwingzapfen. In vorzüglichem Maaße Beachtung verdient gewiß die eigenthümliche Steuerung
der Maschine, die einentheils so eingerichtet ist, daß sie den Dampfdruck von der
obern Schieberfläche fast ganz entfernt, anderntheils die Bewegung der Schieber auf
eine Weise vermittelt, daß an der Maschine in jedem Augenblick und ohne nothwendige
Beobachtung besonderer Maaßregeln, auch ohne irgend eine Geschicklichkeit von Seiten
des Maschinenmeisters, durch die Bewegung eines einfachen Hebels mit der Hand, eine
Vor- und Rückwärtsbewegung oder ein Stillstand derselben bewirkt, und ihr
jede beliebige Cylinderfüllung mit Dampf gegeben werden kann, und dieß alles ohne
Excentrica und ohne alle jene künstlichen und zum Theil wandelbaren Apparate, die
Herr Penn bei seinen Marinemaschinen mit schwingenden
Cylindern in Anwendung bringt, und deren Handhabung besondere Aufmerksamkeit und
Geschicklichkeit von Seiten des Maschinenmeisters erfordert.
Der Kessel ist ein solcher, als ich in diesem Journale, Band CXII Seite
170 beschrieben und abgebildet habe. Auf demselben steht ein
trichterförmiges, unten viereckiges und sich an die Recipienten und Herzen des
Kessels anlegendes Rohr, welches oben rund zuläuft und in den Schornstein übergeht.
Dem Kessel ist noch ein horizontal an der Decke des Maschinenraumes liegender
Separator zugestellt, in den die Dämpfe übertreten, bevor sie in die Maschine
strömen, und hier noch von dem Wasser befreit werden, welches bei starken Bewegungen
des Schiffsetwa durch starkes Schwanken der Wassermasse in den Recipienten, in das
Dampfrohr überkochen sollte.Vielleicht dürfte die Separation des Wassers vom Dampfe am sichersten durch
einen senkrecht stehenden Separator bewirkt werden. In diesen müßten die
Dämpfe mehr am obern Theile eintreten, wo dann das Wasser auf den Boden
desselben fallen würde, von wo es durch ein Rohr in den Kessel zurückkehren
müßte. Um dieses möglich zu machen, könnte der Separator zum Theil über dem
Decke des Schiffes stehen, und eine solche Stellung desselben dürfte
durchaus keine Schwierigkeiten haben. Man könnte den über dem Decke
hervorragenden Theil desselben, und die zu ihm gehenden und von ihm
kommenden Röhren dann, um sie vor der Berührung der Luft zu schützen, mit
einer Holzfütterung umgeben. Durch ein unten am Separator
angebrachtes Rohr wird dasselbe in einen der Recipienten wieder zurückgeleitet. Es
ist ein solcher Separator bei gutem Wetter und ruhiger See zwar nicht unumgänglich
nothwendig, aber gewiß eine sehr löbliche Einrichtung, wenn es sehr stark wehet oder
stürmt, und die Schwankungen des Schiffes sehr bedeutend werden. Man vergleiche nun
Fig. 1. In
derselben ist A der Kessel, b die gußeiserne Umfassung, worauf er steht, c
ist eine der Seitenkammern, d ein Rohr, welches den
inneren Raum der Kammer
c mit dem äußersten Recipienten e (es sind 6 Recipienten vorhanden) in Verbindung setzt,
und den in der Kammer entwickelten Dampf in ihn übertreten läßt, und Wasser in
dieselbe zurückführt; f ist der Trichter, g der Schornstein, in den er übergeht (beide sind von
Blech zusammengenietet), h eine Thür im Trichter, um
hineinsteigen zu können und den Schornstein zu reinigen, i ist das Dampfrohr, welches die entwickelten Dämpfe aus einem der
mittelsten Recipienten in den Separator k überführt; l das kurze Rohr, welches das im Separator abgeschiedene
Wasser in einen der Recipienten zurückführt; m ein Rohr
mit 1 oder zwei Sicherheitsventilen, die auf dem Decke in einem eisernen Kasten o liegen, von welchem der aus demselben ausgetretene
Dampf durch das Rohr n in die freie Luft geführt wird;
p und q sind zwei
Abzapf- oder Ausblasehähne, deren einer (q) von
der Kammer c, der andere p
von dem hintern Herzen das Wasser ableitet, und durch den Schiffsboden ins Meer,
oder überhaupt in das unter dem Schiffe befindliche Wasser treten läßt. Was den
Separator anlangt, so ist er ein cylindrisches Gefäß von 18 bis 24 Zoll Durchmesser,
von starkem Eisenblech zusammengenietet, circa 12 bis 13 Fuß lang, und auf beiden
Enden mit starken gußeisernen Deckeln verschlossen. Bei der Anordnung des in ihn
tretenden Dampfrohrs hat man dahin zu sehen, daß dieses immer von einem der mittlern
Recipienten komme, sowie bei dem zur Maschine führenden Rohre, daß es ganz vom Ende
des Recipienten, möglichst weit von dem äußersten und zwar von dem obersten Theile
eines der mittlern Recipienten austrete; weßhalb, wird nicht schwer zu errathen
seyn. Der Kessel enthält gegen 500 zwei Zoll im Durchmesser haltende eiserne
Siederöhren.
Diese Darstellung des Kessels dürfte vollkommen genügen, um bei Zuhülfnahme seiner in
diesem JournaleBand CXII Seite 170. gegebenen
ausführlichen Beschreibung seine eigenthümliche Construction vollkommen beurtheilen
zu können. Ich schweige daher hier davon und gehe wieder zur Maschine zurück, die
einer speciellern Beschreibung bedarf, da ich oben nur leichte Andeutungen davon
gegeben habe. Man sieht sie auf Tab. II. in Fig. 1 in einem
größern Maaßstabe dargestellt.
a ist hier einer der großen gußeisernen Lagerträger, von
denen zwei Tab. I. Fig. 1, a und b vorhanden, und beide
in der nothwendigen Entfernung an zwei sehr starke Deckbalken Tab. I, Fig. 1 und Tab. II, Fig. 1, c und d angeschroben sind.
Zu diesem Zwecke haben sie breite Lappen e und f, mit denen sie sowohl an den untern als Seitenflächen
dieser Balken mit großen Flächen anliegen, und durch starke Bolzen g und h mit ihnen fest
verbunden sind.Damit diese Lappen um so sicherer mit den Deckbalken verbunden werden, kann
man starke gußeiserne Platten an diese befestigen, die eine solche
Ausdehnung haben, daß jede Platte immer beide Lagerträger aufnimmt, und sie
zugleich untereinander vereinigt. Es dürfte diese Einrichtung vielleicht
eben so sicher ihren Zweck, d. h. eine recht zuverlässige Fixirung der
Lagerträger mit dem Deckbalken und untereinander, erfüllen, als der Guß
beider Lagerträger in Einem Stücke in Form eines zwischen den Deckbalken
eingeschobenen großen und starken Rahmens. Jeder Lagerträger
enthält in der Mitte das große Lager i für die
Kurbel- oder Wasserradwelle seiner Seite, dessen Form aus der Figur völlig
deutlich wird. Noch zur mehreren Befestigung beider Lagerträger untereinander und
zur Beförderung der richtigen und sichern Stellung der Achsen der großen Wellen,
dienen zwei starke eiserne Riegel k und l, die durch die an die Träger angegossenen stärkern
Oehre m und n reichen und
hier festgeschraubt sind. Auf Tab. II, Fig. 2, sieht
man bei l eines derselben von der vordern Seite der
Maschine aus. An die untere Fläche der Lagerträger sind zu beiden Seiten zwei nach
unten hervorragende cylindrische Ansätze o und p angegossen, in welche die geschmiedet eisernen
Gestellsäulen mit ihrem obern Ende eingesetzt, und durch Keile q und r befestigt sind.
Unten stehen diese Säulen auf der Grundplatte s. Sie
reichen hier zugleich durch zwei Ansätze t und u durch, welche die Grundplatte der Lagerböcke für die
Schwingzapfen des Dampf-Cylinders zu beiden Seiten verstärken und an selbige
angegossen sind, und werden jede unter der Grundplatte durch Keile v und w ( Tab. II, Fig. 1) befestigt. Die
Lagerböcke für die Schwingzapfen sind auf diese Weise sehr sicher gestellt, und so
mit den obern Lagerträgern in Verbindung gesetzt, daß die Kraft der Maschine ganz
innerhalb ihrer Gränzen arbeitet, folglich auf den Schiffsboden wenig nachtheilig
einwirken kann.Dieß wird sie überhaupt schon nicht in dem Maaße, als die gewöhnlichen
doppelten Marinemaschinen von niederm Drucke, die bei gleicher Kraft ein 3
bis 4mal so großes Gewicht haben als meine Maschinen. Um die
Lagerböcke selbst noch fester an die Grundplatte anzuziehen, dienen theils
diejenigen Bolzen x und y,
welche zum Zwecke des Anziehens ihres Deckels dienen und mit durch die Grundplatte
dringen, theils noch zwei besondere Bolzen z und 1 die
von unten durch die Grundplatte in den Körper der Lagerböcke fest eingeschroben
sind. Die Grundplatte 5 hat an ihrem vordern und hintern Theile noch eine hohe
aufstehende Rippe 2, die sich an die Grundplatte der Lagerböcke für die
Schwingzapfen und an die Ansätze t und u anschließen, und so eine Art Sockel am untern Theile
der Maschine bilden, der
die Grundplatte sehr verstärkt, und dem ganzen Säulengestell ein besseres Ansehen
gibt.
Was die Lagerung der Schwingzapfen betrifft, so habe ich sie, wie man aus diesem
Journale Band CXIII
Seite 243 weiß, schon seit 9 Jahren mit großem Glücke mit Holz, und zwar
mit hartem in Oel getränktem und vor Hirn stehendem Holze besorgt. Man weiß aus der
angegebenen Stelle, daß solche hölzerne Fütterungen mit sehr wenig Friction
arbeiten, und, wenn sie mit Talg geschmiert werden, eine sehr lange Zeit aushalten,
ohne irgend eine Abnutzung zu zeigen. Ich habe Maschinen von 20 bis 24 Pferdekräften
mit solchen Holzlagern gebaut, die nun schon 6, 7 und 9 Jahre arbeiten, ohne irgend
einer Reparatur bedurft zu haben, und in denen noch die feinen Feilstriche in den
Lagern bemerkbar sind, die beim ersten Einpassen der Schwingzapfen theilweise darin
gemacht wurden. Da sie vor Hirn stehen, vertragen sie auch jeden Druck, und nie habe
ich irgend eine Nachgiebigkeit an denselben entdecken können. Ich nahm früher in Oel
getränktes recht trockenes Weißbuchenholz dazu, jetzt habe ich Pockholz
versucht.Dieser Versuch mit Pockholz, den ich an der Revalenser Maschine angestellt
habe, führte bei der Ingangsetzung der Maschine auf einige kleine
Schwierigkeiten. Es zeigte sich nämlich, daß bei dem Heißwerden der
Pockholzlager eine große Menge steifen Harzes (die resina guajaci) heraus quoll, und die Reibung der Zapfen sehr
vermehrte. Ich half dem Uebel dadurch ab, daß ich dem Talg, womit ich die
Lager schmierte, etwas Terpenthinöl zusetzte. Der abfließende Talg zeigte
sich darnach mit weniger Harz vermischt, und in gehöriger Schlüpfrigkeit
(selbst bei seiner spätern Erkaltung), um eine gehörige Lubrificirung der
Zapfen zu garantiren, auch erschien die Holzfläche schön polirt. Eine
längere Anwendung dieser Schmiere dürfte das aus dem Holz ausquellende Harz
bald ganz auswaschen. Herr Bialon in Berlin, der
in seiner kleinen nach meinem Principe gebauten Maschine von 4 Pferdekräften
auch Pockholzlager angewandt hat, versichert mich keinerlei ähnliche
bedenkliche Zufälle an den Lagern bemerkt zu haben.
In der angeführten Stelle des polytechnischen Journals habe ich diejenige Einrichtung
dieser Lager mit ihren gußeisernen Böcken angegeben, die ich bisher anwandte. Sie
ist aber complicirt und macht viel Arbeit bei der Anfertigung. Jetzt führe ich sie
in einer andern viel leichter anzufertigenden Weise aus, wobei bedeutend viel Holz
gespart, und eine gefälligere Form der Lagerböcke, sowie auch ein geringerer Umfang
derselben erzielt wird.
Ich nehme nämlich einen gußeisernen Lagerbock von ziemlich gewöhnlicher Form mit
stark hervorstehenden und sehr breiten seitlichen Vorsprüngen, Tab. II, Fig. 1 und 14, die sonst
gewöhnlich von den Rothgußpfannen gebildet werden, hier aber auch von Gußeisen
angegossen sind. Nachdem
ich die Lagerböcke mit ihren Deckeln zusammengepaßt, und die beide Theile
verbindenden Schrauben angezogen habe, befestige ich sie an die Planscheibe der
Drehbank, und drehe beide Theile, Deckel und Bock in derjenigen Weise aus, wie ich
es in Fig. 3,
Tab. III, die den Bock nach abgenommenem Deckel
von oben vorstellt, und im Durchschnitte bei a, a angedeutet habe. Dann verleime ich einen Ring von dem
anzuwendenden Holze (vor dem Inöltränken desselben), worin alle Holzfasern in der in
der Zeichnung Fig.
2
Tab. III. bei b
angegebenen Richtung stehen, befestige ihn an die Planscheibe, und gebe ihm genau
die eben erwähnte Durchschnittsfläche des in den gußeisernen Lagerbock gedrehten
Falzes. Ist dieß geschehen, so schneide ich den Ring in zwei Hälften, und treibe die
eine Hälfte in den Falz des Bockes, die andere in den des Deckels ein. Ob dieß im
Ganzen oder in einzelnen Stücken geschehe, ist gleich. Es wird so eine hölzerne
Lagerung um die. Schwingzapfen gebildet, die sehr fest und haltbar ist, die aber so
viel (etwa ⅛ Zoll) vor dem Falz des gußeisernen Lagers vorstehen muß, daß die
Schwingzapfen das gußeiserne Lager nicht berühren. Ist ein solches hölzernes Lager
bis an das Eisen des Lagerbockes ausgelaufen, worüber nach meinen bisherigen
Erfahrungen leicht 10 bis 12 Jahre und mehr hingehen dürften, so kann man mit
leichter Mühe einen neuen hölzernen Ring eintreiben, nachdem man den alten
herausgenommen hat. Hätte man hinsichtlich des Eintreibens der beiden Ringhälften
einige Bedenklichkeiten, so kann man auch einen der Vorsprünge der Lager oder beide
für sich lassen, und ihn oder beide, wie in Fig. 4 dargestellt ist,
durch Bolzen an den Lagerbock anziehen. Ein Theil des Falzes für die Aufnahme des
Holzes wird dann durch diese Vorsprünge, die man des bessern Aussehens wegen von
Rothguß anfertigen kann, gebildet. Bei dieser Einrichtung hat die Einsetzung und
Auswechselung der hölzernen Ringe nicht die mindesten Schwierigkeiten.
In diesen Lagerböcken drehen sich nun die Schwingzapfen des Dampfcylinders, die
wenigstens 10 Zoll Durchmesser haben, und deren Reibungsfläche in minimo 12 Zoll breit seyn muß, damit, was der
Lagerung der Schwingzapfen an Härte abgeht, durch eine ausgedehntere Reibungsfläche
ersetzt werde. Die Reibung der Schwingzapfen in dem Holze der Lagerböcke ist
übrigens so gering, daß es auf etwas mehr oder weniger Reibungsfläche an beiden
Zapfen gar nicht ankommt.
Die in die Schwingzapfen und aus denselben führenden Canäle haben hier gegen 6 Zoll
Durchmesser. Auswärts von den Lagern enthalten die Schwingzapfen einen stärker
angegossenen cylindrischen Theil, in welchem die Stopfbüchsen für die Dichtung des Dampf- und
Exhaustionsrohres angebracht sind. Man sieht sie in Fig. 2, Tab. I, sehr deutlich bei 3 und 4 abgebildet, und sie
sind von ganz gewöhnlicher Construction.
Der Dampfcylinder 5, Fig. 1, ist ganz gewöhnlich construirt, und auf seiner äußern Fläche
polirt, um das Ausstrahlen von Wärme aus seinen Wänden möglichst zu verhüten. Die
Stopfbüchse 6 für die Kolbenstange 7 ist etwas hoch, um darin möglichst viel Leitung
für letztere zu erhalten, die Kolbenstange selbst aber oben im Verbindungsstücke 8
durch einen Keil, Tab. I
Fig. 2 und 9
befestigt, welches Stück die Bewegung der Kolbenstange auf die Kurbeln der
Kurbelwelle 10 überträgt, und ganz so gebaut ist, wie ich es in meinen frühern
Abhandlungen über meine Hochdruckmaschine beschrieben und abgebildet habe. Der Theil
der Schwingzapfen, der sich an den Cylinder anlegt, ist viereckig. Es ist diese
Anordnung getroffen, um die Anlage der zu und von der Steuerungsbüchse
zurückführenden Verbindungsröhren dieser Büchse an die Schwingzapfen zu begünstigen.
Diese Verbindungsröhren lassen sich nämlich mit ihren Schraubenkränzen so besser
befestigen. Bei 11 und 12, Fig. 2, Tab. I, sieht man diese Verbindungsröhren mit ihren
Schraubenkränzen. Wir kommen später wieder auf dieselben zurück, und werden dann
ausführlicher ihre Beschreibung geben. Ihre Durchschnittsfläche ist viereckig, um so
möglichst viel Durchgangsöffnung für die Dämpfe zu gewinnen. Da wo der viereckige
Theil der Schwingzapfen sich an den Cylinder anlegt, ist dieser stärker gegossen,
wie man in Tab. II, Fig. 1 und 2 bei 13 sieht. Es ist
dieß zur mehreren Sicherheit angeordnet, damit man gewiß überzeugt seyn könne, daß
der Zapfen hier recht fest hafte und nicht abbreche. Bei 13′ sieht man ein
starkes Gewicht an diesen stärkern Theil des Cylinders befestigt, welches den Zweck
hat, der auf der andern Seite des Cylinders angebrachten Steuerungsbüchse mit ihren
Canälen, dem Steuerungshebel etc. einigermaßen zum Gegengewichte zu dienen.
Die Steuerungsbüchse 14 ( Tab. I
Fig. 1, Tab. II
Fig. 1 und
2) mit den
von derselben, und zwar über und unter den Kolben führenden Canälen 15 und 16 ist
aus einem Stücke gegossen, und wird an den Cylinder in derjenigen Weise
angeschraubt, wie man es in der Figur bemerken wird. Bei der Dichtungsstelle greifen
oben und unten an die Canäle angegossene Lappen über die Schraubenkränze des
Cylinders, um theils den Canälen jedes Verschieben nach oben oder unten unmöglich zu
machen, theils die Lage der zwischen beiden Dichtungsflächen angewandten Bleidichtung
(Rollblei) gehörig zu sichern, und vor zu starkem Ausflatschen nach außen zu
bewahren. Man sieht diese Einrichtung in Tab. II.
Fig. 2 am
deutlichsten an der bezeichneten Verbindungsstelle, und zwar bei 17 und 18
dargestellt, daher ich darauf verweise.
Ich komme nun zu der neuen Steuerung der Maschine, bei der ich so ausführlich als
möglich seyn will, weil sie wohl diejenige Einrichtung an meiner Maschine ist, die
das meiste Interesse erregen, und in der mein Verdienst um die Marinemaschine
vielleicht am meisten hervortreten dürfte, wenn man mir überhaupt darin etwas
zugestehen will.
Ich habe oben schon oberflächlich angedeutet, daß meine neuen Verbesserungen an der
Steuerung nicht allein diejenigen Apparate meiner Marinemaschine betreffen, die zur
Bewegung der Schieber dienen, sondern auch die Schieber selbst, indem der mir
vorgeschwebte Zweck nur durch geeignete Verbesserungen an beiden erreicht werden
konnte. Es soll hier nicht allein ohne alle Excentrica, durch eine sehr einfache
Einrichtung die nothwendige Hin- und Herbewegung der Schieber bewirkt, und
diese nach Beschaffenheit der Umstände allenfalls auch mit der Hand des
Maschinenmeisters (z. B. bei Anwärmung der Maschine) in Bewegung gesetzt, sondern
auch zu jeder Zeit ein Stillstand und eine umgekehrte Bewegung derselben möglich
gemacht, endlich aber auch zu gleicher Zeit eine verschiedene Füllung des
Dampfcylinders mit Dampf erzielt werden können. Ich habe früher schon bemerkt, daß
meine Steuerung alle diese verschiedenen Zwecke auf eine höchst einfache Weise
erfüllt, und zwar vermittelst Bewegung eines einzigen starken Hebels, der eine eben
so einfache als kunstlose, starke und dauerhafte Vorrichtung in Thätigkeit setzt,
die je nach ihren verschiedenen Stellungen die angegebenen Zwecke eben so sicher als
schnell erreicht, wenn die Schiebervorrichtung am Cylinder nach meiner Vorschrift
gebaut ist. Diese bezweckt bei Anwendung von höherem Dampfdrucke in der Maschine
zugleich ein Aufheben des Dampfdruckes auf die obere Schieberfläche, wodurch die
Bewegung der Schieber nicht allein sehr erleichtert, sondern auch ihre Abnutzung
bedeutend verzögert wird.
Ich will nun zuerst die Einrichtung der Schieber beschreiben, und kann darin insofern
kurz seyn, als das Wesentliche ihrer veränderten Einrichtung sehr einfach, und daher
leicht verständlich zu machen ist. In Fig. 2
Tab. II, sieht man eine solche Schiebersteuerung, und
zwar in Verbindung mit dem Dampfcylinder in perpendiculärem Durchschnitte durch die
Mitte der Schieberbüchse und des Cylinders, und der von ihr zu diesem führenden
Dampfcanäle. In Fig. 10 ist sie besonders, und zwar in horizontalem Querdurchschnitte
(gleichfalls durch die Mitte des Cylinders und der Büchse genommen), und endlich in
Fig. 7 in
der äußern vordern Ansicht, die Schieberbüchse geöffnet, d. h. der obere Deckel von
ihr genommen, vorgestellt. In allen drei Figuren sind gleiche Gegenstände mit
gleichen Buchstaben und Zahlen bezeichnet.
In Fig. 2 sieht
man in 14 die eigentliche Schieberbüchse mit dem Wechsel- und
Abschlußschieber, bei 15 und 16 die über und unter den Kolben des Dampfcylinders
führenden Dampfcanäle, bei 19 den Exhaustionscanal, alle drei Theile mit ihren in
sie führenden Oeffnungen der Grundplatte der Büchse.
In 14 ist 20 der Wechselschieber, 21 die mittlere halbrunde Aushöhlung, die immer
eine der beiden in die Canäle 15 und 16 führenden Dampföffnungen der Grundplatte mit
der Exhaustionsöffnung verbindet; 22 und 23 sind aber die Dampfcanäle in dem
Schieber 20, die wechselsweise die Dämpfe aus der Büchse in die Dampföffnungen der
Grundplatte führen. Sie sind oben aber nur halb so breit als unten, und werden hier
wechselsweise durch den Abschlußschieber 24 gedeckt, der auf der obern Fläche des
Schiebers arbeitet. Statt der in meiner letzten Abhandlung über meine neuesten
Verbesserungen der Hochdruckmaschine (man sehe dieses Journal, Bd. CXIII S. 325)
beschriebenen, und von Cavé in Paris patentirten
Vorrichtung, die den Abschlußschieber in den gemessenen Zeitmomenten über die oberen
Oeffnungen der Dampfcanäle 22 und 23 zu rücken bezweckt, ist hier auf beiden Enden
ein Stiel 24 und 25 in den Abschlußschieber eingeschroben, der oben einen
viereckigen verstählten und abgehärteten Kopf hat. Diese Stiele stoßen mit ihren
Köpfen 26 und 27 gegen die Schieberbüchsenwand, wenn der Abschlußschieber, wie es
anfangs geschieht, mit dem Wechselschieber sich fortbewegt, und arretiren denselben
in diesem Momente. Eine Folge davon ist, daß er dann über die Dampfcanäle 22 und 23
desselben tritt. Ob diese Stiele früher oder später gegen die Büchsenwand stoßen und
den Schieber arretiren, wird von der Größe des Wechselschieberzuges abhängen. Dieser
kann hinsichtlich seiner Länge aber durch die später zu beschreibende Vorrichtung
mannichfach verändert werden, wobei die Einrichtung der Oeffnungen in der
Grundplatte der Büchse, und der Canäle und Oeffnungen im Wechselschieber so
angeordnet ist, daß immer ein gehöriger Wechsel der Oeffnungen und der Verbindung
der verschiedenen Canäle bleibt, der Zu- und Abfluß der Dämpfe zum und vom Cylinder also völlig
regelmäßig erhalten wird. In der Zeichnung ist die Stellung und Größe dieser
verschiedenen Oeffnungen und Canäle so eingerichtet, daß der Schieberzug von
2½ Zoll bis zu 6 Zoll Länge wechseln kann, ohne daß dem regelmäßigen
Zu- und Abflusse der Dämpfe im Cylinder irgend ein erheblicher Abbruch
geschieht, daß namentlich die verschiedenen Oeffnungen keine namhafte und schädliche
Deckung erleiden, und das Strömen der Dämpfe durch dieselben erheblich gehemmt wird.
Diese Zeichnung gilt daher als Normalmaaß für die Verhältnisse dieser Oeffnungen und
Canäle zu einander, und es ist, wenn Größenverschiedenheiten durch die Kraft und
Größe der Maschine bedingt werden, nur ein anderer entsprechender Maaßstab zu der
Zeichnung anzufertigen. Daß auf die Richtigkeit eines solchen Verhältnisses viel
ankomme, dürfte in die Augen springen, daher ich nicht Aufmerksamkeit genug dafür
empfehlen kann.
Der Wechselschieber 20 wird von einem eisernen Rahmen umfaßt, der an seinem obern
etwas stärkern Theile den Schieberstiel 29 eingeschroben enthält, welcher durch die
Stopfbüchse 30 beweglich dampfdicht durchgeht, und von außen (ebenfalls beweglich)
mit der Schieberbewegungsvorrichtung in Verbindung steht. Es verhält sich die
Einrichtung ganz so, wie ich sie in meinem frühern Hauptwerke über
Hochdruckdampfmaschinen und in meinen spätern in diesem Journale Band CXIII enthaltenen Abhandlungen, namentlich auf Seite
325, beschrieben habe.
Der Abschlußschieber 24 arbeitet bei dieser Steuerung in einem gedeckten Canale, zu
dem auf beiden Seiten bei 31 und 32 die Dämpfe Zutritt haben. Dieser Canal wird
dadurch gebildet, daß eine Platte 33 (s. Tab. II
Fig. 1, die
einen perpendiculären Querdurchschnitt des Wechselschiebers darstellt) mit zwei nach
unten vorstehenden und an beiden äußern Seiten der Platte befindlichen Leisten an
und über dem Wechselschieber befestigt ist, und sich an die beiden senkrecht
stehenden Seitenwände desselben in solcher Weise anschließt, daß sie mit
schwalbenschwanzähnlich gearbeiteten Fortsätzen über selbige greift. Durch einige
kleine Schräubchen ist eine Verschiebung aus ihrer Stellung auf dem Schieber
verhindert. Gegen die Platte reibt der Abschlußschieber 24 mit zwei starken und
breiten Federn 34 und 35, die ihn theils auf dem Wechselschieber 20 niederdrücken,
theils so viel Reibung an der Platte verursachen, daß der Schieber in seiner
senkrechten Lage erhalten wird, ohne durch sein Gewicht seine jedesmalige Stellung
verändern zu können. Die Platte 33 hat auf ihrer obern Fläche und um ihren äußern
Rand herum einen tiefen Falz 36, in welchen der Vorsprung der obersten Platte 37
eingreift. Die oberste Platte 38 reibt gegen den wohlgeebneten Deckel 39 der
Schieberbüchse dampfdicht, und dient dazu, den Dampfdruck von der obern Fläche der
ganzen Schiebervorrichtung abzuhalten. Sie reibt nicht mit ihrer ganzen Fläche gegen
den Deckel, sondern rund herum nur mit einer breiten aufstehenden Rippe. In Fig. 7 sieht
man bei 40 die obere Fläche dieser Platte von oben mit der breiten
Reibungsrippe.
Um diese oberste Platte 39 dampfdicht mit der Platte 33 Fig. 11, zu verbinden,
wird in den oben bemerkten Falz 14 ein Ring von vulcanisirtem Kautschuk gelegt oder
eine Liederung von FlachsDieß müssen lose gesponnene Schnüre seyn. Bei Anwendung von Flachs oder Filz
dürfte es sehr anzurathen seyn, den Falz in der Platte 33 etwas tiefer
einzurichten, damit eine höhere Schicht für das Dichtungsmittel in Anwendung
kommt und dieses elastischer ausfällt. Um die Liederung etwas nachschrauben
zu können, würde es zweckmäßig seyn, nicht den Deckel der Steuerungsbüchse
als Gegenplatte zu benutzen, wogegen die Platte reibt, sondern an demselben
eine eigene durch Schrauben verstellbare Gegenplatte anzubringen. Später in
diesem Journale mehr hievon, namentlich von der nothwendigen besondern
Einrichtung solcher Stellschrauben. oder Filz gelegt, der
zugleich ein elastisches Polster darstellt, um die auf dem Wechselschieber
nothwendigen Druckfedern zu ersetzen, und demnach eine gewisse Nachgiebigkeit des
Schiebers zwischen Grund- und Deckplatte der Schieberbüchse zu
vermitteln.
Man hat verschiedene Vorrichtungen, sowohl in früherer als späterer Zeit
vorgeschlagen, um den Dampfdruck auf die Schieber zu paralysiren, daß sie aber nicht
in Gebrauch gekommen sind, ist ein schlechtes Zeichen ihrer Zweckmäßigkeit. Zuletzt
hat Crampton in England noch ein Patent genommen auf eine
nachgiebige Metalldichtung zwischen Wechselschieber und der obern Platte, die nach
Art der Metallliederungen für Kolben eingerichtet ist, und die man angedeutet findet
in diesem Journale, Bd. XIV S. 394 und Bd. XVI S. 409. Meine Einrichtung ist viel
einfacher und gibt eine durchaus dampfdichte Verbindung, vorzüglich wenn eine
Dichtung von vulcanisirtem Kautschuk zulässig ist.Manche englische Maschinenbauer, unter andern Penn, wenden auch bei ihren Steuerungen eine Hanfliederung an, um die
obere gegen den Deckel reibende Platte elastisch dampfdicht mit dem
Wechselschieber zu verbinden. Da die Einrichtung, deren Liederung sich
nachschrauben läßt, gut und lobenswerth ist, so will ich sie in wenigen
Worten, und zwar auf meine Schieber angewandt, beschreiben. Man vergleiche
hier Fig.
1
Tab. III, die den Schieber mit dieser
Vorrichtung im perpendiculären Querdurchschnitte vorstellt.Die Platte 33 Tab. II, Fig. 11 (hier a), meines Wechselschiebers ist hier höher und
inwendig hohl construirt, wie man bei b bemerken
wird, damit er kein zu großes Gewicht annehme. Bei c steht rund herum ein Rand an derselben hervor. Ueber den Körper
der Platte ist eine andere Platte d geschoben,
deren Oeffnung genau über die äußern Ränder derselben paßt, und die sich an
derselben auf und nieder schieben läßt. Sie hat in einer bestimmten
Entfernung von dem Körper der Platte a rund
herum einen aufstehenden Rand e, der, wenn die
Platte d ganz auf die Platte a niedergelassen wird, mit dem obern Rande der
letztern in einem Niveau liegt; der zwischen dem Körper der Platte a und dem aufstehenden Rande der Platte d bleibende Raum f
wird nach oben durch einen Rahmen g ausgefüllt,
der wie ein Stopfpfropfen in den bezeichneten Raum f eintritt, und mit seiner obern Fläche gegen den
Schieberbüchsendeckel dampfdicht reibt. In den Raum f wird nun eine Hanfliederung gelegt, die, wenn sie genügend
zusammengepreßt wird, den Rahmen g dampfdicht,
d. h. in Absicht auf seine Stellung gegen die Platte a macht. Um diese Liederung in nöthigen Fällen nachziehen zu
können, ist die Platte d durch die
Stellschrauben h, h
aufwärts zu drängen, wodurch die Liederung, und zwar durch den Theil i derselben, der hier einen beweglichen
Stopfbüchsenboden bildet, zusammengepreßt, und der Rahmen stärker und
dichter gegen den Schieberbüchsendeckel gedrängt wird. Die Stellschrauben
sind so gestellt, daß sie allenfalls durch einen Schlüssel, der durch
Oeffnungen im Deckel der Schieberbüchse gebracht werden kann, nachgezogen
werden können. Die Oeffnungen im Deckel werden nach dem Nachschrauben
vermittelst Schraubenpfropfen k wieder dicht
verschlossen.
Bei Maschinen mit niederm Drucke hat diese Vorrichtung wenig Werth. Der Dampfdruck
auf die Schieber ist in denselben von zu geringem Belange, um irgend Aufmerksamkeit
und Rücksicht zu verdienen. Ein anderes ist es jedoch bei hohem Drucke, und
namentlich bei so hohem Drucke, als ich in meiner Maschine anwende. Meine
Vorrichtung wird daher auch bei Locomotiven von sehr hohem Werthe seyn, und sie
beseitigt ein Hinderniß für die Anwendung höher drückender Dämpfe, welches bisher in
einer so unangenehmen Weise auftrat, daß es den Schiebersteuerungen solcher
Maschinen fast das Verdammungsurtheil sprach, wenigstens ihrer Benutzung weit engere
Gränzen vorschrieb, als wünschenswerth erschien, und das allgemeine Interesse
erheischte.
Um etwa zwischen der obersten Platte 38 und Deckel der Büchse noch vorbeidringenden
Dämpfen einen Ausweg zu verschaffen, ist im Deckel eine kleine Oeffnung angebracht,
die mit einem nach unten umgebogenen kleinen Endrohr versehen ist, um zu verhüten,
daß etwa hervordringendes Wasser an dem Büchsendeckel niederlaufe und diesen
verunreinige. In Fig. 1
Tab. III sieht man bei l
und m Oeffnung und Rohr.
Um die Steuerungsbüchse und ihre verschiedenen Canäle mit den Schwingzapfen des
Cylinders gehörig zu verbinden, ist sie im Lichten breiter als der Wechselschieber.
Man sieht diese Einrichtung in Fig. 7 sehr deutlich. Die
zu beiden Seiten leer bleibenden Theile 43 und 44 der Grundfläche sind höher als der
Boden, und dienen dem Schieber 20 zur seitlichen Führung. Um das Aufdichten des
Wechselschiebers dadurch
nicht zu erschweren, werden diese höhern Leisten der Grundfläche aufgeschraubt. Auf
der rechten Seite sieht man in dieser höhern Leiste eine längliche Oeffnung 45.
Diese führt die Dämpfe aus dem Boden der Büchse in den innern Raum derselben. Dieser
Boden der Büchse ist zu dem Ende wie in Fig. 8 eingerichtet. Das
Rohr 46 verbindet den Dampfeinströmungscanal für die Dämpfe mit dem Schwingzapfen
47, das Rohr 48 den Exhaustionscanal mit dem Schwingzapfen 49 der andern Seite.
Damit sich die Schraubenkränze dieser Röhren an die Schwingzapfen gut anlegen, sind
diese viereckig. Auf diese Weise ist eine große Symmetrie in diese Verbindung
zwischen Steuerungsbüchse und beiden Schwingzapfen gebracht, die einen angenehmen
Eindruck aufs Auge macht. Der Querschnitt der Röhren 46 und 48 ist viereckig.
Die über und unter den Kolben führenden Dampfcanäle 15 und 16, Fig. 2, mit der
Schieberbüchsengrundfläche aus einem Stücke gegossen, werden oben und unten an den
Cylinder angeschraubt. Diese Einrichtung ist zwar complicirter als wenn alle
Dampfcanäle an den Cylinder angegossen wären, sie hat aber den Vortheil, daß man mit
leichter Mühe die ganze Steuerung vom Cylinder abnehmen, nachsehen und repariren
kann, ohne diesen zu rühren, auch hat sie bei Anfertigung dieser Theile manche große
Bequemlichkeiten, und sichert sehr das Gelingen sowohl des Gusses der Steuerung als
des Cylinders. Die Größe und Ausdehnung der Oeffnungen in der Grundplatte der
Steuerungsbüchse habe ich in Fig. 7, und zwar punktirt,
angegeben. Die Regel für ihre Größe ist in meinem Werke über Hochdruckmaschinen
angegeben. In Fig.
9 sieht man den Wechselschieber, und zwar die auf der Grundplatte der
Steuerungsbüchse reibende Fläche desselben mit der halbrunden Aushöhlung a und den beiden Dampfcanälen b und c. In Fig. 10 erscheint dieser
Schieber von der Seite, und in Fig. 11 vom Ende. In
letzterer Figur ist die Art der Verbindung der Platte 33 mit dem Körper des
Wechselschiebers b sehr deutlich zu sehen. In beiden
Figuren sind d, e, f und g die Ausschnitte, in
welche sich der eiserne Bewegungsrahmen für den Schieber legt. In Fig. 12, 13 und 14 ist der
Abschlußschieber besonders dargestellt, und zwar in Fig. 12 vom Ende
angesehen, Fig.
13 von der Seite und Fig. 14 von oben.
(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)