Titel: | Shipton's nach einem neuen Princip construirte Dampfmaschine. |
Fundstelle: | Band 119, Jahrgang 1851, Nr. II., S. 15 |
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II.
Shipton's nach einem neuen Princip construirte
Dampfmaschine.
Aus dem London Journal of arts, Oct. 1850, S.
207.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Shipton's Damfmaschine.
Diese Dampfmaschine gehört zwar in die Classe derjenigen mit hin- und
hergehender Bewegung, unterscheidet sich jedoch von der gewöhnlichen Dampfmaschine
durch die Mittel, wodurch die rotirende Bewegung direct aus der geradlinigen
hergeleitet wird. Das Princip der Krafterzeugung ist das nämliche wie bei der
gewöhnlichen Dampfmaschine mit hin- und hergehender Bewegung, d. h. ein
Kolben wird durch den Dampf in gerader Richtung in einem Cylinder oder einer
Dampfkammer vorwärts getrieben. Diese Dampfkammer ist im vorliegenden Falle
viereckig oder rectangulär, anstatt kreisrund. Der Kern der Erfindung ist
„ein um seinen eigenen Durchmesser rotirendes Excentricum,“
also Kolben und Kurbel in einem Körper vereinigt, und
dieser Körper enthält in sich selbst eine geradlinige und rotirende Bewegung
zugleich.
Es stelle a in Fig. 35 die in ihrer
wirksamsten Lage befindliche Kurbel einer gewöhnlichen Dampfmaschine, c die Umdrehungsachse vor; die ganze Kraft werde durch
die Linie h fortgepflanzt, und zwar unter einem je nach
der Länge der Verbindungsstange und der Kurbelstellung sich verändernden Winkel.
Der Erfinder ist nun der Ansicht, daß wenn man den Dampf direct auf die Kurbel wirken
lassen könnte, dieses das einfachste Fortpflanzungsmittel der Bewegung wäre.
Angenommen die Kurbel a schließe sich vollständig an die
Seiten der Dampfkammer e, f;
läßt man nun den Dampf nach der Richtung der Pfeile auf die obere Seite der Kurbel
wirken, so wird die Kurbel sich in die Lage b bewegen;
in dieser Lage wäre jedoch die Kurbel zu kurz, um die Dampfkammer auszufüllen, und
folglich würde der Dampf bei d vorbeiströmen Es wirb
daher nothwendig, die Form der Kurbel so zu verändern, daß sie bei jeder Lage den
Raum zwischen e, f ausfüllen
kann.
Als die geeignete Form bietet sich der Kreis g, g dar, durch welchen excentrisch die Achse c tritt. Dieser Kreis wird durch den Dampf in die
punktirte Lage i getrieben, und da er ein Excentricum
bildet, so entsteht
während dieses Forttreibens eine rotirende Bewegung; und so mit ist Kolben nebst
Zugehör und Kurbel in einem Körper vereinigt. Angenommen, Achse und Kurbel seyen
nicht vorhanden, und der Dampf wirke auf die Kreisscheibe g, so würde dieser kreisrunde Körper nur mit einer geradlinigen Bewegung
fortgetrieben, und diese könnte nun auf die gewöhnliche Weise in eine rotirende
Bewegung verwandelt werden. Es entsteht jetzt die Frage, ob die bei der gewöhnlichen
Dampfmaschine vorkommende geradlinige und rotirende Bewegung, nicht vortheilhaft in
einem Körper vereinigt werden kann.
Die Figuren 36
und 37
stellen die Maschine im Querschnitt und im Längendurchschnitt dar. a ist die Dampfkammer, welche die Stelle eines
Dampfcylinders vertritt, und in der nachfolgenden Erläuterung auch so genannt werden
soll. An diesen gußeisernen Cylinder ist eine Platte e
befestigt, während eine andere Platte d in einer
parallelen Vertiefung lose zwar, jedoch hinlänglich genau anschließend angebracht
ist, um jede Dampfentweichung zu verhüten.
Die Platte d hat die Bestimmung, sich dem Kolben nach
Maaßgabe seiner Abnützung anzuschließen, und läßt sich daher mittelst einer an ihrer
Rückseite angebrachten Feder adjustiren. Sie entspricht überdieß einem andern Zweck;
sollte nämlich Wasser in den Cylinder übergeführt werden, so drängt es diese Platte
zurück, und strömt von der einen Seite des Kolbens nach der andern bis es
entweicht.
Die kreisrunden Enden des Cylinders bleiben schwarz und unausgebohrt, da die
Peripherie des Cylinders nur mit den beiden Platten d
und e in Berührung kommt. Demnach fällt die langwierige
und kostspielige Operation des Ausbohrens des Cylinders weg. Die Platten d und e, an welchen die
Abnützung im Cylinder stattfindet, lassen sich zu jeder Zeit leicht abnehmen und
ersetzen, da man nur die Seitenplatten l, l auf die Seite zu schieben braucht. Die Platten l, l sind eben gehobelte
Flächen, an welchen die Enden des Kolbens hingleiten; sie sind mit eigenthümlich
gestalteten Löchern oder Schlitzen versehen, durch welche die Achse c tritt.
Der Kolben b ist ein Excentricum, dessen Achse c durch Stangen f, f getragen wird, welche von den Lagern der Kurbelwelle
p aus schwingen. Dieser Kolben ist an seiner
Peripherie genau abgedreht, und in jedes Ende sind conische Lager gedreht, in welche
die Metallringe k, k
eingefügt sind. Letztere sind an einer Seite aufgeschnitten, und greifen über
einander, um jede Dampfentweichung zu verhindern. Die Ringe können durch Schlitze in
den Seitenplatten l, l
adjustirt werden, ohne
daß es nöthig ist nur eine einzige Mutter loszuschrauben, und sind demnach leicht
zugänglich.
Die Kurbeln g, g sind
rechtwinkelig zu einander an der Achse c festgekeilt,
und von der Mittellinie des Cylinders gleichweit entfernt; sie übertragen die
Bewegung durch die Leitstangen h, h auf die unteren Kurbeln i, i der Hauptwelle. Die Stangen f, f oscilliren um einen an den Lagern j, j angebrachten Zapfen,
wodurch eine sehr geringe Reibung veranlaßt wird. Ein Ventil n läßt den Dampf, wie bei der gewöhnlichen Dampfmaschine, durch die
Dampfwege m, m abwechselnd über und unter den Kolben strömen. Dieses Ventil wird von
einem an der Kurbelwelle p festgekeilten Excentricum q aus in Bewegung gesetzt. Der Cylinder wird an ein
Gestell festgeschraubt, und die ganze Maschine steht auf einer Fundamentplatte,
welche auf gewöhnliche Weise befestigt wird.
Die in dieser Maschine zusammentreffenden mechanischen Schwierigkeiten bestehen in
der Dampfdichterhaltung des Kolbens und in der eigenthümlichen Abnützung, welche in
der Peripherie und an den Enden des Kolbens stattfindet. Sollte eine
Dampfentweichung stattfinden, so könnte diese offenbar an den Löchern an den
Seitenplatten l, l leicht
wahrgenommen werden. Die metallenen Liederungsringe k,
k sind offen gegossen, und werden, nachdem die Fuge
viereckig gefeilt worden ist, durch eine Schraube zusammengezogen. Von der
Genauigkeit dieser Fuge hängt die Dampfdichtheit des Ringes ab.
Die Bewegung ist an den Kolbenenden eine elliptische, und da die Liederungsringe in
keiner festen Verbindung mit den Kolben stehen, so können sie sich frei in ihren
Lagern bewegen, und die eigenthümliche Bewegung in Ellipsen von allen möglichen
Dimensionen dreht die Ringe allmählich in ihren Lagern herum, wodurch ein sehr
Wünschenswerther Zweck erreicht wird, daß nämlich nie zwei Flächen zweimal über die
nämlichen Linien hinweggleiten. Auch die Peripherie des Kolbens hat eine schöne
Abnützung, indem sie während der Rotation auf die Länge des Hubes an den Platten d, e auf- und
niedergleitet.