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. XV., S. 81 |
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XV.
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. Beschreibung einer größeren Schiffsmaschine und ihrer Räder.
(Fortsetzung von S. 14 des vorhergehenden Heftes.)
Ich komme jetzt zur Beschreibung meiner neu erfundenen Vorrichtung zur Bewegung der Schieber, deren verschiedene Hauptfunctionen
ich oben schon näher bezeichnet habe, und die ein weit ausgebreiteteres Feld der
Wirksamkeit darbieten dürfte als alle bisherigen Schiebersteuerungen. Dabei ist die
Vorrichtung einfacher als alle bisher erfundenen Schieberbewegungsorgane, es sind
dabei namentlich gar keine Excentrica nöthig, und geschieht die Arretation der
Schieber, sowie eine Umkehr und Veränderung der Größe ihrer Bewegungen auf eine so
schnelle, sichere und zuverlässige Weise, als an keiner andern Schiffsmaschine. Sie
besteht aus zwei Haupmechanismen, und zwar:
1) Aus der Welle und den nöthigen Hebeln für die Bewegung des
Schieberstiels und der Schieber. (Die Construction dieser Theile hat zwar, strenge
genommen, nichts Neues, aber in ihrer besondern Form und Stellung und ihrer
Beziehung zu dem zweiten Mechanismus, der die eigentliche Bewegung dieser
Vorrichtung vermittelt und verschieden verändert und modificirt, liegt gewiß eine
Eigenthümlichkeit, die bisher nirgends bestanden hat.)
2) Aus der zuletzt genannten Vorrichtung selbst.
Der erste Mechanismus ist auf Tab. II, Fig. 2 und 3 am deutlichsten zu
erkennen. Fig.
3 zeigt ihn mit einer Ansicht des Cylinders und einem Durchschnitte zweier
Gestellsäulen von oben, Fig. 2 im perpendiculären
Durchschnitte des
Dampfcylinders und der Steuerung mit einem Theile dieses Mechanismus von der Seite.
In allen Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben und Zahlen gleiche Gegenstände. Er
besteht aus einer Welle 50, die nahe über dem obern Dampfcanale sich auf dem
Dampfcylinder in 2 Lagern 51 und 52 dreht. In der Mitte ist ein kurzer Hebel 53 auf
derselben befestigt, der durch ein doppeltes Scharnier 54 mit dem Schieberstiele 55
in Verbindung steht. An dem Ende der Welle außerhalb des Lagers 52 ist ein anderer
etwas längerer Hebel 56 befestigt, der die Krümmung der äußern Peripherie des
Cylinderdeckels annimmt, um durch diesen nicht in seinen Bewegungen behindert werden
zu können. Sein Ende 57 liegt neben dem Dampfcylinder (ob links oder rechts von
demselben, ist völlig gleichgültig), und in dasselbe ist ein Zapfen 58 mit einer
beweglichen Stahlrolle eingeschroben, dessen Achse gerade in einer Linie liegt, die
von der Achse des Cylinders bis zum Mittelpunkte des Zwischenraums zwischen den
beiden Gestellsäulen der Maschine gezogen gedacht werden kann. Zwischen den Säulen
des Gestelles ist ein starkes Stück 59, Fig. 3, 4 und 5, von Gußeisen auf irgend
eine sichere und dauerhafte Weise befestigt, welches in der Mitte ein bedeutendes
Loch für den Durchgang der Nuß des eigenthümlichen Motors der Steuerung hat. Dieser
Motor besteht aus einem Stücke von Gußeisen 60 mit der an seiner hintern Fläche
angegossenen Nuß 61. Auf der nach der Rolle des Steuerungshebels gekehrten Seite
zeigt er einen von zwei erhabenen Leisten eingefaßten Falz 62, in welchen sich die
Rolle 58Statt dieser Rolle kann auch ein Stück harten Holzes (vid. Tab. III
Fig.
4, a) z. B. Pockholzes genommen werden,
welches aus zwei Stücken b und c besteht, die mit ihren halbrunden Ausschnitten
den Hebelzapfen d umfassen, und mit ihren
Hirnflächen e und f
gegen die Leisten des Falzes des Motors reiben. Um die Backen gehörig
zusammen zu halten, dienen zwei eiserne Platten g und h und die kleinen Bolzen i und k, von denen
einer unten und einer oben durch selbige gehen. Eine solche Vorrichtung
halte ich insosern zweckmäßiger als die Rolle, als sie länger dauern dürfte,
sich weniger abnutzt, und nach ihrer Abnutzung leichter zu ersetzen ist, und
sanfter und ruhiger arbeitet, selbst dann noch, wenn sie zwischen den
Leisten des Motors schon etwas Spielraum genommen hätte. jenes
Hebels legt und fleißig darin hin und her bewegt, wenn der Cylinder seine
Schwingungen macht. Die Länge dieses Falzes wird durch die Größe der
Cylinderschwingungen (an diesem Punkte) bestimmt. Das Centrum der Nuß fällt genau in
den Mittelpunkt des Falzes, sowohl seiner Länge als Breite nach genommen. In Fig. 3 und 5 sieht man bei
60 diesen Motor von oben, in Fig. 5, 60 die nach dem
Cylinder hin gekehrte Seite mit dem Falz 62 und der darin liegenden Rolle 58, die dunkler schraffirt ist.
Der Falz bildet einen Bogen, dessen Mittelpunkt die Achse der Schwingzapfen des
Dampfcylinders ist, und den bei den Schwingungen des Cylinders jeder an dem Cylinder
befestigte Punkt beschreibt, welcher in der Achse der Rolle in dem Augenblicke
liegt, wenn der Hebel 64 horizontal steht.
Die Nuß des Motors ist sehr stark (man vergleiche hier Fig. 5, 61 und Tab. III, Fig. 5, a), dreht sich mit demselben in dem Stücke 59 ganz
fleißig, und ist aus diesem Grunde ein ganz wenig conisch gearbeitet und gut
eingeschmirgelt. Sie ragt auf der äußern Seite des Stückes 59 hervor, und trägt hier
den starken Hebel 64, der, um völlig im Gleichgewicht erhalten zu werden, durch die
am Arme 65 desselben befestigte Kugel 66 balancirt wird. Der entgegengesetzte
Hebelarm 67 ist länger und trägt an seinem Ende einen Handgriff 68, woran er gefaßt
wird, wenn der Maschinenmeister ihn in Bewegung setzen will. Er ist in seiner Mitte
auf ein Sechs- oder Achteck 69 und Tab. III,
Fig. 5,
b der Nuß gut aufgepaßt und durch die Schraube 70
befestigt. Am Ende des Hebelarms 67 ist eine gewöhnliche Vorrichtung angebracht, um
den Hebel in verschiedenen Kerben des an der Gestellsäule befindlichen Bogens 71
ein- und ausschnappen zu lassen, und in jeder Stellung durch die
entsprechende Kerbe fixiren zu können.
Die Wirkung dieser gewiß sehr einfachen Vorrichtung ist folgende:
Bei der schwingenden Hin- und Herbewegung des Dampfcylinders wird derjenige
Punkt, welcher die Achse der an den Hebelarm befestigten Rolle darstellt,
Schwingungen ausführen, die genau der Entfernung entsprechen, die diesem Punkte in
Rücksicht auf den Mittelpunkt der Schwingungsachse des Cylinders zukommen. Steht der
Motor in der in der Zeichnung bezeichneten Stellung, so wird, da der Falz desselben
den gleichen Bogen beschreibt, den die Rolle während der Schwingungen des Cylinders
macht, diese Rolle in Absicht auf den Schieber in der Schieberbüchse keine Bewegung
ausführen; denn dazu wäre eine Auf- und Niederbewegung dieser Rolle und des
Endes ihres Hebels nöthig. Die Sache wird sich aber durchaus anders verhalten, wenn
dem Motor durch den Hebel 64 eine schiefe Lage nach dieser oder jener Seite hin
gegeben, und er in dieser Stellung befestigt wird. Die Rolle mit dem Hebel muß nun
in den Falz des Motors steigen und fallen, und das nach verschiedenen
entgegengesetzten Weisen, je nachdem die Neigung des Motors auf die eine oder die
andere Seite fällt. Die Größe dieser Bewegung der Rolle wird zugleich in
verschiedenem Grade statt haben, je nachdem die Neigung des Motors ausfällt. Sind
diese verschiedenen
Stellungen des Motors genau bestimmt, um der Rolle und durch sie dem in Nr. 1
begriffenen und oben beschriebenen Mechanismus die nothwendige Bewegung des
Schiebers, und zwar in dem Grade mitzutheilen als erforderlich ist um die
verschiedenen Aufgaben und Zwecke durch diesen und seine verschiedenen Stellungen
genau zu regeln, so kann der Motor in diesen verschiedenen Stellungen dadurch leicht
sixirt werden, daß der Hebel 64 dann in eine Kerbe des Bogens 70 einschnappt und
hier festgehalten wird. An diesem Bogen befindet sich nun in der Mitte eine Kerbe
für den Stillstand der Steuerung und daher auch für den Stillstand der Maschine,
unten eine für den rechten Gang der Maschine, und oben für den umgekehrten Gang
derselben. Außer diesen beiden Kerben werden aber auch noch andere unter dem untern
und über dem obern vorhanden seyn können, welche die Neigungen des Motors in Absicht
auf den größern oder kleinern Zug der Schieber, mit welchem, wie von oben her
bekannt ist, verschiedene Füllungen des Cylinders mit Dampf in Beziehung stehen,
modificiren.
Auf Tab. I, Fig. 1 und 2, und Tab. II, Fig. 3 und 4, habe ich den Bogen mit
den Kerben bei 71 abgebildet. Er wird aus der Mitte der Nuß des Motors geschlagen.
Bei 72, 73 und 74 sind die gewöhnlich gebräuchlichen Kerben angedeutet, die mittlere
für den Stillstand der Steuerung oder der Maschine, die untere für die vorwärts, die
obere für die rückgängige Bewegung beider. Der Hebel nimmt beim Einspringen seiner
Klinke in die drei Kerben eine der drei punktirt angegebenen Stellungen 75, 76 und
77 (Fig. 4),
und der Motor hinsichtlich einer in die Mitte des Falzes fallenden Linie die
Stellung der beiden punktirten Bogen 78 und 79 an. Diese Neigung ist für den Gang
der in der Zeichnung abgebildeten Maschine hinreichend, dem Schieber die gehörige
Länge des Zuges zu geben, wo der Abschlußschieber auf ein Drittel des Kolbenzuges
abschließt. Wird nun aber durch größere Neigung des Motors der Schieberzug
vergrößert, so wird der Abschlußschieber durch früheres Gegenstoßen der viereckigen
Köpfe seiner Stängelchen und ihrer Köpfe Fig. 2, 26 und 27, gegen
die obere oder untere Büchsenwand, auch eher über die Dampföffnungen des
Wechselschiebers gerückt, und es erfolgt eine höhere Expansion der Dämpfe im
Cylinder. Je weniger man hingegen den Motor nach dieser oder jener Seite neigt, um
so kürzer wird der Schieberzug. Es ist auf diese Weise die Steuerung leicht in eine
Verfassung zu setzen, daß der Abschlußschieber nur sehr unvollkommen oder gar nicht
in Function tritt, in welchem Falle der Cylinder ganz mit Dampf gefüllt wird. Wenn
die Maschine beim Stillstehen so dirigirt wird, daß die Kurbel nicht im todten Punkte stehen bleibt, so
kann der Hebel auch benutzt werden, durch Hin- und Herneigung des Motors die
Steuerung in eine solche Verfassung zu setzen, daß abwechselnd über und unter den
Kolben Dampf gelassen, und so die Maschine, wenn sie vorher kalt war, wie man zu
sagen pflegt, angewärmt wird.
Um unten und oben im Bogen mehrere Kerben zu vermeiden, die sehr nahe zusammen zu
stehen kommen würden, kann man bloß eine Kerbe nehmen, diese aber am Bogen auf
irgend eine Art durch eine Schraube verstellbar machen. Man hätte dann auch die
Bequemlichkeit, das Einfallen der Klinke in die bestimmte Kerbe nicht immer
ängstlich observiren zu müssen, und könnte während des Ganges der Maschine die
Füllung des Cylinders mit Dampf mannichfach modificiren. An dieser Vorrichtung zum
Verstellen der Kerben müßte aber ein Merkmal, etwa ein Zeiger, angebracht seyn, der
auf dem Bogen die jedesmalige Füllung des Cylinders angäbe, welche durch Striche mit
Bemerkung der Brüche ¼, ⅓, ½ und die ganze Füllung durch 1 zu
bezeichnen wäre. Auf Tab. III, Fig. 4, 5 und 6, habe ich eine solche
Vorrichtung im vergrößerten Maaßstabe angegeben, und zwar in Fig. 4 von der Seite, in
Fig. 5 von
vorne und in Fig.
6 von der nach der Gestellsäule hingekehrten hintern Fläche. In allen drei
Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben und Zahlen gleiche Gegenstände. Neben dem
Bogen a, und zwar in der Gegend der untern Kerben,
liegen nach außen zwei andere Bogenstücke b und c, die sich auf demselben verschieben lassen, und von
denen jeder auf der hintern Fläche (Fig. 8, Tab. III) zwei viereckige starke Stifte hat, die in
Schlitzen d und e des
Hauptbogens gleiten und unten mit einem aufgenieteten Kopf f versehen sind, damit sie sich nicht aus den Schlitzen herausziehen
können. Zugleich sind auf jedem derselben zwei Muttern g
und h angebracht, die sich in Zapfen zwischen zwei an
den Bogen befestigten Stützen i und k drehen können. Eine Schraube l zieht sich durch die Muttern, und ist an einer von beiden mit einem
linkischen Gewinde versehen, so daß, wenn die Schraube nach irgend einer Richtung
gedreht wird, beide Bogenstücke b und c in verschiedenen Richtungen sich bewegen. Um die
Umläufe der Schraube gegen den Hauptbogen a so weit zu
fixiren, daß sie bei ihren Drehungen immer an einer bestimmten Stelle bleibt, dringt
sie in ihrer Mitte mit einem cylindrischen Theil durch eine Stütze m, die am Hauptbogen befestigt ist, und woran zwei auf
dieselbe gesteckte und durch Stifte fixirte Scheiben n
und o beim Drehen derselben ihr Verschieben nach oben
oder unten verhüten. Die Oeffnung für die Schraube in der Stütze ist länglich, damit
die Schraube bei ihren Drehungen sich dem Hauptbogen mehr nähern kann. Dieß ist
nöthig, damit, wenn sich die Bogenstücke b und c durch sie von einander und von der Stütze m entfernen, und ihre Muttern wegen des Bogens, den sie
mit diesem während seiner Bewegung beschreiben, der Gestellsäule sich mehr nähern,
die Schraube der ihr dadurch aufgedrungenen Annäherung an den Hauptbogen genügen
kann. Zur Bewegung der Schraube dient eine kleine Kurbel p. Der Zeiger ist am Hauptbogen befestigt und greift über den obern Bogen,
an welchem die früher bemerkte Scala q, Fig. 7, sich befindet,
welche die Bruchtheile der Cylinderfüllung angibt, so daß beim Drehen der Grad der
Expansion daran abgelesen werden kann. Die Kerben und die Bogenstücke b und c haben bei r und s einen höher
stehenden Rand, gegen den die Klinke des großen Hebels stößt, wenn sie in eine der
beiden Kerben einschnappen soll. Der Hauptbogen ist in derjenigen Ausdehnung, in der
die Kerben der Bogenstücke b und c sich bewegen, ausgeschnitten, und die Einfallklinke so breit, daß sie
über den Hauptbogen a und jeden der beiden secundären
Bogen b und c greift, um in
beide Kerben einfallen zu können.
Ein Voreilen der Schieber ist bei einer solchen Steuerung nicht zu realisiren. In
meinen in diesem Journale enthaltenen Abhandlungen (Bd. CXIII S. 254) habe ich die großen Schattenseiten eines solchen Voreilens
der Schieber bei höherm Drucke näher beleuchtet. Bei den Locomotiven bringt es nur
bei sehr raschem Gange Vortheil. Bei Schiffsmaschinen ist die Bewegung nicht rasch
genug, um eine Einrichtung wünschenswerth zu machen, die momentan sehr schädliche
Aufstauungen und Zusammenpressungen von Dampf im Cylinder, und eine öftere Lüftung
der Schieber von ihren Grundflächen zur Folge hat, die durch ein eigenes Klappen
derselben sich deutlich zu erkennen gibt.Bei der eigenthümlichen Einrichtung meiner Schaufelräder ist nun vollends ein
solches Voreilen völlig unnütz, sogar schädlich. Die Schaufeln derselben
tauchen erst ein, wenn die Maschine bedeutend über die todten Punkte
hinausgerückt ist, und bei ihrem Uebergange über die todten Punkte
begünstigt ihre schnellere Bewegung eine beschleunigte Oeffnung des
Exhaustionscanals, wobei für das Durchblasen der Dämpfe durch den
Condensator zugleich reichlich Zeit gewonnen wird. Man ziehe, um mich hier
ganz zu verstehen, das zu Rathe, was ich hinsichtlich der eigenthümlichen
Bewegung und Wirkung meiner Räder und deren Verhältniß zur Bewegung und
Wirkung der Maschine in diesem Journale Bd. CIX Seite 84 ff. gesagt, auch das
was ich in meinem Hauptwerke über Hochdruckdampfmaschinen Seite 482 ff.
hinsichtlich des Durchblasens der Dämpfe durch meine Condensatoren bemerkt
habe.
Die in Fig. 1
und 2
abgebildete Maschine ist eine Schiffsmaschine von 140 bis 150 Pferdekräften, mit
einem Dampfdrucke von 8 Atmosphären und mit Abschluß auf ein Drittel des Kolbenhubes
arbeitend. Sie ist in
Fig. 1 in
der Seitenansicht und in Fig. 2 in der Fronte
vorgestellt. Ihre Construction gleicht derjenigen, die jetzt allgemein bei
Schiffsmaschinen, vorzüglich denen mit schwingenden Cylindern, angenommen ist, und
einfach und zweckmäßig genannt zu werden verdient. Man sieht hier die Vorrichtung
meiner neuen Steuerung in ihrem ganzen Zusammenhange mit der Maschine. Zur Erklärung
der Maschine selbst führe ich nichts an, da sie aus der Zeichnung jedem
Maschinenbauer und Kunstverständigen vollkommen deutlich werden dürfte. Sie ist
einfach und betreibt ein Paar Räder nach meinem am Plauer Dampfschiffe mit vielem
Glücke versuchten, und in diesem Journale Bd. CIX S. 1 ff. beschriebenen Princip. Sie hat 4
Fuß Hub bei einem Cylinder von 28 Zoll Durchmesser, und die Räder haben von
Schwingungsachse zu Schwingungsachse der Schaufeln 12 Fuß Durchmesser. Fig. 3 zeigt
einen perpendiculären Durchschnitt ihres Dampfcylinders, ihrer Steuerung und der von
dieser zu dem Cylinder führenden Dampfcanäle.
Wenn zwei Maschinen angewandt werden, und es sind Hochdruckmaschinen, so kann meine
Steuerung an beiden Maschinen, und zwar durch die Nüsse der Motoren, die eine starke
Welle vereinigt, mit einander in Verbindung gebracht werden. An diese
gemeinschaftliche Welle wird dann der große Bewegungshebel mit seinem Bogen und an
einer der Gestellsäulen der Bogen mit seinen Einfallkerben angebracht. Er kommt so
in den Zwischenraum zwischen beiden Maschinen. Der Maschinenmeister kann auf diefe
Weise beide Maschinen in Absicht auf Stillstand, Vorwärts- und Rückgang,
sowie auf verschiedene Cylinderfüllungen mit Dampf durch Handhabung dieses einzigen
Hebels genau und sicher reguliren, ohne mit besonderer Aufmerksamkeit zu verfahren.
Bei Maschinen mit niederm Druck würde die zwischen beiden Maschinen arbeitende
Luftpumpe dieser Einrichtung etwas im Wege seyn. Man müßte dann die Welle mit dem
Hebel kröpfen, damit sie aus dem Bereich der Luftpumpe und der sie in Betrieb
setzenden Organe kommt.
Die Speisepumpe wird an dieser Maschine, wie Fig. 1, Tab. I, zeigt, bei 18 in Betrieb gesetzt. Sie steht
hinter dem Gestell der Maschine und nimmt ihr Speisewasser aus einem Behälter, der
dasselbe von dem Condensator zugeführt erhält, und welches Wasser daher ziemlich
vorgewärmt ist, indem es theils aus dem Condensator selbst, theils aus dessen
Cisterne kommt. In dem Behälter regelt ein Schwimmer den Zufluß genau dem Verbrauche
gemäß. Die Speisepumpe hat die gewöhnliche Einrichtung meiner Speisepumpen, mit dem
Saugventillüftungsapparat, um ihre Wirkung dann und wann aufheben zu können, und einem weiteren
Becken oben auf dem Cylinder, um über dem Kolben immer eine genügende Schicht Wasser
halten zu können. (Man sehe hierüber die Beschreibung meiner Speisepumpen in meinem
Hauptwerke über Hochdruckmaschinen Seite 199 nach, wo alle diese Einrichtungen und
ihr Zweck umständlich beschrieben sind.)
Sehr zweckmäßig wird es seyn, zwei Speisepumpen von gleicher Einrichtung neben
einander zu stellen, die das gelieferte Wasser zusammen in Ein Speiserohr treiben,
welches es zum Kessel leitet, und von denen eine nur immer zur Zeit in Betrieb ist.
Eine solche Vorkehrung hat großen Nutzen, wenn die gerade arbeitende Pumpe einmal in
Unordnung kommt. Die andere kann dann so lange ihre Stelle vertreten, bis man Zeit
gewinnt erstere nachzusehen und zu restauriren. Zu diesem Zwecke ist es dann auch
nöthig, daß man die Speiseröhre beider Pumpen vor ihrer Vereinigung zu einem Rohre
mit Hähnen versieht, um dasjenige der ihren Dienst versagenden Pumpe von dem
Hauptrohre abschließen zu können, wo man dann zu jeder Zeit die Reparatur besorgen
kann, ohne daß die andere Pumpe in ihrer Arbeit gestört wird. Jede der Pumpen hat 4
Zoll Durchmesser im Lichten und 8 bis 9 Zoll Hub.
Es ist sehr zu rathen, bei dieser Marinemaschine auch einen solchen selbstthätigen
Speiseapparat anzubringen, wie er auf Locomotiven gewöhnlich ist, und durch den
Hochdruckdampf des Kessels in Betrieb gesetzt wird. Ein solcher Apparat dürfte bei
längerem Verweilen auf den Stationen und bei Verzögerungen in den Abfahrten des
Schiffes, hier um so unerläßlicher seyn, als der Kessel nur wenig Wasser enthält und
bei längerm Stillstande der Maschine sehr leicht wasserarm werden kann.
Die Bewegung der Speisepumpen geschieht durch eine Welle, die sich an der Wand 14 in
Lagern dreht, und durch die Zugstange 15, die einen an derselben angebrachten
aufrechtstehenden Hebelarm 16 in eine schwingende Bewegung setzt, hin und her
gedreht wird. An derselben sind wieder zwei etwas kürzere horizontale Hebelarme 17,
für jede Pumpe einer, befestigt, die der Kolbenstange der beiden Pumpen, und durch
diese ihrem Kolben eine Auf- und Niederbewegung mittheilen, wenn die Welle
durch die Zugstange auf die vorhin erwähnte Weise in Drehungen hin und her versetzt
wird. Der Zugstange 15 wird vom Cylinder dessen schwingende Bewegung mitgetheilt,
und die Einrichtung ist dabei so getroffen, daß der Niedergang der Kolben in den
Pumpen, also die wirksamen Momente derselben, mit den Schwingungen des Cylinders nach vorne, oder nach
dem Kessel hin zusammenfallen. Dadurch wird zugleich mehr Gleichmäßigkeit in die
Cylinderschwingungen gebracht, indem die Wirkungsmomente der Pumpen die Schwere der
Steuerungsbüchse und ihrer über und unter den Kolben sowie zu den Schwingzapfen
führenden Canäle einigermaßen paralysiren.
Der Condensator dieser Marinemaschine ist ein ganz eigenthümlicher, von mir bisher
kaum erwähnter. Ich will seine nähere Beschreibung in einer bald nachzuliefernden
Abhandlung über Condensatoren für HochdruckmaschinenDiese Abhandlung soll wo möglich eine Lücke in meinem Werke über
Hochdruckmaschinen ausfüllen. In demselben ist nämlich das Capitel, welches
von meinen Condensatoren bei Hochdruckmaschinen Nachricht gibt, sehr
oberflächlich behandelt. Freilich hatte ich bei Schreibung dieses Werkes
auch noch nicht so viel für dieses Capitel gewirkt, als jetzt.
ausführlich geben.
Sein Princip ist sehr einfach. Er verdichtet durch kalte Wände ohne Einspritzung. Bei
jedem Ausblasen der Dämpfe aus dem Dampfcylinder strömen diese durch denselben
seiner ganzen Länge nach, und treiben theils die sich zuerst in demselben
aufhaltende und später sich vielleicht wieder einfindende Luft, theils das aus den
verdichteten Dämpfen entstandene Wasser durch eine mit einer Klappe oder einem
Ventile versehene Oeffnung in einen eigenen Behälter über, aus welchem die Dämpfe in
den Schornstein des Kessels, das Wasser aber zur Speisungspumpe geleitet wird. Nach
dem Ausblasen der Dämpfe schließt sich das Ventil oder die Klappe wieder, und es
reicht nun die Ausdehnung der kalten Wände des Condensators hin, um die in ihm und
im Cylinder zurückgebliebenen Dämpfe von atmosphärischem Druck schnell zu
verdichten. Ich komme auf diese Vorgänge später bei vollständiger Beschreibung des
Apparates ausführlicher zurück, wo man sie dann auch besser verstehen wird.
Ich habe bei der hier beschriebenen Maschine den Condensator in einem der
Kohlenbehälter aufgestellt, und zwar auf derjenigen Seite der Maschine, auf welcher
das Exhaustionsrohr derselben sich befindet. Er kann aber auch sehr gut hinter der
Maschine stehen, zumal er nur wenig Raum einnimmt.
Ich komme endlich zu den Rädern des hier beschriebenen
größern Seeschiffes.
Ein auf die Abbildungen dieser Räder geworfenen Blick wird sogleich zeigen, daß sie
ihrem Principe nach ganz denen gleich sind, die ich am hiesigen Dampfschiffe angewendet, und in diesem
Journale am früher angeführten Orte sowohl ihrer Construction nach beschrieben, als
die Gründe für ihre vortheilhafte und ruhige Wirkung und ihre Vorzüge vor den
gewöhnlichen Rädern ausführlich angegeben habe.
Es hat mich manches Nachdenken gekostet, Räder nach diesem Principe für ein Schiff,
wie das hier beschriebene, in der Weise einzurichten, daß sie Einfachheit, leichtes
Gewicht mit gehöriger Stärke verbinden, und zugleich leicht und ohne besonders große
Anstalten zu bauen und aufzustellen sind. Wie ich hoffe, habe ich diese Aufgabe so
ziemlich gelöst, was die nun folgenden Zeilen bewahrheiten mögen.
Man nehme nur Tab. I zur Hand, wo man in Fig. 2 beide
Räder in der Seitenansicht mit ihren Räderkasten, und in Fig. 3 in der Endansicht
hat. In beiden Figuren mögen wieder gleiche Buchstaben und Zahlen gleiche
Gegenstände bezeichnen. In beiden Figuren ist 10 die Welle. Sie dreht sich außerhalb
der Schiffswand bei 11 in einem starken gußeisernen Lagerbocke, der sich auf einem
vor dieser Schiffswand bedeutend vorspringenden, ebenfalls gußeisernen Gestelle 12
befindet, welches den Zweck hat, die Auflage der Welle möglichst dem Mittel der
Räder zu nähern — eine Maaßregel, deren Nothwendigkeit dadurch einleuchten
dürfte, daß die Welle nach außen vor dem Lagerbocke bei 13 frei vorsteht, und weiter
gar keine Auflage in der vordern Wand der Räderkasten findet.Statt dieses gußeisernen Gestelles kann man auch die zwei Deckbalken,
zwischen welche die Lagerträger der Maschine festgeschraubt sind, nach außen
vor der äußern Schiffswand vortreten lassen, und gegen diese von unten einen
hölzernen Riegel befestigen, an welchen der gußeiserne Lagerbock für die
Radwelle befestigt ist. Man hat dergleichen Einrichtungen schon an manchen
Schiffen getroffen. Wie ich früher angeführt habe, sah ich eine solche auf
dem Dampfschiffe Lübeck in Travemünde. Auch auf dem preußischen
Kriegsdampfschiffe „der Adler“ ist eine solche
vorhanden. Die nothwendige excentrische Bewegung zur Direction
der schwingenden Schaufeln wurde hier maaßgebend, indem sie an der vordern Hälfte
der Räder durchaus freien Spielraum haben muß.
Auf dem frei vorstehenden Theil der Welle befinden sich in einer Entfernung von 2 bis
2½ Fuß starke gußeiserne Naben 18 und 19 von einem größern Durchmesser
aufgekeilt, und sicher und möglichst dauerhaft auf derselben befestigt. Sie sind
eigenthümlich construirt, und enthalten sowohl auf der vordern als hintern Fläche
radiale Fälze für die
Aufnahme der Arme der Räder. In Fig. 3 sieht man eine
dieser Naben und ihre Form in der vordern Ansicht sehr deutlich. 20 und 21 sind die
radialen Falzen für die zwei Arme des Rades. Der Rand dieser Falzen ist aufgeworfen
gearbeitet, damit die 1 Zoll tiefen Falzen nicht den Körper der Nabe zu sehr
schwächen. In gleicher Weise sind die Naben um die Welle herum bedeutend verstärkt
gegossen, um hier recht viel Stärke zu besitzen.
Die Arme bestehen aus viereckigem flachen Eisen, in einer Kante 1 Zoll, in der andern
6 Zoll stark. Sie passen genau in die Falzen der Naben hinein und sind in denselben
durch mehrere starke Bolzen befestigt, die diejenigen Arme, die sich in den Falz der
entgegengesetzten Seite der Nabe legen, zugleich mit anziehen. Die Arme, sowohl die
hintern als vordern, treten von der Nabe an in der in der Abbildung bezeichneten
Weise nach außen, und sind oben in einem Winkel umgebogen, der an den horizontalen
Träger 22 für die Schaufeln, und zwar bei 23 und 24 angeschroben ist. Diese zwei
Arme werden noch mehr durch zwei andere von gleichem Eisen construirte Hülfsarme 25
und 26 verstärkt, die, wie schon erwähnt wurde, in den Falz der innern Seite beider
Naben festgeschraubt wurden. Sie biegen sich beide bei 27 nach innen, und an ihren
Enden bei 28 gleichfalls in einen Winkel um, der mit dem des andern Armes
zusammenhängt, so daß auf diese Weise beide Arme ein Stück bilden. Aus der Zeichnung
wird dieß alles vollkommen deutlich.
Die horizontalen Träger der Schaufeln bestehen aus zwei Theilen (22 und 29). Beide
sind horizontale Stücke von ganz gleichem Eisen wie die Arme, auf beiden Enden bei
30 und 31 nach oben gebogen. Der horizontale Theil der letztern Stücke liegt etwas
ferner vom Mittelpunkte des Rades gerückt, als der erste, so daß zwischen beiden ein
Zwischenraum von 5 bis 6 Zoll bleibt, der von einem Stücke Gußeisen 32 gebildet
wird, dessen Zweck ist den Rädern mehr Schwungkraft zu geben, damit sie die todten
Punkte bei ihren Umgängen gut überholen. Diese Stücke Gußeisen sind dadurch zwischen
die beiden horizontalen Theile der Schaufelträger befestigt, daß sämmtliche Bolzen,
welche die Winkel der Arme an diese anziehen, durch beide Theile und das Gußeisen
zugleich gehen.
Die nach oben umgebogenen Enden 33 der zwei Schaufelträgertheile werden von unten bis
oben durch starke Niete zu einem Stücke vereinigt, und oben ist an beiden
gemeinschaftlich ein starker Kopf 34 angeschmiedet, der mit seinem Loche die runden,
wenigstens 2½ Zoll starken eisernen Zwischenstangen 35 aufnimmt, um welche sich die Schaufeln
drehen, und die hier punktirt angegeben sind. Man sieht eines dieser aufgebogenen
Enden von vorne in Fig. 3, Tab. I bei 33 und oben an
demselben bei 34 den genannten Kopf.
Die Schaufeln bestehen aus ¼zölligen Blechen, zu der entsprechenden Größe mit
einander verbunden, oder noch besser aus einem Stücke bestehend. Sie sind an den
beiden langen Rändern zusammengenietet, und stehen in der Mitte so weit aus
einander, daß die oben genannten Zwischenstangen 35 durch ihren Zwischenraum treten
können. An beiden Enden und in der Mitte enthält dieser Zwischenraum gußeiserne
Büchsen, mit denen sich die Schaufeln auf der Zwischenstange 35 drehen. Sie
enthalten Schmierlöcher mit Schrauben ganz in der Weise, wie ich sie beim Plauer
Dampfschiffe (s. dieses Journal Bd. CIX S. 99) beschrieben habe. Daß ich hier die
Schaufeln sich um die Stange habe drehen lassen, also mehr den von den Engländern
befolgten Weg gegangen binMan sehe diese Einrichtung bei den englischen Schaufelrädern mit schwingenden
Schaufeln in Thomas Tredgold's steam engine, its invention and progressive
improvement, an investigation of its principles, and its application to
navigation, manufactures and railways, planche LXXXII und A treatise on the steam engine by the artisan club,
planch. XIV., hat darin seinen Grund, daß ich theils
diese Einrichtung bei Schaufeln von größerer Ausdehnung für dauerhafter halte, als
die von mir beim Plauer Dampfschiffe früher angewandte, indem hier die reibenden
Stellen eine größere Ausdehnung erhalten und auf mehrere Punkte vertheilt werden
können, theils aber auch aus dem Grunde, weil von den Büchsen innerhalb der
Schaufeln leichter und besser das Wasser abgehalten werden kann, als bei der Plauer
Einrichtung. Werden nämlich die Ränder der Schaufeln rund herum gut und wasserdicht
mit einander verbunden, so dringt das Wasser nicht so leicht zu den Büchsen als es
zu den Lagern der Schaufelzapfen in den Stützen der Plauer Schiffsräder gelangt.
Dadurch daß die Bleche in der Mitte mehr auseinandertreten, erhalten die Schaufeln
eine gewisse Wölbung, wodurch sie eine bedeutende Stärke und Steifigkeit erhalten.
An den Enden der Schaufeln werden die zwischen den Blechen bleibenden Zwischenräume,
die sich nach den Rändern der Schaufeln hin keilförmig zuschärfen, mit Holz oder
Eisen ausgefüllt.
Zur größern Befestigung und Verstrebung der Schaufelträger dienen die Streben oder
Bänder 36, die von denselben zu beiden Seiten schräg abwärts zur Nabe laufen, hier die beiden starken
Ansätze 37 und 38 (Fig. 3) durchbohren und durch vorgeschrobene Muttern fest angespannt
werden. Sie geben den Schaufelträgern mit ihren Schaufeln die Hauptfestigkeit, wie
ich dieß an unsern Plauer Schiffsrädern auf eine überzeugende Weise erfahren
habe.
Bei den gewöhnlichen Schaufelrädern laufen eine Menge Arme von der Nabe zur
Peripherie der Räder, und sind hier alle durch zwei oder drei Felgenkränze mit
einander verbunden, und die Schaufeln an die Arme, und zwar in den Zwischenräumen
zwischen den Felgen, angeschraubt. Durch diese Einrichtung finden die durchs Wasser
gehenden Schaufeln nicht allein eine Stütze an denjenigen Armen, an denen sie gerade
befestigt sind, sondern auch an allen übrigen, weil alle durch die verschiedenen
Felgenkränze in genauer Verbindung mit einander stehen, und aus dieser Ursache
braucht das zu den Armen und Felgen verbrauchte Eisen keine sehr bedeutende Stärke
zu haben. Bei meinen Rädern stellt sich die Sache ganz anders. Hier arbeitet jede
Schaufel für sich, und die sie stützenden Arme und Schaufelträger stehen mehr
isolirt, das Eisen an beiden muß daher viel stärker seyn als an den Armen und Felgen
der gewöhnlichen Räder. Die von mir angewandte Stärke des Eisens ist daher nicht
übertrieben, ja sie würde noch nicht hinreichen, wenn ich nicht noch die Hülfsarme
25 und 26 anwendete, und die Bänder 36 angeordnet hätte, wovon jede die Stützung
mehrerer anderer Arme ersetzt, vorzüglich wenn sie von gehöriger Stärke, wenigstens
1½ bis 2 Zoll im Durchmesser genommen werden. Durch die Muttern können diese
Bänder noch dazu auf eine Weise gespannt werden, daß an eine Nachgiebigkeit
derselben nicht zu denken ist.
Was die excentrische Bewegung betrifft, so ist sie hier nicht außerhalb der Räder
angebracht, sondern möglichst in dieselben hineingerückt worden, d. h. soweit es
irgend die freie Bewegung der vom excentrischen Zapfen zu den Hebeln der Schaufeln
reichenden Stangen erlaubt.
Diese Hebel sieht man in Fig. 3 und zwar bei 37 und
38 von der Seite sehr deutlich, und ihre Einrichtung und die Art und Weise wie sie
an den Schaufeln befestigt sind, wird aus dieser Darstellung vollkommen klar. Sie
bestehen auch aus flachem Eisen, welches in der hohen Kante durchs Wasser geht, um
dieses möglichst zu schneiden. (Diese Einrichtung ist all allen Armen der Räder
ebenfalls getroffen.) Der excentrische Zapfen, den man in Fig. 2 und 3, bei 39 sieht, ist in
Beziehung auf die große Radachse der Räder ganz so gestellt, wie ich in meiner in diesem Journale
Bd. CIX Seite
101 enthaltenen oben bereits angeführten Abhandlung über diese Räder und
über die ihrer Construction untergelegten Grundsätze als Regel aufgestellt habe. Er
befindet sich in einem Stuhl von Gußeisen 40 befestigt, der an den untern starken
Theil des Räderkastens gehörig dauerhaft und unverrückbar angeschraubt ist. Die
geschmiedet eisernen Verbindungsstangen 41 und 42 zwischen diesen excentrischen
Zapfen und den oben erwähnten Schaufelhebeln 37 und 38 drehen sich auf ersteren mit
einem bloßen Loche, dessen innere Reibungsfläche so wie die Oberfläche der
excentrischen Zapfen eingesetzt und auf ihrer Oberfläche abgehärtet ist, sind aber
am entgegengesetzten Ende, bei 43, durch eine gespaltene Gabel mit dem Kopf der
Hebel und zwar vermittelst eines durchgesteckten Bolzens in solcher Weise beweglich
verbunden, daß der Bolzen nicht in der Gabel, sondern in dem Kopfe des Hebels sich
dreht, dessen innere Reibungsfläche für den Bolzen nicht zu kurz seyn darf. Das
Loch, sowie der Bolzen, sind ebenfalls auf ihrer Oberfläche abgehärtet, und in dem
Kopfe, der, wie in der Zeichnung angedeutet ist, sehr breit seyn muß, ist die in
meiner Abhandlung über das Plauer Dampfschiff beschriebene Schmiervorrichtung
angebracht.
Da bei den Umdrehungen dieser Räder oder der vielmehr kreisenden Rudervorrichtung,
und zwar bei den Umdrehungen der Schaufeln, die Stangen 41 und 42 zuweilen auf einen
kurzen Zeitraum den Schaufeln in den Weg treten, so sind, um hier jede Stockung zu
vermeiden, die Schaufeln an den betreffenden Stellen, wie in Fig. 2 bei 44 und 45 zu
sehen ist, ein wenig ausgeschnitten, was ihrer Wirkung natürlich nicht den mindesten
Eintrag thun kann, da die dadurch herbeigeführte Verminderung der Schaufelgröße von
gar keinem Belange ist.
(Der Schluß folgt im nächsten Heft.)