Titel: Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern der Schiffs-Dampfmaschinen, von Robert Waddell zu Liverpool.
Fundstelle: Band 132, Jahrgang 1854, Nr. I., S. 2
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I. Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern der Schiffs-Dampfmaschinen, von Robert Waddell zu Liverpool. Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Januar 1854, S. 8. Mit Abbildungen auf Tab. I. Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern der Schiffs-Dampfmaschinen. Die horizontalen Dampfmaschinen sind in den letzten Jahren bei der brittischen Marine vorzugsweise angewendet worden, weil sie bei den Schrauben-Dampfschiffen den Vortheil gewähren, besser gegen die Schüsse geschützt werden zu können, als Maschinen mit stehenden Cylindern; die horizontalen Maschinen können nämlich sammt den Kesseln gänzlich unter der Wasserlinie aufgestellt werden. Es kann bei den Kesseln um so leichter eine Vermischung des Dampfes mit Wasser stattfinden, wenn die Höhe des Dampfraumes beschränkt ist, wie es bei Schiffs-Dampfkesseln der Fall ist, und dann muß nothwendig eine große Menge Wasser mit dem Dampf in die Cylinder geführt werden. Nun ist aber erwiesenermaßen Wasser in den Cylindern die Ursache von vielen Unfällen bei den Maschinen gewesen; es wurden schon die Böden der Cylinder hinausgedrängt, Kolben zerbrochen, Kolbenstangen gebogen und Gegenlenker zerbrochen, bloß aus dem Grunde, weil Wasser in den Cylindern vorhanden war. Dieß läßt sich leicht durch die große Kraft erklären, welche die eine Maschine über die andere hat, wenn sich Wasser im Cylinder anhäuft; da die beiden Maschinen unter rechtem Winkel mit einander verbunden sind und der Kolben in dem einen Cylinder, wenn nur wenige Zolle Wasser darin enthalten sind, das Ende des Schubes nicht erreichen kann, so wird die andere Maschine fast die Hälfte des Kolbenhubes gemacht haben, wo sie die größte Kraft entwickelt (da Kolben und Kurbel fast mit gleicher Geschwindigkeit gehen), während der Kolben der ersten Maschine, wegen der Stellung der Kurbel, fast den todten Punkt erreicht hat; die Kraft, welche die zweite Maschine zur Zusammendrückung des Wassers ausübt, ist dann proportional der Geschwindigkeits-Differenz beider Kolben plus dem Moment der Maschine. Man hat daher an den Cylindern Ventile zum Abfluß des in ihnen enthaltenen Wassers angebracht, um die durch dessen Anhäufung entstehenden Zufalle zu verhindern, bisher jedoch mit geringem Erfolg. Der Fehler der gewöhnlichen Ventile besteht darin, daß sie wie ein Sicherheitsventil belastet sind, so daß kein Wasser den Cylinder verlassen kann, bis es durch den Kolben ausgetrieben wird, wobei, da der Querschnitt der Fläche, durch welche das Wasser entweichen kann, sehr klein ist, leicht eine Beschädigung der Maschine veranlaßt wird. Der Zweck der nun zu beschreibenden verbesserten Ventile besteht darin, das Wasser dem Cylinder während des ganzen Kolbenhubes zu entziehen, so daß sich dasselbe in dem Cylinder nicht anhäufen kann und folglich nicht durch die Kraft des Kolbenzuges ausgetrieben zu werden braucht. Fig. 15 ist ein horizontaler Cylinder, an dessen beiden Enden Ventile zum Abfluß des Wassers, nämlich am Rand G angebracht sind; eines dieser Ventile ist in Fig. 16 nach einem vergrößerten Maaßstabe dargestellt. B ist ein kleiner bei G angebrachter Cylinder. F ist ein Schwimmer in dem Innern dieses Cylinders; durch diesen Schwimmer geht eine Spindel und ist an ihm befestigt. A und C sind zwei conische Ventile, die fast im Gleichgewicht stehen und mit der Spindel durch Schraubenmuttern am Deckel und Boden des Cylinders verbunden sind. Das obere Ventil A ist an der untern Seite wie ein Kolben eingerichtet, so daß es, wenn es seinen Sitz verläßt, das Entweichen einer etwas bedeutenden Dampfmenge verhindert; es ist auch ein wenig weiter als das untere Ventil C gemacht, damit der Dampfdruck zum Heben der Ventile beitragen kann und eine geringe Anhäufung von Wasser um den Schwimmer, die Ventile öffnet. Nehmen wir z.B. an, der Schwimmer, die Ventile und die Spindel wiegen bei den größten Maschinen 50 Pfund, der Druck des Dampfes in den Kesseln übersteige nicht 15 Pfd. per Quadratzoll, und das obere Ventil habe 3 Zoll mehr Fläche als dasjenige am Boden; alsdann beträgt der Ueberdruck auf das obere Ventil 3 × 15 = 45 Pfd., d.h. also nur einige Pfund weniger als zum Heben der Ventile erforderlich ist, ohne daß sich Wasser um den Schwimmer befindet. Der Schwimmer muß eine hinlängliche Schwimmkraft haben, um die Ventile zu heben, wenn kein Dampfdruck dazu behülflich ist. Aus der Einrichtung der ganzen Vorrichtung wird man erkennen, daß, wenn aus dem Dampfcylinder Wasser in die kleinen Cylinder fließt, der Schwimmer gehoben wird, also die Ventile öffnet und den Abfluß des Wassers durch das Bodenventil der kleinen Cylinder gestattet. In der Spindel ist eine Oeffnung, um dasjenige Wasser abzuführen, welches sich in dem Schwimmer sammeln könnte. Das obere Ventil ist, wie schon bemerkt, weiter als das untere, aus zwei Gründen: erstens, damit der Dampfdruck zu ihrer Hebung beitragen kann, wenn sich eine geringe Menge Wasser um den Schwimmer angesammelt hat; zweitens damit, wenn eine Luftleere in dem kleinen Cylinder entstanden ist, die Ventile in Folge des größeren atmosphärischen Drucks auf das obere Ventil verschlossen bleiben; dieser Fall tritt ein, wenn eine große Wassermenge in den Dampfcylinder gelangt, wo dann die Ventile so lange offen bleiben, bis dasselbe ausgelaufen ist. Die hier dargestellte Vorrichtung eignet sich für eine Dampfmaschine von 400 Pferdekräften, deren Dampfcylinder 93 Zoll Weite hat; die Ventile zum Abführen des Wassers müssen alsdann einen Durchmesser von ungefähr 6 Zoll haben, während der Schwimmer etwa 13 Zoll stark seyn muß.

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