Titel: | Neues System der Umwandlung der Bewegung für Schiffsdampfmaschinen, von den HHrn. Morton und Hunt, Ingenieuren zu Glasgow. |
Fundstelle: | Band 141, Jahrgang 1856, Nr. XV., S. 81 |
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XV.
Neues System der Umwandlung der Bewegung für
Schiffsdampfmaschinen, von den HHrn. Morton und Hunt, Ingenieuren zu Glasgow.
Patentirt in Frankreich am 4. Decbr.
1855.
Aus Armengaud's Génie industriel, März 1856, S. 113.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Neues System der Umwandlung der Bewegung für
Schiffsdampfmaschinen.
Diese Erfindung betrifft eine mechanische Anordnung, welche dazu dient, die
wechselnde geradlinige Bewegung in allen denjenigen Fällen in eine continuirliche
Kreisbewegung zu verwandeln, und umgekehrt, wo die geradlinige Bewegung in einer
Richtung parallel zur Achse des mechanischen Organs stattfindet, auf welches man die
rotirende Bewegung übertragen will. Die wichtigste Anwendung dieses
Transmissionssystems ist die auf Schiffsdampfmaschinen, bei welchen dasselbe die
directe Beherrschung der Schraube und eine Anordnung der Maschine gestattet, welche
die größte Gedrängtheit mit Einfachheit vereinigt, zugleich aber auch sämmtliche
Theile, welche einer Ueberwachung bedürfen, leicht zugänglich macht.
Fig. 15
stellt ein Paar direct auf die Schraubenwelle wirkender Maschinen in der Endansicht,
Fig. 16
im Durchschnitt durch den Backbord-Cylinder und die Kurbelwelle, Fig. 17 im
Grundrisse dar.
An den Wellbaum A des Treibapparates sind zwei Kurbeln
B geschmiedet, welche einen etwas stumpfen Winkel
mit seiner Achse bilden. Auch der zwischen beiden Kurbeln befindliche und dieselben
verbindende Theil ist gegen die Achse geneigt, indem die Kurbeln einander diametral
entgegengesetzt sind. Wegen seiner Zickzackform hat das Ganze den Namen Z-Kurbel. Diese Kurbel dient zugleich beiden
Mindern und beiden Luftpumpen, und sie würde eben so gut sämmtlichen Cylindern dienen,
welche man etwa noch rings um die Achse der Welle gegenüber den hier abgebildeten
Cylindern anordnen wollte. Das schiefe Verbindungsstück der Kurbeln B enthält eine Hebelvorrichtung, bestehend aus einer
Nabe oder Hülse C, die sich mittelst Lagern frei auf
diesem Stück bewegen läßt. Diese Lager sind an den Enden der Hülse so angeordnet,
daß man sie der Länge nach und in seitlicher Richtung keilen kann. An die Hülse sind
vier Arme oder Hebel D, E rechtwinkelig zu einander,
sowie zu dem Verbindungsstück gegossen. Die Hülse C ist
in zwei Hälften gegossen, welche, die Kurbelwarze umfassend, durch starke Bänder mit
einander verbunden sind.
Die beiden oberen und längsten Arme sind durch Kugelgelenke mit den Kolbenstangen der
beiden Dampfcylinder F verbunden, während die unteren
und kürzeren Arme E auf gleiche Weise mit den
Kolbenstangen der Luftpumpen G articuliren. Die
Dampfkolben sind außerdem mit kleinen röhrenförmigen Stangen H versehen, welche die eigentlichen Kolbenstangen umschließen, um eine
sehr kleine Seitenbewegung der Kolbenstangen, die mit den Kolben gleichfalls durch
Kugelgelenke verbunden sind, zu gestatten. Zu analogem Zweck sind auch die
Luftpumpenkolben mit röhrenförmigen Stangen I
versehen.
Um die ganz eigenthümliche, jedoch sehr einfache Bewegung zu erklären, welche durch
diese Maschine erzeugt wird, nehmen wir an, die Z-Kurbel befinde sich in der durch Fig. 16 und 17
dargestellten Lage, wobei die beiden Kurbelarme B, wie
Fig. 15
zeigt, einen Winkel von 45° mit der Horizontalen bilden. Bei dieser Stellung
befindet sich die äußere, d.h. die von den Cylindern am weitesten entfernte Kurbel
B oben seitwärts vom Backbordcylinder F, während die andere Kurbel nach unten gerichtet ist.
Der Hebelarm D befindet sich daher nothwendig dem
Backbordcylinder möglichst nahe, und der Kolben des letzteren am inneren Ende seines
Hubes. Was den Steuerbordcylinder F anbelangt, so
befindet sich die Z-Kurbel mit ihren Theilen B in einer Ebene, welche auf derjenigen senkrecht steht,
die man sich durch die Achse der Welle und des Cylinders gelegt denkt, und der Arm
D erhebt sich in dieser Ebene rechtwinkelig zur
Welle A, während sich der Kolben dieses Cylinders genau
in der Mitte seines Hubes befindet.
Läßt man nun bei dieser Lage Dampf zu, so daß sich der Steuerbordkolben gegen das
Ende seines Hubes bewegt, so übt dieser Kolben vermittelst des als Winkelhebel
wirkenden Arms seine ganze Kraft aus, um die äußere Kurbel B herabzudrücken und die innere zu erheben, wobei der Arm D auf der Backbordseite als Stützpunkt dient. Sobald der
Dampf hinter den
Backbordkolben gelangt, fängt dieser an den andern zu unterstützen, und wenn 1/4 der
Rotation vollendet ist, so befindet sich der Steuerbordkolben am Ende seines Hubes.
Der Backbordkolben dagegen befindet sich in der Mitte des seinigen und die Kurbel
rücksichtlich des letzteren genau in der nämlichen Stellung, wie am Anfang in
Beziehung auf den andern, und der Backbordkolben wirkt mit seiner Kraft auf die
Kurbel, um dieselbe ihre Rotation fortsetzen zu lassen. Wenn der Backbordkolben dem
Ende seines Hubes sich nähert, so bewegt sich der Steuerbordkolben zurück und setzt
die Kurbel, welche rücksichtlich dieses Kolbens ihren tosten Punkt überschritten
hat, in Umdrehung. Demnach vereinigt sich die Wirkung beider Kolben, indem der eine
seine größte Kraft ausübt, während der andere durch den tobten Punkt geht, wie
dieses auch bei den gewöhnlichen Maschinen der Fall ist, wo die Kolben mit den
rechtwinkelig zu einander gestellten Kurbeln verbunden sind.
Damit die Z-Kurbel die Hebevorrichtung nicht ganz
mit sich herumdrehen kann, bringt man an der letzteren einen nach Unten
hervorragenden Arm an, welcher sich coulissenartig in einer bogenförmigen Führung
bewegt. Anstatt dieser Anordnung gelangt man zu dem nämlichen Resultat mit Hülfe
einer halbkreisförmigen Stange, welche um eine verticale Achse direct unter der
Mitte der Z-Kurbel oscillirt, indem die Enden
dieses Theils mit den Achsen, welche unter der Mitte der Hebelvorrichtung
rechtwinkelig zur Verticalachse und der Hebelhülse angeordnet sind, in
articulirender Verbindung stehen. Die Rotation der Z-Kurbel gibt den Enden der Hebelarme rücksichtlich der Welle A eine hin- und hergehende Längenbewegung,
folglich theilen die unteren Arme E den Luftpumpenkolben
eine hin- und hergehende Bewegung mit. Da die Arme E kaum halb so lang als die Arme D sind, so
ist der Hub der Luftpumpenkolben bedeutend kleiner, als derjenige der Dampfkolben,
so daß die ersteren vortheilhafter Weise eine verhältnißmäßig geringe
Geschwindigkeit haben. Die Hebelvorrichtung C kann aus
zwei oder mehreren Theilen bestehen, so daß jeder Kolben auf ein bestimmtes Stück
wirkt, obgleich für alle diese Stücke eine und dieselbe Kurbel dient. Die Träger
sind so angeordnet, daß sie die Bewegung nicht stören. Die Welle A liegt in einem starken äußeren Lager, welches den
Druck des Treibapparates aufnimmt, mit dem Condensator durch eine Fundamentplatte
und mit den Dampfcylindern durch Strebestangen verbunden ist. Das andere Ende der
Welle liegt in Lagern zwischen den Cylindern und den Luftpumpen und ist ein wenig
nach Außen verlängert, um die zur Steuerung, so wie zu den Speise- und
Injectionspumpen gehörigen excentrischen Scheiben aufzunehmen. Die Schieber werden durch zwei
excentrische Scheiben, wovon die eine für die Vorwärtsbewegung, die andere für die
Rückwärtsbewegung bestimmt ist, in Thätigkeit gesetzt. Die Steuerungskasten sind an
den oberen Theilen der Dampfcylinder angeordnet und die Schieberstangen treten an
ihrer Hinteren Seite heraus. Die Speise- und Injectionspumpen werden durch
ein an dem Ende der Welle angebrachtes Excentricum in Thätigkeit gesetzt.