Titel: | Field's Verbesserungen an Dampfmaschinen und Alarmpfeife für überhitzten Dampf. |
Fundstelle: | Band 186, Jahrgang 1867, Nr. XXXVII., S. 175 |
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XXXVII.
Field's Verbesserungen an Dampfmaschinen und Alarmpfeife für überhitzten
Dampf.
Aus dem Mechanics' Magazine, Juni 1867, S.
371.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Field's Verbesserungen an Dampfmaschinen.
Die im Nachstehenden beschriebenen Verbesserungen an Dampfmaschinen ließ sich Josua
Field, von der renommirten Firma Maudslay Söhne und Field zu
Lambeth, in der letzten Zeit patentiren.
Seine Erfindung besteht erstens in einer eigenthümlichen Lagerung des
Hochdruckcylinders bei Woolf'schen Dampfmaschinen,
wodurch eine beträchtliche Raumersparniß und namhafte Vereinfachungen in der
Construction der Maschine erzielt werden. Fig. 13 stellt einen zum
Theil im Durchschnitt gezeichneten Grundriß einer gekuppelten Dampfmaschine dar,
durch welchen dieser Theil der Erfindung veranschaulicht werden soll.
A, A sind die beiden großen oder Niederdruckcylinder der
Maschine und C, C die beiden Hochdruckcylinder; letztere
sind nicht, wie dieß seither gebräuchlich war, hinter den ersteren oder seitlich von
denselben angebracht, sondern in dem vorderen Deckel der ersteren gelagert und ragen
so weit in denselben hinein, als es wegen der Anbringung der Schieber und
Schieberkästen zulässig ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Kolben D des
großen Cylinders A so geformt, daß er sich, beim Gange
der Maschine, der durch das Hineinragen des kleinen Cylinders C in den großen Cylinder A entstandenen Form
des Kolbendeckels E genau anschließt, und so der
schädliche Raum im Cylinder möglichst vermieden wird. Die beiden Kolben D und E sind durch die Kolbenstange G, welche am hinteren Ende des Cylinders C durch eine Stopfbüchse H
dampfdicht abgeschlossen wird, direct mit einander verbunden. Die Uebertragung der
Kolbenbewegung auf die Kurbelwelle geschieht mittelst zweier an dem Kolben D befestigten Kolbenstangen B, die auf einen Kreuzkopf i wirken, von
welchem mittelst einer Treibstange K die Bewegung der
Kurbelwelle bewirkt wird.
Der zweite Theil der Erfindung besteht in einer Anordnung der Dampfmaschine, wodurch
sie befähigt ist mit großer Expansion zu arbeiten. Zu diesem Zwecke sind drei
Dampfcylinder A, B, C (Fig. 14) nebeneinander
angebracht, die auf eine vor denselben gelagerte dreikurbelige Welle wirken, deren
Kurbeln einen Winkel von 120º mit einander bilden. Der directe Dampf tritt
nur in einen dieser Cylinder, und zwar in den mittleren, wo die Zuströmung etwa nach
der Hälfte des Kolbenhubes abgeschlossen wird. Nachdem der Dampf bis zum Ende des
Kolbenhubes in diesem Cylinder expandirt hat, geht er durch entsprechende Schieber
G und Canäle E nach den
beiden anderen Cylindern, deren Kolben nur durch den expandirten Dampf bewegt
werden. Wenn es wünschenswerth erscheinen sollte, kann man dem mittleren Kolben B einen geringeren Hub geben als den beiden anderen A und C, wodurch die
Expansion des Dampfes in den letzteren noch erhöht werden kann.
Der dritte Theil der Erfindung betrifft einen Alarmapparat, um den nachtheiligen
Folgen vorzubeugen, welche entstehen, wenn überhitzter Dampf eine zu hohe Temperatur
annimmt.
Dieser Apparat besteht aus einer Dampfpfeife, welche mit einem in der Dampfröhre
angebrachten Pyrometer in directe Verbindung gesetzt wird und in dem Momente zur
Wirkung gelangt, wo der zur Maschine strömende überhitzte Dampf eine gewisse
Temperaturgrenze übersteigt. Durch diesen Pyrometer wird gleichzeitig eine
Drosselklappe ausgelöst, die den überhitzten Dampf absperrt und eine Röhre öffnet,
welche die Maschine mit gewöhnlichem Kesseldampf versieht.
Fig. 15 und
16 zeigen
den Apparat in seiner einfachsten Form.
A ist die Dampfpfeife, welche auf einem Rohre
aufgeschraubt ist, das in seiner Mitte einen Abstellhahn B trägt, an dessen Lilie ein Hebel C sitzt,
welcher vorn mit einem vorstehenden Stifte versehen ist, auf den der Winkelhebel D, D mit seinem ganzen Gewichte auffällt, wenn der
Apparat in Wirksamkeit gesetzt wird.
Der Winkelhebel D, D mit seinem Gewichte F wird durch einen Winkelhebel E, welcher durch den Pyrometer G in Bewegung
gesetzt werden kann, so lange in seiner Stellung erhalten, als der Dampf nicht die
gestattete Temperaturgrenze überschreitet.
Der Pyrometer G besteht aus einer Anzahl flacher Stäbe
von Eisen und Kupfer, welche durch irgend ein Verbindungsmittel aufeinander
befestigt und wie Fig. 15 und 17 zeigen, zu einem
System vereinigt sind. In Fig. 17 bezeichnet a das Kupfer und b das
Eisen. C ist die Stange, durch welche der Pyrometer mit
dem Signalapparate in Verbindung steht.
Beim Erwärmen der einzelnen Stäbe des Pyrometers durch den Dampf, werden in Folge der
ungleichen Ausdehnung der beiden Metalle die Stäbe gebogen, wodurch die an dem
untersten Stabe befestigte Stange C den Hebel E nach unten zieht und damit zugleich den Hebel D, welcher bisher auf den anderen Schenkel des
Winkelhebels E aufgelagert war, auslöst. Dieser Hebel
wirkt nun durch sein Gewicht auf den Stift an dem einen Ende des an der Lilie des
Hahnes B befindlichen Hebels C und öffnet den Hahn, wodurch die Pfeife A in
Thätigkeit gesetzt wird, welche fortdauert bis der Wärter den Hahn abstellt. Der
Apparat soll so regulirt werden, daß er auslöst, wenn der überhitzte Dampf die
Temperatur von 170º Celsius übersteigt.
Eine andere Form dieses Apparates ist in Fig. 18 dargestellt. Hier
ist der Pyrometer in einer langen Dampfröhre angebracht, und zugleich auch
versinnlicht wie mittelst der Drosselklappe der überhitzte Dampf abgesperrt und
gewöhnlicher Dampf zur Maschine geleitet wird.
A ist das Dampfrohr, welches sich an einem Ende in zwei
Röhren B und C verzweigt,
deren erstere direct mit dem Kessel in Verbindung steht, während die zweite C mit dem Theile des Kessels verbunden ist, in welchem
der Dampf überhitzt worden ist. D ist ein Träger,
welcher im Inneren der Röhre A befestigt ist und die
beiden Enden der Stangen E und F festhält; die Stange E ist aus Eisen, F aus Kupfer hergestellt. Die anderen Enden dieser
Stangen tragen einen Hebel G, an dessen freiem Ende p eine Stange J befestigt
ist, deren anderes Ende mit dem einen Arme des ebenfalls an dem Träger D befestigten Winkelhebels H
verbunden ist. Wenn die Stangen E und F nun erhitzt werden, so wird durch ihre ungleiche
Ausdehnung der Hebel G aus seiner Richtung gebracht und
durch die Verbindungsstange J der Winkelhebel H und mit diesem die Stange A so bewegt, daß der horizontale Arm des Auslösungshebels E' niedergezogen und dadurch (wie vorher beschrieben)
die Pfeife in Wirksamkeit versetzt wird.
Ein zweiter Auslösungshebel m dient dazu, die durch
punktirte Linien bezeichnete Drosselklappe K rechtzeitig
zur Wirkung zu bringen. Ein mit der Welle dieser Drosselklappe verbundener,
außerhalb der Röhre A liegender Hebel L wird durch den Auslösungshebel m, n in seiner Stellung, und dadurch die Röhre B durch
die Drosselklappe K abgeschlossen erhalten. Wenn nun die
Stange A durch die Wirkung der Hitze niedergezogen wird,
so wird sich der Hebel m, welcher um den Punkt i drehbar ist, senken, wodurch der andere Arm n dieses Hebels in die Höhe geht und der Hebel L seine Unterstützung verliert. Die Drosselklappe K wird darauf durch ihr eigenes Gewicht, sowie durch die
Wirkung des aus B zuströmenden Kesseldampfes
niederfallen und die Communication mit dem überhitzten Dampfe durch Abschluß der
Röhre C aufheben.