Titel: | Ueber Neuerungen an Kleindampfmaschinen. |
Fundstelle: | Band 259, Jahrgang 1886, S. 57 |
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Ueber Neuerungen an Kleindampfmaschinen.
(Patentklasse 14. Fortsetzung des Berichtes S. 1
d. Bd.)
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 1, 4. ff.
Ueber Neuerungen an Kleindampfmaschinen.
2) Vom Dampferzeuger getrennte
Maschinen: a) mit einem Cylinder.
Kleine schnell laufende Maschinen mit einem Cylinder, welche in der Grundform den
groſsen Maschinen mehr oder weniger gleichen, sind namentlich in Nordamerika viel
verbreitet. So findet sich im Scientific American, 1882
Bd. 47 * S. 246 eine von der Taylor Manufacturing
Company in Chambersburg, Pa., gebaute, unter dem Namen Tiger Stationary Engine eingeführte kleine liegende
Maschine dargestellt. Dieselbe hat eine Grundplatte und auſserdem einen kräftigen
Balken zwischen Cylinder und Kurbellager und ist mit gewöhnlichem Muschelschieber
und Pickering'schem Regulator versehen. – Eine von A. L. Ide in Springfield, 111., gebaute, als Ide-Engine eingeführte Maschine ist im Scientific American Supplement, 1884 * S. 6759
beschrieben. Dieselbe ruht mit dem sehr hohen Balken, an welchen der Cylinder frei
schwebend angebolzt ist, unmittelbar auf dem Unterbaue. Zur Steuerung dient ein
unter dem Cylinder befindlicher Kolbenschieber, zu dessen Bewegung eine von dem
Excenter in Schwingung versetzte Hilfswelle unter der Geradführung angebracht ist.
Der Regulator ist am Schwungrade angeordnet und bewirkt eine Quer Verschiebung des
Excenters. Besondere Sorgfalt ist auf die Schmierung aller sich reibenden Theile
verwendet.
Nach dem Techniker, 1883 * S. 209 ist in Fig. 1 Taf. 4 eine von D. N. Melvin entworfene und von J. Beggs und Comp. in New York gebaute stehende Maschine abgebildet,
welche gleich den Maschinen von Vallet (vgl. 1879 232 * 6) sowie von Lane und
Reynolds (vgl. 1885 255 * 411) als Woolf'sche Maschine mit einem
Cylinder aufzufassen ist. An den Kolben ist ein Rohr angegossen, welches
mittels Stopfbüchsenpackung abgedichtet ist. Die Pleuelstange greift an einen im
Kolben liegenden Zapfen J an, so daſs die ganze
Maschine sehr niedrig ausfällt. Mittels langer Schrauben M können die Lagerschalen des Zapfens J
nachgestellt werden. Welle und Kurbelzapfen sind aus Stahl, die Kurbelscheiben aus
Guſseisen, die Lagerfutter aus Babbits-Metall (vgl. 1880 236 347). Die Maschine soll etwa 230 Umdrehungen in der Minute machen.
Sehr leichte Maschinchen für Torpedoboote u. dgl. werden
von C. Ahrbecker und Sohn in London gebaut. Im Engineering, 1879 Bd. 28 * S. 264 ist eine solche
Maschine mit 63mm Cylinderdurchmesser und 76mm Hub beschrieben, welche sammt dem aus einem 23m langen
gewundenen Rohr bestehenden Dampferzeuger 20k,5 und ohne denselben
nur 9k,6 wiegt (vgl. Braby 1885 258 234). Dieselbe arbeitet mit
10at,5 Spannung, soll 500 Umdrehungen in der
Minute machen und dabei eine Leistung von 4e liefern. Eine nach
denselben Grundsätzen gebaute Compoundmaschine ist später unter den mehrcylindrigen
Maschinen besprochen.
Die Coalbrookdale Ironworks Company in Coalbrookdale,
Shropshire, baut einfach wirkende Maschinen nach dem
Entwürfe von Elwell und Parker, welche, unter der Bezeichnung „Electric“ eingeführt, hauptsächlich zum Betriebe der von derselben
Firma gebauten Dynamomaschinen bestimmt sind. Fig. 2 Taf. 4
veranschaulicht nach Iron, 1884 Bd. 24 * S. 374 die
Anordnung derselben. Wie daraus ersichtlich, stimmt diese Anordnung des einen
Cylinders in der Hauptsache mit der bei den bekannten Dreicylindermaschinen überein,
denen gegenüber sie sich jedoch durch die gröſsere Einfachheit auszeichnet.
Allerdings ist ja mit 3 Cylindern und drei um 120° verstellten Kurbeln ein
gleichmäſsigerer Antrieb und eine gleichmäſsigere Geschwindigkeit während jeder
Kurbeldrehung zu erreichen. Wenn aber eine Maschine, wie die in Rede stehende, 500
Umdrehungen in der Minute macht, so wird selbst bei mäſsig groſsem Schwungrade die
Gleichmäſsigkeit des Ganges während einer Umdrehung
kaum etwas zu wünschen übrig lassen. Der Cylinder ist, für sich gegossen, in den die
Welle tragenden Kasten eingesetzt und mit Stahlblech umkleidet. Zur Steuerung dient
ein aus drei Eingen zusammengesetzter Kolbenschieber ohne Liderung. Der Abdampf
tritt zunächst in den Kasten und entweicht aus diesem bei b. Der Cylinderdeckel trägt einerseits den Regulator mit wagerechter
Spindel, andererseits einen Kolbendrosselschieber, dessen Spindel unmittelbar mit
dem Regulator in Verbindung steht. Die Eintrittsöffnungen für den Dampf erscheinen
für so groſse Geschwindigkeiten etwas eng. Die Schmierung wird wie bei der Maschine
von Westinghouse (1882 246 *
349) u.a. in der Weise bewirkt, daſs der Kasten bis zu einer gewissen Höhe mit
Wasser und darauf schwimmender Oelschicht gefüllt wird, in welch letztere die Kurbel
bei jeder Umdrehung eintaucht, wodurch allerdings ein nicht unerheblicher Widerstand
hervorgerufen wird. Ein Theil des umhergespritzten Oeles gelangt durch die Höhlungen
a zu den Wellenlagern, welche nach auſsen durch je
eine halbe Stopfbüchse abgedichtet sind, und von diesen zurück in den Kasten. Das
Oel wird aus einem bei o auf das Dampfrohr
aufgeschraubten Schmierapparate in den Dampf eingeführt.
R. Holtz in Ovelgönne bei Ottensen (* Erl. D. R. P. Nr.
21023 vom 20. Juni 1882) hat die an sich nicht neue Anordnung einer stehenden doppelt wirkenden Maschine, welche in Fig. 3 und 4 Taf. 4
dargestellt ist, für Kleinmotoren verwendet. Die Kolbenstange geht durch den oberen
Cylinderdeckel und ist durch ein Querstück T mit zwei
Stangen F verbunden, welche am unteren Ende eine
Kurbelschleife tragen. Zur Steuerung dient hier ein auf die Kurbelwelle aufgekeilter
Scheibenhahn S, welcher in ein an das Gestell
angegossenes cylindrisches Gehäuse eingeschlossen ist. Der Dampf strömt in der
Richtung der Welle durch E
zu und, nachdem er im
Cylinder gewirkt hat, durch die Höhlung des Hahnes in das Ausströmrohr A.
Maschinen mit schwingendem Cylinder sind für
Kleindampfmotoren verschiedentlich benutzt. C. Jacobsen
in Stockholm (* D. R. P. Nr. 24450 vom 12. Mai 1883) hat eine Anordnung gewählt,
welche im Wesentlichen mit derjenigen der bekannten Schmid'schen Wassermotoren (vgl. 1875 215 * 15)
übereinstimmt; nur ist die Kurbelwelle und die Drehachse des Cylinders senkrecht
gestellt, so daſs die Maschine zum unmittelbaren Antriebe lothrechter Wellen
geeignet ist. Die Zapfenlager des Cylinders sind festgelegt und dafür ist das die
Zuström- und Abströmkanäle enthaltende Guſsstück, an dessen Hohlfläche der Cylinder
hin- und hergleitet, verschiebbar gemacht.
Bei der in Fig.
5 bis 7 Taf. 4 veranschaulichten schwingenden
Maschine von A. W. Harrison in Abergavenuy, England (*
D. R. P. Nr. 22070 vom 25. Juli 1882), dient ein in gewöhnlicher Weise durch ein
Excenter bewegter Schieber I zur Steuerung, welcher
zwischen einem feststehenden Kanalgehäuse A und dem
schwingenden Cylinder gleitet und dabei durch Knaggen L, welche auf A aufgeschraubt sind, geradlinig
geführt wird. Die Kanalmündungen auf den Dichtungsflächen, wie auch die
durchgehenden Kanäle im Schieber verlaufen concentrisch zur Drehachse des Cylinders.
Die beiden Einströmkanäle B und B1 in A sind
durch einen Längskanal mit einander vereinigt und treten durch die Schieberkanäle
J und J1 abwechselnd mit den Cylinderkanälen H und H1 in Verbindung. Dasselbe gilt von den
Ausströmkanälen C und C1, für welche im Schieber entweder schräg
durchgehende Kanäle, wie bei K1, oder einseitig erweiterte Kanäle, wie bei K, angeordnet sind. Die beiden kegelförmigen Drehzapfen
F des Cylinders laufen in Bronzebüchsen. Durch
Verschraubung derselben sowie mit Hilfe einer Stellschraube S kann eine genaue Einstellung des Cylinders erreicht werden, so daſs der
Schieber dicht, doch mit sehr geringer Reibung zwischen den Dichtungsflächen
gleitet. Zwischen Schieber und Zylinder findet eine aus der hin- und hergehenden und
der drehenden zusammengesetzte schleifende Bewegung statt, welche ein Dichtbleiben
an dieser Stelle begünstigt. Auf der anderen Seite des Schiebers ist ein
Einschleifen von Rillen nicht ausgeschlossen, doch bei genauer Einstellung des
Andruckes nicht zu befürchten.
Nach dem Engineer, 1884 Bd. 58 * S. 356 wird die
Maschine stehend mit unten liegender Kurbelwelle, der Cylinder zwischen zwei Böcken
hängend, angeordnet und erhält etwa halbe Füllungen. Dieselbe soll nach mehrjährigem
Betriebe bei 4at,2 Dampfspannung am Schieber noch
vollkommene Dichtung und kaum zu bemerkende Abnutzung gezeigt haben.
Die Maschine mit schwingendem Cylinder von Paul Schnitze in Berlin (* D. R. P. Nr. 18377 vom 15.
October 1881, vgl. 1882 245 * 279) soll sich für kleine Leistungen
bis zu 2e gut bewährt haben. Für gröſsere
Leistungen soll nach dem Zusatzpatente * Nr. 20026 vom 12. Mai 1882 die Anordnung in
der Weise umgekehrt werden, daſs der Cylinder festliegt, dagegen der früher
festliegende, den Drehzapfen bildende Körper mit den Dampfkanälen eine schwingende
Bewegung erhält und als Steuerhahn dient.
Bei einer Maschine von H. Tenting und F. Salomon in
Paris (* D. R. P. Nr. 28037 vom 14. Februar 1884 mit Zusatz * Nr. 31573 vom 18.
November 1884 und * Nr. 32563 vom 23. Januar 1885) wird die Steuerung durch den Kolben selbst bewirkt, indem derselbe auſser seiner
hin- und hergehenden Bewegung auch eine Schwingung um seine Längsachse ausführt.
Fig. 8 bis
11 Taf. 4
zeigen die neueste Anordnung. Die Welle geht quer durch den Cylinder hindurch,
welcher an dieser Stelle mit einer seitlichen rechteckigen Kammer versehen ist, um
der Kurbel genügend Raum zu gewähren. Der Kolben (vgl. Fig. 11) besteht aus zwei
cylindrischen, geliderten Theilen D, welche durch einen
Körper D1 von
ringausschnittförmigem Querschnitte (vgl. Fig. 9) verbunden sind.
Dieser Körper D1
enthält die Kanäle C und C1 für die Dampfeinströmung, welche in der
Längenmitte von der Oberfläche ausgehen und andererseits der eine in den Raum V, der andere in den Raum V1 führen. Ferner ist der Körper D1 mit einem langen
Schlitze versehen, in welchen ein auf der Welle befestigtes Excenter K (Fig. 9) eingreift; durch
letzteres erhält der ganze Kolbenkörper bei seiner geradlinigen Bewegung eine
geringe Drehung um seine Längsachse, wobei die Mündungen der Kanäle C und C1 abwechselnd den beiden Oeffnungen S und S1 im Cylinder gegenüber treten und dadurch der Dampf
abwechselnd den beiden Cylinderenden zugeführt wird. Die Dampfausströmung findet
allein durch die Oeffnungen a (Fig. 8) statt, welche von
den beiden Kolbenkörpern am Ende ihres Einwärtsganges frei gelegt werden. Die
Compression beginnt daher gleich nach der Bewegungseinkehrung, was sowohl bezüglich
der Dampfausnutzung, wie zur Vermeidung von Stöſsen sehr vortheilhaft ist. Zur
Uebertragung der Bewegung vom Kolben auf die Welle wurde ursprünglich eine
Kurbelschleife benutzt, welche jedoch jetzt durch eine Pleuelstange ersetzt ist.
Damit die letztere nicht zu kurz ausfalle, ist der Cylinder nach der einen Seite
hinreichend lang ausgeführt. Um die drehende Bewegung des Kolbens zu ermöglichen,
ist die Pleuelstange, wie in Fig. 11 dargestellt, an
einen mit dem Kolben verbundenen Kugelzapfen angehängt. – Das erste Zusatzpatent
betrifft auch eine Anordnung, bei welcher die beiden Kolbenkörper D verschiedene Durchmesser haben und eine
Dampfvertheilung nach Woolf'schem Systeme bewirkt
wird.
(Fortsetzung folgt.)