Titel: | Neuerungen an Dampfmaschinen. |
Autor: | Freytag |
Fundstelle: | Band 286, Jahrgang 1892, S. 55 |
Download: | XML |
Neuerungen an Dampfmaschinen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 29 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Dampfmaschinen.
Eine mit zwei Hochdruckcylindern und zwischenliegendem Niederdruckcylinder arbeitende
Verbundmaschine von J. Rickie in Lahore, India, deren
Dampfvertheilung durch einen einzigen Kolbenschieber
geregelt wird, beschreibt Industries, 1891.
Textabbildung Bd. 286, S. 55Fig. 12.Verbundmaschine von Rickie. Die Hochdruckcylinder A und B (Fig. 12) liegen mit
dem zwischenliegenden Niederdruckcylinder C in ein und
derselben Geraden, und die in diesen Cylindern untergebrachten Kolben D, E und F sind auf einer
gemeinschaftlichen Stange befestigt. Die Kanäle H, I
führen von den inneren Enden der Hochdruckcylinder nach dem Schieberkasten J, in welchem sich der mit der Stange L verbundene Kolbenschieber K hin und her bewegt; der Dampf tritt durch die Oeffnungen M in diesen Kasten und entweicht aus demselben durch
das Rohr N. Der Niederdruckcylinder steht durch die
Kanäle O, P mit dem Schieberkasten, sowie durch die in
diese einmündenden Rohre Q, R mit den
Hochdruckcylindern in Verbindung. Der Kolbenschieber besitzt kreisförmige
Aussparungen, von denen, wie die Abbildung erkennen lässt, drei durch eine Anzahl
von Oeffnungen mit seinem Inneren communiciren, während die beiden anderen zur
Herstellung einer Verbindung des Ausströmrohres N mit
dem Niederdruckcylinder dienen. Die Wirkungsweise des Schiebers ist nach dem
Vorstehenden aus der Abbildung leicht erkennbar.
Eine Neuerung an Dampfmaschinen, in denen der frische Dampf zunächst auf der einen
Seite des in einem Cylinder befindlichen Kolbens, sodann zum Theil auf der anderen
Seite desselben Kolbens, zum Theil auf den Kolben eines zweiten Cylinders wirkt, ist
R. Mudgemarchant in London patentirt worden.
Wie die Industries vom 9. Januar 1891 S. 47 entnommene
Abbildung Fig. 13 erkennen lässt, ist A der mit Kolben B
versehene Hochdruckcylinder, dessen Inhalt durch den zur Kolbenstange D concentrischen Mantel C
bedeutend verringert ist. E ist das Dampfeinströmrohr,
welches mit dem Schieberkasten F in Verbindung steht;
in dem letzteren bewegt sich ein fester Kolbenschieber G gleichzeitig mit einem auf derselben Stange sitzenden verstellbaren
Speiseventil H, welches durch den aussen am
Schieberkasten liegenden Kanal I im Gleichgewicht
gehalten wird. Der Schieberkasten steht durch die Kanäle K, L mit dem Hochdruckcylinder und dieser ferner durch
zwei auf der entgegengesetzten Seite einmündende Kanäle P,
Q mit einem zweiten Schieberkasten M in
Verbindung, in welchem sich der Kolbenschieber N
bewegt; die in dem Schieberkasten M liegenden
Oeffnungen R bezieh. S
communiciren mit einem zweiten Cylinder bezieh. dem Condensator. Der durch das Rohr
E in den Schieberkasten F tretende Kesseldampf strömt durch den Kanal K, vorausgesetzt, dass derselbe in Verbindung mit E steht, nach dem unteren Ende des Cylinders A und veranlasst den Kolben B seinen
Aufwärtshub auszuführen; ist dann die Dampfzufuhr abgeschnitten, so strömt ein Theil
des im unteren Ende des Cylinders A befindlichen
Dampfes durch die Kanäle K und L nach dem anderen Cylinderende, so dass der Kolben B sich wieder abwärts bewegen kann, während der Rest
des Dampfes aus dem unteren Ende des Cylinders A durch
den Kanal P, den Schieberkasten M und die Oeffnung R in den zweiten Cylinder
entweicht. Bei einer bestimmten Lage des abwärts gehenden Kolbens B befindet sich der Kolbenschieber N in einer solchen Stellung, dass der bisher auf den
Kolben B wirkende Dampf durch den Kanal Q, den Schieberkasten M
und die Oeffnung S in den Condensator entweichen
kann.
Textabbildung Bd. 286, S. 55Fig. 13.Dampfmaschine von Mudgemarchant. Um bei Dreifach-Expansionsmaschinen, welche mit nur zwei, einem einfach
und einem doppelt wirkenden Cylinder arbeiten, die Dampfvertheilung mittels zweier
von einem einzigen Excenter bethätigten Schieber regeln
zu können, haben Urry und Farini in London nach
Mittheilungen in Industries 1891 die nachstehend
beschriebene Einrichtung getroffen.
Textabbildung Bd. 286, S. 55Fig. 14.Dreifach-Expansionsmaschine von Urry. Der einfach wirkende Hochdruckcylinder A
(Fig. 14) empfängt den Dampf direct vom Kessel
und wird durch einen einfachen Kolbenschieber B
gesteuert; der in diesem Cylinder wirksam gewesene Dampf geht durch das Rohr C, wenn sich der Schieber B nach dem vorderen
Ende G des anderen Cylinders D hin bewegt, und wirkt auf der einen Seite des Kolbens E. Der Cylinder D wird
durch einen doppelten Kolbenschieber gesteuert, und wenn der Dampf seine
Mitteldruckarbeit auf der Seite G dieses Cylinders
vollbracht hat, strömt er durch das Rohr H um den
Kolben I herum auf die andere Seite J des Kolbens, um sich hier nochmals Arbeit verrichtend
auszudehnen; von hier aus entweicht der Dampf entweder in die Atmosphäre oder in
einen Condensator. Die Kolben B, F und I der Schieber sind auf einer einzigen Stange
befestigt, welche in der gewöhnlichen Weise von einem Excenter bewegt wird, und die
Cylinder A und D sind
hinter einander angeordnet. Ein Trunkkolben K bildet
behufs Druckausgleichung die Fortsetzung des Kolbens E
in dem Cylinder D.
Die Umwandelung zweier einfacher zu einander geneigt liegender Dampfmaschinen mit
parallelen Kurbelwellen zu einer einzigen Maschine in der Anordnung sich kreuzender
Pleuelstangen, sowie einer Leerkurbel bestehend, welche mit den Kurbeln der
parallelen Wellen durch ein Kurbeldreieck verbunden ist, wurde Brüggemann und Friedeborn in Münden unter D. R. P. Nr.
51693 geschützt.
Textabbildung Bd. 286, S. 56Fig. 15.Vereinigung zweier zu einander geneigt liegender
Dampfmaschinen. Wie die dem Oesterreichisch-Ungarischen
Patentblatt entnommene Abbildung Fig. 15
erkennen lässt, ist die zu der einen Maschine gehörige Pleuelstange c1 aufgespalten und
bildet eine Gabel, in deren Zwischenraum sich die Pleuelstange c der anderen Maschine bewegt, und die auf den
parallelen Wellen b beider Maschinen sitzenden Kurbeln
d sind mittels des Dreieckes f unter einander, wie noch mit einer dritten Kurbel e so verbunden, dass sie sich gegenseitig über die
todten Punkte hinweghelfen.
Von der Stearns Manufacturing Company, Erie,
Nordamerika, wird nach den Iron Age entnommenen
Mittheilungen in Uhland's Technischer Rundschau, 1892
S. 151, eine wagerechte Dampfmaschine auf den Markt gebracht, deren principielle
Construction von A. Woodbury in New York herrührt, und
welche sich namentlich durch eine zweckmässige Entlastung der von einem
Schwungradregulator bethätigten Schieber auszeichnet. Die im Schieberkasten
untergebrachte, durch Rippen versteifte Entlastungsplatte B (Fig. 16
und 17) liegt nicht
direct auf den Rändern ii1 auf, welche den Schieber A seitlich
begrenzen, sondern es ist zwischen diesen Theilen ein gabelförmiges Stück C1 mit den beiden
gabelförmig verlaufenden Seitenstücken C eingeschaltet.
In Bezug auf Fig. 17
wird eine Bewegung dieses Stückes nach links die Platte B von dem Schieber abheben und umgekehrt eine Bewegung nach rechts die
Platte B auf den Schieber herabsenken. Die
Einstellung der Entlastungsplatte B durch die Stücke
C geschieht mittels zweier Schrauben. Ein freier
Raum K zwischen dem unteren Rande i des Schieberspiegels und dem Schieberkasten sorgt
dafür, dass der Dampf überall hinströmen kann und dass alle Theile eine
gleichmässige Temperatur annehmen. Die Schraube D,
welche von aussen mittels Handhebels E bethätigt wird,
hat den Zweck, die keilförmigen Seitenstücke C so zu
bewegen, dass die Entlastungsplatte von dem Schieberrücken abgehoben wird und ein
Klemmen des Schiebers beim Anhalten der Maschine in Folge Temperaturveränderungen
nicht eintreten kann; die Schraube f bildet hierbei die
Begrenzung der zulässigen Bewegung. Der Dampfeintritt in den Kanal H1 des Cylinders findet
nicht nur durch den von der äusseren Kante des Schiebers und des Kanals gebildeten
Spalt statt, sondern auch durch den ziemlich am Ende des Schiebers gelegenen Kanal,
welcher einerseits durch die Höhlung d2 in der Entlastungsplatte, andererseits durch
seitliche in der Länge des Schiebers verlaufende Kanäle b und b1 und
den am anderen Ende des Schiebers gelegenen Kanal a mit
dem Dampfraum des Schieberkastens in Verbindung steht. Auch der Dampfaustritt
erfolgt auf zwei Wegen, von denen der eine direct um den Steg herum in den
Auspuffstutzen J hineinführt, der andere sich durch den
Querkanal c des Schiebers, durch die Aushöhlung d der Platte B und von
hier aus durch denjenigen Kanal in den Stutzen J
hineinerstreckt, welcher durch das in die mittlere Schieberöffnung K1 hineinragende,
abgerundete Stück e gebildet wird.
Textabbildung Bd. 286, S. 56Dampfmaschine von Woodbury. Eine mit vier Cylindern arbeitende, schnellaufende Dampfmaschine von C. Capeyron in Bordeaux veranschaulichen die Industries vom 21. März 1890 entnommenen Abbildungen
Fig. 18 bis 20.
Es ist beim Entwurf dieser Maschine der geometrische Grundsatz benutzt worden, dass,
wenn ein Kreis A (Fig. 18) in einem
anderen Kreise F von doppeltem Halbmesser rollt, die
äussersten Punkte eines Durchmessers B C des kleineren
Kreises sich bei der Drehung desselben auf Durchmessern DE und GH des grösseren Kreises bewegen,
welche zu einander rechtwinkelig stehen; der Mittelpunkt I des inneren Kreises wird hierbei ebenfalls einen Kreis beschreiben,
dessen Halbmesser IL gleich dem Halbmesser des
Rollkreises ist. Wenn man nun den einen äussersten Punkt B eines Durchmessers des inneren Kreises mit den ungelenkigen
Pleuelstangen zweier gegenüberliegender Kolben und den anderen äussersten Punkt C desselben Durchmessers ebenfalls mit den
Pleuelstangen zweier anderer Kolben verbindet, deren Achsen rechtwinkelig zu
denjenigen der ersteren liegen, so lassen sich die geradlinig hin und her gehenden
Kolbenbewegungen in rotirende Bewegungen einer Kurbel umsetzen, deren Halbmesser IL gleich ist demjenigen BI des inneren Kreises A und deren Drehungsachse in den
Mittelpunkt des grösseren Kreises F fällt.
Textabbildung Bd. 286, S. 57Viercylindrige Dampfmaschine von Capeyron. Die hiernach construirte Maschine (Fig. 19 und 20) setzt sich aus vier
einfach wirkenden Cylindern zusammen, deren Achsen rechtwinkelig zu einander stehen
und welche in ein und derselben Ebene oder auch in zwei zu einander parallelen
Ebenen liegen können. Die Steuerung der Cylinder erfolgt durch gewöhnliche
Muschelschieber, welche von Excentern der Kurbelwelle aus bewegt werden (vgl. sogen.
Sternmaschine von Brotherhod, 1890 277 * 97).
Von C. A. Tower in Cleveland, Nordamerika, rührt die
eigenartige Construction der in den Abbildungen Fig. 21 und 22 ersichtlichen doppelt
wirkenden Dampfmaschine her.
Textabbildung Bd. 286, S. 57Doppelt wirkende Dampfmaschine von Tower. Die durch die Mitte eines Gehäuses A gehende
Welle B ist mit einer Kröpfung versehen und diese
direct mit dem Kolben C eines senkrechten Cylinders D verbunden, welcher sich auch in wagerechter Richtung
zwischen den Enden zweier am Gehäuse A angegossener
Cylinder E bewegen kann, deren Kolben F zu dem Zwecke durch Schrauben F1 mit dem Cylinder D verbunden sind. An den Längsseiten des Gehäuses A sind Kanäle angebracht, welche mit dem Einströmrohr
G bezieh. Ausströmrohr H in Verbindung stehen, und diese Kanäle sind mit dem Inneren der vier
Schiebergehäuse I, in denen sich mit je zwei Oeffnungen
versehene Rundschieber bewegen, derart verbunden, dass die letzteren je nach ihrer
Stellung entweder frischen Dampf aus dem auf der einen Seite des Gehäuses
liegenden Kanal durch ihre betreffende Oeffnung und den Kanal J in die Cylinder F, F und
D treten lassen, oder aber den Austritt des wirksam
gewesenen Dampfes durch denselben Kanal J und ihre dann
mit dem auf der anderen Seite des Gehäuses A liegenden
Ausströmkanal in Verbindung stehende zweite Oeffnung gestatten. Die Schieber I sind durch Stangen K mit
einem Bügel L verbunden, welcher über einem auf der
Kurbelwelle B befestigten Excenter liegt und von diesem
so bewegt wird, dass durch das Zusammenarbeiten der drei Cylinder die Kurbelwelle
B zu einer ununterbrochenen Drehbewegung veranlasst
wird.
Geo. C. Pyle in Indianapolis, Nordamerika, construirte
die in den Abbildungen Fig.
23 bis 25
ersichtliche, mit einer Dynamo direct verbundene schnellaufende Dampfmaschine, deren
Geschwindigkeit durch einen Centrifugalregulator in der unten näher bezeichneten
Weise beherrscht wird.
Textabbildung Bd. 286, S. 57Schnellaufende Dampfmaschine von Pyle. Wie Industries, 1891 S. 479 bezieh. Engineering vom 8. Mai 1891 mittheilen, besteht die
Maschine wie diejenige von Capeyron aus vier einfach
wirkenden Cylindern A, die von einem Gehäuse
umschlossen sind, welches auch die zur Führung der Kurbelwelle B dienenden Lager trägt. Der zwischen den beiden oberen
Cylindern verbleibende Raum ist durch eine Wand C
geschlossen und mit Oel angefüllt, welches bei D
eingegossen wird, während die beiden anderen Cylinder ringsum vom Abdampf umströmt
werden, der auch durch ein Rohr E in die Oelkammer
tritt und, indem er condensirt, ein Emporsteigen des Oeles in derselben bewirkt, so
dass dieses in das Rohr E treten und von hier
selbsthätig und ununterbrochen nach dem Kurbelzapfen F
gelangen kann. Der äussere Arm der Kurbel G ist auf dem
am äusseren Ende mit Gewinde versehenen Kurbelzapfen F
befestigt und über diesen greifen zwei Büchsen H und
I, von denen die eine aus einem Metall gefertigt
ist, welches keiner Schmierung bedarf; diese Vorsichtsmaassregel ist wegen der
Unzugänglichkeit und hohen Geschwindigkeit des Kurbelzapfens getroffen worden. Man
hat es bei dieser Maschine für wünschenswerth erachtet, drei Tragflächen anzuordnen,
welche dadurch gebildet sind, dass sich der Kurbelzapfen gegen die erste Büchse,
diese gegen die zweite Büchse und letztere erst gegen die ausgebohrten dicken Enden
der Kolbenstangen legt. Ein Ring J umschliesst die
Kolbenstangenenden und verhütet eine Verschiebung derselben. Der Schieber K (Fig. 25) ist von
kreisförmiger Gestalt und ein flacher ringförmiger Theil desselben legt sich direct
auf die Bodenfläche L des Schieberkastens und die
Kanalöffnungen; der durch diese letzteren strömende Dampf tritt bei M (Fig. 24)
in die Cylinder. Ein Liderungsring N bildet den Rücken
des Schiebers und legt sich gegen einen festen Ring O,
durch welchen eine Trennung der Einström- von der Ausströmkammer erreicht wird. In
den ringförmigen Raum um den Schieber herum zwischen L
und O strömt durch einen auf den Abbildungen nicht
ersichtlichen Kanal frischer Dampf, während der Abdampf aus dem Inneren des
ringförmigen Schiebers durch die Löcher eines Flansches P (Fig. 25)
in den Schieberkasten und von hier durch das Rohr R ins
Freie entweicht. Der Flansch P des Schiebers umfasst
einen ähnlichen Flansch Q, der excentrisch zur
Kurbelwelle B liegt und durch einen
Centrifugal-Federregulator bekannter Construction derart bethätigt wird, dass die
Füllung der Cylinder eine veränderliche wird.
Bei der schnell laufenden Verbundmaschine von Sleat und
Skelton in London bewegt sich die Schwungrad welle mit einer bedeutenden
Geschwindigkeit, ohne dass indess die Kolben der Hoch- und Niederdruckcylinder
entsprechende Bewegungen ausführen.
Wie durch die Industries vom 9. Januar 1891 S. 47
entnommenen Abbildungen Fig.
26 bis 28
erkennbar, sind die Niederdruckcylinder A auf der
Grundplatte B befestigt und durch die Mitte des
Gehäuses A geht eine Kurbelwelle C. In den Cylindern A
befinden sich Kolben D, die, wie auf den Abbildungen
Fig. 26 und 27 ersichtlich, durch
Stangen E mit dem Kurbelzapfen verbunden sind. Das
innere Ende der Welle C ist in einer Büchse I festgekeilt, welche mit dem Gehäuse der
Hochdruckcylinder H verschraubt ist und
gemeinschaftlich mit einer zweiten Büchse I1 zum Tragen desselben dient. Eine Kurbelwelle J geht auch durch das Gehäuse der Hochdruckcylinder H und zwar ist dieselbe in den Lagern K und L geführt. In den
mit Einströmkanälen O, sowie Ausströmkanälen PP1 versehenen
Hochdruckcylindern H bewegen sich Kolben M, welche durch Stangen N
mit dem zugehörigen Kurbelzapfen verbunden sind, und die Regelung der
Dampfvertheilung erfolgt bei allen Cylindern durch Schieber Q (Fig. 28),
welche durch Stangen R mit einem auf der Welle C bezieh. J befestigten
Excenter S verbunden sind.
Textabbildung Bd. 286, S. 58Schnellaufende Verbundmaschine von Sleat und Skelton. Der frische Dampf tritt, wie die auf den Abbildungen ersichtlichen Pfeile
angeben, durch die Büchse I1 zu den Hochdruckcylindern, durch die Kanäle P1 und Büchse I zu den Niederdruckcylindern und entweicht durch die Kanäle P in das Ausströmrohr T.
Es ist nach dem Obigen leicht begreiflich, dass die Welle J sich mit einer Geschwindigkeit gleich derjenigen, mit welcher die
Hochdruckcylinder H durch die Welle C veranlasst werden zu rotiren, vermehrt um diejenige,
mit welcher sie von den Hochdruckcylindern direct betrieben wird, bewegt.
Freytag.