Titel: | Neuerungen an Dampfmaschinen. |
Fundstelle: | Band 298, Jahrgang 1895, S. 244 |
Download: | XML |
Neuerungen an Dampfmaschinen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 227 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Dampfmaschinen.
Eine Dampfmaschine mit Hahnsteuerung von J. T. Marshall und
R. Wigram in Leeds veranschaulichen die Engineering vom 12. October 1894 S. 506 entnommenen Abbildungen (Fig. 44 bis 47). Der Cylinder A (Fig. 44) ist an den
Enden durch Deckel a geschlossen, in denen je ein
Vertheilungsschieber B mit innen liegendem
Expansionsschieber C untergebracht ist; erstere werden
durch Spindeln bethätigt, die mit der Stange eines auf der Kurbelwelle befestigten
Excenters in Verbindung stehen. Die Spindeln der Expansionsschieber treten durch die
hohlen Spindeln der Vertheilungsschieber und tragen auf ihren aussen liegenden Enden
kleine Kurbeln e3 (Fig. 47), welche mit
einer Lenkstange e1
verbunden sind, deren gabelförmiges Ende ein Gleitstück e
trägt, welches in einer Coulisse F verstellbar
angeordnet ist. Auf dem Zapfen k der letzteren ist noch
eine Coulisse F befestigt, in welcher ein Stein f gleitet, der durch eine Stange g mit dem zweiten auf der Kurbelwelle befestigten
Expansionsexcenter in Verbindung steht.
Die Stangen e1 und g sind durch stellbare Stangen e2 und g1 mit den entgegengesetzten Armen eines Hebels H verbunden, dessen einer Arm ausserdem am Muff des
Centrifugalregulators I angeschlossen ist. Die beiden
Kurbeln der Vertheilungsschieber auf der entgegengesetzten Seite des Cylinders sind
ebenso wie diejenigen der Expansionsschieber durch eine Stange mit einander
verbunden.
Textabbildung Bd. 298, S. 245
Hahnsteuerung von Marshall und Wigram.
Steigt bei zunehmender Geschwindigkeit der Maschine der Regulatormuff, so bewegt sich
das Gleitstück e nach dem Zapfen K der Coulisse E hin,
während sich der Stein f in der Coulisse F von dem genannten Zapfen entfernt. Die beim Hin- und
Herschwingen der Coulisse F, sowie des Gleitstückes e zurückgelegten Wege werden in Folge dessen, ebenso
wie auch die Ausschlagwinkel der Expansionsschieber, immer kleiner, so dass letztere
den Dampfzutritt in den Cylinder früher als vordem abschneiden. Erreicht die
Geschwindigkeit der Maschine wieder ihren normalen Werth, so sinkt der
Regulatormuff; das Gleitstück e bewegt sich nach
abwärts, der Stein f nach aufwärts und die
Expansionsschieber schneiden die Dampfzufuhr entsprechend später ab.
Die Fig. 48 ersichtliche Abbildung einer stehenden
Verbundmaschine mit Pröll'schem. Einlassventil, deren
Dampfvertheilung nach Dörfel-Pröll (1891 280 * 229) mittels cylindrischer Schieber der
Corliss-Type bewirkt wird, ist dem Praktischen
Maschinenconstructeur vom 20. December 1894 entnommen.
Die Vertheilungsschieber c und d sind behufs bequemen Abfliessens von Condensationswasser nach
Mittheilungen im Engineering an den unteren Enden der
beiden über einander liegenden Dampfcylinder a und b angeordnet und werden durch ein gemeinschaftliches
Excenter gesteuert, deren nach den beiden Schiebern führende Verbindungsstangen
nahezu in einer geraden Linie liegen.
Der im Hochdruckcylinder a wirksam gewesene Dampf strömt
durch die Aushöhlung des Schiebers c, den Kanal e und das mittels Flanschen am oberen bezieh. unteren
Cylinder befestigte gusseiserne Rohr f in die Kammer
g des Niederdruckcylinders, um durch den nach Trick mit einem Durchlasskanal versehenen Schieber d vertheilt zu werden. Das vom Regulator
beeinflusste Pröll'sche Einlassventil ist über dem
Schieber c des Hochdruckcylinders angebracht und wird
von einem zweiten auf der Schwungradwelle sitzenden Excenter derart gesteuert, dass
es sich beim Anfange eines jeden Kolbenhubes hebt; das Schliessen des Ventils
erfolgt durch den direct darüber liegenden Regulator. Durch diese Anordnung ist
ermöglicht, dem Vertheilungsschieber nur eine verhältnissmässig kleine Ueberdeckung
zu geben, wie auch die schädlichen Räume erheblich zu verringern.
Textabbildung Bd. 298, S. 245
Fig. 48.Verbundmaschine nach Dörfel-Pröll.
Der Eintritt des Arbeitsdampfes in die Maschine erfolgt bei m, während der verbrauchte Dampf durch den Stutzen n entweicht. Der obere Deckel des Niederdruckcylinders ist behufs
Unterbringung der Metallstopfbüchse der zum Hochdruckcylinder gehörigen Kolbenstange
von ungewöhnlicher Höhe. Die Stopfbüchsenpackung besteht aus aufgeschnittenen Ringen
i von Weissmetall mit dreieckigem Querschnitt,
welche durch darüber liegende, ringförmig angeordnete Spiralfedern k aus Phosphorbronze in ihrer Lage gehalten werden. In
den Deckel o der Stopfbüchse eingeschraubte Stifte l sichern die Federn vor Verschiebung.
Eine derartige, zum Betreiben einer Sägemühle dienende Maschine zeigte die folgenden
Hauptabmessungen:
Durchmesser des Hochdruckcylinders
245 mm
„ „ Niederdruckcylinders
410 mm
Gemeinschaftlicher Kolbenhub
406 mm
Minutliche Umdrehungszahl
110
Textabbildung Bd. 298, S. 245
Dunlop's Dampfvertheilung.
J. Dunlop in Wigan verwendet zur Regelung der
Dampfvertheilung und Umsteuerung einer mit Corliss-Hähnen arbeitenden Dampfmaschine
eine Gooch'sche Coulisse, welche die Ein- und
Ausströmschieber unabhängig von einander bethätigt und durch Anordnung einer
einzigen Lenkstange verschiedene Füllungen in der Weise ermöglicht, dass die irgend
welchem Füllungsgrade entsprechende Vorausströmung und Compression des Dampfes viel
später eintritt, als bei einer gewöhnlichen Coulissensteuerung mit einfachem
Muffelschieber.
Wie die Engineering vom 8. März 1895 S. 328 entnommenen
Abbildungen (Fig. 49
und 50) erkennen
lassen, sind die aussen liegenden kleinen Kurbeln AA1 der beiden Einströmschieber mit einer dreiarmigen
Schwinge B verbunden, welche mittels der angreifenden
Lenkstange D von der Coulisse C aus hin und her bewegt wird, so dass wie gewöhnlich eine Regulirung
der Füllung und der Umdrehungsrichtung der Maschine möglich ist. Auf dem Drehzapfen
der Schwinge B ist noch ein doppelarmiger Hebel F gelagert, dessen einer entsprechend gestalteter Arm
durch Stangen GG1 mit
den Kurbeln EE1
(Ausströmschieber) verbunden ist, während am anderen Arme desselben eine Stange H angreift, die nach der Mitte der Coulisse C führt. Da die Bewegung des Mittelpunktes der Coulisse
C gleichzeitig mit der Kurbel erfolgt, während die
Bewegung der Lenkstange D derjenigen eines Excenters
gleicht, dessen Voreilwinkel sich mit der Lage dieser Stange ändert, so wird auch
die Bewegung der Enden des Hebels F an den Stellen, wo
er mit den Kurbeln EE1
verbunden ist, derjenigen eines Excenters entsprechen, dessen Voreilwinkel sich mit
der Lage der Stange D ändert. Dieser Winkel wird indess
kleiner sein, als derjenige des äquivalenten Excenters, und zwar für alle Stellungen
der Lenkstange D, ausgenommen für die mittlere Stellung
dieser Stange, für welche beide Bewegungen gleich ausfallen.
Textabbildung Bd. 298, S. 246
Fig. 51.Dampfmaschine von Wood und Macbeth.
Bei der mit dreifacher Expansion des Arbeitsdampfes arbeitenden Dampfmaschine von H. Wood und N. Macbeth in Bolton, Lancs., liegen, wie
die Engineering vom 28. December 1894 entnommene
Abbildung (Fig. 51) erkennen lässt, die drei Cylinder
a, b und c über der
Kurbelachse d, und zwar mit ihren Achsen in derselben
Ebene. Der mittlere Hochdruckcylinder a ist senkrecht
direct über der Kurbelwelle d aufgestellt, während
rechts und links von diesem der Mittel- und Niederdruckcylinder b bezieh. c derart geneigt
liegen, dass ihre verlängerten Achsen durch die Mitte der Kurbelwelle gehen. Die
Lenkstange e des mittleren Cylinders a ist mit dem Zapfen f der
Kurbel g in der gewöhnlichen Weise, die Lenkstange h bezieh. i der Cylinder
b c dagegen mittels Zapfen e2 mit dem entsprechend geformten Kopf der
Stange e gelenkig verbunden. Auf diese Weise wird die
Arbeit aller drei Cylinder auf den einzigen Zapfen f
der Kurbel g übertragen, welche letztere keine
Todtpunktlagen hat. Zur Steuerung dienen Corliss-Schieber k, doch können auch alle anderen Schieberconstructionen Verwendung
finden.
Textabbildung Bd. 298, S. 246
Fig. 52.Dampfcylinder von Rhodes und Metcalfe.
Ein wunderbarer Vorschlag zur Erwärmung der Wandungen von Dampfcylindern mittels
directer Heizflamme rührt von G. G. Rhodes und T.
Metcalfe in Bradford, England, her.
In dem Zwischenräume zwischen dem Cylinder A (Fig. 52) und dessen mit schlecht wärmeleitendem
Material bedecktem Mantel B liegen Gasbrenner C, welche den Brennstoff durch ein Rohr zugeführt
erhalten, während ein anderes, auf dem Rücken des Mantels angebrachtes Rohr B zum Abführen der Verbrennungsgase dient. In gleicher
Weise sind auch die Deckel von je einem Mantel E
umgeben und in die dadurch gebildeten Räume derselben Brenner F gesteckt, während zur Abführung der Verbrennungsgase
winkelig gebogene Rohre G dienen. Oeffnungen in den
Mänteln gestatten das Anzünden der Brenner.
3. Dampfmaschinen mit Ventilsteuerungen.
Textabbildung Bd. 298, S. 246
Ventilsteuerung von Decombe.
Eine elektromagnetisch beeinflusste Ventilsteuerung von A.
Decombe in Bordeaux und P. Lamena in Pauillac
veranschaulichen die Engineering, 1895 S. 426,
entnommenen Abbildungen (Fig.
53 und 54).
Wie auch Revue industrielle vom 30. Juni 1894 S. 253
berichtet, ist auf der Ventilspindel d (Fig. 53) jedes
Dampfeinlassventils ein Anker e befestigt, über welchem
sich ein am Gestell b aufgehängter Elektromagnet a befindet. An d greift
ferner der eine Arm eines am Gestell b drehbar
befestigten Doppelhebels an, dessen anderer Arm durch eine Stange an einen
Winkelhebel angeschlossen ist. Der freie Schenkel des letzteren trägt eine Rolle,
welche sich gegen den Umfang einer auf der Steuerwelle o aufgekeilten Steuerscheibe legt. Durch eine Spiralfeder f wird das Ventil c
beständig auf seinen Sitz niedergedrückt, während ein Luftbufferkolben g die Abwärtsbewegung verlangsamt.
Textabbildung Bd. 298, S. 246
Ventilsteuerung von Decombe.
Die Bewegungsorgane für die wie gewöhnlich an den unteren Enden des Cylinders
sitzenden Auslassventile zeigen eine ähnliche Ausführung und bestehen im
Wesentlichen aus einer Stange mit Druckrolle und einem Winkelhebel. Der Schluss des
Ventils erfolgt durch eine Feder.
Der Commutator besitzt folgende Einrichtung:
Von der Steuerwelle o wird mittels eines
Kegelräderpaares (Fig.
55) eine kurze, in einem Gestell kl gelagerte
Welle d angetrieben, welche gleiche Umdrehungen mit der
Kurbelwelle
macht. Durch einen Stellring wird Längsverschiebungen der Welle d vorgebeugt. Auf d ist
eine Kurbel e1
aufgesetzt mit einem gegen Federdruck hi verschiebbaren
Schieber b, welcher an seinem vorderen Ende eine
Contactrolle g trägt. Auf der Nabe der Kurbel e1, welche von d elektrisch isolirt ist, schleift eine mittels einer
isolirten Klemmschraube d1 an einer Klammer des Gestelles k befestigte
Feder r, welche als Stromzuleiter zu e und g dient. Die Rolle
g ist in beständiger Beruhrung mit zwei
halbkreisförmigen Metallblechen pp1, welche auf einer Elfenbeinscheibe b1 unter Belassung
eines isolirenden Zwischenraumes befestigt sind. Die Scheibe b1 ist mit einer Metallscheibe a verbunden, welche auf einer die Welle d lose umgebenden Büchse s
leicht drehbar aufgesteckt und mit der Nabe einer auf s
gleichfalls drehbaren Kurbel verbunden ist. An der Kurbel greift eine in ihrer Länge
verstellbare Stange an, deren anderes Ende an den Regulatorhebel angeschlossen ist
(Fig. 54). Auf der
Rückseite der Scheibe a befinden sich zwei isolirte
Klemmschrauben v und v1, welche mit den Platten p und p1 in
Verbindung stehen und von denen je eine Leitung nach den beiden Elektromagneten a der beiden Einlassventile führt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Ist das Einlassventil durch die Hebelverbindungen und einen an der Steuerscheibe
angebrachten Knaggen h1
(Fig. 53) gehoben,
so befindet sich zu gleicher Zeit die Contactrolle g
des Commutators an derjenigen Stelle, welche durch die Linie mn (Fig. 56)
bezeichnet wird. Der in d1 eintretende Strom geht sonach über e1, g, p und v nach dem vorderen Elektromagneten a und von dort zur Stromquelle zurück. In Folge dessen
wird Anker e von a
angezogen und das Ventil verharrt in seiner geöffneten Stellung, bis die Rolle g bei weiterer Drehung der Kurbel e1 an den isolirten
Zwischenraum p und p1 kommt, durch welchen der Strom in a unterbrochen wird. Der Anker e fällt somit und das Ventil schliesst sich unter der Einwirkung der Feder
f. Je nach der durch den Regulator beeinflussten
Stellung der Commutatorscheibe app1 erfolgt die Stromunterbrechung und somit auch der
Schluss des Ventils früher oder später.
Bei der auslösenden Steuerung für Ventildampfmaschinen von J.
Pichler in Nürnberg (D. R. P. Nr. 81992) wird, wie Fig. 57 ersichtlich, die Stange a durch eine
auf der Steuerwelle s befestigte unrunde Scheibe b in eine bestimmte oscillirende Bewegung versetzt. Die
Stange ist einerseits durch den Winkelhebel w vom
Festpunkte p aus, andererseits durch ein um den
Festpunkt m drehbares Hebelpaar gestützt. Im Punkt g des letzteren ist der Haken h mit zwei seitlichen cylindrischen Zapfen eingehängt; dieser nimmt bei
der Abwärtsbewegung mit seiner oberen vorstehenden Nase den doppelarmigen Hebel i mit und bewirkt damit das Oeffnen des
Einlassventils.
Im Punkte k des doppelarmigen Hebels i dreht sich der Hebel n,
an dessen oberen Zapfen o die mit dem Regulatormuffe in
Verbindung stehende Stange q angreift, während das
untere Ende desselben auf den Haken h drückt und diesen
bei genügender Abwärtsbewegung zum Loslassen des Hebels i veranlasst, so dass sich das Einlassventil unter Federdruck und
Luftbufferbremsung schliesst.
Je nach der Höhenlage der Stange q und des Zapfens o bezieh. des Regulatormuffes geschieht dieses
Loslassen früher oder später. Das Wiedereinschnappen des Hakens h erfolgt beim Aufwärtsgange der Stange a durch die Feder f
mittels eines seitlich vom Drehpunkte des Hakens angreifenden kurzen Druckstückes,
so dass das Ventil beim folgenden Abwärtsgange wieder geöffnet werden kann. Die
Feder f drückt den Haken h
beständig gegen den Hebel i und trägt ausserdem das
Gewicht des gesammten Steuerungsgestänges, wodurch der Kraftschluss zwischen der
treibenden Steuerscheibe b und der Rolle r im Winkelhebel w
hergestellt wird. Das Steuerungsgestänge bleibt demnach auch gespannt, während das
Einlassventil geschlossen ist, und zwar in demselben Sinne gespannt, wie beim
Oeffnen desselben, so dass in keinem Bolzen ein Druckwechsel und selbst nicht unter
Einwirkung des Gewichtes des Steuerungsgestänges eintreten kann.
Textabbildung Bd. 298, S. 247
Fig. 57.Auslösende Steuerung von Pichler.
Die Bewegung kann auch durch ein auf der Steuerwelle s
aufgekeiltes Excenter an Stelle einer unrunden Scheibe hervorgebracht werden.
Textabbildung Bd. 298, S. 247
Regulirvorrichtung von Pröll.
Bei der Regulirvorrichtung mit Achsenregulator von Dr. R.
Pröll in Dresden (1892 284 * 54) verstellt der
letztere zwei auf der Steuerwelle sitzende Excenter, von denen die Bewegung mittels
Stangen und Hebel auf die an den Enden des Cylinders sitzenden beiden Einlassventile
übertragen wird (D. R. P. Nr. 57034). Um nun einestheils die in den Laufflächen der
Excenterbügel auftretende Reibung zu vermindern, anderntheils auch bessere
Erhebungscurven zu erhalten, sind die Excenter, wie Fig. 58 und 59 ersichtlich (D. R. P.
Nr. 81498), durch Daumenscheiben D ersetzt, welche je mit der Hülse C ein Stück bilden; letztere ist auf einer mit dem
Regulatorgehäuse R zusammengegossenen excentrischen
Nabe N verdrehbar. Vor der Hülse C, deren Augen A, wie im
Hauptpatent dargestellt, durch Zugstangen mit den Schwungpendeln des auf der
Steuerwelle sitzenden Regulators verbunden sind, befindet sich eine auf der Welle
festgemachte Scheibe, auf welcher beigeschlossenem Ventile die Rolle V der nach den Ventilhebeln führenden Stange
gleitet.
Bei einer Drehung der Welle W in der Pfeilrichtung
schiebt der Daumen D die letztgenannte Stange nach oben
und bewirkt die Ventilerhebung. Die abfallende Curve a
des Daumens lässt die Rolle V bezieh. das Ventil wieder
in Ruhe gelangen. Bei einem Ausschlage der Schwungpendel des Regulators erfolgt eine
Verdrehung des Daumens D nach 2 bezieh. 3 und in Folge dessen ein früherer
oder späterer Schluss des Einlassorgans. Bei der Umdrehung verschwindet der Daumen
D mehr und mehr hinter der Scheibe S. In letztere ist an einer dem Beginne der
Ventilerhebung entsprechenden Stelle ein kleines Stahlstückchen B eingelassen, welches über die Peripherie der Scheibe
etwas hervorragt. Hierdurch wird erzielt, dass der im Moment der Ventilerhebung
auftretende grosse Druck durch ein starres Glied geht und keine Wirkung auf den
Daumen D bezieh. den Regulator hervorbringen kann. Die
Curven des Daumens D und des Stahlstückchens B sind Kreisbogen aus demselben Punkte m.
Die Länge des Stahlstückchens entspricht der gewünschten Minimalfüllung.
Ein Steuerungsgetriebe von H. Meyer in Bielefeld zur
Erzielung einer zwangläufigen, verschiedenen Füllungsgraden entsprechenden
Verstellung der Expansionsschieber bei Corliss-Hähnen veranschaulichen die
Abbildungen Fig. 60 und
61.
Textabbildung Bd. 298, S. 248
Steuerungsgetriebe von Meyer.
Der auf der Schieberspindel c drehbar gelagerte Hebel
a ist mit dem Excenter b fest verbunden, um welches der zweiarmige Hebel d schwingt; letzterer trägt an einem Ende ein Auge f, welches die mit dem Hebel e fest
verbundene Schieberspindel c mit dem Hebel d kuppelt. Durch die Zugstange h wird der Hebel a vom Regulator aus
verstellt, während der zweiarmige Hebel d seine
Bewegung durch die Zugstange g erhält. Die
Schieberspindel c ist mit dem Expansionsschieber i verbunden, feist der Grundschieber.
Wird der Hebel d mittels der Zugstange g in üblicher Weise durch Excenter oder Kurbel bewegt,
so dreht sich der Hebel d um den Mittelpunkt des
Excenters b. Durch eine Verstellung dieses Excenters
mittels des Regulators wird auch der Expansionsschieber i gegen den Grundschieber k verstellt,
während die Bewegung des Hebels d von der Zugstange g aus immer dieselbe bleibt. Der Verstellung des
Excenters b entsprechend, ändern sich die Füllungen im
Arbeitscylinder.
(Schluss folgt.)