Titel: | Die Dampfmaschinen auf der Württemberger Elektricitäts- und Kunstgewerbeausstellung. |
Fundstelle: | Band 301, Jahrgang 1896, S. 221 |
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Die Dampfmaschinen auf der Württemberger
Elektricitäts- und Kunstgewerbeausstellung.
Mit Abbildungen.
Die Dampfmaschinen auf der Württemberger Elektricitäts- und
Kunstgewerbeausstellung.
Auf dem Gebiete des Dampfmaschinenbaues nimmt die württembergische Industrie eine
hervorragende Stellung ein, wie schon der vielfache Export über die engeren Grenzen
des Königreiches hinaus beweist. Die beiden Factoren, welche dies ermöglicht und
bewirkt haben, sind: wohldurchdachte Construction und sorgfältige Ausführung. Beides
war bei der erheblichen Preissteigerung, welche der Transport der Kohlen bis zur
ursprünglichen örtlichen Verbrauchsstelle verursachte, sowie insbesondere in
Rücksicht auf die Concurrenz mit den reichlich vorhandenen Wasserkräften des Landes,
wohl erklärlich; und diese Nothwendigkeit war die zwingende Veranlassung zu besonderer
Sorgfalt, bezüglich sparsamen Heizmaterialverbrauches, sowie sorgfältiger
Kesselconstructionen.
Die Erfolge der Ausstellung waren auch insofern erfreulich, als viele der
ausgestellten Maschinen den Vermerk „Verkauft“ tragen.
Durch die Grösse sowohl als auch durch die Grossartigkeit ihrer
Ausstellungsgegenstände zeichnet sich die Maschinenfabrik G.
Kuhn in Stuttgart-Berg aus, deren Maschinen hervorragende Leistungen der
württembergischen Industrie repräsentiren.
Textabbildung Bd. 301, S. 221
Fig. 1.Kuhn's Dreifachexpansionsmaschine.
Den ganzen Hintergrund der geräumigen Maschinenhalle einnehmend, fällt vor allen
Dingen die in Fig. 1 im Grundriss dargestellte
300pferdige Dreifachexpansionsdampfmaschine mit Condensationsvorrichtung, bei weitem
die grösste Maschine der Ausstellung, ins Auge. Diese Maschine läuft trotz des im
Verhältniss zu ihrer Grösse und ihrer Hubhöhe (920 mm) recht schnellen Ganges (90
Umdrehungen, also 165,6 m in der Minute) ganz unhörbar, ohne Stoss in den Cylindern,
ohne Schlagen der Ventile oder Erschütterung des Fussbodens. Die in vornehmen Formen
und eleganter Ausstattung gehaltene Maschine hat an Hoch- und Mitteldruckcylinder
zwangläufige Ventilsteuerung nach System Kuchenbecker
und am Niederdruckcylinder zwangläufige Hahn-(Corliss-)Steuerung. Sowohl die Mäntel
der drei Dampfcylinder als auch deren Deckel und die Mäntel der beiden zwischen
Hoch- und Mitteldruck-, bezieh. Mittel- und Niederdruckcylinder angeordneten
Zwischenbehälter (Receiver) sind mit Frischdampf geheizt, ferner haben die Cylinder
und Receiver noch eine Verkleidung aus Wärmeschutzmasse zum Schütze gegen
Wärmeausstrahlung erhalten. Ein Mantel aus polirtem Stahlblech mit Bändern aus
Profilstahl und blanken gusseisernen Deckelverkleidungen verleihen den Cylindern ein
gediegenes Aussehen. Wie schon erwähnt, ist der Hoch- und Mitteldruckcylinder der
Maschine mit Ventilsteuerung „System Kuchenbecker“ versehen, bei welcher sowohl Schluss als auch Oeffnung
zwangläufig geschieht; ein Hängenbleiben der Ventile und dadurch verursachte
Betriebsstörungen sind also ausgeschlossen. Auch gestattet diese Ventilsteuerung
eine vorzügliche Regulirung durch directen Einfluss des Regulators auf die Oeffnung
der Einlassventile.
Wenngleich wir die Kuchenbecker'sche Steuerung als
bekannt voraussetzen können, lassen wir doch die Beschreibung der Kuhn'schen Ausführung, wie Fig. 2 sie darstellt, folgen.
Die Welle c wird von der Schwungradwelle aus in der
durch den Pfeil angedeuteten Richtung umgedreht, und trägt ein bei g angreifendes Excenter, das die Coulisse f in schwingende Bewegung versetzt. Der Coulissenstein
l bewegt mittels der Stange i1 und zugleich mittels der um h drehbaren Stange i den
Punkt k und damit die Zugstange d des Einlassventils. Bei p greift die
Zugstange des Auslassventils an die Coulisse an. Die Doppelhebel b und b1 bewirken Anhub und Schluss der Ventile und zwar
der eine Arm b von c
angehoben, die Oeffnung, und der Arm b den Schluss
zwangläufig, wie aus der beistehenden Figur ersichtlich. Bei a findet die Einwirkung des Hebels auf die Ventilstange statt. Die
verschiedenen Füllungen werden durch die verschiedenen Lagen des vom Regulator
mittels der Stange m und dem Doppelhebel no bewegten Glitschers l
der Coulisse hervorgebracht. Der Anhub und der Schluss der Ventile findet rasch und
vollkommen zwangläufig statt.
Die Corliss-Hahnsteuerung des Niederdruckcylinders
zeichnen sich durch Einfachheit der Construction und Bedienung, sowie vorzügliches
Functioniren aus.
Die Maschine treibt mittels Seilübertragung eine Dynamomaschine der Elektricitäts-Actiengesellschaft vorm. Schuckert und
Comp., welche den Strom für die Beleuchtung des Schuckerthauses und den
Betrieb der in diesem befindlichen Maschinen liefert.
Der ruhige und gleichförmige Gang der Maschine setzt eine bis in die Einzelheiten
durchgeführte sorgfältige Construction und eine genaue Ausarbeitung voraus. Die Lagerbalken
ruhen in ihrer ganzen Länge auf dem Fundament auf und zeigen gefällige Formen.
Die Einspritzcondensation ist unter Flur angeordnet, die Luftpumpe kann mittels
Excenters von der Schwungradwelle aus betrieben werden. Die Condensation ist wegen
fehlenden Wassers abgestellt.
Das Einspritzwasser wird durch ein hinter dem Kesselhause aufgestelltes Gradirwerk,
Patent Zschokke, rückgekühlt und wieder verwendet. Zur
Wasserförderung auf dasselbe dient eine im Kesselhause aufgestellte, direct mit
einem Elektromotor gekuppelte, ebenfalls von G. Kuhn
stammende Kreiselpumpe. Ein zwischen Luftpumpe und Niederdruckcylinder
eingeschaltetes Doppelabsperrventil ermöglicht, die Condensation während des Ganges
abzustellen und mit directem Auspuff ins Freie zu arbeiten und umgekehrt. Für
unauffällige Ableitung der Condenswässer aus den Heizmänteln und Cylindern ist Sorge
getragen. Hoch- und Mitteldruckcylinder sind ausser den Condensationswasserhähnen
noch mit Sicherheitsventilen versehen.
Die Schmierung der Cylinder erfolgt durch selbsthätig wirkende Schmierpumpen, die der
Kurbelzapfen durch Centrifugalschmierung, die übrigen Theile werden durch stets
controlirbare Tropföler geschmiert. Geeignete Vorrichtungen zum Auffangen des
Abtropföles sind wo nöthig angebracht und der Form des Maschinenkörpers
angepasst.
Neben dieser Dampfmaschine ist auf der einen Seite eine stehende, auf der anderen
eine liegende kleinere Dampfmaschine aufgestellt, welche an Gediegenheit der grossen
Maschine gleichkommen und erstklassige Arbeit aufweisen.
Weiter befinden sich in der Maschinenhalle zwei Stück 40pferdige liegende
eincylindrige Dampfmaschinen, welche zum Antrieb von zwei Dynamomaschinen der Firma
C. und B. Fein in Stuttgart dienen. Diese Maschinen
zeichnen sich ebenfalls durch gleichmässigen und geräuschlosen Gang aus, die Form
der Lagerbalken gestattet, ohne Einschaltung von Zwischenelementen und ohne
Vergrösserung des schädlichen Raumes, einen directen Antrieb der Schieber durch
Excenter von der Kurbelwelle aus. Beide Dampfmaschinen sind mit
Präcisionsschiebersteuerung (Expansionsrund- und Flachgrundschieber) und mit auf den
Expansionsschieber wirkendem Regulator versehen; sie übertragen ihre Kraft mittels
Riemen direct vom Schwungrade auf die Dynamos und zwar machen sie 150 Umgänge in der
Minute.
Auf der südlichen Seite der Halle befindet sich eine weitere 60pferdige eincylindrige
Dampfmaschine gleicher Construction wie die vorstehend beschriebene, welche mittels
Riemens eine Drehstromdynamo von Siemens und Halske
antreibt.
Der für obengenannte Dampfmaschinen nöthige Dampf wird in zwei Flammrohrkesseln mit
rauchverzehrender Feuerung, System Kuhn, von 100 und 48
qm Heizfläche mit 8 at Arbeitsdruck erzeugt.
Diese in der Kesselschmiede von G. Kuhn gebauten Kessel
zeichnen sich besonders durch vortheilhafte Verdampfung, sowie rauchfreie
Verbrennung aus und haben sich durch diese Eigenschaften einen guten Ruf erworben
(vgl. 1891 279 2). Mit guter Zugänglichkeit aller Theile
verbinden dieselben leichte Bedienung und sorgfältige Ausführung.
So sind z.B. alle Kanten der zur Verarbeitung gelangten Bleche auf der Drehbank oder
Hobelmaschine bearbeitet, sämmtliche Nähte und Nieten sind von innen und aussen
verstemmt und jeder Stutzen angenietet, nicht geschraubt. Bezüglich der Verbreitung,
welche diese Kessel erlangt haben, macht der Fabrikant die Angabe, dass seit den 15
Jahren, in welchen solche Kessel gebaut werden, nicht weniger als 251 Stück mit
zusammen 15335 qm Heizfläche verkauft worden sind.
Textabbildung Bd. 301, S. 222
Fig. 2.Steuerung „System Kuchenbecker“.
Die Beschickung der schrägliegenden Roste erfolgt durch einen Einfülltrichter direct
von einem Kohlentransportwagen aus, welcher, etwa 400 k Kohlen fassend, ebenfalls
ein Erzeugniss von G. Kuhn ist und in bequemer Weise
durch die eigenthümliche Anordnung der Räder durch einen Mann transportirt werden
kann. Die Speisung der beiden Dampfkessel erfolgt durch zwei doppeltwirkende
Dampfspeisepumpen, welche ebenfalls von G. Kuhn
stammen. Das Speisewasser entnehmen dieselben einer Wasserreinigungsanlage System
Kuhn, in welcher dasselbe unter gleichzeitiger
Erwärmung durch Zusatz geeigneter Chemikalien von schädlichen Bestandtheilen
gereinigt wird.
Ein Beweis für die Güte der Kuhn'schen Erzeugnisse
ist der, dass bis jetzt die grosse 300pferdige, beide 40pferdigen Dampfmaschinen,
die 60pferdige sogar dreimal, sowie der kleinere Dampfkessel verkauft sind.
In unmittelbarer Nähe der grossen Kuhn'schen Maschine
befindet sich die ebenfalls musterhaft ausgeführte Dynamodampfmaschine (Fig. 3) der Esslinger
Maschinenfabrik. Die Maschine besteht in einer zweicylindrigen
Ventilmaschine von normal 110 effect. in Tandembauart und einer auf der
Achse derselben montirten Gleichstromdynamo für eine Normalleistung von 300 Ampère,
240 Volt.
Die Dampfmaschine hat 325 und 500 mm Cylinderbohrung, 600 mm Hub, macht 120
Umdrehungen in der Minute. Die Maschine ist bestimmt für das Elektricitätswerk in
Tuttlingen, wo schon zwei gleiche in Betrieb sind, – wird aber dort mit Condensation
arbeiten, während dieselbe in der Ausstellung wegen Wassermangels ohne Condensation
arbeiten muss.
Textabbildung Bd. 301, S. 223
Fig. 3.Tandemmaschine der Maschinenfabrik Esslingen.
Die ganze Bauart zeigt, dass die Maschine mit möglichster Rücksicht auf Dauerarbeit
gebaut ist, in allen Lageflächen ist sie sehr reichlich dimensionirt, alle Zapfen
sind hart und alle Schmiervorrichtungen während des Ganges bedienbar.
Die Ventilsteuerung ist zwangläufig nach Widmann (D. R.
P. Nr. 48833) gebaut und zeichnet sich vor den meisten anderen durch grosse
Einfachheit aus, indem Einlassventil und Auslassventil von einem Excenter gesteuert werden.
Die Rückwirkung auf dem Steinle'schen Regulator scheint
nach dem ruhigen Gang zu schliessen sehr unbedeutend zu sein.
Ein wesentlicher Vortheil der ganzen Dampfdynamo besteht jedenfalls darin, dass
dieselbe nur zwei Lager an der Kurbelwelle hat, wodurch nicht nur an Lagerreibung
wesentlich gespart wird, sondern auch eine grosse Unempfindlichkeit gegen
Ungenauigkeiten in Fundament und Montirung oder mit der Zeit entstandenen
Abnutzungen gesichert ist.
Diese Ersparniss an Reibung muss es auch ermöglichen, einen mechanischen
Nutzeffect von 90 Proc. zu erreichen, wie solchen schon die Prüfungscommission der
elektrischen Ausstellung in Frankfurt festgestellt hat, wo eine gleich grosse
Maschine aber in Compoundbauart und mit nur 100 Umdrehungen von derselben Firma
ausgestellt war. Für 1 effect. gibt die Maschine mindestens 600 Watt und
für 1 k Dampf von 8 at 75 Watt.
Die Tandembauart hat vor der Compoundbauart noch den Vorzug, dass nur eine
Geradführungsreibung und nur eine Kurbelzapfenreibung als Arbeitsverluste
auftreten.
Mitbestimmend für die Wahl dieser Bauart war auch der Umstand, dass der
Dynamoinductor in eintheiliger Bauart nöthigenfalls bei eventueller Beschädigung
einiger Wickelungen leichter reparirt oder ausgewechselt werden kann als bei der
Compoundbauart.
Die Vorzüge des Zusammenbauens sind im Uebrigen so unbestritten, dass die so häufige
Wahl abweichender Bauarten, wie seitliche Ankupplungen, sich nur erklären lässt aus
dem Umstände, dass die beiden Objecte, Dampfmaschine und Dynamo, meistens aus zwei
verschiedenen Fabriken stammen.
Die Ausstellung der Maschinenfabrik von Ulrich
Kohllöffel in Reutlingen umfasst:
Eine liegende Verbundmaschine (Fig. 4) mit 100 bis 150
und zwei liegende Eincylindermaschinen mit 16 und 30
Normalleistung. Die Maschinen, von welchen die grösste und kleinste täglich im
Betriebe sind, zeigen schöne Formgebung, gute Construction, präcise und tadellos
saubere Arbeit, sowie äusserst ruhigen Gang; es soll nicht unerwähnt bleiben, dass
letzterer namentlich auch bei grösster Beanspruchung der Maschinen zu beobachten
ist. Die Cylinder der Verbundmaschine von 375 mm und 560 mm Bohrung liegen neben
einander, die Kurbeln sind im Winkel gestellt.
Der Hub beträgt 650 mm und die mittlere Umdrehungszahl 80 in der Minute. Beide
Cylinder werden durch Doppelsitzventile gesteuert; die Einlassventile des Hochdruckcylinders
haben eine auslösende Klinkensteuerung einfachster Construction, welche von einem
Porterregulator (nicht Proell'schem Regulator, wie die
Figur zeigt) mit kurzem Hub beherrscht wird, während die Einlassventile des
Niederdruckcylinders, sowie die Auslassventile des Hoch- und Niederdruckcylinders
durch unrunde Scheiben gesteuert werden. Um Füllung und Compression den jeweiligen
Verhältnissen anpassen zu können, sind die unrunden Scheiben des
Niederdruckcylinders getheilt angeordnet.
Textabbildung Bd. 301, S. 224
Fig. 4.Verbundmaschine von Kohllöffel.
Die Luftpumpe wird gewöhnlich unter Maschinenflur gestellt und entweder vom
Kurbelzapfen des Niederdruckcylinders oder durch ein Excenter auf der Kurbelwelle
angetrieben. In der Ausstellung geht auch diese Maschine ohne Condensation.
Das Schwungrad ist als Seilrad ausgebildet und hat einen Durchmesser von 5 m, was
eine Seilgeschwindigkeit von rund 21 m in der Secunde ergibt, das Gewicht des Rades
beträgt rund 5000 k.
Sechs Stück Baumwollseile mit 40 mm Durchmesser von Felten
und Guilleaume in Köln übertragen die Leistung der Maschine auf eine
Niederspannungsgleichstromdynamo für 75 Kilo-Watt von der Elektricitäts-Actiengesellschaft vormals W. Lahmeyer und Co. in Frankfurt
a. Main, welche ihren Strom an das Hauptnetz der Ausstellung gibt.
Die beiden Eincylindermaschinen haben Präcisionsschiebersteuerung, System Rider, welche von kräftigen Porterregulatoren
beeinflusst werden. Die Dimensionen der 16pferdigen Maschine sind: 195 mm
Cylinderbohrung, 350 mm Hub, 140 Umdrehungen in der Minute; die der 30pferdigen
Maschine 250 mm Cylinderbohrung, 500 mm Hub und 110 minutliche Umdrehungen.
Cylinder und Cylinderdeckel der grösseren Maschine haben Dampfmäntel; die Schieber
sind getheilt, um möglichst kleine schädliche Räume zu erhalten. Auch diese
kleineren Maschinen sind mit allen Neuerungen der Technik versehen und zeichnen sich
durch solide und elegante Ausführung aus. Die kleinere der beiden Maschinen betreibt
durch Riemen eine Niederspannungsdrehstromdynamo mit einer Leistung von 13 Kilo-Watt
bei 110 Volt ebenfalls von der Elektricitäts-Actiengesellschaft vormals W. Lahmeyer und Co. in Frankfurt
a. M. geliefert, welche ihren Strom an zwei Drehstrommotoren abgibt, von welch
letzteren der eine durch eine elastische Kupplung direct mit einer Kohllöffel'schen Patentkunstwollreissmaschine und der
andere ebenso mit einer Baumwollabfallauflösmaschine verbunden sind.
Absatzgebiete für Dampfmaschinen und die erwähnten Kunstwollreissmaschinen sind
Deutschland, Schweiz, Oesterreich und Russland u.s.w. Auch mehrere Maschinen dieses
Fabrikanten tragen die Aufschrift „Verkauft“.
Die Maschinenfabrik von Eugen Klotz in Stuttgart stellte
eine liegende stationäre Dampfmaschine von 25 aus, die zum Betrieb einer
Dynamo von 110 Volt von Siemens und Halske dient. Der
Vertheilungsschieber wird von einem Zahnrädervorgelege getrieben, um der Vermeidung
des todten Raumes wegen den Schieber möglichst nahe an den Cylinder zu bringen.
Dieselbe Firma hat eine 6 liegende Maschine ausgestellt, deren stehender Kessel mit der
Maschine auf demselben Fundamente angebracht ist. Letzteres ist als Vorwärmer
ausgebildet, in welchem der abgehende Dampf das Speisewasser erwärmt. Der Kessel
enthält in der Feuerbüchse Quersiederöhren und ist gedrängt gebaut.
Eine Locomobile von 18 mit ausziehbarem liegenden Kessel, Ridersteuerung,
280 Umgängen, zeigt zweckmässige Einrichtungen.
Eine stehende Dampfmaschine mit hoher Kolbengeschwindigkeit, 18 , 200 mm
Cylinderdurchmesser, 200 mm Hub, 280 Umdrehungen, geht trotz ihrer hohen
Geschwindigkeit völlig stossfrei.
Im Maschinensaal des Landesgewerbemuseums hat dieselbe Firma eine Verbundmaschine von
50 mit 250 mm bezieh. 370 mm Cylinderdurchmesser und 370 mm Bohrung
aufgestellt, die mit 220 minutlichen Umdrehungen arbeitet. Der Hochdruckcylinder hat
Ridersteuerung, der Niederdruckcylinder ist mit Flachschieber ausgerüstet.