Titel: | Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen. |
Fundstelle: | Band 307, Jahrgang 1898, S. 97 |
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Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 49 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Dampfmaschinen.
Rotirende Dampfmaschinen.
Die Compagnie générale des automobiles in Paris hat nach
Industries and Iron vom 15. April 1897 S. 228 vor
kurzem einen neuen rotirenden Dampfmotor in den Handel gebracht, dessen Construction
Fig. 33 und 34 erkennen lassen.
Textabbildung Bd. 307, S. 97
Rotirender Dampfmotor der Compagnie générale des automobiles.
Die drei Kolben a bewegen sich in einem gemeinsamen
Gehäuse b, welches nach aussen hin durch die Deckel c geschlossen und durch eingelegte Scheidewände f in drei einzelne Cylinder zerlegt ist. Die Achse i der Maschine ist durch beide Deckel c hindurchgeführt und durch Stopfbüchsen in ihnen
abgedichtet. Die Kolben sind durch mit Federn belastete Dichtungsringe gegen die
Zwischenwände f bezieh. die Cylinderdeckel c abgedichtet. Auf der Mitte des Gehäuses b sitzt ein Stutzen mit der Dampfeintrittsöffnung g und vor jedem Cylinder führt eine Oeffnung zum
gemeinsamen Dampfaustrittsstutzen k.
Die Verbindung des Dampfeintrittskanales g mit den drei
Cylindern findet durch die cylindrischen Räume m
hindurch statt. In diesen sind die kolbenartigen Körper e angeordnet, gegen welche und andererseits gegen die Kolben a sich mittels cylindrischer Flächen unter Abdichtung
drehbare Körper h legen. Eine Feder drückt e gegen h und h gegen a. Während sich
die Kolben a in den Cylindern abwälzen, führen die
Körper e und h eine auf
und ab gehende Bewegung aus, letzterer aber ausserdem eine schwingende Bewegung
um die Achse seiner cylindrischen Abdichtungsfläche gegen den Körper e. Diese schwingende Bewegung wird benutzt, um den
Dampf eintreten zu lassen bezieh. bei dem gewünschten Füllungsgrade wieder
abzusperren. Zu dem Zwecke ist h winkelförmig
ausgeschnitten und e mit einer entsprechenden
Durchbrechung versehen.
Die Anordnung mehrerer neben einander geschalteter Cylinder ermöglicht die
gegenseitige Versetzung der Kolben a um gleiche Winkel
– im vorliegenden Falle um je 120°. Dadurch wird eine Ausbalancirung der beweglichen
Maschinentheile erreicht, die bei den für hohe Geschwindigkeiten bestimmten
rotirenden Maschinen sehr wünschenswerth ist. Um die Ausbalancirung zu
vervollständigen, bilden die Kurbeln excentrische Scheiben, welche nicht nur die
geradlinige Durchbohrung der Achse behufs Oelzuführung gestatten, sondern auch auf
der Achse eine gleichmassige Massenvertheilung herbeiführen. Die Kolben a laufen auf den Excenterscheiben mittels Kugeln, die
zwischen zwei gehärteten Stahlringen angeordnet sind. Der eine Ring sitzt lose auf
der Excenterscheibe, damit er sich bei etwa vorkommenden kleinen Klemmungen im
Kugellager auf ihr drehen kann, der andere Ring ist mit Hilfe eines Kranzes von
Löchern in den Kolben eingeschraubt und kann mittels einer an dem letzteren
befindlichen Klinke genau eingestellt werden.
Ein derartiger Motor von 2 e soll weniger als
25 k Dampf in der Stunde gebrauchen.
American Machinist vom 4. November 1897 beschreibt S.
832 eine rotirende Dampfmaschine von Almond, die, wie
Fig. 35 ersichtlich, aus vier Cylindern a1b1c1d1 mit geschlossenen
inneren Enden besteht. Dieselben sind derart angeordnet, dass ihre Mittellinien den
Umfang eines Kreises von verhältnissmässig grossem Halbmesser tangiren. Die seitlich
liegende runde Schieberfläche hat vier Oeffnungen abcd
für Ein- und Austritt des Dampfes, von denen jede mit dem Raume unterhalb der in den
Cylindern gleitenden Trunkkolben in Verbindung kommt. Jeder Kolben ist mit einem
Gleitschuh gelenkig verbunden, dessen gekrümmte Fläche in beständiger Berührung mit
der Innenfläche der Gehäusewandung bleibt. Die überstehenden Enden der Gleitschuhe
führen sich zu dem Zwecke in ringförmigen Nuthen des Gehäuses und zugehörigen
Deckels. Die rotirenden Cylinder mit ihren Kolben und Schuhen sind die einzigen in
Bewegung befindlichen Theile der Maschine. Der Rotationsmittelpunkt fällt
selbstverständlich mit der Mitte des Gehäusecylinders nicht zusammen. Durch das beständige Anliegen der
Gleitschuhe an die Gehäusewandung werden die Kolben bei der in Richtung des Pfeiles
stattfindenden Drehbewegung der für gewöhnlich nur in dem einen Sinne umlaufenden
Maschine gezwungen, sich gemäss der excentrischen Lage der Welle hinsichtlich des
Umfanges der Gehäusewandung in den Cylindern hin und her zu bewegen. In Fig. 35 hat der Kolben a1 das innere Ende, der diesem
gegenüberliegende Kolben c1 das äussere Ende seines Hubes erreicht und der Cylinder beim Uebergange
aus der einen in die andere Stellung eine Vollfüllung Dampf erhalten, mit der er auf
die Welle eine treibende Wirkung ausübt. Dies findet für jeden einzelnen Cylinder
während der aufsteigenden Bewegung desselben innerhalb einer halben Umdrehung oder
dann statt, wenn sich die Gleitschuhe und äusseren Enden des betreffenden Kolbens
auf der linken Seite der Abbildung befinden.
Textabbildung Bd. 307, S. 98
Fig. 35.Rotirende Dampfmaschine von Almond.
Es ist ersichtlich, dass gegenüber der Arbeitsweise gewöhnlicher Dampfmaschinen die
Arbeit des Dampfes hier nicht durch die Kolben auf die Treibwelle übertragen wird.
Die Verbindung der Gleitschuhe mit den Kolben ist durch dampfdichte Gelenke bewirkt.
Auf der Gleitfläche jedes Kolbens ist eine kreisrunde Aussparung von der Grösse
eines Cylinderquerschnittes angebracht, die mittels eines der Länge nach durch den
Kolben geführten Kanales mit dem Cylinderinneren in steter Verbindung steht. Da die
Maschinen mit hohen Umlaufzahlen arbeiten, pressen die Kolben zufolge ihrer
bedeutenden Centrifugalkraft die Gleitschuhe stets mit genügender Entschiedenheit
und deshalb dampfdicht gegen die Gehäusewandung. Solange sich gespannter Dampf in
den Cylindern befindet, drückt übrigens auch dieser gegen die Kolben und bewirkt
ausserdem die Drehbewegung der Maschine. Die runde Schieberfläche des
Cylindergehäuses wird mit der entsprechenden Gleitfläche des Maschinengestelles
nicht fest verbunden, sondern durch Dampfdruck auf derselben gehalten. Zu dem Zwecke
ist auf dem hinteren Ende der mit den darauf befestigten Theilen in der
Längsrichtung etwas beweglichen Treibwelle eine in einem cylindrischen Gehäuse
dampfdicht gelagerte Scheibe befestigt, auf deren äussere Fläche der Dampf drückend
wirkt und damit die Schieberfläche des rotirenden Gehäuses gegen die Gleitfläche des
Maschinengestelles presst. Letztere hat zwei gekrümmte Oeffnungen l und f für den aus- und
einströmenden Dampf, deren Längen die Dauer der bezüglichen Perioden bestimmen. In
der Regel erhalten die Oeffnungen solche Abmessungen, dass die Dampfzuführung bei
zwei Drittel des Kolbenhubes abgeschnitten wird, die Ausströmung dagegen nahezu
während des ganzen Einwärts- oder Rückhubes des Kolbens stattfindet. Fig. 35 zeigt die Oeffnung a des Cylinders 04 in einer Lage, in der die Einströmung des Dampfes eben
beginnt. Die zum Cylinder b1 gehörige Oeffnung b lässt den Auspuffdampf
ungehindert entweichen, die Oeffnung c beginnt sich für
den ausströmenden Dampf des Cylinders c1 zu öffnen, während der Arbeitsdampf durch d voll in den Cylinder d1 einströmt.
Das als Riemenscheibe ausgebildete Schwungrad der Maschine trägt auf jeder Seite
einer durch die Mitte desselben gelegten Ebene eine lange Nabe, von denen diejenige
auf der inneren Seite des Schwungrades sich in einem langen Lager des Gehäusedeckels
führt. Da der Riemenzug jetzt von dem letzteren aufgenommen wird, entfallen
einseitige Abnutzungen der Treibwelle, auf der die Riemenscheibe mittels der
äusseren Nabe festgekeilt ist. Da das Cylindergehäuse keinen gespannten Dampf
enthält, kann solcher auch nicht auf das Lager einwirken. Auf die Schmierung der
bewegten Theile der Maschine ist grosse Sorgfalt verwendet.
Die Berechnung der von der Maschine entwickelten Leistung hat in gleicher Weise wie
bei den Dampfmaschinen mit hin und her gehenden Kolben zu geschehen. Im vorliegenden
Falle sind vier einfach wirkende Cylinder von 100 mm Durchmesser und 75 mm Hub
angeordnet, von denen jeder während einer Umdrehung nur einmal Arbeit verrichtet.
Bei einem verfügbaren Dampfdruck von 5,62 at, einer Füllung von zwei Drittel des
Kolbenhubes, entsprechend einem mittleren effectiven Dampfdruck von 5,19 at, und 400
minutlichen Umdrehungen beträgt die indicirte Leistung der Maschine:
\frac{10^2\,.\,0,7854\,.\,5,10\,.\,400\,.\,0,3}{30\,.\,75\,.\,2}=10,68i.
Textabbildung Bd. 307, S. 98
Rotirende Dampfmaschine von Storz.
Die rotirende Dampfmaschine von C. A. Guido Storz in
Frankfurt a. M. (D. R. P. Nr. 91153) besteht, wie Fig. 36 und 37 erkennen lassen, aus
einem Gehäusering a, dem Kolben b, den beiden Schiebern c, den
Schieberkreuzköpfen dd1 mit
Nachstellschrauben c1,
dem Schiebergestänge e und den Zu- und Ableitungen gg1. Damit die Maschine
in jeder Kolben- und Schieberstellung angeht, ist der Kolben b mit einer ungeraden Anzahl, in der Regel drei Aussparungen versehen, die
so gestaltet sind, dass alle durch die Mittelachse des Kolbens gelegten Strahlen
gleiche Länge haben; ferner ist der Kolben mit zwei einander symmetrisch
gegenüberliegend angeordneten Schiebern, sowie mit doppelten Ab- und Zuleitungen für
den Dampf in Verbindung gebracht. Um den Schluss der Kolbenschieber zu
bewerkstelligen, sind dieselben durch das Gestänge e
mit einander in Verbindung; sie können aber auch mittels Dampf-, Wasser- oder
Luftdruckes unter Zuhilfenahme eines Differentialdruckkolbens, bei kleineren Motoren
durch Federdruck niedergehalten werden. Behufs Abdichtung der Kolben- und
Schieberbreitseiten werden die Deckelplatten der letzteren gleichzeitig mit dem
Gehäusering aufgeschliffen und festgeschraubt. Die Abdichtung der Schieber nach
aussen erfolgt durch Packungen h, die durch
Stellschrauben i angepresst werden, während die
Antriebswelle k einer Abdichtung nicht unbedingt
bedarf.
Lässt man Dampf in die beiden Zuleitungen g strömen, so
gelangt der Kolben b in drehende Bewegung. Da aber bei
der getroffenen Anordnung des Kolbens und der Schieber die Summe der sich
abwechselnd vergrössernden und verkleinernden Kolben- und Schieberquerschnitte in
jeder Stellung derselben die gleiche bleibt und der Dampf hierbei ebenfalls in
ununterbrochener Abwechselung zu wirken vermag, wird der Kolben nicht nur in jeder
Kolben- oder Schieberstellung angehen, sondern auch eine gleichmässige
Arbeitsleistung hervorbringen. Soll die Maschine vor- und rückwärts laufen, so hat
man die Ab- und Zuleitungen in doppelter Anzahl, d.h. auf beiden Deckelseiten
anzubringen (Fig. 38
und 39) und mit
entsprechenden Abstellventilen zu versehen.
Um die der Abnutzung unterworfenen Kolben- und Schiebertheile stets und leicht
erneuern zu können, wird der Umfang des Kolbens mit durch Schrauben b2
Fig. 36, oder Keile
nachstellbaren, mehr oder weniger federnden Kolbenbacken b1 versehen. Um den Dampfverbrauch
ökonomisch zu gestalten, kann man mehrere auf einer gemeinschaftlichen oder auf von
einander getrennten Antriebswellen arbeitenden, mit verschiedenen
Kolbenquerschnitten oder Durchmessern ausgestattete derartige Maschinen in
Verbindung bringen; auch kann bei Einzelmaschinen die Füllung durch eine
anzubringende Expansionsschiebersteuerung regulirt werden, ebenso der Gang dieser
Maschinen mittels eines sich daran anschliessenden Regulators.
Die Maschine lässt sich auch als Verbundmaschine construiren; sie wird zu dem Zwecke
mit einem Kanal versehen, durch welchen der Dampf, nachdem er auf der ersten
Kolbenseite gewirkt hat, nach der zweiten Seite des Kolbens überströmt, und zwar
zweckmässig in dem Augenblicke, wo diese Seite annähernd halbe Füllung und die
grösste Druckfläche darbietet, während der Abschluss der Hauptdampfleitung mit Hilfe
des kreisenden Kolbens, welcher die Verbindung zwischen dieser und dem vorgenannten
Kanal stets selbsthätig wieder unterbricht, herbeigeführt wird.
Eine Steuerung für rotirende Dampfmaschinen, bei welcher ein schnelles Oeffnen des
Dampfeinlasskanales stattfindet, nachdem der Kolben erst einen kurzen Weg
zurückgelegt hat, in Folge dessen der schädliche Raum auf ein Minimum beschränkt
wird, erhielt M. Friedländer in Berlin unter Nr. 90076
im Deutschen Reiche patentirt.
Textabbildung Bd. 307, S. 99
Rotirende Dampfmaschine von Friedländer.
In den auf der Spindel des Dampfeinlasshahnes h (Fig. 40) befestigten,
mit einer entsprechend kreisförmig gebogenen Fläche auf der Nabe des Hebels n (Fig. 41) gleitenden und
an seinem oberen, dem letzteren zugewendeten Ende curvenförmig gestalteten Hebel m ist seitlich ein in dem Schlitz b1 desselben
verstellbarer Gleitzahn b eingesetzt, durch dessen
Verschiebung sich die Hubhöhe des Hebels m und damit
der Füllungsgrad des Dampfcylinders c verändern bezieh.
reguliren lässt. Der Hebel n ist mit der Kolbenwelle
k1 fest verbunden
und dient zur Bethätigung der Steuerung: er ist zu dem Zwecke an der dem Hebel m zugekehrten Gleitseite ellipsenförmig ausgebildet,
während die gegenüberliegende Seite eine zum entsprechenden Wellenhalbmesser
parallele Gerade bildet. Am unteren Ende des Hebels n
ist seitlich ein besonders geformter Zahn a angebracht,
auf dem der Zahn b des Hebels m gleitet. Beginnt der Kolben k seine
Vorwärtsbewegung, so wird der Hebel n aus der Stellung
I in diejenige II
gedreht; indem er hierbei mit seiner ellipsenartig ausgebildeten Seite auf der Curve
des Hebels m läuft, dreht er den letzteren, so dass der
Dampfeinlasskanal e in Folge Bewegung des Hahnes h geöffnet wird. Geht der Hebel n aus der Stellung II in diejenige III über, so stösst der Zapfen a desselben gegen den Gleitzahn b des Hebels
m und ertheilt dem letzteren eine beschleunigte
Bewegung, in Folge dessen der Einströmkanal e durch den
Hahn h schnell und ganz geöffnet wird, während der
Kolben k erst einen kurzen Weg zurückgelegt hat, der
schädliche Raum also nur ganz gering ist. Der Einströmkanal e wird dann so lange offen gehalten, bis der Cylinder die gewünschte
Füllung erhalten hat. Hierauf erfolgt, indem der Zapfen a von dem Zahn b abgleitet, das plötzliche
Schliessen des Kanales unter Einwirkung einer Feder. Der Hebel n
kehrt in seine Anfangsstellung zurück und das Spiel beginnt von Neuem.
Die rotirende Dampfmaschine von St. Prrybytke in Krakau
besteht, wie Fig. 42
und 43 erkennen lassen,
im Wesentlichen aus einem cylindrischen Gehäuse a, der
in diesem excentrisch gelagerten Trommel b mit Welle
g und dem in der Trommel b geführten Kolben c. Der Dampf strömt durch
den Hahnschieber d in das Gehäuse und bringt, indem er
auf den Kolben c drückend wirkt, eine Drehbewegung des
letzteren mitsammt der Trommel b hervor. Die seitliche
Abdichtung des Kolbens und der Trommel geschieht durch Deckel l, die mit ihren am Umfange angeordneten Packungsringen
f durch Schrauben k
gegen entsprechende Arbeitsleisten des Gehäuses leicht angepresst werden. Die
Packungsringe dienen auch zur Führung des Kolbens c,
indem derselbe in dem Schlitze seines abgerundeten Endes eine gekröpfte Welle h aufnimmt, deren Zapfen in den Ringen gelagert sind.
Die Feder i dient zum Anpressen des abgerundeten
Kolbenendes gegen die innere Fläche der Gehäusewandung und bewirkt das dampfdichte
Anliegen des ersteren.
Textabbildung Bd. 307, S. 100
Rotirende Dampfmaschine von Prrybytke.
Die Bethätigung des Hahnschiebers d erfolgt von den
Führungsringen aus. Je nachdem der eine oder der andere dieser Ringe das Schliessen
und Oeffnen des Schiebers bewirkt, kann die Maschine mit ganzer oder halber Füllung
arbeiten.
Eine derartige, mit 500 minutlichen Umdrehungen laufende Maschine von 140 mm
Durchmesser des cylindrischen Gehäuses und 40 mm Breite der Dichtungsflächen der
Führungsringe f ergab bei 5 at effectiver Dampfspannung
und voller Füllung eine Leistung von 3,45 i.
Der Dampfverbrauch stellte sich auf 14,5 k für 1 i und Stunde. Die lichte Weite des cylindrischen Gehäuses betrug 60, der
Durchmesser der Trommel 80 mm.
Engineering vom 15. November 1895 bringt Abbildungen und
Beschreibung einer rotirenden Dampfmaschine von B.
Vilmos in Debreczin (Ungarn). Der Kolben besteht, wie Fig. 44 bis 47 ersichtlich, aus drei
Scheiben aa1a2, die fest mit
einander verbunden auf der durch die Mitte des Cylinders c tretenden Treibwelle b sitzen. Der Cylinder
c ruht auf dem Maschinengestell d. Durch die genannten Scheiben ist parallel zur Welle
b ein Bolzen e
geführt, auf welchem die Schaufel f drehbar befestigt
ist. Dieselbe ist derart gekrümmt, dass sie im geschlossenen Zustande in einem
entsprechenden Ausschnitt q auf dem Umfange des Kolbens
Platz findet. Die mittlere Scheibe a1 hat einen vom Umfange nach innen geführten
Ausschnitt g1, der
mit einer Oeffnung g der Scheibe in Verbindung steht.
Auch die beiden äusseren Scheiben a und a2 sind mit Oeffnungen
g2, entsprechend
der Oeffnung g in der mittleren Scheibe, versehen,
deren Entfernung von Mitte Treibwelle dem mittleren Halbmesser der Kreisnuthen h (Fig. 46) auf en
Innenflächen der Cylinderdeckel entspricht. Die Nuthen, deren Länge etwa ein Drittel
des ganzen Kolbenumfanges ausmacht, stehen an dem einen Ende mit der Leitung h1 für den
Einströmdampf in Verbindung. Angenommen, der Kolben hat eine Lage, in der die
Oeffnungen g2 mit den
Nuthen h communiciren, so strömt der Dampf, nachdem die
Leitung h1 geöffnet, in
die Nuthen, von hier durch die Oeffnungen g2g, sowie den
Ausschnitt g1 auf den
Rücken der Schaufel f und bringt, diese an den Umfang
des Cylinders drückend, eine Drehbewegung des Kolbens in der Fig. 44 und 45 ersichtlichen
Pfeilrichtung hervor. Sobald die Oeffnungen g2 bei ihrer Drehbewegung die Nuthen h überschritten haben, hört die weitere Dampfzuführung
auf und es beginnt die Expansion des Arbeitsdampfes. Da hierbei der Kolben seine
Bewegung fortsetzt, kommt das äussere Ende der Schaufel f mit einem in passender Lage angeordneten Vorsprung i in Berührung und zufolge der ansteigenden Fläche i1 desselben erstere
schliesslich auf den Umfang des Kolbens zu liegen.
Textabbildung Bd. 307, S. 100
Rotirende Dampfmaschine von Vilmos.
Die nach einer Cykloide gekrümmte Fläche i1 des Vorsprunges geht von der Innenfläche des
Cylinders aus und steigt bis zu einem Punkte x, der in
dampfdichter Berührung mit dem Kolben steht, während die Fläche i2 des Vorsprunges eine
gleichmässig nach hinten abfallende Curve bildet, die in die innere Umfläche des
Cylinders übergeht. Noch ehe das innere Ende der Schaufel f den Punkt x passirt hat, ist der Kanal l freigelegt, so dass der im Cylinder wirksam gewesene
Dampf durch diesen, sowie durch Oeffnungen l1 (Fig. 44) der Scheiben
aa2 in ringförmige
Nuthen l2 (Fig. 46) der
Cylinderdeckel, aus diesen durch Rohre m ins Freie
entweichen kann. Hat das äussere Ende der Schaufel f
den Punkt x des Vorsprunges überschritten, so ist die
Verbindung mit dem Arbeitsdampfe durch die Oeffnungen g2, Nuthen g
und Dampfleitung h1
wieder hergestellt und dieser kann von Neuem auf die Schaufel wirken, was in der
Weise geschieht, dass er dieselbe zunächst von der gekrümmten Fläche i2 nach dem inneren
Umfange des Cylinders hin bewegt, um sodann, wie vordem, mit voller Kraft die
Schaufel zu treffen. Die Nase k der letzteren kommt
hierbei gegen einen entsprechenden Anschlag des Kolbens zu liegen, wodurch eine
Weiterdrehung der Schaufel als zur dampfdichten Berührung mit den Cylinderwandungen
nöthig, vermieden wird. Fig.
47 zeigt die Anordnung von drei Schaufeln f,
die sich abwechselnd gegen zwei Vorsprünge i des
Cylinders legen.
F. Voigt und C. L. P. Fleck
Söhne in Berlin schlagen vor, bei den zur Klasse der rotirenden Motoren
gehörigen sogen. Dampfturbinen das Treibmittel nicht direct auf das Turbinenrad,
sondern auf eine in der Maschine umlaufende Flüssigkeitsmenge wirken zu lassen,
welche die ihr mitgetheilte lebendige Kraft an die Schaufeln abgibt (D. R. P. Nr.
89634).
Das Eigenartige der Maschine gegenüber anderen Dampfturbinen mit umlaufender
Flüssigkeit (vgl. 1896 300 * 194) ist darin zu erblicken,
dass das Turbinenrad und die in sich geschlossene Bahn für die Flüssigkeit
excentrisch zu einander liegen und sich nur an ihrem Umfange auf einer
verhältnissmässig kurzen Strecke derart berühren, dass die Flüssigkeit die
Turbinenschaufeln tangential beaufschlagt.
Das Turbinenrad ist zu dem Zwecke excentrisch in einen ringförmigen, mit Flüssigkeit
gefüllten Kanal derart eingebaut, dass ihre Schaufeln in den letzteren hineinragen,
kann aber auch von aussen excentrisch an diesen Kanal angeschlossen werden, der im
Uebrigen anstatt kreisförmig auch elliptisch bezieh. mehr oder weniger flach sein
kann.
Ein Treibrad für Dampfturbinen mit eingesetzten Schaufeln von John Schmidt in Stockholm wurde diesem unter Nr. 91342 im Deutschen Reiche
patentirt.
Die Schaufel besteht, wie gewöhnlich, aus einem bauchigen Theil, einem oberen, die
Schaufelräume bei der Bewegung des Rades abschliessenden Theil und dem Stiele.
Letzterer ist an seinem unteren Ende mit einer quergehenden, am zweckmässigsten
cylindrischen Auswölbung versehen, welche sich in eine entsprechende Bohrung des
Turbinenrades legt. Von den Bohrungen gehen Ausschnitte nach dem Umfange des
Rades.
Die Einsetzung der Schaufeln erfolgt einfach dadurch, dass sie von der Seite in die
Ausschnitte bezieh. Oeffnungen des Rades eingesteckt werden. Nachdem alle Schaufeln
eingesetzt sind, kann das Rad, wenn erforderlich, einer seitlichen Pressung
unterworfen werden, um die Auswölbungen zu vernieten und die Stiele in die
Ausschnitte vollständig einzupassen.
Textabbildung Bd. 307, S. 101
Dampfturbine von Hewson und Whyte u. de Rome.
Die Dampfturbine von Robert Hewson und Whyte und de Rome in San Francisco arbeitet mit
mehrstufiger Expansion des Arbeitsdampfes (vgl. 1896 300
* 195).
Auf der Welle a (Fig. 48 und 49) ist die nach der
Nabe zu verstärkte Scheibe b angebracht, die so viel
Reihen cc1c2c3c4...
Vertiefungen oder Taschen erhält, als mit Rücksicht auf den Durchmesser der Scheibe,
die zu erzielende Kraft und die Spannung des treibenden Dampfes erforderlich sind.
Die Taschen sind von ∪-förmiger Form, so dass der
durchströmende Dampf seine Bewegungsrichtung umkehrt; sie sind am Umfange der
Scheibe b, wo der Dampf eintritt, am kleinsten und
nehmen nach der Nabe hin, wo der Dampf ausströmt, wegen der fortschreitenden
Expansion desselben, zu.
In dem die Scheibe dicht umschliessenden zweitheiligen Gehäuse d sind beiderseits Kanäle ee1e2e3e4... angeordnet, von
denen der äusserste e directen Kesseldampf erhält,
während die anderen den Dampf von je einer Reihe der ∪-förmigen Taschen zur nächsten leiten, bis er durch den letzten Kanal ins
Freie strömt. Das Hin durchtreten des Dampfes zwischen Scheibe b und Gehäuse d wird durch
ringförmige Packungen verhindert. Von dem Kanal e
führen Gänge h den Dampf in die äusseren Schenkel der
Taschen c, und zwar in solcher Richtung, dass derselbe
direct auf den ∪-Bogen stösst, in demselben umwendet und
durch die inneren Schenkel der Taschen c in die Gänge
i, durch diese in den Kanal e1 strömt. Der Dampf bringt sonach die
Scheibe b sowohl durch directe Druckwirkung als auch
durch die Centrifugalkraft seines bogenförmigen Weges in Umdrehung. Aus dem Kanal
e tritt der Dampf in Folge seiner Expansion mit
geringerem Druck und grösserem Volumen durch die Gänge h1 in die Taschen c1, aus diesen durch die Gänge i1 in den Kanal e2. Entsprechend der
Volumenvergrösserung des Dampfes nehmen auch die Volumen der Kanäle ee1e2e3e4... und der Taschen
cc1c2c3c4..., sowie deren Druckflächen nach der Mitte hin zu. Da
der Dampf in den Kanälen und Gängen des Gehäuses d auf
beiden Seiten symmetrisch eine Abnahme an Druck erfährt, hebt sich der letztere in
seiner Wirkung auf die Seiten der Scheibe a auf und es
werden Reibungen derselben an den Packungsringen des Gehäuses d vermieden.
Der effective Druck in den Taschen c ist gleich der
Differenz der Dampfspannungen im Kanal e und e1, in den Taschen c1 gleich der Differenz
der Dampfspannungen im Kanal e1 und e2 u.s.w. Da diese Differenzen stetig ab-, die
Druckflächen der Taschen aber ebenso stetig zunehmen, bleibt die Wirkung des Dampfes
auf seinem ganzen Wege durch die Turbine eine gleich massige.
Ueber Versuche an einer 300pferdigen Dampfturbine, System de
Laval (1894 293 * 204, 1895 296 * 25; 1896 300 * 196), der
Twelfth street Station der Edison Electric Illuminating Co. in New York, berichtet Scientific American vom 24. April 1897 S. 261.
Das Turbinenrad hat 750 mm Durchmesser und läuft mit 9000 Umdrehungen in der Minute,
entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit der Radschaufeln von 353,25 m in der
Secunde. Der Arbeitsdampf strömt mit einer Spannung von 10,33 at durch acht mittels
Handräder abzuschliessende Düsen auf das Laufrad. Letzteres ist zur Vermeidung der
in Folge ungleicher Massenvertheilung auftretenden Schwingungen auf einer dünnen
elastischen Welle befestigt, welche ein Schraubenrad mit entgegengesetzter Steigung
der unter 45° gegen die Welle gestellten Zähne trägt. Dasselbe steht mit zwei
Schraubenrädern von
zwölf mal grösserem Durchmesser, die symmetrisch auf jeder Seite der Turbinenwelle
angeordnet sind, in Eingriff. Die Wellen, auf denen die grösseren Räder sitzen,
bethätigen zwei Dynamo, System Desrozier (1894 291 134), von je 100 Kilo-Watt mit 750 minutlichen
Umdrehungen. Der Regulator ähnlicher Construction, wie er sich an der 1895 296 * 26 beschriebenen de
Laval'schen Dampfturbine der Maschinenbauanstalt
Humboldt in Kalk bei Köln von 20 e
vorfindet, wirkt auf ein in die Dampfleitung eingeschaltetes entlastetes
Drosselventil. Der Abdampf der Turbine entweicht in einen Wheeler'schen Oberflächencondensator (1893 290
* 242).
Die Ergebnisse von Versuchen, die mit zwei, vier, sechs und sieben geöffneten
Dampfdüsen angestellt wurden und je eine volle Stunde andauerten, sind in
nachstehender Tabelle zusammengestellt:
Anzahlder
ge-öffnetenDampf-düsen
Mittlere Stromstärke in Ampère
Elektrischer Effect in Watt
Nutzleistung inProcent der
vollenBelastung
Vacuum in Milli-meter
Quecksilber-säule
Dampfverbrauchin Kilogrammenfür 1
elektrische HPund Stunde
+
–
+
–
2
153,78
147,15
18,707
18,283
18,50
685,79
12,41
4
433,60
455,80
54,156
57,886
56,02
671,20
9,17
6
700,85
718,65
87,746
91,268
89,51
661,83
8,96
7
771,94
787,33
97,418
100,856
99,14
655,07
9,05
In Bezug hierauf sind die vor kurzem an einer Verbunddampfturbine, System Parsons (1886 260 * 294,
1893 289 * 29), von der Newcastle
and District Electric Lighting Company angestellten Versuche
bemerkenswerth. Die Turbine machte 9400, die Dynamo 4700 minutliche Umdrehungen. Der
Dampfdruck betrug 4,92 at. Es wurden bezüglich 7,84, 9,07 und 9,98 k Dampf für 1
elektrische und Stunde verbraucht.
(Schluss folgt.)