Ventilkonstruktionen für raschlaufende GebläseNach den auf S. 286 d. Bd. angegebenen Quellen, insbesondere M. E. Demenge, Revue générale des sciences, 28. Februar 1900.. Ventilkonstruktionen für raschlaufende Gebläse. Die moderne Entwickelung des Gebläsebaues ist ein Beweis dafür, wie die Maschinentechnik es noch immer verstanden hat, sobald eine neue Anforderung an sie aus der Natur irgend eines Betriebes heraus sich entwickelte, dieselbe konstruktiv zu lösen, selbst wenn anfangs schwere, ja unübersteigliche Schwierigkeiten dies unmöglich zu machen schienen. Die, gegenüber den heute benutzten, kleinen Hochöfen einer früheren Zeit gebrauchten nur geringe Luftmengen von unter ¼ at Ueberdruck; man kam mit gewöhnlichen Klappenventilen mit Filz- oder Lederdichtung bei den kleinen Kolbengeschwindigkeiten aus. Aber der gesteigerte Verbrauch an Roheisen vergrösserte Höhe und Leistung der Oefen und der Hüttenmann verlangte immer grössere Windmengen und geht heute bis zu Drücken von 1 at Ueberdruck hinauf. Es galt jetzt, zum Antrieb ökonomischer arbeitende Dampfmaschinen von moderner Konstruktion mit etwa 50 bis 60 Umdrehungen in der Minute zu verwenden; die Dichtungen von Filz und Leder hielten überdies den höheren Temperaturen nicht mehr stand, es kamen also allein Ventile mit Metalldichtung in Betracht. Neuerdings verlangte man sogar infolge des direkten Antriebes der Gebläse durch Gasmotoren Ventile, die bei 120 und mehr minutlichen Umdrehungen sicher und geräuschlos funktionierten, d.h. es war dem Maschinenbau eine neue, eigenartige Aufgabe gestellt, die bei der Bedeutung des Objekts den Ehrgeiz der Erfinder naturgemäss in hohem Masse anstacheln musste. Die Schwierigkeit derselben lag namentlich darin, die durch die grossen Geschwindigkeiten hervorgerufenen Massenkräfte entweder bis zu einer unschädlichen Grösse zu verringern, oder sie durch besondere Konstruktionen so aufzunehmen, dass nennenswerte Stösse vermieden wurden. Das erste erreicht man dadurch, dass man die bewegten Massen so viel als irgend möglich verkleinert, während das zweite meistens durch Einschalten eines Luftbuffers herbeigeführt wird. Zunächst versuchte man durch geringere konstruktive Aenderungen der bei Pumpen, Kondensatoren u.s.w. benutzten Metallventile zum Ziele zu kommen. Aber wir sehen sofort, dass hier eine ganze Reihe von widersprechenden Forderungen auftreten: relativ hohe Pressung erheischt Grösse Wandstärken, die jedoch der Massenkräfte wegen möglichst zu verringern sind; trotz der hohen Temperatur soll ein elastischer Schluss stattfinden; die Führung, die viel Masse erfordert, ist möglichst zu beschränken oder am besten ganz zu beseitigen, jedoch darf darunter das sichere Spiel nicht leiden. Aufgabe des Konstrukteurs ist es, von diesen sich widersprechenden Forderungen möglichst vielen gerecht zu werden. Zunächst wurde meist eine ganze Anzahl kleiner Ventile angewandt, um den hinreichenden Durchflussquerschnitt zu erhalten. So verfahren z.B. die Werke vonSchneider und Co., Creusot. Sie benutzen dünne Scheiben aus Bronze von 60 bis 80 mm Durchmesser, deren Dicke je nach der Pressung 0,5 bis 1,5 mm beträgt; sie werden auf ihren Sitz durch Spiralfedern niedergedrückt, welche durch Aufwickeln flacher Blechstreifen gebildet sind. Als Geschwindigkeiten werden in den Ventilen 15 bis 25 m/Sek. von diesem Werke zugelassen. Textabbildung Bd. 315, S. 389 Fig. 1.Saugventil. Textabbildung Bd. 315, S. 389 Fig. 2.Druckventil. Textabbildung Bd. 315, S. 389 Fig. 3 u. 4 Gebläsecylinder, gebaut von der Elsässischen Maschinenbaugesellschaft. Die Gewichte der bewegten Massen sind schon sehr gering, z.B. bei einem Gebläse in Alais, welches 520 cbm bei 40 Touren ansaugt, wiegen die 780 vorhandenen Scheiben nur 33 kg, in Mont-Saint-Martin, wo 400 cbm bei 50 Touren gefördert werden, ist das Gewicht von 400 Scheiben nur 21 kg. Cockerill in Seraing benutzt dieselben Ventile, verfertigt sie jedoch aus Stahlblech und wendet runde Spiralfedern an. Die Elsässische Maschinenbaugesellschaft in Mülhausen bedient sich der ihr durch D. R. P. Nr. 78776 geschützten Ventilkonstruktion, welche Fig. 1 und 2 erkennen lassen, während Fig. 3 und 4 deren Anordnung am Gebläsecylinder zeigenVgl. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1899 S. 406.. Textabbildung Bd. 315, S. 390 Gebläsediagramme, abgenommen an einem Gebläse der Elsässischen Maschinenbaugesellschaft. Winddruck ∾ 0,5 at Min. Umdreh. 34,5; Winddruck ∾ 1 at Min. Umdreh. 50. Textabbildung Bd. 315, S. 390 Fig. 7.Winddiagramme eines Stahlwerksgebläses für das Eisenwerk Kladno, gebaut von Breitfeld, Danek und Co. Ein gusseiserner Rahmen C trägt Spindeln B, von denen meistens vier in einem Rahmen gelagert sind. Auf diesen Spindeln B sitzen Scheiben a aus Stahlblech, etwa fünf auf jeder Spindel, welche durch Spiralfedern R auf den mit Ausschnitten S versehenen Rahmen B gedrückt werden. Mit ihrem anderen Ende legen sich diese Federn in Höhlungen, die unter jedem Ventilsitz angebracht sind. Durch Bolzen F und Bügel E werden die Rahmen C mit einem herumgehenden Flansch gegen den Cylinder gepresst und an diesem Flansch durch eine untergelegte Dichtung abgedichtet. Als Vorteile der Anordnung werden angeführt: die Ventile sind leicht nachzusehen und etwaige Ausbesserungen sind rasch vorzunehmen; die schädlichen Räume sind sehr klein; der geringe Hub ermöglicht einen relativ raschen Gang, ohne dass dadurch der Wirkungsgrad herabgedrückt würde. Textabbildung Bd. 315, S. 390 Fig. 8.Schematische Darstellung eines Láng-Hörbiger-Ventils. Die Maschinen laufen mit 25 bis 50 Touren. Die Ventilquerschnitte sind so gewählt, dass die Geschwindigkeit in den Saugventilen dabei zwischen 10 und 20 m/Sek., in den Druckventilen zwischen 15 und 30 m/Sek. bleibt.Fig. 5 und 6 stellen Druckdiagramme dar, welche an diesen Maschinen abgenommen sind, und zwar das erste bei 34,5 minutlichen Umdrehungen und 0,5 at Winddruck, das zweite bei 50 minutlichen Umdrehungen und einer Windpressung von über 1 at Ueberdruck. Riedler versuchte in der Mitte der 90er Jahre einen anderen Weg zu beschreitenVgl. „Schnellbetrieb“-Gebläsemaschinen, S. 7 ff.: Er benutzte Ventile, die bei der Oeffnung überhaupt nicht geführt waren, deren Schluss jedoch durch eine vom Triebwerke der Maschine abgeleitete Steuerung hergestellt wurde. Selbst bei den grössten Maschinen wurden nur ein oder zwei Saugventile und ebenso viele Druckventile auf jeder Seite angewendet, wobei man allerdings zu ganz bedeutenden Durchmessern der Ventilscheiben, 1000 mm und mehr, gelangte. Diese Scheiben, die ringförmig ausgebildet waren und nur wenige Millimeter Stärke besassen, wurden nur an den Rändern durch vier Rippen geführt, um so ein seitliches Wegblasen zu verhindern, konnten aber sonst ganz frei auffliegen, wobei ein Kanten, das man anfangs befürchtet hatte, infolge der Schnelligkeit der Bewegung nicht stattfand. Der Schluss trat dadurch ein, dass der Ventilfänger, gegen den sich der Ring beim Auffliegen gelegt hatte, durch die Steuerung herabbewegt wurde und den Ring auf seinen Sitz zurückführte. Obgleich die Ventile gut arbeiteten, wie insbesondere die Diagramme Fig. 7 zeigen, so sind doch mit diesem System mannigfache Nachteile verbunden, wie sehr Grösse schädliche Räume infolge der notwendigerweise wagerechten Anordnung der Ventile und eine verwickelte Steuerung. Riedler sagt daher auch selbst, dass es ihm nur in bestimmten Fällen, bei geringer Kolbengeschwindigkeit und bis zu 40 minutlichen Umdrehungen mit Nutzen anwendbar erschiene. Wir sehen somit: alle bis jetzt erwähnten Konstruktionen erlauben höchstens Hubzahlen von 50 bis 60 in einer Minute, während, wie schon oben bemerkt, seit kurzem 120 und mehr vom Hüttenbetriebe verlangt werden. Es sind jedoch schon drei Ventilarten bekannt geworden, die auch diesen weitgehenden Forderungen im vollem Masse gerecht werden, und die deshalb im folgenden etwas eingehender besprochen werden sollen. Textabbildung Bd. 315, S. 390 Fig. 9.Form des Sitzes eines Láng-Hörbiger-Ventils. Die ältesten von diesen sind die durch D. R. P. Nr. 87267 geschützten „Lenkerventile Läng-Hörbiger“, wie sie von der Firma Hörbiger und Rogler, Budapest, konstruiert werden. Das in ihnen verwertete Prinzip ist wohl am besten aus der schematischen Fig. 8 zu ersehen: Die dünne Stahl-Ringplatte V wird durch drei, oder bei grösseren Ventildurchmessern auch mehrere, um die Ventilmittelpunkte gleichmässig verteilte, biegsame Lenker LK geführt, die bei L mit dem festen Ventilfänger C, bei K mit der beweglichen Ventilklappe V verbunden sind. Schon aus dieser schematischen Darstellung geht der Hauptvorteil klar hervor: die bewegte Masse kann soweit als wünschenswert verringert werden, und dabei ist doch eine sichere Führung vorhanden, die noch dazu vollständig reibungslos ist. Die Konstruktion der Ventilklappe selbst zeigt Fig. 9 für ein Druckventil von 244 mm äusserem, 2,0 mm innerem Durchmesser. Es ist eine ringförmige Scheibe V aus leicht gehärtetem Stahlblech von 2 mm Stärke; parallel zu ihr liegt eine zweite Scheibe Z von nur 0,8 mm Stärke in einem Abstande von etwa ½ mm, die an den Stellen D mit der ersten derart verbunden ist, dass eine geringe Verschiebung gegeneinander, parallel zur Ventilachse, möglich ist. Da sich ja das Druckventil erst bei einem gewissen Ueberdruck im Cylinder, d.h. erst dann, wenn der Kolben eine bestimmte Geschwindigkeit erlangt hat, öffnet, so trifft die Ventilklappe auch mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf den Ventilfänger G und es entsteht ein Stoss, der leicht einmal der dünnen Klappe verhängnisvollwerden könnte. Da dient dann der mit Luft oder Oel gefüllte Zwischenraum von 0,5 mm zwischen den beiden Scheiben als Kissen, das die Heftigkeit des Stosses mildert. Textabbildung Bd. 315, S. 391 Fig. 10.Einfaches Gebläseventil. Patent Láng-Hörbiger. Neuerdings wird auch das Saugventil, das früher nur aus einer einfachen Klappe V bestand, vorsichtshalber in derselben Weise wie das Druckventil Fig. 9 ausgeführt. Die Lenker LK werden durch federnde Stahlstreifen gebildet; sie haben ausser für die Führung noch für ein Aufdrücken Verzeichnis ausgeführter Gebläsecylinder mit reibungslos geführten Saug- und Druckventilen. Patent Láng-Hörbiger. Zahl Besteller Ort Bauart Cylinder-AbmessungenDurchm. Hubmm 1,   2 Kgl. ungar. Finanzministerium Vajda-Hunyad, Ungarn Liegendes Compound-Hochofengebläse 2070   1350 3,   4 Priv. österr.-ungar. Staatseisenbahn-G. Resicza, Ungarn Liegendes Compound-Bessemergebläse 1560   1600 5,   6 Oesterr. Alpine-Montangesellschaft Donawitz, Steiermark Stehendes Compound-Hochofengebläse 2300   1600 7,   8 Brügmann, Weyland und Co. Aplerbeck, Westfalen Liegendes Compound-Hochofengebläse 1800   1500 9, 10 Akt.-Ges. der Dillinger Hüttenwerke Dillingen, Rheinpreussen Liegendes Compound-Kupolofen-    gebläse, Rekonstruktion 1300     700 11, 12 Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke Völklingen, Rheinpreuss. Liegendes Compound-Hochofengebläse,    Rekonstruktion 1700   1300 13, 14 Kgl. ungar. Finanzministerium Theisholz, Ungarn Stehendes Compound-Hochofengebläse,    Rekonstruktion 1800   1260 15, 16 Akt.-Ges. der Maltzow'schen Werke Ludinow, Russland Liegendes Compound-Hochofengebläse 1500   1000 17, 18 Société Anonyme John Cockerill Seraing, Belgien 300 Stück Ventile für ein liegendes    Hochofengebläse 2000   1500 19, 20 Akt.-Ges. der Dillinger Hüttenwerke Dillingen, Rheinpreussen Liegendes Compound-Bessemergebläse,    Rekonstruktion 1500   1500 21, 22 Eisen- und Stahlwerke Bethlenfalva Falvahütte, Oberschles. Liegendes Zwillings-Hochofengebläse 2100   1600 23, 24 Hütte „Phönix„ Laar Ruhrort, Westfalen Liegendes Compound-Hochofengebläse 2100   1500 25, 26 Hütte „Phönix„ Laar Ruhrort, Westfalen Liegendes Compound-Hochofengebläse 2100   1500 27, 28 Oberschles. Eisenbahnbedarfs-Akt.-Ges. Friedenshütte, Oberschl. Liegendes Compound-Hochofengebläse 2250   1500 29 Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke Völklingen Gaskraftgebläse 1850   1400 30 Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke Karlshütte Gaskraftgebläse 1850   1400 31 Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke Karlshütte Gaskraftgebläse 1850   1400 32 Gebrüder Stumm Neunkirchen Gaskraftgebläse 1300     850 der Ventile auf die Sitze zu sorgen. Bei dem Ventile mit den oben angegebenen Abmessungen sind sie 40 mm breit und 0,5 mm dick. Textabbildung Bd. 315, S. 392 Fig. 11.Bessemer Gebläsecylinder nach Patent Láng-Hörbiger für das Eisenwerk Resicza. Die Sitze macht man nicht vollkommen eben, sondern gibt ihnen eine etwas gekrümmte Form, einmal um schmale Auflagerflächen, also geringeren Eröffnungsüberdruck zu erzielen und sodann,um ein zu festes Anhaften derselben an dem Sitze infolge der Schmierung zu verhindern. Die konstruktive Gesamtdurchbildung der Ventile zeigt Fig. 10, während Fig. 11 ihre Anordnung im Cylinder für ein Bessemer-Gebläse des Eisenwerks Resicza veranschaulicht. Aus beiden Figuren sind neben den schon angeführten noch die folgenden Vorteile der Konstruktion ersichtlich: leichte Auswechselbarkeit der beweglichen Teile; grosser Durchgangsquerschnitt selbst bei kleinen Hüben; grosse Einfachheit, namentlich keine Steuerung. Ausserdem wird der Konstrukteur im Gesamtentwurf durch die Eigenart der Ventile wenig behindert, was noch besser aus Fig. 13 zu erkennen ist. Zur Erzielung grosser Durchströmungsquerschnitte werden die Druckventile als Etagenventilenach Fig. 12 ausgeführt. Textabbildung Bd. 315, S. 393 Fig. 12.Etagenförmiges Druckventil, Patent Láng-Hörbiger. Textabbildung Bd. 315, S. 393 Fig. 13.Ventilkammer für raschlaufende Gebläse mit hoher Kolbengeschwindigkeit. Für die höchsten angewendeten Hubzahlen wird neuerdings bei den Saugventilen (siehe Fig. 13) ein kleiner, konzentrisch liegender „Voröffner“ benutzt, dessen Masse und Hub beträchtlich geringer sind als bei dem Hauptringe, und der durch rascheren Druckausgleich namentlich ein ruhiges, flatterfreies Oeffnen herbeiführen soll. Ersichtlich ist aus Fig. 13 ausserdem, wie durch Schiefstellen der einen Ventilachse ein sehr geringer schädlicher Raum und eine günstigere Windführung zu erzielen ist. Fig. 14 endlich gibt ein Bild der ringförmigen Kammer, in welche die in Fig. 13 gekennzeichneten Ventilpaare sich vorteilhaft einbauen lassen. Dass sich die besprochene Konstruktion in der Praxis gut bewährt, beweist insbesondere vorstehende Aufstellung über die bis jetzt von der- Firma Hörbiger und Rogler ausgeführten Aufträge. Textabbildung Bd. 315, S. 394 Fig. 14.Ringkammerventilkasten. Textabbildung Bd. 315, S. 394 Fig. 15.Rückläufiges Druckventil, Patent Riedler-Stumpf. Ist in der bisher eingehend geschilderten Konstruktion das Hauptgewicht auf die Verringerung der bewegten Massen und die Herstellung einer reibungslosen Führung gelegt, während dem Luftbuffer eine mehr untergeordnete Rolle zufällt, so hat Stumpf, Professor an der Technischen Hochschule Berlin, in seinen „rückläufigen Druckventilen“D. R. P. Nr. 99398. den entgegengesetzten Weg eingeschlagen. Diese bestehen aus einem gewöhnlichen Tellerventil C (Fig. 15), dessen Spindel T jedoch hohl ausgeführt ist, und an dem der eigentlichen Ventilscheibe C entgegengesetzten Ende mit einer der ersten parallelen Scheibe D von grösserem Durchmesser verbunden ist. C, T und D werden, da etwaige Verbindungen sich im Dauerbetrieb stets lockern würden, aus einem Stücke, und zwar aus weichem geschmiedeten Stahl hergestellt. Findet eine Bewegung des Gebläsekolbens P nach rechts und somit ein Ansaugen statt, so wird der Druck im Druckraume R den im Cylinder herrschenden Druck überwiegen, und da er durch den Kanal k, dessen Durchflussöffnung man mit Hilfe der Regulierspindel s verändern kann, auf die rechte Seite der Scheibe D zu wirken vermag, so wird das Ventil C auf seinen Sitz S gepresst. Kehrt jetzt aber der Kolben P um, so wird nach einiger Zeit der Druck im Cylinder den im Druckraume B überwiegen, und da er durch T hinter D zu treten vermag, das Ventil C entgegen der Bewegung des Kolbens von seinem Sitze S abheben, so dass ein Hinüber drücken der Luft in den Raum R möglich ist. Dieses Abheben findet gegen das Luftkissen auf der rechten Seite von D, also lautlos und ohne Stoss statt. Ist derveränderliche Druck im Cylinder mit p', der im Druckraume R mit p bezeichnet, so wird eine Oeffnung des Ventiles, abgesehen von Reibungswiderständen, bei den in Fig. 15 angegebenen Abmessungen stattfinden, sobald p'\,.\,\left(\frac{150^2\,\pi}{4}-\frac{110^2\,\pi}{4}\right)\,>\,p\,.\,\left(\frac{150^2\,\pi}{4}-\frac{20^2\,\pi}{4}\right) geworden ist. Das Ventil bleibt nun so lange offen, bis der Kolben P, fast am linken Ende seines Hubes angekommen, es auf seinen Sitz zurückschiebt. Der hierbei eintretende Stoss zwischen Kolben und Ventil wird einerseits nicht erheblich sein, da der Kolben ja ziemlich am Ende seiner Bewegung angelangt ist, also nur geringe Geschwindigkeit besitzt, und andererseits wird er durch die in den Kolben eingelagerte Spiralfeder f aufgenommen. Schliesslich wirkt noch die Scheibe D beim Aufsetzen des Ventiles auf seinen Sitz als Luftbuffer und vernichtet den hierbei entstehenden Stoss. Textabbildung Bd. 315, S. 394 Fig. 16.Gebläsecylinder mit Riedler-Stumpf-Ventilen. Den Einbau der Ventile in den Gebläsecylinder zeigt Fig. 16, aus der auch zu entnehmen ist dass die Saugsteuerorgane meistens durch Rundschieber gebildet werden. Hingewiesen sei auch noch auf die hohle Kolbenstange, die bei den Grössen hier angewandten Geschwindigkeiten zur Kühlung von einem Wasserstrome durchflössen wird. Mit den beschriebenen Ventilen wurden eingehende Versuche im Maschinenlaboratorium der Technischen Hochschule Berlin von Prof. Josse angestellt, aus deren Ergebnissen wir nur folgendes hervorheben möchtenVgl. Riedler: „Schnellbetrieb“-Expresskompressoren, S. 6 ff. Gebläse, S. 41 ff.: Textabbildung Bd. 315, S. 395 Fig. 17.Ventilerhebungsdiagramme zu Riedler-Stumpf-Ventilen. Zunächst wurden Untersuchungen an einem Kompressor für mehrere Atmosphären Druck ausgeführt, die ein sehr günstiges Resultat ergaben: ruhiger und präziser Ventilgang auch bei verschiedenen Drücken und stark wechselnden Tourenzahlen bis zu 200, ja 300 Umdrehungen in der Minute hinauf. Das beweisen auch die Ventilerhebungsdiagramme, von denen Fig. 17 eine Probe bietet. Dieselben sind dadurch erhalten, dass man den Schreibstift eines gewöhnlichen Indikators direkt mit der Ventilspindel verband, während die Trommel in gewöhnlicher Weise vom Kreuzkopf aus angetrieben wurde. Späterhin ging man zu Versuchen an einem Gebläse über, in welches man anfangs ein sehr leichtes Ventil, von 5 kg Gewicht, aus einer Aluminiumlegierung, später ein sehr schweres Stahlventil, das 13 kg wog, einbaute, um die dadurch hervorgerufenen Verschiedenheiten zu studieren. Als Resultat kann man angeben, dass es bei beiden Ventilen möglich war, innerhalb der Grenzen von 40 und 120 minutlichen Umdrehungen und von 0,1 bis 1,0 at Druck ein einwandfreies Arbeiten zu erzielen, und namentlich wurde das der Lebensdauer der Ventile so sehr schädliche Mattern niemals beobachtet. Ausserdem ergab sich noch, dass die Einstellung der Schlusssteuerung durch den Kolben nicht sehr genau erforderlich war, da man die Bewegung desVentils durch Einstellung des Luftbuffers mit Hilfe der Regulierspindel von aussen her vollkommen in der Hand hat. – Auch diese Ventile haben schon zahlreiche Anwendung gefunden: in den im Oktober 1899 erschienenen Veröffentlichungen werden die untenstehenden Anlagen als in Ausführung begriffen angeführt. Ein eigenartiger Gedanke ist schliesslich in der dritten Konstruktion von Steuerorganen für rasch laufende Gebläsemaschinen ausgebildet, die dem Washington meeting der American Society of Mechanical Engineers im Mai 1899 durch Fred. W. Gordon vorgelegt ist. Dieselbe sucht die Grössen Vorteile aller Ventile vor den Schiebern beizubehalten, vermeidet jedoch den Hauptnachteil der Ventile: das stossweise Aufsetzen auf ihren Sitz, vollkommen. Die Wirkungsweise dieser zwangläufig geführten „Kolbenventile“ ist wohl aus den weiter unten folgenden Figuren ohne weitere Erklärung ersichtlich. Ihre Bewegung wird von einem doppelarmigen Hebel aus abgeleitet, der um seine Achse von einem auf der Kurbelwelle sitzenden Exzenter entweder direkt in Schwingungen versetzt wird, oder mittels einer Schwungscheibe und Lenkstange in ganz derselben Weise, wie dies bei Corliss-Maschinen üblich ist. Die Eigenart der Konstruktion bedingt, dass die Ventile stets paarweise angetrieben werden, und zwar werden die zu einem Paare gehörigen Ventile entweder beide als Druck- oder Saugventile, oder das eine als Druck-, das andere als Saugventil ausgebildet. Im ersten Falle werden für jede Cylinderseite zwei Ventilpaare nötig sein (vgl. Fig. 18), im zweiten nur ein Paar (vgl. Fig. 19). Die Dichtung wird bei kleinen Drücken nur durch genaues Einpassen der Ventilcylinder in ihre Bohrungen erzielt, bei höheren Drücken verwendet man federnde Metallringe; namentlich hat sich der in Fig. 21 angegebene Doppelring gut bewährt. Diese Figur stellt ein Ventilpaar dar, das als ein Einlassventil zu wirken hat. Das obere Ventil öffnet bei Bewegung nach links, das untere bei Bewegung nach rechts. Das letztere wird dabei durch Rippen geführt, um so die hohlkegelartige Aussparung für den Eintritt der Luft zu ermöglichen. Demgegenüber hat die Ausführung nach Fig. 19 den Vorteil, dass die beiden Ventile eines Paares ganz gleich hergestellt werden können, da ja die hier gewünschte entgegengesetzte Wirkungsweise durch ihre gegenläufige Bewegung ausgeführt wird. Die hierdurch gegebenen konstruktiven Vorteile lassen sich nicht immer, namentlich bei höheren Drücken nicht ausnutzen, und zwar aus dem folgenden Grunde: bei diesen zwangläufigen Ventilen erfolgt ja die Oeffnung unabhängig Verzeichnis von Gebläsecylindern mit „rückläufigen Druckventilen“, Patent Riedler-Stumpf. Leistungcbm Pressuagat Minutl.Um-drehungenn Hubmm Wind-cylinder-durch-messermm Dampfcylinder-durchmessermm 1 Hochofengebläse für Donawitz   700 0,9   60 1300 2120   870 u. 1740 Maschinenfabrik der Oesterr. Alp.-     Montangesellschaft. 2 Hochofengebläse für Eisenerz   700 0,9   60 1300 2120   870 u. 1740 Maschinenfabrik der Oesterr.-Alp.-     Montangesellschaft. 1 Hochofengebläse für Donawitz   700 0,9   60 1300 2120   870 u. 1740 E. Skoda, Pilsen. 1 Hochofengebläse für Witkowitz 1450 0,9   65 1300 2400 1150 u. 2000 Breitfeld, Danek und Co., Prag. 1 Stahlwerksgebläse für Haspe   500 2   65 1500 1300 1000 u. 1500 Siegener Maschinenbauanstalt. 1 Stahlwerksgebläse für Kneut-      tingen   800 2,5   60 1700 1650 1300 u. 2000 Gutehoffnungshütte. 1 Stahlwerksgebläse für Kneut-      tingen   710 2,5   60 1600 1650 1300 u. 2000 Union, Essen a. d. Ruhr. 1 Hochofengebläse mit Gasmotor-    antrieb   550 2,5   90   750 1650 – Société Cockerill, Seraing. 1 Hochofengebläse mit Gasmotor-      antrieb und zahlreiche Luft-      kompressionsmaschinen   550 2,5 135 500 1650 – Gasmotorenfabrik Deutz. vom Kompressionsdruck und sie müssen so eingestellt werden, dass sie erst öffnen, wenn der Kompressionsdruck eine geeignete Höhe erreicht hat. Oft lässt sich dies, falls man die Bewegung aller Ventile von einem Exzenter abzuleiten beabsichtigt, mit Rücksicht auf ein richtiges Funktionieren der Einlasssteuerung nicht erreichen, und man ist gezwungen, Einlass- und Auslassorgane durch je ein besonderes Exzenter zu steuern, wie das z.B. bei dem Gebläse Fig. 18 der Fall ist. Textabbildung Bd. 315, S. 396 Fig. 18.Gebläsecylinder von 1067 mm Durchmesser, 762 mm Hub, 160 minutl. Umdrehungen mit Kolbenventilen. Textabbildung Bd. 315, S. 396 Fig. 19.Raschlaufendes Kolbengebläse mit Kolbenventilen zum Ersatz von rotierenden Gebläsen. Ausserdem werden auch bei nur zwei Ventilen auf jeder Seite die Druckflächen und damit die biegenden Kräfte leicht ganz erhebliche. Im übrigen bietet diese dritte Konstruktion mannigfache Vorteile. Ausser dem schon erwähnten, dass ein Ventilschlag ausgeschlossen ist, heben wir noch hervor: Grösse konstruktive Einfachheit; ein vollständiger Ausgleich der auftretenden Kräfte, sowohl der durch die bewegten Massen hervorgerufenen, wie auch der durch den Druck auf die Ventilflächen verursachten, ist bei der paarweisen Anordnung leicht zu erreichen, und es sind daher fast beliebig hohe Umdrehungszahlen möglich; der schädliche Raum lässt sich thatsächlich auf ein Minimum zurückführen (so erreichte man für eine Dampfmaschine, die mit diesen Ventilen versehen war, bei den für Corliss-Maschinen üblichen Abmessungen ½ % des Hubvolumens als schädlichenRaum). Die geringe Entfernung der Steuerorgane von dem Inneren des Cylinders, sowie die Möglichkeit eines Grössen Ventilhubes und damit einer raschen Kanalöffnung vermindern die Widerstände und die Drosselung der Luft. Fig. 18 stellt einen Gebläsecylinder von 1067 mm Durchmesser und 762 mm Hub dar, welcher mit 160 minutlichen Umdrehungen, also 4,05 m/Sek. Kolbengeschwindigkeit betrieben wird. Die Ventile haben 279 mm Durchmesser und die Windpressung kann auf 0,56 kg/qcm steigen. Fig. 19 und 20 geben die Anordnung eines stehenden Gebläses wieder, das bestimmt ist, an die Stelle von rotierenden Gebläsen für Kupolöfen u.s.w. zu treten. Da dabei ganz bedeutende Windmengen zu liefern sind, so können diese Maschinen mit den rotierenden Gebläsen nur bei sehr hohen Umdrehungszahlen, 200 bis 250 Touren in der Minute, in Konkurrenz treten, die sich jedoch bei diesem System, wie wir sahen, wohl erreichen lassen. Dann aber haben sie gegen jene den Grössen Vorzug, dass ihr Wirkungsgrad ganz bedeutend besser ist. Können sie doch mit Leichtigkeit ebenso dicht gehalten werden, wie gute Dampfmaschinen, während bei den Schleudergebläsen in diesem Punkte sehr erhebliche Verluste auftreten. Das in den Fig. 19 und 20 dargestellte Gebläse hat einen Cylinderdurchmesser von 1067 mm, während jedes Ventil 305 mm Durchmesser besitzt, so dass der Durchflussquerschnitt ∾ 1/12 des Kolbenquerschnitts beträgt. Der Hub ist so kurz gewählt, dass die Kolbengeschwindigkeit nur etwa 3 m/Sek. wird, somit die Geschwindigkeit in den Ventilen nur ∾ 36 m/Sek. erreicht, trotz der Grössen Tourenzahlen. Textabbildung Bd. 315, S. 396 Fig. 20.Raschlaufendes Kolbengebläse mit Kolbenventilen zum Ersatz von rotierenden Gebläsen. Wie wir schon sahen, öffnen diese zwangläufigen Ventile nicht von selbst, sobald der Kompressionsdruck eine bestimmte Höhe erreicht hat, sondern müssen daraufhin eingestellt werden. Ist dies auch nicht ohne weiteres als direkter Nachteil hinzustellen, so können wir doch dem Verfasser des angezogenen amerikanischen Aufsatzes auch nicht recht geben, wenn er es einen „entschiedenen Vorteil“ nennt, zumal ja gerade dieser Umstand zu konstruktiven Schwierigkeiten führen kann. Wohl ebenfalls von diesem Gesichtspunkte ausgehend, hat man denn auch versucht, ein „Kolbenventil“ zu bauen, das sich durch den Kompressionsdruck, sobald derselbe eine gewünschte Höhe erreicht hat, selbstthätig öffnet. Das ist in dem durch Fig. 22 dargestellten Ventil gelungen, dessen Schluss ähnlich wie bei dem Ventil von Stumpf zwangläufig erfolgt. Während er aber dort durch den Kolben herbeigeführt wird, wird er hier durch eine äussere Steuerung verursacht. Das eigentliche Kolbenventil A gleitet mit einer inneren Bohrung auf dem festen Kolben B1 der im Cylinderdeckel festgeschraubt ist. Das bedingt gleichzeitig eine leichte Zugänglichkeit aller bewegten Teile für etwaige Reparaturen. In A ist die Stange D verschraubt, welche selbst wieder einen Kolben E trägt, der in einer inneren Bohrung von B geführt wird. Eine kurze, starke Spiralfeder sucht den Kolben K nach aussen zu treiben und so das Ventil zu öffnen. Durch einen Kanal steht der Raum G mit dem Gebläsecylinder in Verbindung. Dieser Kanal wird durch das Kugelventil C geschlossen. Ausserdem kann G, wenn das Loch H über den Schlitz F tritt, mit dem Druckraume in Verbindung gesetzt werden. Der Arm J wird durch eine Exzenterstange in Bewegung gesetzt und drückt das Ventil nach innen, bis es gerade geschlossen hat. In diesem Augenblicke befindet sich der Gebläsekolben in dem linken Totpunkte, welcher auf der Seite des Ventils liegt. Bewegt sich jetzt der Kolben beim Ansaugehube nach rechts, so sinkt der Druck im schädlichen Raume sehr rasch, und das Ventil bewegt sich infolge des Ueberdruckes ebenfalls nach rechts, bis es die volle Ueberdeckung erreicht hat. Das Kugelventil C öffnet sich und stellt in G den Druck auf der Saugseite des Kolbens her. Das Ventil wird jetzt in seiner Stellung verharren, da die Federkraft so abgemessen ist, dass sie nur ⅔ des auf den Ringraum A bis G kommenden Druckes ausmacht, bis der Druck im Cylinder bei der Kompression so hoch gestiegen ist, etwa bis p1, daβ Textabbildung Bd. 315, S. 397 Fig. 21.Kolbenventilpaar, als Einlassventil wirkend. P1 . A = p . G + (A – G) . p0 – F geworden ist, wo p die Saugspannung, p0 den beabsichtigten Enddruck, F die Federkraft und G und A die zu den betreffenden Räumen gehörigen Druckflächen bezeichnen. Wird p1 noch grösser, so wird das Ventil sich nach links bewegen und nach dem Druckraume hin öffnen. Wie wir sehen, hat man durch Wahl der Flächen ganz in der Hand, bei welchem Druck p1 das Ventil öffnen soll. Tritt nun bei weiterer Bewegung nach links das Loch H über den Schlitz F, so wird auch im Raume G der Enddruck p0 hergestellt und damit das Ventil entlastet; denn der Arm Jhat jetzt beim Schliessen nur noch die Reibung zu überwinden, da alle Flächen unter gleichem Druck stehen. Leider ist von der ursprünglichen Einfachheit des Kolbenventils hier wenig geblieben und die Erfahrung müsste erst noch die Brauchbarkeit dieser Konstruktion im Dauerbetriebe beweisen. Textabbildung Bd. 315, S. 397 Fig. 22.Infolge des Kompressionsdruckes selbstthätig sich öffnendes, entlastetes Kolbenventil. Textabbildung Bd. 315, S. 397 Fig. 23.Druckdiagramm, abgenommen an einem Gebläse von 1067 mm Cylinderdurchmesser, 762 mm Hub mit selbstthätigen Kolbenventilen. Dass die Ventile anfänglich gut arbeiten, beweist das Druckdiagramm Fig. 23. In demselben bezeichnet o den Augenblick, wo das Ventil sich nach links zu bewegen anfängt, x wo es zu öffnen beginnt, und y wo es ganz geöffnet hat. Ueberraschend ist, dass im Augenblick der Oeffnung bei x sich keine plötzliche Drucksteigerung bemerkbar macht, obgleich der Druck in der Druckkammer höher ist als im Cylinder. Erst nach dem Punkte y steigt die Kompressionskurve rascher als man erwarten sollte, aber auch hier tritt nirgends ein plötzlicher Sprung ein. Die Erklärung dieser Erscheinung beruht wohl auf der Trägheit der Luft. Die in der Druckkammer befindliche muss erst beschleunigt, die aus dem Cylinder austretende verzögert werden, ehe ein Druckausgleich stattfinden kann. Dazu ist aber die Zeit zu kurz; verfliesst doch, während der Kolben von x nach y gelangt, nur 1/66 Sekunde. Daher steigt der Druck im Cylinder bis zu der in der Druckkammer herrschenden Stärke, noch ehe ein Ausgleich möglich ist. Aus demselben Grunde empfiehlt es sich auch, zwangläufig geführte Ventile schon zu öffnen, bevor der beabsichtigte Kompressionsdruck erreicht ist. Dadurch kann die Wirtschaftlichkeit des Betriebes beträchtlich gesteigert werden. Um wie viel vorher man die Oeffnung herbeiführen soll, darüber entscheiden am besten in jedem einzelnen Falle besondere Versuche. Mai 1900. F. Mbg.