Titel: | Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung. |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 363 |
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Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
(Fortsetzung von S. 347 d. Bd.)
Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Wir kommen heute auf die liegende Zwillingstandem-Verbundventilmaschine (Fig. 23 bis
25) der Maschinenfabrik
Grevenbroich zurück, welche wir schon auf Seite 326 erwähnten.
Die Hochdruckcylinder haben 725 mm, die Niederdruckcylinder 1100 mm Bohrung, der
gemeinsame Hub beträgt 1300 mm; die Anlage leistet bei 11 kg/qcm absoluter
Eintrittsspannung und 25 v. H. Füllung im Hochdruckcylinder mit 72 minutlichen
Umdrehungen, entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von
\frac{1,3\,\cdot\,72}{30}=3,12\mbox{ m}
– beim Arbeiten mit Dampfniederschlagung – 2000 PSe.
Die Entfernung der Cylinderlängsachsen beträgt von Mitte bis Mitte Cylinder 6450
mm.
Die sehr starken Maschinenrahmen mit bajonettförmigen Lagerbalken liegen hier der
ganzen Länge nach auf dem Grundgemäuer auf, mit welchem sie entsprechend kräftig und
zuverlässig verankert sind.
Die reichlich bemessenen Hauptlager sind mit dem Lagerbalken aus einem Stück
gegossen. Die Lagerschalen sind vierteilig, nachstellbar und mit Weissmetall
ausgegossen; bei einer Lauflänge von 830 mm haben sie 470 mm Bohrung. Der Abstand
von Mitte zu Mitte Lager beträgt 4730 mm.
Die aus bestem Siemens-Martin-Stahl hergestellte Kurbelwelle hat einen mittleren
Durchmesser von 650 mm und ist ihrer ganzen Länge nach durchbohrt. Die
schmiedeeisernen Kurbeln sind warm aufgezogen und mit Gegengewichten versehen,
welche die durch die bewegten Massen verursachten Beschleunigungskräfte teilweise
auszugleichen haben.
An die Geradführung des Maschinenrahmens schliessen sich die Niederdruckcylinder an,
auf welche die auf das Grundgemäuer mittels Sohlplatten gelagerten geräumigen
Zwischenstücke folgen, denen sich die Hochdruckcylinder anschliessen.
Die Niederdruckcylinder hängen ohne Unterstützung zwischen Geradführungen und
Zwischenstücken, während die Hochdruckcylinder je einen hinteren Fuss haben;
letztere stehen auf Sohlplatten, welche fest im Grundgemäuer eingelassen sind. Den
Längenausdehnungen ist bei dieser Anordnung in genügender Weise Rechnung
getragen.
Hoch- und Niederdruckcylinder haben Dampfmäntel, mit welchen sie aus einem Stück
gegossen sind; die ersteren sowie die Aufnehmer werden durch Frischdampf, die
letzteren durch ihren Arbeitsdampf aus den Aufnehmern geheizt. Gegen
Strahlungsverlust ist Wärmeschutzmasse,dwelche durch Blechmäntel überkleidet ist, in
ausgiebiger Weise in Anwendung gebracht.
Jeder Cylinder besitzt Sicherheitsventile, welche mit Ablasshähnen verbunden
sind.
Die Dampfkolben sind Hohlgusskörper und als Tragkolben ausgebildet und mit den
Kolbenstangen durch Kegelansatz und Gewinde verbunden.
Die Kolbenstangen, aus bestem Siemens-Martin-Stahl hergestellt, haben einen
gleichmässigen Durchmesser von 160 mm; im Zwischenstück sind dieselben durch eine
federnd unterstützte Führung nochmals besonders getragen, dagegen ist auf eine
hintere Führung verzichtet.
Die Abdichtung der Kolbenstangen erfolgt durch Metallpackung und sind die Muttern der
Stopfbüchsen, zwecks genau gleichmässigen Anziehens und Vermeidung des Schiefziehens
als Zahnräder ausgebildet und werden durch einen gemeinschaftlichen Zahnkranz
bethätigt.
Die in Rundführung laufenden Kreuzköpfe sind aus Stahlguss hergestellt und mit
grossen gusseisernen Schuhen versehen. Die Kreuzkopf bolzen sind aus Tiegelstahl,
die Kurbelfinger aus Nickelstahl hergestellt. Die Lager sowohl der Kreuzkopf bolzen
als auch der Kurbelfinger sind ganz aus Bronze und zweiteilig ausgeführt, auch diese
Lager sind zum Nachstellen eingerichtet.
Die sämtlichen übrigen Bolzen und Büchsen sind aus Stahl und gehärtet sowie sauber
geschliffen.
Die Ein- und Auslassventile der vier Cylinder sind entlastete Doppelsitzventile von
der allgemein gebräuchlichen Gestalt. Die Hochdruckventile werden sowohl für Einlass
als Auslass durch eine zwangläufige Steuerung eigener
Bauart, die Niederdruckventile durch verstellbare unrunde Scheiben
bethätigt. Die durch Kegelräder angetriebenen Steuerwellen sind mit längsbeweglichen
Kuppelungen versehen, um so der Ausdehnung der Dampfcylinder Rechnung zu tragen.
Die am Zwischenstück angebrachten Federregler sind mit Vorrichtungen zur Veränderung
der Umdrehungszahl versehen und werden von den Steuerwellen aus mittels
Schneckenräder angetrieben.
Bei etwa eintretenden Störungen des Betriebes kann die Hochdrucksteuerung
schnellstens durch einen zwischen letzterer und dem Regler eingeschalteten Handhebel
ausgelöst werden, wodurch die weitere Dampfzufuhr sofort abgeschnitten ist.
Die eigentliche Bedienung der Hauptabsperrventile erfolgt mittels schräg liegender,
mit Handrad versehenen Spindeln, welche durch Kegelräder mit den Schraubenspindeln
der Ventile in Eingriff gebracht sind.
Zu erwähnen ist hier noch, dass vor den unter Flur sitzenden Absperrventilen in
vorliegendem Fall ein wirklich gut bemessener Wasserabscheider angeordnet ist.
Die Bedienung der Hahnenzüge und Absperrventile geschieht ebenfalls vom Stande des
Maschinenführers aus.
Alle Schmiervorrichtungen für die beweglichen Teile sind feststehend und können
jederzeit während des Betriebes nachgesehen und aufgefüllt werden; dieselben
bestehen aus Tropfölern mit sichtbarem Tropfenfall, wie überhaupt bei allen nicht
unter Druck stehenden Teilen. Für die unter Druck stehenden Teile sind
Mollerup-Pumpen vorgesehen.
Textabbildung Bd. 317, S. 364
Zwillingstandem-Verbundmaschine von der Maschinenfabrik Grevenbroich.
Für die Kurbelzapfen ist die jetzt allgemein übliche Anordnung gewählt mit dem um den
Mittelpunkt der Kurbel drehenden Rohr, durch welches das Oel durch die Fliehkraft in
den Kurbelzapfen gelangt.
Ueber den Hauptlagern befinden sich Oelbehälter, von welchen aus das Oel durch die
oben erwähnten Tropföler in die sorgfältigst mit Oelnuten versehenen Lagerschalen
gelangt – auch in die Wellen sind auf Lagerlauf längen Oelnuten eingearbeitet.
Das vom Lager weglaufende Oel sammelt sich in Schalen, welche zwecks Abhaltens von
Staub mit feinen Sieben abgedeckt sind. Von hier wird das Oel von kleinen Oelpumpen,
welche durch die Steuerwellen mittels Kettenräder angetrieben sind, in die Behälter
zurückgefördert, auch ist durch höhere Lage des Absaugrohres Vorsorge getroffen,
dass der dickere Bodensatz nicht wieder mit zur Verwendung gelangt, sondern füv
sich entleert werden kann.
Durch diese Anordnung, welche wir auch schon in ähnlicher Weise bei der
Tandemverbundmaschine von Humboldt (s. S. 332)
ausgeführt fanden, ist eine reichliche und sparsame Schmierung der Lager
gewährleistet.
Das Oelen des Kreuzkopfes gehört selbst in den besten Maschinenbauanstalten zu den
heikelsten Aufgaben. In dem uns beschäftigenden Fall sehen wir zuerst die
Oelfangschale mit Abstreichvorrichtung aus Metall. Die feststehenden Tropföler
lassen das Oel in einen mit feinem Pinsel versehenen Halt gelangen, von welchem es
durch den am Zapfen befindlichen Abstreicher abgenommen wird. Die sorgfältig
genuteten Schuhe sind zwecks guter gleichmässiger Oelverteilung über die gewölbte
Bahn unten mit Greifern aus Kupfer und oben mit solchen aus Filz versehen.
Durch Mollerup-Pumpen werden der in die Ventile einströmende Dampf vor seinem
Eintritt, ebenso die Kolbenlaufflächen unter Einschaltung eines Oelverteilers
geschmiert..
Die Schutzkästen zum Auffangen des ablaufenden Oels sind so eingerichtet, dass sie
ihre Aufgabe sicher und friedenstellend erfüllen, daneben aber gleichzeitig die
Beobachtung der umlaufenden Teile gestatten.
Behufs leichter Bedienung der Steuerungsteile, der Oelgefässe u.s.w. sind an den
Cylindern und Zwischenstücken Fusstritte, Treppen und Geländer angebracht.
Das Schwungrad ist als Magnetrad für eine Drehstromdynamo verwandt, welche von
„Helios“ Elektrizitäts-Aktiengesellschaft in Köln-Ehrenfeld
ausgeführt wurde und das Hauptstück der Ausstellung dieses Werkes bildet. Nach
Modell O 3000/72 gebaut, liefert dieselbe bei 6000 Pol-Wechseln Drehstrom von 2000
Volt Spannung, der als Teil des in der Ausstellung erforderlichen elektrischen
Stromes Verwendung findet.
Derselbe betreibt Motoren in der Maschinenhalle und in der Sammelausstellung des
Bergbauvereins u.s.w. und wird unter anderem auch zur Beleuchtung des Südviertels
der Ausstellung verwendet.
Textabbildung Bd. 317, S. 365
Fig. 25. Zwillingstandem-Verbundmaschine von der Maschinenfabrik Grevenbroich.
Die Erregung der Maschine erfolgt von der Hauptverteilungsschalttafel der Ausstellung
aus mittels eines aus zwei Gleichstrommaschinen Z 6 – 48 Kw, 230 auf 110 Volt bei
620 minutlichen Umdrehungen – bestehenden Umformersatzes, welcher hinter der Dynamo
Aufstellung fand.
Eine besondere Schaltanordnung mit Hochspannungsausschalter befindet sich im
Grundgemäuer der Dynamo, während die Messvorrichtungen in eigenartigen, von vorn
sichtbaren Schaltsäulen (Fig. 25) untergebracht
sind.
Die Sundwiger Hütte Maschinenbau-Akt.-Ges. in Sundwig i.
W. ist in der Betriebsanlage mit zwei Maschinen vertreten und zwar
1. mit einer liegenden Tandemverbundmaschine und
2. mit einer stehenden Verbundmaschine.
Die liegende Tandemverbundmaschine (Fig. 26 bis 29) hat im Hochdruckcylinder 490 mm und im
Niederdruckcylinder 770 mm Bohrung, sowie einen gemeinsamen Hub von 800 mm und
leistet – mit Dampfniederschlagung arbeitend – bei einer Eintrittsspannung von 11
kg/qcm absolut
und 125 minutlichen Umdrehungen entsprechend eine Kolbengeschwindigkeit von 3,33 m
im gewöhnlichen Betriebe 425 PSe.
Der Maschinenrahmen liegt in seiner ganzen Länge auf dem Grundgemäuer auf und ist der
Balken in Gabelform ausgebildet. Diese Anordnung wurde gewählt, um die Lagerdrücke
auf die Flächeneinheit möglichst herabzumindern; die Lagerflächen sind bei den stark
gehalten Lagerlauflängen und Bohrungen erheblich grösser ausgefallen, als wenn die
Bajonettform gewählt worden wäre, was der Welle und ihrer Abnutzung natürlich zu
gute kommt, auch der Verschleiss der Lager wird sehr gering ausfallen, ferner
ist selbstverständlich, dass bei der hohen Umdrehungszahl der ruhige und stossfreie
Gang durch diese Lagerung ausserordentlich gefördert wird, sowie dass Federungen
infolge Biegungsbeanspruchungen nicht so auftreten können, wie beim
Stirnkurbelangriff.
Das sind aller Gesichtspunkte, die dort, wo man die Mehrkosten nicht scheut, der
Gabelform das Wort reden dürften. Die Kurbelwelle ist für Herstellung des
Kurbelzapfens gekröpft und das Aussenlager ist mit Ringschmierung versehen.
Bei der grossen Sorgfalt, welche der Wellenlagerung bezw. ihrer Beanspruchung zu teil
geworden ist, darf es Wunder nehmen, dass – trotzdem der Betrieb für Heissdampf
vorgesehen ist – in der Cylinderanordnung der Hochdruckcylinder am Rahmen liegt und
dann Zwischenstück und Niederdruckcylinder folgen.
Doch hat die Sundwiger Hütte vor allem die
Zugänglichkeit zu dem für den Dampfverbrauch so wichtigen Niederdruckcylinder wahren
wollen und glaubt, dass diese Maschinengrösse – allerdings nur bei entsprechend
sachgemässer Werkstättenausführung und Aufstellung – noch nicht verpflichtet, von
der vorliegenden Anordnung abzugehen, während sie anerkennt, dass bei grösseren
Leistungen wie die vorstehende, eine Umlegung der Cylinder nötig werden dürfte.
Beide Cylinder besitzen abstellbare Dampfmäntel, um auch mit gesättigtem Dampf
vorteilhaft arbeiten zu können, d.h. bei Arbeiten mit Heissdampf die Mantelheizung
des Hochdruckcylinder ausschaltbar zu machen.
Die Laufbüchsen der Cylinder sind eingeschrumpft und ausserdem mit eingestemmten
Kupferringen abgedichtet. Mit ihren Füssen ruhen die Cylinder in der Längsrichtung
beweglich auf den entsprechenden Sohlplatten und können der Wärmeausdehnung
ungehindert Folge geben.
Das Zwischenstück hängt hier frei zwischen den Cylindern.
Der Kolben des Hochdruckcylinders hat eine Liderung aus selbstspannenden
Gusseisenringen, während im Niederdruckcylinder der Kolben die bewährte Cooper-Pattison-Liderung besitzt, welche aus zwei
Gusseisenringen mit winkelförmigem Querschnitt und dazwiwchen liegender
nachstellbarer Schlauchfeder besteht.
Die Kolbenstange wird durch den Niederdruckcylinder hindurchgeführt und ist mit
besonderer Sorgfalt bearbeitet; hergestellt aus sehr hartem Stahl, wird dieselbe auf
der Schleifmaschine afgeglichen und fertiggestellt.
Auch auf ihre Führung ist viel Wert gelegt.
Die Abdichtung in den Stopfbüchsen erfolgt durch Metallpackung, System Schelling, welche nur eine geringe Beweglichkeit
zulässt. Im Zwischenstück ist eine federnde Lagerung vorgesehen, deren Feder
entsprechend dem Gewicht von Stange und Kolben eingestellt ist. Am hinteren Deckel
des Niederdruckcylinders ist die Führung kugelförmig und beweglich ausgebildet.
Zwecks gleichmässigen Anziehens aller Muttern der Stopfbüchsen sind dieselben
verzahnt und werden durch gemeinschaftlichen Zahnkranz bethätigt.
Die Steuerung des Hochdruckcylinders erfolgt durch entlastete Doppelsitzventile mit
einer – rechtsseitig angeordneten – vollkommen zwangsläufigen Steuerung auch für den
Schluss des Ventils.
Infolgedessen werden die sonst das Schliessen des Ventils besorgenden Federn
überflüssig, oder brauchen nur ganz leicht angespannt zu werden, wenn man sie
beibehalten will.
Alle bisher bekannten sogen. zwangläufigen Ventilsteuerungen bestehen im wesentlichen
nur darin, dass sie – im Gegensatz zu den auslösenden – zwar stets eine Verbindung
der äusseren Steuerungsorgane mit dem Ventil anstreben, besitzen jedoch sämtlich –
wie auch die auslösenden Steuerungen – den grossen Nachteil, dass der
Schluss des Ventils durch eine stark gespannte – Regler und Steuerungsbolzen
belastende – Feder herbeigeführt wird. Demnach erfolgt der Ventilschluss immer kraftschlüssig und nicht zwangläufig.
So kommt es denn unter Umständen recht häufig vor, dass das Ventil hängen bleibt,
ferner zeigt es sich, dass bei sicheren Umdrehungszahlen das Ventil dem
Steuerungsmechanismus nicht rasch genug folgen kann und dann knallend auf seinen
Sitz schlägt.
Die in Fig. 28 abgebildete und zum Patent angemeldete
Steuerung arbeitet in folgender Weise:
Ein auf der Steuerwelle – oder Kurbelwelle – sitzender Flachregler bewegt die Stange
S, welche der Kurvenscheibe A eine schwingende Bewegung erteilt. Diese Kurvenscheibe wirkt auf einen
bei C drehbar gelagerten zweiarmigen mit Rollendaumen
versehenen Hebel B, der mit der Ventilspindel verbunden
ist.
Textabbildung Bd. 317, S. 366
Liegende Tandemverbundmaschine der Sundwiger Eisenhütte.
Beim Aufwärtsgange der Stange S hebt die Kurvenscheibe
mittels Rollendaumen D das Ventil an. Bei dieser
Bewegung bleibt aber die Schliessrolle ständig in Berührung mit dem entsprechend
geformten Schliesskurvenstück der Kurvenscheibe, so dass bei der dann eintretenden
Abwärtsbewegung der Stange S das Ventil unbedingt der
Schliesskurve entsprechend geschlossen wird.
Diese ist nun so gestaltet, dass der Schluss anfangs rasch und erst im letzten
Augenblick langsam erfolgt, wodurch selbst bei höchsten Umdrehungszahlen ein
sanftes Aufsetzen des Ventils auf seinen Sitz erreicht wird.
Um etwaigen Dehnungen kleiner Fremdkörper, sei es an den Rollendaumen, sei es am
Ventil u.s.w. Rechnung zu tragen, ist mittels einer kleinen Feder eine elastische
Verbindung zwischen Ventil und Ventilspindel geschaffen. Gegenüber den Wälzhebeln
dürften die Rollendaumen den sehr wertvollen Vorteil haben, dass sie bei jeder
Füllung genügend Ventilerhebung ermöglichen, was bei den Wälzhebeln nicht
durchführbar ist und zu Drosselungen führt.
Als Vorteile dieser Steuerung führt die Sundwiger Hütte
folgende auf:
1. Dauernde vorzügliche Beeinflussung bei allen Belastungen von Null bis zur
Höchstleistung, und bei stärksten und plötzlich auftretenden Belastungsschwankungen,
wie sie im Walzwerksbetriebe und bei elektrischen Strassenbahnen ohne Bufferbatterie
vorkommen.,
Ganz besonders gut eignet sich die Steuerung auch für Dampfmaschinen zum Betriebe
parallel geschalteter Drehstromdynamos.
2. Geräuschloses und sicheres Arbeiten selbst bei 250 minutlichen Umdrehungen und
somit, sowie infolge der einfachen Bauart des Bewegungsteils bequemste Anwendung
auch bei stehenden Maschinen, wo der auf der Kurbelwelle angebrachte Flachregler
unmittelbar die Steuerung antreibt, und somit eine besondere Steuerwelle überflüssig
wird.
3. Einfache Bedienung und ein dauernd gutes Arbeiten auch in Räumen und unter
Verhältnissen, wo eine andere – insbesondere auslösende – Ventilsteuerung unmöglich
ist.
4. Die sehr reichlich bemessenen und auswechselbaren gehärteten und geschliffenen
Bolzen, Büchsen, Rollen und Kurven lassen einen merkbaren Verschleiss nicht
eintreten.
5. In der Verbindung mit einem unserer Flachregler System Prof. Doerfel betragen die Schwankungen in der Umdrehungszahl
zwischen Leerlauf und Höchstleistung höchstens 3 %, ohne dass selbst bei plötzlichen
Belastungsänderungen ein Pendeln eintritt.
Textabbildung Bd. 317, S. 367
Fig. 28. Steuerung zum Hochdruckcylinder der liegenden Tandemverbundmaschine der Sundwiger Eisenhütte.
Textabbildung Bd. 317, S. 367
Fig. 29. Steuerung zum Niederdruckcylinder der liegenden Tandemverbundmaschine der Sundwiger Eisenhütte.
Ein Flachregler, System Doerfel, ist nun auf der durch
Kegelräder angetriebenen Steuer welle angeordnet und besitzt eine Vorrichtung, um
während des Ganges der Maschine die Umdrehungszahl um etwa 10 v. H. verstellen zu
können.
Umhüllt ist dieser Flachregler mit einer feststehenden Haube.
Die Steuerung des Niederdruckcylinders erfolgt – linksseitig angeordnet – durch vier Drehschieber, System Corliss, von welchen diejenigen für den Einlass
Trickkanäle besitzen. Der Antrieb geschieht vom freien Ende der Kurbelwelle aus
durch Einschaltung einer Schwinge, welche am Rahmen – nahe der Verbindungsflansch an
die Cylinder – angebracht ist.
Die für den Dampfverbrauch sehr günstigen kleinen schädlichen Räume, leichter und
geräuschloser Gang auch bei hohen Umdrehungszahlen, dauerndes Dichthalten – weil die
Schieberspindeln der Drehschieber dort angreifen, Wo der Reibungswiderstand auftritt
– endlich die sehr bequeme Zugänglichkeit und Bedienung sind die bekannten Vorteile
dieser Steuerung.
Die Schmierung erfolgt von einem Hauptschmiergefässe aus.
Alle Schmiervorrichtungen sind während des Ganges zu bedienen. Das abgeschleuderte
Oel wird durch entsprechend ausgebildete Schirme und Tröge aufgefangen und von einem
Punkte aus in den Keller zum Reiniger geleitet. Nachdem es diesen passiert hat,
saugt eine von der Maschine betriebene Pumpe das Oel wieder an und drückt es in die
Hauptschmiergefässe, so dass bei durchaus gleichmässiger, von der Aufmerksamkeit des
Maschinenführers unabhängiger Schmierung doch keine Oelvergeudung eintritt.
Auf der Ausstellung ist die Maschine auf der Sammelniederschlagung des Dampfes
angeschlossen. Es ist aber auch eine eigene Dampfniederschlagung vorhanden, deren
Luftpumpenantrieb von einem Kurbelzapfen am freien Ende der Kurbelwelle in
einfachster und sicherster Weise erfolgt.
Die Luftpumpe wird stehend und einfachwirkend mit Schöpfkolben und ohne Saugklappen
ausgeführt.
Für den elektrischen Betrieb ist unmittelbar auf der Kurbelwelle ein
Drehstrommotor der Deutschen Elektrizitätswerke Garbe,
Lahmeyer und Co. in Aachen angeordnet.
Die Schwungmassen dieser Dynamo sind derart gross, dass sie als Schwungrad der
Maschine dienen.
Die von demselben Werke ausgestellte stehende Verbundmaschine (Mg. 30) hat im
Hochdruckcylinder 440 mm, im Niederdruckcylinder 690 mm Bohrung, der gemeinsame Hub
beträgt 470. Bei einer Eintrittsspannung von 11 kg/qcm absolut und 160 minutlichen
Umdrehungen, entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von
\frac{0,47\,\cdot\,160}{30}=2,507\mbox{ m}
leistet die Maschine – mit Dampfniederschlagung arbeitend –
bei entsprechender Füllung im Hochdruckcylinder 265 PSe.
Die in einem Stück hergestellte gusseiserne Grundplatte hat drei Lagerkörper für
Lager mit einer Lauflänge von je 350 mm bei 195 mm Bohrung an den Enden bezw. 410 mm
Lauflänge und 195 mm Bohrung für das mittlere Lager; die zwei gusseisernen Ständer
sind hier zwar nicht gegabelt wie bei Ehrhard und
Sehmer, haben aber die kronenförmige Tragflansche für jeden Cylinder,
welche nach vorne durch je eine starke Stahlsäule auf
die Grundplatte abgestützt sind.
Die Cylinder haben hinsichtlich der Dampfmäntel die gleiche Anordnung wie die
liegende – vorher besprochene – Verbundmaschine, sie sind also für Heissdampf
gebaut, durch Abstellbarkeit der Dampfmäntel – bezw. des Dampfmantels für den
Hochdruckcylinder bei Arbeiten mit Heissdampf – ist der Verwendung von gesättigtem
Dampf Rechnung getragen.
Textabbildung Bd. 317, S. 367
Fig. 30. Stehende Verbundmaschine der Sundwiger Eisenhütte.
Die Kolben sind als offene Körper ausgebildet und ist wiederum die Liderung dieselbe
wie bei der liegenden Maschine; ebenso ist Material und Herstellung der Kolbenstange
und die Anordnung ihrer Stopfbüchse dieselbe wie dort besprochen.
Die unter 90° gekröpfte Kurbelwelle ist aus bestem Stahl und die Höhe zwischen
Kurbelwelle und Cylinder entspricht einem Pleuelstangenverhältnis von 1 : 5.
Alle Lager, Zapfen und Gleitflächen sind reichlich gross bemessen.
Teile, welche teuer und schwer zu ersetzen sind,
werden nach Absicht des ausführenden Werkes nur geringer Beanspruchung
ausgesetzt, leicht auswechselbare dagegen hoher, an ihnen soll in Fällen zu hoher
Belastung – wie bei einem etwaigen Wasserschlage oder infolge einer sonstigen
Unachtsamkeit des Maschinenführers – zur Vermeidung grösseren Unheils der Bruch eintreten.
Textabbildung Bd. 317, S. 368
Fig. 31. Stehende Verbundmaschine von Möller.
Die Steuerung erfolgt für den Hochdruckcylinder durch die Zweikammerkolbensteuerung,
Patent Prof. Doerfel.
Der Expansionsschieber wird dabei von einem Flachregler, Patent Doerfel, beeinflusst, während der am nächsten zum
Cylinder liegende Kolbenschieber für die Verteilung von einem festen Exzenter bewegt
wird. Dieser letztere Schieber steuert das Voröffnen für den Dampfeinlass und
beeinflusst den Dampfauslass. Der Expansionsschieber steuert nur den Dampfeinlass
und kann sehr frühzeitig öffnen, da das Voröffnen vom Verteilungsschieber besorgt
wird.
Der Flachregler Patent Doerfel (D. R. P. Nr. 91539) ist
auf dem freien Ende der Kurbelwelle, welches verjüngt abgedreht wurde, angeordnet,
und zwar ist das Reglergehäuse auf dem Wellenende aufgekeilt und das verlängerte
innere Nabenende als Exzenter ausgebildet. Auf dieses Exzenter ist dann eine lose
Hülse leicht drehbar aufgesetzt; letztere hat zwei Augen zwecks Angriffs des
Stellzeugs, durch welche die Hülse gezwungen ist, sich bei Ausschlag der Pendel
mitzudrehen. Auf dieser Hülse sitzt nun – fest verkeilt – das den Hub und die
Voreilung des Expansionsschiebers und damit die Einlasssteuerung beeinflussende
Exzenter, welches zwecks genauer Wirkung der ganzen Vorrichtung durch ein
Gegengewicht ausgeglichen ist. Der Mittelpunkt dieses Exzenters beweg sich auf einem
Kreisbogen, dessen Mittelpunkt ausser der Mitte der Welle liegt, und wird hierdurch
die Massenträgheit sehr vorteilhaft ausgenutzt. Die Drehpunkte der Pendel sind als
Schneiden ausgebildet, ebenso die am Pendel befindlichen Angriffspunkte der auf Zug
beanspruchten Federn, welche ausserdem zur Vermeidung der Durchbiegung durch die
Fliehkraft seitliche Führung erhielten.
Grosse Eröffnungen und vorteilhafte Dampfausnutzung – wie sich aus aufgenommenen
scharfen Schaulinien de Indikators ergibt – sind das mit Erfolg angestrebte Ergebnis
dieser Anordnung.
Die Durchmesser der Kolbenschieber sind möglichst klein gehalten und ohne
Dichtungsringe ausgeführt; sme laufen dampfdicht in besonderen Büchsen und sind mit
letzteren auf sehr genau arbeitenden Schleifmaschinen hergestellt. Der
Expansionsschieber hat auf beiden Enden doppelten Abschluss und doppelte Dichtung
für den Dampfeintritt. Die Reibung zwischen Kolben und Büchse ist sehr gering und
ein Verschleiss soll selbst nach Jahren nicht nachgewiesen sein.
Vor allem aber eignen sich diese Steuerungsorgane
in derartig genauer Ausführung vorzüglich für überhitzten Dampf.
Ferner ist durch die Hintereinanderschaltung zweier Schieber eine sehr wertvolle
Verminderung der schädlichen Räume erzielt.
Textabbildung Bd. 317, S. 369
Fig. 32. Stehende Verbundmaschine von Möller.
Der Dampfeintritt erfolgt für den Hochdruckcylinder von innen, sämtliche
Stopfbüchsen der Schieberstangen sind daher nur dem Dampfdruck der Aufnehmer
ausgesetzt.
Der Flachregler besitzt eine grosse Energie und wirkt ausserordentlich schnell und
genau, die Schwankungen in der Umdrehungszahl betragen zwischen Null und der
Höchstbelastung schlimmstenfalls 2,5 v. H.
Diese Flachregler sind in der Hauptanlage der Strassenbahn Niederheiduk bei
Kattowitz an für diese ausgeführten Maschinen zur Verwendung gelangt und zeigen die
Abdrücke der tachographischen Aufnahmen Schwankungen von geringerer Höhe.
Für den Niederdruckcylinder erfolgt die Steuerung durch einen Penn'schen Kanalschieber, dessen Gestänge mit Rücksicht auf den seitlichen
Druck bedeutend stärker ausgeführt ist als bei den Stangen der Kolben Schieber nötig
war.
Im Betrieb der Ausstellung ist die Maschine an die Sammelniederschlagung
angeschlossen, die Anschlussteile für Arbeiten mit eigener Dampfniederschlagung sind
aber bereits vorgesehen.
Im übrigen sind beim Entwerfen und in der Ausführung grösstmöglichste
Betriebssicherheit, übersichtliche Einfachheit und leichte Zugänglichkeit aller
Teile bei der Bedienung – für welche hinter den Cylindern eine Laufbühne mit Treppe,
vorne eine verschiebbare Leiter angebracht ist – die leitenden Gesichtspunkte
gewesen.
Die Schmierung entspricht in ihrer Anordnung genau derjenigen bei der liegenden
Maschine und soll hier darauf nur verwiesen werden.
Die Maschine ist in diesem Falle unmittelbar mit einer Gleichstromdynamo der Deutschen Elektrizitätswerke Garbe, Lahmeyer und Co. in
Aachen gekuppelt – letzteres Werk lieferte ebenfalls die Drehstromdynamo
für die von der Sundwiger Eisenhütte ausgestellte und
vorher beschriebene liegende Maschine.
Um die Anlage in Richtung der Achse möglichst kurz zu halten, ist das hier nötig
werdende Schwungrad auf die Kuppelungsflansch der Maschinenseite aufgekeilt, und ist
dasselbe soweit es über Flur liegt, ganz mit einem Schutzkasten umhüllt, der den
unangenehm wirkenden Luftzug vom Maschinenraum fern zu halten hat.
Die mit der Dynamowelle in einem Stück geschmiedete Verbindungsflansch ist in die
Kuppelungsflansch der Maschinenseite eingelassen.
K. und Th. Möller in Brackwede sind in der
Betriebsanlage durch eine stehende Verbundmaschine (Fig.
31 und 32) ähnlicher, aber etwas grösserer
Abmessung vertreten. Die Cylinderbohrungen betragen für Hochdruck 540 mm, für
Niederdruck 860 mm, während der gemeinschaftliche Hub 550 mm ausmacht. Bei einer
Eintrittsspannung von 10 kg/qcm absolut und 140 minutlichen Umdrehungen, oder
einer Kolbengeschwindigkeit von
\frac{0,55\,\cdot\,140}{30}=2,37\mbox{ Sek./m.}
leistet die Maschine – mit Dampfniederschlagung arbeitend und
mit entsprechender Füllung im Hochdruckcylinder – 420 bis 550 PSe.
Die in einem Stück gegossene Grundplatte hat drei Lagerkörper für die Lagerung der
Kurbelwelle. Die mit Weissmetall ausgegossenen Lager, deren Mittenentfernung 1610 mm
beträgt, haben, beginnend von der Schwungradseite, 440 mm, 500 mm und 400 mm
Lauflänge und eine Bohrung von 250 mm, ausserdem ist – in 1210 mm Abstand vom
entsprechenden Grundplattenlager – noch ein viertes äusseres Schwungradlager
vorhanden, mit 380 mm Lauflänge, 240 mm Bohrung.
Auf der Grundplatte erheben sich für jeden Cylmnder zwei gusseiserne Ständer, von
denen der hintere für die Kreuzkopfführung bestimmt und entsprechend stärker
gehalten ist, während der vordere vor allem der Abstützung dient.
Kopf- und Fussflanschen sind reichlich bemessen.
Die Ständer tragen auf ihren Kopfflanschen die Cylinder – die kronenförmige Flansch,
der wir an den bisher besprochenen stehenden Maschinen begegneten, fehlt hier
also.
Die Cylinder sind für Betrieb mit Heissdampf gebaut und mit Dampfmänteln versehen,
mit denen sie aus einem Stück gegossen sind; die Heizung erfolgt mit dem
jedesmaligen Arbeitsdampf.
Die Kolben zeigen die Ausführung mit breiter Deckelflansche, eine heute meistens
verlassene Bauart, die zu sehr vielen Brüchen Veranlassung gab.
Die doppelt gekröpfte Kurbelwelle ist stark gehalten und alle Lager, Zapfen und
Gleitflächen sind reichlich bemessen. Die Lager sind überall dort, wo es
erforderlich, für Nachstellung eingerichtet.
Die Steuerung des Hochdruckcylinders ist durch getrennte Kolbenschieber bewirkt.
Der Grundschieber hat selbstspannende Dichtungsringe, der Expansionsschieber, System
Rider, ist sauber eingeschliffen.
Die Ausführung der Schieber ist so getroffen, dass an allen Stellen vollkommen
gleiche Wandstärken hergestellt werden können und das Angiessen von irgend welchen
Rippen wegfällt. Diese bei Anwendung von hochüberhitztem Dampf wesentlichen Vorteile
lassen sich bei der gewählten Steuerungsart sehr gut erreichen; ausserdem bietet
dieselbe den Vorteil, dass die Durchmesser beider Schieber, mit Rücksicht auf die
Durchströmöffnungen, möglichst klein gehalten werden können und ein Angriff der
Exzenterstangen in der Mittellinie des Schiebers möglich ist.
Der Expansionsschieber wird durch einen empfindlichen Federregler mittels Schnecke
und Schneckenradbogenstück beeinflusst, der durch Spannen einer Zusatzfeder während
des Betriebes eine Aenderung der Umdrehungszahl um ± 7 v. H. zulässt; derselbe ist
am freien Ende der Kurbelwelle aufgestellt und durch Kegelräder bethätigt.
Die Steuerung verhindert mit Sicherheit ein Durchgehen der Maschine bei plötzlicher
vollkommener Entlastung, ohne dass ein Einbau der öfter angewendeten besonderen
Drosselventile nötig wird, welch letztere leicht klemmen and meistens ihren Zweck
nur schlecht erfüllen.
Der Niederdruckcylinder wird durch Flachschieber mit Trick'schem Kanal gesteuert. Dieser Schieber ist gegen Gewicht, und gegen
Dampfdruck – letzteres nach eigenem System – entlastet. Die Entlastung gegen
Dampfdruck lässt sich jederzeit leicht durch Oeffnen eines Hahnes am Entlastungsraum
überwachen.
Um zu verhindern, dass beim Arbeiten mit Auspuff, wie solches bei Einbau eines
Wechselventils jederzeit möglich ist, die Kompression im Niederdruckcylinder zu hoch
steigt und dadurch das unangenehme Abklappen des Schiebers bei kleinen und mittleren
Belastungen verursacht, können die schädlichen Räume durch abstellbare Zusatzräume,
die auf der oberen Cylinderseite im Deckel, auf der unteren im Aufnehmerraum liegen,
vergrössert werden. Durch Verdrehen des Exzenters, wie solches öfter geschieht,
lässt sich das zu hohe Anwachsen der Kompression im Niederdruckcylinder in gleich
einfacher und vollkommener Weise nicht vermeiden.
Es gilt natürlich auch hier das bei vorhergehenden Anlagen Besprochene.
Das sehr kräftige Schwungrad mit 3600 mm Durchmesser und 300 mm Bohrung ist nach
links hin zwischen Grundplatte und Aussenlager angeordnet. Gleich ausserhalb des
letzteren schliesst ein Kuppelungsflansch die Kurbelwelle ab.
Auf die Schmierung ist die erforderliche Sorgfalt verwendet. Für die
Cylinderschmierung dient eine selbstthätig wirkende Zwillingspumpe, während alle
beweglichen Teile von einer reichlich bemessenen Hauptschmiervorrichtung mit
plötzlicher Abstellung bedient werden. An den äusseren Enden der beiden
Endkurbellager sind Spritzringe vorgesehen, deren Kappen auf die Lagerschalen
aufgezogen sind, das Aussenlager hat ebenfalls an beiden Enden Spritzringe und sind die Kappen am Körper und Deckel
angegossen.
Ausser dem Anschluss an die Sammelniederschlagung besitzt die Maschine auch ihre
eigene Dampfniederschlagung, welche in der Unterkellerung stehend angeordnet ist und
von dem Kreuzkopf der Hochdruckseite mittels einer doppelarmigen Schwinge bethätigt
wird. Die doppelt wirkende Luftpumpe arbeitet ohne Saugklappen.
Für die Bedienung der Maschine ist dieselbe mit ringsherumgeführter sehr kräftiger
Laufbühne versehen, die trotzdem leicht und gefällig aussieht.
Um die Maschine nötigenfalls plötzlich abstellen zu können, ist das Absperrventil mit
einem Selbstschlussventil verbunden, welches vom Fussboden oder von der Lautbühne
aus bethätigt werden kann.
Die Maschine selbst ist in allen Teilen leicht zugänglich und übersichtlich
zusammengebaut und hinterlässt unbedingt einen kräftigen und standfesten
Eindruck.
Im Ausstellungsbetrieb ist dieselbe an ihren Kuppelungsflansch mit einer
Gleichstromdynamo der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vorm.
W. Lahmeyer und Co. in Frankfurt a. M. unmittelbar gekuppelt und ist die
minutliche Umdrehungszahl der Maschine auf 120 vermindert.
Die Werkstätten von K. und Th. Möller fertigen ausser
Dampfmaschinen auch noch Dampfkessel, sowie Blech- und Maschinenarbeiten jeder
Art, eine Besonderheit bilden staub- und keimdichte Luftfilter, die wir bei einer
anderen Gelegenheit besprechen werden.
Gegründet wurde das Werk im Jahre 1864 und hat zur Zeit zur Bewältigung seines
Werkstättenbetriebs eine Dampfkraft von 250 PS in Thätigkeit. Es beschäftigte im
Jahre 1900 450 Arbeiter und kehrte Erzeugnisse im Gewichte von 4000 t aus, die
hauptsächlich in Norddeutschland und im Ausland ihr Absatzgebiet fanden.
(Fortsetzung folgt.)