Titel: Neuerungen an Kleindampfmaschinen, welche mit einem Dampferzeuger verbunden sind.
Fundstelle: Band 245, Jahrgang 1882, S. 277
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Neuerungen an Kleindampfmaschinen, welche mit einem Dampferzeuger verbunden sind. Patentklasse 14. Mit Abbildungen auf Tafel 20 und 22. Neuerungen an Kleindampfmaschinen. Entsprechend dem immer mehr steigenden Bedarf an schnelllaufenden Kleinmotoren hat man sich in neuerer Zeit auch bestrebt, die Kleindampfmaschinen weiter auszubilden und zwar namentlich in der Richtung, daſs man den Dampferzeuger zu verkleinern und explosionssicher zu machen suchte. Der im Vergleich zur Maschine unverhältniſsmäſsig groſse Kessel einer gewöhnlichen Locomobile mit seinem immerhin bedeutenden Wasser- und Dampfraum ist namentlich wegen der Gefahr einer Explosion und der mit Rücksicht hierauf erlassenen baupolizeilichen Vorschriften das wesentlichste Hinderniſs, welches der Verwendung der Dampfmaschine als Kleinmotor entgegensteht. Je kleiner aber der Dampf- und Wasserraum genommen werden, je geringer also auch beim Betriebe die aufgespeicherte Arbeitsmenge wird, um so vollkommener muſs die Regulirung sowohl der Speisung, als auch der Feuerung sein, wenn man einen nur einigermaſsen gleichförmigen Gang der Maschine erreichen will, und zwar muſs es als sehr wünschenswerth hingestellt werden, daſs diese Regulirung selbstthätig durch die Maschine ausgeführt wird. Die Regulirung der Feuerung bietet hierbei die meisten Schwierigkeiten. Bei gasförmigem oder tropfbar-flüssigem Brennmaterial würde sie allerdings auch in einfacher Weise zu erzielen sein; doch würde durch Verwendung von derartigen Brennstoffen der Hauptvorzug der Dampfmaschinen (gegenüber den Gaskraft- und dergleichen Maschinen), nämlich die Billigkeit des Betriebes, verloren gehen. Bei der gewöhnlichen Kohlenfeuerung sucht man die Verbrennung in der Regel durch Vermehrung oder Verminderung der zugeführten Luftmengen zu regeln; indessen muſs eine solche Regulirung immer als eine unvollkommene bezeichnet werden. Man wird dabei bald Mangel an Luft, also unvollständige Verbrennung, bald Ueberschuſs an Luft haben. Auch wird nicht immer unmittelbar einer Verminderung der Luftzufuhr eine Verminderung der Verdampfung und umgekehrt einer Zunahme der ersteren eine Zunahme der letzteren folgen. Hauptsächlich mit Rücksicht auf diese Regulirung der Verdampfung scheint die Aufgabe, eine brauchbare Kleindampfmaschine zu construiren, noch nicht in befriedigender Weise gelöst zu sein. W. v. Pittler in Gohlis bei Leipzig (*D. R. P. Nr. 12934 vom 20. Juli 1880) hat bei der in Fig. 1 bis 3 Taf. 20 abgebildeten Anordnung einen dickwandigen, guſsstählernen Behälter A als Dampferzeuger benutzt Derselbe soll zur Rothglut erhitzt werden, so daſs das Wasser, welches mittels der Speisepumpe B durch das durchlöcherte Rohr C eingespritzt wird, sich sofort in Dampf verwandelt, ein Wasserraum also nicht vorhanden ist. Auf dem Deckel des Behälters A ist auſser dem Manometer M und dem Sicherheitsventil S noch ein Pyrometer zur Messung der Temperatur angebracht. Der Feuerraum ist von einem Mantel umgeben, in welchem sich die beiden ringförmigen Kammern L und N befinden. Die innere Kammer L bildet einen Vorwärmer; aus ihr entnimmt die Speisepumpe durch Rohr d das einzuspritzende Wasser. Die äuſsere Kammer N dient zur Abführung der Heizgase. Durch eine Scheidewand b, auf deren einer Seite die Einströmöffnung a liegt, während auf der anderen die Ausströmöffnung c sich befindet, werden dieselben gezwungen, um den ganzen Mantel herumzuziehen. Damit die Pumpe das warme Wasser nicht anzusaugen habe, soll dasselbe dem Vorwärmer L aus einem höher gelegenen Behälter zuflieſsen. Für die Speisepumpe sind zwei Cylinder angeordnet, deren Kolben durch Keil mit einem an der Pumpenstange befestigten Querstück verbunden werden können. Nur ein Cylinder ist aber in Betrieb, der andere dient als Reservepumpe. Die Regulirung der Maschine soll in folgender Weise stattfinden: Der Regulator verschiebt auf seiner horizontalen Spindel den kegelförmigen Muff n, auf welchem ein Ring hängt, der mittels des Hebels o (vgl. Fig. 2) mit der Zugstange t verbunden ist. Am unteren Ende von t befindet sich in einem besonderen, an den Schieberkasten angeschraubten Gehäuse ein Schieber q, welcher die Stelle einer Drosselklappe vertritt. Auſserdem ist an t mittels eines seitlichen Armes ein Schieber u angehängt, welcher in das Saugrohr der Pumpe eingeschaltet ist. Es wird auf diese Weise bei steigender Geschwindigkeit der Maschine durch den Regulator sowohl der Dampfzufluſs in den Schieberkasten, wie auch der Wasserzufluſs in den Behälter A vermindert. Bleibt dabei die Verbrennung unverändert, so wird die Spannung des Dampfes schnell steigen. Abgesehen von der Regulirung der Verdampfung ist aber auch ein derartiger Dampferzeuger nicht wohl brauchbar. Da der Behälter A wegen seiner dicken Wandung auſsen nahezu glühend bleiben wird, so ist er wegen mangelnder Temperaturdifferenz nicht im Stande, viel Wärme aus den Heizgasen aufzunehmen, zumal er nur eine verhältniſsmäſsig kleine Oberfläche hat. Der bei weitem gröſste Theil der Wärme wird an das Wasser in L abgegeben, so daſs in diesem Vorwärmer eine starke Verdampfung stattfinden wird. Bei der neueren, in Fig. 4 bis 6 Taf. 20 dargestellten Anordnung von W. v. Pittler (*D. R. P. Zusatz Nr. 14663 vom 20. Januar 1881) ist der Vorwärmer L durch einen Kranz von vertikalen Röhren i ersetzt, welche oben und unten mit einander in Verbindung stehen und den Dampferzeuger bilden., während der mittlere Behälter B, in welchen der Dampfcylinder ohne Schieberkasten direkt eingehängt ist, nur noch als Dampfsammler dient. Das Wasser wird von der Speisepumpe in die Röhre i1 (Fig. 6) eingespritzt, gelangt aus dieser in die anderen Röhren i und schlieſslich als Dampf aus i0 in den Sammler B. Der Abdampf entweicht durch das Rohr G, die Heizgase treten durch H aus. Mit Rücksicht auf den hier vorhandenen Wasserraum im Dampferzeuger scheint die Regulirung der Wassereinspritzung aufgegeben und der Drosselschieber in das aus i0 in den Sammler führende Rohr verlegt zu sein. In der Patentschrift ist darüber nichts gesagt. Auch bei der in Fig. 7 bis 16 Taf. 20 dargestellten Construction von Paul Schnitze in Berlin (*D. R. P. Nr. 18377 vom 15. Oktober 1881) wird der Dampferzeuger aus einem Kranz vertikaler Wasserröhren B (vgl. Fig. 7 und 8) gebildet, welche jedoch hier an den Enden durch Stutzen mit einem mittleren weiteren Rohre A verbunden sind. In dieses ist ein Dampfsammelrohr a eingehängt, in welches der Dampf oben bei c eintritt und aus dem er durch das tief in a hinabreichende Rohr b abströmt. Das letztere geht, in den Feuerraum zurückkehrend, in ein den Dampfsammler umgebendes Schlangenrohr über, in welchem der Dampf stark überhitzt wird. Zur Verbindung der Röhren B mit dem Hauptrohr A sind Muttern mit Rechts- und Linksgewinde benutzt. Das ganze Rohrsystem ist in den cylindrischen Blechmantel M eingehängt und kann leicht ausgehoben werden. Die Maschine ist in recht einfacher gedrängter Anordnung mit schwingendem Cylinder ausgeführt (vgl. Fig. 9). Die Dampfvertheilung geht behufs möglichst guter Ausnutzung der Expansivkraft des Dampfes in der Weise vor sich, daſs der Dampf von der einen Kolbenseite, welche durch die dicke Kolbenstange verengt ist, auf die andere Kolbenseite expandirt, also nach dem Compoundprinzip wirkt. Die beiden Cylinderkanäle h und h1, welche in der Stirnfläche des einen Schwingungszapfens münden (vgl. Fig. 13 bis 15), treten zu diesem Zweck während des Kolbenhinganges dem Einströmungskanal h und Ausströmungskanal h1 im Lager l und während des Rückganges den Mündungen des Verbindungskanales r gegenüber. Der die Dampfkanäle enthaltende Drehzapfen ist der besseren Abdichtung halber ein wenig kegelförmig (vgl. Fig. 16) und soll durch die stellbare Feder w – welche aber sehr kräftig sein muſs – angedrückt werden. Die selbstthätige Regulirung der Maschine erfolgt durch Drosselung des Dampfes mittels eines cylindrischen Schiebers und durch Aenderung des Speisepumpenhubes in der aus Fig. 10 ersichtlichen Weise. Der Pumpenkolben ist an den um seinen oberen Endpunkt schwingenden Arm f angehängt, auf welchem der Kopf k der treibenden Excenterstange durch den Regulator verschoben wird. Um ein Gelenk zwischen k und der Excenterstange zu vermeiden, ist der Kopf k, wie Fig. 12 andeutet, ausgehöhlt, wobei die Stange in der mittleren Lage jedoch etwas Spielraum erhält. Es ist das eine jedenfalls nicht empfehlenswerthe Einrichtung. Eine selbstthätige Regulirung der Feuerung fehlt auch hier; dieselbe muſs daher von dem Heizer möglichst sorgfältig nach der Dampfspannung geregelt werden, da die Spannung, wenn bei steigender Geschwindigkeit der Maschine dem Dampferzeuger weniger Dampf entnommen und gleichzeitig weniger Wasser zugeführt wird, wie es hier der Fall ist, aus doppeltem Grunde wachsen muſs. (Schluſs folgt.)