Titel: Neuerungen an Kleindampfmaschinen, welche mit einem Dampferzeuger verbunden sind.
Autor: Whg.
Fundstelle: Band 245, Jahrgang 1882, S. 313
Download: XML
Neuerungen an Kleindampfmaschinen, welche mit einem Dampferzeuger verbunden sind. Mit Abbildungen auf Tafel 20 und 22. (Patentklasse 14. Schluſs des Berichtes S. 277 dieses Bandes.) Neuerungen an Kleindampfmaschinen. Fig. 1 bis 6 Taf. 22 zeigen eine Anordnung von A. Musmann in Magdeburg (*D. R. P. Nr. 14737 vom 15. December 1880). Der Dampferzeuger wird durch eine Schlangenröhre G gebildet. Für die Feuerung ist ein Füllschacht D benutzt, aus dem die Heizgase unten durch Schlitze in den Mantelraum treten, in welchem die Schlangenröhre G liegt. Oben bespülen dieselben noch einen ringförmigen Vorwärmer H. Der Dampf strömt direkt aus dem Rohr G in die Maschine, wird also jedenfalls viel Wasser mitreiſsen. Die Dampfmaschine (Fig. 2 bis 4) ist eine kleine Boxmaschine mit drei neben einander liegenden, einfach wirkenden Cylindern. Die Dampfvertheilung wird durch einen rotirenden hohlcylindrischen Hahn besorgt, in welchem ein von Hand einstellbarer Expansionshahn untergebracht ist. Beide Hähne werden durch Federn nach oben gegen die Dichtungsflächen gedrückt: der Vertheilungshahn durch eine lange Blattfeder, der Expansionshahn durch zwei Ringfedern (vgl. Fig. 2). Um den Hähnen die hierzu nöthige Beweglichkeit gegen ihre Spindeln zu geben, ist die Kupplung zwischen diesen Theilen mittels kurzer Cylinder hergestellt, in deren diametrale Schlitze die flachen Endzapfen der Spindeln eingreifen und welche mit den Hähnen durch Querstifte verbunden sind (vgl. Fig. 2 und 5). Neben den Dampfcylindern, dem Steuerhahngehäuse gegenüber, ist eine Speisevorrichtung für den Dampferzeuger angebracht, welche im Verein mit dem Steuerhahn von der Kurbelwelle aus mit Hilfe einer Dreikurbelstange (vgl. Fig. 1) angetrieben wird. Wie aus Fig. 3 und 6 ersichtlich, besteht dieselbe aus einem kurzen rotirenden Cylinder, welcher auf seiner Mantelfläche mit vier Mulden versehen ist. Der Raum über demselben steht in Verbindung mit dem Vorwärmer H, der Raum unter demselben mit dem unteren Ende des Schlangenrohres. Bei der Drehung dieses Cylinders sollen sich jene Mulden oben füllen und unten entleeren, zu welchem Zweck eine Verbindung mit dem Steuerhahngehäuse hergestellt ist, so daſs Dampf in die sich entleerenden Mulden einströmen kann, welcher dann oben wieder austritt und in den Vorwärmer entweicht. – Irgend welche selbstthätige Regulirvorrichtungen sind nicht vorhanden. Versuche, welche mit dem vorstehend beschriebenen Dampferzeuger angestellt wurden, muſsten bald die mancherlei Mängel desselben darthun und führten so zu der verbesserten, in Fig. 7 bis 14 Taf. 22 veranschaulichten Anordnung (*D. R. P. Zusatz Nr. 16867 vom 15. Mai 1881), Um zunächst möglichst trockenen Dampf zu erhalten und in passender Weise die festen Niederschläge abzuscheiden, ist die Rohrschlange mit einem weiten Guſseisenrohre verbunden, welches seitlich in vertikaler Stellung innerhalb der Ummantelung auf der Grundplatte befestigt ist. Der Dampf strömt aus dem oberen Ende des Sehlangenrohres bei a tangential (vgl. Fig. 9) in dieses Guſsrohr ein, in Folge dessen das mitgerissene Wasser an der Wandung hinabflieſst, gelangt dann durch ein Sieb in ein aufgesetztes Kopfstück und wird schlieſslich in dem Dampfrohr, welches in einmaliger Windung oberhalb des Schlangenrohres durch den Feuerraum geführt ist, vollends getrocknet. Bei b schlieſst sich das untere Ende des Schlangenrohres an. Der Theil des Guſsrohres unterhalb b, in welchem das Wasser in Ruhe bleibt, dient als Schlammsammler und ist behufs bequemer Entfernung der Niederschläge viertelkreisförmig nach vorn gekrümmt. An den Kopf des Guſsrohres ist ein seitlicher Kanal angegossen, welcher sich vorn zu einem Sicherheitsventilgehäuse erweitert. Auſserdem sind Wasserstandszeiger, Probir- und Ablaſshahn an dem Rohre angebracht. Der groſse Füllschacht der ersten Anordnung ist fortgelassen und dafür der Feuerschacht nach Art der Füllöfen eingerichtet, so daſs sich durch passende Regulirung des Luftzutrittes für einige Stunden ein nahezu gleichmäſsiger Abbrand erreichen läſst. Die Speisevorrichtung ist gleichfalls verbessert worden. Dadurch, daſs dieselbe seitlich in Wasserstandshöhe an das Guſsrohr geschraubt und mit diesem durch zwei Bohrungen verbunden ist (vgl. Fig. 8), wurde ein sicherer Austausch des Speisewassers mit Dampf in der jeweils unteren Mulde ermöglicht. Um ferner den Dampf besser, ohne Stöſse und Geräusch, aus der oben angelangten Mulde abzuführen, sind oben in dem Gehäuse zwei Bohrungen angebracht (vgl. Fig. 11), eine groſse kreisrunde und eine schmale, in der Drehrichtung längliche. Bei der Drehung des Speisecylinders tritt nun jede Mulde zunächst vor die schmale Oeffnung, durch welche dann der Dampf austritt, ehe das Wasser durch die groſse Oeffnung eintritt. Damit der Dampf nicht verloren gehe, ist das betreffende Röhrchen umgebogen und führt von oben in das Speiserohr zurück (vgl. Fig. 8). Endlich wird bei der dargestellten Einrichtung auch eine selbstthätige Regulirung der Speisung in der Weise erreicht, daſs der Wasserstand in dem Guſsrohr auf gleicher Höhe gehalten wird. Sobald derselbe nämlich bis auf die Höhe des Einfluſskanales gestiegen ist, kann das Wasser aus den Mulden nicht mehr abflieſsen und die Speisung hört dann auf. An der Steuerung ist die Aenderung getroffen, daſs der Hahn durch Stirnräder mit einer Uebersetzung ins Langsame im Verhältniſs von 2 : 1 angetrieben wird und dem entsprechend die Kanäle verdoppelt sind (vgl. Fig. 8 und 12 bis 14). Es soll hierdurch eine bessere Abdichtung zu erzielen sein. Ferner ist der Expansionshahn fortgelassen und die Kupplung zwischen Spindel und Hahn mittels einer Scheibe mit vier im Kreuz stehenden Einkerbungen bewirkt (vgl. auch Fig. 11), in welche je zwei Greifer der Spindel und des Hahnes fassen. Durch Scheibe und Splint werden die Theile zusammengehalten. Die gleiche Verbindung ist auch bei der Speisevorrichtung benutzt. Die schraubenförmig gewundenen Schlangenröhren haben so viele Vorzüge, daſs sie mit groſser Vorliebe zu diesen kleinen Dampferzeugern verwendet werden. Sie sind verhältniſsmäſsig billig, geben eine groſse Heizfläche in kleinem Räume, liefern in kurzer Zeit nach dem Anheizen Dampf, halten hohe Spannungen ohne Explosionsgefahr aus u.s.w. doch haben sie auch sehr wesentliche Nachtheile, unter denen der bedeutendste der ist, daſs sie sich, von einem Ausspülen abgesehen, nicht reinigen lassen. Allerdings läſst sich durch Unterhaltung eines recht energischen Wasserumlaufes die Absetzung von Kesselstein in den Röhren erheblich vermindern, aber wohl nicht auf längere Zeit ganz vermeiden. Im Allgemeinen wird sich in den Röhren früher oder später eine Kruste ansetzen, dadurch die Verdampfungsfähigkeit vermindert und schlieſslich ein Durchbrennen oder Verstopfen der Röhren herbeigeführt werden. Um diesem Uebelstande vorzubeugen, hat O. Lilienthal in Berlin (*D. R. P. Kl. 13 Nr. 16103 vom 9. April 1881) die Maschine mit einem Oberflächencondensator verbunden, so daſs im Wesentlichen immer dasselbe Wasser wieder benutzt wird. Diese Anordnung ist in Fig. 15 und 16 Taf. 22 abgebildet. Der Dampferzeuger besteht im Prinzipe aus einer inneren und einer äuſseren Rohrschlange, welche aus Kupfer oder Messing hergestellt und oben mit einander verbunden sind. Drei in einander geschachtelte Blechcylinder leiten die Feuergase in der durch Pfeile angedeuteten Weise. Das Wasser wird am unteren Ende der inneren Rohrschlange eingeführt, während der Dampf am unteren Ende der äuſseren Rohrschlange abströmt. Die Feuerung ist für kleinkörniges Brennmaterial eingerichtet, welches in einem centralen, verhältniſsmäſsig engen und oben mit offenem Trichter versehenen Schachte in dem Maſse niedersinkt, als es unten abbrennt. Der von oben nicht zugängliche Rost kann mit Hilfe der Kurbel c heruntergeklappt und dann gereinigt werden. Als wesentlich wird hervorgehoben, daſs der Dampferzeuger, wie aus Fig. 16 ersichtlich, an dem Maschinengestell aufgehängt ist, indem durch die Erschütterungen des letzteren ein Verstopfen sowohl des Füllschachtes, wie auch des Rostes vermieden werden soll. Eine besondere Einrichtung zur Dampftrocknung ist nicht vorgesehen; doch ist es auch möglich, in dem Rohre selbst schon trockenen Dampf zu erhalten, wenn sowohl Heiz- wie Rostfläche groſs genug für die verbrauchte Dampfmenge sind. Zur Regulirung der Verdampfung und damit des Ganges der Maschine ist hier ein Centrifugalregulator mit einem Schieber verbunden, welcher vor der Lufteinströmungsöffnung d angebracht ist. Der Regulator hat eine horizontale Spindel und ist durch eine Feder belastet. Nimmt die Geschwindigkeit der Maschine zu, so wird der Schieber gehoben, die Luftzuführung und dadurch die Verdampfung vermindert, mithin auch der Maschine weniger Dampf bezieh. Dampf von geringerer Spannung zugeführt. Um in jedem Falle z.B. bei vollständiger Entlastung der Maschine ein Durchgehen derselben zu verhüten, soll der Regulator, nachdem er den Zugschieber ganz geschlossen hat, mittels des Daumens n ein Sicherheitsventil öffnen. Da indessen diese Einrichtung einer bestimmten Dampfspannung angepaſst werden muſs, die Spannung aber jedenfalls sehr veränderlich sein wird, so kann die beschriebene Vorrichtung kaum brauchbar sein. Ebenso wenig wird durch die Zugregulirung allein ein regelmäſsiger Gang der Maschine erreicht werden können; doch mag sie für gewisse Verhältnisse genügen. Der Abdampf tritt in einen aus Röhren gebildeten Oberflächencondensator ein, der hier einzig den Zweck hat, den Dampf wieder in Wasser zu verwandeln, in welchem also der gewöhnliche Luftdruck herrscht. Das sich niederschlagende Wasser flieſst durch ein U-förmig gebogenes Rohr in einen unter der Maschine stehenden Behälter, auf dessen Boden sich die ununterbrochen arbeitende Speisepumpe befindet. Eine englische Maschine – von Hathorn, Davey und Comp., Sun Foundry in Leeds gebaut – ist nach dem Engineer, 1882 Bd. 53 S. 477 in Fig. 17 Taf. 22 dargestellt. Der Dampferzeuger besteht auch hier aus einer eisernen Rohrschlange, welche in einem vertikalen Feuerschacht untergebracht ist. Das Wasser wird aus einem hinter dem Feuerherde liegenden Behälter durch eine kleine Pumpe, welche ohne Ventile und Stopfbüchse arbeiten soll, in einen den Schornstein umgebenden Vorwärmer gepreſst. Aus diesem flieſst es durch ein enges Röhrchen mit einstellbarem Hahn in den Saugraum der Speisepumpe, deren Plungerkolben durch die nach oben verlängerte Kolbenstange des Dampfcylinders gebildet wird. Beim Niedergänge wird das Wasser, vermischt mit Luft, in den Pumpencylinder eingesaugt und beim Aufgange in das obere Ende des Schlangenrohres eingespritzt. Das Gemisch von Dampf und heiſser Luft gelangt dann aus dem unteren Ende des Rohres direkt in den Cylinder. Um das Rohr vor der Verbrennung zu schützen, treten die Heizgase durch eine enge Oeffnung aus dem Feuerraume aus, so daſs der untere Theil des Rohres von dem Gasstrom nicht getroffen wird. Rohre, welche schon über ein Jahr im Betriebe sind, sollen noch keine Spuren der Verbrennung zeigen. Zur Regulirung des Ganges der Maschine ist in das Dampfrohr an der Eintrittstelle in den Cylinder eine mit dem Regulator verbundene Drosselklappe eingeschaltet. Auſserdem kann der Wasserzufluſs aus dem Vorwärmer in die Speisepumpe von Hand geregelt werden. Die Maschine kann in 7 bis 8 Minuten nach dem Anfeuern angelassen werden. Sie ist namentlich zum Pumpen von Wasser in Landhäusern u. dgl. bestimmt. Für Leistungen von etwa 1e erhält das Schlangenrohr einen Durchmesser von 12mm. Whg.