Titel: Neuerungen an Dampfmaschinen.
Fundstelle: Band 298, Jahrgang 1895, S. 244
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Neuerungen an Dampfmaschinen. (Fortsetzung des Berichtes S. 227 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuerungen an Dampfmaschinen. Eine Dampfmaschine mit Hahnsteuerung von J. T. Marshall und R. Wigram in Leeds veranschaulichen die Engineering vom 12. October 1894 S. 506 entnommenen Abbildungen (Fig. 44 bis 47). Der Cylinder A (Fig. 44) ist an den Enden durch Deckel a geschlossen, in denen je ein Vertheilungsschieber B mit innen liegendem Expansionsschieber C untergebracht ist; erstere werden durch Spindeln bethätigt, die mit der Stange eines auf der Kurbelwelle befestigten Excenters in Verbindung stehen. Die Spindeln der Expansionsschieber treten durch die hohlen Spindeln der Vertheilungsschieber und tragen auf ihren aussen liegenden Enden kleine Kurbeln e3 (Fig. 47), welche mit einer Lenkstange e1 verbunden sind, deren gabelförmiges Ende ein Gleitstück e trägt, welches in einer Coulisse F verstellbar angeordnet ist. Auf dem Zapfen k der letzteren ist noch eine Coulisse F befestigt, in welcher ein Stein f gleitet, der durch eine Stange g mit dem zweiten auf der Kurbelwelle befestigten Expansionsexcenter in Verbindung steht. Die Stangen e1 und g sind durch stellbare Stangen e2 und g1 mit den entgegengesetzten Armen eines Hebels H verbunden, dessen einer Arm ausserdem am Muff des Centrifugalregulators I angeschlossen ist. Die beiden Kurbeln der Vertheilungsschieber auf der entgegengesetzten Seite des Cylinders sind ebenso wie diejenigen der Expansionsschieber durch eine Stange mit einander verbunden. Textabbildung Bd. 298, S. 245 Hahnsteuerung von Marshall und Wigram. Steigt bei zunehmender Geschwindigkeit der Maschine der Regulatormuff, so bewegt sich das Gleitstück e nach dem Zapfen K der Coulisse E hin, während sich der Stein f in der Coulisse F von dem genannten Zapfen entfernt. Die beim Hin- und Herschwingen der Coulisse F, sowie des Gleitstückes e zurückgelegten Wege werden in Folge dessen, ebenso wie auch die Ausschlagwinkel der Expansionsschieber, immer kleiner, so dass letztere den Dampfzutritt in den Cylinder früher als vordem abschneiden. Erreicht die Geschwindigkeit der Maschine wieder ihren normalen Werth, so sinkt der Regulatormuff; das Gleitstück e bewegt sich nach abwärts, der Stein f nach aufwärts und die Expansionsschieber schneiden die Dampfzufuhr entsprechend später ab. Die Fig. 48 ersichtliche Abbildung einer stehenden Verbundmaschine mit Pröll'schem. Einlassventil, deren Dampfvertheilung nach Dörfel-Pröll (1891 280 * 229) mittels cylindrischer Schieber der Corliss-Type bewirkt wird, ist dem Praktischen Maschinenconstructeur vom 20. December 1894 entnommen. Die Vertheilungsschieber c und d sind behufs bequemen Abfliessens von Condensationswasser nach Mittheilungen im Engineering an den unteren Enden der beiden über einander liegenden Dampfcylinder a und b angeordnet und werden durch ein gemeinschaftliches Excenter gesteuert, deren nach den beiden Schiebern führende Verbindungsstangen nahezu in einer geraden Linie liegen. Der im Hochdruckcylinder a wirksam gewesene Dampf strömt durch die Aushöhlung des Schiebers c, den Kanal e und das mittels Flanschen am oberen bezieh. unteren Cylinder befestigte gusseiserne Rohr f in die Kammer g des Niederdruckcylinders, um durch den nach Trick mit einem Durchlasskanal versehenen Schieber d vertheilt zu werden. Das vom Regulator beeinflusste Pröll'sche Einlassventil ist über dem Schieber c des Hochdruckcylinders angebracht und wird von einem zweiten auf der Schwungradwelle sitzenden Excenter derart gesteuert, dass es sich beim Anfange eines jeden Kolbenhubes hebt; das Schliessen des Ventils erfolgt durch den direct darüber liegenden Regulator. Durch diese Anordnung ist ermöglicht, dem Vertheilungsschieber nur eine verhältnissmässig kleine Ueberdeckung zu geben, wie auch die schädlichen Räume erheblich zu verringern. Textabbildung Bd. 298, S. 245 Fig. 48.Verbundmaschine nach Dörfel-Pröll. Der Eintritt des Arbeitsdampfes in die Maschine erfolgt bei m, während der verbrauchte Dampf durch den Stutzen n entweicht. Der obere Deckel des Niederdruckcylinders ist behufs Unterbringung der Metallstopfbüchse der zum Hochdruckcylinder gehörigen Kolbenstange von ungewöhnlicher Höhe. Die Stopfbüchsenpackung besteht aus aufgeschnittenen Ringen i von Weissmetall mit dreieckigem Querschnitt, welche durch darüber liegende, ringförmig angeordnete Spiralfedern k aus Phosphorbronze in ihrer Lage gehalten werden. In den Deckel o der Stopfbüchse eingeschraubte Stifte l sichern die Federn vor Verschiebung. Eine derartige, zum Betreiben einer Sägemühle dienende Maschine zeigte die folgenden Hauptabmessungen: Durchmesser des Hochdruckcylinders 245 mm          „             „   Niederdruckcylinders 410 mm Gemeinschaftlicher Kolbenhub 406 mm Minutliche Umdrehungszahl 110 Textabbildung Bd. 298, S. 245 Dunlop's Dampfvertheilung. J. Dunlop in Wigan verwendet zur Regelung der Dampfvertheilung und Umsteuerung einer mit Corliss-Hähnen arbeitenden Dampfmaschine eine Gooch'sche Coulisse, welche die Ein- und Ausströmschieber unabhängig von einander bethätigt und durch Anordnung einer einzigen Lenkstange verschiedene Füllungen in der Weise ermöglicht, dass die irgend welchem Füllungsgrade entsprechende Vorausströmung und Compression des Dampfes viel später eintritt, als bei einer gewöhnlichen Coulissensteuerung mit einfachem Muffelschieber. Wie die Engineering vom 8. März 1895 S. 328 entnommenen Abbildungen (Fig. 49 und 50) erkennen lassen, sind die aussen liegenden kleinen Kurbeln AA1 der beiden Einströmschieber mit einer dreiarmigen Schwinge B verbunden, welche mittels der angreifenden Lenkstange D von der Coulisse C aus hin und her bewegt wird, so dass wie gewöhnlich eine Regulirung der Füllung und der Umdrehungsrichtung der Maschine möglich ist. Auf dem Drehzapfen der Schwinge B ist noch ein doppelarmiger Hebel F gelagert, dessen einer entsprechend gestalteter Arm durch Stangen GG1 mit den Kurbeln EE1 (Ausströmschieber) verbunden ist, während am anderen Arme desselben eine Stange H angreift, die nach der Mitte der Coulisse C führt. Da die Bewegung des Mittelpunktes der Coulisse C gleichzeitig mit der Kurbel erfolgt, während die Bewegung der Lenkstange D derjenigen eines Excenters gleicht, dessen Voreilwinkel sich mit der Lage dieser Stange ändert, so wird auch die Bewegung der Enden des Hebels F an den Stellen, wo er mit den Kurbeln EE1 verbunden ist, derjenigen eines Excenters entsprechen, dessen Voreilwinkel sich mit der Lage der Stange D ändert. Dieser Winkel wird indess kleiner sein, als derjenige des äquivalenten Excenters, und zwar für alle Stellungen der Lenkstange D, ausgenommen für die mittlere Stellung dieser Stange, für welche beide Bewegungen gleich ausfallen. Textabbildung Bd. 298, S. 246 Fig. 51.Dampfmaschine von Wood und Macbeth. Bei der mit dreifacher Expansion des Arbeitsdampfes arbeitenden Dampfmaschine von H. Wood und N. Macbeth in Bolton, Lancs., liegen, wie die Engineering vom 28. December 1894 entnommene Abbildung (Fig. 51) erkennen lässt, die drei Cylinder a, b und c über der Kurbelachse d, und zwar mit ihren Achsen in derselben Ebene. Der mittlere Hochdruckcylinder a ist senkrecht direct über der Kurbelwelle d aufgestellt, während rechts und links von diesem der Mittel- und Niederdruckcylinder b bezieh. c derart geneigt liegen, dass ihre verlängerten Achsen durch die Mitte der Kurbelwelle gehen. Die Lenkstange e des mittleren Cylinders a ist mit dem Zapfen f der Kurbel g in der gewöhnlichen Weise, die Lenkstange h bezieh. i der Cylinder b c dagegen mittels Zapfen e2 mit dem entsprechend geformten Kopf der Stange e gelenkig verbunden. Auf diese Weise wird die Arbeit aller drei Cylinder auf den einzigen Zapfen f der Kurbel g übertragen, welche letztere keine Todtpunktlagen hat. Zur Steuerung dienen Corliss-Schieber k, doch können auch alle anderen Schieberconstructionen Verwendung finden. Textabbildung Bd. 298, S. 246 Fig. 52.Dampfcylinder von Rhodes und Metcalfe. Ein wunderbarer Vorschlag zur Erwärmung der Wandungen von Dampfcylindern mittels directer Heizflamme rührt von G. G. Rhodes und T. Metcalfe in Bradford, England, her. In dem Zwischenräume zwischen dem Cylinder A (Fig. 52) und dessen mit schlecht wärmeleitendem Material bedecktem Mantel B liegen Gasbrenner C, welche den Brennstoff durch ein Rohr zugeführt erhalten, während ein anderes, auf dem Rücken des Mantels angebrachtes Rohr B zum Abführen der Verbrennungsgase dient. In gleicher Weise sind auch die Deckel von je einem Mantel E umgeben und in die dadurch gebildeten Räume derselben Brenner F gesteckt, während zur Abführung der Verbrennungsgase winkelig gebogene Rohre G dienen. Oeffnungen in den Mänteln gestatten das Anzünden der Brenner. 3. Dampfmaschinen mit Ventilsteuerungen. Textabbildung Bd. 298, S. 246 Ventilsteuerung von Decombe. Eine elektromagnetisch beeinflusste Ventilsteuerung von A. Decombe in Bordeaux und P. Lamena in Pauillac veranschaulichen die Engineering, 1895 S. 426, entnommenen Abbildungen (Fig. 53 und 54). Wie auch Revue industrielle vom 30. Juni 1894 S. 253 berichtet, ist auf der Ventilspindel d (Fig. 53) jedes Dampfeinlassventils ein Anker e befestigt, über welchem sich ein am Gestell b aufgehängter Elektromagnet a befindet. An d greift ferner der eine Arm eines am Gestell b drehbar befestigten Doppelhebels an, dessen anderer Arm durch eine Stange an einen Winkelhebel angeschlossen ist. Der freie Schenkel des letzteren trägt eine Rolle, welche sich gegen den Umfang einer auf der Steuerwelle o aufgekeilten Steuerscheibe legt. Durch eine Spiralfeder f wird das Ventil c beständig auf seinen Sitz niedergedrückt, während ein Luftbufferkolben g die Abwärtsbewegung verlangsamt. Textabbildung Bd. 298, S. 246 Ventilsteuerung von Decombe. Die Bewegungsorgane für die wie gewöhnlich an den unteren Enden des Cylinders sitzenden Auslassventile zeigen eine ähnliche Ausführung und bestehen im Wesentlichen aus einer Stange mit Druckrolle und einem Winkelhebel. Der Schluss des Ventils erfolgt durch eine Feder. Der Commutator besitzt folgende Einrichtung: Von der Steuerwelle o wird mittels eines Kegelräderpaares (Fig. 55) eine kurze, in einem Gestell kl gelagerte Welle d angetrieben, welche gleiche Umdrehungen mit der Kurbelwelle macht. Durch einen Stellring wird Längsverschiebungen der Welle d vorgebeugt. Auf d ist eine Kurbel e1 aufgesetzt mit einem gegen Federdruck hi verschiebbaren Schieber b, welcher an seinem vorderen Ende eine Contactrolle g trägt. Auf der Nabe der Kurbel e1, welche von d elektrisch isolirt ist, schleift eine mittels einer isolirten Klemmschraube d1 an einer Klammer des Gestelles k befestigte Feder r, welche als Stromzuleiter zu e und g dient. Die Rolle g ist in beständiger Beruhrung mit zwei halbkreisförmigen Metallblechen pp1, welche auf einer Elfenbeinscheibe b1 unter Belassung eines isolirenden Zwischenraumes befestigt sind. Die Scheibe b1 ist mit einer Metallscheibe a verbunden, welche auf einer die Welle d lose umgebenden Büchse s leicht drehbar aufgesteckt und mit der Nabe einer auf s gleichfalls drehbaren Kurbel verbunden ist. An der Kurbel greift eine in ihrer Länge verstellbare Stange an, deren anderes Ende an den Regulatorhebel angeschlossen ist (Fig. 54). Auf der Rückseite der Scheibe a befinden sich zwei isolirte Klemmschrauben v und v1, welche mit den Platten p und p1 in Verbindung stehen und von denen je eine Leitung nach den beiden Elektromagneten a der beiden Einlassventile führt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Ist das Einlassventil durch die Hebelverbindungen und einen an der Steuerscheibe angebrachten Knaggen h1 (Fig. 53) gehoben, so befindet sich zu gleicher Zeit die Contactrolle g des Commutators an derjenigen Stelle, welche durch die Linie mn (Fig. 56) bezeichnet wird. Der in d1 eintretende Strom geht sonach über e1, g, p und v nach dem vorderen Elektromagneten a und von dort zur Stromquelle zurück. In Folge dessen wird Anker e von a angezogen und das Ventil verharrt in seiner geöffneten Stellung, bis die Rolle g bei weiterer Drehung der Kurbel e1 an den isolirten Zwischenraum p und p1 kommt, durch welchen der Strom in a unterbrochen wird. Der Anker e fällt somit und das Ventil schliesst sich unter der Einwirkung der Feder f. Je nach der durch den Regulator beeinflussten Stellung der Commutatorscheibe app1 erfolgt die Stromunterbrechung und somit auch der Schluss des Ventils früher oder später. Bei der auslösenden Steuerung für Ventildampfmaschinen von J. Pichler in Nürnberg (D. R. P. Nr. 81992) wird, wie Fig. 57 ersichtlich, die Stange a durch eine auf der Steuerwelle s befestigte unrunde Scheibe b in eine bestimmte oscillirende Bewegung versetzt. Die Stange ist einerseits durch den Winkelhebel w vom Festpunkte p aus, andererseits durch ein um den Festpunkt m drehbares Hebelpaar gestützt. Im Punkt g des letzteren ist der Haken h mit zwei seitlichen cylindrischen Zapfen eingehängt; dieser nimmt bei der Abwärtsbewegung mit seiner oberen vorstehenden Nase den doppelarmigen Hebel i mit und bewirkt damit das Oeffnen des Einlassventils. Im Punkte k des doppelarmigen Hebels i dreht sich der Hebel n, an dessen oberen Zapfen o die mit dem Regulatormuffe in Verbindung stehende Stange q angreift, während das untere Ende desselben auf den Haken h drückt und diesen bei genügender Abwärtsbewegung zum Loslassen des Hebels i veranlasst, so dass sich das Einlassventil unter Federdruck und Luftbufferbremsung schliesst. Je nach der Höhenlage der Stange q und des Zapfens o bezieh. des Regulatormuffes geschieht dieses Loslassen früher oder später. Das Wiedereinschnappen des Hakens h erfolgt beim Aufwärtsgange der Stange a durch die Feder f mittels eines seitlich vom Drehpunkte des Hakens angreifenden kurzen Druckstückes, so dass das Ventil beim folgenden Abwärtsgange wieder geöffnet werden kann. Die Feder f drückt den Haken h beständig gegen den Hebel i und trägt ausserdem das Gewicht des gesammten Steuerungsgestänges, wodurch der Kraftschluss zwischen der treibenden Steuerscheibe b und der Rolle r im Winkelhebel w hergestellt wird. Das Steuerungsgestänge bleibt demnach auch gespannt, während das Einlassventil geschlossen ist, und zwar in demselben Sinne gespannt, wie beim Oeffnen desselben, so dass in keinem Bolzen ein Druckwechsel und selbst nicht unter Einwirkung des Gewichtes des Steuerungsgestänges eintreten kann. Textabbildung Bd. 298, S. 247 Fig. 57.Auslösende Steuerung von Pichler. Die Bewegung kann auch durch ein auf der Steuerwelle s aufgekeiltes Excenter an Stelle einer unrunden Scheibe hervorgebracht werden. Textabbildung Bd. 298, S. 247 Regulirvorrichtung von Pröll. Bei der Regulirvorrichtung mit Achsenregulator von Dr. R. Pröll in Dresden (1892 284 * 54) verstellt der letztere zwei auf der Steuerwelle sitzende Excenter, von denen die Bewegung mittels Stangen und Hebel auf die an den Enden des Cylinders sitzenden beiden Einlassventile übertragen wird (D. R. P. Nr. 57034). Um nun einestheils die in den Laufflächen der Excenterbügel auftretende Reibung zu vermindern, anderntheils auch bessere Erhebungscurven zu erhalten, sind die Excenter, wie Fig. 58 und 59 ersichtlich (D. R. P. Nr. 81498), durch Daumenscheiben D ersetzt, welche je mit der Hülse C ein Stück bilden; letztere ist auf einer mit dem Regulatorgehäuse R zusammengegossenen excentrischen Nabe N verdrehbar. Vor der Hülse C, deren Augen A, wie im Hauptpatent dargestellt, durch Zugstangen mit den Schwungpendeln des auf der Steuerwelle sitzenden Regulators verbunden sind, befindet sich eine auf der Welle festgemachte Scheibe, auf welcher beigeschlossenem Ventile die Rolle V der nach den Ventilhebeln führenden Stange gleitet. Bei einer Drehung der Welle W in der Pfeilrichtung schiebt der Daumen D die letztgenannte Stange nach oben und bewirkt die Ventilerhebung. Die abfallende Curve a des Daumens lässt die Rolle V bezieh. das Ventil wieder in Ruhe gelangen. Bei einem Ausschlage der Schwungpendel des Regulators erfolgt eine Verdrehung des Daumens D nach 2 bezieh. 3 und in Folge dessen ein früherer oder späterer Schluss des Einlassorgans. Bei der Umdrehung verschwindet der Daumen D mehr und mehr hinter der Scheibe S. In letztere ist an einer dem Beginne der Ventilerhebung entsprechenden Stelle ein kleines Stahlstückchen B eingelassen, welches über die Peripherie der Scheibe etwas hervorragt. Hierdurch wird erzielt, dass der im Moment der Ventilerhebung auftretende grosse Druck durch ein starres Glied geht und keine Wirkung auf den Daumen D bezieh. den Regulator hervorbringen kann. Die Curven des Daumens D und des Stahlstückchens B sind Kreisbogen aus demselben Punkte m. Die Länge des Stahlstückchens entspricht der gewünschten Minimalfüllung. Ein Steuerungsgetriebe von H. Meyer in Bielefeld zur Erzielung einer zwangläufigen, verschiedenen Füllungsgraden entsprechenden Verstellung der Expansionsschieber bei Corliss-Hähnen veranschaulichen die Abbildungen Fig. 60 und 61. Textabbildung Bd. 298, S. 248 Steuerungsgetriebe von Meyer. Der auf der Schieberspindel c drehbar gelagerte Hebel a ist mit dem Excenter b fest verbunden, um welches der zweiarmige Hebel d schwingt; letzterer trägt an einem Ende ein Auge f, welches die mit dem Hebel e fest verbundene Schieberspindel c mit dem Hebel d kuppelt. Durch die Zugstange h wird der Hebel a vom Regulator aus verstellt, während der zweiarmige Hebel d seine Bewegung durch die Zugstange g erhält. Die Schieberspindel c ist mit dem Expansionsschieber i verbunden, feist der Grundschieber. Wird der Hebel d mittels der Zugstange g in üblicher Weise durch Excenter oder Kurbel bewegt, so dreht sich der Hebel d um den Mittelpunkt des Excenters b. Durch eine Verstellung dieses Excenters mittels des Regulators wird auch der Expansionsschieber i gegen den Grundschieber k verstellt, während die Bewegung des Hebels d von der Zugstange g aus immer dieselbe bleibt. Der Verstellung des Excenters b entsprechend, ändern sich die Füllungen im Arbeitscylinder. (Schluss folgt.)