Titel: | Mittheilungen von der Weltausstellung in Paris 1878. |
Autor: | Müller-Melchiors |
Fundstelle: | Band 233, Jahrgang 1879, S. 1 |
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Mittheilungen von der Weltausstellung in
Paris 1878.
(Fortsetzung von S. 500 des vorhergehenden
Bandes.)
Mittheilungen von der Weltausstellung in Paris 1878.
Dampfmaschinen-Steuerungen auf der
Ausstellung (Tafel 1 bis 3).
B) Präcisionssteuerungen (Schluſs des Berichtes Bd. 232 S.
385).
Im Cylinder der Dampfmaschine sollte, um die vollste Ausnutzung der verfügbaren
Wärmekraft zu erzielen, ein vollkommener Kreisproceſs stattfinden; die Steuerung
hätte hierbei die Function, die verschiedenen Phasen des Kreisprocesses
einzuleiten, nach Abschluſs der einen Periode sofort und vollständig die weitere
Zustandsänderung anzubahnen und, bis diese vollendet, unthätig zu verbleiben.
Sie müſste daher in allen ihren Functionen momentan und intermittirend arbeiten,
und nur dann könnte sie voll den Namen Präcisionssteuerung verdienen.
Wie wir aber sehen, daſs in der Ausnutzung der Dampfarbeit unsere Praxis durch
eine Concurrenz störender Ursachen der Theorie nicht durchaus zu folgen vermag,
ja sogar nicht selten sich in einen Widerspruch zu deren Abstractionen versetzt,
so muſs auch das Dampfvertheilungsorgan, von seiner Höhe als Leiter des
Kreisprocesses herabsteigend, manche Postulate seines idealen Zustandes missen
und sich mit dem bequem Erreichbaren begnügen. So nennen wir schon jene
Mechanismen Präcisionssteuerungen, bei welchen der
Abschluſs der Volldruckperiode und damit die Einleitung der Expansion unter dem Einflusse des Regulators momentan geschieht, und halten das momentane Einleiten der Volldruckperiode in Folge
gefürchteter Stoſswirkung für gefährlich, den momentanen Abschluſs der Ausströmung für unnöthig und höchstens noch plötzlichen
Beginn der Ausströmung, bezieh. der
Condensation, für wünschenswerth.
Die sichere Basis dieser angeblich so willkürlichen Charakterisirung ist das Diagramm, und dessen Ecken und Spitzen, welche er
erzielen oder vermeiden will, leiten die Hand des Constructeurs. Den
Präcisionssteuerungen, und in erster Linie den Corliſssteuerungen, danken wir
vor allem die ausgedehnte und rationelle Anwendung des Indicators, und indem
dies ganz allgemein den Anstoſs zu einer sorgfältigeren Berücksichtigung der
Dampfarbeit seitens der ausführenden Ingenieure wurde, äuſserte die
epochemachende Erfindung des genialen Corliſs
auch in mittelbarer
Weise den segensreichsten Einfluſs auf den ganzen Dampfmaschinenbau.
Jetzt wurden auch die älteren Steuerungssysteme eines neuen und eingehenden
Studiums gewürdigt, die Kanaldimensionen sorgfältiger gewählt, die
Admissionsspannungen erhöht, die Füllungen verkürzt und endlich die
Expansionsregulirung während des Ganges der Maschine, von Hand oder mittels des
Regulators, immer ausgedehnter angewendet. So kamen der Corliſssteuerung, welche
– auf den ersten Wurf ein vollendetes Ganze – durch die unzähligen Nachbildungen
nur in Einzelheiten verändert wurde, die positiven Steuerungen wieder näher und
näher, erzielten immer bessere ökonomische Resultate, so daſs heute die
Anwendung der Präcisionssteuerung bei groſsen Maschinen zwar selbstverständlich
feststeht und es immer so bleiben wird, dagegen die Grenze, wie weit noch positive Steuerungen rationell anwendbar bleiben,
wieder hinaufrückt. Denn bei annähernd gleichen ökonomischen Resultaten zieht
die Mehrzahl der Maschinenbesitzer heute noch die positive Steuerung der
Präcisionssteuerung entschieden vor; doch mag im Laufe der Zeit und weiterer
Entwicklung der Präcisionssteuerung diese Anschauung wohl auch ins Gegentheil
umschlagen. Um diesen Umschlag anzubahnen, muſs eine einfache, in Herstellung
und Erhaltung billige, leicht zu behandelnde und unter allen Umständen
verläſsliche Präcisionssteuerung hergestellt werden, und in dieser Richtung
bewegt sich auch die Mehrzahl neuer Constructionen. Die folgenden Notizen über
die Präcisionssteuerungen der Ausstellung werden in dieser Beziehung manches
bemerkenswerthe Beispiel bringen.
Als Eintheilungsgrund der Präcisionssteuerungen bietet sich zunächst die Form des
Dampfvertheilungsorganes dar, welches entweder als Flachschieber, und zwar
getrennt oder zusammen arbeitend, oder auch als Rundschieber, Drehschieber und
Ventil erscheint. Doch ist die Wahl des Dampfvertheilungsorganes bei diesen
Steuerungen eine so durchaus zufällige und so ganz einfluſslos auf die
principielle Anordnung des Mechanismus, daſs sich hierauf keine rationelle
Eintheilung gründen lieſse. Die Eintheilung nach einzelnen Constructionstypen
allein, wie sie in dem jetzt erscheinenden, prachtvoll ausgestatteten Werke von
W. H. Uhland versucht wird, ermangelt der
Uebersichtlichkeit; die Weite der Füllungsgrenzen, ob bis 40 Proc. oder bis 100
Proc. variable Expansion möglich ist, führt an und für sich gleichfalls zu
keinem Gesichtspunkt principieller Zusammenfassung.
Dennoch muſs grade in der Gestaltung des Auslösermechanismus, der ja das
entscheidende Kriterium der Präcisionssteuerungen überhaupt bildet, auch der
Unterscheidungsgrund der einzelnen
Präcisionssteuerungen liegen, und derselbe stellt sich bei einer unter diesem
Gesichtspunkte unternommenen Vergleichung klar genug heraus. Die älteren
Präcisionssteuerungen, vor allem sämmtliche Original-Corliſssteuerungen, ferner
auch die
Sulzer-Steuerung von Paris 1867 und die meisten Präcisionssteuerungen von Wien
1873 haben die Auslöserbewegung derart mit der Oeffnungsbewegung des
Dampfvertheilungsorganes verbunden, daſs in demselben Masse, als die zusammen
arbeitenden Kanten des Dampfkanales gröſser werden,
die Distanz der zusammen arbeitenden Kanten des Auslösermechanismus abnimmt. Mit dem Rückgänge des
Dampfvertheilungsorganes nimmt auch die Kantendistanz des Auslösers wieder zu,
die todten Punkte beider relativen oder absoluten Bewegungen fallen zusammen,
die ganze Bewegung des Auslösers und des Oeffnungsmechanismus erfolgt in
gleichen Zeiten und wir nennen die Steuerungen dieser Kategorie: Präcisionssteuerungen mit isochroner Auslösung.
Bei der zweiten Klasse, den Präcisionssteuerungen mit
allochroner Auslösung, findet dieses Zusammengehen der Arbeitskanten
der Einströmung und des Auslösers nicht mehr statt, die todten Punkte fallen
nicht zusammen, die Bewegungsphasen, statt sich zu decken, durchkreuzen sich.
Dieser Klasse, welche noch in Wien 1873 nur durch zwei Maschinen vertreten war,
gehören die meisten neueren Constructionen der Pariser Ausstellung an; sie ist
principiell um nichts complicirter als die Präcisionssteuerung mit isochronem
Auslöser und ermöglicht ohne weiteres variable Füllung von 0 bis 100 Proc;
hierin allein liegt jedoch nicht der wesentliche
Unterscheidungsgrund, da, wie wir sehen werden, auch die isochrone
Auslösersteuerung in verschiedenen Combinationen diese Möglichkeit gewährt.Zur Rechtfertigung dieser Eintheilung führen wir an, daſs sie allein die
allgemein als zusammengehörig betrachteten Steuerungen zusammenfaſst und
ein klares Kriterium zur Erkennung derselben gibt, während andere
Gruppirungen, wie beispielsweise nach activer oder passiver, selbsständiger oder abhängiger Auslösung eine ganz willkürliche und gar nicht
durchzuführende Eintheilung bedingen würden.
1) Präcisionssteuerungen mit
isochroner Auslösung (Tafel 1).
Als typisches Vorbild dieser Gruppe erscheint die älteste Corliſssteuerung
(„Corliſssteuerung von 1862“ * 1874 214
272), sowie alle späteren Modificationen von Corliſs selbst ( *1874 214 272. * 1876 222 97. *1878 229 311) und
Anderen (Inglis und Spencer * 1874 214 270. Douglas und
Grant * 1871 199 161. Märky und Schulz * 1874 214 274. Steiner *1876 221 491), endlich die weiteren Anwendungen des
Corliſsprincipes auf Ventil- und Flachschieber-Steuerungen (Hartmann *1874 214 267),
Wannieck und Köppner * 1876 221 493). Sie alle charakterisiren sich sofort
dadurch als isochrone Auslösesteuerungen, daſs die
Einströmschieber und Auslöser gleichzeitig in ihre extremsten Stellungen
gelangen. Wenn nun die Bewegung der Einström- und Ausströmschieber
(oder Ventile) von einem gemeinsamen Excenter erfolgen soll, so gelangen die
Einströmschieber, genau wie der gewöhnliche Muschelschieber, bei etwa 40 Procent
des Kolbenhubes in ihre äuſserste Stellung; gleichzeitig hat auch die Distanz der
Auslöserkauten ihr Minimum erreicht und nimmt bei fortgesetzter Bewegung wieder
zu. Hat daher nicht schon früher diese Kantendistanz den Werth Null erreicht und
dadurch Auslösung und Schluſs des Einströmschiebers herbeigeführt, so kann dies
nach erfolgter Bewegungsumkehr überhaupt nicht mehr stattfinden und die Maschine
arbeitet als positive Steuerung mit ihrer „natürlichen Füllung“, also
nahezu ohne Expansion. Dies muſs beim normalen Betrieb unter allen Umständen
vermieden werden und, nachdem in der Nähe des bei etwa 40 Procent des Hubes
liegenden Wendepunktes die Kantendistanz überhaupt nur sehr langsam zu- und
abnimmt, so findet die späteste Auslösung meistens schon bei 30 Procent des
Kolbenhubes statt.
Wir betrachten diese nothgezwungene Beschränkung der angeführten
Präcisionssteuerungen auf kleine Füllungen im Allgemeinen keineswegs als einen
Nachtheil, nachdem ja auch hier für Ausnahmsfälle die „natürliche
Füllung“ von 80 oder 90 Proc. verfügbar bleibt, im normalen Betrieb
einer eincylindrig expandirenden Maschine aber eine Präcisionssteuerung mit
vielleicht 60 Proc. Füllung als ein Unding erscheint; steht ja doch der durch
Präcisionssteuerungen erzielbare Gewinn an scharfen Ecken des
Indicatordiagrammes und automatischer Regulirung in gar keinem Verhältnisse zu
dem bei hohen Füllungen eintretenden Verluste an Expansionsarbeit.
Und doch hören wir es stets wieder als Vorzug neu auftauchender
Präcisionssteuerungen preisen, daſs sie alle Füllungen, gewöhnlich „von 0 bis
80 Proc.“ erreichbar machen.
Dieser zweifelhafte Vorzug läſst sich nun bei den isochronen Steuerungen auf
verschiedene Weise erzielen.
Zunächst dadurch, daſs man (wie Wood * 1874 211 161. Correy * 1876
221 495. Hartung *
1876 222 205) auf die Anwendung eines gemeinsamen
Excenters für Ein- und Ausströmung verzichtet und die Einströmung von einem
besonderen Excenter bedienen läſst, welches nun derart gestellt werden kann,
daſs die Kantendistanz der Einströmung vom Beginn bis zum Schlusse des
Kolbenhubes fortwährend zunimmt, also die Distanz der Auslöserkanten
entsprechend fortwährend abnimmt, so daſs sie bis zum Hubende gleich Null zu
werden vermag. Das betreffende Excenter hat dann seine todten Punkte mit der
Maschinenkurbel nahe zusammenfallend; eine „natürliche Füllung“ existirt
nicht mehr, da das Steuerungsorgan, falls es nicht früher durch Auslösung
geschlossen war, den ganzen Kolbenrückgang benöthigt, um absperren zu können.
Daſs dem entsprechend die Oeffnungsgeschwindigkeit, je weiter die variable
Füllung getrieben wird, um so mehr abnimmt und dadurch immer gröſsere Drosselung
der Admission verursacht, liegt auf der Hand.
Wohl hauptsächlich darum haben einige andere Präcisionssteuerungen dieser Gruppe, statt
Excenter für die Bewegung der Einströmung anzuwenden, Curvenscheiben angebracht (Sulzer 1867
*1879 231 96. Bède und
Farcot * 1874 214
347. Scheller und Berchtold * 1874 214 351. Nolet * 1876 221 490
u.a.) und erreichen damit gleichzeitig rasche Oeffnung und hohe
Füllungsgrade.
Ein drittes Mittel endlich, um bei isochronen Präcisionssteuerungen Füllungen
über 40 Proc. zu erzielen, besteht in der Verdopplung
der Auslöser, so daſs beim Rückgang des Einströmmechanismus ein zweites
Paar von Auslöserkanten zur Wirkung gelangt, deren Distanz sich nun von 40 bis
80 Proc. fortwährend vermindert und also auch in diesen Grenzen die Auslösung
ermöglicht, falls sie nicht zwischen 0 und 40 Proc. stattgefunden hat. Dieses
etwas problematische Auskunftsmittel war unseres Wissens zuerst bei der
Doppelschieber-Präcisionssteuerung von Ochwadt
(*1876 220 396) angewendet gewesen; in Paris erschien
es neuerdings an der gröſsten aller Ausstellungsmaschinen von Farcot und Söhne in St. Ouen, welche von uns
bereits (*1879 232 101) beschrieben ist. Ein ganz
unvermeidlicher Mangel dieser Construction liegt darin, daſs sie zwischen 30 und
50 Proc. beim Uebergange der Auslösungsfunction und gleichzeitiger
Bewegungsumkehr des Einströmmechanismus, in hohem Grade unverläſslich wird; im
übrigen läſst sie sich ihrer Einfachheit halber leicht anbringen und hat
gegenüber den anderen isochromen Präcisionssteuerungen mit erweiterten
Füllungsgrenzen den Vorzug, daſs die normale Bewegung des Einströmmechanismus
gewahrt bleibt, so daſs beim Versagen der Auslösung oder der Absperrfedern die
Einströmung wenigstens am Hubende sicher geschlossen wird.
Nach dem Vorausgeschickten lassen sich nun die hierher gehörigen
Präcisionssteuerungen der Pariser Weltausstellung ohne weiteres in bekannte
Gruppen einfügen.Der Vollständigkeit halber erwähnen wir zuerst jene
Präcisionssteuerungen, über welche uns keine näheren Daten zu Gebote
stehen und die daher nur namentlich angeführt werden können. Es sind
dies die Doppelschiebersteuerungen mit Auslösung von Gebrüder Boudier in Rouen (mit einem quer
zum Vertheilungsschieber wirkenden Rückenschieber) und von Skoda in Pilsen nach Patent Wellner. Ferner mit vier getrennten
Flachschiebern für Ein- und Ausströmung die Steuerungen der Maschinenfabrik der Ungarischen Staatsbahn
in Pest und von A. Larochaymond in Tournai
(Belgien), endlich die Ventilsteuerung von Crespin und Marteau in Paris.
Unter den isochronen Steuerungen mit normalen
Füllungsgrenzen von 0 bis 40 Proc. ist zunächst die bekannte
Corliſs-Flachfeder-Steuerung anzuführen (auch „Corliſssteuerung von 1867“
fälschlich genannt *1874 214 272; vgl. auch 1876 222 100), welche an den schönen Maschinen von Lecouteux und Garnier in Paris und von Le Gavrian und Sohn in Rouen in unveränderter
Gestalt angebracht war; ferner die gleichfalls schon bekannte Steuerung des
Amerikaners J. Wheelock (*1878 229 413), endlich noch eine neue
Rundschieber-Steuerung von der groſsen Maschinenfabrik Cail und
Comp. in Paris, welche in Fig. 1
Taf. 1 dargestellt ist.
Von Ventildampfmaschinen derselben Gruppe haben wir bereits die vortreffliche
Steuerung von A. Zimmermann, welche an der Maschine
von Lecointe und Villette angebracht war,
beschrieben (* 1878 230 388). Hierher gehören ferner
die Steuerungen der Société anonyme de Marcinelle et
Couillet (Fig. 2
Taf. 1) und der Compagnie des fonderies et forges de
l'Horme (Fig. 3
bis 6 Taf.
1).
Unter den isochronen Präcisionssteuerungen mit erweiterten Füllungsgrenzen (0 bis 80 Proc.) haben wir die neue
Farcot-Steuerung bereits genannt; auſserdem war die schon früher beschriebene
Flachschieber-Steuerung von Correy (* 1876 221 495) an einer Woolf'schen Balanciermaschine von
T. Powell in Rouen und eine ganz ähnliche
Steuerung an der gleichfalls Woolf'schen Balanciermaschine von E. Boyer in Lille angebracht.
Endlich ist noch die Flachschieber-Steuerung von Cail,
Halot und Comp. in Brüssel zu erwähnen, bei welcher die Bewegungshebel
der Einströmschieber wider rotirende Curvenscheiben durch den Dampfdruck
gepreſst werden und mit stellbaren Gleitstücken anliegen, welche hier die
Auslöser bilden und je nach ihrer Stellung ein früheres oder späteres
Abschnappen und Sperren der Einströmung bewirken.
Damit sind alle hierher gehörigen Ausstellungsmaschinen genannt und wir gehen zur
Beschreibung der darunter befindlichen Neuheiten über.
Die Maschine von Cail (Fig. 1
Taf. 1) hatte 500mm Cylinderdurchmesser, 1m Hub und diente zum Antrieb des zweiten Block
im Mitteltract der französischen Maschinenhalle; sie wurde von 4 Rundschiebern
gesteuert, welche mit der central am Cylinder gelagerten Steuerscheibe in
Verbindung standen, die unten liegenden Ausströmschieber fest, die
Einströmschieber lösbar. Bei der Bewegungsrichtung der Excenterstange im Sinne
des Pfeiles Fig. 1
geht die Zugstange des hinteren Einströmschiebers, nachdem sie die Todtpunktlage
passirt hat, nach rechts und nimmt dabei einen Winkelhebel mit, welcher auf der
Spindel des Schieberhahnes lose aufgesteckt ist. Hinter dem Winkelhebel trägt
die Spindel einen fest verkeilten Quadranten, der mit einem stählernen Anschlag
versehen ist. Gegen diesen Anschlag lehnt sich der Zahn der am losen Winkelhebel
angehängten Klaue, so daſs bei der nun folgenden Bewegungsphase die
Schieberspindel von dem Winkelhebel nach links mitgenommen und der Schieber
geöffnet wird. Zum Zwecke der Auslösung trägt die Mitnehmerklaue zwischen ihrem
Angriffspunkt am Winkelhebel und dem Stahlzahn einen Daumen, dessen aufrecht
stehender Arm durch eine Zugstange mit dem vom Regulator fixirten, im
Cylindermittel gelagerten Winkelhebel in Verbindung steht. Bei der Linksdrehung
der Mitnehmerklaue schwingt diese Zugstange um ihren momentanen Fixpunkt im
Regulatorwinkelhebel nach aufwärts; dabei nähert sich der Arm des Auslöserdaumens immer mehr der
senkrechten Lage und der Daumen selbst wird in Folge dessen nach unten verdreht,
so daſs er sich wider den festgekeilten Quadranten der Schieberspindel anstemmt
und die Mitnehmerklaue, welche bis jetzt voll am Umfange des Quadranten auflag,
von demselben weghebt. So erfolgt endlich, indem die Kantendistanz zwischen
Quadrantenanschlag und Mitnehmerzahn mehr und mehr vermindert wird, das
Abschnappen des letzteren und im gleichen Momente geht die Schieberspindel nach
rechts zurück, vermöge der Spannfeder, welche durch eine Zugstange auf den
Quadranten wirkt; dabei findet die Auslösung früher oder später statt, wenn der
Regulatorwinkelhebel derart verdreht wird, daſs sich der Fixpunkt der zum
Auslöserdaumen führenden Zugstange nach rechts oder links verschiebt.
Die Cail'sche Steuerung hat im Princip eine groſse
Aehnlichkeit mit der bekannten Construction von Inglis und Spencer; die fast vollständige
Entlastung der Schieberspindel, welche beim Rückschnellen nur mit dem Quadranten
verbunden bleibt, ist ein Vorzug der neueren Construction, zudem daſs sie
wesentlich einfacher und von leichterer Herstellung ist; unerreicht aber bleibt
die Inglis und Spencer'sche Steuerung in der stets centrischen Angriffsweise des
Mitnehmers und Auslösers. Die in den Regulator übertragene Kraftcomponente der
Auslösung wird in beiden Fällen durch das Hebelverhältniſs zwischen dem
Radiusvector des Daumens und dem Angriffspunkt der Zugstange einerseits, durch
die Reibung der Mitnehmerflächen und den Einlöserdruck (Federspannung bezieh.
Eigengewicht)Das Einlösen des Mitnehmerzahnes hinter dem Anschlage für ein neues Spiel
geschieht bei Cail durch das Eigengewicht
der Mitnehmerklaue, bei Inglis und Spencer bekanntlich mit einigem Geräusch
durch die Spannung der Flachfedern – für beide Constructionen wohl mit
gleicher Sicherheit. bestimmt und bleibt stets eine minimale
Gröſse.
Die zweite hier zu besprechende Maschine, von der Société
anonyme de Marcinelle et Couillet ausgestellt und zum Betrieb eines
groſsen Grubenventilators (System Guibal, 12m Durchmesser) bestimmt, hatte 620mm Cylinderdurchmesser, 850mm Hub und wurde von Doppelsitzventilen
gesteuert (Fig. 2
Taf. 1). Doch erfolgte auch hier, in einer für Ventilsteuerungen ungewöhnlichen
Weise, der Antrieb von einer gemeinschaftlichen Steuerscheibe aus, und war in
Folge dessen variable Füllung nur innerhalb der normalen Grenzen von 0 bis 40
Proc. möglich.
Die Uebertragung der Scheibenbewegung auf die Einströmventile erfolgt durch
Doppelhebel, bezieh. durch den Ventilgehäusen vorgelagerte Wellen, deren äuſsere
Hebel die Zugstangen der Steuerscheibe aufnehmen, während innen die mit
stählernen Klauen armirten Mitnehmerhebel aufgekeilt sind. Die Mitnehmerklaue
stöſst wider einen in der Ventilspindel angebrachten Anschlag und öffnet, wenn
sich die Excenterstange in der Richtung des Pfeiles bewegt, das hintere Einströmventil. Der Auslöser
ist hier nicht mit dem Mitnehmer, sondern mit dem Anschlag verbunden, indem der
letztere nicht direct der Ventilspindel, sondern einem Winkelhebel eingesetzt
ist, welcher in der Ventilspindel drehbar gelagert wird; jedoch legt sich dieser
Hebel in der gezeichneten Stellung derart gegen den Schlitz der Ventilspindel,
daſs ihm eine weitere Rechtsdrehung unmöglich wird und er somit für den Moment
des Anhebens ein starres Ganze mit der Ventilspindel bildet. Bei fortgesetztem
Aufsteigen des Ventiles kommt der horizontale Arm dieses Winkelhebels immer
näher einem feststehenden Zapfen, welcher endlich das weitere Aufsteigen
hindert, den Winkelhebel nach links verdreht und derart den Anschlag von der
Mitnehmerklaue wegschiebt, worauf das Ventil auf seinen Sitz zurückfällt und
absperrt. Beim Rückgange vermag der Mitnehmerhebel den Anschlag
zurückzuschieben, bis er unter dieselben kommt und der Winkelhebel, durch den
Einfluſs einer kleinen Blattfeder, wieder in seine normale Stellung gelangt.
Der Auslöserzapfen ist selbstverständlich vom Regulator verstellbar und zwar
dadurch, daſs er am verticalen Arme eines Winkelhebels sitzt, welcher auf die
Welle des Mitnehmers lose aufgeschoben und mit seinem horizontalen Arm von der
Regulatorzugstange erfaſst wird; in Folge dieser Lagerung wird der Regulator nur
von einer kleinen Kraftcomponente beansprucht und vermag es leicht, durch
Verdrehen des Auslösezapfens nach rechts oder links die Füllung zu vermindern
oder zu erhöhen.
Bei der vorliegenden Dampfmaschine handelte es sich nun nicht darum, die
Geschwindigkeit unter verschiedenen Arbeitsleistungen constant zu erhalten, sondern die Regulirung hatte hier den ganz
speciellen Zweck, die Tourenzahl der Maschine unter gewissen Verhältnissen zu
vermehren. Da nämlich, wie bereits bemerkt, die
Maschine dazu bestimmt ist, mittels eines Guibal'schen Ventilators die
Wetterführung einer Kohlengrube zu besorgen, und, wie längst bewiesen, bei
niedrigem Barometerstand erhöhte Wetterbildung in den Gruben stattfindet, so
muſs eine rationelle Regulirung im Stande sein, im Bedarffalle die Tourenzahl zu
erhöhen und hierdurch einen vermehrten Luftumlauf einzuleiten. Dies geschieht in
einfacher Weise dadurch, daſs statt des Centrifugalregulators ein mächtiges
Quecksilberbarometer angewendet wird, in dessen offenem Schenkel ein Schwimmer
spielt, welcher durch die aus Fig. 2
ersichtliche Verbindung auf die Auslösungshebel einwirkt. Bei abnehmendem
Luftdrucke sinkt das Quecksilber aus dem oberen, luftdicht verschlossenen
Behälter des barometrischen Regulators in den unteren offenen Behälter, welcher,
selbstverständlich um etwa 760mm tiefer
liegend, den Schwimmer enthält; letzterer wird gehoben und bewegt die zur
Steuerung führende Zugstange nach links. In Folge dessen fallen die verticalen
Stangen, welche zu den Winkelhebeln der Auslösungszapfen führen und mit ihrem unteren Ende auf
einem treppenförmigen Support aufruhen, um eine Stufe tiefer, die Winkelhebel
verdrehen sich nach links, der Auslösungszapfen kommt in eine höhere Lage und
die Füllung wird vergröſsert. Es wird hierdurch, da die Widerstände nur im
Verhältnisse der Tourenzahlen wachsen, im übrigen aber constant sind, die
Geschwindigkeit der Maschine in den Grenzen von 50 zu 75 Touren variirt,
entsprechend einem Sinken der Barometersäule um 8mm,5. Bei Erhöhung der Luftspannung bleibt dagegen der barometrische
Regulator wirkungslos, indem sich die zu den Winkelhebeln der Auslösezapfen
führenden Zugstangen an den Stufen anstemmen und der Winkelhebel des Schwimmers
in dieser Richtung ausgelöst wird, da er mittels einer nur einseitig wirkenden
Sperrklinkenkupplung mit der horizontalen Bewegungsstange verbunden ist. Diese
Anordnung ist deshalb gewählt, um zwar die aus Sicherheitsgründen erforderliche
Zunahme der Tourenzahl selbstthätig einzuleiten, die Verminderung der Tourenzahl
dagegen dem Ermessen des Maschinenführers zu überlassen.
Die Compagnie des fonderies et forges de l'Horme bei
St. Chamond (Departement Loire, Frankreich) hatte eine Zwillingsmaschine (400mm Cylinderdurchmesser, 800mm Hub) ausgestellt, welche mittels
Zahnradübersetzung zwei Schachtpumpengestänge antrieb. Zwischen beiden Maschinen
stand ein gemeinschaftlicher Regulator, von welchem aus unterirdisch geführte
Zugstangen beiderseits zu den Steuerungen gingen. Jeder Cylinder wird von vier
guſseisernen Ventilen gesteuert, deren Sitze zur thunlichsten Verminderung des
schädlichen Raumes weit in den Cylinder hineinragen, so daſs die Cylinderdeckel
sehr tief gehalten und mit entsprechenden Aussparungen versehen sein müssen.
Diese aus Fig. 4
Taf. 1 ersichtliche Anordnung, welche einen sehr langen Cylinder erfordert und
unter anderem auch bedingt, daſs der hier gewählte Corliſs-Bajonnetständer
gleichzeitig den vorderen Cylinderdeckel bildet, erscheint uns kaum
empfehlenswerth. Die Steuerung (Fig. 3,
5 und
6)
erfolgt hier, wie bei der Anwendung von Ventilen gewöhnlich, durch eine
Steuerwelle, welche von der Schwungrad welle durch gleiche Kegelräder
angetrieben wird und je zwei Excenter für die Einström- und Ausströmventile in
Bewegung setzt. Es wäre somit hier die Möglichkeit gegeben, die Füllungsgrenzen
beliebig zu erweitern; doch gab die Ausstellungsmaschine rationeller Weise nur
Füllungen bis zu 43 Proc.
Der Mitnehmermechanismus hat principiell groſse Aehnlichkeit mit der früher
besprochenen Steuerung von Cail. Auch hier sind die
Mitnehmerhebel und der mit einem Anschlag versehene Quadrant auf einer
gemeinsamen Welle angebracht, erstere fest verbunden, letztere frei beweglich.
Die Welle ist in einem gabelförmigen Ständer gelagert, der auf einen Anguſs des
Cylinders geschraubt wird; der Quadrant geht auf der anderen Seite in einen
Hebel aus, welcher durch eine aufwärts gehende Zugstange mit dem Hebel des
Einströmventiles verbunden ist; die beiderseits von Quadranten aufgeholzten
Mitnehmerhebel endlich stehen durch eine nach abwärts gehende Zugstange mit dem
Excenter der Steuerwelle in Verbindung. Auf demselben Bolzen, welcher die
Excenterstange trägt, ist auch die Mitnehmerklaue angebracht und wird durch eine
Feder gegen den Quadranten gepreſst. Für die Bewegungsrichtung der Pfeile in
Fig. 5
wird daher der Quadrant mitgenommen und das Ventil geöffnet; dies geschieht so
lange, bis das nach rückwärts gerichtete Hörn der Mitnehmerklaue wider einen
oberhalb desselben befindlichen Daumen stöſst, worauf bei fortgesetzter Drehung
in der Richtung des Pfeiles die Mitnehmerklaue endlich so weit gehoben wird,
daſs ihr Zahn den Anschlag des Quadranten verläſst, worauf derselbe unter dem
Einflusse die das Ventil belastende Schraubenfeder zurückschnellt und das Ventil
geschlossen wird.
Die Auslöserdaumen für die beiden Einströmventile sind auf einer gemeinsamen
Welle befestigt, welche durch Hebel und Zugstange vom Regulator verdreht wird;
für die gezeichnete Stellung findet Maximalfüllung statt. Bewegt sich die
Regulatorzugstange in der Richtung des Pfeiles, so wird die Füllung vermindert.
Die Inanspruchnahme des Regulators hängt dabei von denselben Verhältnissen ab
wie bei der Cail'schen Steuerung.
2) Präcisionssteuerungen mit
allochroner Auslösung (Taf. 2 und 3).
Diesem System, welches, wie schon erwähnt, erst neuerer Zeit allgemeinere
Aufnahme gefunden hat, gehört als grundlegender Typus die Sulzer'sche Ventilsteuerung von Wien 1873 an (vgl.
* 1879 231 7. 96). Auch hier wird, gleich vielen
isochronen Ventilsteuerungen (so bei Compagnie de
l'Horme, Hartmann, Hartung) die Ventilbewegung und Auslöserbewegung
direct von der Excenterstange abgeleitet; während aber die isochronen
Steuerungen die Bewegung derselben nur nach einer
Richtung hin ausnutzen, kommt bei der Sulzer-Steuerung von 1873 sowohl die
Längs- als die Querbewegung der Excenterstange zur Wirkung, erstere auf die
Ventileröffnung, letztere auf die Kantendistanz des Auslösers einwirkend, und
indem sich die Phasen dieser beiden Bewegungen selbstverständlich kreuzen,
entsprechend den um 90° von einander entfernten Todtpunktlagen des Excenters,
entsteht eine allochrone Präcisionssteuerung.
Diese vortreffliche Construction, welche rasche Ventileröffnung mit weiten
Füllungsgrenzen und gröſstmöglicher Einfachheit verbindet, hat auſserordentlich
weite Verbreitung gefunden und war auch in Paris 1878 bei einer Dampfmaschine
der Société anonyme de constructions mécaniques
d'Anzin vertreten, welche den vierten Block des südlichen Tractes in
der französischen Maschinenhalle antrieb. Auch war sie an der einen Seite einer
Zwillingsmaschine von H. Satre und V. Averly in Lyon angebracht
(Antriebsmaschine des dritten Block des nördlichen Tractes in der französischen
Maschinenhalle), deren zweiter Cylinder die neue Sulzer-Steuerung hatte.
Zu den Modifikationen der Sulzer-Steuerung von 1873 gehören von den in Paris
ausgestellten Maschinen auch die Steuerungen von Socin
und Wick, Walschaerts und Escher-Wyſs,
sowie etwas weiter entfernt die Steuerung von Galloway
und Söhne.
Die schon beschriebene neueste Sulzer'sche Steuerung
(*1879 231 8.96) ist insofern gleichfalls mit der
älteren Sulzer-Steuerung verwandt, als auch hier die Mitnehmer- sowie die
Auslöserbewegung von einer gemeinsamen Excenterstange abgeleitet werden; doch
ist hier die Excenterbewegung schon ganz wesentlich modificirt, um, wie wir
bereits früher hervorgehoben haben, ein rasches Anheben des Ventiles mit
gleichzeitig sanftem Angriff des Mitnehmers zu vereinigen.
Statt die verschiedenen Bewegungen eines einzigen Excenters zu benutzen, läſst
sich selbstverständlich auch ein zweites Excenter für die gesonderte Bewegung
des Auslösers anbringen und hierdurch in den verschiedensten Modificationen eine
allochrone Präcisionssteuerung erzielen.
Nach diesem System war die in Wien 1873 ausgestellte Rundschieber-Steuerung von
Wannieck und Köppner (*1873 214 318) construirt, ferner die
Doppelschieber-Präcisionssteuerung von Allcock (*
1876 220 395), die interessante
Drehschieber-Steuerung von H. v. Reiche (* 1876 221 497) und endlich auch die zu Paris 1878
ausgestellt gewesene Fördermaschinen-Steuerung der Société anonyme d'Anzin. Während die älteren Steuerungen vermöge ihrer
Complication kaum einen dauernden Erfolg erringen konnten, zeigte die
letztgenannte, daſs sich auch dieses System ganz vortrefflich für allochrone
Steuerungen eignet und speciell für Reversirmaschinen. Hier allein und bei
mehrcylindrig expandirenden Maschinen ist auch ein hoher Füllungsgrad
unerläſslich und eine freiere Disposition der einzelnen Steuerungsbestandtheile
wünschenswerth, und es scheinen daher diese Maschinen das hervorragendste
Anwendungsgebiet der allochronen Steuerungen zu repräsentiren.
Nachdem wir hiermit die sämmtlichen uns bekannten allochromen
Präcisionssteuerungen charakterisirt haben, schreiten wir zur näheren
Darstellung derjenigen unter ihnen, welche in Paris erschienen waren und noch
nicht beschrieben sind.
Die Maschine von Socin und Wich in Basel (Fig. 7 und 8 Taf.
2) hatte die Steuerwelle längs des Cylinders gelagert, welche jedoch nicht
direct von der Schwungradwelle angetrieben, sondern mit der den Regulator
bewegenden Welle (Fig. 8)
durch Vermittlung eines Stirnräderpaares verbunden und hierdurch näher an den
Cylinder gerückt war. Dieselbe hatte vier Excenter aufgekeilt, von denen je zwei
für die unten liegenden Ausströmschieber und die oben liegenden Einströmventile
bestimmt sind.
Erstere sind als Rostschieber construirt und liegen zur thunlichsten
Verminderung des schädlichen Raumes direct im Ausströmkanal; ein nach unten
ragender Arm des Schiebers passirt einen Schlitz des Schiebergesichtes und steht
unten mit der vom Ausströmexcenter bewegten Schieberstange in Verbindung; als
Zwischenglied dient eigenthümlich genug ein Excenter statt des normalen
Winkelhebels. Die Stange des Admissionsexcenters ist an ihrem oberen Ende mit
der Mitnehmerklaue versehen und in der Mitte an einer Lenkerstange aufgehängt,
vermöge welcher die Mitnehmerklaue nicht allein die zur Ventileröffnung
erforderliche auf- und abgehende, sondern auch eine pendelnde Bewegung macht.
Obwohl daher (für die Stellung Fig. 7)
das Excenter für die Ventilerhebungsrichtung nahezu
im todten Punkt steht und die Mitnehmerklaue bald wieder nach aufwärts steigt,
so kann doch auch später noch die Auslösung erfolgen, da das Excenter von der
Todtpunktlage xy, welche den Endstellungen des Auslösers entspricht, noch weit entfernt ist. Bis
aber das Excenter den Punkt x erreicht hat, bewegt
sich die Mitnehmerklaue noch fortwährend nach rechts und kann somit in jedem
Momente die Auslösung erfolgen, auch beim Rückgange des Anschlages. Letzterer,
unter dem wir hier nur stets die passive Kante
verstehen, welche in mehr oder weniger directer und fester Verbindung mit dem
Dampfvertheilungsorgan steht, befindet sich hier an einer Zugstange angebracht,
deren oberes Ende an einem einarmigen, das untere an einem Winkel-Hebel
angreift. Der abwärts gerichtete Arm des Winkelhebels trägt eine Frictionsrolle
und preſst mit derselben, wenn er in der Richtung des Pfeiles aus seiner
punktirt gezeichneten Anfangsstellung verdreht wird, den hinteren Arm des
Ventilerhebungshebels hinab, somit das Ventil hinauf. Indem nun die Gleitfläche
dieses Hebels entsprechend stark geneigt wird, läſst sich beliebig rasch die
nöthige Ventilöffnung erzielen; eine weitere Erhebung wäre dann nutzlos, und in
Folge dessen endigt die Gleitfläche in eine concentrisch dem
Winkelhebel-Drehpunkt ausgehöhlte Mulde, in welcher sich die Frictionsrolle für
die gezeichnete Stellung bereits befindet und somit keine weitere Ventilerhebung
veranlassen kann. Findet nun die Auslösung statt, so muſs nicht allein das
Ventil durch eine Feder hinabgepreſst, sondern auch der mit der Frictionsrolle
versehene Winkhebel hinaufgezogen werden, und hierzu dient die obere
Hebelverbindung der den Anschlag tragenden Zugstange. In gleicher Weise wie die
Ventilspindel unten drückt dieser Hebel von oben mittels eines kleinen Kolbens
auf die Sperrfeder, so daſs im Momente des Auslösens sowohl das Ventil auf
seinen Sitz hinab geschnellt wird, als der Winkelhebel und der Anschlag in ihre
ursprüngliche Stellung hinauf gelangen. Die Wirkungsweise der Steuerung
erscheint hiernach völlig klar gestellt und es ist kaum als selbstverständlich
zu erwähnen, daſs die Variation der Füllung durch Hinausschieben der
Excenterstange mittels des Lenkers erfolgt, der zu diesem Zwecke auf einem vom Regulator
verdrehten Excenter sitzt.
Noch ist zu bemerken, daſs der Anschlag mit seiner Stange fest verbunden ist und
keine seitliche Ausbeugung erlaubt, wie dies beispielsweise bei der oben
beschriebenen Steuerung von „Marcinelle und Couillet“ und überhaupt bei
fast allen isochronen Präcisionssteuerungen in einer oder der anderen Form
erforderlich wird. Die allochronen Steuerungen sind in Folge der geänderten
Bewegungsphase der Auslösung dieser Bedingung nicht unterworfen.
Die Firma E. Walschaerts in Brüssel, deren Träger
mit unserem Heusinger v. Waldegg die Ehre der
Erfindung der Kreuzkopf-Coulissensteuerung theilt, hatte in der belgischen
Abtheilung eine äusserst schöne und gefällige Dampfmaschine (Fig. 9
und 10 Taf.
2) in Betrieb, deren Steuerung sich an die vorher beschriebene von Socin und Wick am nächsten anschlieſst. Es war auch
hier die Ausströmung durch unten liegende Flachschieber besorgt, welche jedoch
nicht von einem Excenter, sondern origineller Weise direct von dem Kreuzkopf
gesteuert wurden, indem derselbe einen beiderseits geneigten Anschlag trug (Fig. 9), der an den Hübenden je einen mit Frictionsrolle armirten
Hebel hinabdrückte und auf diese Weise fast momentan Schluſs oder Oeffnung
bewirkte, dann aber die Schieber während des übrigen Hubes unverändert stehen
lieſs. Diese Einrichtung, deren Vorzüge unleugbar sind, hat in der von Walschaerts gewählten Durchführung den einzigen
Nachtheil, daſs beide Ausströmschieber verbunden
sind, und in Folge dessen werden Vorausströmung und Compression gleich lang, was
keinesfalls im Interesse einer guten Dampfvertheilung liegt; durch je zwei
besondere Anschläge für jeden Ausströmschieber
lieſse sich dies, allerdings mit Verlust der Einfachheit, sofort beheben. Unter
allen Umständen bleibt es interessant, an Walschaerts Maschine die erste Präcisionssteuerung zu begrüſsen, bei
welcher auſser der Admission alle Functionen nahezu momentan erfolgen.Die bei Anwendung von Curvenscheiben erzielbare Geschwindigkeit der
Oeffnung und des Schlieſsens steht unter allen Umständen hinter der vom
Kreuzkopf abzuleitenden weit zurück.
Die Steuerung der Einströmventile erfolgt, wie bei Socin
und Wich, von den zwei Excentern einer längs des Cylinders rotirenden
Welle aus, und zwar gleichfalls durch Vermittlung von Excenterstangen, welche am
oberen Ende in die Mitnehmerklaue ausgehen und in der Mitte durch einen vom
Regulator stellbaren Lenker geführt sind (Fig.
10). Der doppelarmige Ventilbewegungshebel trägt direct den Anschlag,
gegen welchen sich der Mitnehmer, bei fortgesetzter Drehung der Steuerwelle in
der Richtung des Pfeiles, alsbald anlegt und die Ventilerhebung bewirkt.
Gleichzeitig schwingt jedoch die Excenterstange um den Lenker als Fixpunkt, so
daſs die Mitnehmerklaue während des ganzen Kolbenhubes von links nach rechts
wandert und somit in jedem Momente die Auslösung erfolgen kann. Dies geschieht um
so früher, je mehr der Regulator nach aufwärts steigt und den Hebel der
Lenkerstange entsprechend nach rechts verdreht.
Die Steuerung der von Escher, Wyſs und Comp. in
Zürich ausgestellten Woolf'schen Maschine (die zwei hinter einander liegenden
Cylinder mit 200 und 400mm Durchmesser und
600mm Hub, mit geheiztem Dampfbehälter
zwischen kleinem und groſsem Cylinder) ist in Fig. 11
Taf. 2 skizzirt. Einström- und Ausströmventile sind hier an jedem Cylinderende
unten und neben einander angeordnet, letztere von Curvenscheiben bewegt, erstere
von Excentern, welche alle auf einer für beide Cylinder gemeinschaftlichen
Steuerwelle sitzen; nur die Füllung des kleinen Cylinders ist variabel und
selbstverständlich bis nahe zu 100 Proc. Die Excenterstange des Einströmventiles
trägt auch hier wieder direct die Mitnehmerklaue und ist durch eine Lenkerstange
geführt, welche jedoch hier nicht in der Mitte, sondern am unteren Ende
angreift. Bewegt sich nun das Excenter, dessen Stellung in Fig. 11
beiläufig dem Todtpunkt der Maschine entspricht, in der Richtung des Pfeiles, so
wird einerseits die Mitnehmerklaue hinabgedrückt und dadurch der Ventilhebel,
gegen dessen Anschlag sie anliegt, nach rechts verdreht und das Ventil gehoben;
andererseits aber auch, da nun das Excenter nach rechts geht und die Stange
unten festgehalten ist, die Mitnehmerklaue immer weiter nach rechts verschoben,
bis endlich die Auslösung erfolgt, unabhängig davon, ob die Stange im Niedergang
oder Aufgang begriffen ist. Um nun die Füllung zu variiren, ist der Lenker der
Excenterstange nicht fest gelagert, sondern mit dem einen Ende eines
Winkelhebels verbunden, welcher auf der Welle des Ventilhebels lose aufgesetzt
ist und mit seinem horizontalen Arm von der Regulatorzugstange erfaſst und
entsprechend verdreht wird. Die Beanspruchung des Regulators ist hier, wie im
Allgemeinen bei den den allochronen Präcisionssteuerungen, gröſser als bei den
isochronen.
Es ist aus der Skizze ersichtlich, daſs die Mitnehmerklaue nicht fest mit der
Excenterstange verbunden wird, sondern um einen Bolzen beweglich und mit einer
Verlängerung in einer auf der Spindel des Ventilhebels frei beweglichen Hülse
verschiebbar geführt ist. Hierdurch wird nahezu derselbe Effect erzielt, als ob
die Klaue mit der Excenterstange aus einem Stücke bestände, und dies nur so weit
gestört, als es zum Zwecke der stets vollen Flächenberührung zwischen Mitnehmer
und Anschlag, welche hiermit erstrebt wird, erforderlich ist.
Etwas weiter wie die vorstehend beschriebenen Constructionen von der
Sulzer-Steuerung von 1873 entfernt, jedoch im Princip noch immerhin derselben
Kategorie angehörig, ist die Präcisionssteuerung mit allochroner Auslösung der
Woolf'schen Maschine von W. J. Galloway und Söhne
in Manchester (Fig. 12
und 13 Taf.
3). Die Steuerung, Patent Galloway und Beckwith, war an einer liegenden Woolf'schen
Maschine angebracht
(ähnlich der in Wien 1873 ausgestellten, vgl. *1873 212 8), deren neben einander liegende Cylinder zwischen sich die
Uebergangsschieber, links am groſsen Cylinder die Ausströmschieber und rechts am
kleinen Cylinder die Einströmschieber hatten, sämmtlich Flachschieber. Die
erstgenannten Schieber wurden durch Vermittlung einer Zwischenwelle von einem
gemeinsamen Excenter angetrieben, welches auf der Schwungradwelle angebracht
war, die für den groſsen Cylinder ausgekröpft und für den kleinen Cylinder mit
einer aufgesteckten Kurbel versehen wurde. Letztere bewegte mittels einer
Schleppkurbel eine kleine Vorgelegewelle, welche zur Steuerung des kleinen
Cylinders diente und auſserdem durch Stirnradübersetzung den Regulatorantrieb
vermittelte (Fig.
12). Auf dieser Welle waren durch Auskröpfung zwei diametral
entgegengesetzte Kurbelzapfen, nahezu normal zur Richtung der Maschinenkurbel,
hergestellt und an dieser griffen die zwei zur Bewegung der beiden
Einströmschieber bestimmten Stangen an. Mit ihrem hinteren Ende greift jede
dieser Steuerungsschubstangen ein lang geschlitztes Gleitstück an (in der
Draufsicht Fig. 13
oben, vertical schraffirt), welches in einem besonderen Ständer gelagert ist und
selbst wieder ein zweites Gleitstück, das auf der Schieberstange aufsitzt,
umfaſst. Dort, wo die Schieberstangen die Stopfbüchsen des Schieberkastens
passiren, sind sie im Durchmesser verstärkt, so daſs der einseitige Dampfdruck
sie stets nach auswärts zu verschieben trachtet in die Stellung, welche das
obere Schieberstangen-Gleitstück in Fig. 13
einnimmt. Um nun die Verbindung zwischen dem Steuerungsschubstangen- und
Schieberstangen-Gleitstück herzustellen, trägt letzteres einen nach oben
vorstehenden Anschlag, ersteres eine Mitnehmerklaue, welche sich hinter dem
Anschlag anlegt und sodann die Schieberstange nöthigt, der Bewegung der
Steuerkurbel zu folgen. Die Mitnehmerklaue bildet den horizontalen Arm eines
Winkelhebels, dessen zweiter Arm nach aufwärts gerichtet ist; denken wir uns
hier einen festen, und nur vom Regulator bewegten Anschlag, so wird je nach der
Stellung desselben die Mitnehmerklaue früher oder später aufgehoben, die
Schieberstange fährt nach rechts zurück und der Schieber schlieſst ab.
Auf diese Weise würde eine isochrone Steuerung erzielt; um jedoch eine allochrone
Steuerung herzustellen und die bei einer Woolf'schen Maschine erforderlichen
höheren Füllungsgrade zu erreichen, ist statt dieses festen Anschlages ein
beweglicher Arretirungshebel angebracht und zum Abtrieb desselben die verticale
Bewegung derselben Kurbel verwendet, deren horizontaler Ausschlag die
Admissionsbewegung bewirkt. Es ist aus Fig. 12
ersichtlich, wie die beiden Steuerungsschubstangen über den Zapfenmitteln
vertical aufsteigende Lenker angebolzt haben, welche die horizontalen Arme
zweier Winkelhebel erfassen, deren verticale Arme die Auslösung der
Mitnehmerklauen bewirken, und indem der Drehpunkt dieser Winkelhebel vom
Regulator nach rechts
oder links verschoben werden kann, erfolgt selbstthätig frühere oder spätere
Auslösung. Die Bewegungsphasen der Winkelhebel kreuzen sich selbstverständlich
mit denen der Steuerungsschubstangen und stellen so das Charakteristikon der
allochronen Steuerungen dar.
Die constructive Durchführung erhellt vollständig aus den Skizzen Fig. 12
und 13;
hervorzuheben ist vielleicht noch die Anbringung des Luftbufferkolbens am
Führungsständer, sowie der dem Gleitstücke der Schieberschubstange eingesetzte
Zapfen, welcher zur Hubbegrenzung des Schieberstangen-Gleitstückes bestimmt ist
und zu diesem Zwecke in einen Langschlitz des letzteren einspielt.
Die groſse Fördermaschine der Société anonyme de
constructions mécaniques d'Anzin (Director A.
v. Quillacq), zu deren Steuerung wir nun gelangen, war in Construction
und Ausführung eine der schönsten der Ausstellung. Die zwei gekuppelten
Maschinen, aus denen sie bestand, hatten 750mm
Cylinderdurchmesser, 1m,600 Hub und trieben
zwei mächtige Seilkörbe für Bandseile: neben denselben befand sich die
Bremsscheibe für die von einem Dampfcylinder bethätigte Bremse; das Bett bildete
ein Bajonnetbalken in Verbindung mit dem breit aufgelagerten Cylinder; die
Kreuzkopfführungen waren concentrisch der Cylinderachse ausgebohrt.
Die innere Steuerung erfolgt durch Doppelsitzventile (Fig. 15
Taf. 3), die äuſsere durch eine Gooch'sche Coulisse, welche einen zwischen den
Ventilgehäusen angeordneten Hebel in oscillirende Bewegung setzt, je nach der
Stellung der Steuerungsschubstange für Vorwärts- oder Rückwärtsgang. Dieser
Steuerhebel, den wir uns zunächst fix am unteren Ende gelagert denken wollen,
hat beiläufig in der Mitte zwei Schubstangen angelenkt, mit denen er die beiden
Ausströmventile bewegt; am oberen Ende trägt er die Mitnehmerklaue für die
Eintrömventile. Rechts und links von derselben hängt an einem vom Regulator
gestellten doppelarmigen Hebel je eine kurze Druckstange, welche einerseits in
einen Anschlag ausgeht, andererseits mit dem Winkelhebel des betreffenden
Einströmventiles verbunden ist, so daſs der Steuerhebel im Stande ist, mittels
der Mitnehmerklaue abwechselnd das linke und das rechte Einströmventil zu
öffnen; ersteres hat für die Bewegungsrichtung der Figur
14 stattgefunden, während das rechte Einströmventil geschlossen
bleibt.
Für eine isochrone Steuerung lieſsen sich nun die Anschläge (vgl. Zimmermann's Steuerung * 1878 230 388 und die. spätere Steuerung von Scheller und Berchtold *1873 214 352)
leicht so disponiren, daſs in Folge der Bogenbewegung von Mitnehmer und Anschlag
die Kantendistanz proportional der Ventileröffnung abnimmt, bis innerhalb der
Grenzen von 0 bis 40 Proc. die Auslösung erfolgte. Hier aber erhält die
Mitnehmerklaue – selbstverständlich mit dem
Steuerungshebel, an welchem sie befestigt ist – eine selbstständige Bewegung
nach aufwärts und
abwärts, welche derart wirkt, daſs bei der extremen Linksstellung des
Steuerhebels und entsprechendem höchstem Hub des linken Ventiles die
Mitnehmerklaue gerade in ihrer verticalen Mittelstellung ist und sich bei dem
nun folgenden Rechtsgange des Hebels noch fortwährend hebt, bis sie bei der Mittelstellung des Steuerhebels ihre höchste Lage erreicht hat und nun wieder bis zur
nächsten Mittelstellung des Steuerhebels nach abwärts sinkt. Dies geschieht
dadurch, daſs der unten liegende Drehpunkt des Steuerhebels nicht fix gelagert
ist, sondern im einen Ende eines ausbalancirten Winkelhebels, dessen anderes
Ende durch die aus Fig. 14
ersichtlichen Hebel mit der Coulissenaufhängung in Verbindung steht. Hierdurch
beschreibt der oscillirende Steuerhebel die erforderliche auf- und abgehende
Bewegung und die Mitnehmerklaue die in Fig. 14
punktirte elliptische Bahn, vermöge welcher der linke Ventilanschlag unterhalb,
der rechte oberhalb der Mitnehmerklaue abschnappen kann, und zwar von Beginn bis
Ende des Hubes, je nach der Stellung des die Ventilschubstangen tragenden
doppelarmigen Hebels. Der Mittelpunkt der Coulisse beschreibt, bei gleichen
Voreilungswinkeln für Vorwärts- und Rückwärtsgang, bekanntlich einen Weg,
welcher einem Excenter vom Voreilungswinkel von 90° entspricht, während die
Coulissenenden, in denen der Gleitbacken der Steuerungsschubstange abwechselnd
arbeitet, einen Voreilungswinkel von etwa 10 bis 20° haben; hierdurch wird die
zu einer allochronen Steuerung erforderliche Durchkreuzung der Bewegungsphasen
erzielt und weiters auch die Auslösesteuerung für Vorwärts- und Rückwärtsgang
brauchbar gemacht.
Die durch Hebel und Zugstangen bewirkte Verbindung zwischen dem Regulator und dem
die Auslösung bestimmenden doppelarmigen Hebel ist in Fig. 14
deutlichkeitshalber weggelassen, und wir führen nur noch zur völligen Erklärung
der Skizze die an den Ventilgehäusen angebrachten Sicherheitsventile gegen
Condensationswassergefahr an, sowie auch der Umstand erwähnenswerth ist, daſs
die Mitnehmerklaue nicht direct mit dem Steuerungssebel verbunden, sondern statt
dessen an einer nach aufwärts gerichteten Verlängerung der ihn bewegenden
Schubstange angebracht wird. Dies bleibt ohne merklichen Einfluſs auf die von
der Klaue beschriebene Bahn und hat nur den Zweck, in allen Stellungen ein
möglichst vollständiges Anliegen der Klaue an die Anschläge zu bewirken.
Müller-Melchiors.
(Fortsetzung folgt.)