Titel: | Neuerungen an Kleinmotoren. |
Autor: | Fr. |
Fundstelle: | Band 280, Jahrgang 1891, S. 112 |
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Neuerungen an Kleinmotoren.
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Kleinmotoren.
Die Beschaffung von guten Motoren für die Kleinindustrie wird seit Jahren allseitig
mit ausserordentlichem Interesse verfolgt und es tauchen fortwährend Neuerungen in
diesem Gebiete auf.
Einen schnellgehenden, zum Betreiben elektro-dynamischer Maschinen vorzüglich
geeigneten, mit Dampf betriebenen Kleinmotor (System Bailey-Friedrich), welcher von Bailey und Co.
in Salford-Manchester für Nutzleistungen von 4,8 und 12 gebaut wird,
veranschaulicht die untenstehende, Industries, 1890 S.
113, entnommene Abbildung (Fig. 1).
Die in stehender Anordnung ausgeführte Maschine ist direct auf den Kessel gestellt;
letzterer enthält eine Anzahl geschweisster, an dem einen Ende geschlossener
Field-Rohre, deren offene Enden in einer Rohr wand aus Stahlblech befestigt sind und
durch eine entsprechend gestaltete Kammer mit einander in Verbindung stehen. Das
Brennmaterial wird selbsthätig durch eine Schüttvorrichtung, welche nur stündlich
nachgefüllt zu werden braucht, dem schräg liegenden Roste langsam zugeführt und der
Eintritt der zur Verbrennung nöthigen Luftmenge in den Feuerraum kann derart
regulirt werden. dass eine ziemlich vollkommene Rauchverbrennung erzielt wird. Da
die einzelnen Kesseltheile nicht durch Nieten, sondern mittels Schrauben
zusammengehalten werden, lässt sich eine Reinigung und Ausbesserung an dem
Kessel leicht vornehmen. Uebersteigt die Kesselspannung den für diese Maschinen
festgesetzten Druck von 70 Pfund für den Quadratzoll (engl.) um einen erheblichen
Betrag, so tritt eine Durchbiegung der Rohrwandplatte ein und es bilden sich um die
Rohre ringförmige Oeffnungen, durch welche Wasser in den Feuerraum treten kann;
dieses hebt die Wirkung des Feuers sofort auf und beseitigt jede Explosionsgefahr.
Die Maschine ist mit einem sehr empfindlichen Geschwindigkeitsregulator versehen,
der von der Schwungradwelle aus mittels conischer Räder betrieben wird und auf ein
Drosselventil wirkt, welches unmittelbar hinter dem Absperrventil am Cylinder
befestigt ist. In dem mit der Maschine in Verbindung stehenden
Oberflächencondensator A (Fig.
1) wird der ganze von der Maschine verbrauchte Dampf condensirt und sodann
als destillirtes Wasser sofort wieder in den Kessel zurückgepumpt. Da auf diese
Weise das Kesselwasser stets einen Kreislauf zwischen Kessel, Maschine und
Condensator macht, so ist immer dasselbe Wasser in Verwendung und entfällt daher
jegliche Kesselsteinbildung; es bleibt dadurch auch stets die Wasserhöhe im Kessel
fast ganz normal. Nur ein geringer Theil des Wassers geht durch Undichtheiten der
Stopfbüchsen u.s.w. verloren und dieser Verlust wird nach Bedarf durch Oeffnen eines
an dem Condensator befindlichen Tropfventiles ersetzt. Auch das den Condensator
durchfliessende Kühlwasser, welches ähnlich wie bei Gasmaschinen einem Behälter
entnommen wird, kann immer wieder von neuem benutzt werden, nachdem gelegentliche
Nachfüllungen, behufs Ersetzens der durch etwaige Verdampfung entstandenen geringen
Verluste u.s.w., stattgefunden haben.
Textabbildung Bd. 280, S. 112Fig. 1.Kleinmotor Bayley-Friederich. Einen ähnlichen Motor, bei dem die Maschine jedoch unabhängig vom Kessel
montirt ist, haben die Eisenwerke Gaggenau in Baden vor
Kurzem unter der Bezeichnung „Gaggenauer Zwergmotor“ (System Friedrich) in den Handel gebracht.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht der Dampfkessel
aus 18 geschweissten, an dem einen Ende geschlossenen Röhren B von je 76 mm äusserem Durchmesser und 680 mm Länge, deren offene Enden
wieder durch eine Kammer A mit einander verbunden sind.
Die Röhren liegen etwas geneigt, um der Wasser- und Dampfbewegung kein Hinderniss zu
bieten. Auf die Vorderkammer setzt sich ein Dampfsammler C auf, welcher das Absperrventil L, aus
welchem der Dampf durch ein Rohr in die Maschine gelangt, sowie ausser dem
gewöhnlichen Sicherheitsventile K noch ein zweites
derartiges Ventil H trägt, aus welchem bei erreichtem
Maximaldrucke der Dampf durch das Rohr i in den
Schornstein G tritt und hier, durch das nach unten
gebogene Rohrende k gegen die Rauchgase strömend,
sofort die Heizkraft derselben vermindert; die Schwankungen in der Dampfspannung
sollen dabei höchstens 0,5 at betragen. Auch hier sind alle Nietverbindungen am
Kessel vermieden und nur Schrauben und Bolzen angewendet, so dass sich derselbe
behufs Reinigung und bei Vornahme von Reparaturen leicht blosslegen lässt. Die
Zuführung des Brennmaterials geschieht ebenfalls selbsthätig. Die Kohlen fallen auf
eine schräge Platte r und von hier auf den geneigt
liegenden Rost s. Die Feuerung befindet sich derart
zwischen den Kesselrohren, dass die Flammen möglichst vertheilt und die Rohre daher
nicht durch Stichflammen an einzelnen Stellen gefährdet werden. Der Kessel ist an
zwei Seiten mit einem Blechmantel w bezieh. v versehen, in welchem die Verbrennungsluft circulirt
und einerseits die Wärmeausstrahlung nach aussen verhindert, andererseits vorgewärmt
wird, ehe sie in den Feuerraum tritt.
Was die Beaufsichtigung des Wasserstandes im Kessel betrifft, die bei vielen
Dampfmotoren grosse Sorgfalt erfordert, so kann dieselbe auch bei diesem Motor
vollständig fortfallen, da derselbe ebenfalls mit einem Röhrenapparate verbunden
ist, der entweder wieder als Oberflächencondensator oder als Vorwärmer benutzt
werden kann; im letzteren Falle pufft der Dampf, nachdem er den Vorwärmer durchzogen
hat, ins Freie und das frische vorgewärmte Wasser, welches bei maximaler Leistung
der Maschine eine Temperatur von 90° C. erreichen soll, wird durch eine stetig
arbeitende Pumpe dem Kessel zugeführt, wobei die Regulirung des in den Kessel
eintretenden Wasserquantums durch Aenderung des dem Saugrohr der Pumpe zugeführten
Wassers stattfindet.
Die auf dasselbe Fundament mit dem Kessel aufgebaute Dampfmaschine (Fig. 3) besteht aus einem einfach wirkenden
Dampfcylinder A, dessen Kolben B behufs genügender Führung eine bedeutende Länge besitzt; die mittels
Bolzen l direct angeschlossene Kurbelstange C geht durch den auf seiner unteren Seite offenen
Cylinder nach der Kurbel, deren Zapfen bei jeder Umdrehung in eine aus einem
Gemische von Oel und Wasser bestehende Flüssigkeit taucht, welche sich in einem
vollständig geschlossenen Kasten befindet. Die Kurbelwelle führt sich in einem
langen Lager des Cylindergestelles, sowie einem auf der Fundamentplatte E aufgesetzten Bocklager F; sie trägt an ihrem äusseren Ende das mit einer Riemenscheibe verbundene
Schwungrad und zwischen den beiden Lagern ein gleichzeitig zum Betreiben der
Speisepumpe K und zur Bethätigung des Steuerventiles
a dienendes festes Excenter G. Das Steuerventil regelt die Ein- bezieh. Ausströmung des Dampfes und
ist in einem Gehäuse H untergebracht, auf welchem das
mit einem darüber sitzenden Regulator in Verbindung stehende Dampfeinlassventil
J angeordnet ist, in welchem je nach der von der
Geschwindigkeit der Maschine abhängigen Stellung des auf einer wagerechten Spindel
montirten Regulators der Dampf beim Durchgehen eine grössere oder geringere
Drosselung erfährt.
Textabbildung Bd. 280, S. 113Fig. 2.Textabbildung Bd. 280, S. 113Fig. 3. Die nachstehende Tabelle gibt über die Verhältnisse, Preise, Gewichte
u.s.w. der auf 10 at Wasserdruck geprüften Maschinen näheren Aufschluss:
Nr.
Nor-maleLei-stung
HöchsteLei-stung
Preise
Grösse der Motoren
Heiz-fläche
Kolben-durch-messer
Touren-anzahlin
derMinute
Riemenscheibe
Schwungrad
Grösse der nöthi-gen Schornsteine
Preiseder Pack-ung
Ge-wicht
Länge
Breite
Höhe
Durch-messer
Breite
Durch-messer
Breite
lichterDurch-messer
ganzeHöhe
M.
m
m
m
qm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
m
M.
k
1†
1/10
⅛
225
0,35
0,25
0,5
0,2
32
300
–
–
350
25
–
–
3
100
2
½
¾
780
0,9
0,4
1,0
1,0
90
240
200
70
630
50
140
7,0
8
500
3
1
1½
1000
1,1
0,9
1,2
1,6
130
200
250
80
800
70
160
8,0
10
750
4
2
3
1300
1,2
1,0
1,4
3,0
150
190
300
100
950
80
200
9,0
12
1250
1,8
1,4
2,0
5,0
180
180
400
120
1100
90
250
10,0
18
2150
5
4
6
2250
1,8
1,4
2,0
6,0
180
180
400
120
1100
90
250
10,0
18
2200
6
8
10
3250
2,0
1,5
2,3
10,5
220
180
500
160
1250
96
300
12,0
20
3200
† Motor Nr. 1 wird nur mit Gasheizung eingerichtet gebaut.
Mit dem Motor Nr. 4 stellte Prof. Richard in
Karlsruhe vor Kurzem Versuche an, welche folgende Resultate ergaben:
Mittlere gebremste Leistung
2,5463
Mittlere indicirte Leistung
2,88645
„
Stündlicher Kohlenverbrauch für die Brems-
(incl. Asche)
3,731
k
Stündlicher Kohlenverbrauch für die Brems-
(excl. Asche)
3,511
„
Stündlicher Kohlenverbrauch für die indicirte
(incl. Asche)
3,291
„
Stündlicher Kohlenverbrauch für die indicirte
(excl. Asche)
3,098
„
Stündlicher Dampfverbrauch für
die Brems-
20,143
„
Stündlicher Dampfverbrauch für die indicirte
17,77
„
Stündliche Verdampfung für 1 qm Heizfläche
17,08
„
Verdampfung für 1 k Kohlen (incl. Asche)
5,4
k
Wasser
„ „ 1 k „ (excl. „
)
5,737
„
„
Mittlere Umdrehzahl in der Minute
184,05.
Die verwendete Kohle war eine vom Händler bezogene Ruhrkohle. Die gleichmässige
Erhaltung des Dampfdruckes von 4,5 at machte keine Schwierigkeiten. Zum Anheizen
wurden 2,5 k Holz und 6,45 k Kohle, letztere nach Abzug der auf dem Roste
zurückgebliebenen Kohle, verwandt. Die Zeitdauer bis zur Erreichung von 4,1 at Druck
im Kessel betrug 20 Minuten.
Vor der Bestimmung der ungefähren Maximalleistung, welche ohne Schwierigkeit noch
dauernd durch die Maschine erreicht werden kann, wurde zur Erlangung einer höheren
Tourenzahl der Regulator etwas beschwert und ergab alsdann dieser Versuch die
folgenden Werthe:
Mittlere gebremste Leistung
3,2806
Mittlere indicirte Leistung
3,7821
„
Mittlere Umdrehzahl in der Minute
186,53.
Fr.