Titel: | Die Dampfmaschinen der Internationalen elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt a. M. 1891. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 283, Jahrgang 1892, S. 70 |
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Die Dampfmaschinen der Internationalen
elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt a.
M. 1891.
Von Fr. Freytag.
(Fortsetzung des Berichtes S. 25 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Die Dampfmaschinen der Internationalen elektrotechnischen
Ausstellung zu Frankfurt a. M. 1891.
Die Maschinenbau-Actien-Gesellschaft Nürnberg vorm. Klett und
Co. in Nürnberg hatte drei Dampfmaschinen verschiedener Construction
ausgestellt, welche in Bezug auf ruhigen und gleichmässigen Gang allen Anforderungen
Genüge leisteten.
Textabbildung Bd. 283, S. 69Liegende Verbundmaschine der Masch. Bau-Actien-Gesellschaft
Nurnberg. Zum Betreiben einer Dynamomaschine, System Lahmeyer, welche mittels elektrischer Kraftübertragung durch eine am
Main aufgestellte Centrifugalpumpe das für die Ausstellung erforderliche Nutzwasser
nach dem Ausstellungsplatz förderte, diente zunächst eine liegende Verbundmaschine,
Patent Hoyois-Pornitz (D. R. P. Nr. 38656) mit 380
bezieh. 570 mm Cylinderdurchmesser und 700 mm Kolbenhub, welche mit 70 minutlichen
Umdrehungen bei 7 at Anfangsspannung und 12 facher Gesammtexpansion 80 und bei 7
facher Gesammtexpansion 120 effective entwickeln soll.
Die Anordnung der Maschine ist die für Verbundmaschinen allgemein übliche. Hoch- und
Niederdruckcylinder liegen neben einander an gemeinschaftlicher Kurbelwelle mit um
90° versetzten Kurbeln. Der frische Kesseldampf umströmt den Mantel des kleinen
Cylinders, tritt in dessen Deckel und durch die in letzterem central um die Kolbenstange gelagerten,
wagerechten Doppelsitzventile in den Dampfcylinder. Der Austritt des Dampfes erfolgt
durch die an den tiefsten Punkten des Dampfcylinders gelagerten Gitterschieber,
welche durch den Kreuzkopf der Maschine ihre Bewegung erhalten. Zwischen Hoch- und
Niederdruckcylinder ist der Zwischenbehälter eingeschaltet, dessen Mantel mit
frischem Kesseldampf gespeist wird. Den Niederdruckcylinder umströmt der vom
Zwischenbehälter kommende Arbeitsdampf. Die Maschine kann mit Hochdruck und mit
Condensation arbeiten. Die Füllungsgrade des Hochdruckcylinders werden vom Regulator
beeinflusst, die des Niederdruckcylinders sind von Hand verstellbar.
Die eigenartige Steuerung ist bereits 1890 276 * 244
eingehend beschrieben.
Das Gewicht des als Seilscheibe ausgebildeten Schwungrades von 3,5 m Durchmesser
beträgt 4000 k.
Die zweite von der obigen Firma zur Ausstellung gebrachte Maschine war nach dem
Tandemsystem mit hinter einander liegenden Cylindern von 350 mm bezieh. 525 mm
Durchmesser bei 700 mm gemeinschaftlichem Kolbenhub erbaut und diente zum Betrieb
einer Gleichstrom- und einer Wechselstrom-Dynamomaschine von Schuckert und Co. in Nürnberg; sie kann ebenfalls mit Hochdruck oder mit
Condensation arbeiten und leistet nach Angabe im ersteren Falle mit 90 minutlichen
Umdrehungen bei 7 at Anfangsspannung und 9 facher Gesammtexpansion 100, bei
derselben Anfangsspannung und 7,5 facher Gesammtexpansion dagegen 120 effective
. Auf der Ausstellung war der zur Maschine gehörige Condensator mit dem
Wasserkühler der Maschinen- und Armaturenfabrik vorm. Klein,
Schanzlin und Becker verbunden. (1891 282 * 103.
* 124.)
Wie die Abbildungen Fig.
16 bis 19 erkennen lassen, ist um den
Hochdruckcylinder ein mit frischem Kesseldampf gespeister Mantel angeordnet;
letzteren umgibt ein zweiter Mantel, der von dem aus genanntem Cylinder kommenden
Arbeitsdampf durchströmt wird, welcher danach in einem unter den Cylindern liegenden
Rohre in den Mantel des Niederdruckcylinders und von hier in diesen selbst
gelangt.
Die zur Regelung der Ein- und Ausströmung des Dampfes dienenden, vollständig
entlasteten Doppelsitzventile sind beim Hochdruckcylinder seitlich neben einander
angeordnet, und die Dampfkanäle so weit nach unten gelegt, dass das Condenswasser
aus dem Cylinder gut abfliessen kann. Beim Niederdruckcylinder liegen nur die beiden
Auslassventile seitlich, während die Einlassventile oben angeordnet sind.
Die Steuerung ist aus den Abbildungen zu ersehen und nach der bekannten Construction
der Maschinenbau-Actien-Gesellschaft Nürnberg
ausgeführt. Beim Hochdruckcylinder werden behufs veränderlicher Expansion die
Steuerkonusse vom Regulator verschoben, beim Niederdruckcylinder sind dieselben von
Hand verstellbar.
Das gleichzeitig als Riemenscheibe dienende Schwungrad von 3,5 m Durchmesser wiegt
4000 k.
Zum Betreiben einer Accumulatorenbatterie der Firma Schuckert
und Co. in Nürnberg diente die dritte von der Maschinenbau-Actien-Gesellschaft Nürnberg in ebenfalls liegender Anordnung
erbaute Verbundmaschine mit Kolbenschiebersteuerung. Die Hauptgrössen der Maschine
sind:
Durchmesser
des
grossen
Cylinders
450 mm
„
„
kleinen
„
300 mm
Kolbenhub
600 mm
Durchmesser
des
Schwungrades
3 m
Gewicht
„
„
2500 k.
Der Hochdruckcylinder hat entlastete Kolbenschieber, von denen der im Inneren des
Grundschiebers sich bewegende Expansionsschieber (System Rider) behufs veränderlicher Füllung vom Regulator verstellt wird; der
Niederdruckcylinder besitzt als inneres Steuerorgan ebenfalls einen geschlossenen
Kolbenschieber, jedoch sind hier die Füllungsgrade von Hand durch Veränderung des
Voreilwinkels verstellbar. Zwischenbehälter und Niederdruckcylinder sind mit
Dampfmänteln umgeben, welche mit frischem Kesseldampf gespeist werden. Die Maschine
arbeitet ohne Condensation und soll bei 8 at Anfangsspannung und 7,5 facher
Gesammtexpansion 100, bei 6,5 facher Gesammtexpansion 120 effective
entwickeln.
Eine von der Frankfurter Eisengiesserei und Maschinenfabrik L. S. Fries Sohn, in Frankfurt a. M. zur Ausstellung gebrachte stehende
Maschine diente zum Betreiben zweier Dynamomaschinen der Aachener Elektricitätswerke
Garbe, Lahmayer und Co., welche zum Laden der
Accumulatoren der Kölner Accumulatorenwerke von Gottfried
Hagen in Köln bestimmt waren.
Die ganz vorzüglich arbeitende, einfach und zuverlässig construirte, in allen Theilen
leicht zugängliche Maschine von 230 mm Cylinderdurchmesser und 300 mm Kolbenhub
machte 220 Umdrehungen in der Minute und leistete hierbei ungefähr 22 .
Alle bewegten Theile der Maschine befinden sich innerhalb eines geschlossenen
Gestelles, welches aus einem einzigen Gusstück besteht und direct auf dem Mauerwerk
befestigt ist; durch über die Mittelebene der Maschine geführte Seitenwände, sowie
durch die Anordnung von Gegenschienen bei der cylindrischen Kreuzkopfführung ist
eine besondere Absteifung des Gestelles nach vorn, durch Säulen oder dgl., unnöthig
geworden.
Die gekröpfte Stahlwelle ist aus einem Stück gefertigt und in zwei verhältnissmässig
langen Phosphorbronzeschalen gelagert; die Nachstellung der Lager geschieht mittels
Druckschrauben von oben. Zwei mit den Kurbelarmen verschraubte Gegengewichtscheiben
dienen zur Herbeiführung eines gleichmässigen Ganges und die über denselben
liegenden Stahlschutzbleche zum Auffangen des abgeschleuderten Oeles.
Die Steuerung besteht aus einem einfachen, von einem festen Excenter bewegten
Vertheilungsschieber, sowie einer auf demselben gleitenden von einem Achsenregulator
bethätigten Expansionsschieberplatte mit drei oberen und drei unteren
Eintrittskanten für den Dampf, entsprechend den im Rücken des Grundschiebers
angebrachten Eintrittskanälen. Behufs besserer Führung legt sich der mittlere Theil
des Expaasionsschiebers gegen eine zwischen Ansätzen im Schieberkasten liegende
federnde Platte, wodurch eine theilweise Entlastung dieses Schiebers erreicht wird,
ohne dass jedoch die bei Wasserschlägen eintretenden Gefahren zu befürchten wären.
Bemerkenswerth ist ferner, dass Gewinde, Muttern, Splinte und derartige Theile im
Schieberkasten dadurch vollständig vermieden sind, dass die Einstellung der Schieber
in das Gelenk der Excenterstange verlegt ist. Die Dampfvertheilung ist namentlich
auch bei den höheren Füllungen äusserst regelmässig. Die Uebertragung der Bewegung von der
Regulatorscheibe aus in die Ebene des Expansionsschiebers geschieht vermittelst
einer Schwinge, wobei, wie dies bereits von Prof. Radinger empfohlen, das Gelenk in der Schieberstange weggelassen ist. Die
Aufhebung der Gewichts- und Massenwirkung des Expansionsschiebers, der
Schieberstange, der Schwinge und des Expansionsexcenters geschieht ohne Anwendung
von Entlastungskolben nur durch eine an der Schwinge angreifende Spiralfeder,
welche, da bei dieser Maschine zur Beschleunigung der hin- und hergehenden Massen
eine doppelt so grosse Kraft erforderlich ist, als das Eigengewicht derselben
beträgt, derart regulirt ist, dass sie auf dem oberen Viertel des Excenterhubes auf
Druck, auf dem unteren Dreiviertel dagegen auf Zug beansprucht wird. Hierdurch
werden Rückwirkungen auf den Regulator, welche bekanntlich ein Pendeln und Schlagen
desselben zur Folge haben, sowie unruhige Bewegungen der Maschine vermieden.
Auch bei schnellaufenden, liegenden Maschinen mit grösserem Excenterhub ist die
Anordnung dieser Federausbalancirung zu empfehlen, und zwar würde in derartigen
Fällen, da die Eigengewichtswirkung hier in Wegfall kommt und nur Massenwirkungen
auftreten, die Feder so anzuordnen sein, dass sie in der Mittelstellung entlastet
ist, während sie nach der einen Seite hin auf Druck, nach der andern hin auf Zug
beansprucht wird; es könnte damit das an vielen Regulatoren liegender Maschinen beim
An- und Abstellen, sowie bei geringer Belastung bezieh. beim Leerlauf derselben
beobachtete Schlagen mit Leichtigkeit beseitigt werden. Bei der Construction des
Achsenregulators ist darauf Bedacht genommen, dass die Bolzen nur ganz geringen
Druck erhalten, um eine gute Oelung bei geringer Reibung und grosser Dauerhaftigkeit
zu ermöglichen. Die Centrifugalkraft der Belastungsgewichte wird nämlich ohne
Zwischenschaltung von Hebeln und Bolzen durch die Regulatorfedern aufgehoben.
Alle Lager, Gleitflächen und Gelenkbolzen werden von einem eigenthümlichen
Centralölapparat aus selbsthätig geschmiert, und zwar erfolgt dies mit Hilfe
fünflitziger Fäden aus feiner weisser Wolle, deren Anzahl die Tropfenzahl für jedes
nach den einzelnen Schmierstellen geführte Oelröhrchen, entsprechend der
Reibungsarbeit und dem Zustande der einzelnen Lagerstellen, bestimmt.
Die Zuführung des Oeles in das Vertheilungsexcenter und den Kurbelzapfen geschieht
durch Centrifugalwirkung.
Während man bei Regulirung der Oelzufuhr mittels entsprechend eingestellter kleiner
Durchgangsöffnungen zu befürchten hat, dass sich dieselben durch in dem
Schmiermaterial enthaltene Verunreinigungen verstopfen, wird bei Anwendung von
Dochtfäden das Oel nochmals in zuverlässiger Weise filtrirt.
Die regelmässige Wirksamkeit der Schmierapparate setzt ausser gleichmässiger
Temperatur eine constante Höhe des Oeles im Centralschmierbehälter voraus; dieses
wird bei dem vorliegenden Apparate in einfacher Weise durch Anwendung eines
Stürzglases (ähnlich wie bei den alten Oellampen) erreicht. Die Mündung des
umgekehrten Glases ist genau auf die beabsichtigte Oelhöhe im Vertheilungsapparat
gebracht; sinkt der Oelspiegel, so steigen Luftblasen auf, während etwas Oel aus dem
Glase fliesst. Zur Unterbrechung der Schmierung wird das Glas umgekehrt und mit
der Mündung nach oben gestellt. Das Eindringen von Staub u. dgl. während des
Stillstandes der Maschine wird durch ein einfaches, die Mündung des Glases
verschliessendes Doppelventil verhütet.
Die Schmierung der Schieber und des Cylinders erfolgt durch eine selbsthätig wirkende
Oelpumpe.
Die in der Maschinenhalle, nahe der Mitte, im linken Hallenraum nach dem Kesselhaus
zu aufgestellte Dampfdynamomaschine der Maschinenfabrik
Esslingen in Esslingen ist in Fig. 18
dargestellt. Die Maschine besitzt mit Dampfmantel umgebene, nach dem Verbundsystem
arbeitende Cylinder von 325 bezieh. 500 mm Bohrung mit 600 mm gemeinschaftlichem
Kolbenhub und soll bei 8 at Dampfspannung und 100 minutlichen Umdrehungen 100
indicirte entwickeln.
Der Inductorring ist bei dieser Maschine auf die Schwungradwelle gekeilt, so dass nur
zwei Lager vorhanden sind, wodurch an Raum gespart und die Reibung verringert wird.
Die Maschine gibt nach Versuchen für 1 k Dampf 59 Volt-Ampère, und wenn sie mit
Condensationseinrichtung versehen ist, für 1 k Dampf ungefähr 11 Volt-Ampère. Im
letzteren Falle ist die Maschinenfabrik Esslingen bei
Mitlieferung eines Kessels erbötig zu garantiren, dass mit 1 k Ruhrkohle I. Sorte
eine Stunde lang 680 Volt-Ampère erzeugt, bezieh. 12 bis 13 Glühlichter von 16
Normalkerzen betrieben werden können; bei noch grösseren Maschinen entsprechend 14
bis 15 Glühlichter.
Die Ausgaben für Brennmaterial bei 1,80 Mk. für 100 k würden demnach in der Stunde
betragen:
für
1 Glühlicht von
16
Nk.
0,14
Pfg.
„
1 Bogenlampe von
1000
„
1¼
„
Die zur Dampfvertheilung dienenden Doppelsitzventile liegen an den Enden eines jeden
Cylinders und werden durch eine Steuerung von H.
Widmann in München (D. R. P. Nr. 48833) zwangläufig bewegt, welche
Füllungen von 0 bis 66 Proc. des Kolbenhubes gestattet, bei allen Füllungsgraden
gleiche Voreilung gibt und beim Ventilanhub auf den Regulator sehr wenig
zurückwirkt. Bei Construction dieser Steuerung war vor Allem das Bestreben
maassgebend, die Anzahl der Glieder möglichst zu beschränken.
Die Steuerung besteht, wie die Abbildung (Fig. 19 S.
74) erkennen lässt, aus einem kurzen Lenker AB, der
sich an den Excenterbügel anschliesst und die empfangene Bewegung auf einen
Doppelhebel BFC überträgt; der an dem Punkte C des letzteren angreifende lange Lenker CD steht mit dem Ventilhebel in Verbindung. Der
Führungshebel EF wird beim Hochdruckcylinder vom
Regulator eingestellt, indem derselbe seine Bewegungen mittels Zugstange einem auf
der Steuerwelle E befestigten Hebel mittheilt, wodurch
der ganze Mechanismus der Geschwindigkeit der Maschine entsprechend eingestellt wird
und längere oder kürzere Cylinderfüllungen stattfinden; beim Niederdruckcylinder ist
die Expansion fest und kann von Hand eingestellt werden. Verlängert man die Richtung
der drei Lenker in der Anfangsstellung, bei Beginn des Ventilhubes, bis sie sich
schneiden, so fallen bei entsprechender Wahl der Verhältnisse diese Schnittpunkte
bei allen Füllungsgraden ganz oder nahezu zusammen. Es findet also in dieser
Stellung ganz oder
nahezu Gleichgewicht der Kräfte statt, so dass bei Anhub des Ventils keine oder
nahezu keine Rückwirkung auf den Regulator stattfindet. Die im weiteren Verlauf
einer Umdrehung der Steuerwelle auftretenden Rückwirkungen bleiben übrigens auch
innerhalb der gewöhnlichen Grenzen.
Die Stopfbüchsen sind mit Metallpackungen versehen und die Zapfen sämmtlich gehärtet,
so dass Nacharbeiten erst nach längerer Zeit zu erwarten sind.
Die Dynamomaschine besteht aus dem Magnet mit 8 Polen und dem Ring mit Collector; sie
gibt bei 480 Volt Spannung einen Strom von 124 Ampère.
Die Abnahme des Stromes erfolgt nur durch zwei Satz Bürsten, was einen geringeren
Bürstenverbrauch, eine schwächere Collectorabnutzung und eine wesentliche
Vereinfachung der Einstellung und Ueberwachung herbeiführen soll.
Durch vollständig geräuschloses und äusserst gleichmässiges Arbeiten zeichneten sich
die im östlichen Anbau des Kesselhauses untergebrachten Dampfmaschinen der Maschinenfabrik und Eisengiesserei von Scharrer und
Gross in Nürnberg aus. Die Firma hatte eine 15 pferdige transportable, zum
Antrieb einer Dynamomaschine dienende Verbunddampfmaschine, eine 3 pferdige
transportable Dampfmaschine, beide mit stehendem Kessel, System Lachapelle, sowie eine 5 pferdige stationäre Maschine
ausgestellt, von denen die Verbundmaschine die besondere Beachtung verdient. Diese
neben dem Kessel auf gemeinschaftlicher gusseiserner Fundamentplatte stehende
Maschine hat hochstehende Cylinder und tiefliegende Schwungradwelle – eine
Anordnung, welche eine bequeme, überall passende Weiterleitung der Kraft durch
Riemen ermöglicht, ohne dass Schwankungen oder Vibrationen zu befürchten wären.
Die beiden mit dem Empfänger und den Dampfmänteln in einem Stück gegossenen Cylinder
ruhen auf zwei Ständern, von denen jeder die für den betreffenden Cylinder nöthige
Rundführung in sich birgt. Die Ridersteuerung des Hochdruckcylinders wird direct von
einem empfindlichen Kugelregulator beeinflusst, während die einfache
Schiebersteuerung des Niederdruckcylinders durch Verstellung des Excenters von Hand
eine etwa gebotene Aenderung der Füllung gestattet.
Der die beiden Cylinder auf ihrer Rückseite verbindende Empfänger besteht aus drei
eingewalzten schmiedeeisernen Röhren, die zusammen dem Inhalte des
Niederdruckcylinders gleichkommen und deren dünne Wände von frischem Kesseldampf
umspült werden.
Die unter 90° gekröpfte Kurbelwelle ruht in drei Lagern und trägt auf der hinteren
Seite der Maschine das als Riemenscheibe dienende Schwungrad.
Die Kreuzköpfe sind ganz aus Schmiedeeisen hergestellt; alle Lager, Excenterringe,
Stopfbüchsen, Pumpenkolbenventile u. dgl. von Rothguss gefertigt. Sämmtliche der
Abnutzung unterworfenen Theile sind mit Nachstellvorrichtungen versehen.
Auf die sichere, möglichst selbsthätige Schmierung aller sich bewegenden Theile wurde
besonders geachtet und wo immer möglich, Oeler mit sichtbarem Tropfenfall
angeordnet. Zur sicheren, bequemen Bedienung der Maschine wurden bei der
Construction und der allgemeinen Anordnung die nöthigen Rücksichten genommen und
Schutzmaassregeln gegen Betriebsunfälle vorgesehen. Der Maschinist kann von
seinem Stande aus – vor oder neben der Heizthür, wo er Manometer, Wasserstand und
Feuer vor Augen hat – mittels eines Hebels das Schwungrad auf den todten Punkt
stellen, die Maschine in Gang setzen, die Speisepumpe ein- und ausrücken, und durch
gleichzeitiges Niedertreten eines Bremshebels mittels Zustellen des Absperrventils
die Maschine fast augenblicklich zum Stillstand bringen.
Zur bequemen Erreichung der höher gelegenen Theile der Maschine ist an den Ständern
ein Trittbrett mit seitlichen Handhaben angebracht.
Textabbildung Bd. 283, S. 72Fig. 18.Dampfdynamo der Maschmenfabrik Esslingen. Diese Maschinen werden nach Angabe der Fabrik zunächst in drei Grossen
gebaut, deren Hauptmaasse und Gewichte aus nachstehender Tabelle zu ersehen
sind:
Pferdekraft
Tourenzahl
Schwungraddurchmesser
Grundflächeder Maschine
Gewichtm k
10
190
1100
1,35 × 2,10
5800
15
170
1250
1,45 × 2,30
7500
20
150
1400
1,60 × 2,50
10000
Die hohe, rings von Wasser bespülte Feuerbüchse des Quersiederkessels schliesst den
ganzen Feuerherd ein. Die Sieder, durch welche das Wasser circulirt,werden von der Flamme
senkrecht getroffen, brechen dieselbe und bewirken die ziemlich vollständige
Verbrennung der vom Roste aufsteigenden, mit Luft vermengten Gase. Da die ganze
Heizfläche des Kessels über und um den Feuerherd gelagert ist, so empfängt sie die
Wirkung der directen Flamme, der heissen Gase und der strahlenden Wärme in allen
ihren Theilen. Die Ausnutzung der ganzen Wärmeentwickelung ist daher vollständig und
die Dampferzeugung mit wenigem Brennmaterialaufwand reichlich und rasch. Der Dampf
wird durch eine besondere Einrichtung dem Kessel an derjenigen Stelle entnommen, wo
er am heissesten und trocken ist.
20 Minuten sollen genügen, um Dampf zu erzeugen und die Maschine in Thätigkeit zu
setzen. Der für einen Ueberdruck von 8½ at gebaute Kessel ist gegen äussere
Abkühlung durch eine doppelte Verkleidung gut geschützt.
Das Güteverhältniss des Kessels ist aus den Daten zu erkennen, welche die
Prüfungscommission der Karlsruher Ausstellung im Jahre 1886 nach eingehend
vorgenommenen Versuchen festgesetzt hat. Hiernach verdampfte der Kessel einer 4
pferdigen Maschine unter Anwendung von Ruhrnusskohlen auf 1 qm Heizfläche 22,1 k,
und erforderte 1 k Kohle auf 7,9 k verdampftes Wasser.
Die Firma Pokorny und Wittekind in Bockenheim bei
Frankfurt a. M. hatte drei Dampfmaschinen verschiedener Systeme ausgestellt,
von denen die mit einer Innendynamo gekuppelte stehende Maschine in Fig. 20 dargestellt ist.
Der Cylinderdurchmesser beträgt ebenso wie der Kolbenhub 200 mm, und die Leistung der
Maschine stellt sich mit 400 Umdrehungen in der Minute und 8 at Anfangsspannung auf
29 effective ; sie ist unter Berücksichtigung der Massenwirkungen sehr
kräftig gebaut und soll nach Angabe der Fabrikanten auch bei 500 minutlichen
Umdrehungen noch vollständig ruhig laufen.
Die Lager der Kurbelwelle bestehen aus mit Weissmetall ausgefütterten gusseisernen
Schalen, während das Pleuelstangenlager aus Stahlphosphorbronze hergestellt ist; der
Kolben ist aus Stahlguss gefertigt und mit federnden Stahlringen gedichtet. Zur
Steuerung des Einströmdampfes dient ein entlasteter Rundschieber; welcher eine
Füllung von 35 Proc. des Kolbenhubes zulässt und von einer Stange bewegt wird, deren
äusseres Ende mit einer Büchse verschraubt ist, welche sich auf einem Ansatz des
unteren Schieberkastendeckels führt.
Der vom Kessel kommende Dampf strömt in den mittleren Theil des Schiebers und
entweicht nach vollbrachter Arbeit im Cylinder an den Enden desselben; zur
Regulirung dient ein auf der Stirnfläche der Schwungradwelle befestigter Pröll'scher Regulator mit wagerechter Achse; derselbe
ist, wie aus Fig. 21 ersichtlich, in einem Gehäuse
G eingeschlossen und überträgt seinen Ausschlag
mittels eines Winkelhebels kw und Stange A bei gleichzeitiger erheblicher Vermehrung der
Verstellungskraft auf ein Doppelsitzventil, welches auf den Schieberkastendeckel
geschraubt ist und gleichzeitig als Absperrventil dient. Das Ventil sitzt lose auf
der Stange s und wird durch eine untere im
Ventilgehäuse liegende Spiralfeder, welche sich gegen einen auf der Stange s befindlichen Bund stemmt, in III einer äussersten,
durch Muttern begrenzten Lage erhalten. Während des Betriebes folgt das Ventil den
Ausschlagsbewegungen des Regulators, während es andererseits unabhängig davon durch
eine mittels Handrades bethätigte Spindel behufs Absperrung des Dampfes auf seinen
Sitz gepresst werden kann. Der Apparat ermöglicht, die Umdrehungszahl der Maschine
während des Ganges um 10 bis 15 Proc. zu verändern. Dies geschieht durch
Verschiebung des Bolzens i in dem Schütz n des Stellhebels mittels der Spindel t und des Handrädchens h.
Dadurch wird eine Gegenfeder, welche auf Entlastung des Regulators wirkt, so verlegt
bezieh. gespannt, dass die Stabilität des letzteren unverändert bleibt, welche
Tourenzahl auch eingestellt werden mag; in Folge dessen resultirt bei allen
Tourenzahlen eine Genauigkeit in der Regulirung, welche bei massigen Schwankungen um
die normale Belastung 1 bis 2 Proc. Tourenänderung nicht übersteigt.
Das Stützlager der Dynamomaschine ist mit Ringschmierung versehen, auf fester Platte
montirt und zum Abnehmen eingerichtet. Ganz besondere Sorgfalt wurde auf das
Auffangen des abgeschleuderten Oeles gelegt, indem neben den Lagern Schleuderringe
sitzen, welche das Oel in besondere in die Schalen eingegossene Rillen werfen, von
wo aus es in den Kasten unter der Pleuelstange zusammenfliesst. Die Anfettung des
Dampfes erfolgt durch einen automatischen Dampfölapparat mit sichtbarem Tropfenfall.
Textabbildung Bd. 283, S. 74Fig. 19.Widmann's Steuerung. Das gusseiserne Kernstück der Dynamomaschine von 15000 Volt-Ampère ist
direct an das Gestell der Dampf maschine angeschraubt; die vier hinter einander im
Nebenschluss geschalteten Pole, sowie die Polschuhe sind aus Schmiedeeisen. Der Kern
des Ankers ist aus schmiedeeisernen, von einander isolirten Blechringen
zusammengesetzt; zwei stärkere Ringe an den Enden dienen dazu, den Kern zu einem
festen Ganzen zu verbinden und ihm namentlich auch gegen die Centrifugalkraft die
nöthige Festigkeit zu verleihen. Die Ankerwickelung ist aus blanken Kupferstreifen
von achteckigem Querschnitt hergestellt, welche durch Presspaneinlagen isolirt
sind.
Textabbildung Bd. 283, S. 74
Fig. 20.Mit Innendynamo gekuppelte Dampfmaschinen von Pokorny und
Wittekind.
An den Verbindungstheilen sind die Kupferschienen
schwalbenschwanzförmig eingelassen und verlöthet. Die Beanspruchung des Kupfers
beträgt an der kleinsten Querschnittstelle höchstens 4 Ampère, in dem grössten Theil
der Wirkung steigt sie jedoch nicht über 1 Ampère für 1 qmm. Die Bürsten, deren drei
auf jedem Bolzen sitzen, können durch einen Hebel gleichzeitig aufgelegt oder
abgehoben werden.
Sämmtliche beweglichen Theile, mit Ausnahme des Commutators, sind durch Schutzbleche
aus gelochtem Blech abgedeckt, welche leicht abgenommen werden können.
Die von derselben Firma ausgestellte schnellaufende, mit Condensation arbeitende
Eincylindermaschine liegender Construction von 250 mm Cylinderdurchmesser und 300 mm
Kolbenhub veranschaulicht Fig. 22. Sie soll bei 8 at
Anfangsspannung mit 235 minutlichen Umdrehungen eine Leistung von 40 effectiven
entwickeln. Die Steuerung wird mittels Doppelnachschieber bewirkt, der vom
Regulator direct beeinflusst ist. Die Kolbenliderung ist nach Buckley's Patent (1884 254 *
197) mit Spirale ohne Ende ausgeführt. Die Lagerschalen des in zwei Scheiben
befestigten Kurbelzapfens bestehen, ebenso wie diejenigen der Kurbelwelle, aus
Gusseisen (Tiegelguss) mit Weissmetall; sie sind 4 theilig und seitlich
nachstellbar. Die Condensation erfolgt durch einen Körting'schen Strahlcondensator, welcher das Wasser selbsthätig aus einem
unter Flur liegenden Reservoir ansaugt und mit einer Stellvorrichtung versehen ist,
um je nach der Belastung der Maschine eingestellt zu werden. Zum Anlassen des
Condensators dient eine auf der Abbildung ersichtliche Hilfsdampfleitung für
frischen Kesseldampf, welche auch dann vorübergehend in Function tritt, sobald die
Maschine leer läuft und der zur Thätigkeit des Vacuums erforderliche Abdampf nicht
mehr in genügender Menge von der Maschine abgegeben wird.
Bei der dritten Ausstellungsmaschine von 325 mm Cylinderdurchmesser und 600 mm
Kolbenhub erfolgte die Steuerung mittels entlasteter Doppelsitzventile.
Bemerkenswerth war an dieser liegenden Maschine, welche mit 100 minutlichen
Umdrehungen bei 8 at Admissionsdruck 50 effective entwickeln soll, die
Kreuzkopfzapfenschmierung. In einem vorn am Kreuzkopfzapfen befestigten
Schmiergefäss befinden sich an einem hin- und herschwingenden Hebel zwei Messer,
welche beim Vorübergehen an der Spitze eines auf der Kreuzkopfführung befestigten
Tropfölers das Oel abstreifen; der lose Hebel legt sich bei jedem Hubwechsel um, so
dass immer eine Messerschneide die Tropfspitze passirt. Die Maschine war übrigens
die einzige auf der Ausstellung, deren entwickelte Arbeit mittels Seile auf eine
ebenfalls von Pokorny und Wittekind ausgestellte
Gleichstromdynamomaschine für 33000 Volt-Ampère übertragen wurde; es dienten hierzu
5 Baumwollseile von je 35 mm Durchmesser, welche über Scheiben von 3000 bezieh. 500
mm Durchmesser und 4 m Achsenentfernung gelegt waren.
Eine grosse Uebereinstimmung in ihrer Construction mit der vorgenannten stehenden
Maschine von Pokorny und Wittekind zeigten die von C. Dävel in Kiel zur Ausstellung gebrachten, mit den
von ihnen betriebenen Dynamomaschinen ebenfalls direct gekuppelten stehenden
Verbundmaschinen.
Die grösste dieser Maschinen hatte in einem Stück gegossene Cylinder von 370 bezieh.
230 mm Bohrung und 200 mm Kolbenhub, deren Zwischenräume als Empfänger dienten; ihre Leistung
stellt sich mit 330 minutlichen Umdrehungen auf 60 .
Der Hochdruckschieber ist als Kolbenschieber ausgebildet, während für den
Niederdruckcylinder ein entlasteter Trickschieber angeordnet war; beide Schieber
arbeiten mit fester Expansion. Zur Regulirung des Einströmdampfes diente ein Pröll'scher Regulator mit horizontaler Achse derselben
Construction, wie oben angegeben. Die Maschine war mit einer zur Wechselstromanlage
von Siemens und Halske in Berlin gehörigen
Innenpolmaschine direct gekuppelt.
Die zweite, mit einer zum Betriebe eines Scheinwerfers auf dem Leuchtthurme dienenden
Dynamo von Schuckert und Co. in Nürnberg gekuppelte,
als 35 pferdige bezeichnete Maschine machte 450 Umgänge in der Minute. Die Cylinder
hatten 290 bezieh. 180 mm Durchmesser und der Kolben 160 mm Hub.
K. und Th. Möller in Brackwede (Westfalen) hatten eine
stehende Zwillingsmaschine, System Gräbner (D. R. P.
Nr. 39953) von 12 bis 15 effectiven ausgestellt, welche mit 450 minutlichen
Umdrehungen zum Betreiben einer mit ihr direct gekuppelten Dynamo von der Fabrik für Elektrotechnik und Maschinenbau in Bamberg
diente. (Vgl. 1890 276 * 396.)
Textabbildung Bd. 283, S. 75
Fig. 21.Regulator von Pröll.
Die Hauptabmessungen der Maschine, deren Steuerung bekanntlich durch den
Arbeitskolben selbst geschieht, sind folgende:
Cylinderdurchmesser
200 mm
Kolbenhub
120 mm
Kolbengeschwindigkeit
1,8 m
Dampfrohrdurchmesser
50 mm
= 11,6
Kolbenfläche
Auspuffrohrdurchmesser
70 „
= 18,2
„
Dampfdruck im Kessel
7 at Ueberdruck
Kurbelzapfenlänge
130 mm
Kurbelzapfendicke
70 mm
Auflagerdruck auf 1 qcm
21 k
Abnutzungsarbeit
2,02 km pro 1 qcm
Kreuzkopfzapfendicke
35 mm
Kreuzkopfzapfenlänge
70 mm
Auflagerdruck auf 1 qcm
78 k.
Die Kreuzkopfführung 100 × 120 arbeitet mit einem Auflagerdruck von 3 at. Die doppelt
gekröpfte stählerne Kurbelwelle läuft in Lagern von 75 mm Durchmesser, deren Länge
derart bemessen ist, dass ein Auflagerdruck von 8,35 at resultirt. Die Abnutzbarkeit
stellt sich auf 0,735 km pro 1 qcm. Ein vor der Ablieferung in der Fabrik
angestellter Indicator- und Bremsversuch wurde nach Angabe des Fabrikanten bei einem
Kesselüberdruck von 6,8 at und 450 minutlichen Umgängen vorgenommen; hierbei musste,
um die horizontale Lage des Bremshebels von 520 mm Länge zu erhalten, derselbe mit
45 k belastet werden. (Das Eigengewicht des Hebels war ausgeglichen.) Es ergab
sich:
Indicirte Leistung
19,5
Gebremste Leistung
14,8 , demnach
Nutzeffect der Maschine
77,5 Proc.
Zum Betreiben zweier Dynamomaschinen der Firma Helios in
Köln-Ehrenfeld, einer Gleich- und einer Wechselstrommaschine mittels Riemen vom
Schwungrad aus, diente eine von Gebr. Sulzer in
Winterthur ausgestellte, mit Condensation arbeitende Woolf'sche Tandemmaschine von 360 bezieh. 600 mm Cylinderdurchmesser und
1000 mm Kolbenhub, welche mit 8 at Anfangsspannung und 80 Umdrehungen in der Minute
eine normale Leistung von 150 indicirten entwickeln soll.
Textabbildung Bd. 283, S. 75Fig. 22.Eincylindermaschine von Pokorny und Wittekind. Der mit Dampfmantel umgebene Hochdruckcylinder befindet sich, um die
Dampfkolben leicht herausnehmen zu können, vorn und ist mit dem bayonnetförmigen
Maschinengestell, dessen Kreuzkopfführung an jedem Ende eine mit dem Fundament
verschraubte Stütze trägt, verbunden. Der ebenfalls ummantelte Niederdruckcylinder
ist mit dem behufs Anzug der Stopfbüchsen schrauben auf einer Seite durchbrochenen
Zwischenstück zusammengegossen und letzteres mit dem Hochdruckcylinder verschraubt;
er ruht mit einem mittleren Fuss auf einer in der Mitte durchbrochenen
Fundamentplatte, welche auch gleichzeitig zum Tragen einer am hinteren Ende des
Hochdruckcylinders angegossenen Stütze dient, so dass die Achsen der beiden Cylinder
genau zusammenfallen müssen.
Das Absperrventil ist oben auf der Mitte des Hochdruckcylinders angeordnet und
schliesst den Dampfmantel gegen die Eintrittskammer ab. Die nahezu vollständig
entlasteten Doppelsitzventile eines jeden Cylinders befinden sich, zwei oben und
zwei unten, an den Enden desselben, in seiner senkrechten Mittelebene, so dass ein
Abfluss von Condensationswasser durch die unteren Austrittsventile stattfinden kann;
trotzdem sind an den Enden der Cylinder noch besondere Sicherheitsventile mit
Ausblashahnen und ferner Gewindestutzen zum Anschrauben von Indicatoren
angebracht.
Die Maschine war mit der bekannten Sulzer-Steuerung
versehen, welche beim Hochdruckcylinder vom Regulator beeinflusst wird; der
Niederdruckcylinder arbeitet mit fester Füllung.
Der im Hochdruckcylinder wirksam gewesene Dampf tritt durch ein mit belastetem
Sicherheitsventil versehenes Rohr in den Mantel des Niederdruckcylinders bezieh. bei
geöffneten Ventilen in diesen selbst und entweicht nach abermaliger Expansion in den
unterhalb der Maschine aufgestellten Condensator, dessen zugehörige liegende
Luftpumpe doppeltwirkend ist. und mittels Winkelhebel und Schubstange vom
Kurbelzapfen aus betrieben wird.
Damit die Maschine auch ohne Condensation arbeiten kann, ist in die
Verbindungsleitung zwischen Niederdruckcylinder und Condensator ein Umschaltventil
eingeschaltet, durch welches der Abdampf ins Freie oder in eine Heizleitung
geht.
Die Schmierung der Dampfcylinder erfolgte durch mechanische Oelpumpen eigener
Construction.
(Fortsetzung folgt.)