Neuerungen an Dampfmaschinen. (Fortsetzung des Berichtes S. 175 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuerungen an Dampfmaschinen. 2. Dampfmaschinen mit Hahnsteuerungen. Zum Betreiben elektrischer Lichtmaschinen sind die mit auslösenden Steuerungsorganen arbeitenden Dampfmaschinen (System Corliss) insofern meist nicht geeignet, als ihnen bei hohen Tourenzahlen die erforderliche Gleichmässigkeit des Ganges abgeht. Aus diesem Grunde haben Schneider und Co. in Creusot, welche Firma den Bau von Dampfmaschinen mit Hahnsteuerungen als Specialität betreibt, eine als „Schnelläufer“ bezeichnete neue Maschinentype in den Handel gebracht, welche sich dadurch von den bisherigen Ausführungen unterscheidet, dass, ähnlich wie bei der in Chicago 1893 ausgestellten 300pferdigen Dampfmaschine der Bates Machine Co. in Joliet, III. (1893 290 * 270), zur Regelung der Dampfeinströmung an Stelle der Corliss-Hähne hin und her gehende Schieber und zwar in diesem Falle entlastete Kolbenschieber vorgesehen, für die Dampfausströmung dagegen die bisherigen Corliss-Hähne beibehalten sind. Die Dampfvertheilungsorgane bewegen sich nun sämmtlich zwangläufig. Ein Modell dieser zum Betreiben von Dynamos höchst geeigneten Maschine war von Schneider und Co. in Lyon 1894 ausgestellt. Textabbildung Bd. 298, S. 227 Fig. 33.Maschine für Dynamobetrieb von Schneider und Co. Le Genie civil vom 2. März 1895 bringt Abbildungen und Beschreibung einer als 150pferdig bezeichneten derartigen Maschine von 450 mm Cylinderdurchmesser für 500 mm Kolbenhub, welche mit 7 at Dampfspannung und 250 minutlichen Umdrehungen eine Leistung von 200 indicirten entwickeln soll. Die Fig. 33 ersichtliche, liegend angeordnete Maschine hat eine gekröpfte Welle, welche sich in zwei Lagern der gabelförmigen Grundplatte führt; letztere ist mit dem Dampfcylinder durch kräftige Schraubenbolzen verbunden und sammt diesem auf einem gemauerten Fundament befestigt. Die aus vier Theilen zusammengesetzten Lager sind mit Keilstellung für die beiden Seitenschalen versehen. An jedem Ende der Kurbelwelle ist ein Schwungrad aufgekeilt, so dass durch die Maschine eine, unter Umständen auch zwei Dynamos mittels Riemen oder direct angetrieben werden können. In das eine Schwungrad ist nach Art der amerikanischen Schnelläufer ein Centrifugalregulator eingebaut, welcher aus zwei Schwunggewichten besteht, deren Centrifugalkraft durch Schraubenfedern das Gleichgewicht gehalten wird, und welche, wie Fig. 33 erkennen lässt, mittels Schienen, die an den Enden eines Doppelhebels angreifen, letzteren sowie das mit diesem verbundene, auf der Kurbelwelle frei bewegliche Excenter derart verstellen, dass sich je nach der Geschwindigkeit der Maschine Hub und Voreilwinkel des Excenters ändern, die Voreinströmung dagegen für alle Füllungsgrade des Cylinders constant bleibt. Zur Erleichterung der Schmierung der Einzeltheile des Regulators und um sie vor Staub u. dgl. zu schützen, sind dieselben eingekapselt. Ein zweites, festes Excenter der Kurbelwelle bethätigt die im unteren Theile des Cylinders liegenden Ausströmhähne, deren Spindeln durch Hebel und Lenkstangen mit einem Schwinghebel derart verbunden sind, dass die Maschine mit hoher Compression arbeitet. Textabbildung Bd. 298, S. 228 Fig. 34.Kolbenschieber von Schneider und Co. Die in Fig. 34 ersichtlichen Kolbenschieber gleiten in eingesetzten Büchsen ihrer an den äussersten Enden des Cylinders angeordneten Gehäuse mit je zwei Einströmöffnungen für den Arbeitsdampf; sie sind behufs genügender Abdichtung von je zwei federnden Ringen umgeben und durch beiderseits in Stopfbüchsen geführte Spindeln mit Hebeln verbunden, welche auf Wellen sitzen, die mittels Kniehebel von einem zweiten, durch das lose Excenter bethätigten Schwinghebel ihre Bewegungen ableiten. Behufs Erleichterung der Dampfausströmung sind ebenfalls doppelte Kanäle angeordnet. Der vorn geschlossene Cylinder ist, wie auch der hintere Deckel, vollständig von einem Dampfmantel umgeben. Im Uebrigen entsprechen die Einzeltheile der Maschine im Wesentlichen denjenigen der seitens der Firma in Paris 1889 ausgestellt gewesenen liegenden Condensationsmaschine mit Corliss-Steuerung (1890 276 246). Mit verschiedenen Dampfspannungen angestellte Versuche ergaben bezüglich des Dampfverbrauchs nachstehende Zahlen: Anfängliche Spannungdes Dampfes auf denArbeitskolben Dampfverbrauchfür 1 ind. undStunde 5,300 k 12,350 k 6,200 k 11,450 k 7,000 k 10,950 k 8,000 k 10,350 k Arbeitet die Maschine mit Condensation, so stellen sich die Zahlen um 15 bis 20 Proc. niedriger. Die in Antwerpen 1894 fast ausschliesslich von belgischen Firmen ausgestellten Dampfmaschinen arbeiteten zum grössten Theil mit Hahnsteuerungen. Unter denselben verdient eine von John Cockerill und Co. in Seraing erbaute, liegende 600pferdige Dreifach-Expansionsmaschine Erwähnung, welche mit einer dem Ingenieur J. B. Frikart in München patentirten Steuerung versehen ist, über welche bereits 1890 276 * 254 kurz berichtet wurde. Nach The Engineer vom 12. October 1894 S. 320 werden von der genannten Firma Eincylindermaschinen bereits seit längerer Zeit mit der Frikart-Steuerung gebaut und es war auch die Ausstellung in Antwerpen mit einer zum Betreiben einer Dynamo dienenden derartigen Maschine von 502 mm Cylinderdurchmesser und 1048 mm Kolbenhub, welche eine Leistung von 100 ind. entwickelte, beschickt. Die Verwendung der Frikart-Steuerung bei einer Dreifach-Expansionsmaschine ist indess neu, sie wurde in Antwerpen zum ersten Male vorgeführt. Die mit einer Dampfspannung von etwa 10,5 at arbeitende Maschine zeigte folgende Hauptabmessungen: Durchmesser des Hochdruckcylinders 400 mm          „             „   Mitteldruckcylinders 600 mm          „             „   Niederdruckcylinders 950 mm Gemeinschaftlicher Kolbenhub 1200 mm Minutliche Umdrehungszahl 80 Textabbildung Bd. 298, S. 228 Fig. 35.Frikart's Steuerung. Das Eigenartige der Frikart-Steuerung liegt darin, dass mit derselben alle Füllungsgrade von Null bis 75 Proc. oder mehr mit einem einzigen Excenter unter Einwirkung des Regulators erreicht werden können, wobei die den activen Mitnehmer bildende Klinke ohne Anordnung von Federn stets zwangläufig geführt ist. Fig. 35 und 36 lassen die Arbeitsweise der Steuerung an einer Eincylindermaschine erkennen. Das auf der Schwungradwelle befestigte Excenter bethätigt mittels Stange o einen Fig. 35 ersichtlichen Zwischenhebel, dessen Bewegungen mittels Zugstange auf eine seitlich am Cylindermantel gelagerte fünfarmige Schwinge übertragen werden. Die unteren Arme der letzteren sind in üblicher Weise durch Lenkstangen mit den Hebeln der Auslassschieber verbunden, während die an den oberen Armen angreifenden Lenkstangen den Zapfen a (Fig. 36) eines lose auf der Büchse jeder Schieberspindel schwingenden Doppelhebels führen. Festgekeilt auf jeder Schieberspindel ist ein passiver Mitnehmer L, dessen einer Arm am äussersten Ende mit einer gehärteten Druckplatte armirt ist, während am Zapfen f des anderen Armes eine Stange angreift, welche nach einem den Schieberschluss bewirkenden Luftbuffer führt. Auf einem Zapfen b des vorgenannten Doppelhebels ist der active Mitnehmer c lose drehbar befestigt, welcher eine doppelte Bewegung ausführt, nämlich eine kreisförmig schwingende Bewegung, deren Mittelpunkt in der geometrischen Achse des Schiebers liegt, und eine senkrecht zu dieser gerichtete Bewegung, welche, wie Fig. 35 ersichtlich, ebenfalls von der Excenterstange o abgeleitet, gleichzeitig aber noch vom Regulator beeinflusst wird. Die Mitnehmer c bilden zu dem Zwecke ein Stück mit je einer kleinen Kurbel bd, deren Zapfen d durch Stangen h mit einem dreiarmigen Hebel verbunden sind, der mittels Bolzen D an einem um C drehbaren, durch Lenkstange AB von der Excenterstange o bethätigten Winkelhebel aufgehangen ist. Der wagerechte Arm des dreiarmigen Hebels steht durch eine Stange EF mit dem Regulatormuffe in Verbindung, derart, dass je nach Stellung des letzteren der Schieberschluss früher oder später erfolgt. Bei der Kreisschwingung des Schiebers legt sich nämlich die mit einem Stahlstück armirte Klinke c des activen Mitnehmers auf das Druckstück des passiven Mitnehmers L und hält damit den Einlasschieber so lange geöffnet, bis bei der gleichzeitigen radial nach auswärts gerichteten Bewegung die innere Kante der Klinke c den Mitnehmer verlässt. Textabbildung Bd. 298, S. 229 Fig. 36.Frikart's Steuerung. Die Fig. 35 schraffirt angegebenen bezieh. Fig. 36 durch punktirte Linien eingeschlossenen Flächen MM1 lassen in ihren Umrisslinien den von der inneren Kante des activen Mitnehmers c durchlaufenen Weg für die kleinste und grösste Füllung erkennen. Die Mitte des Zapfens d der kleinen Kurbel bd beschreibt hierbei die Curven mm1. Was die Anordnung der Einzeltheile der in Antwerpen ausgestellten Dreifach-Expansionsmaschine anbelangt, so bilden Hoch- und der in Tandemart dahinter liegende Mitteldruckcylinder die eine, der Niederdruckcylinder die andere Maschinenseite. Condensator und Luftpumpe liegen unmittelbar hinter dem Niederdruckcylinder in gleicher Höhe mit diesem. Alle Cylinder sind, wie auch deren Deckel, von Dampfmänteln umgeben. Der Mantel des Hochdruckcylinders wird mit frischem Dampf, derjenige des Mitteldruckcylinders mit Dampf aus dem ersten, derjenige des Niederdruckcylinders mit Dampf aus dem zweiten Zwischenbehälter gespeist. Beide Zwischenbehälter liegen unter dem Fussboden des Maschinenraumes. Das Condensationswasser der Dampfmäntel wird durch drei unabhängig von einander arbeitende Pumpen in den Dampfkessel zurückgedrückt. Die Ein- und Auslasschieber des Hoch- und Mitteldruckcylinders werden auch hier nur von einem einzigen Excenter bethätigt, indem die Excenterstange, wie vordem, einen Zwischenhebel bewegt, an welchem eine Stange angreift, die nicht nur die fünfarmige Schwinge des der Schwungradwelle am nächsten liegenden Mitteldruckcylinders, sondern auch in ihrer Verlängerung die zum Hochdruckcylinder gehörige Schwinge mitnimmt. Die an den senkrechten Schenkeln des mit dem Regulator verbundenen dreiarmigen Hebels angreifenden Stangen erfassen dagegen die kleinen Kurbeln der zu den Einströmschiebern gehörigen activen Mitnehmer nicht mehr direct, sondern sind an einem über der Schwinge des Mitteldruckcylinders liegenden Doppelhebel, der wieder selbst an einem auf dem Drehbolzen der Schwinge gelagerten senkrechten Arm drehbar befestigt ist, angeschlossen. Am Doppelhebel angreifende Stangen übertragen dann die Bewegungen auf die Kurbeln der zum Hochdruckcylinder gehörigen Einlasschieber, während am oberen Ende des vorgenannten Armes angreifende Stangen nach den Kurbeln der Einströmschieber des Mitteldruckcylinders führen. Die Maschine arbeitete auf der Ausstellung in Antwerpen mit einer beinahe absoluten Geräuschlosigkeit, was um so mehr Aufsehen erregte, als dies von verschiedenen in der Maschinenhalle aufgestellten kleineren Gasmotoren keineswegs behauptet werden konnte. Textabbildung Bd. 298, S. 229 Fig. 37.Frikart's Coulissensteuerung. Von J. B. Frikart in München rührt ferner eine Coulissensteuerung an mit Corliss-Hähnen arbeitenden Schiffsmaschinen her (D. R. P. Nr. 79946). Bei derartigen, mit zwei- und mehrstufiger Expansion arbeitenden Maschinen wird bis jetzt die Füllung des ersten Cylinders durch theilweises Umsteuern der Maschine, d.h. durch Verlegung der Coulissen- bezieh. der Schieberschubstange bewirkt, was nothwendiger Weise auch eine Aenderung der Füllung im zweiten, dritten u.s.w. Cylinder verursacht. Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, eine Veränderlichkeit der Füllung im ersten Cylinder ohne Beeinträchtigung der Füllungen in den anderen Cylindern zu ermöglichen. Zu dem Zwecke muss bei der im Gang befindlichen Maschine die Steuerwelle o (Fig. 37) sich stets in ihrer äussersten Stellung für den Rück- oder Vorwärtsgang befinden. Die Coulissen des zweiten, dritten u.s.w. Cylinders sind mittels Hängestangen und Steuerhebel unveränderlich mit der Welle o verbunden und stehen folglich stets in ihrer äussersten, der richtigen Füllung dieser Cylinder entsprechenden Lage. Die Coulisse des ersten Cylinders ist dagegen mittels Hängestange an einem im Schlitze des Steuerhebels verschiebbaren Gleitklotz n aufgehangen, durch dessen mittels Handrad bewirkter Verschiebung die Coulisse aus ihrer äussersten in die mittlere, der Füllung „Null“ entsprechende Lage gebracht werden kann, ohne dass hierzu eine Verdrehung der Steuerwelle o nöthig wird. Die Vorrichtung kann selbstverständlich auch an Dampfmaschinen mit Flach- oder Kolbenschiebersteuerung angeordnet werden. Textabbildung Bd. 298, S. 230 Bollinckx' Hahnsteuerung. H. Bollinckx und Co. in Brüssel hatten ebenfalls mehrere Dampfmaschinen ihres Systems mit Hahnsteuerungen in Antwerpen 1894 ausgestellt. Die Maschinen sollen nach Engineering vom 13. Juli 1894 S. 44 äusserst ökonomisch arbeiten. Der Dampfverbrauch der mit Condensation arbeitenden Eincylindermaschinen für Leistungen von 50 bis 100 beträgt 7,4 bis 6,5 k, ohne Condensation 11,4 k für 1 ind. und Stunde. Verbundmaschinen mit Condensation sollen 6,0 bis 6,1 k Dampf für 1 ind. und Stunde verconsumiren. Die eigenartige Construction der bei diesen Maschinen zur Verwendung kommenden Cylinder veranschaulichen Fig. 38 und 39; sie bestehen, abgesehen von den Deckeln, aus zwei Theilen: dem mit dem vorderen Schiebergehäuse aus einem Stück gegossenen Innencylinder und dem Aussencylinder mit hinterem Schiebergehäuse. Die Verbindung ist an der Vorderseite mittels Flanschenverschraubung hergestellt, während an der Hinterseite der Innencylinder nur mit seinem sorgfältig cylindrisch abgedrehten Ende in die entsprechende Bohrung des Mantels eingesteckt ist. Durch diese Verbindung soll den etwa vorkommenden verschiedenen Ausdehnungen des Cylinders und seines Mantels Rechnung getragen und jede schädliche Spannung vermieden werden. Am äusseren Umfange ist der Innencylinder, um die Wärmeaufnahme zu erhöhen, mit einer grossen Anzahl umlaufender Riffelungen von dreieckigem Querschnitte versehen. Der Dampf stösst, um vor seinem Eintritt in den Cylinder möglichst entwässert zu werden, beim Verlassen des Dampfrohres rechtwinkelig gegen den Cylinder, an welchem er scharf nach rechts oder links abgelenkt wird, um nach den Einlasschiebern zu gelangen; das mitgerissene Wasser fliesst sammt dem im Mantel entstandenen Condensationswasser durch in den unteren Theil des letzteren eingeschraubte Röhrchen ins Freie. Als Stützen des Cylinders dienen die Ausblasestutzen, welche auf jeder Seite des Cylinders durch breite Fussplatten mit dem Fundamente verbunden sind und unter demselben in ein wagerechtes Abdampfrohr münden. Der Dampfkolben ist ungewöhnlich lang, hohl gegossen und mit drei Spannringen aus Phosphorbronze versehen. Die Kolbenstange ist zur Aufnahme des Kolbens etwas cylindrisch abgesetzt, in letzteren hydraulisch eingepresst und vernietet. Die Construction der Ein- und Auslasschieber, System Corliss, ist auf den Abbildungen ersichtlich. Erstere sind mit auswechselbaren Schleifstücken aus Metall versehen. Die Enden der Schieberstangen sind in Deckeln gelagert und werden von denselben durch Spiralfedern ferngehalten; vorn sind die Schieberstangen in den ausgebüchsten Deckeln, die zu den Einlasschiebern gehörigen Stangen ausserdem nochmals im Deckel direct gelagert. Sämmtliche Deckel sind dampfdicht eingeschlossen und mit Stiftschrauben befestigt. Das in den Deckeln angesammelte Oel wird Fig. 39. durch ein Röhrchen abgeführt. Alle Zapfen, auch diejenigen von nur 10 mm Durchmesser, sind in den Augen hydraulisch befestigt. Eine zwangläufige Steuerung mit Lenkergeradführung für Corliss-Drehschieber wurde R. Bergmans in Breslau unter D. R. P. Nr. 80577 patentirt. Die Erfindung bezweckt, die mannigfachen Uebelstände der Coulissensteuerungen, namentlich die Rückwirkungen des in der Coulisse vom Regulator verstellbaren Gleitstückes auf den letzteren in Wegfall zu bringen bezieh. auf ein sehr geringes Maass herabzumindern. Textabbildung Bd. 298, S. 230 Fig. 40.Bergmans' Coulissensteuerung. Fig. 40 stellt eine derartige Steuerung schematisch dar. Die Schwinge DHE ist im Punkte D gerade geführt und wird in den Punkten D und G von den Excentern e1 und e2 angetrieben. Anstatt den Theil DG der Schwinge behufs Füllungsänderung zur Coulisse auszubilden, wird der Angriffspunkt B der Antriebsstange t für den Einlasschieber durch ein Lenkersystem in der Geraden DG geführt. AB ist der Hauptlenker, CD der Gegenlenker. A wird von der Schwinge AE annähernd gerade geführt. Der Punkt B beschreibt in jeder Lage, welche er durch das Lenkersystem erhalten kann, eine lemniskatenähnliche Curve. Liesse man den Regulator unmittelbar in B angreifen, so wären die Rückwirkungen die gleichen wie bei der Coulisse. Durch Einschaltung des kurzen Lenkers FB, wobei F gerade geführt ist, werden jedoch die Rückwirkungen in den beiden Endstellungen des Punktes B in G und D vollständig beseitigt und in den Zwischenlagen nur noch äusserst gering ausfallen. Fig. 41 und 42 veranschaulichen die constructive Ausführung des obigen Schemas. Textabbildung Bd. 298, S. 231 Bergmans' Steuerung. Die Schwinge besteht aus dem mit Nabe n versehenen Hebel DE und dem auf der Nabe n fest aufgekeilten Hebel DH mit Zapfen G. Die Nabe selbst ist im gerade geführten Theile kk drehbar gelagert; letzterer wird im Gelenk d vom Excenter e1, die Schwinge DHE dagegen am Zapfen G vom Excenter e2 bethätigt. Der relative Fixpunkt H steuert die Auslasschieber mit von der Füllungsänderung unbeeinflussten Ausströmungsverhältnissen. Um die Rückwirkungen der Einlasssteuerung auf den Regulator zu vermeiden, ist der Gegenlenker CD als Excenterscheibe s, der Hauptlenker AB als Excenterring r ausgebildet; erstere ist mit dem Zapfen z conaxial zur Drehungsachse der Schwinge in der Nabe n derselben drehbar gelagert, während der Excenterring r einen als Angriffspunkt für die Antriebsstange t der Einlasschieber dienenden Zapfen B trägt, welcher mittels des bei F gerade geführten Lenkers BF mit dem Regulatorgestänge verbunden ist. Zur Erzeugung der für die Excenterreibung nothwendigen Reaction dient eine Feder f, welche den Excenterring r und die Excenterscheibe s mit ihren Stirnflächen gegen einander presst und so stark angezogen wird, dass die Reibung am Umfange des Excenters und die von der Stange t ausgeübte Kraft sich das Gleichgewicht halten. Der Regulator ist dann von jeder Rückwirkung der Einlassteuerung frei und im Stande, die Steuerung mit Leichtigkeit zu verstellen. Textabbildung Bd. 298, S. 231 Fig. 43.Bergmans' Steuerungsschema. Während derjenigen Hälfte der Umdrehung, wo die Verstellung der Steuerung der Stangenkraft entgegengesetzt wirkt, ist der Regulator durch die Summe der Reibung und der Stangenkraft gebremst. Die dargestellte Ausführungsform befreit also nicht nur den Regulator von den Rückwirkungen der Steuerung, sondern wirkt auch noch wie eine Oelpumpe bremsend auf die beschleunigten Massen des Regulators. Unter D. R. P. Nr. 80575 wurde R. Bergmans in Breslau des weiteren behufs Vereinfachung der Steuerung ein gekuppelter Antrieb der Steuerungen eines Dampfcylinders und des dahinter liegenden Cylinders einer Compressor- oder Vacuumpumpe patentirt. Fig. 43 zeigt das Schema einer derartigen Steuerung. Ein starrer Stab SS wird in einem Punkte A gerade geführt und zwei Punkte desselben, A und B, werden durch zwei Excenter in Bewegung gesetzt. Dann bewegt sich – unendlich lange Pleuelstangen vorausgesetzt – jeder Punkt des Stabes so, als würde er direct durch ein Excenter angetrieben, dessen Mittelpunkt auf den Verbindungsgeraden der Mittelpunkte der Antriebsexcenter liegt und deren Entfernung e1e2 in demselben Verhältnisse theilt, wie der in Rede stehende Punkt die Strecke AB des Stabes SS theilt. Die Punkte der Schwinge SS zwischen A und B und über B hinaus entsprechen voreilenden Excentern und eignen sich daher zur Bethätigung der auch hier als Corliss-Schieber gedachten Steuerorgane des Dampfcylinders. Die entgegengesetzt liegenden Punkte über A hinaus entsprechen nacheilenden Excentern und eignen sich demgemäss zur Bethätigung der Steuerung eines hinter dem Dampfcylinder liegenden Gaspumpencylinders. In einer constructiven Ausführung ist ein gewisser Theil der Schwinge behufs Erreichung variabler Füllungen als Coulisse ausgebildet; ein auf letzterer vom Regulator verstellbares Gleitstück D bethätigt die Einlasshähne des Dampfcylinders, während die Auslasshähne desselben vom Punkte C aus bewegt werden. Der Punkt F eilt in seiner Bewegung der Kurbel nach und wird daher benutzt, die Steuerorgane des Compressors zu bethätigen. (Fortsetzung folgt.)