Titel: Neuere Dampfmaschinen.
Autor: Fr.
Fundstelle: Band 304, Jahrgang 1897, S. 289
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Neuere Dampfmaschinen. (Schluss des Berichtes S. 265 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuere Dampfmaschinen. Auf der vorjährigen Berliner Gewerbeausstellung hatte die Firma Petzold und Co. in Berlin eine stehende Verbundmaschine mit Steuerung nach Patent Mussmann ausgestellt (1897 303 28). Durch geeignete Wahl und Anordnung der Excentricitäten ist auch die Möglichkeit gegeben, die Einrichtung für Umsteuerungen zu verwenden. Ein Steuerungsgetriebe mit Umlaufrad und Flachregler von G. Reiche in Magdeburg (D. R. P. Nr. 89476) veranschaulichen Fig. 108 und 109. Textabbildung Bd. 304, S. 289 Steuerungsgetriebe mit Umlaufrad und Flachregler von Reiche. Die Bewegung der Steuerung erfolgt nach der Ellipse bezieh. Geraden, die von einem Punkte eines Kreises beschrieben wird, der sich in einem anderen vom doppelten Durchmesser ohne Gleitung abwälzt. Die Veränderung der Füllung wird durch Verschieben dieses Punktes auf einer geraden Linie erreicht und durch den Reibungswiderstand der Steuerungstheile selbst bewirkt. Auf dem zur Hauptkurbel unter einem bestimmten Voreilwinkel stehenden Zapfen a der Gegenkurbel bezieh. einem excentrischen Zapfen der Kurbelwelle sitzt drehbar das Rad b, welches sich in dem vor der Schwungradwelle gelagerten Hohlrad c abwälzt. An die Scheibe d, welche das auf den Zapfen a lose aufgesteckte Gleitstück e umschliesst und in einem Kreisbogenschlitz um dieses und den Zapfen f schwingt, ist die Zugstange g zur Uebertragung der Bewegung gelenkig angeschlossen. Der Mittelpunkt von d ist der führende Punkt der Bewegung. Die Scheibe d ist an beiden Seiten mit Zahnsectoren versehen, die den Zapfen f zum Mittelpunkt haben und in verzahnte Hohlsectoren hh1 – die Mitnehmer – eingreifen, welche nach einem Kreisbogen von a gekrümmt sind. Beide Mitnehmer sind durch Schrauben i mit dem Rade b verbunden. Der vordere Mitnehmer h reitet auf einem cylindrischen Ansatz des Gleitstückes e, welcher die Nabe des den Zapfen f und das Gleitstück e verbindenden Hebels h bildet. Das Gleitstück e ist an der Stirnfläche mit dem kreisbogenförmigen Ansatz l versehen, dessen halbrunde Ecken sich gegen zwei keilförmige Anschläge m legen, die mit ihren Rückenflächen in Keilnuthen am Mitnehmer h geführt sind. Die Anschläge m werden von dem um a schwingenden Flachregler verstellt. Die Gewichtshebel sind bei o am Mitnehmer h gelagert und behufs Aenderung der Umlaufszahl der Maschine während des Ganges durch zwei schwache Schraubenfedern und eine Spannvorrichtung verbunden. Der Regulator besitzt die doppelte Umdrehungszahl der Maschine und während einer Kurbeldrehung veränderliche Winkelgeschwindigkeit. Diese ist beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Zugstange am grössten und die vermehrte Energie hält hier bei normaler Umlaufszahl der Feder das Gleichgewicht. In den Punkten mit geringerer Winkelgeschwindigkeit zieht die Feder den Gewichtshebel an und verschiebt den unbelasteten Anschlag so lange, bis durch den Wiedereintritt grösserer Winkelgeschwindigkeit die Feder gespannt wird und dadurch der Anschlag in die frühere Stellung gelangt. Beim belasteten Anschlag ist dies nicht möglich. Die Verschiebung der Scheibe bezieh. die Veränderung der Füllung geht wie folgt vor sich: Der durch die Zugstange g übertragene Widerstand der Steuerungstheile wirkt in Folge der drehenden Bewegung der Scheibe um a und der gleichzeitig kreisenden um das Wellenmittel der Maschine stets unter einem anderen Winkel und mit anderem Hebelarm auf den Mittelpunkt der Scheibe ein. Letztere wird dadurch gezwungen, sich mit ihren Zahnsectoren in den Mitnehmern hh1 abzuwälzen, indem sie sich dabei gleichzeitig um den Zapfen f dreht und diesen mit dem Hebel k und dem Gleitstück e um a schwingt. Die Drehung des Gleitstückes um a verbindert aber die Anlage des Ansatzes l an den Anschlägen m. Auf diese wird während einer Kurbelumdrehung der Druck in der Weise übertragen, dass kurz vor und nach dem Wechsel der Bewegungsrichtung der Zugstange auch der Druck von dem einen auf den anderen Anschlag wechselt. Bei normaler Umlaufszahl der Maschine ist ein selbsthätiges Verschieben des belasteten Anschlages bei der geringen Keilsteigung durch den Druck ausgeschlossen. Wächst oder nimmt die Geschwindigkeit dagegen ab und ist der der neuen Füllung entsprechende Anschlag gerade entlastet, so verschiebt der Regulator denselben kurz vor dem Hubwechsel in Folge seiner hier grossen Energie, die Scheibe wird beim Hubwechsel in die neue Lage geschoben, bis der Ansatz am Anschlag anliegt, und der jetzt entlastete andere Anschlag wird vom Regulator in die entstandene Lücke nachgeschoben. Die Verstellung im entgegengesetzten Sinne geht innerhalb einer Viertel-, im gleichen Sinne innerhalb einer halben Umdrehung der Maschine vor sich. Textabbildung Bd. 304, S. 290 Lenkersteuerung von Andé; 1 Zum Regulator; 2 Zum Einlassventil. Die Steuerung gestattet Füllungen von Null bis zur gewünschten grössten und besitzt bei gleichbleibendem Voreilwinkel veränderliches Voröffnen; sie eignet sich für alle Maschinen mit Ventil-, Drehschieber-, Kolben- und Flachschiebersteuerung. Bei der Lenkersteuerung von Fr. Andé in Budapest (D. R. P. Nr. 89354) steht ein Punkt a (Fig. 110 und 111) der Excenterstange unter dem Einfluss eines Lenkers L, der um einen vom Regulator verschobenen Punkt z schwingt, während ein dritter Punkt v des Lenkers durch einen um einen festen Drehpunkt schwingenden Gegenlenker k geführt wird, der in seiner Mittelstellung parallel der Verschiebung des Schwingungspunktes z des Lenkers gerichtet ist. Der Lenker hat die Gestalt eines Winkels, dessen einer Schenkel bei a an die Excenterstange angreift und dessen anderer Schenkel an jeder Seite als Coulisse c ausgebildet ist, in welcher je ein Stein s beweglich ist, der sich um einen in einem Gleitstück g befestigten Zapfen z drehen kann. Das auf einer Führung f bewegliche Gleitstück g steht mittels einer Stange e unter der Wirkung des Regulators. Der Gegenlenker k verbindet den im Punkt v des Lenkers angeordneten Zapfen mit dem festen Drehpunkt r. Befindet sich das Gleitstück g in der Fig. 110 angegebenen Lage, so findet das Maximum der Füllung statt. Dieselbe verkleinert sich, wenn das Gleitstück g nach dem Angriffspunkt v des Gegenlenkers k hin verschoben wird; sie wird Null, wenn diese Annäherung so weit geht, dass die Achse des Zapfens z mit derjenigen des Zapfens im Punkte v des Lenkers zusammenfällt. Indem die bei der Bewegung des Lenkers L auftretenden Seitenkräfte durch den Gegenlenker k auf das Maschinengestell übertragen werden, wird bei der Mittellage des Lenkers L von dem Zapfen z unter Vermittelung des Gleitstückes ein rechtwinklig zur Verschiebung gerichteter Druck auf die Führung f ausgeübt, der auch bei den Endlagen des Lenkers von dieser Richtung nur um ein Geringes abweicht. Die Rückwirkung der Steuerung auf den Regulator beschränkt sich in Folge dessen auf die zwischen dem Gleitstück und seiner Führung auftretende Reibung. Auch ist die Grösse der Verschiebung, welche die Coulisse des Lenkers bei dessen Schwingungen gegenüber dem Stein s erfährt, sehr gering, so dass die eintretende Abnutzung unbedeutend bleibt. Die Steuerung lässt sich auch als Umsteuerung nutzbar machen. Fig. 112 veranschaulicht eine Umsteuerungsvorrichtung von James Tiburce Felix Conti in Paris, wie sie an einem zweicylindrigen, durch Pressluft betriebenen Motor für einen Strassenbahnwagen angeordnet ist. Textabbildung Bd. 304, S. 290 Fig. 112.Umsteuerungsvorrichtung von Conti. Die zum Tragen der Triebfeder dienende Achse a ist in dem Rahmen und in den Lagern desselben die doppelt gekröpfte Kurbelwelle d gelagert, welche durch die beiden Cylinder – einen kleinen Cylinder mit veränderlicher und einen grossen Cylinder mit fester Expansion – in Umdrehung versetzt wird. Welle d und Achse a stehen durch Zahnräder mit einander in Verbindung. Der Vertheilungsschieber eines jeden Cylinders wird durch ein Excenter i bethätigt, welches auf die beiden um l1l2 drehbaren, an dem einen Ende Rollen mm2 tragenden Winkelhebel k1k2 wirkt, deren andere Enden mittels kleiner Schubstangen mit Kolben n1n2 verbunden sind. Letztere sind in zwei Cylindern verschiebbar, die durch das Stück o fest mit einander verbunden sind. Dieses ist wiederum mit der Schubstange o1 des Vertheilungsschiebers verbunden und an seinem freien Ende durch einen Kolben n3 geführt, hinter welchen, um die Schieberstange beständig in den Schieberkasten hinein zu drängen, als Buffer wirkende Pressluft oder irgend ein anderes gepresstes Gas geleitet wird. Durch hinter den Kolben n1 geleitete Pressluft wird derselbe fest mit dem Stück o bezieh. der Schieberstange verbunden, ausserdem wird durch die auf den Kolben n3 wirkende Pressluft die Rolle m beständig gegen das Excenter i gepresst. Bei der Umdrehung der Welle d wird daher das Excenter i die Rolle m zurückschieben und der Winkelhebel k1 die Schieberstange in derselben Weise wie ein gewöhnliches Excenter bethätigen. Behufs Umsteuerung der Maschine setzt man die Rolle m ausser Thätigkeit und verbindet den Winkelhebel k2 mit der Schieberstange. Zu dem Zwecke lässt man die hinter dem Kolben n1 befindliche Pressluft entweichen und solche hinter den Kolben n2 einströmen, so dass sich dieser gegen seinen Anschlag legt und die Rolle m2 beständig gegen das Excenter presst. Dies kann durch einfache Drehung eines mit den Pressluftleitungen l1l2 verbundenen Vierwegehahnes geschehen. Das Excenter bethätigt aber behufs Regelung der Schnelligkeit des Wagens ausser dem Vertheilungs- auch noch den Expansionsschieber des kleinen Cylinders. Ein um den Bolzen l3 drehbarer Hebel k3 legt sich mittels Rolle m3 an das Excenter i und überträgt seine empfangene Bewegung mittels Schubstange q auf den um l4 drehbaren Hebel k4, der an einem Ringe der Expansionsschieberstange s angreift. Durch das auf der letzteren sitzende konische Rad t kann die Schieberstange, um z.B. bei einer Meyer-Steuerung die Expansionsplatten einander zu nähern oder von einander zu entfernen, mittels eines Zahnrädergetriebes beliebig gedreht werden. Durch geeignete Anordnung der drei Rollen m1m2m3 bethätigt das Excenter i sowohl den Vertheilungsschieber für Vor- und Rückwärtslauf als auch den Expansionsschieber und ersetzt so die gewöhnlich angeordneten drei Excenter. Die Steuerung des auf der Abbildung nicht ersichtlichen grossen Cylinders wird auf ähnliche Weise bewirkt. Das Excenter ist aus zwei symmetrischen Hälften zusammengesetzt, von denen jede etwas grösser als ein Halbkreis ist, derart, dass die Kreismittelpunkte nur um ein kleines Stück von einander entfernt sind. Dadurch erhält man ein Schieberdiagramm, welches sogar den kleinen, durch die Kürze der Schubstange hervorgerufenen Unregelmässigkeiten Rechnung trägt. Die beschriebene Steuerung kann selbstverständlich auch für Dampfmaschinen angewandt werden. Bei zunehmender Teufe der Schächte und grösseren Ansprüchen an die Leistungsfähigkeit der Fördermaschine ist man allmählich dazu gekommen, Fördermaschinen in grossen Dimensionen zu bauen und zum Betriebsdampf stark gespannte Dämpfe anzuwenden. Um die leichte Beweglichkeit der Handsteuerung der Maschine hierbei nicht einzubüssen, ist es zweckmässig, bei derselben schwächer gespannten Dampf als bei der Selbststeuerung zu benutzen. Zu dem Zwecke schlägt Fr. Koepe in Bochum (D. R. P. Nr. 87984) die Anbringung eines Regulirventils und eines Absperrventils in der zur Fördermaschine führenden Dampfleitung vor. Ersteres wird so gestellt, dass der Maschinist mit einer etwa auf die Hälfte der zur Förderung nöthigen reducirten Dampfspannung das Aufsetzen und Umsetzen der Förderkörbe auf die betreffenden Aufsetzvorrichtungen bewirken kann und demnach auch nur etwa die halbe Kraftanstrengung zum Bewegen des Steuerhebels auszuführen hat, als vordem. Nachdem die Förderkörbe bedient sind, wird das Absperrventil geöffnet, so dass der volle Kesseldampf zur Maschine strömen kann, und so lange offen gehalten, bis dass der Zug durch den Schacht annähernd beendet ist, also der Steuerhebel mit der Hand wieder bewegt werden muss. Entwässerungsvorrichtungen. Ein selbsthätiges Niederschlagwasserablassventil für Dampfcylinder von W. Senftleben in Luckenwalde (D. R. P. Nr. 85414) veranschaulicht Fig. 113. Textabbildung Bd. 304, S. 291 Fig. 113.Niederschlagwasserablaufventil für Dampfcylinder von Senftleben. 1 Frischer Dampf; 2 Niederschlagwasser und Abdampf. Der Ventilkörper a1 ist mit einem in einer cylindrischen Bohrung des Gehäusetheiles f dicht gehenden Kolben a verbunden, der, um bei der Schlusstellung des Ventils die Kammer v von dem über dem Kolben liegenden Raum noch vollkommener zu trennen, bei g auf einen vorspringenden Rand des Ventilgehäuses aufgeschliffen ist. Der über dem Kolben liegende Raum steht durch das Rohr c mit der Zuleitung für den frischen Dampf in Verbindung, während die Ventilkammer v an das Niederschlagwasserrohr d angeschlossen ist. Für gewöhnlich bleibt das Ventil in Folge des von oben auf dem Kolben a lastenden Druckes des frischen Dampfes geschlossen. Hat sich hingegen im Cylinder so viel Niederschlagwasser angesammelt, dass dasselbe auch die Leitung d und den Raum v anfüllt, so wird dasselbe durch den Maschinenkolben mit einem die Spannung des frischen Dampfes übersteigenden Drucke von unten gegen den Kolben a gepresst, so dass letzterer und damit auch der Ventilkörper a1 gehoben wird und das Niederschlagwasser durch das Rohr k abfliessen kann. In dieser Stellung legt sich der zugeschärfte Rand a2 des Kolbens von unten dichtend gegen die Mutter i. Die durch das Handrad b1 zu bethätigende Spindel b dient dazu, um nach Erforderniss auch von Hand das Ventil öffnen und das Niederschlagwasser abspritzen lassen zu können. Demselben Zwecke dient die E. Hertel und Co. in Leipzig-Lindenau unter Nr. 82267 im Deutschen Reiche patentirte Vorrichtung. In Fig. 114 sind 1 und 2 die gewöhnlichen Condenswasserablasshähne eines Dampfcylinders, 3 und 4 Kupferrohre, welche dieselben mit einer Entwässerungsvorrichtung verbinden. Letztere besteht auseinem cylindrischen Gehäuse 5 mit Verschraubung 6, in denen je ein nach dem inneren Raume sich öffnendes Kegelventil 7 und 8 untergebracht ist, deren Kopfenden mittels Bohrung und Zapfen durch einen Stift 9 gekuppelt sind. Eine zwischen der Kuppelung beider Ventile liegende Feder 10, die an einem Vorsprung 11 der Verschraubung 6 befestigt ist, hält die Ventile, so lange der Druck auf beiden Seiten gleich gross oder gleich Null ist, geöffnet. Der Stutzen 12 führt das austretende Wasser nach einem Condenstopf 13 bekannter Construction, welcher nur Wasser, aber keinen Dampf entweichen lässt. Textabbildung Bd. 304, S. 292 Fig. 114.Entwässerungsvorrichtung von Hertel und Co. Statt der Kegelventile 7 und 8 lässt sich ein einziges Kugelventil oder auch eine frei pendelnde Steuerzunge anordnen. Bei Beginn des Kolbenhubes auf der Seite des Cylinderhahns 1 und sobald die volle Admissionsspannung hinter dem Kolben erreicht ist, öffnet sich das Ventil 7 ganz und alles Condenswasser und etwa aus dem Dampfkessel oder der Rohrleitung mitgerissenes Wasser fliesst so lange in den Condenstopf 13, bis durch die auf der anderen Kolbenseite herrschende Compressionsspannung des Vorderdampfes das Ventil 7 geschlossen und das Ventil 8 geöffnet wird. Das etwa hier befindliche Condenswasser fliesst dann ebenfalls bis zum Kolbenwechsel in den Condenstopf 13, worauf sich das Spiel auf der entgegengesetzten Cylinderseite wiederholt und für jeden ferneren Hub fortsetzt. Bei dem Stillsetzen der Dampfmaschine öffnet die Feder 10 beide Ventile und lässt das Wasser von beiden Cylinderseiten zugleich ab, bis die Maschine wieder in Betrieb gesetzt wird. Die Ventile bilden zugleich nie versagende Sicherheitsventile gegen Wasserschlag. Damit die Cylinder fahrbarer Dampfmaschinen (Locomotiven, Locomobilen u. dgl.) mit möglichst trockenem Dampf arbeiten, entzieht Jules E. Dery in Brüssel dem Dampfe vor seinem Eintritt in die Cylinder das mitgerissene und Condenswasser in folgender Weise: Eine Ausblaseröhre ragt mit ihrem einen Ende in das Innere des Ventilgehäuses, Schieberkastens u.s.w., in welchem sich das mitgerissene und das niedergeschlagene Wasser ansammelt, während das andere Ende dieser Röhre in einen geschlossenen, schwach geneigten Behälter mündet, welcher durch einen selbsthätigen Condenswasserableiter und Dampffänger irgend welcher geeigneten Bauart mit einem zweiten, als Reiniger dienenden wagerechten Behälter verbunden ist. Von dem letzteren führt ein Rohr nach der Kesselspeisepumpe. Der genannte Condenswasserableiter und Dampffänger ist ein Apparat, welcher auf der Ausdehnung einer sich verflüchtigenden, in einem Stahlballon eingeschlossenen Flüssigkeit beruht, derart, dass der Stahlballon die Wasserflussöffnung verschliesst, sobald das Wasser durch den Dampf im geneigten Behälter ersetzt wird. Bei Anwendung dieser Entwässerungsvorrichtung werden keine oder wenigstens nur unbedeutende Dampfverluste eintreten. Dieselben können nur während des einzigen Augenblickes entstehen, in welchem der hydraulische Verschluss und der Verschluss des Dampffängers unterbrochen wird, was um so schneller geschieht, je empfindlicher der Dampffänger ist. Eine Vorrichtung zum Entwässern des oberen Cylinderraumes stehender Dampfmaschinen von A. Mussmann (D. R. P. Nr. 87687) ist schon 1897 303 29 erwähnt worden. Bremsvorrichtungen. Die Construction einer Dampf bremse mit Sperrstütze wurde der Giesserei und Maschinenfabrik Oggersheim in Oggersheim unter D. R. P. Nr. 84399 im Deutschen Reich geschützt. Textabbildung Bd. 304, S. 292 Fig. 115.Dampfbremse mit Sperrstütze der Giesserei und Maschinenfabrik Oggersheim. Die Bremsenstützen bezwecken, die Bremse in den Ruhepausen der Maschine geschlossen zu halten, während der Dampfbremsschieber bereits geschlossen ist, so dass kein weiterer Dampf verbrauch stattfindet; auch sollen sie erhöhte Sicherheit bei Betriebsstörungen und etwaigen Rohrbrüchen in der Dampfleitung bieten. Die Bremsstützen bestehen, wie Fig. 115 ersichtlich, aus dem Träger K, welcher mittels Scharnier und Unterlegplatte auf dem Bremscylinder befestigt ist, der Feder F und der an der Stütze drehbaren, mit Schlitz s versehenen Steuerungslasche L. Beim Rückwärtslegen des Bremssteuerhebels wird durch den Bolzen b die Lasche L und damit die Stütze zurückgezogen, so dass der Bremskolben abwärts gleitet und die Bremse löst. Beim Schluss der Fahrt wird der Bremshebel nach vorn gelegt, wobei der Bremsschieber geöffnet wird und die Dampf bremse in Thätigkeit tritt; gleichzeitig wird die Bremsenstütze durch Bolzen b und Feder F vorgeschoben. Hierbei legt sich die Stütze mit einer Ansatznase unter das Querhaupt der Bremszugstangen, wodurch die Bremse geschlossen gehalten wird. Nun legt man den Bremshebel so weit zurück, dass der Bremsschieber geschlossen ist, wobei sich der Bolzen b im Schlitz S bewegt, ohne die Stütze zurückzuziehen. Der Stützenträger ist mit mehreren Ansatznasen versehen, um bei hohem oder niedrigem Dampfdruck und bei Abnutzung der Bremsbacken entsprechend einzugreifen. Fr.