Titel: Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen.
Fundstelle: Band 310, Jahrgang 1898, S. 41
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Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen. (Fortsetzung des Berichtes S. 21 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuerungen an Dampfmaschinen. 2) Dampfmaschinen mit Ventilsteuerungen. Die zwangläufige Ventilsteuerung von Friedrich Brülloph in Schönebeck (D. R. P. Nr. 94526) besteht aus einer mittels Excenter der Schwungradwelle in einer zur Längsachse des Cylinders parallelen Richtung angetriebenen Stange a (Fig. 23 und 24), auf der eine Muffe b mit linken und rechten Schneckengängen befestigt ist. Dieselben greifen in zwei dahinter liegende, mit entsprechendem Muttergewinde versehene Führungsklötze cc1, die in der Schlittenführung n verschiebbar sind. Durch die auf die Klötze cc1 übertragene Bewegung des Excenters werden die Hebel de und d1 e1 bewegt und die Dampfeinlassventile geöffnet. Die Dampfauslassventile erhalten ihren Hub durch die Hebel fg und f1 g1 von der Stange a, indem sie von den auf dieser angebrachten Mitnehmern hh1 in Bewegung gesetzt werden. Textabbildung Bd. 310, S. 41 Zwangläufige Ventilsteuerung von Brülloph. Der von der Schwungradwelle mittels Riemen angetriebene Regulator ist durch Zugstange i und Hebel k mit der Stange a verbunden und verdreht dieselbe bei Geschwindigkeitsänderungen der Maschine unter Vermittelung des Armes l. Dadurch werden die in der Schlittenführung verschiebbaren Klötze cc1 zusammen- oder aus einander geschoben, die Hebel de und d1 e1 und in Folge dessen auch die Dampfeinlassventile längere oder kürzere Zeit bethätigt und der Füllungsgrad geändert. Textabbildung Bd. 310, S. 41 Fig. 25. Zwangläufige Ventilsteuerung von Knoller. Die Richard Knoller in Wien unter D. R. P. Nr. 93409 geschützte zwangläufige Ventilsteuerung ermöglicht stossfreies Anheben und Schliessen der Ventile ohne Anwendung von Wälzungshebeln oder elastischen Buffern; sie ergibt bei allen innerhalb der gebräuchlichen Grenzen liegenden Füllungsgraden dieselbe Ventilerhebung, wobei die Rückwirkungen auf den Regulator nach Möglichkeit vermindert sind. Auf der Steuerwelle a (Fig. 25) ist eine Daumenscheibe d festgekeilt, auf welcher sowohl die Eröffnungsrolle r1 wie auch die Schliessungsrolle r2 für die Einlassventile laufen; letztere ist in dem Hebel h1 gelagert, dessen Drehpunkt mittels des Armes k von der Steuerwelle w aus auf einer Kreisbahn verstellt werden kann, wodurch die Rolle r2 längs des Umfanges der Daumenscheibe verschoben und damit der Zeitpunkt des Ventilschlusses verändert wird. Die Bewegung der beiden Rollen erfolgt durch den Lenkermechanismus h2 l1 l2. DerWinkelhebel h2 ist mit einem Endpunkt an den Hebel h1 angeschlossen, der andere Endpunkt ist durch den Lenker l1 auf einer Kreisbahn geführt und der Knickpunkt steht durch das Glied l2 mit der Ventilstange in Verbindung, welche an ihrem Ende die Eröffnungsrolle r1 trägt. Die Daumenscheibe d dient auch gleichzeitig zur Steuerung des Auslassventils. Statt der einen Daumenscheibe können aber auch zwei neben einander festgekeilte Daumenscheiben verwendet werden. Bei der eigenartigen Ventilsteuerung von Rudolf Kron in Golzern (D. R. P. Nr. 92820) werden die an den Enden des Cylinders in je einem gemeinsamen Gehäuse vereinigten Einlass- und Auslassventile von einem einzigen Excenter nebst Stange zwangläufig oder auslösend gesteuert. Wie Fig. 26 erkennen lässt, sitzen das seitlich am Cylinder in einem Dampfzuleitungskanal eingebaute Einlassventil a und ein unterhalb desselben angeordnetes Auslassventil b auf einem gemeinschaftlichen Ventilkegel c. Die Spindel b1 zum Anheben des Ventils b ist concentrisch durch die rohrförmig gestaltete Anhebestange a1 für das Ventil a hindurchgeführt. Textabbildung Bd. 310, S. 42 Ventilsteuerung von Kron. Beide Ventile a und b werden von einer Excenterstange d zwangläufig gesteuert. Zu dem Zwecke wird das Ende d1 der Excenterstange durch das Excenter e und den Gleitstein f, sowie durch die mittels Schubstange vom Regulator verstellbare Gleitfläche g in veränderliche Ellipsen beschreibende Schwingungen versetzt, welche durch Untergreifen des Endes d1 unter die auf der Anhebestange a1 sitzende und eine Anhebefläche bildende Scheibe a2 durch directen Angriff auf das Einlassventil a übertragen werden, dagegen mittels eines am Maschinengestell drehbar gelagerten und unter der Wirkung einer Schraubenfeder stehenden Winkelhebels h durch indirecten Angriff auf das Auslassventil b geleitet. Dabei findet die Uebertragung der Schwingbewegung des Endes d1 der Excenterstange in der Weise statt, dass die eine halbe Umdrehung des Excenters e zur Steuerung des Einlassventils a, die andere halbe Umdrehung des Excenters zur Steuerung des Auslassventils b benutzt wird. In der Fig. 26 ersichtlichen Anordnung erfolgt die Steuerung des Einlassventils a zwangläufig. Um dieselbe auslösend wirken zu lassen, ist, wie Fig. 27 zeigt, die auf der Anhebestange a1 sitzende Fläche a2, unter welche das Ende d1 der Excenterstange d greift, entsprechend abgesetzt. Bei Abänderungen der vorstehend beschriebenen Steuerung werden Einlass- und Auslassventil an jedem Cylinderende von unten bezw. das erstere von oben und das letztere von unten gesteuert. In beiden Fällen erhält die Gleitfläche g für den an der Excenterstange d sitzenden Gleitstein f eine zu derjenigen des Gleitsteins in Fig. 26 entgegengesetzte Lage. Eine der Widnmann-Steuerung (D. R. P. Nr. 48833) sehr ähnliche zwangläufige Ventilsteuerung von J. M. Walter in Charlottenburg, welche sich durch grosse Einfachheit auszeichnet, zeigt Fig. 28 (vgl. 1897 303 * 27). An dem bekannten Steuergestänge abgh, das durch das Reglergestänge a1c b für verschiedene Füllungsgrade eingestellt wird, ist ein Stützhebel ef angebracht, dessen Anschlusspunkt e im Gliede bg liegt, und dessen Richtung und Länge so gewählt sind, dass das Voröffnen für alle Füllungsgrade von gleicher Grösse bleibt, und dass beim Anheben des Ventils die Richtungen hg, ef und ba sich nahezu in demselben Punkte schneiden, also die Rückwirkung auf den Regulator aufgehoben wird. Textabbildung Bd. 310, S. 42 Fig. 28. Zwangläufige Ventilsteuerung von Walter. Bei der zwangläufigen Ventilsteuerung von Moritz Kuchenbecker in Freiburg i. Schl. (D. R. P. Nr. 85994) erfolgt der Schluss des Ventils durch einen federnden Rückführhaken. Derselbe wird bei seiner Arbeit verhältnissmässig stark beansprucht, da in Folge der durch die Ventilstange verringerten wirksamen oberen Querschnittsfläche des Ventilkörpers der Druck unter dem letzteren grösser ist, als über demselben (vgl. 1896 301 * 7). Textabbildung Bd. 310, S. 42 Fig. 29. Differential-Kolbenschieberventil von Kuchenbecker. Der Zweck der Moritz Kuchenbecker als Zusatz zum Patent Nr. 85994 unter D. R. P. Nr. 92374 geschützten Erfindung ist es nun, diese verhältnissmässig starke Beanspruchungdes Rückführhakens möglichst zu vermindern, und zwar wird diese Entlastung durch die Anordnung eines Differential-Kolbenschieberventils erreicht. Wie in Fig. 29 ersichtlich, besteht der Ventilkörper aus Kolbenschiebern a und b, von denen der obere, bei geschlossenem Ventil auf dem Sitz c aufliegende, einen grösseren Durchmesser als der untere, auf dem Sitz d aufliegende Kolbenschieber hat; letzterer wird, bevor er bei der Abwärtsbewegung seinen Sitz erreicht, in dem unter diesem befindlichen cylindrischen Theile e des Ventilgehäuses geführt. Sind die Kolbenschieber von dem Rückführhaken so weit herabgedrückt, dass der untere b in den cylindrischen Theil e des Ventilgehäuses eintritt, so wird durch den hier erfolgenden Abschluss die wirksame Querschnittsfläche von b vermindert, und es gelangen, da jetzt die Querschnittsfläche des oberen Kolbenschiebers a grösser ist, als die des unteren b, die Schieber in Folge des auf dem oberen lastenden Ueberdruckes schnell auf ihre Sitze. Der Rückführhaken wird also in dem letzten Theil seiner Bewegung erheblich entlastet, so dass Brüche oder Störungen anderer Art in Folge Ueberanstrengung desselben nicht mehr erfolgen können. 3) Dampfmaschinen mit Hahnsteuerungen. Eine für Maschinen mit hohen Umdrehungszahlen bestimmte zwangläufige Hahnsteuerung von Heinrich Gahler in Crimmitschau (D. R. P. Nr. 94133) zeigt Fig. 30. Die Bewegung des Excenters e wird durch zwei unter beliebigem Winkel zu einander gestellte Zugstangen und Zwischenhebel w auf die Steuerung in der Weise übertragen, dass die drehbar neben einander gelagerten Vertheilungs- und Expansionsorgane eine Drehbewegung sowohl zu einander, als auch zu ihren Cylindergleitflächen ausführen. Der um den Zapfen z drehbare Hebel p ist durch Zugstangen und Hebelparallelogramme mit dem ђegulator verbunden, so dass er bei Geschwindigkeitsänderungen der Maschine eine um z schwingende Bewegung ausführt, die sich auch auf die Gelenkbolzen x und y erstreckt. Da diese mit den aussen liegenden Kurbeln der beiden Einlasshähne c und d durch Zugstangen verbunden sind, so hat jede Veränderung der Regulatorstellung eine von der Excenterbewegung unabhängige Verdrehung der Einlassorgane und damit ein früheres oder späteres Abschneiden des Einströmdampfes zur Folge. Die Auslasshähne a und b werden in der Fig. 30 ersichtlichen Weise von der Excenterstange bethätigt. Um die schädlichen Räume zu verringern, empfiehlt es sich, die Expansionsschieber gleichachsig in den Vertheilungsorganen unterzubringen. Es kann dann die ganze Steuerung durch am Cylindermantel gelagerte Räder angetrieben werden, was wegen der geringen Abmessungen und leichten Gewichte der bewegten Theile ohne störende Massenbewegungen hohe Umdrehungszahlen zulässt. Die Dampfeinlassdauer ist dabei, der jeweiligen Beanspruchung entsprechend, veränderlich, während Voreinströmung, Vorausströmung und Gegendruck unverändert bleiben. Textabbildung Bd. 310, S. 43 Fig. 30. Zwangläufige Hahnsteuerung von Gahler. Die Hermann Engelhardt in Würzen durch D. R. P. Nr. 94417 geschützte Erfindung betrifft die Entlastung der Abschlussorgane einer zwangläufigen Hahnsteuerung, wodurch dem Regulator bei Veränderungen des Füllungsgrades das Eingreifen erleichtert wird. Textabbildung Bd. 310, S. 43 Fig. 31. Entlastung der Abschlussorgane nach Engelhardt. Zur Anwendung gelangen vier Schieber in zwei Kammersystemen. Die Abschlusschieber e (Fig. 31) sind während der Zeit der Oeffnung entlastet. Während des Abschlusses geschieht die Entlastung durch Ueberführen von Dampf mit der Schieberkastenspannung in den Raum r zwischen den Schiebern, und nach dem Abschluss dieses Raumes gegen den Cylinderraum durch einen Kanal a, der während der Auslasstellung des Vertheilungsschiebers g geöffnet, die übrige Zeit aber von g geschlossen gehalten wird. Die einstellbare Hahnsteuerung von Dr. Anton v. Zeleweski in Breslau (D. R. P. Nr. 93632) ermöglicht den Füllungsgrad, sowie den Zeitpunkt des Oeffnens und Schliessens der Steuerhähne nach Bedarf zu verändern. Am Arbeitscylinder der Maschine ist an jedem Ende ein Hahngehäuse f1 f2 (Fig. 32) angebracht, in dem sich die Küken g1 g2 leicht drehen lassen; letztere sind hohl, an ihrem Ende offen und mit einer Seitenöffnung in Formeines länglichen Paralleltrapezes k1 k2 versehen. Jedes Küken läuft in einem runden Bolzen aus, die Arme p1 p2 tragen, auf denen Bolzen q1 q2 gleiten, die in den Enden der Schenkel eines Steuerwinkels abc (Fig. 33) leicht beweglich sind. Die Schenkel ab und bc sind um den Scheitelpunkt b drehbar und die Grösse dieses Winkels kann nach Belieben mit Hilfe der Schlitze des Kreisabschnittes d1 d2 gestellt werden. An dem letzteren greift eine Stange p an, deren anderes Ende mit dem einen Arme des auf der Schwungradachse befestigten Hebels u drehbar verbunden ist. Der Arbeitscylinder besteht aus einem mittleren Theil, in dessen beiderseitigen Schlitzen sich der Kreuzkopf m (Fig. 32) hin und her bewegen kann und aus zwei Endtheilen, in denen durch kurze Stangen mit dem Kreuzkopf verbundene Kolben h1 h2 laufen. Der Kreuzkopfbolzen geht durch die Bohrungen eines den Arbeitscylinder umschliessenden Ringes n (Fig. 33), an dessen oberem und unterem Ende parallele Stangen e1 e2 angreifen, die nach einem Hebel i führen, der mittels eines Lagers um die Welle des auf der Schwungradachse befestigten Hebels u drehbar ist. An das Hahngehäuse schliessen sich die Rohre a1 a 2 mit der Einströmöffnung und die Rohve b1 b2 mit der Ausströmöffnung. Textabbildung Bd. 310, S. 44 Fig. 32. Einstellbare Hahnsteuerung von Zeleweski. Textabbildung Bd. 310, S. 44 Fig. 33. Einstellbare Hahnsteuerung von Zeleweski. Wenn frischer Dampf durch das rechte Küken in den Arbeitscylinder strömt, wirkt derselbe auf den Kolben h1, so dass der Kreuzkopf und in Folge dessen auch die Kurbel der Schwungradachse in die linke Todtpunktlage gelangen. Der Hebel u bethätigt durch die Stange p die Steuerungsglieder ab und cb und steuert damit die Küken so, dass, um Stösse zu vermeiden, beide kurz vor der Todtpunktlage für Einströmung geschlossen und für Ausströmung geöffnet werden. Bei der fortgesetzten Bewegung der Kurbelwelle bleibt das Küken g1 für Ausströmung geöffnet, während sich das Küken g2 schnell öffnet. Die Kolben bewegen sich dann nach rechts, bis die andere Todtpunktlage erreicht ist, und es wiederholt sich das Spiel von Neuem. Es empfiehlt sich, vor dem Ingangsetzen der Maschine heisses Wasser oder Oel in das Ausströmrohr b1 b2 zu giessen. Wenn der Dampf in das Rohr a1 a2 strömt, und das linke Küken g2 für die Einströmung, das andere g1 dagegen für die Ausströmung geöffnet steht, drückt der Dampf auf das gegen den Kolben h2 wirkende heisse Oel und treibt denselben nach rechts. Das Oel wird durch die Oeffnung des rechten Kükens in das Rohr b1 b2 geschoben und treibt den Dampf vor sich heraus, so dass er als ein leichteres Medium durch die Ausströmöffnung entweicht, wohingegen das Oel nur in dem Rohre b1 b2 steigt. Für ökonomischen Betrieb hat man nur den Winkel abc der Steuerungsglieder durch angebrachte Stellschrauben entsprechend zu verkleinern bezw. so einzustellen, dass der Dampf erst dann zur Wirkung kommt, wenn sich der Kreuzkopf nahezu in der Mittelstellung befindet. Die Maschine lässt sich auch mit Druckwasser betreiben. Eine Hahnsteuerung mit umlaufendem Hahn von Julius Köster in Zittau (D. R. P. Nr. 94521), welche sowohl eine unveränderte, als auch von einem Regulator bezw. von Hand verstellbare veränderliche Füllung ermöglicht, zeigen Fig. 34 und 35. Der Dampfeintritt erfolgt durch abc, der Austritt, nachdem sich der Hahnkegel um 180° gedreht hat, durch cb1 a1. Das von der Kurbelwelle aus angetriebene Rad i sitzt lose auf der Hahnkegelverlängerung k und trägt in seiner Nabe r einen drehbaren Bolzen m, an dessen Enden die Klinken n1 und n2 befestigt sind. Zu beiden Seiten des Rades i liegen die Ringe l1 und l2, von denen der erstere l1 auf der Hahnkegelverlängerung k festgekeilt, der letztere l2 dagegen beweglich ist. Die Klinke n1 wird auf den Ring l1 durch die Feder p aufgedrückt, damit sie -in ihrer ununterbrochenen Bewegung in die Nuth o des zeitweilig in Ruhe befindlichen Ringes l1 einfällt und so den Hahnkegel durch das Rad i mittelbar in rotirende Bewegung versetzt. Die mitrotirende Klinke a2 schleift auf dem Ringe l2, welcher, mit einer Ausklinknase versehen, lose auf der Hahnkegelverlängerung sitzt und vom Regulator oder von Hand mittels der Zugstange w nach Bedarf eingestellt wird. Textabbildung Bd. 310, S. 44 Hahnsteuerung mit umlaufendem Hahn von Köster. An den Zapfen y der am Ende der Hahnkegelverlängerung k sitzenden Kurbel greift eine Feder z an, die bei der Kurbelbewegung gespannt wird, um nachdem den Hahnkegel, je nach Einstellung des Regulators oder von Hand, plötzlich in die Schlusstellung zu drehen. Für einen bestimmten Füllungsgrad wird die Ausklinknasedes Ringes l2 so eingestellt, dass die Ausklinkung der Nase n1 mittels der Klinke n2 früher oder später erfolgt. Soll der Schluss der Einströmöffnung z.B. sehr früh erfolgen, so wird die Nase möglichst weit entgegen der Drehungsrichtung der Kurbel bezw. Klinke gestellt, dagegen in entgegengesetzter Richtung, wenn die Schliessung später stattfinden, also bei einem höheren Füllungsgrade erfolgen soll. (Fortsetzung folgt.)