LVII. Ueber eine neue Methode die Schieber und Klappen der Dampfmaschinen zu bewegen, wenn der Dampf ausdehnungsweise angewendet wird. Von Hrn. James Whitelaw. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar 1835, S. 60. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Methode die Schieber und Klappen der Dampfmaschinen zu bewegen, wenn der Dampf ausdehnungsweise angewendet wird. Ich theile hier eine neue Methode Dampfmaschinen von der gewoͤhnlichen Einrichtung ausdehnungsweise zu betreiben mit. Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Maschine, an der die Zeit der Absperrung des Dampfes durch den Governor regulirt wird, und woran einige Theile im Durchschnitte dargestellt sind. Fig. 2 ist ein Endaufriß des Cylinders, der Schnauzen (nozles) und der zur Bewegung der Klappen dienenden Steuerung. In beiden Figuren sind gleiche Gegenstaͤnde mit gleichen Buchstaben bezeichnet. Die Unterlagen, in denen sich die Zapfen a, a der Schuͤttelwelle bewegen, sind an die Cisterne gebolzt, und so wie die Gewichte, die das Gewicht der Klappen ausgleichen, und einige andere Theile in der Zeichnung nicht abgebildet, damit die neuen Theile um so anschaulicher werden. Die Welle b, b, die zur Bewegung der Absperungsklappen dient, bewegt sich in den beiden Hebeln c, c, die an die Schuͤttelwelle geschirrt sind. Der Governor macht dieselbe Anzahl von Umdrehungen wie die Kurbelwelle, und der Waͤscher (wiper) d so wie die damit in Verbindung stehenden Theile sezen die Absperrklappen auf folgende Weise in Bewegung. Ein Theil der Stange des Governors ist cylindrisch abgedreht, und an dieser Stelle sind ein oder einige Gaͤnge einer Schraube angebracht, welche in beilaͤufig zwanzig Mal ihrem Durchmesser eine Umdrehung macht. Das Stuͤk f ist ausgebohrt, und in seiner Bohrung mit einigen Schraubengaͤngen versehen, damit sich dasselbe leicht an dem abgedrehten Theile der Governorstange bewegen kann. Der aͤußere Theil von f ist in ein in den Waͤscher gebohrtes Loch gepaßt, gleichwie die Governorstange in das in f befindliche Loch eingepaßt ist; nur ist hier das Schraubengewinde im Inneren des Loches des Waͤschers angebracht, damit die Halsringe, welche ober- und unterhalb angebracht sind, und welche das Steigen und Fallen dieses Stuͤkes hindern, so klein im Durchmesser als moͤglich seyn koͤnnen; da hiedurch die Reibung an den Enden des Waͤschers vermindert wird, so wird derselbe leichter von dem Governor in Bewegung gesezt werden koͤnnen. e, e sind Reibungsrollen, und die Theile g, g des Gestelles, an denen sie sich befinden, schieben sich in messingenen Fuͤhrern ruͤk- und vorwaͤrts. Die Stange h pflanzt die Bewegungen des Gestelles an den Hebel i fort, der in Fig. 1 durch punktirte Linien angedeutet ist; dieser Hebel sezt die Welle b, b, an der die Hebel l, l angebracht sind, in Bewegung, und diese lezteren Hebel bewegen die Stange, welche mittelst des Querhauptes s und der Seitenstangen o, o die Absperrklappen in Thaͤtigkeit sezt. Die Stangen n, n muͤssen Kugel- und Scheidengelenke haben, damit sich deren untere Enden herumdrehen koͤnnen, so wie sie den Theil f auf und nieder bewegen. Die Schraube, welche das Innere von f mit der Governorstange verbindet, muß nach einer anderen Richtung gewunden seyn, als die Schraube, die das Aeußere von f mit dem Waͤscher verbindet. Beide Schrauben sind in dem Aufrisse als an derselben Seite befindlich gezeichnet, waͤhrend sie sich an entgegengesezten Seiten befinden sollen, wie man dieß aus Fig. 2* sieht, wo einige der hier beschriebenen Theile im Grundrisse dargestellt sind. Da die in den aͤußeren Theil von f geschnittene Schraube, indem sie sich nach Abwaͤrts windet, dieselbe seitliche Richtung hat, wie die Bewegung des Waͤschers, so wird die Reibung an dem unteren Halsringe dem Governor beistehen, um den Waͤscher ruͤkwaͤrts zu drehen, waͤhrend das Gewicht des Waͤschers die Reibung an dem oberen Halsringe vermindert, sobald sich der Waͤscher nach der entgegengesezten Richtung dreht. Die Halsringe und die Unterlagen, an denen sie befestigt sind, sind nicht abgebildet, indem sie den Theil f verhuͤllt haben wuͤrden. k ist der Hebel, in welchem sich die vom Excentricum herfuͤhrende Stange bewegt. Die Stellungen etc. der uͤbrigen Theile werden erhellen, wenn man die Bedeutung folgender Buchstaben verfolgt. Die Hebel m, m befinden sich lose an der Schuͤttelwelle, und der Zwek derselben ist, die Bewegung der Absperrklappen, welche Statt haben wuͤrde, wenn ihre Seitenstangen unmittelbar mit den Hebeln l, l in Verbindung stuͤnden, zu beseitigen. Wirft man einen Blik auf den Durchschnitt der Klappe in Fig. 1 und auf die Ruͤkenansicht derselben in Fig. 1*, so wird man sehen, daß dieselbe so gebaut ist, wie die kurze Schiebklappe (short slide valve); doch befindet sich an derselben auch noch eine Buͤchse von der Laͤnge und Breite der Dampfwege, an deren beiden Enden jedoch die Endplatten fehlen. Es erhellt ferner auch, daß diese lezteren Theile keinen Unterschied in dem Betriebe der Dampfmaschine bewirken koͤnnen, ausgenommen die Flaͤche der Schnauzen (nozles), auf der sich die Klappe schiebt, verhindert das Eindringen des Dampfes in den vorderen Theil der erwaͤhnten, zunaͤchst an dem Dampfende des Cylinders befindlichen Buͤchse, wenn eine der kleinen Absperrklappen, welche man gleichfalls in den Zeichnungen sieht, den Ruͤkentheil dieser Buͤchse bedekt. Die Art und Weise, auf welche der Governor auf den Waͤscher wirkt, wird aus Folgendem hervorgehen. Der Waͤscher d muß so angebracht seyn, daß, wenn sich die Maschine mit den Kugeln des Governors nach Abwaͤrts bewegt, er die Absperrklappen solcher Maßen in Bewegung sezt, daß genau am Ende des Kolbenhubes eine dieser Klappen die oben erwaͤhnte Buͤchse, durch welche der Dampf in den Cylinder tritt, bedekt. Bei dieser Stellung der Kugeln bewegt sich die Maschine langsam; auch wird waͤhrend der ganzen Laͤnge des Hubes zur Erzeugung ihrer Bewegung der ganze Druk des Dampfes verwendet. Wenn sich die Schrauben an dem unteren Ende der Governorstange und an dem Waͤscher nach gehoͤrigen Richtungen winden, so wird, wenn sich die Kugeln nach Auswaͤrts bewegen, der Waͤscher sich aus seiner fruͤheren Stellung vorwaͤrts drehen, und den Dampf mehr am Beginne des Hubes absperren, und dadurch wird die Maschine, die Last mag groß oder klein seyn, so lange, als sie nicht uͤberlastet ist, mit gleicher Geschwindigkeit in Bewegung erhalten werden. Wenn der Waͤscher von der Stellung aus, in der er sich an der Governorstange befand, so lange die Kugeln tief standen, eine halbe Umdrehung gemacht hat, so werden die Kugeln so weit emporgestiegen seyn, als es ihnen moͤglich ist; und dann wird der Dampf schon am Beginne des Kolbenhubes abgesperrt werden, so daß man keine Gefahr laͤuft, daß die Maschine durchlaͤuft. Da waͤhrend der Bewegung der Absperrklappen kein Dampfdruk Statt findet, so ist die Reibung an denselben auch nur sehr gering; denn die an dem Ende der Schieberklappe angebrachte Buͤchse befindet sich immer so weit hinter dem Ende der vorderen Seite der Schnauzen, daß der Dampf zu beiden Seiten der Absperrungsklappe, welche sich von der Buͤchse weg bewegt, Zutritt hat. Aus einem Blik auf Fig. 1 und 3 wird dieß noch deutlicher werden; denn man wird hieraus ersehen, daß die Enden der vorderen Flaͤche der Schnauzen sich genau in einer Linie mit der inneren Wand der aͤußersten Enden der Buͤchsen befinden, sobald beide Dampfwege von der Schieberklappe bedekt sind. Und da die Flaͤchen an dem Ruͤken der Schieberklappe, auf welchen sich die Absperrungsklappen bewegen, uͤber den Ruͤken der Klappe emporgehoben werden, so wird der Dampf auf die Klappe, welche offen ist, keinen Druk ausuͤben koͤnnen. Die Bewegungen der Schuͤttelwelle koͤnnen die Stellung, in welche die Absperrklappen durch den Waͤscher d an der Schieberklappe gebracht werden, nicht veraͤndern, indem das Ende des Hebels i, in welchem sich die Stange h des Waͤschers bewegt, nie weit von dem Mittelpunkte der Bewegung der Schuͤttelwelle entfernt ist. Es waͤre nicht geeignet, wenn man die Welle b, b sich in fixirten Unterlagen bewegen lassen wollte, indem die Schieberklappe immer in Bewegung ist, und indem die Absperrklappen keine entsprechende Bewegung besizen, wodurch dieselben an der Schiebklappe an ihrer Stelle erhalten wuͤrden. Da die Enden des Waͤschers aus Kreisen zusammengesezt sind, welche von dem Mittelpunkte der Governorstange aus gezogen sind, so wird der Waͤscher sehr leicht von dem Governor in Bewegung gesezt werden, indem die kreisfoͤrmigen Theile uͤber die Reibungsrollen gehen; denn die Reibung des Waͤschers an den Rollen wird um diese Zeit beinahe nichtig seyn, weil die Walzen genau so weit entfernt sind, daß sie die aͤußersten Theile des Waͤschers nicht beruͤhren. Der Hub der Absperrwalzen ist sehr kurz, und die Krausen (ruffs) an den Theilen g, g reguliren die Laͤnge desselben. Wenn sich die Welle, welche die Absperrklappen in Bewegung sezt, wie in Fig. 1 und 2 unter der Schuͤttelwelle befindet, so ruht die Stange h auf dem oberen Ende des Hebels i, wo dann ihr Gewicht die Reibungsrollen abhaͤlt, auf den aͤußersten oder kreisfoͤrmigen Theilen des Waͤschers zu ruhen, indem das Gestell auf zwei der Krausen der Theile g, g auszuruhen kommt. Da die Schraubengewinde, welche die Verbindung zwischen der Governorstange und dem Waͤscher bilden, in beilaͤufig dem zwanzigfachen Durchmesser der geschraubten Theile nur eine einzige Umdrehung machen, so kann keine auf das Ende des Waͤschers wirkende Kraft denselben umdrehen, ohne die Governorstange mit sich zu fuͤhren; dagegen wird die geringste von dem Governor ausgehende Kraft den Waͤscher zu Umdrehungen an der Stange veranlassen. Wenn man den Waͤscher lang genug macht, und sein oberes Ende mit den Stangen n, n verbindet, so braucht man den Zwischentheil f gar nicht. In diesem Falle duͤrfen aber die Reibungsrollen keine vorstehenden Randstuͤke haben; auch wird der Waͤscher um eine doppelt groͤßere Streke steigen oder fallen, als der Theil f. In Fig. 3 sieht man eine aͤhnliche Art von Absperrklappe auf die gewoͤhnliche D Klappe angewendet. Das Ende der oberen Ausfuͤhrungsroͤhre ist durch einen schattirten Kreis angedeutet, und die mit einem Randstuͤke versehene Armroͤhre am Grunde der Schnauzen bildet die untere Ausfuͤhrungsroͤhre. Die Dampfroͤhre befindet sich an der weggeschnittenen Seite der Schnauzen; ihre Form und Stellung ist jedoch durch punktirte Linien angedeutet. Von dem Cylinder selbst ist nur ein Theil abgebildet. Runde Schieber- oder Kolbenklappen koͤnnen einen kleineren Kolben haben, der sich innerhalb jeder Klappe bewegt, um den Dampf abzusperren. An der sogenannten Bauchschieberklappe (leech slide valve) kann man den Absperrklappen statt der Schieberbewegung auch eine Bewegung an Angelgewinden geben, wie sie an der gewoͤhnlichen Austrittsklappe Statt findet. In diesem Falle werden die Absperrklappen, wenn sie geoͤffnet sind, nach Oben oder Unten gerichtet seyn, waͤhrend sie, wenn sie geschlossen sind, eine beinahe horizontale Stellung haben werden. Fig. 6 zeigt eine sehr einfache Einrichtung der Stangen und Hebel, welche zum Betriebe der Schieber- und Absperrklappen an einer horizontalen Maschine dienen. In dieser Figur bezeichnen dieselben Buchstaben dieselben Theile, wie in Fig. 1 und 2. Wendet man den oben beschriebenen Apparat auf eine Dampfmaschine ohne Governor an, so kann deren Kraft abgeaͤndert werden, ohne daß man die Maschine anzuhalten brauchte; es genuͤgte hiezu mit dem Theile f eine Stange und einen Griff in Verbindung zu bringen. Wenn kein Governor erforderlich ist, so waͤre es noch einfacher, den Waͤscher d an der Kurbelwelle anzubringen. Eine zwischen der oberen, und eine andere zwischen der unteren Dampfklappe und dem Kessel angebrachte Absperrklappe wuͤrden, wenn sie auf die aus Fig. 1 und 2* ersichtliche Art und Weise durch einen Waͤscher betrieben wuͤrden, sehr gut arbeiten, wenn beim Oeffnen derselben kein Druk des Dampfes auf die Klappen Statt faͤnde. Klappen, welche gleich der in Fig. 4 abgebildeten gebaut sind, sind zu diesem und anderen derlei Zweken sehr gut geeignet. Die Stange, welche die Klappe in Bewegung sezt, sieht man bei c: a, a sind die Stangen, welche den Hauptdruk erleiden, und die Stange d laͤuft in der Dampfroͤhre herab, um zur Bewegung der Absperrklappe zu dienen, welche sich am Boden dieser Dampfroͤhre befindet. Fig. 5 gibt einen Grundriß der Klappe in einem etwas groͤßeren Maßstabe. Um dieselbe an Ort und Stelle anzubringen, kann man Kork oder irgend eine andere etwas elastische Substanz in die Buͤchse b bringen. Der Druk kann an dieser Art von Klappen an irgend einer beliebigen Seite derselben Statt finden; wirkt er auf dieselbe Seite, an der sich die Stangen a, a befinden, so kann man die Gefuͤge dieser Stangen ein klein wenig lose lassen: in diesem Falle ist jedoch die Einpassung der Klappe mit Kork nicht nothwendig. Die Fuge (snug) an dem Scheitel des Klappensizes, worauf die Klappe ruhen soll, ist nur in gewissen Faͤllen erforderlich. Fuͤr Schieberklappen eignen sich die in Fig. 1, 2 und 3 angegebenen Einrichtungen am besten; fuͤr kegelfoͤrmige Klappen kann man sich hingegen mehr der aus Fig. 4 und 5 ersichtlichen Methoden bedienen. An den hier beschriebenen Methoden den Dampf in irgend einem Zeitpunkte des Kolbenhubes abzusperren, ist die Zahl der Bewegungen der Theile um die Haͤlfte geringer; die Thaͤtigkeit, welche von Seite des Governors erforderlich ist, um den Waͤscher umzudrehen, ist, da sich der Waͤscher nie parallel mit der Achse der Reibungsrollen bewegt, nie so groß, und mehr gleichmaͤßig; auch wird der Dampf naͤher an dem Cylinder abgesperrt, als dieß nach der Methode der HH. Maudsley und Field der Fall ist. Hrn. Tredgold's Methode ist sicherlich keine gute, selbst wenn die Absperrungszeit des Dampfes durch den Governor regulirt werden koͤnnte. Wer die alte und die neue Methode genau kennt, wird uͤbrigens, abgesehen von den bereits angegebenen, in der von mir beschriebenen Methode noch mehrere Vorzuͤge vor den alten Methoden entdeken. Das Umdrehen eines Waͤschers an einer Welle mittelst eines Schraubengewindes kann nicht bloß in dem oben beschriebenen Falle, sondern auch noch zu verschiedenen anderen mechanischen Zweken mit Vortheil verwendet werden. Ich haͤtte oben noch angeben sollen, daß der kleinere der beiden Kreise, welche den Waͤscher d umschreiben, ein Halbkreis seyn soll; auch haͤtte ich bemerken sollen, daß, wenn der Dampf an dem einen Ende des Cylinders abgesperrt wird, die Absperrklappe an dem anderen Ende geoͤffnet wird, so daß die Maschine beim Beginne der naͤchsten Haͤlfte ihres Hubes immer fruͤh genug Dampf erhaͤlt. Anhang. Eine sehr einfache, obschon vielleicht nicht die beste Methode, die Dampfmaschinen ausdehnungsweise zu betreiben, ersieht man aus Fig. 7. Hier ist a die Roͤhre, welche von dem Kessel her fuͤhrt, waͤhrend das eine Ende der Roͤhre b, c an die obere, das andere hingegen an die untere Dampfklappe fuͤhrt. Wenn nun mittelst eines gewoͤhnlichen Excentricum der Kolben d, der genau in die Roͤhre b, c paßt, an der Roͤhre a auf und nieder bewegt wird, so wird der Dampf durch Umtreibung des Excentricum um seine Welle bei jedem beliebigen Theile des Kolbenhubes abgesperrt werden. Wenn man die Flaͤchen der Absperrklappen verlaͤngert, oder wenn man an der Stange, wodurch dieselben in Bewegung gesezt werden, ein Schiebergefuͤge anbringt, so kann man auch in allen den oben angegebenen Faͤllen ein Excentricum anwenden, welches mit der Hand in die gehoͤrige Stellung an der Welle gebracht wird. Mit geringen Modificationen in der Steuerung der Klappen koͤnnen die hier angedeuteten Methoden beinahe an allen Arten von Dampfmaschinen in Anwendung kommen.Die beigefuͤgten Zeichnungen werden den Mechanikern hoffentlich die Undeutlichkeit und Verworrenheit, die hie und da in der Beschreibung Statt findet, und die selbst von dem englischen Originale geruͤgt wird, erlaͤutern.A. d. R.