Titel: | Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als Maschinenbauer; von Dr. Ernst Alban in Plau. |
Autor: | Dr. Ernst Alban [GND] |
Fundstelle: | Band 122, Jahrgang 1851, Nr. I., S. 1 |
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I.
Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer; von Dr. Ernst
Alban in Plau.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Alban's Mittheilungen aus seinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer.
J. Ueber
zweckmäßige Schiebersteuerungen für meine Hochdruckdampfmaschinen höhern Drucks,
mit Aufhebung des Dampfdruckes auf die obere Fläche der Schieber, um ihre große
Reibung auf der Grundfläche der Steuerungsbüchse möglichst zu
beseitigen.
Bei dem Bau mehrerer meiner Maschinen von mehr als gewöhnlicher Stärke, in welchen
die Dampfschieber von größerer Ausdehnung sind, habe ich den Uebelstand recht
schmerzlich fühlen müssen, den der Druck der Dämpfe von höherer Elasticität auf die
obere Schieberfläche verursacht. Es werden durch diesen Druck die unteren Flächen
der Schieber mit solcher Gewalt auf diejenigen Grundflächen, auf welchen sie sich
bewegen, niedergepreßt, daß eine Reibung entsteht, die nur mit bedeutender Anwendung
von Kraft überwunden werden kann, und die Schieber- und Grundflächen mit
großer Abnutzung und baldiger Zerstörung bedroht, vorzüglich wenn die Metalle, von
denen sie gearbeitet sind, von weichen Compositionen genommen werden, und das Fett
nicht gehörig zu ihnen gelangen kann. Wenn nun gleich die Erfahrung ergeben hat, daß
diese Abnutzung in viel minderm Grade stattfinde als man vermuthen sollte, und meine
früher in meinem bekannten Werke über Hochdruckmaschinen gegebenen GründeIn diesem meinem Werke habe ich S. 384 den Druck der Dämpfe auf die Schieber
weniger bedeutend angenommen, als ich später bei größern Maschinen
erfahren
habe, und meine Gründe dafür gegeben. Daß er bei kleinern Maschinen keine
besondere Berücksichtigung verdiene, gebe ich noch immer zu, aber bei
Maschinen über 20 Pferdekräfte, und vielleicht noch bei kleineren, wird ein
Apparat, wie ich ihn später beschreiben werde, doch sehr wünschenswerth,
vorzüglich wenn er, wie dieser, so wenig Umstände und Kosten bei der
Anfertigung verursacht.Bei der Revallenser Maschine, wo ich die Grundlage der Schieberbüchse von
halbirtem Gußeisen und den Schieber von härterem Rothguß (4 1/2 Thle.
Kupfer, 1 Theil Zinn) genommen hatte als ich sonst wohl gethan, wurde sehr
leicht ein unangenehmes Knurren des Schiebers bemerkbar, wenn die Spannung
der Dämpfe über 8 Atmosphären ging. Zwar hat sich dieß später fast ganz
verloren, hat aber dennoch gleich den Entschluß bei mir zur Reife gebracht,
dem Uebelstande radical abzuhelfen, zumal der Kolben, dessen Ringe von
derselben Rothgußmischung wie die des Schiebers waren, niemals Symptome
einer größern Reibung und Abnutzung gezeigt und dieses unangenehme Knurren
hat hören lassen, weil seine Ringe mit milderm Drucke gegen die
Cylinderwände angedrückt wurden. Daß ich früher das erwähnte Knurren meiner
Hochdruckmaschinenschieber nicht so bemerkt habe, schreibe ich dreierlei
Ursachen zu, und zwar einmal dem Umstande, daß meine Maschinen nur höchst
selten den Druck von 8 Atmosphären zu überschreiten nöthig haben, zweitens
meiner frühern Anwendung weicherer Rothgußmischungen zu den Schiebern, und
drittens, weil ich noch wenige größere Maschinen gebaut hatte, an welchen
dieser Uebelstand wegen der nothwendigen Größe der Schieberfläche mehr
hervortritt. diese Erscheinung wohl genügend erklären dürften, so ist mir doch immer das
Gefühl geblieben, als müßten meine Maschinen auch nothwendiger Weise von diesem
Uebelstande bei ihrer Steuerung ganz befreit werden, wenn sie jeden Zweifel gegen
ihren praktischen Werth und ihren längern Bestand lösen sollen. Da mir jetzt schon
seit längerer Zeit die Ueberzeugung gekommen ist, daß Metallkolben, selbst
gußeiserne, bei dem mildern Drucke ihrer Segmente und Ringe gegen die Cylinderwände,
mit fast unbemerkbarer Abnutzung lange Zeit arbeiten, und der Befund ergeben hat,
daß ihre reibenden Flächen sowie die Cylinderwände nach jahrelanger Arbeit der
Maschine eine auffallend schöne Politur annehmen, so ist der Schluß, daß dasselbe
bei den reibenden Flächen der Schieber und der Grundfläche der Steuerungsbüchsen
stattfinden werde, wenn sie mit einem eben so sanften Drucke während der Bewegung
der erstem auf letztere niedergehalten werden, gewiß nicht gewagt. Ich habe in
dieser Ueberzeugung daher in neuester Zeit viel Nachdenken darauf verwendet, hier zu
einem günstigen Ziele zu gelangen, und mehrere Vorrichtungen erdacht, die günstigere
Resultate als sicher in Aussicht stellen. Eine dieser Vorrichtungen habe ich schon
bei meiner Marinemaschine beschrieben, hier will ich etwas tiefer in den Gegenstand
eingehen.
Man ist, wie ich bei Beschreibung meiner Marinemaschine ebenfalls schon angedeutet
habe, von mehreren Seiten schon dahin gekommen, das Bedürfniß einer gehörigen
Abhülfe bei Maschinen mit weniger hohem Drucke zu fühlen, und hat verschiedene
Vorrichtungen versucht, und, wie ich glaube mit Glück. Zu diesen rechne ich die Vorrichtungen von Crampton und Penn, deren
Beschreibung ich, wenigstens was die letztere betrifft, bereits in meiner Abhandlung
über meine Marinemaschinen oberflächlich und zwar in einer Note gegeben habe. Die
andere Vorrichtung und ihre specielle Einrichtung ist noch wenig bekannt geworden,
und ich muß deßhalb mein Urtheil darüber so lange zurückhalten, bis eine nähere
Beschreibung und Abbildung derselben in irgend einer Zeitschrift erscheint. In den
Nachrichten, die ich bis jetzt darüber habe auffinden können, ist ihre Einrichtung
nur sehr leicht und unvollständig angedeutet.Man sehe dieses Journal Bd. CIV S.
394 und Bd. CVI S. 410;
ferner Eisenbahnzeitung 1847, Nr. 40.
Die ganze Anforderung, die hier zu machen ist, um den vorliegenden Zweck vollständig
zu erreichen, ist einfach die, daß man die obere Fläche der Schieber dampfdicht
gegen den Schieberbüchsendeckel oder eine besondere Platte reiben läßt, die gehörig
fixirt ist, um dem Dampfdrucke nicht nachgeben zu können. Wie sich von selbst
versteht, muß die obere Fläche der Schieber, wenn sie nicht selbst gegen den Deckel
oder eine besondere Platte reibt, mit diesem in einer solchen Weise innig verbunden
seyn, daß sie mit demselben als aus einem einzigen Stücke bestehend betrachtet
werden kann, da aber, wo ihr eine gewisse Elasticität gegeben wird, um ihren
Anschluß und Druck gegen die obere fixirte Deckplatte gleichmäßiger und sicherer
herzustellen, ist dahin zu sehen, daß diese Elasticität auf eine Weise hergestellt
werde, die der dampfdichten Verbindung der obern reibenden Schieberfläche mit dem
Schieberkörper durchaus keinen Eintrag thut, also keinen Dampf zwischen ersterer und
diesem Schieberkörper irgendwo einzudringen erlaubt.
Um die obere reibende Fläche elastisch zu machen, muß sie natürlich von dem Körper
des Schiebers getrennt bestehen. Sie mit diesem völlig dampfdicht und zugleich
elastisch zu verbinden, darin liegt eine Aufgabe, die nicht so leicht zu lösen ist,
als man im ersten Augenblicke glauben sollte. Die Dichtung durch elastische
Metallringe, wie Crampton, zu besorgen, und durch diese
zugleich diejenigen Federn zu decken, welche die obere Fläche gegen die Deckplatte
andrücken, hat manche und große Schwierigkeiten, erfordert wenigstens sehr
künstliche und schwer anzufertigende Apparate. Für Liederungen von Hanf und Flachs
ist der Raum etwas beschränkt, auch verlieren diese leicht an Elasticität, und
erzeugen bei gehörigem dampfdichten Zusammenpressen wieder einen nicht unbedeutenden Druck gegen die
obere Fläche und durch diese gegen die Deckplatte, die Reibung zwischen beiden wird
also wieder stärker als zu wünschen ist.Diesem Fehler sind auch diejenigen Einrichtungen unterworfen, von welchen ich
in Fig.
11 und 12 eine in einem
kleinern Maaßstabe abgebildet habe. Hier reibt die obere Schieberplatte
entweder unmittelbar gegen eine Liederung, die in dem
Steuerungsbüchsendeckel auf die in Fig. 11
bezeichnete und durch dieselbe verständliche Weise eingerichtet, und durch
einen viereckigen Stopfpfropfen von einer Größe, die der untern auf der
Grundfläche der Steuerungsbüchse reibenden Schieberfläche entspricht,
niedergedrückt wird, oder gegen eine besondere Platte (Fig. 12, a), deren obere Fläche durch die Liederung der
Einwirkung der Dämpfe und ihrem Drucke entzogen wird. Daß hier durch die
Liederung, die in einer großen Masse des zu derselben verwandten Materials
besteht und viel Fläche decken soll, ein großer Druck entweder unmittelbar
oder mittelbar auf den Schieber hervorgebracht werde, ist ersichtlich, und
es steht sehr zur Frage, ob dieser Druck viel geringer eingerichtet werden
könne als der der Dämpfe, wenn sie unmittelbar auf die Schieberfläche
einwirken, zumal die Liederung, wenn sie gehörig dicht werden soll, durch
ihre Schrauben stark an den Schieber angezwängt werden muß.Diese Einrichtung hat aber auch noch den großen Nachtheil, daß die obere
Schieberfläche nicht genau immer gedeckt erscheint in derselben Ausdehnung
und in derselben Stellung, worin die untere Fläche auf der
Steuerungsbüchsengrundfläche aufliegt. Die Deckung verharrt nämlich immer an
derselben Stelle, während des Schiebers untere Fläche in Bewegung ist, und
immer ihren Platz verändert. Aus diesem Grunde wird die obere Fläche bei
dieser Bewegung an denjenigen Stellen immer frei und der Einwirkung der
Dämpfe dargeboten, wo der Schieber auf der einen oder andern Seite aus
seiner mittlern Stellung, der allein der Stellung der obern fixirten Deckung
entsprechenden, tritt.Vergleicht man Fig. 11 und 12, in
deren ersten der Schieber in der Mittlern Stellung steht, in deren andern er
aber in seine äußerste linke Stellung getreten ist, so wird man gleich
verstehen, was ich hier meine. Bei b, Fig.
12, ist nämlich der über die Deckung hinausgeschobene Theil der
obern Schieberplatte dem freien Drucke der Dämpfe ausgesetzt. Das nämliche
wird bei seiner Stellung rechts der Fall seyn.Daß bei so bewandten Umständen die Aufhebung des Dampfdrucks auf den Schieber
keine ganz vollkommene, gehörig gleichmäßige genannt werden könne, und daß
der Schieber bei der oft veränderten theilweisen, und zwar einseitigen
Wirkung der Dämpfe darauf leiden müsse, leuchtet in die Augen.Besser als diese Einrichtung erscheint diejenige zur Aufhebung des
Dampfdrucks auf den Schieber, die in diesem Journale Bd. CX S. 410 beschrieben und
abgebildet ist, jedoch hat sie auch manche große Schattenseiten und zwar
folgende:1) daß sie, wenn der Zug des Kolbens auf den Schieber in den beiden äußersten
Ständen desselben nicht in zu schiefer Richtung erfolgen soll, dieser Kolben
etwas ferner als in der Zeichnung vom Schieber operiren muß, und daher der
auf der Schieberbüchse stehende Cylinder für den Kolben sehr hoch ausfällt,
was bei meiner Normalmaschine sehr hinderlich für den Stand des Gouverneurs
seyn würde;2) daß sie in ihrer Anlage und Erhaltung, namentlich in Absicht auf den
Kolben, manche Schwierigkeiten herbeiführt;3) daß meine Abschlußsteuerung dabei nicht füglich angewandt werden kann. Hätte man ein Material, welches Dampfdichtheit mit gehöriger Elasticität
verbindet, und diese Eigenschaften auch in der höhern Temperatur der von mir
angewendeten Dämpfe bewahrt, so wäre hier ein sehr leichtes und sicheres
Auskunftsmittel gefunden. Vulcanisirter Kautschuk dürfte hier gewiß am besten dem
Zwecke entsprechen, wenn man ganz sicher wäre, daß er die hier empfehlenden
Eigenschaften in höherer Temperatur und bei der Einwirkung hochdrückender Dämpfe bewahrt. Ich habe indessen
manche Ursache, dieses einigermaßen zu bezweifeln, wenigstens bin ich darüber bisher
noch immer nicht ganz ins Reine gekommen. Ein Stück desselben, welches ich längere
Zeit, ungefähr 14 Tage lang, in Hochdruckdampf von 6 bis 7 Atmosphären Druck, und
zwar hängend im Dampfraume meines Kessels ausgesetzt hatte, zeigte sich nach dem
Erkalten völlig unelastisch, sehr hart und brüchig, auch erschien seine Textur ganz
verändert. Dagegen fand ich Dichtungen an den Herzkammern meiner Kessel von eben
diesem Material nach sechswöchentlichem täglichem Gebrauche des Kessels theilweise
noch schön erhalten und völlig elastisch, während theilweise das Gegentheil
stattfand. Die sich so verschieden verhaltenden Stellen der Dichtungen waren alle
von demselben vulcanisirten Kautschuk angefertigt. Vielleicht daß der angewandte
Kautschuk von keiner guten Gattung war. Ich hoffe in der Folge hier nähere
Aufschlüsse geben zu können. Die Sache ist von solcher Wichtigkeit, daß deßhalb
angestellte genauere und umfassendere Versuche sich wohl der Mühe und der geringen
dadurch entstehenden Kosten verlohnen möchten. Sollten dabei irgend günstige
Resultate erreicht werden, so hätten wir an diesem vulcanisirten Kautschuk für
Dampfmaschinen ein Material, dessen Vortheile unberechenbar wären. Er dichtet sehr
vollkommen, ohne daß er sehr zusammengeschroben zu werden braucht. Behielte er bei
geringem Zusammenpressen seine Elasticität, so ließe er nichts zu wünschen übrig.
Ich wende nun schon seit längerer Zeit an den Kesseln der Dampfmaschine meines
Etablissements auf Hrn. Bialon's in Berlin Empfehlung
Dichtungen von diesem Material an, und bin sehr wohl damit zufrieden. Bei
jedesmaliger Abnahme der Herzthüren geht aber die Dichtung verloren und muß durch
eine neue ersetzt werden, wodurch für die Länge der Zeit erhebliche Kosten
entstehen, da vulcanisirter Kautschuk noch immer einen ziemlich hohen Preis hat.
Dieserhalb ist mir die Bleidichtung in derjenigen Weise angeordnet, wie sie an dem
Revallenser Kessel besteht, doch lieber, indem sie immer vollkommen dicht schließt,
und selten erneuert zu werden braucht, auch eine endliche Erneuerung derselben nur
sehr unerhebliche Kosten verursacht.Ich habe diese Dichtung, die ich in diesem Journale Bd. CXV S. 407 beschrieben und
abgebildet habe, ganz ausgezeichnet gefunden, sowie Bleidichtungen überhaupt
immer die am meisten zu empfehlenden für sehr hohen Druck sind, wenn sie
construirt werden, wie ich es vorschreibe. Die Revallenser Dichtung der
Kesselthüren war zu jeder Zeit, vom ersten Anschrauben an bis zuletzt, immer
dampft und wasserdicht, selbst bei sehr hohem Drucke, und verlor durch
öfteres Abnehmen und Wiederanschrauben durchaus nichts von ihrer
Dichtheit.
Ich will nun die verschiedenen Wege, die ich verfolgt habe, um in den
Schiebersteuerungen den Druck der Dämpfe auf die Schieber abzuhalten, näher
angeben.
Da ich die von mir beabsichtigte Einrichtung einer Dichtung von vulcanisirtem
Kautschuk, um den doppelten Zweck, eine dampfdichte und zugleich elastische
Verbindung zwischen der abgesondert bestehenden obern reibenden Fläche der Schieber
und dem Körper desselben selbst zu erreichen, schon früher in meiner Abhandlung über
meine Marinemaschine beschrieben habe, so will ich hier nicht wieder darauf
eingehen, sondern nur bemerken, daß man für diese Liederung, wenn die Furche oder
der Falz tiefer ist, und die erhabene Rippe der obern Platte verhältnißmäßig tief in
sie eingreift, statt vulcanisirten Kautschuks sehr lose gesponnene Flachs-
oder Hanfstränge, auch allenfalls Streifen von gutem feinem und weichem Filz nehmen
kann. Letzterer dürfte noch den Vortheil einer längern Dauerhaftigkeit und größern
Elasticität an sich tragen, wenn gleich nicht geläugnet werden kann, daß er, um
gehörig dampfdicht zu werden, eines festern Zusammenschraubens bedarf, als Flachs
und Hanf, und daß dadurch der Druck und mit ihm die Reibung der auf einander
arbeitenden Flächen vermehrt werden müßte. Eine wichtige Verbesserung dieser
Vorrichtung würde es auch noch seyn, wenn die obere Fläche des Schiebers nicht
unmittelbar an dem Deckel der Steuerungsbüchse riebe, sondern gegen eine besondere
Platte, die verstellbar an den Deckel befestigt würde. Durch Verstellung dieser
Platte könnte man immer leicht nachhelfen, wenn die untere und obere reibende Fläche
der Schieber und die untere Reibungsfläche des Deckels oder der eben erwähnten
verstellbaren Platte nach und nach sich abnutzte, wenngleich derselbe Zweck auch
allenfalls durch Einlegen von mehr vulcanisirtem Kautschuk, Flachs, Hanf oder Filz
zu erreichen seyn möchte. Auf welche Weise diese Platte bei meiner Marinemaschine
sowohl als bei meinen Normallandmaschinen leicht und bequem verstellbar gemacht
werden könne, werden wir später erfahren, wenn diejenige Vorrichtung näher
beschrieben wird, die ich in Erwägung, daß die Anwendung der Liederungen von
vulcanisirtem Kautschuk, Flachs, Hanf oder Filz zur dampfdichten und elastischen
Verbindung der obern reibenden Fläche der Schieber mit dem Körper derselben noch
immer mißlich seyn und manche Schwierigkeiten und Unsicherheiten in ihrem Gefolge
haben möchte, besonders für den mir in dieser Abhandlung gestellten Zweck empfehlen
möchte.
An dieser Vorrichtung ist die obere reibende Fläche der Schieber nicht besonders
vorhanden, sondern die Decke, die den Canal für den Abschlußschieber deckt, gibt
zugleich diese obere reibende Fläche ab. Es wird dadurch viel Mühe, Zeit und Kosten
bei der Anfertigung des Schiebers gespart. Diese Fläche wird daher auch nicht
elastisch gegen die obere verstellbare Platte gedrückt, ein Umstand, welcher durch
die Möglichkeit, die obere Platte zu jeder Zeit und unter allen Umständen immer sehr
genau gegen dieselbe stellen zu können, gewiß vollkommen aufgewogen und hinreichend
ersetzt werden dürfte, zumal alle Theile, Schieber, Platten und Steuerungsbüchse von
einem und demselben Metalle, von GußeisenIch werde meine Schieber nämlich jetzt auch von Gußeisen bauen, da die
Versuche mit gußeisernen Ringen zu den elastischen Metallkolben so
erfreuliche, in jeder Weise zufriedenstellende Resultate gegeben haben, auch
Hr. Bialon in Berlin an seiner nach meinem
Principe gebauten Maschine von gußeisernen Schiebern einen sehr
vortheilhaften Gebrauch gemacht hat. sind, sich also alle auch durch die hohe Temperatur der wirkenden Dämpfe in
völlig gleichem Grade ausdehnen, und daher die ihnen gegebene Stellung gegen
einander bewahren. Um nun aber die obere Platte von dem Deckel der Steuerungsbüchse
ganz unabhängig zu machen, ist dieselbe nicht am Deckel, sondern an der Grundfläche
der Büchse verstellbar befestigt. Auf welche Weise, um allen hier zu machenden
Forderungen zu genügen? – das soll nun in einigen Worten gezeigt, und durch
Abbildungen erläutert werden.
Man vergleiche hier die beiliegende Tafel Fig. 3, die einen
senkrechten Querdurchschnitt der Steuerungsbüchse, und Fig. 1, die eine Ansicht
der Grundfläche der Steuerungsbüchse meiner Normallandmaschine von oben, nach
Hinwegnahme der obern Platte und der Schieber angesehen, darstellt.
In Fig. 1 ist
a die Wand der Steuerungsbüchse, b und c sind die beiden,
Segmente darstellenden, erhaben aufliegenden Stücke, zwischen deren innern Rändern
die Führung für die Schieber gebildet wird. Diese Stücke b und c werden, wie von früherMan vergleiche hier die Steuerungen meiner neuesten Normallandmaschinen in
diesem Journale Bd. CXIII S. 321
ff. her bekannt ist, auf die Grundfläche der Büchse durch vier Schrauben d, d, d, d festgeschraubt. Hier bilden diese Schrauben
zugleich vier Stützen, welche die obere verstellbare Reibungsplatte für die obere
Schieberfläche tragen. Sie haben, damit diese Stützen recht fest stehen, auch sehr
starke Gewinde. Die Form der Stützen sieht man ganz deutlich in Fig. 2, wo eine derselben
besonders dargestellt ist. Sie sitzen unten mit einem stärkern Bunde e auf. f ist ihr unterer mit
Gewinde versehener Zapfen, der die Stelle der frühern einfachen Schraube zum Festschrauben der
Stücke b und c an die
Grundfläche der Steuerungsbüchse vertritt. An ihren obern Enden sind die Stützen
auch mit einem Gewinde g von geringer SteigungDie Steigung des Gewindes muß aus der Ursache möglichst fein seyn, um beim
Stellen der Platte recht genau verfahren zu können. versehen, auf welchem die Muttern sich drehen, wodurch die obere Platte a,
Fig. 3,
gestellt wird. Diese Muttern sind in einer ganz eigenen Weise construirt, die einer
nähern Beschreibung bedarf.
Man vergleiche hier Fig. 4, die einen Theil der obern Platte mit den Stellmuttern in
vergrößertem Maaßstabe darstellt. Die Muttern sind bestimmt, nicht allein die Platte
nieder-, sondern sie auch wieder aufzuschrauben, wenn sie zu niedrig gestellt
wäre. Sie bestehen aus einem Cylinder a, der mit einem
mütterlichen Gewinde versehen ist, um auf das väterliche Gewinde der Stützen
auf- und niedergeschraubt werden zu können. Der Cylinder a dreht sich möglichst genau in einem Loche der Platte
b, Fig. 3, a. Damit er nicht
durch dasselbe falle, dient bei A das Bund c; das Herausdringen desselben verhindert aber ein
anderes Bund d, welches mit dem untern Theile des
Cylinders ein Stück ausmacht, und in der Platte völlig versenkt sich dreht. Das Bund
d wird auf den Cylinder auf folgende Weise
befestigt. Man dreht den Cylinder für das Bund dahin, wo dasselbe mit seinem untern
Rande auf demselben aufsitzen soll, etwas schwächer, steckt das Bund mit einem genau
passenden Loche darauf, und vernietet es recht fest auf den Cylinder. Diese Procedur
muß aber vorgenommen werden, während die Mutter in richtiger Weise in ihr Loch der
Platte eingesetzt ist. Ist die bewegliche Verbindung zwischen Muttern und Platte
ganz genau ausgeführt, so wird die Platte jeder Bewegung der Muttern, sowohl nach
oben als unten folgen müssen, indem das untere Bund ihr Weichen nach oben, das obere
nach unten verhindert. Werden nun diese Muttern über ihren obern Bünden mit irgend
einer Vorrichtung versehen, woran man die Muttern drehen kann, und die vier Muttern
werden auf ihren Stützen niedergeschraubt, so ist ersichtlich, daß die Platte genau
jeder Bewegung derselben, sowohl nach oben als unten, folgen muß, und auf diese
Weise genau gegen die Schieberfläche gestellt werden kann, um an dieser gehörig
dampfdicht zu reiben, ohne in ihrer Bewegung durch zu starken Druck gegen dieselbe
gehemmt zu werden. Das Bund c ist höher wie das Bund d und enthält eine viereckige Vertiefung e, in welche der Schlüssel Fig. 6, der kleiner
gezeichnet ist, mit dem
viereckigen untern Zapfen paßt, wenn die Mutter gedreht werden soll. Auf der Mutter
B ist diese Vorkehrung nicht getroffen.
Um nun diese Muttern auf eine leichte, zweckmäßige und möglichst genaue Weise stellen
zu können, ohne daß man nöthig hat die Steuerungsbüchse zu öffnen, schlage ich
mehrere verschiedene Vorrichtungen vor, unter denen man wählen kann.
Die erste ist bei A in Fig. 5 vorgestellt. Sie
besteht aus vier Stöpseln, wie der einfach hier abgebildete, unten mit dampfdicht
eingeschliffenen conischen Flächen, wie an Kegelventilen, versehen. Sie liegen
gerade über den Stellmuttern für die obere Platte, und haben die Oeffnungen im
Deckel der Steuerungsbüchse, die durch sie verschlossen werden, einen solchen
Durchmesser, daß der Schlüssel Fig. 6 zum Stellen der
Muttern durch sie geführt werden kann. Um die Stöpsel, wenn sie in die zu
schließenden Oeffnungen eingesetzt sind, gehörig dampfdicht und sicher angedrückt zu
erhalten, dient eine Vorrichtung, wie ich sie in Fig. 5 abgebildet habe.
Sie schließt zwei Oeffnungen durch ihre Stöpsel vermittelst einer einzigen Schraube.
Es ist nämlich im Deckel zwischen beiden Stöpseln eine starke Schraube a befestigt, die, um größere Festigkeit und
Dampfdichtheit an der Stelle, wo sie am Deckel haftet, zu erzielen, mit Mennigkitt
eingeschroben und unten vernietet wird. Ueber diese Schraube wird mit einem
Mittelloch die Zwinge b geschoben, und so gestellt, daß
ihre beiden Schenkel mit ihren zwei Körnern über den kegelförmigen Spitzen der
Stöpsel zu liegen kommen, und über diese greifen, dann eine Mutter c oberhalb der Zwinge auf die Schraube gesetzt und
angezogen. Auf diese Weise werden beide Stöpsel mit gleich starkem Drucke auf ihre
Oeffnungen im Deckel in derjenigen Stärke niedergehalten, daß der Dampf der
Steuerungsbüchse sie nicht zu lüften vermag, und bei denselben entweichen kann. Sind
die Stöpsel mit einem vier- oder sechseckigen Schraubenkopfe, wie in der
angeführten Figur, versehen, und die Schraubenköpfe drehen sich mit ihrer
kegelförmigen Spitze genau in den körnerartigen Vertiefungen der Zwinge, so können
die Stöpsel während ihres Schlusses der Oeffnungen im Deckel sehr füglich mit einem
Schraubenschlüssel gedreht werden, ohne daß die Zwinge sich verschieben, und Dampf
aus der Steuerungsbüchse entwischen kann. Ist nun jeder Stöpsel gleich an seinem
untern Ende mit einem Schraubenschlüssel d wie in Fig. 5 bei B versehen, so können die Stellmuttern in Umdrehung
gesetzt werden, ohne daß man die Stöpsel abnimmt. Diese Einrichtung hat neben der
größern Bequemlichkeit noch den Nutzen, daß die Stöpsel mit ihrem untern Schraubenschlüssel nach
dem Nachschrauben der Stellmuttern schon mehr fixirt erscheinen, als gewöhnliche
Muttern, indem ihre conische Reibungsfläche mit ziemlicher Kraft von der Zwinge in
die gleichartige Vertiefung der Oeffnung im Deckel eingedrückt erhalten wird, und so
eine Reibung in derselben erzeugt, die gegen das Zurückdrehen der Stöpsel nach dem
Stellen derselben gehörige Gewähr leistet. Um eine Bewegung der Stöpsel beim Drehen
derselben aber zu erleichtern, und eine Beschädigung der beiden conischen auf
einander reibenden Flächen derselben und der Oeffnung im Deckel zu verhüten, wird es
bei einer solchen Einrichtung unerläßlich seyn, daß man die Zwinge vermittelst der
Schraube nur in dem Maaße auf die Stöpsel niederdrückt, daß diese Bewegung
einigermaßen frei bleibt, ohne daß doch Dampf bei den Stöpseln entwischt. Durch
Versuche wird man hier bald den richtigen Grad des Druckes auf die Stöpsel
finden.
Die zweite Einrichtung ist complicirter, aber noch bequemer. Sie ist in Fig. 7 von
oben, nach weggenommenem Deckel, vorgestellt. Bei derselben hat jede Stellmutter
über der Platte a ein kleines Rad b mit schief gestellten Zähnen, in welches eine kleine an einer Spindel
c angebrachte Schnecke d
eingreift. Die Spindel enthält zwei Schnecken für zwei und zwei Muttern, so daß bei
einer Drehung derselben zwei Muttern in Rück- und Vorwärtsbewegung gesetzt
werden können. Die Spindel dreht sich bei e in einem
Loche, welches sich in dem an der Büchsenwand angeschrobenen Stücke f befindet, in der entgegengesetzten Wand der Büchse
aber in einem Canale g, der die Büchsenwand durchbohrt.
Sie hat hier, und zwar bei h, einen conischen Ansatz,
der in der äußern conisch ausgedrehten Oeffnung des Canals dampfdicht
eingeschmirgelt ist. Außerhalb desselben befindet sich aber ein vier- oder
sechseckiger Zapfen i, an welchem die Spindel
vermittelst eines Schraubenschlüssels gefaßt und umgedreht werden kann. Die
Einrichtung ist hier ganz der der Stöpsel ähnlich. Ueber beide vier- oder
sechseckige Schraubenköpfe der Spindel legt sich auch eine Zwinge, die ebenso wie
die oben angegebene eingerichtet ist, und ihren Zweck in derselben Weise wie jene
erfüllt. Beide Spindeln können hier also dampfdicht gedreht werden, ohne daß man
ihre Zwinge vorher löst. Die beiden Spindeln c und c in Fig. 7 müssen die
Schneckengänge ihrer Schnecken verschieden stehen haben, d.h. das Gewinde beider
Schnecken der einen Spindel muß gegen das der beiden Schnecken der andern gehalten,
ein verkehrtes seyn.
Jede Spindel muß an der Stelle, wo sie sich in dem Canale der Steuerungsbüchse dreht,
einen so großen Durchmesser haben, daß die Schnecken durch denselben gebracht werden können; ohne
diese Einrichtung wären die Spindeln nämlich gar nicht in die Steuerungsbüchse
einzusetzen. Ist für zwei und zwei Muttern eine Spindel angebracht, so werden sie,
wie in Fig. 7
bezeichnet ist, zu liegen kommen. Man hat also nur zwei Spindeln zu drehen, um die
Stellmuttern innerhalb der Steuerungsbüchse in dem Grade zu stellen, daß die Platte
mit gehörigem Druck an den Schieber anliegt, und dieser sich eben so wie an seiner
Grundfläche, mit seiner obern Reibungsfläche gegen die Platte dampfdicht reibt.
Bei dieser Einrichtung waltet eine große Sicherheit ob, daß man zwei und zwei
Stellmuttern, und zwar die Muttern Einer Seite immer möglichst gleich viel anziehe.
Diese Sicherheit ist aber auch bei der ersten Einrichtung für die Bewegung der vier
Stellmuttern der Platte a sehr wohl zu erreichen, wenn
man bei dem Anziehen dieser Muttern durch die Stöpsel sehr genau darauf achtet, daß
man alle Stöpsel immer genau um gleichviel dreht. Man könnte sie, um diesen Zweck
möglichst genau und dabei bequem erfüllen zu können, an dem unter dem sechseckigen
Schraubenkopfe befindlichen Bunde mit einem kleinen Zeiger, und den Steuerungsdeckel
um die durch den Stöpsel verschlossene Oeffnung herum mit einem Zifferblatt
versehen, welches 12 bis 16 Eintheilungen enthält. Bei dem Stellen der Stöpsel hätte
man dann nur dahin zu sehen, daß an allen vier immer der Zeiger um gleichviel
Striche vorwärts rückt.
Da dieses Nachstellen der Platte (a) nur dann vorkommen
wird, wenn die reibenden Flächen am Schieber und der Grundfläche der
Steuerungsbüchse, sowie an ihr selbst sich abnutzen, so wird man, wenn man keinen
tüchtigen und zuverlässigen Maschinenmeister für dieses mit großer Genauigkeit und
Präcision auszuführende Geschäft haben sollte, immer doch leicht ein Subject
gewinnen können, etwa einen Uhrmacher, dem man dasselbe mit aller Sicherheit
anvertrauen kann. Unläugbar steht aber zu erwarten, daß in dem Falle, wenn auf die
Stellung der obern Platte a zu jeder Zeit die gehörige
Aufmerksamkeit und Genauigkeit verwandt ist, man den durch dieselbe beabsichtigten
Zweck zu jeder Zeit erreichen werde, und daß sie in diesem Falle mehr
Zuverlässigkeit und Sicherheit gewähre, als die oben angeregten Mittel zur Aufhebung
des schädlichen Dampfdrucks von der obern Schieberfläche.
Um das Stellen der obern Platte durch ein recht gleichmäßiges Anschrauben aller ihrer
Stellschrauben noch bequemer und leichter und genauer ausführbar für den
Maschinenwärter zu machen, und selbst unerfahrnere und weniger genaue und zuverlässige Subjecte
dazu verwenden zu können, kann ich auch noch die in Fig. 3 im senkrechten
Durchschschnitte und in Fig. 8 von oben
dargestellte Vorrichtung empfehlen, die, genau bei Licht besehen, als die
vollkommenste und sicherste gelten dürfte. Alle vier Stellmuttern haben hier nämlich
statt des obern Bundes kleine Sternräder b, die in ein
großes, in der Mitte der Platte a auf einem in dieser
fixirten starken Zapfen drehbares Sternrad c eingreifen.
Wird nun eine der Stellmuttern durch ihren Stöpsel gedreht, so wirkt sie durch ihr
Sternrad auf das Mittelrad ein, und dieses dreht dann die Sternräder aller drei
andern Stellmuttern nicht allein nach einer und derselben Richtung um, sondern auch
genau in gleich großen Bogen. Bei dieser Einrichtung ist nur ein einziger Stöpsel
nöthig, der übrigens ganz auf die oben angegebene Weise eingerichtet ist, und durch
eine einzige Stellzwinge, die ich in Fig. 9 dargestellt habe,
und zu deren Erläuterung ich nichts hinzuzufügen nöthig haben dürfteBesser wird es seyn, das Mittelrad c durch ein
eigenes Getriebe Fig. 3, s, Fig. 8, e, Fig. 9, a, von kleinerem Durchmesser als die andern vier
b, b, b, b in Bewegung zu setzen. Man hat
dabei den doppelten Vortheil: 1) daß man mit dem Stöpsel des Getriebes in
die Mittellinie des Deckels tritt, wo bei nöthigem Drehen desselben am
besten anzukommen ist, 2) daß man durch ein kleineres Getriebe die Stellung
der vier andern bei bestimmten Drehungsbogen des Stöpsels feiner reguliren
kann., niedergedrückt erhalten wird. Damit die Zähne der vier kleinen Sternräder
und das größere Mittelrad recht genau ausfallen, und recht fleißig
ineinandergreifen, dürfte es nöthig seyn, sie in einer Maschine, welche die Zähne
ausfräset, vollenden zu lassen, es möchte sonst eine schädliche Ungleichheit im
Anziehen der Stellmuttern hervortreten, die unter allen Umständen vermieden werden
muß, wenn die Vorrichtung genau ihren Zweck erfüllen soll.Ich muß hier noch bemerken, daß die obere Deckplatte a sowie die Grundfläche der Steuerungsbüchse, wie in Fig. 3
bei b und c zu sehen
ist, Absätze haben muß, über welche die obere Schieberfläche sich noch ein
wenig hinausschiebt. Durch diese Maßregel wird gerade wie an der Grundfläche
der Steuerungsbüchse das Anschleifen eines Satzes verhindert und etwa
vorhandener Schmutz über den Absatz weggeschoben, wo er aus dem Bereiche der
Reibungsflächen tritt.
Wollte man gegen diese beschriebene Construction einer Steuerung mit Aufhebung des
Dampfdruckes auf die obere Schieberfläche einwenden, daß die Entfernung der obern
Platte a von der Grundfläche der Steuerungsbüchse und
die Höhe der Schieber bei verschiedenen Temperaturen, welche eine verschiedene
Ausdehnung der Metalle veranlassen, aus denen die besondern Theile dieser
Einrichtung bestehen, nicht immer ganz dieselbe sey, so erlaube ich mir bemerklich zu machen, daß bei den
Metallkolben zwischen Körper und Ringen oder Segmenten derselben die nämlichen
Umstände obwalten, und daß man hier doch ungewöhnliche, ja fast kaum zu erwartende
günstige Resultate erhält. Sind hier doch auch alle Theile von Eisen, und
vorzugsweise von Gußeisen, sie werden also alle so ziemlich gleichen Gesetzen bei
der Ausdehnung durch höhere Temperaturen unterliegen. Bei regelmäßigem Gange der
Dampfmaschine und dem Erstreben einer möglichst gesetzlich gleichen Spannung der
Dämpfe im Kessel, werden die Temperaturunterschiede in diesen Theilen und ihre
verschiedene dadurch bedingte Ausdehnung aber auch so erstaunlich unbedeutend seyn,
daß sie durchaus nicht in Betracht kommen können. Sollte der Schieber in kaltem
Zustande der Maschine auch etwas williger und lockerer zwischen der obern Platte und
der Grundfläche der Steuerungsbüchse arbeiten, so wird sich dieser Uebelstand immer
sogleich nach dem Anwärmen der Maschine heben, und dann erst wieder eintreten, wenn
die Maschine wieder von neuem erkaltet. Sind doch auch schon genug Steuerungen,
namentlich bei Locomotiven, vorgeschlagen und ausgeführt, wo die Schieber wegen
Verfolgung anderer Zwecke als der hier vorliegenden, zwischen zwei Platten arbeiten,
gegen deren beide Flächen sie dampfdicht reiben sollen, und sind hier sogar alle
Vorrichtungen zum Nachstellen der Platten doch mehr oder weniger ganz vergessen, und
das von Engländern, diesen Helden in der Mechanik, und namentlich im
Dampfmaschinenbau. Wäre diese Einrichtung völlig unpraktisch und bisher unversucht
geblieben wegen ihrer gänzlichen Unzulässigkeit, würde man sie so oft wieder
vorschlagen? – Ich für meinen Theil werde ohne Bedenken meine erste neu zu
erbauende größere Dampfmaschine mit der eben beschriebenen Schiebervorrichtung
versehen, und es fällt mir gar nicht ein, daß sie erfolglos, ihrem Zwecke
unentsprechend ausfallen könne, zumal ich alle möglicherweise noch gegen dieselbe zu
machenden Einwürfe durch zweckmäßige Apparate so gut als ganz beseitigt habe. Ist
aber ihr glücklicher Erfolg gewiß, so darf ich dreist behaupten, daß dann von meinen
Hochdruckmaschinen auch die letzte Schattenseite entfernt worden ist, und sie nun
unzweifelhaft in dem vortheilhaftesten Lichte dastehen.
Ein sehr großer Vortheil dieser Vorrichtung zur Aufhebung des Dampfdrucks von der
obern Schieberfläche ist der, daß man meinen neuern Expansionsapparat anwenden kann,
den ich in diesem Journale Bd. CXIII S. 327
ff. beschrieben und abgebildet und an den meisten meiner Maschinen als einen ganz
vorzüglich zweckmäßigen, genau arbeitenden und bequemen kennen und achten gelernt
habe. Die dort den obern
Steuerungsbüchsendeckel durchbohrende Welle Fig. 3, d, kann hier nämlich die Platte a durchdringen, und gewinnt in derselben eine Leitung und eine Sicherung
ihrer Stellung mehr, zumal wenn die Platte a in den
innern Raum der Seitenwände der Steuerungsbüchse gut und fleißig eingepaßt ist, um
jeder SeitenbewegungDiese Sicherung der Platte gegen alle Seitenbewegung ist auch schon aus dem
Grunde sehr zu empfehlen, als ohne dieselbe die Stützen Fig. 2 der Platte
allein den von der Reibung der obern Fläche des sich bewegenden Schiebers
gegen die Platte ausgehenden Antrieb zu dieser Bewegung zu verhindern
hätten, was ihnen vielleicht zu viel zugemuthet seyn würde, wenn man sie
nicht ungewöhnlich stark machen wollte, wozu aber der Raum fehlen
dürfte. vollkommen enthoben zu seyn, und nur eine Bewegung auf und nieder möglich zu
machen. Da unter der Platte a die obere reibende Fläche
des Schiebers liegt, es aber nöthig ist, daß die Welle d
auch diese durchbohre, um in denjenigen CanalDiesen Abschlußschiebercanal und seine Form und die Art und Weise, wie der
Körper des Wechselschiebers mit seiner Decke verbunden ist, ersieht man aus
der früher gegebenen Beschreibung meiner Marinemaschine. des Schiebers einzutreten, wo der Abschlußschieber arbeitet, der Schieber
mit dieser obern Fläche sich aber immer hin und her bewegt, so muß die Decke des
Canals einen Schlitz für den Durchgang der Welle d
enthalten, der lang genug ist, um dem Schieber trotz dieser Welle die nöthige
Bewegung zu gestatten. Die Einrichtung der Curven an dem untern Theile der Welle, um
den Abschlußschieber in verschiedenen Momenten zu arretiren, ist ganz die in der
oben angeführten Stelle dieses Journals beschriebene. Man sieht hier bei d den Stiel oder die so eben genannte Welle. Sie
durchbohrt bei i die Platte a und bei k die obere Deckplatte e des Schiebercanals f für
den Abschlußschieber g. Die bei h und auf beiden Seiten desselben bleibenden unschraffirten Stellen dieser
Deckplatte b deuten den oben berührten Schlitz für die
Welle b an. Bei l steht man
denjenigen Theil der Welle, der die beiden Curven trägt, und bei m ihren Durchgang durch den Deckel n der Steuerungsbüchse, wo ihre Bewegung durch eine
Stopfbüchse oder durche inen Conus, wie ich ihn bei den Stöpseln beschrieben und
abgebildet habe, dicht gemacht wird. Dieser Conus ist indessen in dem untern Theile
der Durchbohrung des Deckels angebracht, und in eine conische Vertiefung
eingeschmirgelt, um das Herausdrängen des Stiels aus der Büchse durch die Dämpfe zu
verhüten. Zur Bewegung der Welle d habe ich in neuester
Zeit einen elastischen Hebel o, an seinem äußersten Ende
mit einem Handgriffe p versehen, genommen, wie ich ihn
bei Gelegenheit der Beschreibung meiner Maschine für Kornmühlen in diesem Journale
Bd. CVIII S. 165 angegeben habe. Um
diesen Hebel in den gegebenen Stellungen zu fixiren, dienen einige auf dem
ringförmigen erhabenen Vorsprunge q des Deckels n der Steuerungsbüchse angebrachte Kerben, in welche ein
an dem Hebel sitzender Zahn r einschnappt. Diese
Einrichtung ist äußerst bequem, und man kann zu jeder Zeit während des Ganges der
Maschine nach Belieben darauf einwirken, und dem Dampfcylinder nach den Umständen
jede beliebige Dampffüllung geben.Den Vortheil dieser Einrichtung habe ich in Reval besonders schätzen gelernt.
Da hier nämlich der Widerstand der Nutzlast oft in dem Maaße erhöht wurde,
daß die Kraft der Maschine bei Drittel-Füllung des Dampfcylinders
kaum hinreichte, so konnte man in diesem Falle schnell und bequem durch
Stellung der Abschlußsteuerung auf halbe Cylinderfüllung helfen. Der
Vortheil blieb derselbe, wenn die Maschine einen geringern als den
regelmäßigen Widerstand in der Nutzlast fand. Wir stellten dann die Maschine
leicht auf 1/4 Cylinderfüllung.
Ich muß hier noch bemerken, daß an meiner frühern bei meiner Marinemaschine
beschriebenen, sowie bei der Crampton'schen und Penn'schen Anordnung, diese Einrichtung der Steuerung für
den Abschluß nicht gut hätte bleiben können. Ob dieser Uebelstand so leicht zu
beseitigen seyn würde, ist die große Frage. Zwar habe ich ihn bei meiner
Marinemaschine durch andere zweckmäßige Maßregeln ersetzt, die indessen bei den
Landmaschinen nicht in allen Fällen Anwendung finden können.
Man wird während des Lesens dieser Zeilen, und vielleicht auch schon früher, bemerkt
haben, daß der Druck der Dämpfe auf den Abschlußschieber bei allen diesen
Einrichtungen nicht wohlthätig balancirt ist. Ich habe das aus dem Grunde für
unnöthig erachtet, weil dieser Schieber nur mit kleinen Flächen auf dem
Wechselschieber reibt, folglich keinen großen Druck von oben auf diese Flächen
erleidet. Bis jetzt habe ich diese Reibung auch noch immer unbedeutend gefundenMan wird sich vielleicht aus meiner Abhandlung über meine Dampfmahlmühle
erinnern, daß ich bei derselben den Abschlußschieber mit einer eigenen
Druckfeder versehen mußte, um ihm nur so viel Reibung auf der Fläche des
Wechselschiebers zu geben, daß eine geregelte Arretirung desselben auf
diesem möglich, und das unregelmäßige Hin- und Herirren auf demselben
verhindert wurde. Zugleich dürfte dem Leser noch im Andenken seyn, daß ich
später diesen künstlichen Druck der Feder auf den Abschlußschieber bei allen
Steuerungen dieser Art habe beibehalten müssen, um für den Abschluß richtige
und zuverlässige Resultate zu erhalten., was durch die sehr wenig, ja kaum zu bemerkende Abnutzung der reibenden
Flächen am Abschlußschieber und der obern Fläche des Wechselschiebers bestätigt
werden dürfte. In Fig. 3 sieht man bei g den Abschlußschieber
auf seiner Fläche. Man wird gleich bei genauer Betrachtung desselben und der Fläche des Wechselschiebers
finden, daß auf letzterer nur so viel reibende Fläche um die Dampföffnungen im
Wechselschieber gelassen ist, als unumgänglich nothwendig erscheint, um diesen nicht
von denselben abgleiten zu machen.
Ich bin fest überzeugt, daß bei dieser letzten Vorrichtung zur Paralysirung des
Dampfdrucks auf die Schieber eine sehr geringe Abnutzung der reibenden Flächen
stattfinden werde, und zwar aus dem Grunde, weil man den Druck dieser reibenden
Flächen auf eine sehr genaue Weise reguliren kann, und zwar so genau, daß er den der
Ringe eines elastischen Metallkolbens gegen die Cylinderwände nicht übersteigt, und
dennoch auf einen dampfdichten Gang der Flächen auf einander rechnen läßt. Da meine
neuen Dampfkolben von Gußeisen, mit Ringen von demselben Metalle, so außerordentlich
günstige Resultate in meinen Maschinen für höhern Druck geben, so stehe ich nicht
länger an, auch zu den Schiebern das Gußeisen für vortheilhafter als die von mir
früher empfohlenen Metallmischungen (Rothgußmischungen) dringend zu empfehlen, zumal
bei ihnen zugleich jede Gefahr einer etwanigen galvanischen Einwirkung der reibenden
Flächen auf einander gründlich gehoben wird, über deren Bestehen ich in meiner
neuesten Praxis, wie ich schon früher in diesem Journale bemerkt habe, aus manchen
triftigen Gründen zweifelhaft und bedenklich geworden bin. Ich bekenne das hier
freimüthig; denn das offene Bekenntniß seiner frühern Irrthümer ist Pflicht eines
jeden rechtlichen Mannes, zumal eines Mannes des Fortschrittes, dem es nicht allein
um Füllung seines Säckels, sondern um Beförderung der Kunst und Wissenschaft zu thun
ist. Ich bekenne hier ferner offen und unumwunden, daß ich über die Sauberkeit
solcher reibenden Flächen von gußeisernen Kolben in meinen Dampfmaschinen von höherm
Dampfdrucke und der ihm entsprechenden Temperatur nach längerm Gebrauche in das
höchste Erstaunen versetzt wurde, und daß ich früher solche zufriedenstellenden
Erfolge fast für unmöglich erachtet habe.
––––––––––
Ich hätte diese Abhandlung über meine neue Schiebervorrichtungen eigentlich so lange
zurückhalten sollen, bis ich praktische Versuche zur Prüfung der betreffenden
Einrichtungen hätte anstellen, und den mehrern oder mindern Werth derselben oder
ihre günstigen oder ungünstigen Resultate dem Leser hätte vor Augen führen können.
Bin ich hier von dem gewöhnlichen von mir sonst immer befolgten Wege abgewichen, so geschah es theils
aus einem gewissen Drange, meinen Verbesserungen der Hochdruckmaschine mit höherm
Drucke immer mehr Vollendung zu geben, bevor in dem begonnenen höhern Alter meine
körperlichen und geistigen Kräfte mehr schwinden, theils in dem lebhaften Wunsche,
sie meinen Collegen recht bald zur Prüfung vorzulegen, theils endlich in der festen
Ueberzeugung, daß die hier gemachten Vorschläge zu Verbesserungen der Schieber
wirklich vollen praktischen Werth haben, und, ins Leben eingeführt, diejenigen
Erfolge haben werden, die bei einer so wichtigen Angelegenheit als diese höchst
wünschenswerth erscheinen. Welche Gründe und Erfahrungen bei dieser Ueberzeugung für
mich maaßgebend geworden sind, will ich nun noch meinem Leser in wenigen Zeilen vor
Augen führen.
Es ist durch meine lange Praxis als Maschinenbauer, in welcher ich Gelegenheit hatte
eine nicht ganz unbedeutende Anzahl von meinen Hochdruckmaschinen mit höherm
Dampfdrucke zu errichten, und während ihrer längern oder kürzern Arbeitszeit zu
beobachten, vollkommen bestätigt worden, daß die gewöhnlichen Schiebervorrichtungen
für einen Druck von 8 Atmosphären alles leisten, was man billigerweise von ihnen
verlangen kann, und was man an den Maschinen mit niederem Drucke von ihnen gewohnt
ist, obgleich sie bei ersten Maschinen einem verhältnißmäßig viel höhern Drucke auf
ihrer obern Fläche ausgesetzt sind, also eine viel größere Reibung und eine viel
höhere Temperatur erleiden, als bei letzteren.
Daß hier freilich auf eine richtige Wahl der Metalle, von denen Schieber und
Steuerungsbüchsengrundfläche construirt sind, viel ankomme, ist klar, doch ist die
Ueberzeugung bei mir immer mehr zur Geltung gekommen, daß nicht allein ohne Gefahr,
sondern sogar zum größten Vortheile, beide reibende Flächen von Gußeisen genommen
werden können, und zwar nicht allein beide von gleichem Gußeisen der Härte und
Dichtheit nach, sondern auch von Guß von verschiedener Härte, wobei die Schieber von
weicherm milderm Eisen bei härteren Steurungsbüchsengrundflächen mehr zu empfehlen
seyn dürften, als die umgekehrte Maaßregel. Es arbeiten von meinen Dampfmaschinen
und unter ihnen größere, in meiner nächsten Nähe, an welchen jeder vorfallende
Fehler, jede Unvollkommenheit, jede, selbst die geringste, Abnutzung einzelner
Theile mir direct zu Ohren kommt, weil ich die Reparaturen derselben zu besorgen
habe, aber an allen, selbst den größern, haben die Schieber immer noch sehr wenige
Nachhülfe vernothwendigt und eine höchst befriedigende Ausdauer und eine sehr geringe Abnutzung gezeigt.
War eine solche Nachhülfe nöthig, so betraf sie meistens nur ein neues Einschleifen
der Flächen auf einander, eine Arbeit von nicht langer Dauer, die füglich an einem
Feiertage verrichtet und vollendet werden kann.
Wenn ich unter den verschiedenen Schiebersteuerungen mit Aufhebung des Dampfdrucks
auf die obere Schieberfläche nach meiner Ueberzeugung die letztere als die
vorzüglichere empfehle, so bin ich hierbei durchaus nicht blind gegen die etwanig
dagegen sprechenden Gründe. Sie haben mir sämmtlich immer klar vorgeschwebt, und ich
glaube kaum einen derselben unberücksichtigt gelassen zu haben. Bevor ich hier noch
einmal auf einen der wichtigsten Einwürfe, und zwar auf den einzig vielleicht
wirklich begründeten zurückkomme, und zu dem einfachen Mittel übergehe, welches ich
empfehle, d.h. beim Angehen der Maschine die ganze Vorrichtung in eine Temperatur zu
versetzen, die ihre einzelnen Organe hinsichtlich ihrer Ausdehnungsverhältnisse
gleich in eine Verfassung zu einander stellt, die auf ein genaues, zuverlässiges,
hinsichtlich der Reibung und Dampfdichtheit möglichst gleiches Resultat vom Angehen
der Maschine an bis zu ihrem Stillstande rechnen läßt, will ich noch dem Leser vor
Augen zu führen suchen, welche wichtigen Vortheile die Einrichtung darbiete, um
trotz der bereits angeführten bedenklich scheinenden Umstände beharrlich an ihr
festzuhalten, und sie allen andern vorzuziehen.
Diese Vortheile sind unstreitig folgende:
1) Gewiß hebt diese Vorrichtung vor allen übrigen hier in dieser
Abhandlung und schon früher genannten, jener Umstand auf eine vortheilhafte
Höhe, daß sie so einfach, solide, sicher und zuverlässig erscheint und in ihrer
wesentlichen Einrichtung nur wenig Nachhülfe beim Gange der Maschine bedarf. Sie
ist allen jenen Zufälligkeiten, Veränderlichkeiten und Undauerhaftigkeiten
enthoben, die mit der Wirkung von Federn, Liederungen und andern solchen immer
mehr künstlichen und complicirten, und dabei doch von so manchen zufälligen
Umständen abhängigen Organen verbunden ist, über deren Zustand man auch nicht
einmal in allen Fällen immer genau Rechenschaft erhalten kann. Sind die beiden
Reibungsflächen, zwischen denen der Schieber gleitet, einmal richtig gestellt,
so verbleiben sie in diesem Zustande, sie werden durch die feste sichere
Stellung der Stellschrauben in dieser Lage erhalten, sind dabei von keinem Material
abhängig, welches leicht zerstörbar ist, und dessen regelmäßige Wirkung nach der
Zerstörung immer mehr oder weniger geschwächt, in den meisten Fällen ganz
aufgehoben wird, wie z.B. von keinem vulcanisirten Kautschuk, Flachs, Hanf und
Filz, die unter der steten, vereinten Wirkung von Feuchtigkeit und hoher
Temperatur oder Schmutz etc. mürbe werden, verfaulen, ihre Textur verändern, und
dadurch ihre Haltbarkeit und Dampfdichtheit verlieren, oder auch im Gegentheil,
wie durch Schmutz und die zähern Bestandtheile in der Schmiere, z.B. das im
Talge enthaltene Zellgewebe, hart, steif und unelastisch werden.
2) Man kann beiden Schieberflächen, der untern und obern, eine
gleiche Größe geben, und braucht bei Bestimmung dieser Größe an jeder Fläche
nicht die Veränderlichkeit des Drucks und Gegendrucks der Dämpfe bei dem
verschiedenen Oeffnen und Schließen der Dampfwege im Schieber und der
Grundplatte ängstlich zu berechnen, da es hier auf solche Kleinigkeiten bei der
Festigkeit und sichern Stellung der Reibungsflächen wenig ankommt. Der Druck der
reibenden Flächen ist so bestimmt, so unnachgiebig, daß nie ein Abdrängen der
reibenden Schieberflächen von der Grundfläche der Steuerungsbüchse oder der
obern Platte möglich, überhaupt eine solche Nachgiebigkeit, die hier einen
namhaften Dampfverlust herbeiführen könnte, undenkbar werden muß. Dieses ist bei
Liederungen nicht der Fall. Diese schieben sich nach und nach mehr zusammen,
verlieren an wohlthätiger Spannung, und schraubt man sie, um ihren Druck und
ihre Dampfdichtheit wieder zu vermehren, immer mehr nach, so werden sie hart und
unelastisch, und drängen den Schieber zu stark gegen seine reibenden Flächen,
wodurch man das wieder hervorruft, was man doch gerade verhindern will, ich
meine eine zu starke Reibung.
3) Man hat den Grad der Reibung der Flächen auf einander ganz
genau in seiner Gewalt, selbst während des Ganges der Maschine, und kann ihn
genau nach der gesetzlichen Temperatur des Apparates und der daraus
resultirenden mehrern oder mindern Ausdehnung der Metalle, woraus die
Steuerungsapparate bestehen, reguliren. Bei gehöriger Adjustirung des Drucks der
reibenden Flächen auf einander wird derselbe immer nicht so stark seyn können,
wie bei Anwendung von vulcanisirtem Kautschuk, Hanf etc. als Liederungen, von
denen jede, um gehörig dampfdicht zu werden, in einem nicht unbedeutenden Grade
zusammengepreßt seyn muß, wenn sie einen gehörig dampfdichten Anschluß verbürgen soll. Diesen
ganzen Druck haben aber dann auch die sich auf einander reibenden Flächen
auszuhalten.
4) Die Reibungsflächen sind hier größer, als bei der Crampton'schen und Penn'schen Einrichtung, wodurch der Druck auf mehrere Punkte vertheilt,
und so die Abnutzung der reibenden Flächen vermindert wird. Die Sache verhält
sich hier unstreitig anders, als bei allen Vorrichtungen mit Liederungen. Was
die Anwendung größerer Reibungsflächen bei diesen bedenklich macht, da ein
gewisser Druck, von den Liederungen selbst hervorgerufen, nicht weggebracht
werden kann, wird hier, wo dieser auf ein Minimum heruntergesetzt werden kann,
völlig zulässig, ja wünschenswerth.
Führen wir uns nun zuletzt alle Vorgänge vor, die bei der Ingangsetzung der Maschine
in Absicht auf diese Steuerung eintreten, so wird sich, wenn alle Reibungen richtig
regulirt, d.h. die Deckplatte in dem Grade auf den Wechselschieber niedergeschraubt
ist, daß der Schieber fleißig und ohne große Reibung zwischen seinen beiden
reibenden Flächen arbeitet, vielleicht bei Anwärmung der Maschine später ein kleiner
Unterschied in diesen Reibungsverhältnissen einschleichen, indem die Stützen und
Stellmuttern aus geschmiedetem Eisen und die übrigen Theile aus Gußeisen bestehen,
also sich ein wenig verschieden ausdehnen. Dieser Unterschied dürfte aber nur immer
äußerst gering sey, da die Stützen nur kurz sind, und bei geringen Längen,
Unterschiede in der Ausdehnung, durch eine höhere Temperatur hervorgerufen, nur
wenig merklich werden.
Wäre aber dennoch ein namhafter Unterschied vorhanden, so könnte man die Stellung der
obern Deckplatte so reguliren, daß bei gesetzlicher Temperatur der Maschine gerade
ein richtiger Druck des Schiebers gegen die reibenden Flächen der Grund- und
Deckplatte stattfände, und zwar ein Druck, der theils einen gehörig dampfdichten
Gang der reibenden Flächen auf einander, theils eine möglichst geringe Reibung
derselben an einander verbürgt. Sollte sich dabei finden, daß beim ersten Anwärmen
der Maschine der Anschluß des Schiebers an die Deckplatte nicht so stark wäre, um
gehörige Dampfdichtheit bei der Arbeit des Schiebers auf derselben zu verbürgen, und
nun Dampf zwischen beide treten, so dürfte dann oben angedeutetes Mittel auf jeden
Fall Hülfe verschaffen.
Es besteht in folgendem:
Man eröffnet den Dämpfen, wenn sie im Kessel gehörig Spannung erreicht haben, einen
Weg durch die Schieberbüchse. Diese wird dann vor dem Angeben der Maschine durch die
Dämpfe auf die gesetzliche Temperatur gebracht, und so derjenige Ausdehnungszustand
für die Schieberorgane und die Steuerungsbüchse hergestellt werden können, der einen
fleißigen und dampfdichten Gang des Schiebers und der reibenden Flächen, zwischen
denen er gleitet, sogleich beim Angehen der Maschine verbürgt. Ist die Maschine erst
im Gange, so sind die Veränderungen und Schwankungen in der Temperatur, denen die
Steuerungsorgane ausgesetzt sind, so unbedeutend, daß sie gewiß keinerlei Nachtheil
hinsichtlich jener Reibungen bringen, den regelmäßigen Gang der Steuerung nicht
stören, und die gesetzliche Erfüllung des Zwecks der Deckplatte unmöglich hindern
können.
Um den Dämpfen nun einen Durchgang durch die Steuerungsbüchse zu verschaffen,
versieht man die Grundfläche dieser nach der Seite des Schwingzapfens für die
Exhaustion hin, mit einer Oeffnung, die in den Exhaustionscanal jenes Schwingzapfens
führt, und schmirgelt in dieselbe einen kleinen Hahn ein, der einen in seiner
Seitenwand beginnenden und in seiner Grundfläche ausmündenden Canal enthält. Der
Stiel dieses Hahns geht oben durch den Deckel der Steuerungsbüchse und zwar durch
eine kleine Stopfbüchse, und ist oberhalb dieser mit einem Schlüssel zum Drehen des
Hahns versehen. Dieser Hahn ist ganz so gebaut, wie diejenigen es sind, die bei den
Niederdruckmaschinen das Fett in den Dampfcylinder lassen. Dreht man die
Seitenöffnung des Hahns vor eine Aushöhlung in der Grundplatte, so strömen die
Dämpfe der Büchse durch diesen in das Exhaustionsrohr. Zufluß von Dampf erhält die
Büchse durch den gewöhnlichen Zuführungsweg.
In Fig. 10
sieht man bei a den Hahn, wie er in der Grundplatte der
Steuerungsbüchse angebracht ist. b ist der
Verbindungscanal zwischen ihm und dem Exhaustionsrohr d.
c ist die Zutrittöffnung der Dämpfe zu ihm, von der Büchse aus. Der durch
den Hahn führende Canal braucht nur von kleinem Durchmesser zu seyn, da es
wünschenswerth erscheint, nur so viel Dämpfe aus der Büchse in das Exhaustionsrohr
überströmen zu lassen, als erforderlich ist, um den Druck und die Temperatur dieser
Dämpfe in derselben so ziemlich auf dem Grade zu erhalten, den sie nachher beim
regelmäßigen Gange der Maschine annehmen und constant behalten. Es wird vollkommen
genügen, wenn dieser
Hahncanal nur den achten oder gar zehnten Theil des Durchmessers des
Zuführungscanals der Dämpfe in die Büchse hat.Diese Vorrichtung hat auch noch den großen Nutzen, daß das Exhaustionsrohr
vor dem Angehenlassen der Maschine gehörig erwärmt wird, und nun bei
wirklicher Ingangsetzung derselben nicht so viel Dämpfe verdichtet, wodurch
leicht eine zu große Menge Wasser sich in demselben anhäuft und dem
schnellen Ausblasen der Dämpfe längere Zeit ein nicht unbedeutendes
Hinderniß in den Weg stellt.