Titel: | Chellingworth's direct wirkende Expansions-Dampfmaschine. |
Fundstelle: | Band 153, Jahrgang 1859, Nr. XXXVIII., S. 161 |
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XXXVIII.
Chellingworth's direct
wirkende Expansions-Dampfmaschine.
Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Mai 1859,
S. 168.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Chellingworth's direct wirkende
Expansions-Dampfmaschine.
Die allgemeine Anwendung der Hochdruckdampfmaschinen ohne Condensation macht die
Oekonomie in ihrem Betriebe und ihrer Construction zu einem Gegenstande von großer
Wichtigkeit. Es gibt manche Fälle, bei welchen die Umstände die Anwendung eines
Condensators nicht gestatten, z.B. der Mangel eines guten Wasserzuflusses ohne tiefe
Brunnen und kostspielige Hebevorrichtungen, oder wo die zu leistende Arbeit mit den
Kosten einer Condensationsmaschine nicht im Verhältniß steht. In allen diesen Fällen
ist es wohl zu erwägen, daß die Oekonomie in der ersten Auslage, welche häufig die
Ursache der Anwendung einer nicht condensirenden Maschine ist, mit der Oekonomie im
Betriebe verbunden sey.
Vorliegende Maschine besitzt einen einzigen Cylinder und ein einfaches Schieberventil
ohne weiteren Ventilmechanismus. Der Dampf wird, nachdem er unter hohem Drucke
zugelassen wurde, rechtzeitig abgeschnitten, wobei er sich beinahe bis zum
atmosphärischen Druck expandirt. Er gelangt zuerst oberhalb des Kolbens; nachdem
dieser 2/3 oder 3/4 seines abwärtsgehenden Schubes zurückgelegt hat, wird der Dampf
abgeschnitten und bis an das Ende des Schubes expandirt. Der nämliche Dampf gelangt
sodann auf die untere Seite des Kolbens, um sich sofort durch den ganzen
rückgängigen Hub zu expandiren. Dabei ist der Erfolg derselbe, als ob er ungefähr
bei 1/3 des einfachen Hubes eines Cylinders von doppelter Länge abgeschnitten worden
wäre. Um aber dieses Resultat zu erzielen, muß man einen Kolben mit zwei
verschiedenen Oberflächen haben, wobei man den Dampf zuerst der kleineren Fläche
zuführt und ihn sich dann auf der größeren expandiren läßt.
Fig. 20
stellt die Maschine in der Frontansicht, Fig. 21 im
Längendurchschnitte dar. Der Cylinder A ist an die
Grundplatte und mit seiner Rückseite an die Säule B
geschraubt. Der Kolben C ist aus einem Stück gegossen und ausgebohrt, um das Ende des Rohres D aufzunehmen, welches mittelst des Bolzens E an ihn befestigt ist. An diesen Bolzen ist zugleich
die Schubstange F befestigt. Der Kolben ist nach Unten
vertieft und paßt in den Cylinderdeckel, dessen Stopfbüchse nach Innen ragt, so daß
zwischen beiden nur ein kleiner Raum übrig bleibt. Durch diese Anordnung wird die
Höhe der Maschine abgekürzt, während sie zugleich die Anwendung eines leichteren
Kolbens gestattet. Die Dampfcanäle G und H liegen nahe bei einander und die Ausströmungsöffnung
I befindet sich nicht zwischen, sondern unter denselben. Das Ventil
K ist ein gewöhnlicher D-Schieber, welcher durch ein Excentricum in Thätigkeit gesetzt wird.
Die Figuren
22 und 23 zeigen die extremen Stellungen des Schieberventils. Beim Anlassen der
Maschine würde dadurch eine Schwierigkeit entstehen, daß sich, bevor der untere
Theil des Cylinders heiß wird, durch Condensation des Dampfes ein luftverdünnter
Raum bildete. Dieser Uebelstand wird durch das Ventil L
beseitigt, welches aus einem kleinen conischen Stöpsel besteht, der zurückgeschraubt
wird, und somit eine Communication zwischen dem Dampfkasten und dem oberen
Dampfcanal G herstellt, wodurch die Maschine leicht von
jeder Stelle des Hubes aus in Gang gesetzt werden kann.
Der Dampf tritt bei dieser Maschine zuerst durch den oberen Canal G und wirkt auf den das Rohr D umgebenden ringförmigen Raum. Er wird sodann abgeschnitten und dehnt
sich aus. Beim rückgängigen Hub gelangen, wie Fig. 23 zeigt, die beiden
Canäle G und H mit einander
in Communication, und der nämliche Druck wirkt nun auf beide Seiten des Kolbens,
wobei der rückgängige Hub dadurch entsteht, daß der keinen Gegendruck findende Druck
des sich expandirenden Dampfes auf den Querschnitt des Rohres D wirkt.
Bei einer in Birmingham im Betriebe stehenden Maschine von 4 Pferdekräften, welche
bei einem Druck von 40 Pfund im Kessel 60 Umdrehungen per Minute macht, betrug der Kohlenverbrauch während einer sechstägigen
Probe von je 10 Stunden 21 Centner.