Titel: | Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung 1889; von Fr. Freytag, |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 276, Jahrgang 1890, S. 241 |
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Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung 1889;
von Fr. Freytag,
Lehrer der Technischen
Staatslehranstalten in Chemnitz.
(Fortsetzung des Berichtes S. 145 d.
Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
12 und 13.
Dampfmaschinen der Pariser Weltausstellung 1889.
Die von der Société Cockerill in Seraing ausgestellte
groſse Gebläsemaschine war die 152. Maschine eines von Seraing ausgegangenen,
allgemein bekannt gewordenen Systems, welches seit seinem Bestehen in Bezug auf
Vervollkommnung der einzelnen Theile und fortschreitende Erhöhung der
Leistungsfähigkeit der Dampfmaschine vielfache Aenderungen erfahren hat.
Während z.B. bei den ersten Maschinen, unter anderen auch bei der in Wien 1873
ausgestellten Gebläsemaschine, die Dampfeinlaſsventile durch Daumen beeinfluſst
wurden, welche auf einer von der Schwungrad welle mittels Räder betriebenen
Steuerwelle saſsen, erfolgt die Bethätigung der Ventile dieser Ausstellungsmaschine
durch ein auf der Schwungrad welle sitzendes Excenter, welches durch eine Stange mit
einer kleinen, auf der Steuerwelle festgemachten Kurbel in Verbindung steht; die
schädlichen Zahnreibungen kommen nun vollständig in Wegfall und die Maschine
arbeitet viel geräuschloser als vordem.
Der auf vier geneigten Säulen stehende Gebläsecylinder von 3m,0 Durchmesser und 1m,2 Hub wird von der darunter stehenden, mit Condensation arbeitenden Woolf'schen Maschine von 1,2 bezieh. 0m,85 Durchmesser der Cylinder unter
Zwischenschaltung einer Traverse betrieben; die Enden der letzteren sind durch
Kurbelstangen mit zwei Schwungrädern von 7m,24
Durchmesser verbunden, welche ein Gesammtgewicht von 18000k haben.
Die Maschine liefert beim normalen Gange von 15 Umdrehungen in der Minute 338cbm Wind zu einer Spannung von 0m,25 Quecksilbersäule und entwickelt dabei eine
Leistung von 200 .
Die Luftpumpe hat 0m,760 Durchmesser und 1m,220 Hub.
Dieselbe Firma hatte auch eine für die Société de l'air
comprimé in St. Fargeau bestimmte Luftcompressionsmaschine nach dem 1884
254 * 324 beschriebenen System von Dubois und François
ausgestellt, welche aus zwei doppeltwirkenden Compressionscylindern von je 0m,6 Durchmesser bestand, die durch eine zwischen
ihnen liegende Verbundmaschine betrieben wurden. Der Hochdruckcylinder der letzteren
von 0m,7 Durchmesser war mit von Hand stellbarer
Mayer-Steuerung und der Niederdruckcylinder von
1m,150 Durchmesser mit einem Trick'schen Kanalschieber versehen; der gemeinsame Hub
beider Cylinder betrug 1m,200.
Die Maschine erhielt Dampf von 8at Spannung und
beide Compressoren lieferten bei 40 minutlichen Umdrehungen in der Stunde 3500cbm Luft von 6at
Spannung, wobei sich der Kohlen verbrauch auf 80g
für 1k eingesaugter Luft stellte.
Die Maschine von Sautter, Lemonnier und Co. in Paris
zeichnete sich durch eine bemerkenswerthe Vorrichtung zur Regulirung des
Einströmdampfes aus.
Wie die Revue universelle, 1889 Taf. 12, entnommenen
Abbildungen (Fig.
1 und 2 Taf. 12) erkennen lassen, bewegt sich in einem auf dem Schieberkasten
befestigten cylindrischen Gehäuse C ein entlasteter mit
trapezförmiger Oeffnung E E versehener Kolbenschieber
A, dessen senkrechte Achse B mit der Regulatormuffe in Verbindung steht.
Je nach der Höhenlage der letzteren kommt auch der Kolbenschieber A in eine höhere oder tiefere Stellung und schlieſst
dadurch bei seiner Drehbewegung, welche doppelt so groſs ist als diejenige der
Maschine, den rechteckigen Durchlaſskanal D des in den
Schieberkasten tretenden Dampfes früher oder später.
Die trapezförmige Oeffnung im Kolbenschieber ist derartig gebildet, daſs der Beginn
der Dampfeinströmung in den Cylinder für alle Höhenlagen des Schiebers constant
bleibt und je nach der Geschwindigkeit der Maschine bis zum jedesmaligen Verschlusse
der Oeffnung D während eines längeren oder kürzeren
Kolbenweges stattfindet.
Eine ähnliche Steuerung zeigte die Ausstellungsmaschine von Olry, Granddemange und Coulanghon in Paris.
Die Dampfvertheilung regelte hier ein flacher Schieber, welcher behufs vollständiger
Entlastung zwischen einer im Schieberkasten liegenden Zwischenwand und dem
Schieberspiegel gleitete; auf dem letzteren waren, wie in der Regel, für den
Dampfein- und Austritt drei Oeffnungen angebracht, während die Gleitfläche im
Schieberkasten nur von einer Oeffnung durchbrochen wurde, welche je nach der
Stellung des Schiebers mit einem der beiden Dampfdurchlaſskanäle desselben
communicirte und von einem darüber liegenden, mit dem Regulator in fester Verbindung
stehenden Drehschieber, in ähnlicher Weise wie bei der Rider-Steuerung, geöffnet bezieh. früher oder später geschlossen wurde, so
daſs die Maschine dann mit kleineren oder gröſseren Cylinderfüllungen arbeitet.
Bei der von der Firma V. Biétrix und Co. in
Saint-Etienne (Loire) ausgestellten wagerechten Verbundmaschine mit vier zu je zwei
hinter einander liegenden Cylindern bewirkte ein einziger, sich stets in demselben
Sinne drehender Hahn die Dampfvertheilung aller 4 Cylinder.
Die Construction desselben geht aus den Revue
universelle, 1889, entnommenen Abbildungen (Fig. 3 bis 6 Taf. 12) hervor, und
zwar veranschaulicht Fig. 3 und 4 den bei
Eincylindermaschinen, Fig. 5 und 6 den bei zweicylindrigen
nach dem Verbund- oder Tandemsystem arbeitenden Maschine zur Anwendung kommenden
Hahn, dessen Achse stets der Längsachse der zugehörigen Cylinder parallel liegt.
Das eine, im Durchmesser am kleinsten gehaltene und theilweise ausgehöhlte
cylindrische Ende des vollständig entlasteten Hahnes A
besitzt zwei einander gegenüber liegende schmale Oeffnungen für den Dampfeintritt
und hierüber greift ein leicht drehbarer, mit ebensolchen, jedoch breiteren
Oeffnungen versehener Mantel B, der durch den Regulator
eingestellt wird, indem derselbe zu dem Zwecke durch Schraube ohne Ende D mit einem Schneckenrade in Verbindung steht, welches
mit dem Mantel aus einem Stücke gegossen ist; die Schraube ohne Ende kann auch von
dem Maschinenwärter leicht bewegt werden und die Verdrehungen des Mantels bestimmen
dann den Füllungsgrad im Cylinder. Der mittels conischer Räder von der
Schwungradwelle aus betriebene, in einer eingesetzten Büchse des Schieberkastens
sich drehende und schwach conische Hahn wird von dem in seinen Aushöhlungen
circulirenden Dampf beständig gegen ein von auſsen regulirbares Widerlager C gedrückt, so daſs ein gutes Dichthalten und eine
leichte Beweglichkeit gesichert ist.
Nach Revue industrielle, 1889 * S. 354, ergaben die an
einer halb-wirkenden, auf dem zughörigen Röhrenkessel liegenden Verbundmaschine
obigen Systems von 200 bezieh. 325mm
Cylinderdurchmesser und 500mm Kolbenhub am 16.
August 1889 in St. Etienne angestellten Versuche die nachstehenden Resultate:
Dauer des Versuchs
4 Stunden
Gesammter Speisewasserverbrauch
3400k
„ Kohlenverbrauch
400k
Aschenrückstände
21k
Dampfspannung
12k
Mittlere Umdrehungszahl in der Minute
128,50
Effective Leistung
85,2
Speisewasserverbrauch in der Stunde und effectives
10k
Verdampftes Wasser auf 1k
roher Kohle
8k,5
„ „ „ 1k gereinigter Kohle
8k,96
Verbrauch an roher Kohle in der Stunde und auf 1qm Kesselheizfläche
14k,2
Verbrannte Kohle auf 1qm
Rostfläche
0,666
Die Société de Pantin hatte eine vorzügliche senkrechte
mit dreifacher Expansion arbeitende Hammermaschine mit Condensationseinrichtung
ihres eigenartigen Systems ausgestellt, welche mit 10at Kesselspannung und 130 Umdrehungen in der Minute eine Leistung von 150
entwickeln soll.
Die Durchmesser der Cylinder betrugen 0,39, 0,58 und 0m,72, der Kolben hatte eine Geschwindigkeit von 1m,95 und der am Schwungrade befestigte Regulator
wirkte unmittelbar auf das den Dampfschieber bewegende Excenter.
Eine ganz eigenthümliche Anordnung (D. R. P. Nr. 38656) zeigte die von Alfred Hoyois in Clabecq construirte eincylindrige
wagerechte Dampfmaschine.
Den Dampfeinlaſs regelten bei dieser Maschine in die Cylinderdeckel centrisch eingebaute Ventile von
groſsem Durchmesser und kleinem Hub, während den Dampfaustritt zwei im Inneren des
Cylinders liegende Gitterschieber vermittelten.
Die ganze Anordnung fiel durch Neuheit und Originalität auf und läſst an Einfachheit
nichts zu wünschen übrig, wenngleich ein dauerndes gutes Schlieſsen der wagerecht liegenden Einlaſsventile wohl kaum zu
erwarten ist.
Wie Fig. 7 Taf.
12 veranschaulicht, führen sich die concentrisch zur Cylinderachse in den Deckeln
gelagerten Doppelsitzventile a auf je einer die
Kolbenstange umschlieſsenden Hülse b, welche in die
hohlen Deckel auswechselbar eingesetzt sind und durch die Oeffnungen a1 und b3 des Vantils und der
Führungshülse gelangt der durch den Dampfmantel des Cylinders in die Deckel
strömende Kesseldampf zu den vorderen Ventilsitzen.
Jedes Ventil a ist mit zwei Stangen a2 versehen, welche,
durch Stopfbüchsen geführt, aus den Cylinderdeckeln heraustreten und von den
Steuerungsorganen beeinfluſst werden.
Es geschieht dies mittels der winkelig gebogenen Stangen c1
c2, welche auf einem am
Cylinderdeckel befestigten hohlen Zapfen d verschiebbar
gelagert und durch ihren gegabelten Theil c2 mit den Ventilstangen a2 verbunden sind.
Die vorschreitende, das Oeffnen und Schlieſsen der Ventile bewirkende Bewegung
erhalten beide Stangen c1
c2 von dem auf der
Cylindermitte sitzenden, mit dem Regulator direkt verbundenen Steuerungsapparate,
welcher aus einer Kurbel K besteht, die von einem auf
der Schwungradwelle sitzenden Excenter hin und her bewegt wird und zwei Klinken K1
K2 trägt, welche auf
die Enden der Stangen c1
c2 wirken. Die Klinken
werden durch die Stifte l1
l2, welche in einem mit
der Regulatormuffe gekuppelten Schlitten l befestigt
sind, früher oder später ausgelöst und damit wird das Schlieſsen der Ventile mittels
der über den Ventilstangen a2 liegenden Federn x bewirkt.
Der hierbei auftretende Stoſs wird durch die folgende Einrichtung gemildert:
Der hohle, auf dem Zapfen d liegende Theil jeder Stange
c1
c2 ist vorn mit einer
Kappe c3 versehen, in
welche ein am Zapfen d befestigter Kolben d1 eingepaſst ist; der
Raum d3 zwischen dem
Fuſse des hohlen Zapfens d und dem Kolben d1 ist mit Luft
gefüllt, welche bei der vorschreitenden Bewegung der Stange c1
c2 zwischen den
feststehenden Kolben d1
und die Innenwandung der Kappe c3 hindurchdringt und den durch Verschiebung der
Stange zwischen Kappe und Vorderfläche des Kolbens gebildeten Raum ausfüllt. Beim
Auslösen der Stange c1
c2 wird diese Luft
wieder in den Raum d3
zurückgetrieben und wirkt dann als Polster, indem sie den Schlag beim plötzlichen
Schlieſsen der Ventile mildert.
Die Luftventile c4 an
den Kappen c3 dienen
zur Regulirung, wenn Störungen im Mechanismus eintreten sollten.
Die den Austritt des verbrauchten Dampfes regelnden Gitterschieber e werden durch die auf einer in den Cylinderwandungen
geführten Stange f sitzenden Knaggen f1 bewegt, welche in
eine an dieser Stelle nicht mit Kanälen versehene Aussparung jedes Schiebers
eingreifen; die Schieberstange f ist an einen
dreiarmigen Hebel angeschlossen und erhält ihre hin und her gehende Bewegung
dadurch, daſs zwei am Kreuzkopfe sitzende Daumen abwechselnd je einen der beiden
freien Arme des dreiarmigen Hebels herunterdrücken.
Der durch die Schieber e austretende Dampf gelangt in
den die Stangen f umgebenden, an den Cylinder
angeschlossenen Kanal g und strömt bei g1 aus.
Durch die Vermeidung aller Dampfzuführungskanäle kommen die aus denselben
entstehenden schädlichen Räume vollständig in Wegfall.
Die Ausstellungsmaschine der Société anonyme Verviétoise pour
la construction de machines zu Verviers war mit der unter dem Namen Bede-Farcot bekannten Steuerung versehen.
Wie Fig. 8 Taf.
12 erkennen läſst, besteht der Dampfcylinder dieser Maschine aus 6 Stücken: einem
äuſseren Mantel mit kastenförmigem Fuſsstücke zum Aufschrauben auf das Fundament,
dem eingeschobenen Arbeitscylinder, zwei angeschraubten Ventilgehäusen zur Aufnahme
der inneren Steuerungstheile und zwei doppelwandigen Deckeln.
Die Dampfvertheilung wird durch Corliſs-Schieber bewirkt
und die Bethätigung der auſsenliegenden Steuerungstheile erfolgte gänzlich
ungezwungen durch einen in der Cylindermitte stehenden Watt'schen Regulator. Derselbe erhält seine Bewegung unter Vermittelung
zweier conischer Räderpaare von der Kurbelwelle aus und auf seiner Spindel ist oben
eine excentrische Scheibe für die Dampfeinströmung, weiter unten eine ebensolche
Scheibe für die Dampfausströmung befestigt, welche beide in auf wagerechten Tischen
geführten Rahmen liegen. Der obere Rahmen trägt auf beiden Seiten einen in je einem
Charnier drehbaren Anschlag, welcher beim Drücken auf den Lenkstangenknopf der Corliſs-Kurbel den Schieber so bewegt, daſs der
Dampfeinlaſskanal im Cylinder geöffnet wird. Beide Anschläge sind über ihren
Drehpunkten mit je einem gekrümmten Hörn versehen, dessen oberer Theil frei in einer
mit der Regulatormuffe verbundenen Schleife liegt und je höher die Regulatormuffe
steigt, desto früher kann das Festhalten dieses Hornes in der Schleife stattfinden,
worauf der Anschlag wegen des weiterschreitenden Drehpunktes im Rahmen ausgehoben
wird; je eine Feder mit Luftbuffer an der Lenkstange führen dann die Schieber in der
bekannten Weise zurück.
Die untere excentrische Scheibe arbeitet ganz ähnlich in ihrem Rahmen, und da sie von
der oberen nicht beeinfluſst wird, kann letztere auch unter einem negativen
Voreilwinkel gegen die Kurbel aufgekeilt werden, wodurch man höhere Füllungen
erreicht. Der Kohlenverbrauch soll nach Angabe der Firma bei Condensationsmaschinen
⅘ bis 1¼ und bei Maschinen ohne Condensation durchschnittlich 2k in der Stunde und für 1 betragen.
Bei der von Schneider und Co. in Creuzot ausgestellten
liegenden Corliſs-Maschine erfolgte die Regulirung des
Dampfeinlasses dadurch, daſs die Bewegung einer zum activen Mitnehmer gehörigen
Sperrklinke durch die Stellung einer vom Regulator abhängigen Coulisse variirte.
Das eine Ende der Sperrklinke machte die Bewegung eines um die Hahnspindel lose
schwingenden zweiarmigen Hebels mit, während das andere Ende in der Coulisse so
lange gleitete, bis es anschlug, worauf die Lösung der Verbindung zwischen dem
activen und passiven Mitnehmer erfolgte.
Die Bewegung der Excenterstange wurde zunächst auf den vorderen, von da auf den
rückwärtigen Auslaſsschieber und von diesen beiden auf die activen Mitnehmer der
Einlaſsschieber übertragen.
Die Ausstellungsmaschine von Viktor Brasseur in Lille
zeigte eine ähnliche Steuerung, nur erfolgte der Antrieb der activen Mitnehmer von
einem fünfarmigen Centralbalancier aus, der in der Cylindermitte befestigt war.
Die Verbundmaschine von Boulet und Co. in Paris zeigte
eine bemerkenswerthe Vorrichtung zur Aenderung des Füllungsgrades im kleinen
Cylinder, die als nachahmenswerth wohl kaum empfohlen werden kann. Der Querschnitt
des Vertheilungsschiebers war ein rechtwinkeliges Dreieck, dessen Hypotenuse den
Schieberspiegel bildete, während sich auf einer der Katheten der vom Regulator
beeinfluſste Expansionsschieber bewegte. Die Stange dieses aus zwei Lappen
gebildeten Schiebers endete mit zwei kleinen Kolben, von welchen der eine sich in
einem mit Oel gefüllten Cylinder hin und her schob und so eine Bremsung der von der
anderen Seite kommenden Stöſse bewirkte, während der andere, je nach der Menge des
durch einen Hahn zuströmenden Dampfes bei seinem Hin- und Hergange einen längeren
oder kürzeren Weg zurücklegte. Die Gröſse der Hahnschwingung bestimmte der in einer
von der Excenterstange mittels Hebel bewegten Coulisse gleitende Coulissenstein, der
von dem Regulator eingestellt wurde.
Die Firma Boulet und Co. verwendet bei ihren schnell
laufenden, nach dem Hammersystem erbauten Maschinen einen Achsenregulator, dessen
Revue Universelle, 1889 Taf. 8, entnommene
Abbildung Fig.
13 eine weitere Beschreibung überflüssig macht.
E. W. Windsor in Rouen hatte eine Verbund-, eine Tandem-
und eine Eincylindermaschine ausgestellt. Die Dampfvertheilung der letzteren und
ebenso diejenige der Hochdruckcylinder der Verbund- und Tandemmaschine erfolgte mittels
zweier auf dem Rücken des Cylinders liegenden Einlaſsventile und zweier unter dem
Cylinder angeordneten rostartigen Auslaſsschieber, welch letztere in ähnlicher Weise
wie bei Hoyois in Clabecq construirt und vom Kreuzkopfe
aus betrieben wurden. Ein Excenter übertrug indirekt seine Schwingungen dem auf der
Cylindermitte angebrachten, zur Bethätigung der Einlaſsventile dienenden Dr. Pröll'schen Expansionsapparat, welcher in Fig. 9 Taf. 12
veranschaulicht ist.
Die Compagnie des forges de l'Horme in Lyon hatte zwei
Typen ihrer nach dem System Bonjour erbauten
Dampfmaschinen ausgestellt, von denen die eine mit zwei Cylindern nach dem
Verbundsystem arbeitende Condensationsmaschine in ähnlicher Weise wie die
Ausstellungsmaschine von Boulet und Co. mit einer
Dampfsteuerung, die andere eincylindrige Maschine mit einer kinematischen Steuerung
versehen war, welche letztere wegen ihrer Einfachheit im höchsten Grade die
Aufmerksamkeit aller Besucher der Ausstellung erregte.
Der Hochdruckcylinder der Verbundmaschine arbeitet mit zwei Schiebern, von denen der
durch ein Excenter der Schwungrad welle bewegte Hauptschieber die Ein- und
Ausströmung des Dampfes, sowie den Compressionsgrad und der in seinem Inneren
gleitende Steuerungsschieber den Grad der Expansion regelt.
Der letztere kreisförmige und daher vollständig entlastete Schieber ist mit einer
sich parallel der Cylinderachse führenden Stange verbunden, an deren äuſsersten
Enden wieder kleine Kolben befestigt sind; der eine derselben bewegt sich in einem
entsprechend dimensionirten Dampfcylinder und erhält zu Folge der wechselnden
Bewegungen eines zu diesem gehörigen kleinen Rundschiebers abwechselnd auf beiden
Seiten Dampf, so daſs die entstehende hin und her gehende Kolbenbewegung den
Verschluſs der Dampfeinströmöffnungen im groſsen Cylinder vermittelt. Der andere am
entgegengesetzten Stangenende sitzende kleine Kolben bewegt sich in einem
Luftbremscylinder und dient zur Aufnahme der mit dem Wechsel der Schieberbewegungen
verbundenen Stöſse.
Der in dem kleinen Dampfcylinder arbeitende Rundschieber erhält seine Bewegung, wie
Fig. 10
erkennen läſst, unter Zwischenschaltung einer Coulisse von der ebenfalls den
Hauptschieber mitnehmenden Excenterstange, so daſs die Steuerung nur mit einem
einzigen Excenter arbeitet. Der sich in der Coulisse führende Gleitklotz gestattet
je nach seiner vom Regulator eingestellten Lage veränderliche Cylinderfüllungen von
Null bis 70 Proc. des Kolbenhubes.
Die höchst bemerkenswerthe Steuerung der Eincylindermaschine bestand ebenfalls aus
zwei Schiebern, von denen wieder der Grundschieber die Ein- und Ausströmung des
Dampfes, sowie den Compressionsgrad regelt, während der andere darüber liegende
kreisförmige Expansionsschieber den Verschluſs der Durchlaſskanäle des Grundschiebers, ähnlich
wie bei der Meyer-Steuerung bewirkt, nur werden hier
beide Schieber, wie die in Fig. 11 und 12
ersichtlichen Abbildungen erkennen lassen, von einem einzigen Excenter mittels der am Bügel desselben befestigten Stangen A und B beeinfluſst und es
ist auch das frühere bezieh. spätere Abschneiden des Dampfzuflusses in den Cylinder
von der Stellung des Regulators abhängig. Der letztere steht zu dem Zwecke durch die
Stange E mit einem Hebel C
in Verbindung, der an dem entsprechend verstärkten Kurbelwellenlager drehbar
befestigt ist und in seiner rückwärtigen Verlängerung den mit dem Excenterbügel
verbundenen Hebel D bildet. Sobald durch die Stange E die Hebel C und D um ihren Drehpunkt bewegt werden, ändert sich die
Lage des Excenterbügels und es genügt schon eine Drehung des Hebels C um 30°, um die Schieber von der Füllung Null in die
der Maximalfüllung entsprechende Lage zu bringen. Im letzteren Falle befindet sich
der Regulator in seiner höchsten Stellung, die Durchlaſskanäle im Grundschieber
werden von dem Expansionsschieber überhaupt nicht mehr geöffnet und ein Durchgehen
der Maschine kann nicht stattfinden. Für alle Zwischenstellungen des Regulators
bezieh. des Excenterbügels bleibt das lineare Voreilen, das Einströmen und die
Compression des Dampfes constant, es ändert sich nur der Hub des Expansionsschiebers
und damit die Dauer der Dampfeinströmung in den Cylinder.
Von den Schweizer Maschinenfabriken war in der Maschinenabtheilung die von Gebrüder Sulzer in Winterthur gelieferte Collection
jedenfalls die reichhaltigste; die Firma hatte eine liegende, sowie eine stehende
Dreicylinder-Ventilmaschine neuerer Construction, zwei mit Dynamomaschinen
gekuppelte schnelllaufende stehende Verbundmaschinen, sowie eine groſse liegende
Verbundventildampfmaschine mit 3m,5
Kolbengeschwindigkeit ausgestellt.
Die letztere, in ihren Einzelheiten im Wesentlichen nach dem bisherigen System der
Firma gebaute Maschine, bestand nach Engineer 1889 * S.
470 aus zwei neben einander liegenden Dampfcylindern von 500 bezieh. 800mm Durchmesser, einem Kolbenhube von 1400mm und soll nach Angabe der Fabrik mit 75
minutlichen Kurbelumdrehungen, einem Admissionsdruck von 7½ Atmosphären und einer
Füllung im Hochdruckcylinder von 10 Proc. 315 indicirte oder 265 effective Pferde
entwickeln; diese Leistung wächst bei 40 Proc. Cylinderfüllung auf 585 indicirte
oder 500 effective Pferde.
Um die Compression beliebig einstellen zu können, waren die zur Bethätigung der
Ausströmventile auf der Steuerwelle sitzenden unrunden Scheiben, ebenso wie
diejenigen für die Einströmventile des Niederdruckcylinders zweitheilig angefertigt,
Beide Cylinder hatten Dampfmantel und der vom Kessel kommende Dampf strömte zunächst
durch den zugehörigen Mantel in den Hochdruckcylinder, darauf durch den gleichzeitig als
Zwischenbehälter dienenden Mantel des Niederdruckcylinders in diesen selbst.
Die Kolben waren nach dem System Ramsbottom möglichst
leicht construirt und ihre ziemlich starken Stangen führten sich in mit
Metalleinlagen versehenen Stopfbüchsen.
Die Condensationsvorrichtung bestand aus einem Röhrencondensator und einer doppelt
wirkenden Luftpumpe, welche unterhalb der Maschine lag und vom Kurbelzapfen aus
betrieben wurde.
Die Maschine soll an Dampf 6k,353 pro Stunde und
Indicatorpferd gebrauchen.
Eine Dampfmaschine desselben Systems von 525 bezieh. 825mm Cylinderdurchmesser und 1200mm
Kolbenhub hatten auch Carels Frères in Gent zur
Ausstellung gebracht, nur waren hier die unrunden Scheiben auf der Steuerwelle für
die Einströmventile des Niederdruckcylinders nicht verstellbar, sondern für eine
Füllung von 50 Proc. fest aufgekeilt.
Das zuerst in einem Stück gegossene und darauf gesprengte Schwungrad hatte 5m Durchmesser und übertrug durch Seile den Effect
einem Theile der belgischen Abtheilung.
Die liegende, ebenfalls mit Condensation arbeitende dreifache Expansionsmaschine der
Gebrüder Sulzer setzt sich, wie Fig. 14 Taf. 13 erkennen
läſst, aus drei hinter einander liegenden Cylindern von 350, 525 und 700mm Durchmesser und 750mm gemeinsamen Kolbenhube zusammen, von denen der doppeltwirkende
Niederdruckcylinder zwischen dem einfach wirkenden Hoch- und Mitteldruckcylinder
liegt; die Maschine soll bei 80 minutlichen Umdrehungen, einem Ueberdrucke von 10at und einer Füllung im Hochdruckcylinder von 10
Proc. eine Leistungsfähigkeit von 75 indicirten oder 62 effectiven Pferden besitzen,
welche sich mit 40 Proc. Füllung auf 140 indicirte oder 120 effective Pferde
erhöht.
Der Hochdruckcylinder A ist an den beiden anderen
zusammengegossenen Cylindern befestigt und kann der bequemen Montirung wegen von
diesen leicht entfernt werden, da er mit 4 Laufrollen a
versehen ist, welche auf einem Schienengeleise ruhen, wobei vermöge einer auf der
Steuerwelle sitzenden Klauenkupplung der ganze Steuermechanismus dennoch intakt
bleibt.
Die drei aus einem Stücke hergestellten Kolben sind durch eine kräftige, nur in einer
einzigen Stopfbüchse geführten Stange mit dem Kreuzkopf verbunden und der Kolben des
kleinen Cylinders besitzt, um etwaigen, in Folge der groſsen Spannungsdifferenzen
zwischen Hoch- und Niederdruckcylinder auftretenden Dampfverlusten vorzubeugen, eine
doppelte Ringgarnitur.
Der frische Kesseldampf tritt zuerst wieder in den Mantel des Hochdruckcylinders A und nach Oeffnen eines Absperrventiles, sowie des
Einströmventiles E hinter den Kolben dieses Cylinders,
darauf durch das Ventil
E1 und Rohr G in den Mantel des Mitteldruckcylinders, durch Ventil
E2 hinter den
Kolben desselben, sodann durch Ventil E3 in den Mantel des Niederdruckcylinders und
abwechselnd durch Ventil E4 oder E5 in
den letzteren- der Austritt in den Condensator erfolgt endlich durch die Ventile E6 und E7.
Von diesen 8 Ventilen wird nur das Einströmventil E2 des Mitteldruckcylinders vom Regulator
gesteuert.
Die kräftig gebaute, das kleinste Modell der von Gebrüder
Sulzer erbauten stehenden Maschinen mit dreifacher Expansion zeigende
Condensationsmaschine war mit Cylindern von 400, 600 und 900mm Durchmesser bei 600mm Kolbenhub ausgerüstet und soll mit 125 Umdrehungen in der Minute, einem
Admissionsdruck von 10at und einer Füllung im
Hochdruckcylinder von 20 Proc. 285 indicirte oder 240 effective, sowie bei 40 Proc.
Füllung 435 indicirte oder 370 effective Pferde leisten.
Die auf kräftigen, mit der gemeinschaftlichen Grundplatte verschraubten Ständern
ruhenden Cylinder waren neben einander angeordnet und zwar lag der
Niederdruckcylinder in der Mitte; diese Anordnung ist gewählt worden, um einestheils
die Symmetrie zu wahren, anderntheils eine günstige Aufstellung der Luftpumpe zu
ermöglichen. Die Kolben arbeiteten auf die um je 120° gegen einander verdrehten
Kurbeln der Schwungradwelle, welche sich in 4 aufgegossenen Lagern der Grundplatte
bewegte.
Die Steuerung aller drei Cylinder erfolgte, wie bei den wagerechten Maschinen, durch
Ventile, deren Stangen sich mit Ausnahme derjenigen der oberen Ventile des groſsen
Cylinders senkrecht und parallel den Cylinderachsen führten, so daſs ein guter
Verschluſs gesichert ist.
Die über der Schwungradwelle liegende und in einer zum Theil mit Oel angefüllten
Röhre sich bewegende Steuerwelle beeinfluſste mittels auf ihr befestigter Daumen,
welche bei der Drehung in das Oel tauchen, direkt alle Ventile, mit Ausnahme der
zwei Einströmventile des Hochdruckcylinders, welche letztere durch einen einfachen
Klinkenmechanismus gesteuert wurden, der schnelles und geräuschloses Oeffnen und
Schlieſsen dieser Ventile bewirkte.
Der Kugelregulator von gewöhnlicher Construction beeinfluſste gleichzeitig die
Steuerwelle und die Steuerung der letztgenannten Ventile.
Die Schmierung aller bewegten Theile geschieht automatisch mittels einer im untern
Theile der Grundplatte liegenden kleinen rotirenden Pumpe.
Besonders hervorzuheben ist noch die leichte Zugänglichkeit aller Theile der
Maschine, da der Maschinenwärter, ohne eine Stufe zu betreten, seinen Dienst in der
bequemsten Weise besorgen kann.
Beide dreifache Expansionsmaschinen waren nach den Angaben des Chefingenieurs Wilhelm Züblin und des ersten Constructeurs Jürgen Schübeler der Dampfmaschinenabtheilung von Gebrüder Sulzer gebaut.
Die mit einer Dynamomaschine von Cuénod, Sautter und Co.
in Genève direkt gekuppelte, stehende Verbundmaschine hatte einen Hochdruckcylinder
von 275mm und einen Niederdruckcylinder von 400mm Bohrung, 300mm Kolbenhub und soll mit 260 minutlichen Umdrehungen, einen
Admissionsdruck von 10at und einer Füllung von 10
Proc. im Hochdruckcylinder ohne Condensation 61 indicirte oder 51 effective und bei
40 Proc. Füllung 130 indicirte oder 112 effective Pferde liefern.
Die Einströmung im Hochdruckcylinder regelte ein Kolbenschieber, welcher je nach der
Geschwindigkeit der Maschine unter Beeinflussung eines über der Schwungradwelle
liegenden Centrifugalregulators ähnlicher Construction, wie sie bereits mehrfach bei
schnellgehenden Maschinen besprochen wurden, kleinere oder gröſsere
Cylinderfüllungen von 2 bis 65 Proc. des Kolbenhubes zuläſst, während die
Einströmkanäle im groſsen Cylinder von einem gewöhnlichen flachen Schieber mit
doppeltem Kanal geöffnet bezieh. geschlossen wurden. Die Schwungradwelle hatte zwei
um 180 Grad von einander abweichende Kröpfungen.
Die zweite, mit einer Dynamomaschine von Alioth und Co.
in Bâle direkt gekuppelte, mit Condensationseinrichtung versehene, stehende
Verbundmaschine von 210 bezieh. 320mm
Cylinderdurchmesser und 240mm Kolbenhub arbeitete
mit 250 Umdrehungen in der Minute und entwickelte bei 8at Admissionsspannung und 10 Proc. Füllung im kleinen Cylinder 30
indicirte oder 24 effective und bei 40 Proc. Füllung 52 indicirte oder 44 effective
Pferde.
Die Maschine hatte eine der vorhergehenden ähnliche Construction, nur erfolgte die
Dampfvertheilung im kleinen Cylinder durch zwei Schieber, nach dem System Bodmer, welche nach dem Ausstellungskatalog der Firma
in der Regel von einem wagerechten Federregulator beeinfluſst werden, der an der
Ausstellungsmaschine indeſs nicht angebracht war und aus einem Schwunggewicht
bestehen soll, welches die Federspannung des Regulators je nach der Geschwindigkeit
der Maschine ändert.
Eine von der Maschinenfabrik Oerlikon in Oerlikon
(Schweiz) ausgestellte eigenartige Verbundmaschine nach dem Hammersystem, bei deren
Construction besondere Rücksicht auf ruhigen Gang, sowie die Vermeidung von
Schwingungen und Erschütterungen genommen wurde, zeigt die Industries 1889 * S. 616 entnommene Abbildung Fig. 15 und 16 Taf.
12.
Zur Verminderung der Gewichte der hin und her gehenden Massen sind alle beweglichen
Theile so leicht als möglich gehalten; die Kolben bestehen aus dünn ausgeschmiedeten
Stahlplatten, welche behufs gröſserer Festigkeit und guter Ableitung des
Condensationswassers eine konische Form erhalten haben, die Zapfen der Kreuzköpfe
und der Schieberstangengelenke sind hohl, die Kurbelstangen mit kleinem Querschnitt
und die Kolbenschieber mit ganz geringen Wandstärken ausgeführt.
Behufs Erzielung eines ruhigen Ganges sind die Kurbeln um 180° gegen einander
versetzt, woraus sich bekanntlich noch der weitere Vortheil ergibt, daſs die hin und
her schwingenden Massen der beiden Kolbenseiten sich gegenseitig ausbalanciren.
Die ohne Condensation arbeitende Maschine ist nach einem Muster gebaut, welches die
Firma für stehende eincylindrige und Verbundmaschinen zur Anwendung bringt.
Die beiden mit Dampfmantel umgebenen Cylinder von 400 bezieh. 600mm Durchmesser und 450mm Hub sind mit ihren auſsenliegenden Schieberkasten aus einem Stück
gegossen und auf einem kräftigen Ständer befestigt.
Die sich in eingesetzten Büchsen ihrer Gehäuse bewegenden Kolbenschieber sind aus
dünnwandigem Stahlguſs hergestellt und mit elastischen guſseisernen Dichtungsringen
versehen.
Der Niederdruckcylinder wird von einem einzigen, der Hochdruckcylinder von zwei in
einander liegenden Schiebern gesteuert.
Der eine von diesen letzteren Schiebern bestimmt die Dampfeinströmung, sowie das
Oeffnen und Schlieſsen des Ausströmkanales im Cylinder, während der innere Schieber
nur auf den Grad der Expansion wirkt und zu dem Zwecke von einem Excenter
beeinfluſst wird, welcher je nach der Geschwindigkeit der Maschine durch einen auf
der Kurbelwelle sitzenden Centrifugalfederregulator eingestellt wird.
Letzterer zeigt mehrere Verbesserungen gegenüber den bekannten ähnlichen
Constructionen.
Die Aenderung der Excentricität und des Voreilwinkels vom Expansionsexcenter wird
dadurch hervorgebracht, daſs das letztere nicht unmittelbar auf der Welle, sondern
auf einer zweiten excentrischen, auf der Schwungradwelle beweglichen Scheibe
angeordnet ist, welche durch Stangen, die mit den Schwunggewichten in Verbindung
stehen, verdreht wird.
Das Excenter bedarf nun nur noch einer Anfassung, damit seine Lage zu einer
bestimmten wird und diese ist dadurch hergestellt, daſs ein am Excenter angebrachter
Arm durch eine Stange mit einem Zapfen des Regulatorgehäuses verbunden ist. Das
Excenter muſs nun an der Drehung der Scheibe theilnehmen und kann sich den
verschiedenen Ausschlägen der Centrifugalhebel entsprechend einstellen.
Dadurch, daſs sich anstatt des eigentlichen Excenters die innere Scheibe dreht, wird
die Lage des Centrifugalhebels und ebenso die Umdrehungszahl der Maschine unabhängig
von derjenigen Reibung, welche sonst durch den von der Steuerung ausgeübten
Widerstand zwischen Excenterring und Excenter auftritt.
Um den Reibungswiderstand im Regulatorstellzeug zu vermindern, der leicht eintritt,
wenn die sonst gewöhnlich bei derartigen Regulatoren angewandten zwei, der
Centrifugalkraft entgegen wirkenden und von einander unabhängigen Federn nicht gleichmäſsig genug
angespannt werden, benutzt die Maschinenfabrik Oerlikon
bei ihren Regulatoren nur eine einzige Feder, welche durch das Wellenmittel geht, so
daſs auch eine Ausbiegung derselben in Folge der Centrifugalkraft nicht auftreten
kann.
Die Lager der aus zwei Theilen zusammengesetzten Kurbelwelle besitzen zur Aufnahme
und Fortleitung der Reibungsarbeitswärme groſse Auflageflächen und da die Maschine
für elektrische Beleuchtungszwecke bestimmt ist, hat man die Welle in dem der
Dynamomaschine am nächsten liegenden Lager, um eine ausgiebige Gleitfläche zu
erhalten, noch verstärkt- die an den Schalen dieses Lagers angebrachten
vorspringenden Ränder bilden für den Zapfen einen hinreichenden Oelbehälter.
Interessant war auch die Construction der zur Steuerung des Hochdruckcylinders
dienenden Schieberstangengelenke.
Die an ihren Enden senkrecht zum hohlen Gelenkzapfen gabelförmig ausgebildeten
Excenterstangen sind mit letzterem aus einem Stück geschmiedet; der Zapfen jeder
Stange ist von einem getheilten, nachstellbaren Metalllager umgeben, welches eine
stählerne Büchse führt und die Enden der Gabelzinken der Excenterstange durch
seitliche Oeffnungen eintreten läſst. Die an ihrem unteren Ende mit Gewinde
versehene Schieberstange geht durch dieses Lager, ebenfalls mit Spielraum auch durch
den senkrecht durchbohrten Zapfen und hält die beiden Lagerhälften durch zwei
Muttern zusammen, welche auch gleichzeitig zur Regulirung des Schiebers benutzt
werden können.
Es ist durch diese Anordnung eine einseitige Befestigung der Schieberstange mit der
Excenterstange vermieden, dieselbe ist beinahe centrisch, da die beiden
Excenterstangen sehr nahe an einander liegen; der gabelförmige Theil der den
äuſseren Kolbenschieber mitnehmenden Stange ist so weit nach unten verlängert, daſs
sich das Gelenk der Expansionsexcenterstange hinreichend frei bewegen kann.
Die Schmierung der sämmtlichen Maschinentheile war eine selbstthätige und
ununterbrochene.
Auſser dieser Maschine waren nach demselben System gebaut und ausgestellt:
Eine stehende, 60pferdige Verbundmaschine
200 bezieh. 300 Cylinderdurchmesser, 250mm Hub, 3m
Kolbengeschwindigkeit.
Eine stehende, eincylindrige 20pferdige Maschine
160 Cylinderdurchmesser, 160mm
Hub, 2m,77 Kolbengeschwindigkeit.
Eine 2 bis 3pferdige Locomobile mit Kessel und
wagerechter Maschine
100 Cylinderdurchmesser, 150mm
Hub, 1m,2 Kolbengeschwindigkeit.
Die beiden ersten Maschinen waren mit einer Dynamomaschine direkt verkuppelt.
Die Locomobile zeigte einige von den gebräuchlichen abweichende Einzelheiten. Die am
Kessel montirte Maschine steuerte ein durch den Achsenregulator stellbares
Excenter, welches auch gleichzeitig die Speisepumpe antreibt, so daſs mit der
Regulirung der Füllung gleichzeitig der Zufluſs des Speisewassers im Kessel geregelt
und ein Eingreifen von Hand aus selten nothwendig wird. Der Abdampf wird zur
Vorwärmung des Speisewassers benutzt.
Der mit einer kupfernen Feuerbüchse versehene Röhrenkessel hatte 2qm,7 Heizfläche und mit der Maschine ein
Leergewicht von etwa 750k.
Eine sehr ansehnliche, mit Rundschiebern ausgestattete Condensationsverbundmaschine
mit einer Steuerung von Frikart in Lille, welche mit
nur einem Excenter Cylinderfüllungen von 0 bis 75 Proc. gestattet, hatte die
bekannte Firma Escher, Wyſs und Co. in Zürich in der
groſsen Maschinenhalle ausgestellt.
Die mit Dampfmänteln umgebenen Cylinder dieser Maschine arbeiteten auf eine
gemeinsame, in ihrer Mitte das Schwungrad tragende Kurbelwelle; sie hatten 370
bezieh. 550mm Durchmesser, der Kolbenhub betrug
800mm und die Leistungsfähigkeit der Maschine
bei 80 minutlichen Umdrehungen 150 Pferde.
Der Kesseldampf tritt, wie die Engineering 1889 * S. 276
entnommene Abbildung Fig. 17 bis 19 Taf. 12
zeigt, von unten in den Mantel des Hochdruckcylinders und nach Oeffnen eines auf
demselben angebrachten Absperrventiles hinter den Kolben, darnach in den unter dem
Hochdruckcylinder liegenden und mit frischem Kesseldampf geheizten Zwischenbehälter,
der die Form eines Röhrenvorwärmers hat, vollständig getrocknet und leicht überhitzt
in den Niederdruckcylinder, der ebenfalls mit frischem Kesseldampf geheizt wird, so
daſs der Dampf eine weitere Ueberhitzung erfährt. Die Ueberschreitung einer
bestimmten Dampfspannung im Niederdruckcylinder verhütet, wie Fig. 18 und 19 Taf. 12
veranschaulicht, ein auf demselben sitzendes direkt belastetes
Sicherheitsventil.
Die Einlaſsschieber beider Cylinder haben ⊥-förmigen Querschnitt und die
Auslaſsschieber bilden einen Halbkreis umfassenden Kreisausschnitt.
Die in Fig. 20
Taf. 13 dargestellte modificirte Corliſssteuerung besteht für jeden Cylinder aus
einer vom Excenter B der Schwungradwelle A mittels Stange D, Hebel
C und Stange D1 bewegten Centralbalancier F, welcher durch vier angehängte Drehschieberstangen mit den Ein- und
Auslaſsschiebern verbunden ist und zwar mit den letzteren in einfacher Weise durch
die auf ihren Schieberstangen befestigten kleinen Kurbeln. Dadurch, daſs die
Excenterstange nicht direkt zu dem in der Mitte des Cylinders angebrachten Central
balancier F geht, sondern erst einen in der Mitte des
Bayonettbalkens befestigten Hebel in Schwingung bringt, der die Bewegung der
Steuerscheibe vergröſsert mittheilt, ist auch noch der Vortheil verbunden, daſs der
Maschinenwärter die Verbindungsstange leicht auszuheben und mittels der
Steuerscheibe von Hand aus die Maschine anzulassen vermag.
Auf der Spindel eines jeden Einlaſsschiebers sitzt, wie Fig. 21 und 22 erkennen
lassen, ein zweiarmiger Hebel K, dessen einer Arm
daumenartig geformt ist und durch einen Winkelhebel I
mitgenommen wird, der um einen auf dem zweiarmigen Hebel H befestigten Zapfen schwingt und durch seinen andern Arm C, sowie Stange T (Fig. 20) vom
Regulator beeinfluſst wird, während der andere Arm des Hebels K durch die angeschlossene Stange G mit einem Luftpuffer in Verbindung steht.
Der auf einer Büchse der Schieberspindel frei bewegliche, vom Excenter der
Schwungradwelle in Schwingungen gebrachte Hebel H nimmt
bei seiner Bewegung den Winkelhebel I mit, so daſs
derselbe gegen den Daumen K stoſsen und damit den
Schieber längere oder kürzere Zeit drehen wird. Die Dauer dieser Mitnahme hängt von
der Stellung des durch Stange L vom Regulator
beeinfluſsten, am Hebel N drehbar befestigten,
dreiarmigen Winkelhebels Q ab, der auſserdem noch durch
die Verbindung des Hebels N mit der Excenterstange zu
einer hin und her gehenden Bewegung veranlaſst wird.
Bei der Steuerung des Niederdruckcylinders fällt die Einwirkung durch den Regulator
fort.
Auſserdem hatte die Firma eine für groſse Geschwindigkeiten bestimmte wagerechte
Tandemmaschine desselben Systems ausgestellt, deren Steuerungsorgane wieder von
einem am Schwungrad befestigten Regulator beeinfluſst wurden.
Die zwangläufig bewegten, für Ein- und Auslaſs gleich gebauten Steuerungsschieber
dieser Maschine waren, wie die Revue universelle 1889
entnommene Abbildung Fig. 23 Taf. 13 zeigt,
nach Frikart in Lille mit Dampfdurchlassen e e und f f versehen, so
daſs der von v kommende Dampf gleichzeitig durch vier
Oeffnungen, nämlich bei c und d direkt und bei a und b durch z e e in den
Cylinder gelangen konnte.
Dieses vierfältige Oeffnen ist namentlich dann von groſsem Vortheil, wenn mit sehr
kleinen Füllungsgraden gearbeitet wird.
Auſser einigen Locomotiven hatte die Schweizer
Locomotivfabrik in Winterthur auch zwei Dampfmaschinen verschiedener
Systeme ausgestellt, von denen die 80pferdige liegende Verbundmaschine mit 290 und
450mm Cylinderdurchmesser und 500mm Hub besondere Beachtung verdient.
Die am Bett der Maschine freischwebenden Cylinder sind mit Dampfmänteln versehen und
zwischen ihnen liegt der Zwischenbehälter, dessen Volumen gleich demjenigen des
groſsen Cylinders ist. Die Steuerung des Hochdruckcylinders erfolgt durch zwei
Schieber, von welchen der Vertheilungsschieber um seinen Mittelpunkt drehbar und
ebenso wie auch der Schieberspiegel nicht mit geraden, sondern kreisrund
entwickelten Kanälen versehen ist. Der von einem Achsenregulator bekannter
Construction beeinfluſste Expansionsschieber bildet eine einfache, mit der
zugehörigen Schieberstange fest verbundene Platte mit ebenfalls kreisrunden
Schlieſsungskanten.
Wird an irgend einer Stelle des Grundschiebers durch irgend welchen Zufall eine
gröſsere Reibung erzeugt, als an den nebenliegenden Stellen, so verdreht sich
derselbe etwas in seiner Einfassung, ohne hierbei die Dampfzuströmung zu
beeinfluſsen und es wird auf diese Art nicht nur ein viel besseres
Ineinanderschleifen der Schieber während des Ganges erreicht, sondern auch in Folge
der fortwährenden geringen Drehungen ein viel längeres Dichthalten derselben.
Die um je 180° doppelt gekröpfte Kurbelwelle ist in angeschraubten Lagern des Bettes
beweglich und trägt ein Schwungrad, welches die von der Maschine entwickelte Arbeit
der Schweizer Abtheilung zuführte.
(Fortsetzung folgt.)