Titel: | Die Steuerungen der schwungradlosen Dampfpumpen. |
Autor: | Ernst Preger |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 484 |
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Die Steuerungen der schwungradlosen
Dampfpumpen.
Von Dipl.-Ing. Ernst Preger,
Kiel.
(Fortsetzung von S. 472 d. Bd.)
Die Steuerungen der schwungradlosen Dampfpumpen.
Schiffs-Luftpumpen der
Worthington- Pumpen-Co., Berlin. (Fig. 100
und 101.)
Textabbildung Bd. 325, S. 484
Fig. 100. Schiffsluftpumpe der Worthington-Pumpen-Co.
Die Schiffsluftpumpen sind Maschinen, welche vollständig unabhängig von den
eigentlichen Schiffsdampfmaschinen den von diesen kondensierten Dampf und etwa
eingedrungene Luft entfernen sollen. Sie bestehen meistens aus zwei Pumpenzylindern
in stehender Anordnung, welche gemäß Fig. 100 durch
einen Balanzier zwangläufig miteinander gekuppelt sind. Größtenteils ist auch über
beiden Pumpenzylindern je ein Dampfzylinder angeordnet, seltener nur ein
Dampfzylinder über einen Pumpenzylinder. Auch wenn zwei Dampfkolben in der Maschine
vorhanden sind, gehören die Pumpen zur Gattung der Simplexpumpen, weil beide Kolben
miteinander gekuppelt sind, also sich gleichzeitig in
Bewegung und gleichzeitig in den Totlagen befinden. Man führt daher meistens
auch für beide Dampfkolben zusammen nur einen
Hilfsschieber aus. Der Hilfsschieber wird meist, wie in Fig. 100, vom Balanzier durch irgend ein Gestänge angetrieben. Bei der
gezeichneten Luftpumpenmaschine der Worthington-Pumpen-Co. sind zwei zwangläufig miteinander gekuppelte
Hilfsrundschieber angeordnet, welche durch die Stange A, den Winkelhebel B und die wagerechte
Stange C betätigt werden. Beide Schieber wirken genau
wie ein einziger Schieber.
Fig. 101 zeigt die beiden gekuppelten Hilfsschieber
D1 und D2 und den Hilfskolben
in größerem Maßstabe. Die Rundschieber D1 und D2 lassen je nach ihrer Stellung Frischdampf durch
die Kanäle E1 oder E2 hinter den
Hilfskolben treten und den Abdampf durch die Kanäle F1 oder F2 entweichen. Man hätte die Steuerung des
Hilfskolbens auch durch einen einzigen Rundschieber besorgen lassen können, hätte
aber dann sehr lange Dampfkanäle und damit einen hohen Dampfverbrauch in Kauf nehmen
müssen, weil der Hilfskolben sehr lang ist.
Textabbildung Bd. 325, S. 484
Fig. 101. Steuerung der Worthington-Schiffsluftpumpe.
Der Hilfskolben selbst besteht aus zwei mal drei kleinen Kolben, welche starr zu
einem Ganzen verbunden sind und so die Verteilungsschieber für den Arbeitskolben
bilden. Die Fig. 101 zeigt den Hilfskolben in seiner
linken Endstellung, bei welcher Frischdampf unter den linken und gleichzeitig über
den rechten Arbeitskolben geleitet wird. Die Pumpe ist eine Verbundmaschine. Der
Raum G zwischen den beiden Hälften des Hilfskolbens
dient als Aufnehmer. Die Hubbegrenzung des Hilfskolbens erfolgt dadurch, daß die
Abdampfkanäle F1 und
F2 etwas vom
Zylinderende entfernt einmünden. Mit dem Handhebel H soll der
Hilfskolben von außen bewegt werden, falls er sich aus irgend einem Grunde
festgesetzt haben sollte.
Die Ventile J sind Drosselventile gemäß Fig. 10 (S. 324) und dienen bekanntermaßen zum
Einstellen der Dampfkompression je nach der Hubzahl der Maschine.
Die Blake-Pampe der Blake-Pumpen-Co.,
Hamburg. D. R. P. (Fig. 102–110.)
Die Blake-Pumpe hat zwar keinen eigentlichen
Hilfsschieber in dem Sinne wie die bisher besprochenen Pumpensteuerungen, aber dafür
macht der Hilfskolben zwei Arten von Bewegungen, nämlich erstens eine zwangläufige
Drehung um seine Längsachse, welche von der Schieberstange P und dem Knebel Q veranlaßt wird, und
zweitens eine Verschiebung in seiner Längsachse, welche durch Dampfdruck erfolgt.
Die erstgenannte Drehbewegung ersetzt die Bewegung des Hilfsschiebers, die
letztgenannte ist die gewöhnliche Bewegung des Hilfskolbens zur Steuerung des
Arbeitskolbens.
Der Hilfskolben hat nämlich an jedem Ende zwei Längs- Fig. 107. schlitze
R1, S1 und R2, S2 (Fig. 107–110). Je
nachdem der Hilfskolben nach oben oder nach unten gedreht ist, steht der Schlitz R1 über dem
Frischdampfloch T1 und
gleichzeitig der Schlitz S2 über dem Abdampfloch T2, wie gezeichnet, oder es steht R2 über T2 und S1 über U1. Der durch R1 oder R2 von T1 bezw. T2 hereintretende
Frischdampf treibt den Hilfskolben von der einen Endstellung in die andere, während
der Abdampf durch S1 oder S2
nach U1 bezw. U2 entweicht. Der
Hilfskolben wird also durch seine eigene Drehbewegung gesteuert. Die
Frischdampfschlitze R1
und R2 liegen schräg,
damit die Frischdampflöcher T1 und T2
zuerst nur wenig freigegeben werden und erst, nachdem der Hilfskolben einen
bestimmten Weg zurückgelegt hat, völlig geöffnet werden. Der Hilfskolben geht
deswegen etwas sanfter an.
Textabbildung Bd. 325, S. 485
Fig. 102–110. Steuerung der Blake-Pumpen.
Schnitt AB durch die Hilfskanäle;
Schnitt CD durch den unteren Hauptkanal; Horizontalschnitt EF; Aufsicht auf den
Schieberspiegel; Vertikalschnitt GH; Weg des Schiebers; Vertikalschnitt JK;
Schnitt LM; Schnitt NO; Ansicht des Schiebers.
Der Hauptschieber ist sattelförmig ausgehöhlt, und der Hilfskolben faßt mit einer
Eindrehung in diesen Sattel hinein. Die Hauptdampfkanäle V1 und V2 münden etwas vom Zylinderende entfernt in den
Dampfzylinder und werden auf bekannte Weise durch die Höhlung des Schiebers (Fig.
102–104, 110) bald mit dem Dampfeinlaß, bald mit dem Dampfauslaß verbunden. Die
Hilfsdampfkanäle W1 und
W2 gehen ans Ende
des Dampfzylinders und werden jedesmal abwechselnd in den Endstellungen des
Schiebers von dessen seitlichen Lappen (Fig. 110) zugedeckt,
so daß kein Abdampf aus ihnen entweichen, wohl aber Frischdampf in dieselben treten kann.
Zwischen beiden Kanälen ist je ein Drosselventil X
eingeschaltet, so daß also die Hubbegrenzung gemäß Fig.
10 (S. 324) erfolgt.
Die Hubbegrenzung des Hilfskolbens erfolgt dadurch, daß die Abdampflöcher U1 und U2 geschlossen werden,
ehe der Hilfskolben seine Endstellung erreicht hat (Fig. 107).
Das Gehäuse für den Hilfskolben ist bei der neuesten Ausführung der Pumpen doppelwandig ausgeführt, damit die Laufbuchse des
Hilfskolbens stets von Frischdampf umspült ist und deswegen stets die gleiche
Temperatur hat, wie der Hilfskolben. Bei der älteren Ausführung war der
Hilfszylinder nur einwandig und deshalb, hauptsächlich beim Angehen der Pumpe,
kälter als der Hilfskolben; denn die Wärme wurde durch die Wand hindurch an die
Außenluft abgegeben. Der Hilfskolben hatte dann eine größere Ausdehnung wegen seiner
höheren Temperatur, als seine Führung, und die Folge war,
Textabbildung Bd. 325, S. 486
Fig. 111–113. Melhorn-Steuerung.
Frischdampf; über den Kolben;
Abdampf; Hilfsschieber; Hauptschieber; unter den Kolben; Hilfskolben.
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Fig. 114. Zwillings-Marine-Luftpumpe mit Verbund-Dampfzylindern.
Textabbildung Bd. 325, S. 486
Fig. 115. Marine-Speisepumpe.
daß er sich leicht festklemmte. Bei der gezeichneten
neuen Ausführung fällt dieser Uebelstand fort.
Blake-Pumpen können ohne weiteres stehend und liegend
angeordnet werden, weil in beiden Fällen der Hilfskolben wagerecht steht.
Verbundpumpen werden entweder mit je einem Hilfskolben
für jeden Zylinder oder mit einem beiden Zylindern gemeinsamen Hilfskolben
ausgerüstet. In letzterem Falle sind die Schieber für Hoch- und Niederdruckzylinder
entweder zu einem Gußstück vereinigt (ähnlich den Schiebern der Verbundduplexpumpen)
oder der eine Schieber sitzt getrennt vom Hilfskolben und wird durch eine längere
Stange von diesem angetrieben. Der letzte Fall tritt hauptsächlich bei
Schiffsluftpumpen ein, wenn ein für beide Zylinder gemeinsamer Schieber zu groß
werden würde.
Die „Mehlhorn“-Steuerung der
Howaldtswerke, Kiel. D. R. P. 187641. (Fig. 111–115.)
Die „Mehlhorn“-Steuerung ist aus dem Bestreben
entstanden, den Hilfskolben zwangläufig, d.h. durch
mechanische Mittel, aus seiner Totlage auf eine kurze Strecke seines Hubes
anzutreiben, damit er niemals, auch nicht bei ungleicher Erwärmung der Teile,
stecken bleiben kann. Der Hilfsschieber wird, wie gewohnt, durch eine doppelarmige
Schwinge und die Schieberstange A von der Kolbenstange
her angetrieben. Am Rücken hat er beiderseits schräge Flächen a b und c d, welche den
Hilfskolben zunächst mechanisch soweit aus seiner Totlage drücken, bis der
Hilfsschieber den einen der Dampfkanäle B1 oder B2 frei gelegt hat. Alsdann tritt Frischdampf durch
den freigelegten Kanal hinter den Hilfskolben und treibt ihn in demselben Sinne
weiter bis in seine andere Totlage.
Der Hilfskolben selbst ist durch zwei eingedrehte Rillen als Hauptschieber
ausgebildet und steuert den Arbeitskolben in leicht verständlicher Weise. In der
gezeichneten Stellung des Hilfskolbens tritt z.B. Frischdampf über den
Arbeitskolben.
Die Hubbegrenzung des Arbeitskolbens erfolgt durch Drosselung des Abdampfes mit einer
feinen Nut nach Fig. 6 (S. 323).
Die Hubbegrenzung des Hilfskolbens erfolgt dadurch, daß die Dampfkanäle B1 und B2 vom Zylinderende
entfernt einmünden. Ein zweiter Dampfkanal nach dem Zylinderende ist hier nicht
notwendig, weil der Hilfskolben ja die erste Strecke seines Hubes mechanisch
angetrieben wird.
Fig. 115 zeigt das Bild einer stehenden Marine-Speisepumpe. Man erkennt deutlich den Antrieb
der Steuerung durch die erwähnte doppelarmige Schwinge.
Fig. 114 zeigt das Bild einer Marine-Luftpumpe mit Verbunddampfzylindern. Man erkennt, daß beide
Hauptschieber durch eine horizontale Stange zu einem einzigen Stück verbunden sind,
zu dessen Steuerung ein von dem Balanzier angetriebener
Hilfsschieber auf der Hochdruckseite genügt.
Da der Hilfskolben immer von der einen Seite her unter Dampfdruck steht, so ist eine
selbsttätige Verstellung durch Erschütterungen usw. ausgeschlossen.
(Schluß folgt.)