Titel: | Dreilagergasmaschinen. |
Autor: | E. Körting |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 791 |
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Dreilagergasmaschinen.
Von E. Körting,
Körtingsdorf bei Hannover.
(Schluß von S. 773 d. Bd.)
Dreilagergasmaschinen.
Die Steuerung der Maschine geschieht durch zwei unabhängige Steuerwellen, je
eine auf den beiden Außenseiten der Maschine, welche durch Schraubenräder angerieben
werden. Auf den Steuerwellen sitzen die zur Betätigung der Ein- und Auslaßventile
dienenden Nocken, sowie der Antriebsmechanismus der Abreißzünder. Letztere sind mit einer Vorrichtung versehen zur
Verstellung des Zündzeitpunktes während des Ganges der Maschine. Alle
Bedienungshandgriffe sind neben bezw. unter den Ventilköpfen leicht zugänglich
angeordnet, so daß der Maschinist von einer Stelle aus die Maschine in Betrieb
setzen und in Betrieb erhalten kann. Gas-, Auspuff- und Luftrohr führen von den
Ventilköpfen aus ohne Beeinträchtigung des freien Durchganges direkt nach unten.
Eine besondere Kühlung der Auspuffrohre direkt am Austritt aus dem Ventilkopf, die
schon bei mittleren Leistungen eingeführt ist, verhindert eine Belästigung des
Bedienungspersonals durch strahlende Wärme.
Trotzdem man bei Verwendung von Wälzhebeln mit einer Steuerwelle auskommen
könnte, sind die beiden Steuerwellen beibehalten worden, um in der Lage zu sein,
jede beliebige Versetzung der beiden Hauptkurbeln auszuführen und nicht nur, wie bei
den Wälzhebeln, gleich gerichtete Kurbeln zu verwenden. Es können daher, je nach der
Güte des Untergrundes z.B. gleich gerichtete Kurbeln angewendet werden, um hierdurch
bei gleichem Ungleichförmigkeitsgrad an Schwungradgewicht zu sparen, oder aber bei
schlechtem Boden und wenn Erschütterungen der Fundamente und Gebäude zu befürchten
sind, zur Verringerung der Fundamentbewegungen die Kurbeln der beiden Zylinder um
beliebige Winkel zueinander versetzt werden, ohne am äußeren Aufbau der Maschine das
geringste zu ändern.
Die Regulierung der Maschinen erfolgt durch eine Drosselklappe, welche zwischen
Misch- und Einlaßventil eingebaut ist. Die Drosselklappe besitzt keine
Rückwirkung
Textabbildung Bd. 325, S. 792
Fig. 8.
Textabbildung Bd. 325, S. 792
Fig. 9.
auf den Regulator; infolgedessen ist in jedem Augenblicke der Regulator
imstande, die Drosselklappe zu verstellen. Bei den anderen bekannten
Regulierverfahren, welche mit einer Drosselung des Gemisches durch Veränderung des
Ventilhubes arbeiten, ist der Regulator während der Ansaugeperiode festgestellt, so
daß also die zu Beginn der Ansaugeperiode durch den Regulator eingestellte Gasmenge
unter allen Umständen in die Maschine hineingesaugt wird, auch wenn während dieser
Zeit durch Veränderung der Leistung eine Veränderung der Gasmenge nötig wäre. Bei
der Drosselklappe kann der Regulator noch während der Ansaugeperiode eingreifen. Es
ist dies ein Vorzug von großer Bedeutung, namentlich bei Mehrzylindermaschinen und
ferner für Betriebe, welche mit starken Kraftschwankungen arbeiten.
Textabbildung Bd. 325, S. 793
Fig. 10.
Die Schmierung der Maschine ist für Dauerbetrieb eingerichtet, deshalb besitzen
sämtliche Lager der Kurbel- und Steuerwelle Ringschmierung. Der Kolben und die
Auslaßventilspindel werden durch Drucköl von Schmierpressen aus geschmiert, während
die Schmierung des Kolbenzapfens durch eine Abstreifvorrichtung und die des
Kurbelzapfens durch den hohl gebohrten Kurbelzapfen hindurch erfolgt, welchem das
Oel durch einen Schleuderring infolge der Zentrifugalkraft zugeführt wird. In diesen
Schleuderring tropft das Oel mit sichtbarem Tropfenfall ein. Um Oelverluste zu
vermeiden, sind sämtliche Lager mit sicherwirkenden Spritzringen versehen. Auch der
Kolbenboden wird durch Spritzbleche gegen vom Kolben zapfen abgeschleudertes Oel
geschützt, so daß in Verbindung mit der Kurbelwellenschutzhaube in keiner Weise
Belästigungen durch verdampftes und abgespritztes Oel auftreten können. Die
Schraubenräder zum Antrieb der Steuerwelle und des Regulators laufen in einem
Oelbade.
Sämtliche starker Wärmeentwicklung ausgesetzten Teile werden durch Wasser ausgiebig
gekühlt. Die Kühlräume sind so bemessen, daß eine lebhafte Wasserzirkulation
gewährleistet ist. Auch die Auslaßventilkegel werden schon bei mittleren Leistungen
durch einen in ihnen zirkulierenden Wasserstrom gekühlt. Auf sorgfältigste
Durchbildung des Ventilkopfes ist besonderer Wert gelegt. Die Ventilköpfe werden als
möglichst symmetrische Körper ausgeführt und die Gußwandungen nur durch die
notwendigsten Oeffnungen durchbrochen, damit die Wasserzirkulation nicht gestört
wird. Da bei der Vergrößerung der Zylinderdurchmesser die Gefahr steigt, daß in den
Flanschen der Ventilköpfe infolge ungleichmäßiger Temperaturen Spannungen auftreten,
welche eine Zerstörung derselben hervorrufen können, werden bei den Ventilköpfen der
größeren Maschinen auch die Ventilkopfflanschen als hohle Gußringe mit innerer
Wasserkühlung ausgebildet. Hierdurch werden Temperaturspannungen sicher vermieden,
und es sind Brüche in den Ventilköpfen vollständig ausgeschlossen. Bei solchen
größeren Maschinen, welche mit brisanten Gasen, wie Wasser-, Leucht- oder
Koksofengas betrieben werden, erhalten auch die Kolben wassergekühlte Boden. Die Zu-
und Abführung des Wassers zu dem Kolben erfolgt durch Gelenkrohre, wobei der
Uebertritt des Wassers aus dem einen Rohr in das andere direkt im Gelenk geschieht.
Hierdurch werden Biegungsbeanspruchungen in den Kühlwasserrohren vermieden, und die
Abschlußstellen bleiben in Verbindung mit den durch eingebaute Federn selbstdichtenden
Stopfbüchsen dauernd dicht.
Die guten Erfahrungen, welche Gebr. Körting
Aktiengesellschaft mit den zweizylindrigen Dreilagermaschinen gemacht hat,
veranlaßten dieselbe, auch diese Dreilagermaschinen als Zwillingsmaschinen
auszuführen, also als Vierzylindermaschinen, wobei die Kurbeln so versetzt werden,
daß ein möglichst günstiger Massenausgleich eintritt, so daß auch bei mangelhaften
Bodenverhältnissen keine übermäßig umfangreichen Fundamente erforderlich wurden.
Fig. 8 zeigt eine Zwillings-Dreilagermaschine
von 600 PS in direkter Kupplung mit einem Drehstromgenerator, welch letzterer, als
Schwungradmaschine ausgebildet, zwischen den beiden Rahmen auf der Kurbelwelle
aufgekeilt ist. Auch ist es selbstverständlich möglich, die beiden Rahmen dicht
nebeneinander zu legen und das Schwungrad auf der Außenseite anzubringen für den
Fall, daß Gleichstromdynamos angetrieben werden sollen.
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Fig. 11.
Diese Zwillings-Dreilagermaschinen werden in Größen bis zu 1000 PS ausgeführt.
Namentlich bei diesen Vierzylindermaschinen zeigen sich die Vorteile der offenen
Bauart am stärksten. Durch die geringen hin- und hergehenden Massen in bezug auf
Doppel-Viertakt-Tandemmaschinen sind größere Tourenzahlen und auch höhere
Kolbengeschwindigkeiten möglich als wie bei Doppel-Viertakt-Tandemmaschinen, wobei
aber beide immer noch in den zulässigen Grenzen bleiben. Aus beiden ergibt sich
geringerer Raumbedarf, und für den Fall der Elektrizitätserzeugung ein billigerer
Preis der Dynamos resp. der Gesamtanlage. Auch sind die Vierzylindermaschinen
infolge ihrer Kurbelversetzung sehr viel besser ausbalanciert, woraus sich
wieder leichtere Fundamente ergeben. Letztere überhaupt sind als einfache Klötze
billiger wie die Hohlbauten der für Doppel-Viertaktmaschinen bestimmten.
Es zeigen sich also eine Reihe Vorteile für Käufer und Fabrikanten.
Das Resultat ist auch gewesen, daß im Laufe der Zeit diese Dreilager-Type, welche im
Uranfang des Gasmotorenbaues von verschiedenen Firmen gebaut, dann aber wieder
verlassen wurde, neuerdings sich mehr und mehr einbürgert und namentlich für
mittelgroße Zentralen der Normaltypus der Gasmaschinen geworden ist.
Im nachfolgenden seien noch kurz einige mit Dreilager- und
Dreilager-Zwillingsmaschinen ausgerüstete Anlagen beschrieben:
Königliche Eisenbahndirektion Halle. Elektrizitätswerk des
Bahnhofes Wahren (Fig. 9). Die Anlage
bestand ursprünglich aus zwei einzylindrigen Maschinen von je 150 PSe und wurde erweitert durch eine Dreilagermaschine
von 250 PSe. Alle drei Maschinen sind mit
Gleichstromdynamos direkt gekuppelt. Die Dynamos sind zwischen Schwungrad und
Außenlager auf die Kurbelwelle aufgesetzt, Das Elektrizitätswerk dient in der
Hauptsache für die Beleuchtung des Bahnhofes Wahren. Das für die Maschine
erforderliche Gas wird in einer Generatorgasanlage aus Anthrazit und Koks
erzeugt.
Elektrizitätswerk Dessau (Fig.
10). Das Werk bestand im ersten Ausbau aus 600 PS
Zwillings-Dreilagermaschinen und wurde später durch eine weitere 600 PS-Maschine
gleichen Systems erweitert. Die Maschinen sind mit Drehstromgeneratoren direkt
gekuppelt, welche zwischen den beiden Rahmen auf die Kurbelwelle aufgesetzt sind.
Die Drehstromgeneratoren sind als Schwungradmaschinen ausgebildet. Zum Betriebe
der Maschinen dient eine von Gebr. Körting
Aktiengesellschaft gebaute Sauggasanlage, welche das Gas aus
Braunkohlebriketts erzeugt. Die Anlage ist noch insofern bemerkenswert, als hier
eine Benutzung der Auspuffgase für eine Warmwasserheizung vorgenommen wird. Durch
diese Ausnutzung wird der Gesamtnutzeffekt der Gasmaschinenanlage wesentlich erhöht.
Während die Maschinen selbst in Gestalt von nutzbarer Arbeit etwa 20 v. H. der in
dem Brennstoff enthaltenen Wärme ausnutzen, ist es möglich, den Ausnutzungsgrad
durch die Verwendung der Auspuffwärme noch um weitere 12–15 v. H. zu steigern. Die
Generatorgasanlage besteht zurzeit aus vier 300 PS Generatoren. Der erzeugte Strom
dient für die Versorgung der Stadt Dessau und für den Betrieb der dortigen
Straßenbahn. Auch wird das Werk als Ueberlandzentrale zur Versorgung einer Anzahl
Orte in Anhalt benutzt.
Elektrizitätswerk Oberfrohna (Fig. 11). Die Erweiterung dieses Werkes erfolgte
durch Gebr. Körting Aktiengesellschaft um eine 300 PS
Dreilagermaschine. Diese ist mit einer Gleichstrom- und einer Drehstromdynamo
gekuppelt, und zwar ist die Drehstromdynamo zwischen Schwungrad und Außenlager auf
die Kurbelwelle aufgesetzt, die Gleichstromdynamo jenseits des Außenlagers mit Hilfe
eines Kuppelflansches gekuppelt. Die Drehstromdynamo ist angeordnet, um das Werk
auch als Ueberlandzentrale betreiben zu können. Für den Betrieb der Maschine ist
eine Körtingsche Sauggasanlage aufgestellt, welche das
Gas aus Braunkohlebriketts erzeugt.
Textabbildung Bd. 325, S. 795
Fig. 12.
Gebr. Grigorjew, Kandaurowka bei Tambow (Rußland) (Fig. 12). Eine 250 PS-Dreilagermaschine dient zum
Betrieb der Mühle. Der Antrieb erfolgt durch Seile auf eine Haupttransmission. Für
die Maschine ist eine Sauggasanlage gleicher Größe, welche Gas aus Anthrazit
erzeugt, aufgestellt.