XXXII. Verbesserte Expansions-Steuerung und Schiebventile fuͤr Dampfmaschinen. Von Hrn. James Whitelaw in London. Aus dem Mechanics' Magazine, No. 783, S. 305. Mit Abbildungen auf Tab. III. Whitelaw's Expansions-Steuerung fuͤr Dampfmaschinen. Fig. 40 zeigt eine Form meiner verbesserten Expansions-Steuerung. Der in der Roͤhre a herbeistroͤmende Dampf gelangt durch den um den Cylinder gegossenen hohlen Guͤrtel b in das Gehaͤuse c. Das Schiebventil d, d hat eine Dfoͤrmige Gestalt, so daß es von Außen einer Roͤhre gleicht, die eine flache Seite mit vier in ihr befindlichen Oeffnungen hat, und an deren beiden Enden ein Theil weggenommen ist. e, f ist ein durch das Ventil fuͤhrender Canal, durch den der Dampf bei der Muͤndung g in den oberen Theil des Cylinders eintritt. h, i ist ein zweiter aͤhnlicher Canal, durch den der Dampf in den unteren Theil k des Cylinders gelangt. Die beiden Absperrventile l, l sind an einer und derselben Stange befestigt. Wird der Dampf an der oberen Seite des Kolbens abgesperrt, so bedekt das obere der beiden Ventile l, l die obere der beiden mittleren Oeffnungen in der flachen Seite des Ventiles d, d; wird er hingegen an der unteren Seite des Kolbens abgesperrt, so bedekt das untere der Ventile l die untere der beiden genannten mittleren Oeffnungen. Die Auslaßroͤhre am oberen Ende des Cylinders sieht man bei m, jene am unteren Ende dagegen bei n. Das obere Ende des Ventiles d, d bekommt seine Liederung, indem man den Dekel des Ventilgehaͤuses abnimmt; an dem unteren Ende dagegen laͤßt sich die Liederung anbringen, indem man den Dekel o abnimmt. Innerhalb der oberen, in den Cylinder fuͤhrenden Muͤndung g befindet sich ein gußeisernes Stuͤk, durch welches die Stange der Absperrventile laͤuft, und welches bei seiner Kleinheit diese Muͤndung um so weniger verengt, als man dieselbe hier etwas weiter machen kann. Das Schiebventil d, d erhaͤlt seine Bewegung durch ein Excentricum und durch die Schuͤttelwelle p; die Absperrventile erhalten ihre Bewegung durch einen an der Kurbelwelle angebrachten Daͤumling, der zugleich auch die Stange q in Thaͤtigkeit sezt. r ist eine kleine Schuͤttelwelle, an der sich zwei Hebel befinden, und von der aus die Bewegung durch die Stange s an den Hebel t, t, der seinen Drehpunkt in u hat, fortgepflanzt wird. Wenn zum Betriebe der Absperrventile nicht mehr als die bisher beschriebenen Hebel etc. vorhanden waͤren, so wuͤrden, da das Schiebventil d, d in steter Bewegung ist, und das Absperrventil waͤhrend eines halben Umganges der Kurbelwelle nur eine einzige Bewegung macht, die Bewegungen des Ventiles d, d die Absperrventile aus den ihnen zukommenden Stellungen an der flachen Seite des Schiebventiles bringen. Da sich aber der Mittelpunkt u des Hebels t, t an einem in dem Winkelhebel u, v, w fixirten Zapfen bewegt; da der Mittelpunkt v in horizontaler Richtung eben so weit von der Schuͤttelwelle p entfernt ist, als die Entfernung des Mittelpunktes der Ventilstange d, d von dem Mittelpunkte der zum Bewegen der Absperrventile dienenden Stange betraͤgt; da der Theil v, w des Winkelhebels u, v, w durch das Zwischenglied w, x mit dem an der Schuͤttelwelle fixirten Hebel p, x verbunden ist; und da v, w mit p, x von gleicher Laͤnge ist, so wird sich jenes Ende des Hebels t, t, an dem sich die Stange der Absperrventile befindet, durch denselben Raum bewegen, durch den sich das Schiebventil bewegt, waͤhrend sein anderes Ende durch die Stange s verhindert wird emporzusteigen oder herabzusinken. Hieraus folgt, daß die Absperrventile nie aus jenen Stellungen an dem Schiebventile d, d kommen koͤnnen, in welche sie durch den an der Kurbelwelle befindlichen Daͤumling gebracht werden. In Fig. 41 sieht man den Kniehebel u, v, w und die damit in Verbindung stehenden Theile. Wenn man die Dampfcanaͤle e, f und h, i so verlaͤngert, daß sich nur eine einzige Scheidewand und keineswegs der bei y ersichtliche Raum zwischen ihnen befindet, so wird, wenn die ganze uͤbrige Einrichtung dieselbe bleibt, ein einziges Absperrventil die Stelle zweier vertreten. Die einzige Einwendung, die man hiegegen machen kann, ist, daß ein betraͤchtlicher Verlust an Dampf stattfinden wird, obschon dieser Verlust immer noch nicht so bedeutend seyn wird, als bei den meisten Methoden, nach denen man dermalen den Dampf abzusperren pflegt. In Fig. 42, wo der mittlere Theil eines dem Schiebventile d, d aͤhnlichen Ventiles abgebildet ist, und woraus diese leztere Einrichtung erhellt, ist a, a der Canal, der in den oberen Theil, und b, b der Canal, der in den unteren Theil des Cylinders fuͤhrt. Das Absperrventil ist mit c bezeichnet. Fig. 43 erlaͤutert, wie mein System auf das kurze Schiebventil anwendbar ist. Hier ist a, a ein Theil des Cylinders, in dessen Scheitel der Canal b fuͤhrt, waͤhrend der Canal c in dessen Boden einmuͤndet. Das Sperrventil d verschließt und oͤffnet den Canal, der durch das Schiebventil in den Canal b fuͤhrt; das Sperrventil e dagegen gehoͤrt dem in den Canal c fuͤhrenden Canale f an. Die zur Bewegung der Sperrventile dienende Stange laͤuft durch die Stange des Schiebventiles. h ist der Auslaßweg. Fig. 44 gibt eine Fronteansicht der Absperrventile, die hier durch die Stangen i, i miteinander verbunden sind. Fig. 45 zeigt die zur Bewegung der Ventile dienenden Wellen, Stangen und Hebel. Der Hebel a dient zum Betriebe des Schiebventiles, waͤhrend der Hebel b die Absperrventile in Thaͤtigkeit sezt. c ist die Schuͤttelwelle, an die der Hebel b so geschirrt ist, daß er sich lose an ihr bewegt. Der durch punktirte Linien angedeutete Hebel ist derjenige, mit dem die Stange, welche zur Bewegung des Schiebventiles von dem Excentricum herfuͤhrt, in Verbindung steht. Die Stange d erhaͤlt ihre Bewegungen von dem an der Kurbelwelle der Maschine angebrachten Daͤumlinge. Die Zapfen der Schuͤttelwelle e laufen in zwei an der Schuͤttelwelle c befestigten Hebeln, von denen sich der eine genau hinter dem anderen befindet, und welche man beide durch f angedeutet sieht. An der Schuͤttelwelle e bemerkt man ferner die Hebel g und h, die mittelst der Stange i die Bewegungen der Stange d an den Hebel b fortpflanzen. Eine der eben beschriebenen aͤhnliche Anordnung laͤßt sich auch zur Steuerung der in Fig. 40 angedeuteten Schiebventile benuͤzen. In Fig. 46 sieht man eine andere Form meines Apparates, welcher gemaͤß sich die Absperrventile am Ruͤken des vorderen Theiles des großen Schiebventiles der Maschine bewegen. Die kleine Schuͤttelwelle a ruht in Armen, die in gehoͤriger Entfernung uͤber oder unter der zum Betriebe des großen Schiebventiles dienenden Schuͤttelwelle b fixirt sind. Diese leztere Welle b ist abgebogen, damit das Ende c des Hebels d, c dem Bewegungs-Mittelpunkte der Welle b so nahe komme, daß die Bewegungen, welche die Welle b dem großen Schiebventile mittheilt, die Absperrventile nicht aus den Stellungen bringen, in welche sie durch den Daͤumling der Kurbelwelle an dem großen Schiebventile versezt worden. Der Mittelpunkt des Hebels d, c bewegt sich an einem Zapfen, der in den Hebeln fixirt ist, welche mit den zur Bewegung des großen Schiebventiles dienenden Gelenkstuͤken in Verbindung stehen. e ist ein Theil der Stange, welche die Bewegungen des an der Kurbelwelle befindlichen Daͤumlinges an jene Stangen etc. fortpflanzt, die die Absperrventile in Bewegung sezen. f ist die Stange des Excentricum. In Fig. 47 sieht man die Kurbelwelle und den an ihr befindlichen, zur Bewegung der Absperrventile dienenden Daͤumling. Das große, in Fig. 46 ersichtliche Ventil ist eine Modification des oben erwaͤhnten Dfoͤrmigen Ventiles. Die Auslaßroͤhre h, welche die Verbindung mit dem oberen und unteren Ende des Ventiles vermittelt, ist staͤtig, und das Ventil schiebt sich hinter ihr. Das Emporsteigen der Roͤhre h ist durch Randvorspruͤnge, welche in der Naͤhe ihres unteren Endes angegossen sind, und die von aͤhnlichen, inwendig an den unteren Theil der Nasen gegossenen Randvorspruͤngen gefuͤhrt werden, verhuͤtet. Da der arbeitende Theil dieses Schiebventiles sehr leicht ist, so kann dasselbe ganz aus Messing gearbeitet und in einem Stuͤke gegossen seyn. Hinter der die beiden Absperrventile miteinander verbindenden Stange bemerkt man eine kleine Rippe; durch eine solche stehen zu beiden Seiten die oberen und unteren Theile des Ventiles miteinander in Verbindung. An den fuͤr Spinnmuͤhlen bestimmten Maschinen muß jener Theil des Hubes, bei welchem der Dampf abgesperrt wird, durch den Governor regulirt werden. In Fig. 48 sieht man einen solchen Governor, der den zur Bewegung der Absperrventile dienenden Daͤumling so vorschiebt, daß der Dampf spaͤter abgesperrt wird, so oft die Maschine zu langsam geht. Wenn sich die Maschine hingegen zu rasch bewegen sollte, so gelangt der Daͤumling in eine Stellung, in Folge deren der Kolben waͤhrend eines kuͤrzeren Theiles seines Hubes den ganzen Druk des Dampfes erleidet. Der Governor unterhaͤlt demnach einen beinahe gleichmaͤßigen Gang der Maschine, sie mag die Neigung haben zu wenig oder zu viel zu arbeiten. Der Daͤumling a sezt die Absperrventile mittelst einer der oben bei Fig. 40, 45 und 46 beschriebenen aͤhnlichen Gestaͤng-, Hebel- und sonstigen Vorrichtung in Bewegung; er hat die Gestalt des in Fig. 47 abgebildeten Daͤumlinges. b ist ein Zahnrad, welches in das Getrieb d eingreift. Der Theil e des Governors steht auf solche Weise mit dem Getriebe d in Verbindung, daß, wenn er faͤllt oder steigt, das Getrieb d sich zugleich mit ihm bewegen muß, obgleich hiedurch die Bewegung des Getriebes um die Spindel des Governors nicht im Geringsten beeintraͤchtigt ist. Das Rad und das Getrieb sind so berechnet, daß die Welle c, an welcher der Daͤumling a befestigt ist, eben so viele Umgaͤnge macht, als die Kurbelwelle der Maschine. Das Getrieb d ist ausgebohrt und auf solche Weise an die Spindel des Governors gepaßt, daß es sich an ihr auf und nieder bewegen kann. Der Falz, der zur Verbindung der Spindel mit dem Getriebe dient, laͤuft, wie man in der Zeichnung sieht, in einer Spirallinie, und nicht gerade, wie dieß sonst der Fall zu seyn pflegt. In Folge dieser Einrichtung wird das Getrieb, wenn es mittelst des Governors emporgehoben oder herabgesenkt wird, durch den Falz zugleich auch um die Spindel herum gefuͤhrt; der Daͤumling wird also je nach der Stellung der Kugeln des Governors so verschoben, daß der Dampf fruͤher oder spaͤter abgesperrt wird. Wenn die Zaͤhne der Raͤder b, d spiralfoͤrmig auf der Oberflaͤche der Radkraͤnze gestellt sind, wie dieß z.B. an den White'schen Raͤdern der Fall ist, so wird das Getrieb d, je nachdem es laͤngs des Rades b steigt oder faͤllt, bewirken, daß der Daͤumling und dessen Welle noch weiter umlaͤuft, als dieß vermoͤge des spiralfoͤrmig gezogenen Falzes allein der Fall seyn wuͤrde. Es erhellt offenbar, daß wenn der Governor mit derselben Geschwindigkeit treibt, wie die Kurbelwelle, es weder der Welle c noch des Rades b oder des Getriebes d bedarf; da in diesem Falle der Daͤumling a eben so wirken wuͤrde, als wenn er an dem Governor an derselben Stelle und auf dieselbe Weise, wie das Getrieb d, angepaßt waͤre.Hr. Whitelaw erhielt fuͤr die hier beschriebenen mechanischen Vorrichtungen von der polytechnischen Gesellschaft fuͤr Cornwallis die erste Bronzemedaille. Er fand jedoch fuͤr gut, dieselbe nicht anzunehmen, da er hiedurch seine Erfindung eher heruntergesezt als gehoͤrig gewuͤrdigt hielt. A. d. R.