Die Motoren auf der Wiener Weltausstellung 1873; von Professor J. F. Radinger.Mit gef. Genehmigung aus dem officiellen Ausstellungsbericht, Heft 33. Druck und Verlag der k. k. Hof- und Staatsdruckerei. Wien 1874. Mit Abbildungen. (Fortsetzung von S. 86 dieses Bandes.) Radinger, über die Motoren auf der Wiener Weltausstellung 1873 Von den österreichischen Maschinen bringen wir hier die Corlißmaschine (Patent Dautzenberg) und die Fördermaschine, welche die Prager Maschinenbau-Actiengesellschaft (vormals Ruston und Comp.) ausgestellt hatte. Corlißmaschine. Außer der von den gebräuchlichen Arten etwas abweichenden Form des Hauptbalkens zeichnete sich diese Maschine hauptsächlich durch eine vom Director Dautzenberg dieser Fabrik herrührende neue Steuerung aus, welche, mit flachen Schiebern und ohne Federn arbeitend, die Vortheile der Corlißmaschine ohne deren Nachtheile besitzt. Der Dampfcylinder hatte 420mm Durchmesser und sein Kolben 0m,950 Hub. In der Ausstellung ging die 30 pferdig benannte Maschine leer und mit 50 Umgängen, während sie normal 60 Umgänge in der Minute machen soll, was 1m,9 Kolbenweg per Secunde entspricht. Das Dampfzuführungsrohr maß 105, das Rohr zum Condensator hin 135mm lichten Durchmesser; diese geben (mit den Canalquerschnitten nahezu gleiche) Flächen von 1/15 und 1/925 des freien Kolbens und sind reichlich zutreffend für die Normalgeschwindigkeit, indem der Einströmdampf 28m Geschwindigkeit anzunehmen braucht. Der Cylinder war ohne Mantel, aber mit seinen Schieberkästen, Dampfwegen und unteren Tragblöcken zusammengegossen und lag direct auf dem Steinfundament. Der 150mm hohe Kolben war durch eine Hinterschraube auf seiner 66mm dicken Stange gehalten, und diese ging in gleicher Stärke durch den rückwärtigen hohlgegossenen Cylinderdeckel, wo sie ein Fuß auf einer Gleitschiene trug. Dieser Tragfuß war ziemlich Textabbildung Bd. 217, S. 434 1/48 der natürlichen Größe. hoch, damit die Schiene tief genug kam, um das Wegheben des Deckels und das Nachsehen des Kolbens zu gestatten, ohne selbst weggenommen werden zu müssen. Textabbildung Bd. 217, S. 435 Der Vorderdeckel war bis auf die gesondert eingesetzte Stopfbüchse an den Cylinder gegossen. An den dennoch vorstehenden Außenflansch setzte sich hier unverschnitten (?) das Ende der hohlliegenden Colonnenführung an, welche ausgebohrt, vorn durch einen Schlußring versteift und wieder aufliegend mit Fundamentschrauben niedergehalten war. Seitlich ging der Balken, fortwährend am Fundament ruhend und mit diesem verbunden, zum eingegossenen Kurbellager hin, so daß das ganze Gerüste der Maschine, mit Ausnahme der Geradführungsbrücke, am Fundamente auflag, obgleich es Cylinder und Lager als directer Balken verband. Ein gabelförmiger Schmiedeisen-Kreuzkopf hielt den Zapfen der Schubstange. Die Führungsplatten setzten sich am Schluß der Gabel mittels Tragschrauben stellbar an und nahmen den Druck (also excentrisch) auf. Da die Dampfspannung normal 4at beträgt und die Maschine mit Condensation arbeitet und ferner die Schubstange 5 1/2 mal der Kurbellänge gleichkam, so entfällt auf die 263mm breiten, 315mm langen Platten der mäßige Führungsdruck von 1k,5 per 1qc gleitender Fläche. Der Kreuzkopfzapfen hatte 73 bei 105mm Dimension und erfuhr 84at Schalendruck; er war nach außen verlängert, wo er mit einer Nebenschubstange den Luftpumpen-Antrieb besorgte. Die Schubstange endete beiderseits mit künstlich geschlossenen Köpfen, deren Bügel je zwei Querstreifkeile und eine Schraube festhielt, während die Schalen durch je einen Hinterkeil anzuziehen waren. Der Kurbelzapfen maß 86mm Durchmesser und 120mm Länge. Er hat mit 65at Schalendruck und 0mk,84 specifischer Abnützarbeit zu arbeiten, war vorn mit einer vorgeschraubten Bundplatte versehen und steckte selbst in einer schmiedeisernen Kurbel. Die Welle ruhte ohne jeden angedrehten Bund im Hauptlager. Vorn schloß wohl die Kurbel und hinten das Excenter (fast) dicht aus Lager, aber sonst blieb sie sich selbst überlassen. Sie war im Lager 160mm dick und die Schalen waren 300mm lang, was 14at Auflagedruck und 0mk,34 specifische Abnützarbeit gibt. Die Schalen des viertheiligen Kurbellagers waren aus Gußeisen und mit Weißmetall ausgegossen. Sie hatten keine Borten, sondern waren nur durch die jederseits zwei, halb in sie und halb in die Lagerwangen versenkten Anzugkeile der Seiteneinstellung fixirt, welche mit Schrauben von der oberen Fläche des Lagerdeckels aus anzuziehen waren. Der Lagerdeckel selbst war verschnitten und übergreifend und jederseits durch eine starke Deckelschraube gehalten, während der mitgegossene Grundbalken knapp neben dem Lager aus Fundament gebunden war. Durch diese enge Construction, welche trotzdem reichliche Auflagerflächen darbot, blieben die Hebelarme aller wirkenden Kräfte klein und das ganze System wurde so starr als möglich. Unmittelbar hinter dem Lager und fast daran streifend, saß das Steuerexcenter, von dessen gußeisernem Ring die aus zwei Viechschilden bestehende Excenterstange zur eigentlichen Steuervorrichtung ging; dann verdickte sich die Welle auf 170mm und kam eine Riemenscheibe für den Antrieb des Porter-Regulators, der in der halben Führungslänge am Seitenbalken stand und dessen Manschette bei der letzten Ausführung einfach eine horizontale Stange mit Keilanschlägen festzuhalten oder zu verschieben hatte. Das Schwungrad, welches abgedreht war und zugleich als Riemenscheibe diente, war in Einem gegossen, gesprengt und durch Ringe um die Nabe und Einlagkeile im Kranz wieder verbunden. Das Rad hatte 3m,80 Durchmesser, und sein im Kern nur 110mm dicker Kranz war durch innen 60 und am Rande 40mm starke Angüsse T-förmig gestaltet und auf 420mm Breite gebracht. Die radiale Dimension betrug 410mm. Die Kranzverbindung geschah in einwärts offenen Schlitzen, in welche die Keile (35 und 60mm Querschnitt) einfach von der Innenseite einzulegen waren. Die Luftpumpe lag nebst einer Speisepumpe und dem Lager des Hohlguß-Verticalhebels, welcher vom Kreuzkopf durch die Nebenschubstange angetrieben wurde, auf einem Rahmen in der Nähe des Kurbellagers unten im Fundament. Der Verticalhebel war ungefähr 2m lang; in seinem unteren Drittel hing die Antriebsstange für den Rohrkolben der Luftpumpe, welche mit dem Kondensator zusammengezogen war und zu dem das Dampfrohr vom Cylinder her mit durchwegs zugängigen Flanschenverbindungen führte. Der Einspritzhahn stand dann gleichfalls vorn beim Lager. Wesentlich neu und als wahre Verbesserung (vergl. auch 1874 214 351) anzusehen war die innere Steuerung. Diese fand mit vier ebenen und leicht zugängigen Platten statt, welche nach dem System Corliß wirkten, ohne den Nachtheilen der runden Schieber, der ungleichmäßigen Abnützung und den daraus folgenden Undichtheiten ausgesetzt zu sein. Auch war blos der Dampfdruck allein für die Schließung der einmal ausgerückten Einströmplatten verwendet, wodurch die mitunter träg fallenden Gewichte oder dem Bruch ausgesetzten Federn entfielen. An jedem Ende des Cylinders befand sich nämlich ein seitlicher Schieberkasten, von dem eine (die äußere) Spalte in den Cylinder und die andere in den angegossenen Längscanal zur Ausströmung führte. Jede Cylinderspalte war dauernd offen, während die Ausströmspalten durch je eine ebene Platte geöffnet oder geschlossen wurden. Diese Bewegung geschah von einem zwischen den beiden Schieberkästen schwingenden Steuerhebel aus, dessen tiefgelagerte Grundwelle mit einem weiter außen aufgekeilten Arm vom Excenter angetrieben wurde. Auf der oberen Horizontalwand jedes dieser Schieberkästen befand sich nun eine Dampfkammer angegossen und die durchführende Verbindungsöffnung von abermals einer ebenen Platte bedeckt. Diese Oeffnung war annähernd quadratischer Form, was die Größe des Umfanges reducirt und daher das Abdichten erleichtert. Diese letzteren (die Einström-) Platten erhielten nun gleichfalls ihre Bewegung vom schwingenden Steuerhebel, indem sie an (40mm dicken) Stangen hingen, welche nach außen reichten und je ein Scharnierstück trugen, an die das stahlarmirte Ende des Steuerhebels schlug. Textabbildung Bd. 217, S. 437 Die Scharnierstücke ruhen außen auf der unteren Schiene eines rechteckigen Hohlrahmens, dessen obere Schiene auf zwei gleichen Keilen der horizontalen, von der Regulatormanschette mittels Winkelhebel gestellten Regulatorstange liegt. Durch das Heben oder Senken der Manschette hebt oder senkt sich daher auch der Tragrahmen der Scharnierstücke. Nachdem aber der Steuerhebel einen Bogen beschreibt, sein schwingendes Ende bei dessen mittleren (Vertical-) Lage angreift und sich nach abwärts senkt, so werden die Anschläge desto eher außer Eingriff kommen, je höher der Tragrahmen und mit ihm das Ende des jeweilig angedrückten Scharnierstückendes der Einströmschieberstange steht. Da die Stellung des Tragrahmens vom Stande des Regulators abhängt, so wirkt dieser direct auf die Füllung, und da nur ein Excenter vorhanden, ist jene voll oder mit circa 40 Proc. begrenzt. Das Schließen der Einströmschieber besorgt der directe Dampfdruck auf die in der Stopfbüchse 40mm dicken Schieberstangen. Nachdem bei größerem Drücken auch eine größere Kraft zur Ueberwindung der Reibung benöthigt wird, ergibt sich diese hier von selbst; für ganz kleine Spannungen würde der Druck vielleicht nicht ausreichen, aber solche sind bei einer hochexpandirenden Maschine ohnedies nicht zulässig. Bei 4at Ueberdruck stellt sich der schließende Druck auf diese Stange mit 50k heraus. Er besorgte den Schluß thatsächlich schnell, und dieser wurde durch je einen Luftkolben außen auf der Schieberstange gebremst. Der untere Schieberkasten bildet hier einen sogen, schädlichen Raum. Dieser ist nun durch seine aufs Nöthigste beschränkten Abmessungen möglichst reducirt, und da er bei der hochexpandirenden Maschine seinen Dampf meistentheils in den Cylinder sendet, so ist der wohl größere Raum nicht im gleichen Maße schädlicher zu nennen. Das Lager für die Welle des Steuerhebels stand auf einer zwischen die Cylinderfüße geschraubten, gefensterten Grundplatte, die zugehörigen Lager waren viertheilig mit Seitenschrauben, der Hebel selbst war Guß. Die Maschine arbeitete anfangs in Folge eines Räderwerkes am Regulator nicht ohne Anstände. Nachdem aber dieses entfernt und durch das neue einfache Gestänge ersetzt war, wurde die Arbeit tadellos. Die leichte Zugängigkeit der ebenen Platten und diese selbst machen es jedem nur halbwegs richtigen Maschinisten möglich, die Stellung derselben etc. zu besorgen, und der Wegfall der Federn gibt dem Ganzen, außer einer erhöhten Sicherheit gegen Störungen, einen billigen Preis. Zu Schluß der Ausstellung wurde für diese Maschine 7900 fl. ö. W. ohne Condensation und 8900 fl., wenn mit Condensation, begehrt. Fördermaschine. Diese war für einen 380m tiefen Schacht und zur Hebung von 1250k Nutzlast mit 5 bis 7m Geschwindigkeit pro Secunde gebaut. Sie bestand aus zwei gekuppelten Dampfmaschinen von je 500mm Cylinderbohrung und 1m,9 Kolbenhub, auf deren gemeinsamer Kurbelwelle zwei Bobinen von je 3m kleinstem Durchmesser für das Bandseil saßen. Die Cylinder lagen, mit jederseits zwei Pratzen- und zwei durchreichenden Fundamentschrauben gebunden, auf den unten durchgehenden, je in Einem gegossenen, oben gehobelten Bettrahmen, welche vor der Führung mit je einem einzigen Arm zum angegossenen Kurbellager reichten. Die Cylinder waren mit nebengeschraubten Ventilkästen für die Ventilsteuerung versehen; vorn hatten sie angegossene und verrippte Deckel mit vorgeschraubtem Stopfbüchsenkopf, hinten jedoch normale Deckel mit Stopfbüchsenführung für die verlängerten Kolbenstangen. Das Einströmrohr jeder einzelnen Maschine hatte 120, das Ausströmrohr 170mm lichten Durchmesser oder 1/17 und 1/8,4 der freien Kolbenfläche an Querschnitt. Normal arbeitet die Maschine mit 32 Hüben pro Minute oder 2m Kolbengeschwindigkeit pro Secunde, für welche die Canäle (Constante 1/34) noch eben ausreichen. Die Rauminhalte der Ventilkammern waren durch tief einhängende Deckel möglichst reducirt, und die unten fast tangirenden Dampfwege besorgten die Condensationswasserabfuhr von. selbst. Vorn war je ein gußeiserner Gabelkreuzkopf auf die 85mm dicken Kolbenstangen gekeilt. Jede Traverse trug an ihren beiden Enden gußeiserne Geradführungsblöcke, welche mit unterlegten und durch Stellschrauben in den Nischen der Blöcke nachstellbaren Bronzeplatten von je 130mm Breite und 400mm Länge armirt warm. Da nun die normale Dampfspannung 4at beträgt und die Schubstange 4,8 Mal so lang als die Kurbel war, so stellt sich der Maximalführungsdruck auf 1at,5, d. i. genau so hoch als in der anderen (Corliß-) Ausstellungsmaschine dieser Firma. Die beiderseitigen Führungsschienen lagen ziemlich nahe beim Kreuzkopf; die unteren waren an den Grundrahmen angegossen, die oberen aber als flache schmiedeiserne Lineale aufgeschraubt. Die 4m,6 lange Schubstange endete jederseits mit ursprünglich offenen Köpfen, welche aber je ein überlegter und festgestellter Bügel schloß. Das Feststellen geschah durch beiderseitige, halb in den Bügel und halb in die Stange versenkte Querkeile und eine die Keile blos streifende Durchsteckschraube. Die Schalenkeile standen beide einwärts und endeten mit Anzugsschrauben. Kreuzkopf- und Kurbelzapfen waren gleich und zwar je 130mm lang, ersterer 86, letzterer 92mm dick, so daß der Schalendruck 68 und 64at und die specifische Abnützbarkeit 0mk,47 betrug. Der Druck auf die Kurbelzapfen ist also wieder genau derselbe, wie bei der anderen Ausstellungsmaschine, die Abnützarbeit dort aber fast doppelt so groß als hier. Der Kurbelzapfen endete auch hier mit einer vorgeschraubten Bundscheibe. Die zwischen den (angegossenen) Lagern 263mm starke Bobinenwelle setzte sich in diesen auf 237mm ab und lag 400mm lang in den Schalen, vor welchen sie die schmiedeisernen Kurbeln selbstverständlich unter 90° trug. Der Lagerdruck macht hier nicht mehr als 8at und die specifische Abnützarbeit 0mk,15 aus. Die Lagerschalen waren wieder in guter Weise, ohne vorgesetzte Borten und von den Seitenkeilen etc. allein gegen das Verschieben geschützt, wodurch ein längeres starres Aufliegen der Zapfen, ein breiterer Lagerfuß und ein geschlossenes Ansehen erreicht wird. Der Lagerdeckel war überschnitten und durch jederseits eine starke Schraube niedergehalten, während je zwei Seitenkeile das Ganze nachstellbar machten. Die Steuerung geschah von einer genau in der Maschinenmitte (zwischen den beiden Cylindern) liegenden und zwischen den Bobinen mit gleichen Kegelrädern angetriebenen Längswelle aus, welche bis hinter die Cylinder lief. An jedem Cylinderende befanden sich je in gemeinsamer Kammer ein Einström- und ein Ausström-Doppelsitzventil, welche mit oberen Winkelhebeln durch den Zug je einer Verticalstange geöffnet werden konnten. Auf der Steuerwelle steckten nun direct und in der Ebene der Ausströmventile je eine unrunde Knaggenmuffe, auf welche jede sich die stählernen Enden von zwei nach den beiden Seiten quer wegreichenden Winkelhebeln stützten. Diese reichten gegen die beiderseitigen Cylinder zu, und griffen am Gegenende jene verticalen Zugstangen an, die für das Heben der Ausströmventile dienten. Aehnlich geschah auch die Bewegung der Einströmventile. Nur waren die zugehörigen Knaggenmuffe wegen der Umsteuerung paarweise unter 180° versetzt vorhanden und nicht direct auf die Steuerwelle, sondern auf ein Rohr gekeilt, welches mit Längskeil auf derselben verschiebbar war. Dieses Rohr verschob sich nun während des Ganges der Maschine von selbst, indem neben der Hauptsteuerwelle eine von dieser durch Stirnräder mitgenommenen Nebenwelle lag, welche mit Gewinde und Mutter in eine Manschette des Rohres griff. Nachdem aber die Erhöhung der Knaggenmuffe nur auf der Seite geradezu begrenzt war, welche die Einströmung zu öffnen hatte, während die Abfallseite nach einer Schraubenlinie endete, so wurde der jeweilige angedrückte Steuerhebel desto eher frei, je weiter das Rohr verschoben lag. Auf diese Art wurde die Füllung genau im Verhältnisse kleiner, als das nach aufwärts steigende Seil kürzer und leichter, und das niederhängende Seil länger und schwerer wird, und es kann so ein vollkommen gleichmäßiger Gang der Maschine und die möglichste Dampf- und Kohlenersparniß erreicht werden. Letztere macht sich außer auf directe auch noch auf indirecte Weise bemerkbar, indem die Kessel reiner und geschonter bleiben. Dieser selbststellende Expansionsmechanismus ist aber durch Anziehen der Klinke des Umsteuerungshebels außer Gang zu bringen, indem dieser die Mitnehmmutter lüftet, so daß in jedem Augenblicke die Maschine (bei ausgelegtem Hebel und gehaltener Klinke) auch ohne Expansion arbeiten oder ungesteuert mit einer größeren oder geringeren Füllung (bei halbausgelegtem Hebel, eingefallener Klinke) neuerdings zu arbeiten beginnen und aus jeder beliebigen Etage gefördert werden kann, ohne daß eine andere Einstellung als die der Klinke nöthig wäre. Am unteren Ende des Umsteuerungshebels hängt noch eine horizontale Stange für einen gemeinsamen Schieber in jenem tiefliegenden Kasten, welcher die Dampfgabelung besorgt. Indem nun dieser Schieber die Zuleitung geschlossen hält, wenn der Umsteuerhebel vertical steht, so ist der Stillstand der Maschine doppelt sicher. An diese Schieberstange kommt ferner ein kleiner Anschlag der bei jedesmaliger Bewegung das Condensationswasser aus dem Fuß des Kastens entläßt. Außer den beiden Doppelsitzventilen für Ein- und Auslaß war noch ein drittes selbstthätiges Ventil in jedem Gehäuse, welches vom Dampf der Kesselspannung niedergehalten war und zur Sicherheit für den Fall dienen soll, als sich bei einem der Auslaßventile eine Betriebsstörung einstellt. Es mag noch beigefügt werden, daß für die eingangs erwähnte Teufe 36 Touren der Maschine nöthig sind, daß sich auf der langen Steuerwelle ein Index verschiebt, welcher die Lage der Förderschalen angibt, und daß zwei prismatisch abgedrehte Bremsscheiben neben den Bobinen sitzen, deren eine mittels Druckschraube, die andere mittels eines Kolbens angezogen werden kann, dessen Cylinder dauernd von Dampf erfüllt bleibt. Die Gegenseite wird dann von Hand oder vom anschlagenden Index aus geöffnet, wodurch ein momentanes Anziehen der Bremse erfolgt.