Neuerungen an Kleindampfmaschinen. Patentklasse 14. Mit Abbildungen auf Tafel 17 ff. Neuerungen an Kleindampfmaschinen. Auſser den früher (1882 245 * 277. * 313. 246 * 113) besprochenen, direkt mit einem Dampferzeuger verbundenen Kleindampfmaschinen ist eine ganze Reihe neuerer Constructionen von kleinen schnell laufenden Dampfmotoren zu verzeichnen, welche zum Betrieb von Centrifugalpumpen, Ventilatoren, Centrifugen, Holzbearbeitungsmaschinen, Schiffsschrauben u.s.w., jetzt namentlich auch zum Betrieb der dynamoelektrischen Maschinen, eine ausgedehnte Anwendung finden. Um die Maschinen mit hin und her gehendem Kolben (die rotirenden Maschinen sind hier auſser Betracht gelassen) für einen schnellen Gang geeignet zu machen, sind zunächst die hin und her gehenden Massen möglichst gering zu nehmen, damit der mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsende Beschleunigungsdruck nicht zu groſs werde. Aus dem gleichen Grunde ist der Kolbenhub im Vergleich zum Cylinderdurchmesser klein zu wählen. Das Gestell muſs fest und steif, alle Reibungsflächen müssen recht groſs sein. Sehr wesentlich ist auch, daſs die Dampfkanäle genügend weit und nicht zu lang gemacht werden. Bei 1000 Umdrehungen in der Minute und einem Kurbelradius von 150mm beträgt die mittlere Kolbengeschwindigkeit 10m und die gröſste Geschwindigkeit (auf Mitte Hub) über 15m. Erhalten nun die Dampfkanäle einen Querschnitt von nur 1/20 des Kolbenquerschnittes, wie es zuweilen auch bei diesen kleinen schnell laufenden Maschinen vorkommt, so wird die mittlere Geschwindigkeit des Dampfes in den Kanälen 200m und die gröſste über 300m. In Folge dessen treten dann ganz enorme Verluste, einmal durch den zur Erzeugung so groſser Geschwindigkeit nöthigen Ueberdruck und zweitens durch die bedeutende Reibung ein. Dies wird selten genügend beachtet. Ferner ist für eine ausgiebige Schmierung zu sorgen, damit ein Warmlaufen vermieden wird. Endlich ist möglichste Einfachheit in der ganzen Anordnung, namentlich auch in der Steuerung wünschenswerth; als Steuerungsorgane sind Schieber oder Hähne zu verwenden. Aeuſserst einfach ist die in Fig. 1 und 2 Taf. 17 dargestellte Maschine von Gebrüder Besnard in Nantes (* D. R. P. Nr. 15515 vom 2. Februar 1881). Sie besteht wie die Kühne'sche Maschine (1881 240 * 416) nur aus Cylinder, Kolben, Schieber und Kurbelwelle. Letztere geht quer durch die Mitte des Cylinders, ist mit dem Kolben durch eine Kurbelschleife verbunden und bewegt durch einen excentrischen Stirnzapfen den Schieber. Der Cylinder besteht aus zwei in der horizontalen Mittelebene mit einander verschraubten Theilen, welche mit den Deckeln, der untere auſserdem mit dem Sockel, in einem Stück gegossen sind. Der Kolben besteht gleichfalls aus zwei Theilen, die mittels vier durchgehender Bolzen zusammengehalten werden. Haben die beiden Cylindertheile gleichen Durchmesser wie in Fig. 2, so muſs auf jeder Kolbenseite frischer Dampf zugeführt werden; der Schieber erhält dann die gleiche Anordnung wie bei der Kühne'schen Maschine. Gibt man aber, wie in Fig. 1 gezeichnet ist, dem unteren Cylindertheil und dementsprechend auch dem unteren Kolbenkörper einen gröſseren Durchmesser und dem Schieber die dargestellte Einrichtung, so arbeitet dieser Motor als Woolf'sche Maschine. Die in Fig. 3 und 4 Taf. 17 abgebildete Anordnung von J. Schreiber in Wien (* D. R. P. Nr. 9524 vom 7. Oktober 1879) dürfte in manchen Punkten zu wünschen übrig lassen. In einem mit dem Schieberkasten zusammengegossenen Mantel steht der guſsstählerne Cylinder, in welchen ein massiver Stahlkolben eingeschliffen ist. Zur Steuerung dient ein schwingender Scheibenhahn aus Stahl, welcher ebenfalls in den cylindrischen Dampfkasten sorgfältig eingeschliffen werden soll. Derselbe ist mit zwei Durchbohrungen und auf seiner Unterfläche mit einer stumpfwinkelförmigen Rinne versehen (vgl. Fig. 4), wodurch bei seiner Schwingung die beiden Cylinderkanale abwechselnd mit der Dampfkammer D und dem Ausströmkanale J in Verbindung gebracht werden. Derartige Scheibenhähne werden bekanntlich wegen der ungleichmäſsigen Abnutzung; leicht undicht. Die Pleuelstange ist nur wenig; länger als die Kurbel; sie macht mithin sehr starke seitliche Schwingungen und übt einen bedeutenden Seitendruck auf die Gleitführung aus. Das unpassenderweise auf dem Cylinderdeckel angebrachte Gestell ist zu wenig fest. Sehr zweckmäſsig erscheint dagegen in allen Theilen die in Fig. 5 bis 10 dargestellte amerikanische Maschine von J. Ericsson in New-York (* D. R. P. Nr. 18806 vom 5. Oktober 1881). Der Cylinder ist mit dem Mantel B in einem Stück gegossen. Auf demselben steht das kräftige, die Kurbelwelle tragende Gestell D. Der Kolben ist als Trunkkolben ausgeführt. Die Pleuelstange hat 18 Kurbellängen, macht folglich nur geringe Pendelschwingungen. Die hohle Kolbenstange, durch welche die Pleuelstange hindurchgreift, konnte daher auch verhältniſsmäſsig dünn genommen werden. Der in dem unteren Auge der Kurbelstange befestigte Zapfen a bewegt sich in einem zweitheiligen scheibenförmigen Lager (vgl. Fig. 10), welches sich oben gegen einen Vorsprung im Kolbenkörper stützt und durch die Verschluſsplatte d (Fig. 5 und 6) gehalten wird. Die den unteren Kopf der Kurbelstange umgebende Höhlung wird ganz mit Schmiermaterial angefüllt, welches durch die hohle Kolbenstange bequem eingebracht werden kann. Der rahmenförmige Schieber, welcher sich unter einer ⊓-förmigen, leicht nachstellbaren Platte bewegt und so möglichst gut entlastet ist, wird von einer Stirnkurbel statt von einem Excenter bewegt. Der obere Kopf der Schieberkurbelstange (Fig. 8 und 9) ist mit Hilfe zweier Muttern x, x1 auf der Stange befestigt; die auf dem Ende der Stange befindlichen Muttern y, y1 dienen zum Nachstellen der Lagerschale. Der Kreuzkopf der Schieberstange ist kolbenförmig und mittels Lederstulpliderung in einem am Gestell befestigten Führungscylinder abgedichtet. In diesen wird oberhalb des Kolbens eine Schicht Schmieröl eingegossen. Auf den beiden Kurbelannen sind genau aufgepafete, theilweise durchbrochene Scheiben E und E1 concentrisch zur Welle festgeklemmt, welche als Gegengewicht des Kurbelzapfens und der Arme dienen und zugleich die Stelle eines Schwungrades vertreten. Zur Schmierung der Kurbelzapfen sind nicht die gewöhnlichen Dochte verwendet, sondern es ist in das Schmierröhrchen (vgl. Fig. 6) eine Rolle, aus einem ziemlich fest zusammengewickelten Streifen Leinwand o. dgl. bestehend, eingeschoben. Diese Rolle wird durch einen Stift so gehalten, daſs sie den Kurbelzapfen berührt. Beim Gange der Maschine wird das in der Schmierkammer befindliche Oel in das Röhrchen hineingeschleudert und gelangt dann je nach der Wickelung der Rolle in gröſserer oder geringerer Menge an den Zapfen. Auf diese Weise soll sich eine bessere und sparsamere Schmierung als mit Dochten erreichen lassen. Eine zweite amerikanische Maschine von ganz eigenartiger Anordnung ist nach dem American Engineer, 1881 S. 229 in Fig. 11 bis 16 Taf. 17 abgebildet. Dieselbe – zuerst vor etwa 10 Jahren von Smee in Syracuse, N.-Y., gebaut – wurde unter dem Namen Straight-Line-Engine bekannt, mehrfach verbessert und wird jetzt von der Straight-Line-Engine-Company in Syracuse ausgeführt. Auf der Ausstellung zu Chicago 1881 diente sie zum Betrieb von dynamo-elektrischen Maschinen für Beleuchtungszwecke. Die Haupteigenthümlichkeit dieser liegenden Maschine besteht darin, daſs nahezu alle unbeweglichen Theile, nämlich der Cylinder mit dem Mantel, dem Schieberkasten und dem inneren Deckel, ferner das ganze Gestell mit der Kreuzkopfführung und die beiden Wellenlager, zusammen ein einziges Guſsstück bilden. Dasselbe ruht auf 3 Böcken a, b und c und zwar bei b und c in Kugellagern. Der äuſsere Cylinderdeckel und der Schieberkastendeckel sind aufgeschabt und ohne Packung gedichtet. Kolben und Kreuzkopf (vgl. Fig. 16) sind lang; ersterer ist statt der Liderung mit nur zwei Ringnuthen versehen. Alle Packungen sind vermieden. Die Kolben- und die Schieberstangen werden in langen Büchsen aus Babbitt-Metall geführt, welche die Stopfbüchsen ersetzen. Fig. 15 zeigt die Abdichtung der Kolbenstange. Die Hülse legt sich, ein wenig beweglich, dicht gegen einen abgeschliffenen Vorsprung des Guſskörpers; ihr Eigengewicht wird durch eine Feder getragen. Alle Stangen und Bolzen sind aus Stahl. Der Kreuzkopfzapfen ist drehbar im Kreuzkopf und in der Kurbelstange, welche einen elliptischen Querschnitt hat, mittels Schraube festgeklemmt (Fig. 14). Der Schieber ist in ähnlicher Weise wie bei der vorigen Maschine entlastet. Er ist mit der Excenterstange nicht direkt, sondern mittels eines doppelarmigen Hebels verbunden. Die Maschine ist mit einer selbstthätigen Regulirung und zwar durch Veränderung des Schieberhubes versehen. Der hierzu dienende Regulator wirkt in ähnlicher Weise wie der in England vielfach gebräuchliche Hartnell'sche Regulator (vgl. 1871 202 * 1. 1873 207 * 447). Die Excenterscheibe ist nicht auf der Welle fest, sondern an einem Arm de (Fig. 11), welcher bei d um einen in der Nabe des einen Schwungrades steckenden Bolzen drehbar ist, angebracht. Das andere Ende e ist durch Zugstangen z einerseits mit dem um n drehbaren, ebenfalls am Schwungrad gelagerten Centrifugalpendel p, andererseits mit einer kräftigen Feder f verbunden. Die Excenterscheibe ist nun so angeordnet, daſs die Excentricität, folglich auch der Schieberhub durch Drehung um d um so kleiner wird, je weiter in Folge zunehmender Geschwindigkeit das Pendelgewicht p sich von der Welle entfernt. Die Lagerschalen der Kurbelwelle und des Kurbelstangenkopfes sind mit Babbitt-Metall ausgegossen. Die Schwungräder erscheinen übrigens für sehr hohe Umlaufzahlen unnöthig groſs. Zweckmäſsig würde es sein, den Cylinderdurchmesser gröſser, den Kolbenhub kleiner zu nehmen. Eine kleine vertikale Maschine mit oben liegendem Cylinder von Gebrüder Tangye in Soho bei Birmingham ist in Fig. 17 Taf. 17 veranschaulicht. Dieselbe ist speciell zur Anwendung für elektrische Beleuchtung bestimmt. Das Gestell besteht aus einem Sockel, einem kräftigen Hohlguſsständer mit der Kreuzkopfführung und zwei schmiedeisernen Säulen. Der Cylinder ist von einem Dampfmantel umgeben. Der einseitig geführte Kreuzkopf ist von Schmiedeisen und mit einem Schuh aus Bronze versehen. Die Maschine arbeitet mit Meyer'scher Schiebersteuerung, wobei die Füllung von Hand zwischen den Grenzen 0 und ¾ verändert werden kann. Der Regulator (vgl. 1870 196 * 108) wirkt auf einen cylindrischen Drosselschieber k (Fig. 18). v ist das Absperrventil. Die Belastungsfeder des Regulators ist ziehend statt drückend angeordnet, um Reibungen in der Feder zu vermeiden. Durch ein stellbares Gegengewicht D läſst sich die Belastung verändern. (Forts. folgt.)