Kleinmotoren für Dampfbetrieb.Vgl. Uebersicht 1886 259 * 1. 1882 245 * 277. * 313. 246 * 113. * 253. * 303 * 349. Patentklasse 13. Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 31 und 32. Kleinmotoren für Dampfbetrieb. Kleinmotor von Stehlik und Meter in Wien (* D. R. P. Nr. 39569 vom 5. September 1886). Bei diesem Kleinmotor ist die Billigkeit in Anschaffung durch die überaus einfache und solide Kesselschmiedearbeit erreicht und damit auch eine Gewähr für die dauernde Haltbarkeit des Kessels geboten. Auf eine gute Zugänglichkeit sowohl der vom Wasser als auch der von den Heizgasen umspülten Theile des Kessels ist sorgfältigst Rücksicht genommen. Die rückkehrenden Feuerrohre bieten in ihren Bogen eine wirksame Heizfläche und eine gute Ausgleichung für die vorkommenden Streckungen, so daſs eine Lockerung der Dichtungsstellen nicht zu befürchten ist. Für die Feuerung ist in erster Linie Kokes in Aussicht genommen, als dasjenige Brennmaterial, welches bei geringem Kaufpreise und hohem Heizwerthe den Vortheil einer rauchlosen Verbrennung gewährt, die von den Behörden immer mehr als Bedingung vorgeschrieben wird. Die Bedienung ist eine einfache und reinliche, der Wirkungsgrad der denkbar günstigste. Der Feuerraum F ist von dem eigentlichen Kesselkörper K getrennt, in einem mit Chamottefütterung versehenen Guſssockel G untergebracht, der im Aschenraume eine Wasserfüllung zur Kühlung des Rostes erhält. Nach dem Anfeuern werden Heiz- und Aschenthür geschlossen und die Verbrennungsluft tritt aus seitlichen, regulirbaren Oeffnungen lebhaft erwärmt unter den Rost R. Die Schütthöhe soll 25 bis 30cm betragen. Soll der Rost gereinigt werden, so wird der lösbare Chamottestein im Heizhalse herausgezogen. Die Feuerung wird auch anderen Brennmaterialien, auch flüssigen und gasförmigen angepaſst. Der Dampf durchstreicht vor dem Eintritte in die Maschine M einen vom Rauchrohre durchzogenen Trockenraum D. Der Auspuffdampf erwärmt das im Maschinensockel aufgespeicherte Speisewasser. Die Maschine ist mit Riemenscheibenschwungrad, auf ein Drosselventil wirkendem Regulator, Speisepumpe, Speisewasservorwärmer W, Speiseventil S und Abblaseventil A versehen. Der Niederdruckmotor von H. Davey in Leeds (* D. R. P. Nr. 35692 vom 9. December 1885) hat einen über dem Kessel stehenden Behälter k für das verbrauchte Kühlwasser und einen gleich hoch stehenden Behälter l für das Condensationswasser, welches aus dem Oberflächencondensator dorthin steigt. Durch eine Verbindungsöffnung beider Behälter wird der Wasserstand in beiden gleich hoch gehalten. Das Condensationswasser flieſst aus dem Behälter l in den Kessel zurück und wird dabei der Verlust durch den Betrieb aus dem Kühlwasser ersetzt, während der Kesselwasserstand durch geeignete Vorrichtungen stets auf gleicher Höhe gehalten wird. Die Anordnung ist aus der Figur ohne weitere Erklärung zu ersehen und sei nur noch daran erinnert, daſs diese Motoren mit ganz geringem Ueberdrucke betrieben werden (vgl. 1886 259 * 1), der durch die Höhe der Wassersäule zwischen dem Wasserstande im Kessel und im Behälter l bedingt und durch das Sicherheitsventil t geregelt wird. Der geringe Druck ermöglicht die Anwendung flacher Kesselröhren und bietet an sich schon Sicherheit gegen Explosion. Selbst im Falle das Sicherheitsventil versagte, würde keine Gefahr eintreten, da das Kesselwasser bezieh. der Dampf durch das zum Behälter l führende Rohr entweichen würde (vgl. 1886 259 * 1). Schmidt'scher Dampfmotor für das Kleingewerbe. Nach einem Vortrage des Herrn Rothe im Sächsisch-Anhaltinischen Bezirksverein deutscher Ingenieure hat man bei den Kleinmotoren zwei Arten zu unterscheiden: solche für ganz kleine Kräfte, bis höchstens 1 Pferdestärke und solche von 1 Pferdestärke und darüber. Bei ersteren Motoren sind die Haupterfordernisse: Leichtigkeit in der Handhabung, Sicherheit in der Bedienung, Einfachheit in der Construction und schnelles Anheizen. Der Umstand, daſs sie der letzten Anforderung nicht gut entsprechen, hat die Einführung der Gas-, Erdöl- und Heiſsluftmaschinen für kleine Kräfte wesentlich unterstützt. Bei den Motoren über 1 Pferdestärke treten diese Fragen nicht so stark in den Vordergrund, und wird bei ihnen mehr auf Durchbildung der Construction, Preis der Anschaffung, sowie vor Allem auf Billigkeit des Betriebes geachtet; daher finden hierfür die Dampf- und Gaskraftmaschinen am meisten Anwendung. Bei den kleineren Motoren treten die Kosten für den Brennstoff gegen die Einfachheit der Construction und der Bedienung zurück; es sind daher Constructionen, deren Wartung genaue Kenntniſs und besondere Aufmerksamkeit erfordert, für derartige kleine Betriebe auszuschlieſsen. Jeder Arbeiter muſs ohne weitere Vorkenntniſs nach kurzer Anweisung im Stande sein, den Motor zu bedienen, welcher im laufenden Betriebe eine besondere unausgesetzte Aufmerksamkeit nicht erfordern darf. Der Gewerbemotor von Wilhelm Schmidt in Braunschweig (* D. R. P. Nr. 40162 vom 7. November 1886) (Fig. 1 Taf. 32) ist gedrungen gebaut, höchst einfach und kräftig in seiner Construction, die beweglichen Theile aufs Aeuſserste vermindert und Stopfbüchsen mit Verpackungen gänzlich vermieden; er ist leicht aus einander zu nehmen behufs Besichtigung und Reinigung der einzelnen Theile. Dem Motor liegt das Verfahren der sofortigen Verdampfung der stoſsweise eintretenden Wassermengen zu Grunde, und ist das mit jedem Hube der Maschine dem Kessel zugeführte Speisewasser so bemessen, daſs es zur Bildung der für den Kolbenhub erforderlichen Dampfmenge ausreicht. Die Nachtheile der bisher zu solcher Verdampfung benutzten Dampfentwickler gipfelten in der schweren Zugänglichkeit der Räume, in welchen die Dampfentwickelung stattfand, welche sich in Folge dessen je nach der Zusammensetzung des zur Speisung benutzten Wassers in kürzerer oder längerer Zeit verstopften und Erneuerung erforderten. Die einfache Art, den Dampferzeuger zu öffnen, und die vollständige Zerstäubung des Speisewassers im Verdampfungsraume, sind wesentliche Vorzüge der Schmidt'schen Construction. Die Maschine ist einfach wirkend; die Aufwärtsbewegung des Kolbens wird durch den plötzlich sich entwickelnden Dampf, die Rückwärtsbewegung durch das Schwungrad bedingt. Der Motor besteht im Wesentlichen aus vier Theilen: Dem Verbrennungsherde A (Fig. 1 Taf. 32), dem Rippenheizkörper B, dem Isolircylinder C und der eigentlichen Maschine mit Zubehör. Zur Feuerung kann jeder Brennstoff benutzt werden; er wird, wie bei Füllöfen, seitlich in den Verbrennungsherd eingeschüttet. Der Feuerherd ist aus einem mit Chamotte ausgefütterten guſseisernen Mantel gebildet. Als obere Deckplatte legt sich die wagerechte Flansche des Rippenheizkörpers auf, worauf sich das cylindrische Gestell für die Schwungradlager aufbaut. Der Dampf- und der Isolircylinder sind aus einem Stücke hergestellt und in den Rippenheizkörper eingeschraubt. Die Heizgase umspülen erst den Rippenheizkörper, im weiteren Aufsteigen den Dampfcylinder, diesen gleichzeitig erwärmend, und gelangen durch eine seitlich am Gestelle angebrachte Abzugsöffnung mittels eines Zwischenrohres in die nächstgelegene russische Röhre. Die Steuerung wird durch den Kolben bewirkt. In die Umfange der mit einander fest verbundenen Dampf- und Pumpenkolben F und G sind über einander liegende Labyrinthdichtungsringe in gröſserer Anzahl eingedreht. Zwischen dem ausgedrehten Inneren des Rippenheizkörpers und dem Isolircylinder ist ein Zwischenraum von nur 1mm. Der Isolircylinder C ist nach dem Mittel durchbohrt und am unteren Ende mit Ventilsitz und -Kegel versehen, welcher durch eine Feder geschlossen gehalten wird. Neben dem Ventile, auſserhalb der Bohrung, ist im Isolircylinder eine Aushöhlung H angebracht, deren Volum etwa ⅓ des Dampfcylinderinhaltes ist, gemessen vom untersten Punkte bis Unterkante der Dampfaustrittsöffnung J. Das Innere des Dampfcylinders mit dem Zwischenraume zwischen Isolircylinder und Rippenheizkörper ist durch kleine Kanäle k verbunden. In den Isolircylinder ist ein Kanal l eingebohrt, durch welchen das Speisewasser eintritt, dessen Zutritt durch den auſsen befindlichen Hahn m geregelt wird, welchem es aus einem etwa 1m höher stehenden offenen Behälter zuflieſst. Der Durchmesser des Pumpenkolbens G ist so bemessen, daſs für jeden Hub so viel Speisewasser, als zur Erzeugung der für einen Kolbenhub erforderlichen Dampfmenge nöthig ist, durch das Ventil in den Raum zwischen C und B gepreſst wird. Zum Einstellen des Motors auf eine bestimmte Kraftleistung und als Regulator dient der Hahn m, dessen Stellung für eine bestimmte Arbeitsleistung so geregelt werden kann, daſs bei normalem Gange mit jedem Hub genau die erforderliche Wassermenge zutritt. Wenn bei Verringerung des Widerstandes der Motor schneller zu laufen anfängt, so wird bei gleichbleibender Hahnstellung und Druckhöhe für jeden Hub eine kleinere Wassermenge unter den Pumpenkolben G treten; die Kraftentwickelung wird in Folge dessen nachlassen und der Motor nach kurzer Zeit seine normale Geschwindigkeit wieder erreicht haben. Der Hahn m dient zugleich als Absperrventil für die Maschine. Die in dem unteren Ende des Isolircylinders angebrachte Höhlung H ist von wesentlichem Einflüsse; sie dient als Compressionsraum und bewirkt hierdurch gleichzeitig das feine Zerstäuben des Speisewassers im Verdampfungsraume zwischen B und C. Um die Vorgänge bei einer Umdrehung der Kurbelwelle klarzulegen, denken wir uns den Kolben in der Stellung, daſs ein vollständiger Abschluſs des Ausblaserohres J stattfindet. In dieser Stellung ist gleiche Spannung im Cylinder unterhalb des Kolbens sowie in dem Zwischenraume zwischen C und B und im Hohlraume H. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird der Dampf zusammengedrückt bis zu etwa 3at bei der tiefsten Kolbenstellung. Mit dem Kolben F hat auch der Kolben G gleiche niedergehende Bewegung und drückt, so lange er sich oberhalb der Einmündung des Kanales l befindet, das in die Bohrung eingetretene Wasser durch den Hahn wieder zurück, da das Fuſsventil durch höheren Druck geschlossen ist. Nach Abschluſs des Kanales l wird das noch in der Bohrung befindliche Wasser nach unten gedrückt, öffnet das Fuſsventil und tritt in den Raum zwischen C und B. Dieser Augenblick fällt nahezu mit der tiefsten Stellung des Kolbens F zusammen. Bei der nun beginnenden Rückwärtsbewegung der Kolben F und G tritt die Compression in Wirksamkeit, schlieſst das Fuſsventil, und der sich schnell ausdehnende Dampf zerstäubt das in dem Raume zwischen B und C eingepreſste Wasser. Dieser Zwischenraum ist der Verdampfungsraum; das in diesem Ende zerstäubte Speisewasser kommt in unmittelbare Berührung mit den stark geheizten Wänden des Rippenheizkörpers B und den Wandungen des Isolircylinders C, verdampft und liefert somit die Kraft zu weiterem Auftriebe des Dampfkolbens. Sobald die Höhe des Dampfaustrittrohres J erreicht ist und dieses sich zu öffnen anfängt, beginnt die Expansion; der Kolben setzt die erhaltene Aufwärtsbewegung bis zum höchsten Punkt fort; die niedergehende Bewegung wird durch die im Schwungringe des Schwungrades angesammelte Kraft vermittelt. Nachdem der Kolben seine niedergehende Bewegung bis zum Abschlusse des Austrittskanales fortgesetzt hat, beginnt das Wechselspiel der Arbeit von Neuem, wie vorher erläutert. Aus dieser Beschreibung geht die Einfachheit des Motors hervor; die Selbststeuerung durch den Dampfkolben vereinfacht die Construction, ebenso ist der Regulator der denkbar einfachste. Die beweglichen Theile sind aufs Aeuſserste vermindert, desgleichen ihre Abnutzung durch die Construction der Pleuelstangenköpfe und der Schwungradwellenkörper, während die des Dampf- und Pumpenkolbens sowie der zugehörigen Cylinder kaum zu berücksichtigen ist. Die Reinigung des Rippenheizkörpers und der Züge kann in der Betriebspause vorgenommen werden, und sind zu diesem Behufe nur in dem Zwischenraume zwischen dem Dampfcylinder und dem Lagergestelle lose eingelegten und den oberen Abschluſs des Zugkanales bildenden Halbkreisringe abzuheben, so daſs Flugasche und Rufs mittels Bürsten entfernt werden können. Sollte sich durch den Verdampfungsvorgang im Zwischenraume C und B und deren Wandungen Kesselstein angesetzt haben, so ist er mit Leichtigkeit zu entfernen, indem nach Wagerechtstellung der Kurbelwelle und Abkuppelung der Pleuelstange der Dampfcylinder mit dem Isolircylinder zusammen aus dem Rippenheizkörper ausgeschraubt werden kann. Es ist dann sowohl die innere Wandung des Rippenheizkörpers als auch die äuſsere des Isolircylinders zugänglich. Durch die Construction des Rippenheizkörpers ist die Aufnahme der aus dem Brennstoffe entwickelten Wärme erleichtert; ferner kommen die abziehenden Rauchgase durch Erwärmung des Dampfcylinders vor ihrem Austritte nochmals zur Geltung. Vor Inbetriebsetzung ist der Heizkörper entsprechend anzuheizen, wobei die Kurbel in die oberste Stellung zu drehen ist, so daſs der Dampfaustrittskanal J geöffnet ist. Falls der Motor während der Arbeitszeit stillgestellt werden, die Feuerung des Kessels jedoch in Betrieb bleiben soll, um die Räume zu heizen, ist die Kurbelwelle in die vorher beschriebene Lage zu drehen, dann tritt das Speisewasser durch den Ueberdruck aus dem Behälter ununterbrochen in die Bohrung des Isolircylinders C und in den Verdampfungsraum, wird durch die von dem Rippenheizkörper aufgenommene Wärme verdampft, und der Dampf entweicht durch das Ausblaserohr. Er kann dann, wie der Abdampf, zu weiteren technischen Verwendungen benutzt werden. Nach Mittheilung des Erfinders hat sich der Motor bereits in der Praxis bewährt, wenngleich noch verschiedene Punkte der Vervollkommnung bedürfen; das gilt besonders von dem Material der äuſseren Umhüllung des Isolircylinders, da es aus anderen Gründen vortheilhaft ist, den Dampfcylinder mit dem Isolircylinder selbst aus einem Stücke herzustellen. Fig. 1., Bd. 265, S. 587Eine Neuerung an diesem Motor bringt * D. R. P. Nr. 40040 vom 14. Juli 1886, welche durch nebenstehende Textfigur 1 erläutert wird. Hiernach steht ein mit centraler Wasserzuführung versehenes Gefäſs D mit einem aus einem schlechten Wärmeleiter bestehenden Füllkörper F zum Zwecke schneller Verdampfung des Speisewassers in Verbindung. Der Compressionsraum e dient zur Vertheilung des Speisewassers durch die nach dem Hubwechsel erfolgende Expansion des comprimirten Dampfes. Kleinmotor von Heinrici. Ueber diesen Motor hat D. p. J. 1884 253 * 261 bereits berichtet. Inzwischen hat der Erfinder an den Kesseln mehrfache Verbesserungen ausgeführt, über welche in dem Sächsischen Bezirksverein deutscher Ingenieure Herr Merbach unter Vorzeigung eines solchen Kessels und Vorlegung der Zeichnung (Fig. 2 Taf. 32) das Nachstehende mittheiltVgl. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1887 S. 613.: Die Dampfkessel sind aus Kupfer getrieben und hart gelöthet; sie bestehen aus dem Unter- und Oberkessel. In den Unterkessel hinein schiebt man den Cylinder der zur Heizung bestimmten Erdöllampe bis an dessen Kröpfung, wodurch alle der Lampe entströmende Wärme zur Dampfbildung ausgenutzt wird. Der Oberkessel empfängt die strahlende Hitze des Cylinders. Ein solcher Kessel hat ¼qm Heizfläche, die stetig und kräftig von der Erdölflamme bestrahlt wird. Der Sicherheit halber wird jeder Kessel von der Behörde geprüft, und zwar kalt auf 8at; es kann dann der Kessel mit 4at Dampfüberdruck betrieben werden. Ein Kessel enthält etwa 19l Wasser und wird mit ⅗ seines Inhaltes, also 11l angefüllt und dann geheizt. Für gröſsere Kraftleistungen, für welche ein solcher Kessel nicht ausreicht, sind deren mehrere, in Dampf- und Wasserraum verbunden, mit einander zu betreiben. Nach Angabe des Erfinders verbreiten die Kessel weder Hitze (?) noch Geruch, können in jedem Zimmer, Laboratorium, physikalischen Kabinet und wo immer Aufstellung finden. Der Bedarf der Erdölflamme ist 160g stündlich, für 10 Stunden also 1k,6 im Werthe von 40 Pf. Ueber die Leistungen und Kosten seiner Kessel macht der Erfinder folgende Angaben: Ein Kessel mit einer Flamme auf 2at geprüft und von ¼qm Heizfläche kann eine Nähmaschine o. dgl. treiben; zu dem Zwecke kann eine Dampfmaschine mit feststehendem Cylinder und Kessel neben der Arbeitsmaschine Aufstellung finden. Eine solche Anlage kostet 200 M. Der Kessel hat Wasserstandszeiger, Sicherheitsventil, Rückfallventil, Speisepumpe, Dampfabsperrventil bezieh. Manometer. Zwei Kessel mit zwei Flammen, für die doppelte Leistung, kosten mit der Dampfmaschine zum Betriebe fertig montirt 300 M. Vier Kessel mit vier Flammen bilden diejenige Anlage, welche am meisten verlangt wird, dieselben stehen auf einem Bocke, was für den Versandt bequem ist. Mit diesem Heinrici-Motor erreicht man eine Arbeitsleistung von ¼ Pferdekraft. Preis der vierflammigen Anlage mit Dampfmaschine 400 M. Herr Merbach berichtet ferner, daſs auf den Antrag, die Inbetriebnahme solcher Kessel unbeanstandet zuzulassen, und bezüglich der Sicherheitsvorrichtungen Erleichterungen zu gewähren, das Königl. Ministerium des Innern zu Dresden laut Verordnung vom 4. Januar 1886 folgenden Bescheid ertheilt habe: „Das Königl. Ministerium des Innern muſs Bedenken tragen, diesem Antrage stattzugeben, da § 17 der erwähnten Bekanntmachung eine Dispensationsertheilung nur für einzelne Fälle, nicht aber für ganze Kategorien von Dampfkesseln, im Sinne dieser Bekanntmachung nachläſst, für welche es ohnehin im vorliegenden Falle an einer genauen Begriffsbestimmung gebricht.“ In Folge dieser Entscheidung werden die Heinrici-Kessel amtlich mit 8at Probedruck abgepreſst und mit den gesetzlichen Sicherheitsvorrichtungen versehen concessionirt werden müssen. Zwerg-Dampfmotor mit Gasfeuerung. Der der Firma C. Pieper in Berlin patentirte sogen. Zwergmotor, welcher in D. p. J. 1886 259 * 8 beschrieben ist, hat durch die denselben ausführende Firma Friedrich und Jaffé in Wien (* D. R. P. Nr. 35881 vom 19. Januar 1886) eine Abänderung derart erfahren, daſs die Steuerung nicht mehr durch Ventile, sondern einen Kolbenschieber stattfindet und das zum Betriebe nöthige aus flüssigem Kohlenwasserstoffe erzeugte Gas durch eine besondere Heizvorrichtung gebildet wird. Fig. 2., Bd. 265, S. 589Fig. 3., Bd. 265, S. 589Der Kessel B in Vasenform enthält das zu verdampfende Wasser und ist oben durch ein Sicherheitsventil geschlossen, bei dessen Oeffnen der austretende Dampf die Pfeife b zum Ertönen bringt. Der entwickelte Dampf tritt in das Rohr d über und strömt von hier durch die Oeffnungen d1 und die Bohrung d2 des die Verlängerung des Kolbens D bildenden Cylinders in den Raum c. Bei der im Sinne des angegebenen Pfeiles erfolgenden Bewegung der Maschine befindet sich die Lenkstange h beim Abwärtsgange des Kolbens im Ausschlage nach links und beim Aufwärtsgange nach rechts. Der an der Stange h befestigte Steuerdaumen h1 schwingt in ersterem Falle nach abwärts, in letzterem nach aufwärts, wodurch eine Verschiebung des im hohlen Kolben D verschiebbaren, dampfdicht eingepaſsten Vertheilungsschiebers E bewirkt wird, welcher von dem in ein Auge desselben eingreifenden Daumen mitgenommen wird. Senkt sich der Schieber, so strömt der Dampf von e durch die im Kolben ausgebohrten Winkelkanäle d4 über den ersteren und treibt ihn nach abwärts. Die Einströmung dauert fort, bis die Kurbel im linken Hub steht; hierbei hat sich der Kolben so weit gesenkt, daſs die Oeffnungen d1 gerade in den cylindrischen Führungskanal c eingezogen werden, wodurch die Dampfeinströmung abgeschnitten ist und Expansion eintritt. Diese dauert fort, bis die Kurbel den unteren todten Punkt durchlaufen hat. Bei dem darauffolgenden Rechtsaufwärtsgange der Pleuelstange (Textfig. 3) hebt sich der Schieber so weit, daſs der über dem Kolben befindliche expandirte Dampf durch die Winkelkanäle d4 und von hier durch die Längsnuthen e2 des Schiebers E in den Raum treten kann, in welchem sich die Kurbelscheibe befindet, um von hier durch die Oeffnungen a rings um den Kessel B auszutreten und sich hier mit der aus den Oeffnungen a herausbrennenden Heizflamme zu mischen. Diese wird entweder durch Spiritus erzeugt, welcher in den Hohlraum a2 des Maschinengestelles eingefüllt wird und von welchem Brennerdochte zu den Oeffnungen a führen, an denen sie angezündet werden; oder es führt vom Hohlraume d2 ein Stutzen zu einer Gasleitung, welche bei den Oeffnungen a entzündet wird und in Gemeinschaft mit dem bei o austretenden Kesseldampfe eine Gasfeuerung zur Kesselheizung bildet. Bei den Oeffnungen f der Schale F strömt die zur Verbrennung nöthige frische Luft zur Heizflamme.