Die Dampfmaschinen der Internationalen elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt a. M. 1891. (Schluss des Berichtes S. 175 d. Bd.)Dem Freytag'schen Berichte fügen wir redactionsseitig nachstehende Ergänzungen hinzu, die wir auf unser Ersuchen dem freundlichen Entgegenkommen der Firma G. Kuhn verdanken. Mit Abbildungen. Die Dampfmaschinen der Internationalen elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt a. M. 1891. Die Firma G. Kuhn in Stuttgart-Berg ist, insbesondere seitdem die sich stets steigernde Verwendung der elektrischen Kraftübertragung und Beleuchtung rasch gehende Dampfmaschinen verlangt, mit Erfolg bemüht gewesen, Dampfmaschinen zu liefern, welche bei möglichst grosser Leistungsfähigkeit geräuschlos und gleichmässig laufen, sehr regulirfähig sind und wenig Aufstellungsraum erfordern. Textabbildung Bd. 283, S. 285Fig. 1.Dreifach Expansionsmaschine von Kuhn.Eine stehende Dreifach-Expansionsmaschine gekuppelt mit einer Gleichstrommaschine J. 136 von Siemens und Halske in Berlin mit Condensation von 400 bis 600 bei einer Eingangsspannung von 10 bis 12 at und einer Umdrehungszahl von 80 bis 120 in der Minute soll unter Hinweis auf Fig. 1 bis 3 zunächst beschrieben werden. Die Cylinder haben 500, 770 und 1200 mm Durchmesser bei 600 mm gemeinsamem Hub. Der Hochdruckcylinder hat Doppelkolbenschiebersteuerung, welche ausserhalb der Ständer liegt und durch einen mit einem Schiebegewichte versehenen Hartung-Regulator direct beeinflusst ist. Das Schiebergewicht desselben ist durch eine mit Handrad versehene Schraube verstellbar und ermöglicht während des Betriebes beliebige Geschwindigkeitsänderungen der Maschine zwischen 80 bis 120 Umdrehungen in der Minute. Der Grundschieber ist durch zwei Stangen symmetrisch gefasst, deren Achsen in der Mittelebene des Kolbens liegen Textabbildung Bd. 283, S. 286 Dreifach-Expansionsmaschine von Kuhn. und welche ausserhalb durch ein Querstück mit einander verbunden sind. Das bewegende Excenter liegt senkrecht darunter. Der Expansionsschieber ist zweitheilig und sind dessen beide Theile durch eine flachgängige Schraube von grosser Steigung verstellbar. Das Excenter greift mittels Bajonnetführung die zwischen den beiden Stangen des Grundschiebers central geführte Schieberstange an. Sämmtliche Arbeitscylinder bestehen aus hartem, dichtem Gusseisen, sind in die Mäntel eingesetzt und können mit Frischdampf geheizt werden. Die Dampfkolben haben durchgehende Kolbenstangen. Die obere Wand derselben bildet eine abgestumpfte Kegelfläche, die untere ist flach. Die Kolbenringe sind selbstspannend. Die geschlossenen Kreuzköpfe bestehen aus Schmiedeeisen und enthalten zweitheilige Rothgusslager, die durch ein Keilstück nachstellbar sind. Ihre Verbindung mit den Kolbenstangen erfolgt je durch einen Keil, welcher die Stirnfläche des letzteren auf dem Grunde des Kopfes festspannt. Die Geradführung ist eingeleisig und je an einer Säule angegossen. Die eingeschliffenen Kreuzkopfzapfen haben in den gegabelten Pleuelstangen zwei eingearbeitete Flächen, an welchen die Zapfen durch Keile in dem Stangenkopfe festgehalten sind. Die unteren Stangenköpfe haben gusseiserne Lager, welche mit Composition ausgefüttert sind. Die Köpfe sind an den schmalen Flächen überdreht, ebenso sind auch die Deckel auf der Drehbank in einander gepasst und mit starken, feingängigen Schrauben zusammengehalten. Textabbildung Bd. 283, S. 287Fig. 3.Dreifach-Expansionsmaschine von Kuhn. Der Dampf strömt aus dem Hochdruckcylinder in einem weiten Kanal um denselben in den ersten Zwischenbehälter, aus welchem er in den mittels eines entlasteten Schiebers gesteuerten Mitteldruckcylinder gelangt. Der Raum hinter dem Entlastungskolben enthält Vacuum, indem derselbe durch ein Rohr mit dem Condensator in Verbindung steht. Um den Mittelcylinder herum gelangt nun der Dampf durch den zweiten Zwischenbehälter in den, auf dieselbe Weise wie jener gesteuerten Niederdruckcylinder und kann nun mittels eines während des Ganges verstellbaren Wechselventiles entweder ins Freie entweichen oder condensirt werden. – Die Schieberkästen dieser Cylinder liegen innerhalb des Gestelles und haben oben Deckel, durch welche die Schieber herausgenommen werden können. Hierdurch rücken die Säulen aus einander und es erhält dadurch die Maschine Uebersichtlichkeit und leichte Zugänglichkeit aller ihrer Theile. Oberhalb und unterhalb befinden sich an jedem Cylinder direct belastete Sicherheitsventile, welche etwa angesammeltem Condenswasser einen Ausweg bieten. Die Condensationspumpe (Fig. 4) ist von grösster Einfachheit. Beim Niedergange des Kolbens treten Luft und Wasser durch in der Wand des Cylinders befindliche Schlitze in diesen ein. Das Wasser sammelt sich in dem hohlen Kolben und wird mit Ausnahme der geringen Menge, welche wieder zurückfliesst, beim Aufgange des Kolbens zusammen mit der Luft gefördert. Die Vorzüge dieser Anordnung sind: selbsthätiges Zufliessen des Wassers und Fortfall der Saugklappen. Die allein vorhandenen Druckventile sind leicht zugänglich. Stopfbüchsen und Liderungen sind durchaus vermieden, und die Geradführung ist in den Deckel verlegt. Der Antrieb derselben erfolgt vom Kreuzkopfzapfen des Mittelcylinders mittels zweier Zugstangen und Balanciers. Das andere Ende der beiden Balanciers ist durch eine Traverse verbunden, in deren Mitte die Zugstange des Pumpenkolbens angreift. Die dreifach gekröpfte Kurbelwelle ist aus Krupp'schem Gusstahle hergestellt und trägt auf der einen Seite die Dynamomaschine, auf der anderen das Schwungrad. Die Welle ruht fünffach gelagert in einer an einem Stücke gegossenen Grundplatte, welche, innerhalb mit tiefer Aushöhlung versehen, ein grosses Oelreservoir bildet und ausserhalb zur Auflagerung für sechs kräftige Säulen dient, welche die Cylinder mit dem Grundrahmen zu einem starren System verbinden. Ausserdem sind die Wellenenden ausserhalb nochmals unterstützt. Sämmtliche fünf Lager der Grundplatte sind gemeinsam ausgebohrt, wodurch die denkbar genaueste Ausführung gesichert ist. Textabbildung Bd. 283, S. 288Fig. 5.Verbundmaschine von G. Kuhn. Die Wellenlager, sowie die Excenterbügel sind mit Weissmetall gefüttert. Auf der Welle sind ausserhalb der beiden Endlager Schleuderringe, an den Stirnflächen der Lager Fangrinnen angebracht; die Oelzufuhr erfolgt an den Kurbellagern durch Oelrinnen, an den übrigen Lagern, Zapfen und Gleitflächen von Centralschmierapparaten in übersichtlicher Weise. Das abfliessende Oel wird wieder aufgefangen. Der Aufbau der Maschine zeigt einfache, kräftige Abmessungen, die einzelnen Theile zweckmässige, gefällige Formen, das Ganze ist sorgfältig durchgebildet, auch ist die Ausführung in der mit den besten Werkzeugmaschinen ausgestatteten Werkstätte vorzüglich zu nennen. Bei dem 5 monatlichen Betriebe in der Ausstellung hat sich die Maschine durch ausserordentlich ruhigen, gleich massigen Gang vortheilhaft ausgezeichnet, und selbst bei den Versuchen, welche die Prüfungscommission mit der Dynamomaschine vornahm, wobei die erstere mit etwa 670 effect. stundenlang belastet war, lief die Maschine noch immer geräuschlos und ohne dass sich die Lager oder sonstige Gleitflächen aussergewöhnlich erwärmt hätten. Nie gab dieselbe Anlass zu einer Betriebsstörung. Ausser dieser Dampfmaschine war noch eine zweite stehende Verbundmaschine (Fig. 5 bis 7) gekuppelt mit einer Gleichstrommaschine von L. Schuckert und Co., Kommanditgesellschaft, Nürnberg, ausgestellt. Diese Dampfmaschine ist für eine Eingangsspannung von 8 at bei 160 Umdrehungen in der Minute gebaut und leistet mit Condensation 250 bis 300 normal. Die Cylinder haben 465 und 685 mm Durchmesser und einen gemeinsamen Hub von 450 mm. Beide sind mit Doppelkolbenschiebersteuerung versehen, welche am kleinen Cylinder vom Regulator beeinflusst ist, während dieselbe am grossen Cylinder von Hand eingestellt werden kann. Die doppelt gekröpfte Welle, welche an einem Ende fliegend das Schwungrad trägt und auf der anderen Seite mit der Dynamomaschine gekuppelt ist, ruht vierfach gelagert in der gleichfalls aus einem Stücke gegossenen Grundplatte. Vier kräftige gusseiserne Säulen verbinden letztere mit den beiden Cylindern zu einem starren System. Alle übrigen Theile sind in ähnlicher Weise wie die der Dreicylindermaschine construirt und ohne weiteres aus den Zeichnungen verständlich. Aehnliche Maschinen sind in den Centralen Elberfeld, Stettin, Darmstadt, Friedrichshafen, Ulm u.s.w. seit Jahren in bestem Betrieb, wie auch diese Maschine über die Dauer der Ausstellung stets anstandslos functionirte. Es möge hier auch die Beschreibung der von G. Kuhn ausgestellten Kesselanlage nachgeholt werden, womit wir zugleich den 1891 282 1 veröffentlichten Bericht über die Dampfkessel der Frankfurter Ausstellung ergänzen. Die Anordnung des Kessels ist im Allgemeinen die 1891 279 * 2 beschriebene, nur sind im vorliegenden Falle, wie Fig. 8 zeigt, im Flammrohre keine Gallowayröhren verwendet, da der engere Theil des Flammrohres aus Fox'schen gewellten Blechschüssen besteht. Textabbildung Bd. 283, S. 289Fig. 8.Kesselanlage von G. Kuhn. Der Mantel und das Feuerrohr eines Einflammrohrkessels sind auch hier in ihrem vorderen Theile erweitert, so dass das letztere als Feuerbüchse einen geneigten Rost und ein Querrohr als Flammenwender aufnehmen kann. Der Kessel ist für 7 at Arbeitsdruck gebaut, die Heizfläche beträgt 83 qm. Man hat bei diesem Kesselsystem eine vollkommene Innenfeuerung mit Rückbrennung. Die heissen Feuergase treten hinter dem Querrohre in das aus Wellblech hergestellte Flammrohr, sie berühren auf einem langen Wege nur directe Heizflächen und verlassen selbst bei stärkstem Betriebe und bei Anwendung bester Steinkohlen das Feuerrohr erst, nachdem sie von der in der Feuerbüchse erzeugten Wärmemenge mehr als ⅔ an den Wasserinhalt des Kessels abgegeben haben. Da ausserdem die Feuergase von hier aus noch die wasserberührte Fläche des Aussenmantels auf ihrem Wege nach vorn und den Dampfraum nach hinten bestreichen, so wird bei normalem Betriebe bei einer Leistung von 18 bis 20 k Dampf in der Stunde und 1 qm Heizfläche die Temperatur der Heizgase vor dem Eintritte in den Fuchs bis auf diejenige der Dampfwärme im Kessel, also auf 160 bis 170° ausgenützt. Da die Beschickung des geneigten Rostes stetig durch einen Einfülltrichter erfolgt, so findet fortwährend eine directe Strömung der heissesten Feuergase gegen die, aus dem gleichmässig niedersinkenden Brennmaterial sich entwickelnden Destillationsproducte statt. In Folge dessen werden auch die werthvollen Kohlenoxyd- und Kohlenwasserstoffgase, welche bei Planrostfeuerungen zum Theil unverbrannt nach dem Kamin entweichen, vollständig verbrannt und die Bildung von Rauch wird vollkommen vermieden. Da die Verbrennungstemperatur sehr hoch ist, so findet auch eine vortheilhafte Ausnützung des Brennmaterials statt, indem die Rückstände meist grössere Schlacken bilden und nur wenige kleine Kohlen- und Koksabfälle übrig bleiben. Aus dieser Vereinigung der Vorzüge einer Halbgasfeuerung mit der einer vollständigen Innenfeuerung ergibt sich eine vorzügliche Verdampfung. Der Dampf ist in Folge grossen Dampf- und Wasserraumes stets trocken. Die Ausnützung des Brennmaterials beträgt bis zu 84 Proc. des Heizwerthes der Kohle, was durch jahrelange Erfahrungen im Betriebe und zahlreiche Verdampfungsversuche bestätigt wird (vgl. 1891 279 * 2). Die Regulirung der Dampfmenge lässt sich vollständig, theils durch den Rauchschieber, theils dadurch erzielen, dass man die Schlacken von unten herauf anwachsen lässt, wodurch die Rostfläche beliebig verkleinert werden kann. Weil in dem Kesselinneren die Hauptwärmeabgabe stattfindet, so wird das Kesselgemäuer ausserordentlich wenig geheizt, es eignet sich daher dieses Kesselsystem auch gut für wechselnden Betrieb, indem die Verdampfung bei schwächstem und stärkstem Betriebe nahezu dieselben Ergebnisse wie bei normalem Betriebe aufweist. In Folge der geneigten Lage des Rostes gleitet aus dem Einfülltrichter fortwährend so viel Brennmaterial auf ersteren herab, als Kohle verbrannt und Rückstände unten herausgezogen werden. Es bleibt deshalb der Rost lückenlos bedeckt, so dass keine kalte Luft einströmen kann. Durch diese gleichmässige innere Heizung wird daher eine vorzügliche Ausnützung der strahlenden Wärme erzielt, auch werden die Feuerplatten viel weniger beansprucht, als wenn fortwährend durch Oeffnen von Feuerthüren Abkühlung durch kalte Luftströme und Wiedererwärmung stattfinden würde. Der Rost liegt auf seiner ganzen Fläche nach vorn frei, die Zufuhr von Luft ist in Folge dessen ungehindert; die Roststäbe können sich daher auch fortwährend abkühlen, wodurch deren Haltbarkeit die gleiche ist, wie bei einem guten Planroste. Der Kessel hat weder ebene Flächen noch Verankerungen, sondern besteht nur aus Cylinder-, Kegel- und Kugelflächen. Das Material entspricht den Normen des Verbandes der deutschen KesselrevisionsvereineVgl. 1891 282 * 203. und ist der Textabbildung Bd. 283, S. 290 Fig. 6.Verbundmaschine von G. Kuhn. Mantel nebst Böden und Feuerbüchse von Fr. Krupp, das Wellrohr von Schulz-Knaudt in Essen bezogen. Die Kanten der Bleche sind innen und aussen gehobelt, die Böden und Borden abgedreht. Sämmtliche Böden umgekrempt und direct an die Mantelbleche angenietet. Die Feuerbüchse ist geschweisst und an den Bordflanschen mit Zwischenringen zusammengenietet. Das in dieselbe eingebaute Querrohr ist nach beiden Seiten konisch ausgeweitet, um einen raschen Abzug der Dampf blasen und ein lebhaftes Nachströmen des Wassers zu erzielen; auch wird dadurch eine Ablagerung von Schlamm im Querrohre verhindert. Das Querrohr ist von aussen durch eine seitliche Einsteigöffnung leicht zu befahren und bietet, weil rund und durchaus geschweisst, dem Feuer keinerlei Angriffspunkte. Das Querrohr ist mit Zwischenringen in die ausgebordete Feuerbüchse eingebaut, so dass auch hier keine Nieten in den Feuerraum kommen. Die Vernietung ist an den Längsnähten des Mantels und Rundnähten der Konusse doppelt, an den übrigen Nähten einfach. Die Nieten bestehen aus bestem Schweisseisen. Sämmtliche Stutzen sind an den äusseren Flanschen gedreht oder gehobelt und mit Stemmblechen an den Kessel angenietet. Textabbildung Bd. 283, S. 291Fig. 7.Verbundmaschine von G. Kuhn. Die vordere Stirnwand des Kesselgemäuers wird durch eine gusseiserne Vorstellplatte mit gehobelten Thüren abgeschlossen. In derselben ist der Einfülltrichter angebracht. Die in Scharnieren bewegliche Aufschüttplatte derselben kann zugeklappt werden und schliesst dann den Einfülltrichter luftdicht ab. Zum Reinigen der Feuerzüge befinden sich mehrere Oeffnungen im Mauerwerke, welche nach aussen durch Putzkapseln, nach innen bündig mit dem Mauerwerke durch vorgestellte Backsteine abgeschlossen werden. Die Gemäuerverankerung ist aus schmiedeeisernen U-Schienen und Zugschrauben hergestellt. Die Rauchgase mündeten in einen für diesen Zweck eigens aufgestellten Blechschornstein von 750 mm lichter Weite, welcher mit dem steinernen Sockel zusammen 30 m Höhe hatte und dessen rauchfreie Mündung einen bemerkenswerthen Gegensatz zu den meist dichte Rauchwolken ausstossenden gemauerten Schornsteinen der übrigen Dampfkessel bildete.