Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen. (Fortsetzung des Berichtes S. 81 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuerungen an Dampfmaschinen. 5) Aussergewöhnliche Dampfmaschinen. Einen wegen der unmittelbaren Verbindung der hin und her gehenden, mit den umlaufenden Theilen der Maschine bemerkenswerthen und, gleich wie die rotirenden Dampfmaschinen, vollkommen ausgewichteten Motor der Merrell Manufacturing Company in Toledo, Ohio, beschreibt Scientific American vom 6. August 1898, S. 85. Der mit hohen Umdrehungszahlen laufende, in allen Theilen kräftig gehaltene Motor soll zum Betreiben von Dynamo, Centrifugalpumpen und anderen schnell laufenden Maschinen dienen. Textabbildung Bd. 310, S. 102 Fig. 55. Motor der Merrell Manufacturing Company. In der Fig. 55 ersichtlichen Abbildung des Motors strömt der Frischdampf nach dem Oeffnen eines Ventiles durch einen Kanal im unteren Theile der Maschine zwischen die beiden Arbeitskolben und treibt dieselben nach auswärts. Haben sie ihre äusseren Endstellungen erreicht – auf der Abbildung durch den linksseitigen Kolben veranschaulicht –, so öffnet der mit der Treibwelle umlaufende, halbmondförmige Schieber einen oberen Kanal im Cylinder, während er gleichzeitig den unteren Kanal schliesst. Der vordem wirksam gewesene Dampf strömt nun aus dem zwischen den Kolben liegenden Raume durch angebrachte Kanäle an die Enden des Cylinders, um hier nochmals auf die äusseren Flächen der Arbeitskolben zu wirken, die sich in Folge dessen nach innen bewegen. Wenn dieser Hub vollendet ist – auf der Abbildung durch den rechtsseitigen Kolben veranschaulicht –, öffnen mit den beiden Kolben verbundene Spindeln die an den Enden des Cylinders angeordneten Auslassventile; dieselben werden so lange offen gehalten, bis die Kolben ihren Auswärtshub vollendet haben. Um den Motor umzusteuern, lässt man den Frischdampf durch ein zweites, im oberen Theile der Maschine angebrachtes Ventil in den Cylinder strömen. Der Motor gestattet eine einmalige, oder aber, wie beschrieben, eine zweimalige Expansion des Arbeitsdampfes. Bei einem Dampfdruck von 3,5 at und einmaliger Expansion lief der Motor mit 80, bei zweimaliger Expansion und demselben Dampfdruck dagegen mit 176 Umdrehungen in der Minute. Bei Versuchen, welche mit angekuppelter Dynamo angestellt wurden, zeigte das Voltmeter beim Arbeiten des Motors nach dem Verbundsystem eine Spannung von 75, im anderen Falle von nur 20 Volt. Die Spannung des Arbeits dampf es war in beiden Fällen dieselbe. An Dampf brauchte ein an der Bremse gemessener 9,5pferdiger Motor etwa 15,8 k für 1 e/Std. Um eine günstige Ausnutzung des Arbeitsdampfes zu erhalten, schlägt Moritz Honigmann in Grevenberg bei Aachen vor, denselben in der Maschine selbst zu heizen (D. R. P. Nr. 94524). Zu dem Zwecke ist, wie in Fig. 56 ersichtlich, auf den Arbeitscylinder a der Maschine ein hoher Hohlkegel b gesetzt und ebenso der Kolben c durch einen Hohlkegel verlängert, der genau in den Hohlkegel b hineinpasst. Bei Beginn des Kolbenhubes füllt der Kegel d denjenigen b fast vollständig aus und es wird beim Gange der Maschine ein schlitzartiger Raum e zwischen b und d gebildet, der sich beim Niedergange des Kolbens immer mehr erweitert. In Fig. 56 ist der Schlitz e bei zurückgelegtem halben Kolbenhub dargestellt. Textabbildung Bd. 310, S. 103 Fig. 56. Maschine von Honigmann. Die Hohlkegel b und d sind nun mit gespanntem Dampf geheizt; sie nehmen die Temperatur desselben an und übertragen ihre Wärme auf die zwischen ihnen expandirenden Arbeitsgase. Bei der Füllung und beim Anfange der Expansion stehen die beiden Hohlkegel b und d sich so nahe, dass die Expansion fast bei der Isotherme erfolgt, dann gehen dieselben immer weiter aus einander, so dass gegen Ende des Kolbenhubes wenig mehr geheizt wird. Dieses ergibt eine rationelle Ausnutzung der Arbeitsgase, auch können in Folge dessen hochgespannte Dämpfe vortheilhaft in einer Stufe bis ins Vacuum hinunter expandiren. Die Neuerung bezieht sich natürlich nicht bloss auf Dampfmaschinen, sondern auch auf andere Expansionsmaschinen und kann ferner auch bei Compressoren Anwendung finden, indem an Stelle der Heizung eine Kühlung mit Wasser u.s.w. stattfindet. Die Compression findet dann besonders gegen Ende des Hubes fast bei der Temperatur des Kühlwassers statt. Eine Dampfmaschine (Fig. 57 bis 59) mit vier um die zu treibende Welle gruppirten, einfach wirkenden Cylindern, deren Kolben bezw. Kolbenstangen je paarweise mit einem rechteckigen Rahmen starr verbunden sind, die ihrerseits auf gleichseitige, auf der Treibwelle sitzende Bogendreiecke wirken, wurde William Augustus Pitt in Manhasset (Grafschaft Queens, New York, Nordamerika) unter Nr. 89355 im Deutschen Reiche patentirt. Die Bogendreiecke wirken derart auf die Treibwelle a ein, dass während der ganzen Dauer eines Kolbenhubes ein wirksamer Druck zum Antreiben derselben zur Geltung kommt. Zur Regelung der Dampfvertheilung dienen Schieber, die in Führungen gleiten und paarweise, in ähnlicher Weise wie die Kolben, an je einem Rahmen c befestigt sind, in welchem ein gleichseitiges Bogendreieck d angeordnet ist. Die beiden Dreiecke d befinden sich an einer die Verlängerung der Hauptwelle a umgebenden Hülse e, an deren ausserhalb des Schieberkastens befindlichem Ende ein Zahnrad f befestigt ist. Dasselbe steht mit zwei auf der losen Scheibe g der Welle a drehbaren Trieben h (Fig. 58) in Eingriff, die ihrerseits wieder in ebenfalls drehbar auf der Scheibe g angeordnete Zahnräder i eingreifen. Die Achsen der letzteren treten durch die Scheibe g hindurch und tragen je einen Gewichtsarm, der in ähnlicher Weise wie derjenige eines Centrifugalregulators wirkt. Um jede Achse läuft eine starke Spiralfeder k (Fig. 57), deren eines Ende am Gewichtsarm befestigt ist, während ihr anderes Ende an einem mit der Scheibe verbundenen Winkelstück festgehalten wird. Die Wirkungsweise des Regulators ist folgende: Textabbildung Bd. 310, S. 103 Dampfmaschine von Pitt. Bei der Drehbewegung der Welle a wird die auf derselben lose sitzende Scheibe g durch Einlegen des Stiftes l in eine Bohrung derselben, sowie in eine solche der auf der Welle a befestigten Scheibe m mitgenommen und damit durch die auf der Scheibe g sitzenden Zahnräder eine Drehung des Zahnrades f bezw. eine solche der Hülse e mit den Dreiecken d hervorgerufen. Wenn nun die Umfangsgeschwindigkeit der Welle eine Grösse erreicht, bei der die auf die Gewichtsarme wirkende Centrifugalkraft die Spannung der Feder k zu überwinden vermag, so bewegen sich die freien Enden der Arme radial nach aussen, wodurch die Zahnräder i in geringem Maasse gedreht werden und dem Zahnrad f eine entsprechende Umdrehung ertheilen, so dass die Dreiecke d etwas um die Hauptwelle herum verschoben werden, d.h.eine zu ihrer Anfangslage etwas veränderte Stellung einnehmen werden, wodurch ihre Wirkung auf die Schieber verändert wird. Der Zweck der Triebe h besteht darin, durch die Bewegung der Scheibe g die Hülse e zugleich mit der Hauptwelle in Bewegung zu setzen und dem Rollen der Zahnräder i über das Zahnrad f, welches beim directen Eingreifen der ersteren mit dem letzteren eintreten würde, vorzubeugen. Die Anordnung zweier Gewichtsarme und zweier Zahnräderpaare ist zum Zwecke der Ausbalancirung der Construction getroffen worden. Durch Entfernen des Stiftes l, Drehen der Scheibe g um 180° und nunmehriges Wiederverbinden der einzelnen Theile mittels des genannten Stiftes wird, da hierbei die Dreiecke d von der Scheibe g mitgenommen und ebenfalls um 180° verdreht werden, die Maschine umgesteuert. Statt der Dreiecke können auch Excenter zur Bethätigung der Schieber verwendet werden, die dann mit dem Rahmen durch Gelenke verbunden sein können. Eine ebenfalls mit zwei kreuzweise zu einander angeordneten Cylinderpaaren arbeitende Dampfmaschine von Nègre in Paris beschreibt Revue industrielle vom 23. April 1898, S. 165. Auch hier sind die Kolbenstangen je zweier gegenüber liegender, einfach wirkender Cylinder durch einen Rahmen starr mit einander verbunden. Beide Rahmen schliessen eine Rolle ein, die sich um den Zapfen eines auf der Treib welle befestigten Excenters dreht. Zur Dampfvertheilung der Maschine dienen zwei von einem einzigen Excenter bewegte Machschieber. Wenn die Einströmung hinter dem einen und die Ausströmung hinter dem gegenüber liegenden Kolben beginnt, stehen die beiden anderen Kolben inmitten ihres Hubes. Es entfallen somit jegliche Todtpunktlagen und es findet eine ununterbrochene Wirkung des Motors auf die Treibwelle statt. Der Frischdampf gelangt durch das Einströmrohr a (Fig. 60) in den Schieberkasten und entweicht nach vollbrachter Arbeit in den Cylindern durch die Höhlung des betreffenden Schiebers in einen Kanal, der mit dem Auspuffrohr in Verbindung steht. Zur Umsteuerung der Maschine dient ein Hebel d, der, wenn er aus der einen äussersten Lage in die andere gedreht wird, die Schieber in der Fig. 60 ersichtlichen Weise mittels Muffe, Schubstange und einer Kniehebelverbindung derart verstellt, dass die Dampfvertheilung in umgekehrter Weise wie vordem stattfindet. Für das Anhalten der Maschine wird der Umsteuerungshebel in die Mittelstellung gebracht. Textabbildung Bd. 310, S. 104 Fig. 60. Dampfmaschine von Nègre. Ein mit Dampf von 10 at Spannung gespeister Motor, System Nègre, von je 100 mm Cylinderdurchmesser und 60 mm Hub entwickelte mit 200 minutlichen Umdrehungen etwa 8 . Derselbe Motor soll mit Dampf von 15 at Spannung bei 400 minutlichen Umdrehungen 12 und bei 1000 minutlichen Umdrehungen 15 bis 20 leisten. Die Paul Alphonse Théodore de Bouilhac de Bourzac in Paris unter D. R. P. Nr. 87686 als Zusatz zum Patent Nr. 86636 geschützte Erfindung betrifft Vervollkommnungen der Treibcurven mit ihren zugehörigen Kolben bei Curvenmotoren zum Betreiben von Wagen u.s.w. (vgl. 1896 300 * 248). Die bei dem Erfindungsgegenstande angewendete neue Curve unterscheidet sich dadurch von derjenigen des Hauttpatentes, dass sie nicht wie jene in axialer, sondern in radialer Richtung wellenförmig verläuft, und ausserdem eben gestaltet ist. Textabbildung Bd. 310, S. 104 Fig. 61. Maschine von de Bouilhac de Bourzac. In Fig. 61 sind a die beiden Dampfkolben, hinter welche der Dampf mittels eines einzigen, für beide Kolben gemeinschaftlichen Schiebers, der sich in dem Schieberkasten b dreht, geleitet wird. Die beiden Kolben bethätigen mittels der Schubstangen c die ⊤-förmig gestalteten Balancirs d0 derart, dass dieselben fortgesetzt hin und her schwingen. Jeder der beiden Balancirs bethätigt mittels der Schubstangen h die Laufrollen ll1. Der Kolben a befindet sich in Fig. 61 in der innersten Stellung und bewegt sich unter der Wirkung des Dampfes im Sinne des auf der Abbildung ersichtlichen Pfeiles, wobei er die eine Stange h hebt und die andere senkt. Beide Stangen h bilden mit den Hebeln d und dem Balancir g ein Parallelogramm, welches bei der abwechselnden Auf- und Niederbewegung der Stangen und dementsprechend der Rollen l mittels der Curvenscheibe k die Motorwelle dreht. Da die senkrechten Mittellinien durch die Laufrollen der einen Stange h stets ebenso weit von der Welle o entfernt bleiben, wie die Verticalmittellinie durch die beiden Rollen der anderen Stange h, so werden sämmtliche Verticalkräfte von der Curvenscheibe h aufgenommen, so dass auf den Drehpunkt f des Hebels d0 d keine Verticalkraft entfällt. Die Verticalführung der ⊤-förmigen freiarmigen Hebel d0 d wird durch den Hebel f0 bewirkt. Während bei dem Hauptpatent der Schieber durch eine Schraube bewegt wurde, erhält bei der vorliegenden Erfindung die Spindel r desselben ihre Bewegung mittels Kegelräder von einer Kurbelscheibe p, an der die Pleuelstange n angreift; letztere ist mit dem Endpunkt einesdurch die Stange f0 von dem Hebel d0 aus bewegten Hebels m gelenkig verbunden. Bei einer anderen Ausführungsform der Maschine sind zwei Kolben von gleichem Durchmesser in einem gemeinschaftlichen Cylinder angeordnet. Textabbildung Bd. 310, S. 105 Fig. 62. Dampfgasgemischmaschine von Esmarch. Behufs Vermeidung von Explosionen, die bei der Uwe Jens Esmarch in Moskau unter D. R. P. Nr. 84244 geschützten Dampfgasgemischmaschine (vgl. 1897 304 * 101) unter Umständen in dem mit einem explosiven Gasgemenge gefüllten Accumulator eintreten können, schlägt der Genannte neuerdings vor, die behufs der angestrebten Ueberhitzung des Arbeitsdampfes zur Verbrennung gelangenden Substanzen (brennbares Gas und Luft oder brennbare Flüssigkeit und Luft) getrennt von einander bis zu den an dem Dampfcylinder befindlichen Zündkammern zu leiten uns sie erst während oder kurz vor ihrem Eintritt in dieselben mit einander zu mengen, darauf zu entzünden. Hierbei werden sie nur in dem Maasse, wie ihre Mischung sich vollzieht, explodirend verbrennen und dabei in den Dampfcylinder behufs Ueberhitzung des in demselben befindlichen Dampfes einströmen (D. R. P. Nr. 94413). Mit der an jedem Ende des in Fig. 62 ersichtlichen Dampfcylinders a0 angebrachten Zündkammer b0 sind je zwei kleine Druckpumpen c0 und d0 verbunden, von denen der Pumpenkolben e der kleineren Pumpe c0 bei seinem Auswärtshube brennbares Gas aus einem Accumulator, derjenige f der grösseren Pumpe d0 gleichzeitig eine entsprechende Menge comprimirter Luft aus einem zweiten Accumulator durch angeordnete Saugventile in die betreffende Pumpe eintreten lässt. Bei dem Rückgange der Plunger e und f strömen Gas und Luft (nöthigenfalls unter erhöhter Compression) durch die zwangläufig bewegten Druckventile h bezw. h1 getrennt von einander in die Kanäle a und b, stossen bei ihrem Austritt aus diesen auf die dicht vor der Zündkammer liegende Platte i, vermischen sich dabei und treten als explosives Gemenge in die Zündkammer, wo sie sich in bekannter Weise durch elektrische Funken, Glühröhrchen o. dgl. entzünden, das vor dem Dampfcylinder befindliche Ventil öffnen und in den Dampfcylinder einströmen. Hierbei kann die Flamme nicht weiter zurückschlagen, als bis zu der Stelle, wo die Kanäle a und b ausmünden. Gas und Luft werden daher immer nur allmählich, d.h. in dem Maasse zur Verbrennung gelangen, in welchem sie nach ihrem Austritt aus diesen Kanälen auf die Platte i stossen und sich mit einander vermischen. Bei Verwendung von brennbarer Flüssigkeit anstatt brennbaren Gases wird die Mischplatte i durch einen Vergaser ersetzt. Um bei Dampfmaschinen, welche mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten müssen – z.B. bei Windewerken –, die Voreilung des Schiebers veränderlich zu erhalten und die auftretenden Erschütterungen durch die Bildung eines mehr oder weniger starken Dampfpolsters vor dem Arbeitskolben auf ein möglichst geringes Maass herabzumindern, schlägt Willis Durwood Sherman in City of Brooklyn (New York, Nordamerika) nach Engineer, 1897, die eigenthümliche Anordnung von Windflügeln vor, die hinter der Kurbelwelle zurückbleiben, sobald eine Steigerung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine stattfindet. Da die Windflügel mit dem Excenter gekuppelt sind, hat das Zurückbleiben derselben eine Verstellung des letzteren zur Folge, womit eine Vergrösserung bezüglich der Voreilung des Schiebers hervorgerufen wird. Je grösser die Geschwindigkeit der Dampfmaschine ist, um so grösser wird auch der Widerstand sein, welcher sich den Windflügeln entgegensetzt, und dementsprechend auch die Voreilung des Schiebers bezw. der Theil des Kolbenweges sein, während dessen ein Dampfpolster auf der Vorderseite des Kolbens gebildet wird, um dem Beharrungsvermögen desselben eine Gegenwirkung zu bieten. Die Vorrichtung kann bei allen Dampfmaschinen benutzt werden, welche mit Excentern ausgerüstet sind; sie eignet sich besonders auch für solche Maschinen, welche mit Umsteuerung arbeiten. Textabbildung Bd. 310, S. 105 Fig. 63. Locomobile von Buchholz. Eine in Bezug auf Brennmaterialersparniss bemerkenswerthe Locomobile von Ernst Buchholz in Warschau (D. R. P. Nr. 86888), deren Dampferzeuger mitsammt einem Condensator in einem gemeinschaftlichen Wasserkasten eingebaut sind, so dass das in diesem befindliche Wasser die überschüssige Wärme des Feuerraumes, wie auch den überschüssigen, durch den Condensator nicht verdichteten Abdampf aufnimmt, zeigt Fig. 63. In dem auf einem zweiachsigen Wagengestell ruhenden Wasserkasten a sind zwei senkrechte Cylinder b und c hinter einander eingenietet, von denen der grössere bdie Feuerung und den Dampferzeuger, der kleinere c den Condensator und einen Ventilator aufnimmt. Der Dampferzeuger besteht aus mehreren concentrischen Rohrschlangen d und einem innerhalb derselben untergebrachten doppelten Kessel f, der zugleich als Dampferzeuger und als Dampfsammler dient. Das Speisewasser gelangt von unten durch Rohr g in den Zwischenraum der beiden Kessel und in die Schlangen. Der in den letzteren entwickelte Dampf tritt oben in ein Rohr h, strömt von hier durch das centrale Rohr i abwärts, dann seitlich durch die Zweigrohre in den engen Zwischenraum der beiden Kessel, wo er sich mit dem hier entwickelten Dampf mischt, um auf seinem weiteren Wege nach oben an den heissen Innenwandungen des äusserlich von den Feuergasen umspülten Kessels getrocknet zu werden. Der trockene Dampf strömt, durch den Blechmantel k nach abwärts gelenkt, in den den Dampfsammler bildenden Hohlraum des inneren Kessels f, von da durch das obere Rohr l, in welches ein Absperrventil und Sicherheitsventil eingeschaltet sind, in die stehende Dampfmaschine. Aus dieser entweicht der Abdampf durch ein senkrecht im Wasserkasten liegendes Rohr nach oben und von da in das centrale Rohr m des Condensators. Letzterer setzt sich aus mehreren Rohrspiralen zusammen, von denen die beiden äusseren von innen nach aussen, die mittlere Spirale von aussen nach innen von dem Abdampfe durchströmt werden, wobei dieser mittels eines Luftstromes, den der Ventilator erzeugt, verdichtet wird. Das in einem Rohre gesammelte Condensationswasser wird gleichzeitig mit dem aus dem Kasten a angesaugten Wasser durch eine mittels Riemen von der Schwungrad welle aus betriebene Pumpe in den Dampferzeuger gedrückt. Der überschüssige Abdampf wird durch ein Knierohr in den Wasserkasten geleitet und condensirt in diesem. (Fortsetzung folgt.)