Kraftmaschinen.Neuerungen an Dampfmaschinen. (Schluss des Berichtes S. 141 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuerungen an Dampfmaschinen. c) Vorrichtungen zum Reguliren der Geschwindigkeit. Einen besonders für schnell laufende Dampfmaschinen geeigneten Kugelregulator mit zwei über einander liegenden Schraubenfedern von J. T. Marshall in Leeds zeigen die der Revue industrielle vom 24. September 1898, S. 385, entnommenen Abbildungen (Fig. 79 und 80). Textabbildung Bd. 310, S. 163 Kugelregulator von Marshall. Der auf der Regulatorspindel in der gewöhnlichen Weise mittels Feder und Nuth befestigte lange Regulatormuff trägt am unteren Ende einen Flansch a, zwischen welchem und einer aufgeschraubten Mutter ein Bügel b liegt, an dessen zwei diametral gegenüber liegenden Zapfen kurze Lenkstangen angreifen die auf einer gemeinsamen, mit den Steuerungsorganen durch Hebel und Zugstange u.s.w. verbundenen Achse befestigt sind. Oberhalb des Flansches a ist der Regulatormuff voneiner rechtsgängigen Schraubenfeder mit rechteckigem Querschnitt umgeben, auf welche sich eine mittels vorspringender Leisten des Regulatormuffs senkrecht geführte Scheibe c legt. Ueber dieser liegt eine ähnliche, aber linksgängige Schraubenfeder, die gegen eine ebenfalls mittels der genannten Leisten geführte Scheibe d wirkt. Das obere Ende des Regulatormuffs ist mit einem kegelförmigen Hohlkörper e verschraubt, auf dessen Umfange drei in gleichem Abstande von einander angeordnete Winkelhebel drehbar befestigt sind. Der eine Arm jedes Winkelhebels ist an seinem Ende kugelförmig gestaltet, während das gabelförmige Ende des anderen Armes eine um ihren Zapfen frei bewegliche Rolle aus Hartguss trägt. Textabbildung Bd. 310, S. 164 Kugelregulator von Firth. Die Rollen werden auf einem gehärteten Stahlring des am äussersten Ende der Regulatorspindel befestigten Tellers f geführt; an dem letzteren sind noch drei Schraubenbolzen g befestigt, die, um die Federn beliebig anspannen zu können, durch Löcher des Hohlkegels e hindurch gegen die Scheibe d wirken. Man erkennt ohne weiteres die Vorzüge des Regulators gegenüber demjenigen mit nur einer einzigen Schraubenfeder. Während im letzteren Falle der Flansch a und die Scheibe d zufolge der Reibungen zwischen der letzteren und dem Regulatormuff das Bestreben zeigen, sich zum Nachtheil der Empfindlichkeit des Regulators gegen einander zu verdrehen, heben sich bei der vorliegenden Construction die in Frage kommenden Torsionskräfte an der mittleren Scheibe c vollständig auf. Um die Schmierung zu erleichtern, ist das obere Ende der Regulatorspindel mit einer grösseren, von einer Kappe bedeckten Ausbohrung h versehen, von der Kanäle nach dem Inneren des Regulatormuffs führen. George H. Firth in Bradford construirte einen Kugelregulator mit Compensationsvorrichtung, dessen Wirkungsweise die der Revue industrielle vom 26. März 1898, S. 121, entnommenen Abbildungen (Fig. 81 bis 83) erkennen lassen. Die Regulatorkugeln g werden von Winkelhebeln getragen, deren kurze Arme mit ihren äusseren Enden in der Nuth einer auf das obere Ende der Regulatorspindel c aufgeschraubten Hülse h liegen. Letztere trägt eine cylindrische Verlängerung mit Gewinde am äusseren Ende, über welches, behufs Aenderung der Spannung einer darunter liegenden Schraubenfeder, ein Riffelrädchen greift. Der Antrieb des Regulators erfolgt in der gewöhnlichen Weise durch eine Riemenscheibe und ein konisches Räderpaar. Die Regulatorspindel c besteht aus zwei Theilen, die oberhalb der Stopfbüchse des Ventilgehäuses derart mit einander verbunden sind, dass der obere Theil seine Drehbewegungen ausführen kann, ohne den unteren Theil der Spindel, der nur in senkrechter Richtung beweglich ist, mitzunehmen. Das die Gewichtshebel tragende rechteckige Gehäuse dreht sich lose um eine lange Büchse – den Regulatormuff –, durch dessen mittlere Bohrung die Spindel c frei hindurch tritt und dessen oberes Ende als Zahnrad k ausgebildet ist, in welches ein anderes, auf der kurzen senkrechten Welle m sitzendes Zahnrad l eingreift. Die Welle m trägt ferner auf der einen Hälfte ihrer Länge ein rechtes, auf der anderen Hälfte ein linkes Schraubengewinde, in welches die auf den Schneckenwellen oo1 befestigten Räder nn1 eingreifen, die sich demnach stets im entgegengesetzten Sinne zu einander bewegen. Der Mechanismus wird durch ein auf der Regulatorspindel sitzendes Schneckenrad q vervollständigt, welches an der Drehbewegung der Spindel theilnimmt und auch die durch die kurzen Arme der in die Nuth der Hülse h greifenden Gewichtshebel hervorgerufenen Aufwärts- und Abwärtsbewegungen derselben mitmacht. Solange sich der Regulator mit normaler Geschwindigkeit bewegt, liegt das Rad q von den Schnecken oo1 gleich weit entfernt und überträgt keine Bewegung auf diese. Wenn zufolge anwachsender Geschwindigkeit die Regulatorkugeln steigen, wirkt der Apparat zunächst wie ein gewöhnlicher Regulator, indem das für die Zuströmung des Dampfes nach der Maschine eingeschaltete Doppelventil seinen Sitzflächen genähert wird; gleichzeitig kommt aber das nach abwärts bewegte Schneckenrad q mit der unteren Schnecke o in Eingriff, auf deren Achse das mit dem Schraubengewinde auf der Welle m in Eingriff stellende Rad n sitzt. In Folge dessen nimmt auch das Zahnrad l der Welle m an der Drehbewegung Theil, womit, da es sich an dem festliegenden Zahnrade k abrollt, die Schneckenwelle m zu einer den Verhältnissen zwischen den Durchmessern der betreffenden Räder entsprechenden Differentialbewegung gezwungen wird, welche sich auf die Schnecke o überträgt. Diese ertheilt dem Rade q eine von der Hülse h unabhängige Drehbewegung um sich selbst, so dass das mit Gewinde versehene Ende der Spindel c aus der Hülse h herausgeschraubt und erstere damit verlängert wird. Das mit der Spindel c verbundene Doppelventil nähert sich in Folge dessen seinen Sitzflächen noch um einen weiteren Betrag, damit dem zuströmenden Dampf einen den augenblicklichen Betriebsverhältnissen angepassten Durchgangsquerschnitt darbietend, bis die Maschine ihre normale Geschwindigkeit wieder erreicht hat. Trotzdem jetzt die Gewichtshebel in ihre frühere Lage zurückkehren, bleibt doch die Verlängerung der Spindel c bestehen und zwar so lange, bis durch Ein- bezw. Ausschalten von Widerständen eine Ab- bezw. Zunahme der normalen Geschwindigkeitder Maschine eintritt. Im ersteren Falle wird in ähnlicher Weise, wie vordem beschrieben, eine Verkürzung der Spindel c hervorgerufen. Um bei plötzlichem Ausschalten bedeutender Widerstände ein heftiges Auftreffen des Doppelventils auf seine Sitzflächen zu verhüten, ist noch eine kleine Schraube ohne Ende angeordnet, die sich behufs Spannung einer mit dem einen Ende um die Welle des Schneckenrades t gewundenen Spiralfeder von Hand drehen lässt. Das andere Ende der Feder ist an einem Hebel der genannten Welle festgemacht. Bei plötzlichem Ventilschluss auftretende Stösse werden durch das Zusammentreffen eines auf dem oberen Ende des unteren Spindeltheiles c befindlichen Bundes mit dem federnden Hebel gemildert. Bei dem C. E. Rost und Co. in Dresden unter D. R. P. Nr. 90824 patentirten Federregulator werden, behufs Erzielung grosser Empfindlichkeit, Centrifugalkraft und Eigengewicht der Schwungkörper direct, d.h. unter Vermeidung jeder zwischengeschalteter, Reibungen erzeugender Gelenke durch Federn aufgenommen. Wie Fig. 84 und 85 ersichtlich, sind die cylindrischen Schwunggewichte a mit den geradlinigen Enden b der Spiralfedern verbunden. Textabbildung Bd. 310, S. 165 Federregulator von Rost und Co. Mittels der Rechts- und Linksschraube c, der Hebel d und der durch die Spiralfedern gesteckten quadratischen Bolzen e, welche im Gehäuse f drehbar gelagert sind, kann man die Federn nach Erforderniss anspannen und damit, wenn das Innehalten eines bestimmten Ungleichförmigkeitsgrades, z.B. für vorübergehende Zwecke, nicht von Bedeutung ist, die Umdrehungszahl ändern. Zur Vermeidung von Klemmungen durch etwaige unregelmässige Form und Bewegung der Federn sind die Gelenke g der Hülsenzugstangen h als eine Art einfacher Universalgelenke ausgeführt. Verbesserungen an dem 1897 303 * 56 beschriebenen Schwungradregulator von A. S. F. Robinson in Wantage (England) wurden dem Genannten nach Engineering, 1898, unter Nr. 17411 in England patentirt. Um möglichst leichte Schwunggewichte zu erhalten und den Regulator auch für langsam laufende Dampfmaschinen verwenden zu können, werden dieselben nicht mehr, wie bisher, an den zur Führung des Excenters dienenden Blattfedern, sondern, wie Fig. 86 und 87 ersichtlich, in einiger Entfernung von diesen auf den freien Enden von Hebeln befestigt, die in Nähe des Umfanges der Regulatorscheibe drehbar angeordnet sind. Mit den gebogenen Blattfedern sind die Schwunggewichte durch eine oder mehrere Schnüren, Drahtseile, Ketten o. dgl. verbunden; dieselben umschlingen an den Blattfedern, sowie an der Regulatorscheibe befestigte Rollen und sind mit ihren Enden an die Schwunggewichte bezw. an eine Spannvorrichtung angeschlossen. Kommt der Regulator in Bewegung, so wirken die Schwunggewichte mittels der Schnüren, Drahtseile u.s.w. indirect auf die Blattfedern ein. Textabbildung Bd. 310, S. 165 Schwungradregulator von Robinson. Die sonstige Construction des Regulators entspricht der bisherigen Ausführung. Einen bemerkenswerthen Schwungradregulator von Ripley and Nelson, den die Firma Clayton and Shuttleworth in Lincoln an einer senkrechten Eincylinder-Dampfmaschine von 230 mm Cylinderdurchmesser und 305 mm Kolbenhub auf der vorjährigen Ausstellung in Manchester vorführte, zeigen die Engineering vom 2. Juli 1897 entnommenen Abbildungen (Fig. 88 bis 90). Die Construction des Regulators ist darauf begründet, dass der Widerstand des als Steuerorgan dienenden entlasteten Schiebers keinerlei Rückwirkungen auf die Schwunggewichte desselben ausübt. Zu dem Zwecke ist die Scheibe a mit einer kreisförmigen Aussparung versehen, in der sich ein Ring h mit aufgegossenem Excenter j bewegt. Derselbe hat eine grössere Oeffnung für die durchtretende Welle d und wird durch einen an der Scheibe a befestigten Bolzen o gehalten. Die Schwunggewichte bb, deren Centrifugalkräften durch Federn e Gleichgewicht gehalten wird, liegen auf der entgegengesetzten Seite der Scheibe a; sie tragen durch Oeffnungen der Scheibe a hindurch tretende Naben mit Bolzen, über welche nach dem Ring h führende Lenkstangen greifen. Bei anwachsender Geschwindigkeit der Maschinebewegen sich die Schwunggewichte nach auswärts und bewirken eine derartige Drehung des Ringes h mit Excenter j, dass der Schieberhub in Folge dessen kleiner wird, wohingegen die breite Umfläche des Ringes h eine etwaige durch die Excenterstange veranlasste Drehbewegung desselben verhindert. Textabbildung Bd. 310, S. 166 Schwungradregulator von Ripley and Nelson. d) Vorrichtungen zur Ableitung des Condensationswassers aus den Dampfleitungen. Die Braunschweigische Maschinenbauanstalt in Braunschweig hat den in Fig. 91 und 92 ersichtlichen Condensationswasserableiter (Condenstopf) „Brunonia“ in den Handel gebracht. Das bei a zufliessende Wasser passirt zunächst ein siebartiges, mit nach oben gerichteten Löchern versehenes, leicht auswechselbares Einsteckrohr, in dessen unterem Theile sich die vom Wasser mitgerissenen Unreinigkeiten ablagern können. Damit das in den Topf eintretende Wasser keine Stosswirkungen auf den Schwimmer ausübt, ist über diesem eine dachartige Schutzfläche angebracht, welche das Wasser nöthigt, zu beiden Seiten des Schwimmers ruhig herabzufliessen. Der Austritt des Wassers erfolgt bei b, nachdem es das vom Schwimmer mittels Hebel bewegte Doppelsitzventil c durchströmt hat. Da das Ventil vollkommen entlastet ist, arbeitet es gänzlich unabhängig von dem jeweiligen im Topfe herrschenden Dampfdrucke, also auch bei jedem beliebigen Vacuum. Textabbildung Bd. 310, S. 166 Condensationswasserableiter „Brunonia“ der Braunschweigischen Maschinenbauanstalt. Soll das Wasser nach einem höher gelegenen Orte gedrückt werden, so ist die Anbringung eines Rückschlagventiles erforderlich. Jeder Topf ist mit Luft- und Entwässerungshahn versehen. Einen neuen Condenstopf von Gebr. Körting in Hannover zeigt Fig. 93. Textabbildung Bd. 310, S. 166 Fig. 93. Condenstopf von Körting. Der Apparat besteht in seinen Haupttheilen aus dem eigentlichen Topfe mit Wassereintritt E, Wasseraustritt A und Reinigungsschraube H, aus dem Mittelstücke, an welchem sämmtliche bewegten Theile des Apparates angebracht sind, und aus einer den Topf schliessenden, leicht abnehmbaren Haube. Damit das Wasser in den im Topfe befindlichen kupfernen Schwimmer S eintreten kann, ist derselbe oben mit einer Reihe von Löchern D versehen. Sobald der Topf bis zu einer gewissen Höhe mit Wasser gefüllt ist, sinkt er nieder und nimmt die am Ende eines Lenkerarmes mittels Zapfen befestigte Holle R mit. Diese beschreibt einen Kreisbogen und trifft hierbei gegen den längeren Arm eines Winkelhebels K, dessen kürzerer Arm damit das Abschlussventil V, welches bisher durch den im Topfe herrschenden Dampfdruck geschlossen gehalten wurde, öffnet. Während das Ventil geschlossen ist, der Schwimmer sich also in seiner oberen Lage befindet, steht der Lenkerarm annähernd winkelrecht zu dem längeren Arme des Winkelhebels K. Die Kraft, mit welcher die Rolle B gegen den letztgenannten Hebel drückt, ist demnach, auch wenn der Schwimmer nur mit massiger Belastung niedersinkt, anfänglich eine sehr erhebliche. Hierdurch wird erreicht, dass der Apparat in seiner einfachen Ausführung noch bei einem Dampfdruck bis zu 8 at sicher arbeitet. Um der in Topf und Rohrleitung befindlichen Luft bei Beginn des Betriebes Austritt zu gewähren, ist die Schraube L zeitweilig zu lösen. G. Culpan in Rawtenstall, Lancs., wurde nach Engineering in England unter Nr. 3171 vom 30. Januar 1895 der in Fig. 94 bis 96 ersichtliche Condenstopf patentirt. Textabbildung Bd. 310, S. 167 Condenstopf von Culpan. Derselbe besteht aus dem eigentlichen Topf a, in dem sich ein hohler Schwimmer b befindet. Derselbe ist an eine hohle Stange c angeschlossen, deren rechtwinklige Verlängerung ein Rohr i bildet, welches sich, je nach dem Steigen oder Fallen des Schwimmers b, in der Ventilkammer d frei drehen kann. Eine in dem Rohr i angebrachte Oeffnung e liegt im Inneren der Ventilkammer in Höhenlage des Wasserdurchlasses dieser Kammer. Das in einer Führung gleitende Ventil f wird, sobald es beim Steigen des Schwimmers b mit der einen Seitenwandung der Oeffnung d in Berührung kommt, auf seinen Sitz gebracht. Der Schwimmer füllt sich durch eine untere Oeffnung allmählich mit Wasser und dreht beim Sinken das Rohr i derart um seine Achse, dass die Seitenwandung der Oeffnung e desselben das Ventil f freigibt und dieses durch den Druck des in den Condenstopf eintretenden Wassers von seinem Sitz getrieben wird. Das in die Ventilkammer einströmende Wasser gelangt durch die Oeffnung e des Rohres i, sowie die Höhlung der Stange c in den Schwimmer, von hier durch ein in den letzteren gestecktes Rohr bezw. durch Oeffnungen am oberen Ende desselben und nach erfolgtem Auftreffen gegen eine übergestülpte Haube l in den Condenstopf, aus welchem es durch die Oeffnung k abfliesst. Sobald alles Wasser aus den Leitungen verdrängt ist, füllen sich die vordem genannten Hohlräume mit Dampf an, welcher das Wasser auch aus dem Schwimmer selbst treibt. Dieser erlangt in Folge dessen seine Schwimmfähigkeit wieder und bringt bei seiner Aufwärtsbewegung das Ventil schnell auf seinen Sitz zurück, so dass der Dampf abgesperrt wird. Behufs vollkommener Entleerung des Condenstopfes ist noch eine Oeffnung g angebracht, durch welche im Wasser mitgeführte Lufttheilchen bei der tiefsten Lage des Schwimmers direct in den Topf a gelangen und aus diesem durch k entweichen, ohne den Schwimmer passirt zu haben. Der praktische Maschinenconstructeur vom 10. Mai 1894 beschreibt S. 75 einen Condenstopf, System Prost, der, gegenüber ähnlichen Apparaten, keine eingeschliffenen Theile aufweist. Der in Fig. 97 dargestellte Apparat besteht aus einem gusseisernen Topf a1 mit Eintrittsstutzen d1 für das Condenswasser, welches durch das geöffnete Ventil g und durch eine Anzahl in die Schraubenmutter c gebohrte Löcher o unter die Glocke d tritt, in dieser, vom Dampfe gedrängt, in die Höhe steigt und durch das Rohr e1 abfliesst. Textabbildung Bd. 310, S. 167 Fig. 97. Condenstopf, System Prost. Ist alles Wasser aus der Dampfleitung verdrängt, so strömt der Dampf durch g und o in die Glocke, drückt das Wasser aus dieser heraus und ertheilt gleichzeitig der vom Wasser umgebenen Glocke eine aufsteigende Bewegung. Wegen der auf dem Deckel des Topfes befindlichen schraubenförmigen Leitschleifen b ist die Glocke beim Steigen gezwungen, eine linksdrehende Bewegung zu machen. Der in die von zwei im Inneren der Glocke angenieteten Winkeln gebildete Nuth eingreifende Hebel i schliesst bei dieser Drehung mittels der Schraube f das Ventil g, wodurch der Dampf abgesperrt wird. Sobald der in der Glocke befindliche Dampf condensirt ist, sinkt dieselbe langsam und öffnet das Ventil von Neuem, worauf sich der beschriebene Vorgang wiederholt. Das Ventil besteht aus einem mit einer Eisenzwinge verstärkten Bleipropfen, der mit einer Schraube am unteren Ende der Schraube f befestigt ist. Die Stellung der Stifte p zeigt an, ob das Ventil offen oder geschlossen ist. Zum Entweichen der Luft aus der Glocke ist in den oberen Boden derselben ein kleines Loch r gebohrt. Behufs raschen Entweichens der Luft aus den Leitungen dient ein Ventil q. Um den Apparat zu reguliren, löst man die Stellschraube k und die Mutter v, hebt die Glocke, am oberen Ende der Stange t ziehend, an und steckt einen Eisendraht in das Loch m, der sich auf die Ränder s des durch Bolzen a mit dem Topf a1 verbundenen Deckels auflegen kann, ohne aber die Führungsschleifen zu berühren. Man dreht nun die Stange t so lange rechts herum, bis das Ventil g aufsitzt, zieht in dieser Stellung die Mutter v, sowie die Stellschraube k fest an und entfernt darauf den Draht wieder. Von Condensationswasser-Ableitern, deren Wirkung auf der verschiedenen Ausdehnung von Metallen durchdie Wärme beruht, verdient derjenige der Armaturenfabrik Franz Dürholdt in Barmen Erwähnung. An den Rohransatz f (Fig. 98) des den Condenstopf a schliessenden Deckels e ist innen ein Messingrohr geschraubt, an dessen unterem Ende ein gusseisernes Rohr befestigt ist, das nahezu bis zum Deckel e nach oben geht; hier wird ein Messingrohr angeschraubt, das wieder abwärts geführt ist, um daselbst wieder mit einem nach oben gehenden gusseisernen Rohr vereinigt zu werden u.s.w. Es wird also ein Metallrohr mit grosser Ausdehnung abwechselnd mit einem solchen mit geringer Ausdehnung vereinigt und zwar derart, dass das äussere Rohr der ersteren Reihe am Deckel festsitzt und das innere ebenfalls aus dem ausdehnungsfähigeren Metall hergestellte Rohr unten mit der Ventilspindel h verschraubt ist. Das Rohrsystem ist von einem Kühlmantel c umgeben, der den Dampf erst dann mit den Rohren in Berührung kommen lässt, wenn der Topf vollständig vom Wasser entleert ist. Ist dieses der Fall, so werden durch den zwischen die Rohrsäulen strömenden Dampf die Messingrohre um beinahe das Doppelte gegen die gusseisernen Rohre ausgedehnt, was das Schliessen des Ventils n zur Folge hat, so dass kein Dampf mehr durch d ausströmen kann. Es sammelt sich nun allmählich Wasser im unteren Theile des Topfes an und wenn dieses bis unter den Rand des Kühlmantels c gestiegen ist, drückt es der Dampf in den ringförmigen Zwischenröhren der messingenen und gusseisernen Rohre in die Höhe. Da sich diese in Folge der Abkühlung zusammenziehen, wird das Ventil wieder geöffnet und das Wasser aus dem Topf herausgedrückt. Textabbildung Bd. 310, S. 168 Fig. 98. Condensationswasserableiter von Dürholdt. Textabbildung Bd. 310, S. 168 Fig. 99. Condensationswasserableiter von Grouvelle und Arquembourg. Bei dem selbsthätigen Ausdehnungscondensationswasserableiter von Gebr. Körting ist ein in ein weiteres gusseisernes Rohr gestecktes Metallrohr an dem einen Ende des letzteren befestigt, während es mit dem anderen Ende frei in dasselbe hineinragt und hier durch einen Ventilkegel abgedichtet wird. Dieser Kegel wird durch eine Spindel so eingestellt, dass das Ventil eben geschlossen ist, wenn das Metallrohr die Dampfwärme besitzt. Tritt nun Condenswasser ein, so verkürzt sich durch die geringere Wärme desselben das Metallrohr und das Wasser tritt aus der sich bildenden Spalte zwischen Kegel und Ventilsitz so lange aus, bis durch erneuten Dampfzutritt wieder Ausdehnung und damit Abdichtung erfolgt. Auf demselben Princip beruhen die von Grouvelle und Arquembourg in Paris in den Handel gebrachten Condensationswasserableiter, deren einfache Bauart und Wirkungsweise Fig. 99 erkennen lässt. Damit etwaige vom Wasser mitgerissene Unreinigkeiten nicht in den Apparat gelangen und das gute Functioniren desselben beeinträchtigen, durchströmt das erstere in derartigen Fällen vor dem Eintreten in den letzteren erst ein mit Löchern versehenes Rohr, welches in einem besonderen, am Flansch a befestigten Gehäuse untergebracht ist. Dasselbe trägt den Eintrittsstutzen für das Condenswasser und ist behufs zeitweiliger Entleerung mit einer Reinigungsschraube versehen. Freytag.