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befindet sich der kleine Kolben am Ende seines Aufganges, und es beginnt jetzt der unter ihm wirksam gewesene Dampf [* 2] in den Receiver zu treten, welch letzterer inzwischen den großen Cylinder mit Dampf gespeist hat, jedoch vor dem Zutritt des neuen Dampfes aus dem kleinen Cylinder, also vor Beendigung desselben Hubes des großen Kolbens, gegen dessen Cylinder verschlossen wurde, so daß der Dampf in diesem durch weitere Expansion zu wirken beginnt. Während des Überganges von b bis zur Stellung c ist die Expansion im großen Cylinder beendet, inzwischen der kleine Kolben unter der Einwirkung des Kesseldampfes bis in die Mitte seines Niederganges gekommen und hat dabei einen Teil des unter ihm befindlichen Dampfes in den Receiver gedrängt, welcher sich oben nach dem großen Cylinder hin öffnet. Dabei wirkt jetzt der Receiverdampf von unten gegen den großen Kolben, bis dieser die unter d dargestellte Stellung erreicht hat, wird aber wieder vor dem Eintritt des über dem kleinen Kolben wirksam gewesenen Dampfes abgesperrt. Von der Stellung d gehen die Kolben und Kurbeln zurück in die Stellung a etc.
Eine liegende Receivercompoundmaschine neuester Konstruktion von 250 Pferdekräften ist in [* 1] Fig. 17 (Tafel II) dargestellt. Der Dampf gelangt hier durch Rohr K nacheinander in den kleinen oder Hochdruckcylinder A, den Receiver B, den großen oder Niederdruckcylinder C und endlich in den Kondensator, [* 3] der mit zwei Luftpumpen [* 4] EE versehen ist. Der Hochdruckcylinder ist mit Collmann-Steuerung versehen und erhält je nach dem Widerstand der durch die Dampfmaschine [* 5] betriebenen Arbeitsmaschine mehr oder weniger große Füllung, deren Maß durch den Regulator [* 6] bestimmt wird.
Der Niederdruckcylinder hat Meyersche Schiebersteuerung. Die beiden Kurbeln GG sind rechtwinkelig gegeneinander verstellt und treiben das als Schwungrad dienende Seilrad H, über dessen Umfang in entsprechenden Nuten zehn Hanfseile zur Übertragung auf die Transmissionswellen gelegt sind. L L sind sogen. Bajonettbalken, welche die Lager [* 7] der Schwungradwelle fest mit den Cylindern verbinden. Man kann die Maschine [* 8] auch mit jedem der beiden Cylinder allein arbeiten lassen. Hierzu dienen die Rohre N und O. Zum Absperren des Dampfes bei Abstellung der Maschine dient das Absperrventil P, während Q das Einspritzwasser des Kondensators reguliert.
Dampfmaschinen mit Umsteuerung.
Unter gewissen Verhältnissen nehmen die Dampfmaschinen [* 9] besondere, von den bisher beschriebenen abweichende Formen an. Häufig kommt es vor, daß die Dampfmaschinen abwechselnd vor- und rückwärts laufen müssen, so bei Winden, [* 10] bei den sogen. Fördermaschinen der Bergwerke (mittels welcher Erze und Menschen auf- und abwärts befördert werden), bei Lokomotiven und Schiffsmaschinen, Dampfstraßenwalzen, bei gewissen Walzwerken (Reversierwalzwerke) etc. In solchen Fällen bedarf die Dampfmaschine eines geeigneten Mechanismus, der sogen. Umsteuerung [* 11] (s. Steuerung).
Bei Anwendung nur eines Dampfcylinders mit einer Kurbel [* 12] würde die Ingangsetzung solcher Maschinen in dem Fall Schwierigkeiten machen, daß die Dampfmaschine im sogen. Totpunkt, d. h. so steht, daß Kurbel und Bleuelstange in einer geraden Linie liegen. Außerdem kann man bei diesen Maschinen Schwungräder nicht wohl verwenden, weil dieselben der erwünschten schnellen und exakten Umsteuerung entgegenarbeiten würden, so daß sie mit nur einem Dampfcylinder einen sehr unregelmäßigen Gang [* 13] haben würden. Deshalb werden diese Dampfmaschinen jetzt ausnahmslos mit zwei Cylindern versehen, deren Kurbeln um 90° verstellt sind (Zwillingsmaschinen), wodurch die Totpunkte gänzlich vermieden sind.
Schiffsmaschinen.
Bei Schiffsmaschinen hat man mit dem beengten Raum zu rechnen, in welchem sie aufgestellt werden. Eine Form, die sehr wenig Platz braucht, ist diejenige der oszillierenden Dampfmaschine, bei welcher die Bleuelstange fortfällt und der Cylinder um zwei in Lagern drehbare hohle Zapfen [* 14] schwingt, so daß der Kopf der Kolbenstange unbehindert der Kurbelbewegung folgen kann. Die Dampfzuleitung und -Abführung erfolgt durch diese hohlen Zapfen mittels angeschlossener und durch Stopfbuchsen abgedichteter Rohre.
Die Steuerung erfolgt durch Schieber, welche durch die schwingende Kolbenbewegung hin und her bewegt werden. Diese Maschinen sind dadurch, daß sie an den Stopfbuchsen leicht undicht werden, in Mißkredit gekommen und werden daher als Landdampfmaschinen gar nicht mehr, als Schiffsmaschinen nur noch zum Betrieb von Raddampfern gebaut. [* 1] Fig. 18 (Tafel I) zeigt eine oszillierende Zwillingsschiffsmaschine. A Radwelle, BB' oszillierende Cylinder, C Schwingungsachse, DD' die Kurbeln. - Beliebt sind als Schraubenschiffsmaschinen die sogen. Trunkmaschinen.
Dieselben sind dadurch in der Längsrichtung verkürzt, daß man die Kolbenstange als weites Rohr ausgeführt hat, in dessen Mitte die Kolbenstange angreift. [* 1] Fig. 19: Trunkmaschine. A Cylinder, B Kolbenstange, C Bleuelstange, D Kurbel, H Abführungsrohr, welches in den Kondensator F mündet, G Luftpumpe. [* 15] Im übrigen werden bei Schraubenschiffen auch vielfach stehende Maschinen angewendet, deren Cylinder, an Gerüsten befestigt, über der Schraubenwelle stehen, und welche wegen ihrer äußern Ähnlichkeit [* 16] mit Dampfhämmern auch Hammermaschinen genannt werden. Hierbei wird nun jetzt sehr häufig das Compoundreceiversystem verwendet, welches überhaupt bei Schiffsmaschinen zuerst erprobt und erst im Lauf des letzten Jahrzehnts auch auf Landdampfmaschinen übertragen wurde. In [* 1] Fig. 20 (Tafel II) ist eine Receivercompoundmaschine für Schraubenschiffe in der Form einer Hammermaschine dargestellt. HH ist das Maschinengerüst, A der kleine, B der große Cylinder, E der Receiver, CC Dampfschieber, DD die Um-
[* 1] ^[Abb.: Fig. 19. Trunkmaschine, Längsschnitt.] ¶
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steuerung, FF die Schraubenwelle mit den Kurbeln GG für die Dampfcylinder und der Kurbel I zum Betrieb der Luftpumpe des Kondensators. Die Seeschiffe sind infolge des Salzgehalts des Meerwassers zur Verhütung einer starken Salzinkrustierung der Kesselwände gezwungen, in kurzen Zeiträumen einen Teil des Kesselwassers durch Abblasen oder Auspumpen zu entfernen, wodurch große Wärmeverluste bedingt sind, welche man vermeiden kann, wenn man sich zur Kesselspeisung vollständig salzfreies Kondensationswasser verschafft, welches jedoch bei der gewöhnlichen Kondensation durch Wassereinspritzung nicht erhalten werden kann, weshalb man auf Seeschiffen mit Vorteil Oberflächenkondensatoren [* 17] (Fig. 21, Tafel I) anwendet. Der bei a eingeführte Abdampf der Maschine verteilt sich durch eine große Anzahl enger Röhren [* 18] r und wird dadurch, daß die letztern im Kasten fortwährend durch die Kaltwasserpumpe W mit Wasser bespült werden, kondensiert; das Kondensationswasser wird mit der beigemengten Luft durch b von der Luftpumpe L herausgepumpt. k ist das Querhaupt der Schiffsmaschine.
Kesseldampfmaschinen.
Über die besondern Formen der Lokomotive [* 19] und Lokomobile [* 20] s. d. Einen Übergang von den feststehenden oder stationären Dampfmaschinen zu den Lokomobilen [* 21] bildet die transportable, unfahrbare Dampfmaschine (Kesseldampfmaschine), bei welcher die ganze am Kessel angebracht ist. Eine vielfach angewandte vertikale Kesseldampfmaschine zeigt [* 17] Fig. 22 (Tafel I). A der vertikale Dampfkessel, [* 22] a Wasserstandsglas, b Rauchrohr mit Registerklappe c, d Dampfcylinder, e Regulator, g Saugkopf der Speisepumpe, h Handhebel einer Reservespeisepumpe. Das Schwungrad dient zugleich als Riemenscheibe zur Übertragung der Kraft [* 23] auf irgend eine Arbeitsmaschine.
Drei- und Viercylindermaschinen.
Zum direkten Betrieb von Arbeitsmaschinen mit sehr hohen Tourenzahlen, welche von gewöhnlichen Dampfmaschinen nicht mehr erreicht werden können, wendet man sogen. Drei- und Viercylindermaschinen an, z. B. zum Betrieb von Walzwerken, Kreissägen, Zentrifugalpumpen, Ventilatoren, auch magnetelektrischer Maschinen. Bei diesen sind die drei oder vier einfach wirkenden Cylinder der Dampfmaschine symmetrisch in einem um die Kurbelwelle beschriebenen Kreise [* 24] so angeordnet, daß ihre Bleuelstangen sämtlich an derselben Kurbel angreifen. Die Vorzüge dieser Maschinen sind ihre Kleinheit und Kompaktheit und besonders die Möglichkeit, eine große minutliche Umdrehungszahl zu erreichen, ohne daß sich Stöße bemerkbar machen. Auch auf diese Maschine hat man das Compoundsystem anzuwenden versucht [* 17] (Fig. 23, Tafel II). ABC sind die drei verschieden großen Cylinder, welche der Dampf der Reihe nach durchläuft, indem er dabei allmählich expandiert, D Schwungrad, E Riemenscheibe.
Rotierende Dampfmaschinen.
Man hat auch Dampfmaschinen konstruiert, welche den Dampf direkt eine rotierende Bewegung, ohne Zuhilfenahme eines hin- und hergehenden Kolbens, hervorbringen lassen (sogen. rotierende Dampfmaschinen). Dieselben beruhen auf dem Prinzip der Kapselräder [* 25] (s. Pumpen [* 26] und Gebläse) [* 27] oder einem ähnlichen. Eine Form der rotierenden Dampfmaschine, die sogen. Scheibenmaschine, zeigt [* 17] Fig. 24 (Tafel II). abcd ist das Gehäuse, bei ab und cd kugelförmig, bei ad und bc kegelförmig gestaltet.
In der Mitte liegt die Kugel k mit der daran befestigten Scheibe m. Von dc bis zur Kugel k reicht eine Scheidewand, für welche die Scheibe m einen entsprechenden Schlitz hat. Der von e aus eintretende Dampf drückt auf die eine Seite der Scheibe m und wälzt sie dabei derart auf den Kegelflächen des Gehäuses herum, daß die durch den Bügel q verstärkte Stange n einen Kegel beschreibt, wodurch die Scheibe p der Betriebswelle o in Umdrehung versetzt wird. Den wirksam gewesene Dampf entweicht bei f. Der einzige Vorteil, den rotierende Maschinen den Kolbenmaschinen gegenüber gewähren können, die Möglichkeit, sehr große Tourenzahlen ohne Vorgelege zu erreichen, wird durch den Kardinalfehler aller bisher bekannten Konstruktionen, das Undichtwerden der beweglichen Teile, reichlich aufgewogen. Gegenwärtig hat man, um für den Betrieb der sehr schnell laufenden elektromagnetischen Maschinen passende Motoren zu bekommen, den rotierenden Dampfmaschinen erneute Aufmerksamkeit geschenkt.
Kataraktmaschinen.
Im Gegensatz zu den rotierenden Dampfmaschinen bedarf man auch solcher, welche gar keine Rotation hervorbringen, nämlich für alle solche Fälle, wo es nur auf eine hin- und hergehende (alternierende) Bewegung ankommt, wie bei Dampfhämmern, Dampframmen, durch Dampfkraft getriebenen Pumpen und Gebläsen etc. Über die Form der Dampfmaschine bei Dampfhämmern und Dampframmen s. Hammer [* 28] und Ramme. [* 29] Pumpen und Gebläse werden durch Dampfmaschinen direkt entweder so getrieben, daß man für die Steuerung der Dampfmaschine eine Hilfsrotation einschaltet (d. h. daß man den Pumpenkolben oder Gebläsekolben direkt durch die Dampfkolbenstange in hin- und hergehende Bewegung setzt und nur deshalb noch einer Welle mit Schwungrad mittels eines geeigneten Mechanismus von der Kolbenstange eine rotierende Bewegung erteilen läßt, um von jener Welle die Bewegung der Steuerung in gewöhnlicher Weise herzuleiten), oder so, daß man jede Rotation vermeidet und die Steuerung von der Kolbenstange ausführen läßt.
Dieser letztere Fall tritt besonders häufig bei den Wasserhaltungsmaschinen der Bergwerke und den Pumpmaschinen der Wasserleitungen ein, wo man dann die sogen. Kataraktmaschinen oder Dampfmaschinen mit Kataraktsteuerung anwendet. Dieselben sind dadurch charakterisiert, daß das Dampfeinströmungsventil der Dampfmaschine nicht von der Steuerung selbstthätig, sondern dadurch geöffnet wird, daß ein Katarakt, ein durch Wasserwiderstand im Niedersinken verzögerter Kolben (s. Katarakt), der durch die Steuerung gehoben war, auf seinem tiefsten Standpunkt angelangt, der Steuerung einen Anstoß erteilt, und daß die Maschine nach vollendetem Hube bis zur neuen Auslösung durch den Katarakt stillstehen bleibt.
Der große Vorteil dieser Konstruktion für besagte Zwecke ist der, daß man innerhalb ziemlich weiter Grenzen [* 30] durch Regulierung des Katarakts die Hubpausen der Maschine je nach der zu bewältigenden Wassermenge verlängern oder verkürzen kann. Dagegen leiden diese Maschinen an einer durch die plötzliche Umkehr der Kolbenbewegung hervorgebrachten sehr starken Beanspruchung der Teile sowie daran, daß der Hub kein ganz bestimmter ist, so daß der Kolben bei vorkommenden Unregelmäßigkeiten durchgehen, d. h. gegen den Cylinderdeckel schlagen und diesen zertrümmern, kann, endlich auch daran, daß die Hubzahl pro Minute eine gewisse nicht zu hohe Grenze nicht überschreiten kann. Alle diese Übelstände werden bei der Kleyschen Wasserhaltungsmaschine mit unterbrochener Rotation [* 17] (Fig. 25, Tafel II) vermieden. A ist der Dampfcylinder, dessen Kolben- und Bleuelstange bei B auf einen Balancier [* 31] wirkt. Der letztere trägt ¶