Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03114.jsonl.gz/1860

Dampfmaschine.
[* 2] Nachdem die Zweicylinder-Compoundmaschine sich als in hohem Maß der Eincylinder-Expansionsmaschine überlegen erwiesen hat, beginnt jetzt das System der Expansion in drei Cylindern (Dreifach-Expansionsmaschine, Dreicylinder-Compoundmaschine), ja sogar der Expansion in vier Cylindern (Vierfach-Expansionsmaschine, Viercylinder-Compoundmaschine) immer mehr an Boden zu gewinnen. Wie die Zweicylindermaschinen, so sind auch die Drei- und Viercylindermaschinen zuerst als Schiffsmaschinen zu ausgedehnter Verwendung gelangt, bürgern sich aber auch allmählich auf dem festen Land ein.
Der Vorteil der Drei- und Vierfach-Expansionsmaschinen liegt wesentlich in der Verwendung und in der durch die Mehrstufigkeit der Expansion herbeigeführten bessern Ausnutzung höher gespannten Dampfes. Die Dreifach-Expansionsmaschinen arbeiten etwa 25-30 Proz. vorteilhafter als die Zweicylinder-Compoundmaschinen, brauchen also entsprechend weniger Kohlen und Speisewasser, während sie anderseits von den bisher gebauten Vierfach-Expansionsmaschinen in ihren Leistungen nicht übertroffen worden sind.
Das Bedürfnis schnell laufender Dampfmaschinen [* 3] zum Betrieb von Arbeitsmaschinen mit hohen Umdrehungszahlen und besonders von elektrischen (Dynamo-) Maschinen hat eine große Reihe eigentümlicher Konstruktionen hervorgerufen. Hierher gehören die Maschinen von Westinghouse, von Brotherhood u. a.
Viel von sich reden macht in neuerer Zeit die Gräbner-Maschine, deren außerordentlich einfacher Bau sie für schnellen Gang [* 4] besonders geeignet erscheinen läßt. Sie hat nämlich gar keine besondern Steuerorgane, sondern steuert sich durch den Arbeitskolben selbst. Der Dampf [* 5] tritt bei D ein (s. Fig. 1 u. 2), geht durch die Schlitze b und b1 des hohlen Arbeitskolbens k hindurch auf die linke Seite desselben und treibt den Kolben nach rechts, zunächst mit Volldruck und dann, wenn beim Vorgehen des Kolbens die Schlitze b und b1 nach den Räumen a und a1 hin abgeschlossen sind, also kein Dampf mehr nach links durchtreten kann, durch Expansion.
Zugleich entweicht auf der rechten Seite der Dampf vom vorigen Hub durch die Öffnung c1, welche ebenso wie c gegen die Schlitze bb1 des Kolbens um 90° versetzt ist. Sobald jedoch die Öffnung c1 von dem Kolben verdeckt wird, kann kein Dampf mehr entweichen, und es tritt nun eine Kompression des zurückgebliebenen Dampfrestes ein, wozu die im Schwungrad aufgespeicherte Arbeit mit herangezogen wird. Ist der Kolben so weit nach rechts gegangen, wie er in der [* 1] Figur links stehend gezeichnet ist, so geht der frische Dampf durch b und b1 nach a2a3 auf die rechte Seite, den Kolben nach links treibend, während die Ausströmung des links wirksam gewesenen Dampfes bei c erfolgt, bis wieder nach Abschluß von c durch den Kolben eine Kompression ¶
mehr
eintritt etc. Durch die gegenüberliegenden Schlitze b und b1 wird erzielt, daß der radiale Druck auf den Kolben von beiden Seiten gleich ist, also der Kolben behufs Verminderung der Reibung [* 7] entlastet wird. Auch die rotierenden Maschinen hat man zum Betrieb elektrischer Maschinen heranzuziehen gesucht. In England hat die sogen. Kugelmaschine von Heenau u. Froude besonders bei der elektrischen Beleuchtung [* 8] von Schiffen und Eisenbahnen Anwendung gefunden und arbeitet da mit 1000-1100 Umdrehungen pro Minute. Als Grundmechanismus der Maschine [* 9] dient das Hookesche Universalgelenk. [* 10] Sie beruht also auf demselben Grundgedanken wie die Scheibenmaschine (s. Bd. 4, S. 469). Seit einigen Jahren ist in England für ähnliche Zwecke die Dampfturbine als Mitbewerber aufgetreten. Dieselbe besteht aus einem rotierenden langen Vollcylinder, welcher mit zwei Systemen von Flügeln oder Schaufeln besetzt ist. Die letztern stehen schräg zur Cylinderachse und sind in
^[img]
[* 6] Fig. 1. Längsschnitt.
[* 6] Fig. 2. Querschnitt.
[* 6] Fig. 1 u. 2. Gräbner-Maschine.
jedem System in Ringreihen angeordnet, zwischen welche Reihen von festen Schaufeln hineinragen, die an dem den Laufcylinder umgebenden Gehäuse befestigt sind. Die Schaufeln des einen Systems sind denen des andern entgegengesetzt geneigt, während wiederum in jedem System die feststehenden Schaufeln zu den beweglichen rechtwinkelig gerichtet sind. Der Dampf tritt in der Mitte zwischen beiden Schaufelsystemen ein und zwar mit 10 Atmosphären Spannung, strömt durch die festen und beweglichen Schaufelreihen nach beiden Seiten hin und wird dann abgeführt.
Eine gute Ausnutzung der Dampfkraft ist hierbei nur durch Anwendung sehr großer Geschwindigkeit möglich. Die Turbine macht dementsprechend auch 10,000 Umdrehungen pro Minute und übertrifft damit wohl alles bisher Dagewesene. Durch die Anwendung einer großen Zahl von abwechselnden festen und beweglichen Schaufelringen wird das ganze Gefälle zwischen dem hohen Druck des einströmenden und dem niedrigen des ausströmenden Dampfes in ebenso viele Stufen zerlegt, so daß jedes Ringpaar nur einen kleinen Überdruck aufzunehmen hat.
Damit der Dampf, der stufenweise erfolgenden Spannungsabnahme entsprechend, sich ausdehnen kann, nehmen die zwischen den Schaufeln verbleibenden Durchgangsöffnungen nach den Enden des Gehäuses hin allmählich zu. Durch die symmetrische Anordnung des Schaufelwerks wird der Axialdruck auf die Lager [* 11] vermieden, so daß dieselben nur das geringe Eigengewicht des Schaufelcylinders aufzunehmen haben; trotzdem aber muß bei der ungeheuern Geschwindigkeit durch einen beständig zugeführten Ölstrom für gehörige Abkühlung der Lagerstellen gesorgt werden. Der Dampfverbrauch soll demjenigen mittelguter Dampfmaschinen gewöhnlichen Systems gleichkommen.