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Gleichzeitig ist in der veränderlichen Expansion, d. h. frühern oder spätern Absperrung des Dampfes, das rationellste Mittel zur Regulierung der Um- drehungszahl einer Maschine [* 3] geboten. Das Be- streben, auf diefe Weise eine möglichst vollkommene Regulierung zu erreichen, charakterisiert daher alle neuern Steuerungen. Zur Erzielung einer größern Expansion, also kleinern Füllung, als sich mit dem einsacken Muschel- schieber erreichen läßt, dient vorzugsweise der Meyersche Expansionsschieber, welcher es ermöglicht, die Füllung des Cylinders zwischen wei- ten Grenzen [* 4] variieren zu lassen. Die Meyersche Konstruktion (s. nachstehende [* 1] Fig. 7) besteht darin, [* 1] Fig. 7. daß zwei Schieber übereinander angeordnet sind, deren jeder durch ein eigenes Excenter [* 5] bewegt wird.
Der untere Schieber wirkt genau so wie der einfache Muschelschieber, hat jedoch für den Dampfeinlaß zwei getrennte Kanäle a, d, die durch den zweiten Schieber, der aus zwei getrennten Platten o, ä be- steht, im geeigneten Moment geschlossen werden. Durch ein Handrad 6 können die schließenden Flächen des obern Schiebers von außen verstellt und dadurch die Cylinderfüllungen beliebig größer oder kleiner gemacht werden. An der außen be- findlichen Maßteilung Ii läßt sich die Stellung der Platten des Expansionsschiebers erkennen.
Als Varianten der Meyerschen Steuerung können die von Rider und Guhrauer sowie die Farcotsche Schleppschiebersteuerung betrachtet werden, von denen namentlich die letzte in vielen Abänderungen ausgeführt wird. Die letztern Steuerungen be- zwecken die leichte Einwirkung des Regulators auf die Expansion und damit die Beseitigung eines Übelstandes der Meyerfchen Steuerung, welche zur Verstellung der Expansionsschieberplatten, also zur Änderung der Füllung, zu viel Kraft [* 6] erfordert.
Den Schiebersteuerungen verwandt sind die Drehschieber- oder Hahnsteuerungen, welche in der seinerzeit außerordentliches Aussehen erregen- den Corlih-Steuerung den besten Repräsentan- ten finden. Die Corliß-Steuerung gehört zu den sog. Präcisions st euerungen, welche den Udra^sionsdampf im geeigneten Moment plötzlich absperren, die aber sowohl unter den Schieber- als unter den Ventilsteuerungen ihre Vertreter haben. Die Steuerung der Corliß-Maschine ist aus [* 1] Fig. 3 der Taf. III zu ersehen.
Die Schieber (sog. Dreh- schieber oder Hähne) sind vier an der Zahl (1^ und vv), und zwar sind ein Einlaßschieber (oben) und ein Auslahschieber (unten) auf jeder Seite des Dampfcylinders in größter Nähe der innern Boh- rung angebracht. Auf diese Weise hat man durch kurze Dampfwege und durch die Befchränkung des schädlichen Raumes auf ein Minimum eine wesent- liche Dampsersparnis erzielt. Beide Schieberpaare werden durch ein Excenter betrieben, welches auf eine Scheibe N wirkt, die auf einem vom Cylinder her- vorragenden Zapfen [* 7] schwingt.
Durch kurze Zug- stangen, die von der Scheibe zu denSchiebern reichen, werden letztere in eine eigentümliche Bewegung ge- setzt, die anfangs fchnell, zuletzt aber, wenn der Dampfkanal beinahe geöffnet ist, ganz langsam er- folgt. Diefe Wirkung ist auf sehr sinnreiche Weise dadurch erreicht, daß die Zapfen auf der Steuer- fcheibe fo angebracht sind, daß ihre Bewegungslinie beinahe rechtwinklig zur Richtung der Schieberzug- stangen liegt, wenn die Grenze derBewegung nabezu erreicht ist.
Die Zugstangen, welche die Steuer- scheibe mit den die Einlaßschiebcr bewegenden Armen verbinden, haben an ibrem äußersten Ende Klinken, welche dadurch ausgelöst werden, daß sie, sobald mit einem durch den Regulator [* 8] mittels der Stangen Ull verstellbaren Hebedaumen in Berührung kommen. Diese Verstellung be- wirkt ein früheres oder späteres Schließen des Dampfkanals und verändert fo die Größe der Expansion, der Leistung der Maschine ent- ^ sprechend. Ist nämlich die Klinke [* 9] ausgerückt, ^ so wird der Schieber mittels einer kräftigen Feder oder eines Gewichts, welche auf den Hebel [* 10] wirken, plötzlich gefchlossen. Hm hierbei jeden Stoß und starkes Aufschlagen der Gewichte zu verhindern, sind sog. Luftpuffer oder Luftkissen angeordnet, welche in der [* 1] Figur unter dem Fuß- boden angeordnet und mit den Hahnhebeln durch senkrechte Stangen verbunden sind.
Aus der [* 1] Figur ist auch die Anordnung des mit einem Handrad L zu bewegenden Dampfabsperrventils auf dem Cylin- der und des Dampfzuleitungsrohres ^ zu ergehen; 6 ist das Dampfaustrittsrohr. Taf. II, [* 1] Fig. 6 zeigt eine etwas modifizierte Anordnung der neuen horizontalen Corlih- Mafchine. Das Eigentümliche derselben liegt zu- nächst darin, daß hier zum Schließen der Einlaß- hähne weder metallische Federn noch Gewichte be- nutzt werden, sondern durch Lustfedern oder Luft- puffer die Wirkung des Luftdruckes in Anwendung gebracht ist.
Auch hat die Steuerscheibe insofern eine Änderung erfahren, als dieselbe nur zwei Zap- fen für die vier Zugstangen trägt, indem die Stan- gen für Ein- und Auslaßhähne auf jeder Seite an einem und demfelben Zapfen angreifen. Die Steuer- fcheibe sitzt excentrisch auf dem Drehzapfen und wird in bekannter Weise durch ein Excenter betrieben. Abweichend von den ältern Konstruktionen befindet sich jedoch der die Drehung des Hahns bewirkende Hebel nicht auf der Hahnfpindel selbst, sondern auf einem eigenen Drehzapfen, wodurch die Hadnspin- del von den Außenkräften entlastet ist.
Der bezeich- nete Hebel faßt mittels eines Hebedaumens eine Flachstange an, die an ihrem untern Ende mit dem Pufferkolben verbunden ist. Wird dieser gehoben, fo dreht sich auch der Einlaßhahn, da die Kurbel [* 11] desselben durch eine Stange gleichfalls mit dem Pufferkolben in Verbindung steht; der ganze den Schluß bewirkende Zug des letztern hängt also nicht an der Kurbel der Hahnspindel, sondern direkt an dem Hebedaumen. Der Dampf [* 12] wird dadurch abge- fperrt, daß die Flachstange von dem Hededaumen hinweggedrängt wird, was mittels kleiner, durch den Regulator verstellbarer Anschlagrollen gefcbieht. Erwähnenswert ist noch die vertikale Aufstellung der Luftpumpen [* 13] zur Seite des Bajonettbalkens und der Antrieb derfelben vom Excenter der Steuerung. Die [* 1] Figur zeigt auch dcn Corliß-Rahmen. ¶
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In nachstehenden [* 14] Fig. 8 u. 9 ist die der Corlih- Steuerung verwandte Wheelock-Steuerung von IeromeWheelock inWorcester(Massachusetts) gezeigt. Im Gegensatz zu der Corlih-Steuerung befindet sich hier an jedem Cylinderende nur eine Kanalöffnung, durch welche mittels des wie ein gewöhnlicher Muschel- schieber gesormten Hahns der frische Dampf zuge- führt und der gebrauchte entlassen wird. Der auf dieser Hahnspindel sitzende Hebel, wird direkt von der Srcenterstange erfaßt und in oscillierende Bewegung versetzt. An diesem Hebel ist eine Klinke angebracht, die den Hebel des Expansionsbabns ergreift und [* 14] Fig. 8. [* 14] Fig. 9. mitnimmt, wodurch der Schieber so weit gedreht wird, daß der Kanal [* 15] sich öffnet und der Zutritt des Dampfes stattfindet.
Der Erpansionshahn hat auf seiner Gleitflä'che eine Aussparung, welche eine doppelte Einströmung bewirkt. Beachtenswert ist ferner, daß derselbe nicht den Beginn des Dampfeinlasses be- wirkt, sondern offen steht, ehe noch der Verteilungs- hahn bereit ist, den Kanal in der Cylinderwandung zu öffnen. C's ist dies ein wesentlicher Vorzug, na- mentlicb in solchen Fällen, wo das Einströmen des Dampfes nur während eines kleinen Teils des Hubes andauert und der Expansionshahn nur wenig ge- öffnet wird.
Der selbstthätige Schluß des lentern wird dadurch erreicht, daß der Regulator auf der Hahnspindel einen Daumen bewegt, der im geeigne- ten Moment gegen den untern Teil der Klinke trifft und bei fortgesetzter Bewegung derselben sie bebt, worauf sie den Hebel des Expansionshahns freigiebt und dieser mittels eines vorher gebobenen Gewichts resp. einer gespannten Feder in seine geschlossene Stellung zurückgebracht wird. Wie die Ansicht der Steuerung zeigt, liegt die ganze obere Nundung des Cylinders frei zu Tage; die Corlißsche Steuerscheibe oder der Steuerhebel späterer Ausführungen mit ihren über die ganze Seite verbreiteten Organen ist durch die auf zwei Punkten kompendiös angeordneten Steuerungsteile ersetzt, die sehr ruhig gehen.
Eine weitere verwandte Steuerung ist die von Fritart, deren Ansicht in Taf. III, [* 14] Fig. 5 gegeben ist. Während bei den in Amerika [* 16] weit verbreiteten Corliß-^teuerungen und den Varianten derselben die Dampsverteilungsorgane Drehschieber sind, zei- gen die neuern Präcisionssteuerungen der deutschen Fabrikanten vorwiegend die Anwendung von Ven- tilen, überhaupt hat die Ventilsteuerung na- mentlich in der neuesten Zeit für die Tampfvcrtei- lung die ausgedehnteste Verwendung gefunden und namentlich bei größeren stationären Maschinen die Schiebersteucrung verdrängt.
Eine der besten und bekanntesten der Präcisionsvcntilstcucrunaen ist die der Gebrüder Sulzer in Wintert bur, deren Konstruk- tion aus Taf. III, [* 14] Fig. 1 ersichtlich ist. Das System der Sulz er-Steuerung läßt variable Füllungen von 0 bis 90 Proz. des Kolbenweges zu. Zur Seite der Maschinenachse liegt die Steuerwelle, die in der in der [* 14] Figur angegebenen Richtung und mit dersel- ben Winkelgeschwindigkeit wie die Kurbelwelle ro- tiert. Die Bewegung für das Eintrittsventil 6 und das Austrittsventil ll ist einem Excenter 0 entnom- men, das auf der Steuerwelle sitzt.
Die kurze Excen- terstange L wird von zwei Lenkschienen a im Punkte c erfaßt und dieser auf einem Kreisbogen geführt, wobei das Auge [* 17] 6 der Excenterstange gewisse Kur- ven beschreibt. Der Punkt c dient gleich- zeitig als Angriffspunkt der Stange l, die, bis zum Eintrittsventil hinaufrei- chend, an ihrem Ende auf einem Zapfen den Übertrager d aufnimmt. Diefes Ende wird von zwei um k drehbaren Lenkschie- nen geführt, zwischen denen sich der dop- pelarmige Ventilhebel ä befindet.
Der Übertrager d ist als Winkelhebel ge- formt, dessen eines Hebelende i mittels der Stange k durch den Winkelhebel m mit Punkt 6 der Excenterstange L in Ver- bindung steht. Durch den beschriebenen Mechanismus wird bei der Drehung der Steuerung die Nnterkante des Übertra- gers d in einer bestimmten Kurve be- wegt, und zwar bewirkt dabei der Zug der Stange l die Bewegung zum Öffnen des Ventils, die Stange K aber eine verschiebende Bewegung von d auf den Ventilhebel ä. Einer solchen Kurve des Übertragers d entspricht ein bestimmter Expansionsgrad, denn an einer gewissen Stelle wird der Übertrager d von dem Ventilhebel ä abgleiten, wobei der nahezu momen- tane Niedergang des Ventils und damit Dampfab- schluß durch die Federn 3 bewirkt wird. Um nun die Expansion zu verändern, was ein früheres refp. spä- teres Abgleiten von d auf ä erfordert, also ein Ver- schieben der vom Endpunkte von dbeschriebenenKurve nötig macht, braucht nur der Winkelhebel in gedreht zu werden.
Der andere Arm n desselben kann aber mittels der Zug- stange 1 und des auf der Welle c festsitzen- den Hebels p von dem Regulator durch die Zugstange h verstellt werden. Die Aus- trittsventile werden mittels des Hebels 8 von der Stange r be- wegt. Die letztere hat in dem Gelenk bei u so viel Spiel, daß sie, wenn i' an einem Punkte die Excenterstange N angreift, wie in der [* 14] Figur, ihre Bewegung nach aufwärts nach Schluß des Ventils noch vollenden kann. Die Stange r wird häusig durch Daumenscheiben angetrieben, wo- bei dann bei u eine spiellose Verbindung statt- finden kann. Das Hauptorgan der Ventilsteuerungen, ein fog. D oppelsitz - Rohrventil, ist in der vorstehen- den [* 14] Fig. 10 dargestellt. Bei geeigneter Konstruk- tion braucht dasselbe nur mit dem eben zum dich- ten Schluß notwendigen Dl-uck auf seinen Sitz ge- drückt zu werden und beansprucht auch zum Affnen ¶
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nur wenig Kraft. Das eigentliche Ventil [* 22] 6 wird durch die nach außen führende Stange K bewegt und sitzt mit seinen konischen Dichtungsftächen auf den Ventilsitzen 1 und ni auf. Der srische Dampf tritt bei 0 an das Ventil heran und gelangt bei gehobe- nem Ventil durch die Ringfpalten zwischen 6 und 1 und zwischen 6 und m in den Cylinder, ä ist der hohle Raum zwischen Cylinder und Dampfmantel. Den großen Vorteilen, welche die eben behandelte Corliß- und Ventil-Steuerung und deren Varianten bieten, steht als Nachteil entgegen, daß sie die An- wendung großer Tourenzahlen nicht gestatten, da der präcise Schluß der Hähne resp. Ventile, auf welchem die gute Wirkung der Steuerung beruht, bei größern Geschwindigkeiten nicht mehr stattfindet.
Das Bestreben, diesen Übelstand zu heben, führte zu einer Art von Steuerungen, bei denen das Ventil fortwährend, beim Offnen und auch während der Abschlußperiode der Dampfwege, vom Mechanis- mus geführt ist, den fog. zwangläufigen Ven- tilsteuerungen. Die Eröffnungsperiode der Cor- lih- und Sulzer-Steuerungen und ihrer Abarten ist ja ebenfalls zwangläufig; von dem Augenblick an aber, in welchem der Übertraghebel vom Ventil- hebel abgleitet (bei Sulzer) oder wenn die Auslö- sung des Drehschieberhebels vor sich gegangen ist (bei Corliß), steht das Ventil während der Abschluß- Periode nur unter der Wirkung von Feder, Gewicht und Luftpuffer, wodurch auch die Abfchlußgefchwin- digkeit von der Spannung der Federn und Puffer, von der Größe des Gewichts wesentlich abhängig ist. Diese in ihrem Verlaufe einigermaßen unbe- stimmte Schluhperiode wird bei den zwangläufigen Ventilsteuerungen durch den Steuerungsmechanis- mus bestimmt geregelt. - Der erste, welcher mit einer derartigen Steuerung an die Öffentlichkeit trat, war der Ingenieur Alfred Collmann in Wien. [* 23]
Der- selbe hat eine Steuerung konstruiert, die in den ver- schiedensten Modifikationen für jede Art von Dampf- maschinen anwendbar ist. Taf. II, [* 21] Fig. 4 zeigt die- jenige Anordnung, welche von der zur Ausführung berechtigten Görlitzer Mafchinenbauanstalt und Eisengießerei [* 24] in Gö'rlitz [* 25] angenommen ist. An jedem Cylinderende ist oben ein Eintrittsventil, unten ein Austrittsventil angeordnet. Von der Schwungrad- welle aus wird durch Kegelräder eine vor dem Cylinder liegende, mit der Längenachse desselben parallel laufende Steuerungswelle in Drehung versetzt; auf der letztern sitzt vor jedem Einlaßventil ein Excenter mit aufwärts gerichteter Stange.
Diese Stange er- faßt in ihrer Mitte das untere Ende eines doppel- armigen Hebels, dessen anderer Arm mit einem über dem Einlaßventil angebrachten Kniegelenk in Ver- bindung steht. Unmittelbar oberhalb der Stopfbüchse [* 26] des Ventils teilt sich die hier gabelförmige Ventil- stange, um das Kniegelenk aufzunehmen; über dem- selben vereinigen sich beide Gabelteile wieder zu einem cylindrischen Stäbe, der in dem Querarm eines auf den Cylinder geschraubten Ständers geführt und von einer zu oberst liegenden Blattfeder niederge- drückt wird.
Der obere Teil des Kniegelenks ist an der verlängerten Ventilstange befestigt; dasselbe ist so eingerichtet, daß bei geschlossenem Ventil, also beim Stillstand der Ventilstange, der eine ununter- brochene Bewegung ausführende untere Teil sich teleskopartig in ihm verschieben kann. Beide Teile sind mit breiten, runden Platten ausgestattet, sodaß beim Aufwärtsgang des untern Kniegelenks die beiden gegeneinander stoßen und das Ventil dadurch geöffnet wird.
Bei der Abwärtsbewegung muß in- folge der Federbelastung auch die Ventilstange nach unten gehen, aber nicht mit der dem Federdruck entsprechenden, sondern mit einer der Bewegung des Kniegelenks gleichkommenden Geschwindigkeit. Außer dieser vertikalen erleidet der Mittelpunkt des Kniegelenks noch eine horizontale Verschiebung, die ein Durchbiegen desselben veranlaßt. Da diese Be- wegung dem horizontalen Ausschlag der Excenter- stange entnommen und noch unter der Einwirkung des Regulators modifiziert wird, ergiebt sich eine vom Stand des Regulators abhängige Bewegung des Kniegelenks, die den variablen Schluß des Ven- tils bewirkt.
Unabhängig von dem Steuerungs- mechanismus der Einlaßventile ist der stets unver- änderlich wirkende der
Dampfauslässe. Zur Be- wegung derselben dient je ein auf der Steuerungs- welle sitzender Daumen, der bei einmaliger Rotation
mittels eines Winkelhebels und einer horizontalen Schiene das Ventil hebt und senkt; ein rasches Off- nen und Schließen
des letztern wird durch zweck- mäßige Form des Daumens erreicht. Der Füllungs- grad variiert von 1 zu 90 Proz.
-^ Außer der Coll- mann-Steuerung sind in den letzten Jahren noch eine außerordentlich große Zahl weiterer zwangläufiger
Ventilsteuerungen konstruiert und patentiert worden, so die von Härtung, Brown, Hösfner, Proell, Klie- bisch, König, Kuchenbecker,
Widnmann u. a. Die Bauarten der Woolfschen und Compound- maschinen werden durch die folgenden
[* 21]
Figuren
ver- deutlicht. In Taf. I,
[* 21]
Fig. 2 ist'eineWoolfsche
Dampfmaschine
[* 27] mit
Neceivervon Efcher Wyß & Comp. dargestellt, bei welcher die beiden Cylinder hintereinander an- geordnet sind (Tandem-Maschine).
Die Verbin- dung von Cylinder und Hauptlager ist auch hier durch den Corlih- oder Bajonettballen hergestellt. Wie die Abbildung zeigt, ist die Maschine mit Kon- densation eingerichtet und der Kondensator [* 28] a unter dem Fußboden angebracht. Der Antrieb der Kon- densatorpumpe erfolgt mittels eines vertikalen Ba- lanciers, der eine Bewegung vom Kreuztopf durch zwei Lenkstangen erhält. Der Regulator wirkt nur auf die Steuerung des kleinen Cylinders verändernd ein, dessen Füllung durch ihn von 0 bis 85 Proz. verstellt werden kann.
Weiter kommen die Woolf- schen Maschinen in stehender Anordnung bei Ba- lanciermaschinen häusig vor. Taf. II, [* 21] Fig. 5 zeigt den Grundriß einer Com- poundmaschine von Collmann. Dieselbezeigt deutlich die um 90° versetzten Kurbeln und die zu beiden Seiten des Schwungrades angeordneten, mit der bereits beschriebenen Collmann-Steuerung ver- sehenen Dampfcylinder. Der in der Zeichnung als unter dem Fußboden liegend punktiert angegebene Neceiver 15 ist mit einem Dampfmantel versehen, der die Heizung [* 29] desselben bewirkt, um eme Kondensation des aus dem kleinen Cylinder austretenden Dampfes zu verhindern und event, dem im Neceiver befind- lichen Dampfe noch Wärme [* 30] zuzuführen.
Die Konden- fatorpumpe ist hinter dem kleinen Cylinder angeordnet und wird von der durch den Cylinderdeckel hindurch geführten Kolbenstange bewegt. In neuerer Zeit werden die Compoundmaschinen mit Vorteil so aus- geführt, daß auch jeder Cylinder für sich allein ar- beiten und den Betrieb aufrecht erhalten kann, um so die Reparatur eines der Cylinder ohne Betriebs- störung zu ermöglichen. Die dann notwendigen Rohrverbindungen sind in der eben erwähnten Zeich- nung angegeben. Auch wird die Einrichtung ¶