Titel: | Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung. |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 427 |
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Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
(Fortsetzung von S. 410 d. Bd.)
Die Betriebsmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Schüchtermann und Kremer in Dortmund stellen eine
Tandem-Verbundventilmaschine (Fig. 43 bis 45) aus, welcher man sofort anmerkt, dass mit viel
Sorgfalt ein gefälliges Aussehen aller Einzelheiten, sowie der Gesamtanordnung
erstrebt wurde.
Der Hochdruckcylinder hat 450 mm, der Niederdruckcylinder 700 mm Bohrung, der
gemeinsame Kolbenhub beträgt 900 mm; bei 9 kg/qcm absoluter Eintrittsspannung und 110 minutlichen
Umdrehungen entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von \frac{110\,\times\,0,9}{30}=3,33\mbox{ m/Sek.} leistet die
Maschine im ordnungsmässigen Betrieb mit entsprechender Füllung im Hochdruckcylinder
– und zwar, wenn mit Dampfniederschlagung gearbeitet wird – 300 PSc.
Der Maschinenrahmen mit dem kräftigen bajonettförmigen Lagerbalken, sowie der
Rundführung ruht hier der ganzendLänge nach auf dem Grundgemäuer auf. Wie bei fast
allen liegenden Maschinen der Tandembauart schliesst sich auch hier hinter dem
Maschinenrahmen wiederum der Niederdruckcylinder an und hängt frei zwischen
Maschinenrahmen bezw. dem Flansch an der Rundführung und dem sehr kräftig
ausgebildeten Zwischenstück, welches ebenso
wie der Hochdruckcylinder auf einem gemeinsamen, fest ins Grundgemäuer –
seitlich der Maschinengrube – eingelassenen Rahmen durch reichlich bemessene
Fussflanschen abgestützt ist, und zwar derart, dass einer Ausdehnung in der
Längsrichtung leicht Folge gegeben werden kann. Der Rahmen beginnt hier am hinteren
Ende des Niederdruckcylinders, hat eine starke zwischengeschraubte Querverbindung
unterhalb des Zwischenstücks und endigt unmittelbar unter dem Fuss des
Hochdruckcylinders, der sich an dessen hinterem Ende befindet.
Von den beiden Cylindern hat nur der Hochdruckcylinder einen beheizten Dampfmantel,
während in den Mantel des Niederdruckcylinders der Aufnehmer hineingelegt ist. Beide
Cylinder sind mit ihren Mänteln vollständig in einem Stück hergestellt.
Textabbildung Bd. 317, S. 427
Fig. 43. Tandemverbundmaschine von Schüchtermann und Kremer.
Die Kolben sind als kräftige gusseiserne Hohlkörper von reichlicher Tragfläche
ausgebildet und mit gusseisernen selbstspannenden Kolbenringen versehen, die in
einer besonderen – ein gleichmässiges Anliegen an die Cylinderwandungen
gewährleistenden – Bauart hergestellt sind.
Die Kolbenstange hat durchweg 100 mm Durchmesser und ist weder im Zwischenstück
unterstützt, noch durch den Deckel des Hochdruckcylinders durchgeführt.
Der Kreuzkopf zeigt die bei der Marine übliche Gestalt, ist reichlich bemessen und
läuft mit seinen 500 mm langen Schuhen in der auf 490 mm ausgebohrten Rundführung.
Mit der Kolbenstange ist der Kreuzkopf durch einen Keil verbunden. Der
Kreuzkopfzapfen hat 140 mm Durchmesser bei 180 mm Länge.
Die Kurbelstange ist am Kreuzkopfende gabelförmig ausgebildet und umfasst den
Kopf.
Die Stangenlänge verhält sich zum Kurbelhalbmesser wie 5 : 1; die Stangendurchmesser
betragen 95 bezw. 140 mm.
Die einteilige Kurbelwelle ist zweimal gelagert und beträgt die Entfernung von Mitte
zu Mitte Lager 2930 mm. Kolbenstange, Kurbelstange und Kurbelwelle sind aus bestem
Stahl hergestellt.
Alle Laufflächen sind reichlich bemessen. Die vierteilige Schale des mit Keilen
beiderseits nachstellbaren Kurbellagers und die zweiteilige Schale des hinteren
Wellenlagers, ferner diejenigen des von einem Marinekopfe umschlossenen
Kurbelzapfens und Steuerwellenlager sowie die Kreuzkopfschuhe sind mit Weissmetall
ausgegossen. Die Kreuzkopflagerschale ist aus Phosphorbronze und durch einen Keil
nachstellbar.
Die Maschine ist mit Ventilsteuerung versehen und die Einlassventile sind nach Collmann's Patent (Fig. 46 und 47)
ausgeführt. Die durch Spiralfedern beschleunigte Schlussbewegung dieser mittels
Exzenter und Stahlschneiden gehobenen Ventile wird durch einen Oelpuffer, dessen
Bauart den wesentlichen Teil der Anordnung bildet, geregelt. Die Schlussbewegung
geht ungehindert vor sich, bis das Ventil beinahe den Sitz erreicht hat. Erst im
letzten Augenblick wird das Ventil durch den während des Ganges verstellbaren
Oelpuffer verhindert, auf seinen Sitz zu schlagen, so dass ein ganz geräuschloser
Gang bei allen Füllungen und bis zu hoher Umdrehungszahl ermöglicht wird. Mit der
Ventilspindel in Verbindung ist ein in einem mit Oel gefüllten Cylinder angeordneter
Bufferkolben, welcher bis nahe zu seinem oberen halsartigen Ende – das für die
Nachstellbarkeit frei bleibt – in dem Oel eingetaucht ist. Der Umlauf des Oeles
zwischen den beiden Kolbenseiten findet durch kreisrunde ausgekerbte Löcher statt,
welche im vorliegenden Falle am Umfange des Cylinders angeordnet sind, jedoch auch
im Bufferkolben angebracht sein können und je nach der Lage des Bufferkolbens in
seinem Cylinder einen grösseren oder kleineren – für die ungehinderte Ventilbewegung
genügenden – Durchströmquerschnitt bieten.
Nur in dem letzten Schlussabschnitt, dicht vor der Berührung des Ventils mit dem
Sitze, wird der Umlauf und damit die Ventilgeschwindigkeit durch die – ganz geringen
Querschnitt besitzenden – Auskerbungen, welche das Abschnittende der Löcher bilden,
in rascher Steigerung so gehemmt, dass ein ganz geräuschloser Ventilschluss
ermöglicht ist. Eine diesen Abschlussvorgang ändernde Verschiebung kann während des
Betriebes leicht vorgenommen
werden, indem die Lage des Bufferkolbens zu den Kerben durch Verstellung des
ersteren oder des Cylinderfutters geändert wird. Die letztere Nachstellung empfiehlt
sich durch die leichtere Bedienung. Im Bufferkolben ist eine Rückschlagklappe
angeordnet, welche für den ersten Weg des Ventilanhubes den Umlaufquerschnitt wieder
frei gibt, bis die Löcher genügend geöffnet sind.
Um auch im Leerlauf eine gleichmässige Wirkung der Einlasssteuerung des
Hochdruckcylinders zu erreichen, besitzen die Sitzflächen der Ventile
kolbenschieberartige, einige Millimeter lange Ansätze, welche erst kurz nach
erfolgter Lüpfung des Ventilsitzes die Voreinströmung beginnen lassen. Die
kolbenartigen Ansätze besitzen auch noch den Vorteil, dass die Schlussbewegung des
Ventils bis zum erfolgten Abschneiden des Dampfes schnell und ungehindert vor sich
gehen kann, indem der rasch wirkende Oelbuffer erst auf der Strecke zwischen
Abschneiden des Dampfes und Aufsetzen des Ventils hemmend zu wirken braucht.
Die Einlasssteuerung des Hochdruckcylinders wird durch einen Federregulator System
Tolle beeinflusst, der auf Mitte des
Hochdruckcylinders etwas innerhalb der Steuer welle Aufstellung fand.
Die Auslassventile werden durch auf der Steuerwelle aufgekeilte Exzenter in
Verbindung mit allseitig nachstellbaren Abwälzungshebeln gesteuert.
Die Steuerwelle erhält ihren Antrieb durch Kegelräder und ihr Wellenmittel liegt 930
mm aus Mitte Cylinder.
Textabbildung Bd. 317, S. 428
Fig. 44.
Eine Gleichstromdynamo der Deutschen
Elektrizitätswerke vormals Garbe, Lahmeyer und Co. zu Aachen ist
unmittelbar auf der Kurbelwelle und zwar in einem Abstand von 2305 mm zwischen Mitte
Cylinder bis auf Mitte Dynamo angeordnet.
Textabbildung Bd. 317, S. 429
Fig. 45. Tandemverbundmaschine von Schüchtermann und Kremer.
Das zur Erzielung des benötigten Ungleichförmigkeitsgrades erforderliche
Schwunggewicht ist in einem Schwungrade von 4500 mm Durchmesser bei 350 mm Breite
untergebracht. Der Abstand aus Mitte Cylinder auf Mitte Schwungrad beträgt 1555
mm.
Die drei üblichen Druckanzeiger sind hinter dem Schwungrad in gefälliger Weise am
Schutzgeländer angeordnet.
Die Schmierung des Dampfes erfolgt durch Schmierpressen, welche von der Steuerwelle
angetrieben werden, alle anderen Schmierungen bestehen aus Tropfölern, die
Kurbelzapfenschmierung erfolgt durch die Fliehkraft in der üblichen Weise.
Das Kurbelgetriebe ist mit Oelfang und Kurbelschutz ausgestattet, das Oel wird an
allen Stellen durch gefällig ausgebildete Schalen aufgefangen und durch eine
Sammelleitung einem Gefässe zugeführt, von wo aus es der erneuten Verwendung
entgegengeführt wird, so dass der Oelverlust ein sehr geringer ist.
Ruhiger Gang, leichte Reinhaltung und Bedienung sind Annehmlichkeiten der
vorliegenden Ausführung.
Schüchtermann und Kremer bauen ausser Dampfmaschinen
namentlich und als Besonderheit ihres Werkes Kühlanlagen nach dem Verfahren von Pictet unter Verwendung von schwefliger Säure, welche
sie zu grosser Vollendung durchgebildet haben, sodann aber Kohlen- und
Erzwäschereien, Brikettpressen, Lüftungsanlagen nach der Bauart Rateau, Aufzüge u.s.w., verfertigen aber auch gelochte
Bleche sowie Baum Schützer und Gitter aus Streckmetall.
Im Jahre 1870 gegründet, hat das Werk heute für seinen Betrieb drei Dampfmaschinen
mit einer Gesamtleistung von 550 PS in Thätigkeit, für welche sechs Wellrohrkessel
mit einer Gesamtheizfläche von 564 qm den nötigen Dampf liefern.
Im Jahre 1900 wurden
1050 Arbeiter beschäftigt und 10000000 kg umgesetzt; das Absatzgebiet
erstreckte sich über ganz Europa.
Louis Soest und Co. in Reisholz-Düsseldorf sind in der
Betriebsanlage mit einer liegenden Tandem-Verbundmaschine mit Ventilsteuerung (Fig. 48 und
49)
vertreten. Der Hochdruckcylinder hat 400 mm, der Niederdruckcylinder 650 mm Bohrung;
der gemeinsame Hub beträgt 800 mm bei 11 kg/qcm absoluter Eintrittsspannung und 125 minutlichen
Umdrehungen oder einer Kolbengeschwindigkeit von
\frac{125\,\times\,0,8}{30}=3,33\mbox{ m/Sek.}
leistet die Maschine im ordnungsmässigen Betrieb mit
entsprechender Füllung im Hochdruckcylinder – und zwar, wenn mit
Dampfniederschlagung gearbeitet wird – bis zu 350 PSe. Wie alle Maschinen in der Betriebsanlage, so arbeitet auch diese
Maschine mit überhitztem Dampf.
Dieselbe macht den auf der Ausstellung allgemein hervortretenden Eindruck einer
kräftigen Ausführung, obwohl im vorliegenden Fall der bajonettförmige Lagerbalken
samt Geradführung nur mit einer kräftigen Fussflansch des Kurbellagerbockes, sowie
mit je einem hinteren und vorderen Fuss an der Geradführung auf dem Grundgemäuer
aufliegt. An die Geradführung anschliessend folgt der Niederdruckcylinder und hinter
dem Zwischenstück, welcher die weite obere Oeffnung zum Herausnehmen des
Niederdruckkolbens zeigt, folgt dann der Hochdruckcylinder. Im Grundgemäuer fest
eingelassen sitzt rings um die Maschinengrube herum ein gusseiserner Rahmen, der
hinter dem Hochdruckcylinder so weit fortgeführt ist, dass ein leicht zugänglicher
Einsteigschacht in die Grube ausgebildet ist. Auf diesem Rahmen ruht vor allen
Dingen das Zwischenstück mit verhältnismässig breiten seitlichen Füssen – bei einer
Länge des Zwischenstücks von etwa 870 mm haben die Fussflanschen eine Länge von je
510 mm –, sodann der Hochdruckcylinder mit je einem seitlichen kräftigen Fuss an
seinam hinteren Ende. Der Niederdruckcylinder hängt also frei zwischen Geradführung
und Zwischenstück. Der ungehinderten Ausdehnung durch die Wärme ist Rechnung
getragen.
Beide Cylinder sowie der Aufnehmer sind geheizt und zwar sind die Cylinder mit ihren
Dampfmänteln in einem Stück gegossen.
Die Kolben sind gusseiserne Hohlkörper und mit selbstspannenden, gusseisernen
Dichtungsringen ausgerüstet. Die Kolbenstange hat durchweg 90 mm Durchmesser und ist
weder hinten durchgeführt, noch im Zwischenstück gelagert; dagegen sind die
Stopfbüchsen im letzteren derartig ausgebildet, dass der nach vorn verlängerte Hals
an der Stopfbüchse des Hochdruckcylinders in dem nach hinten verlängerten Hals des
Niederdruckcylinders geführt wird, während durch entsprechende Ausdrehung in den
Führungshälsen Oelkammern vorgesehen sind, so dass die gut geführte Stange im
Zwischenstück stets im Oelbade läuft.
Der gussstählerne Kreuzkopf läuft mit gusseisernen Schuhen von 450 mm Länge und 300
mm Breite in der aus 480 mm ausgebohrten Geradführung. Der Kreuzkopf umfasst den
Kurbelstangenkopf. Der Stangendurchmesser beträgt 105 bezw. 135 mm und besitzt die
Kurbelstange nach der Zeichnung eine Länge gleich etwa dem 5,62fachen
Kurbelhalbmesser; der Kreuzkopfzapfen hat 125 mm Durchmesser.
Die schmiedeeiserne Kurbel ist warm aufgezogen und die Kurbelwelle selbst hat am
Schwungrad 320 mm Durchmesser. Die Entfernung zwischen Kurbellager und Aussenlager
beträgt 3480 mm. Kolbenstange, Kurbelstangen und Kurbelwelle sind aus bestem
Siemens-Martin-Stahl erstellt.
Der Ein- und Auslass des Dampfes erfolgt bei beiden Cylindern durch zweisitzige
Ventile, deren Spindeln von der Steuerwelle aus bethätigt werden.
Das Einlassventil des Hochdruckcylinders besitzt eine auslösende
Freifallventilsteuerung eigener Bauart, welche bereits zum Patent angemeldet ist,
und wird durch ein auf die Steuerwelle aufgekeiltes Exzenter und dessen Stange in
folgender Weise bewegt.
Die Exzenterstange ist auf etwa ⅔ ihrer Länge – ab Steuerwelle gemessen – mittels
einer Lenkerstange an einem Augbolzen, welcher am Heizmantel des Hochdruckcylinders
angebracht ist, aufgefangen und erfasst an ihrem Ende den thätigen Mitnehmer,
der – von einem Hartung'schen Federregler mittels
Winkelhebelpaar und Druckstangen beeinflusst – den mit der Ventilspindel verbundenen
zweiarmigen Mitnehmer früher oder später auslöst und damit den Freifallventilschluss
durch die Federkraft herbeiführt bezw. die Cylinderfüllung bestimmt.
Textabbildung Bd. 317, S. 430
Ventilsteuerung nach Collmann's Patent.
Das Auslassventil des Hochdruckcylinders, sowie Ein- und Auslassventil am
Niederdruckcylinder werden durch – auf die Steuerwelle aufgekeilte – unrunde
Scheiben, sowie durch lange Druckstangen bethätigt. Letztere sind mittels Schwingen
an den Lagerträgern der Steuerungswelle aufgehängt und wirken, durch die unrunden
Scheiben und Rollendaumen bewegt, auf Winkelhebel, welche die Ventile samt Spindel
vom Sitz abheben. Der Ventilschluss erfolgt durch Federn, welche in einfachster
Weise in einem aufgeschraubten Gehäuse untergebracht sind.
Die Steuerwelle hat 75 mm Durchmesser und wird durch Kegelräder angetrieben, es
befindet sich ihre Mitte in 890 mm Abstand von Mitte Cylinder.
Der Regler ist hart am Zwischenstück angeordnet.
Die Schmierung ist sorgfältig durchgebildet und sind zwei Schmierpumpen
vorhanden für das Schmieren des Dampfes in den Ventilkästen, diese Pumpen werden von
der Steuerwelle aus angetrieben; bei allen übrigen zu schmierenden Teilen ist
Tropfölung mit sofortiger Abstellung vorgesehen, das verbrauchte Oel des
Kurbellagers, sowie des Kurbelzapfens wird in einer besonderen Kurbelschale
aufgefangen und zu erneuter Benutzung abgezapft. Diese Schale ist zugleich als
Kurbelschutzmantel weiter ausgebildet und gegen die Geradführung befestigt, während
selbstverständlich die Mulde in ihren tieferen Teilen im Grundgemäuer ruht.
Textabbildung Bd. 317, S. 431
Tandemverbundmaschine von Soest und Co.
Ebenso ist die Entwässerung aller einzelnen Maschinenteile mit der erforderlichen
Sorgfalt durchgeführt.
Unmittelbar auf der Kurbelwelle ist eine Gleichstromdynamo der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vorm. W. Lahmeyer und
Co. in Frankfurt a. M. von 220 Volt Spannung angeordnet und beträgt der
Abstand von Mitte Cylinder bis Mitte Dynamo 2265 mm.
Der Ungleichförmigkeitsgrad der Maschine mit 1 : 200 bedingt ein bedeutendes
Schwunggewicht, welches in einem Rade von 4250 mm Durchmesser und 350 mm Breite
untergebracht ist. Der Abstand der Schwungradmitte von Cylindermitte beträgt
1450 mm. Hinter dem Schwungrade hat eine Säule Aufstellung gefunden, an deren Kopf
die Tafel mit den drei Druckzeigern angeordnet ist.
Die Maschinenfabrik und Eisengiesserei Louis Soest und Co. m.
b. H. wurde im Jahre 1866 unter der Leitung des verstorbenen Herrn Louis Soest gegründet und hat sich mit seltener Kraft
zu einem sehr bedeutenden und leistungsfähigen Werk mit neuesten Einrichtungen
ersten Ranges emporgearbeitet.
Als das alte Werk inmitten der Stadt Düsseldorf den gesteigerten Anforderungen des
neuzeitlichen Maschinenbaus nicht mehr genügte, wurde in Düsseldorf-Reisholz Ende
April des Jahres 1900 der Bau einer Neuanlage begonnen. Das neue Grundstück selbst
liegt unmittelbar am Bahnhof Düsseldorf-Reisholz und erhielt Geleiseanschluss; es
umfasst 25 preussische Morgen und sind davon 11000 qm bebaut. Die Anordnung der
einzelnen Werkstätten trägt allen heutigen Anforderungen an möglichst
wirtschaftlichen Betrieb Rechnung und berücksichtigt besonders auch den ferneren
Ausbau des Werkes.
Die Neuanlage ist für den Bau der grössten Maschinen mit möglichst wirtschaftlicher
und billiger bei genauester und sauberster Ausführung eingerichtet. Die Erzeugung
des Werkes umfasst ausser den Dampfmaschinenbau namentlich den Bau von
Bergwerks- und. Hüttenmaschinen für Dampf- und elektrischen Betrieb, sowie
Grossgaskraftmaschinen – für alle Gasarten –, sodann Zerkleinerungsmaschinen,
Trockeneinrichtungen und Wellenleitungen.
In seinem Betriebe verwendet das Werk eine stehende Verbundmaschine von 200 PS, sowie
in der Maschinenhalle selbst einen kleinen Schnellläufer von 60 PS. Die
Maschinen arbeiten mit Dampf, welcher um 280° 0. überhitzt ist. Die grössere
Maschine treibt durch Riemen eine Schuckert'sche
Gleichstromdynamo von 120 Kilo-Watt bei 220 Volt Spannung. Die Arbeiterzahl betrug
im Jahre 1900 vor dem Umbau 250, der Umsatz 900000 M. Das Absatzgebiet ist
Deutschland und das Ausland.