Abbildungen der Seite
PDF
[merged small][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small]

In den Fig. 3 bis 7 sind immer g und o der Radius und Voreilungswinkel desjenigen Excentriks, welches den Schieber ebenso bewegen würde wie die Coulissensteuerung mit den Abmessungen r und ö, c, l im höchsten bezw. niedrigsten Stande. Da die Fig. 3 bis 6 die vier bei Construction einer Gooch'schen Steuerung vorkommenden Fälle erschöpfen, und dieselben nach dem Vorhergehenden wol ohne Weiteres verständlich sind, so beschränke ich mich darauf, die Richtigkeit der Construction für einen Fall nachzuweisen. Ich wähle dazu den in Fig. 3 dargestellten, weil wol am häufigsten vorkommenden. Gegeben sind g und oo, also die durch passende Wahl von rund ö zu erreichende Schieberbewegung.

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][subsumed][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small]

Aehnlichkeiten einiger gebräuchlicher Gerad-
führungen auf kinematischer Grundlage.
Von F. M aiss in Berlin.
(Hierzu Blatt 13 und 14.)

Folgende Zeilen beabsichtigen, mit Hilfe der Kinematik an einigen Beispielen die Verwandtschaft scheinbar verschiedener Mechanismen zu zeigen. Dieselben richten sich deshalb vornehmlich an alle Praktiker, namentlich an diejenigen, welche der Kinematik als neuerer Wissenschaft aus irgend einem Grunde z. Z. noch mehr oder weniger abhold sind. Um dieser Absicht auch möglichst nachzukommen, werden der Uebersichtlichkeit halber alle weitläufigen theoretischen Erläuterungen, Rechnungen u. s. w. fortgelassen, und nur auf dem Wege der einfachen Betrachtung Alles dasjenige zu erreichen gesucht, was zum allgemeinen Verständniss nöthig ist. Die diesen Zeilen beigegebenen Skizzen werden dies möglichst unterstützen, so dass man nur letztere aufmerksam zu besehen hat, um die Sache erfassen zu können.

Die theoretische Kinematik bezeichnet ein einfaches Getriebe oder Mechanismus mit dem Namen „Kette“. Dieselbe ist wie bekannt aus mehreren einfachen Paaren (Cylinder, Prisma, Schraube) zusammengesetzt, gekettet oder gegliedert. Eine solche Kette fruchtbarster Art und in zahllosen Ausführungen vorhanden, ist das sogenannte Kurbelviereck.*) Dasselbe ist aus vier Cylinderpaaren zusammengesetzt, und in Fig. 1, Blatt 13, abgebildet. Allgemein genommen können nun die vier einzelnen Glieder ab, b c, c d, da dieser Kette gegen einander sehr verschiedene Längen haben, wodurch die allerverschiedensten Relativbewegungen der Glieder zu einander entstehen. Ferner kann wie bekannt jedes Glied der Kette für sich festgehalten werden, die drei anderen Glieder zeigen dann bestimmte Relativbewegungen zu einander. Um nun allgemein die Charakteristik dieser Bewegungen für eine bestimmte Kette festzustellen, bedient sich. die Kinematik der Polbahnen. Die Kette in Fig. 1 ist zum Theil beschränkter Natur, indem die beiden Glieder ab und c d nur einen Theil des vollen Kreises durchlaufen können, dabei das Glied a d festgehalten gedacht. Würden wir b c verlängern, so wäre bald zu erreichen, dass ab eine volle Umdrehung zu machen im Stande sein würde. Für unsere Zwecke genügt jedoch dieses Getriebe vollständig. Fig. 5 zeigt das eine Polbahnenpaar für das Kurbelviereck, Fig. 1, und zwar ist das festgehaltene Glied a d sowie die zugehörige Polbahn durch

Strichelung angedeutet. Die zweite Polbahn, welche in der

gezeichneten Stellung die erstere im Punkte o, dem momentanen Pol, berührt, besitzt zwei Schleifen und sendet, wie die erste Polbahn, vier Aeste in die Unendlichkeit, zu denen die betreffenden Asymptoten leicht angedeutet sind. Diese zweite bewegliche Polbahn lässt sich mit einem lose geschürzten, sogenannten Weberknoten vergleichen. Wir werden später sehen wie dieselbe sich bei Veränderung der Kette verändern kann. Das zweite Polbahnenpaar zum Kurbelviereck ist

leicht aufzufinden, wenn wir das Glied a b bezw. c d fest

halten; hier ist dasselbe der Einfachheit halber fortgelassen. Zeichnet man sich Polbahnenpaare für verschiedene Kurbelvierecke, so behalten erstere doch immer einen ganz bestimmt ausgesprochenen Charakter, welcher auch dem nicht sehr geübten Auge bald kenntlich wird, ganz abgesehen von der theoretischen Wichtigkeit der Polbahnen an und für sich. Allgemein kennzeichnen die Polbahnen somit stets ein bestimmtes Getriebe, und man darf sagen, dass ein Polbahnenpaar förmlich als Marke für die kinematische Kette gelten kann.

Nach dieser Abschweifung kehren wir zu unserem Gegenstande zurück, behalten das in Fig. 1 gezeichnete Getriebe bei und fassen vornehmlich das Glied b c ins Auge, wenn das Glied a d festgehalten wird. Bei der dadurch entstehenden Relativbewegung werden die Punkte von bc verschiedene Curven beschreiben. Offenbar ändern wir an dem Getriebe nichts, wenn wir irgend einen Punkt g zwischen b und c (Fig. 3) oder wenn wir b c über c hinaus verlängern, einen Punkt g auf dieser Verlängerung wählen (Fig. 2). Lassen wir in beiden Fällen die Kette ihre volle Bewegung machen, so beschreiben die Punkte g in Fig. 2 und 3 die bekannten Schleifenlinien, und wir sehen in Fig. 2 den Evans'schen

*) Vergl. Reuleaux „Kinematik“, S. 71 und 282.

auch die Aehnlichkeit der vom Punkte g bei beiden Lenkerarten beschriebenen Curven, gleiche Buchstaben der einzelnen Theile erleichtern ausserdem das Auffinden von Beziehungen. Ohne weitaus das Gebiet erschöpft zu haben, sehen wir hier eine Reihe bekannter Mechanismen, welche mit verschiedenen Namen belegt worden sind, übersichtlich zusammengefasst, deren allgemeinster Fall eben das Kurbelviereck ist, von dem alle abgeleitet werden können. Es mag vorbehalten bleiben, ähnliche Gruppen aus der Reihe bekannter Getriebe der Betrachtung zu unterziehen. wo Zum Schluss wenden wir uns noch einmal dem Evansschen Lenker zu, der in Fig. 6, Blatt 14, nach einer Ausführung abgebildet ist und zu welchem noch einige Bemerkungen von Interesse sein dürften. Betrachten wir die von dem gerade geführten Punkte g beschriebene Curve, so sehen wir dieselbe symmetrisch zu a d dem festgedachten Gliede des Lenkers liegen, Es hindert uns nichts, beide Aeste der Curve zur Geradführung zu benutzen, also die Strecke von i bis k sowie die von l bis m. Zu dem Ende ist das Führungsprisma für die geradgeführte Stange gh in dem Schnittpunkte der Curve bei f durch einen Zapfen drehbar gemacht, womit dieses Getriebe erst vollkommen geworden ist. Leicht lässt sich nun die Stange g h herumschlagen und in der Richtung lm sowie in ik gerade führen. Es ist ferner nicht schwer, die beiden Curvenäste so zu legen, dass sie einen bestimmten Winkel einschliessen, wodurch man in den Stand gesetzt wird, die Geradführung nach zwei Richtungen mit nur einem Apparat ausführen zu können.

----------TDeGehniS Gehe Literatur. Mechanik.

Theorie der kreisförmigen symmetrischen Tonnengewölbe von constanter Dicke, welche nur ihr eigenes Gewicht tragen. Von Dr. Ludwig Pilgrim, Docent an der polytechn. Schule in Stuttgart. 41 S. (Preis 1,80 %). Stuttgart, 1877. Conrad Wittwer. –

Der Verfasser theilt die Aufgabe, die Pressungen in einem aus einzelnen Steinen bestehenden Gewölbe durch Rechnung zu ermitteln, folgendermassen ein: 1) Die Kräfte in der Scheitel- und Kämpferfuge, wenn die Druckcurve durch bestimmte Punkte dieser Fugen geht. Bestimmung der Pressungen daselbst; 2) der Druckmittelpunkt einer beliebigen Curve; 3) die Fugen, in welchen bei gegebener Druckcurve die grösste Pressung stattfindet (Bruchfugen); 4) der Horizontalschub, welcher gleiche Maximalpressungen in der Scheitelund Kämpferfuge zur Folge hat; 5) die Maximalpressung in der zwischen Scheitel- und Kämpferfuge liegenden Bruchfuge gleich den Maximalpressungen in ersteren; 6) die Gewölbestärke bei vorgeschriebener Maximalpressung; 7) die Druckcurve und die Maximalpressungen in einem Gewölbe, welches keine Bruchfuge zwischen Scheitel- und Kämpferfuge hat.

Aus den numerischen Resultaten lassen sich Schlüsse ziehen, die für den Theoretiker interessant und für den Praktiker von Nutzen sind. M.-K.

Dampfmaschinen.

Die Theorie der gebräuchlichsten Schiebersteuerungen und ihre Anwendung. Für Monteure, Werkmeister und die Schüler der Werkmeisterschulen elementar bearbeitet von A. Möller, Ingenieur u. s. w. Mit 43 in den Text gedruckten Holzschnitten und 6 lithographirten Tafeln. 82 S. Holzminden, 1876. C. C. Müller. –

Der Verfasser geht von der Ansicht aus, „dass es noch viele Monteure und Werkmeister, selbst manche Fabrikanten geben wird, welche sich mit dem Bau von Dampfmaschinen beschäftigen und eine klare Einsicht in das Wesen der von ihnen ausgeführten Steuerungen nicht besitzen.“ Das vorliegende anspruchslose Büchelchen soll diesem Leserkreise gewidmet sein und kann als durchaus zweckentsprechend bezeichnet werden. Der Gegenstand findet sich gründlich und sachgemäss abgehandelt. Von den Expansionssteuerungen sind nur die von Polonceau, Meyer und Farcot genau durchgearbeitet, die Zeichnungen verdienen alles Lob. L.

Lenker, in Fig. 2 den Watt'schen oder Lemniskoiden-
Lenker vor uns. Es dürfte nicht auffallen, dass der Fest-
punkt a mit dem Festpunkt d durch eine gerade Linie ver-
bunden ist, obgleich dies in der Praxis meistentheils anders
ausgeführt ist; an der Sache selbst wird dadurch nichts geändert.
Wir gehen einen Schritt weiter und denken uns zu dem
Gliede b c seine ganze Ebene und wählen in dieser einen
Punkt g, der also mit b c fest verbunden zu denken ist.
Fig. 4 zeigt eine solche Ausführung und wir erkennen in
derselben das sogenannte Roberts'sche Dreieck, ebenfalls
eine angenäherte Geradführung, wie die von g bei voller Um-
drehung der Kette beschriebene Curve näher andeutet. Je
nach Wahl der Längen a d, b c und ab und der Lage des
Punktes g erhält diese Curve links kleinere oder grössere
Schleifen; dieselben können auch rechts auf der Spitze auf-
treten und auch an allen drei Stellen verschwinden.
Lassen wir in dem Kurbelviereck, Fig. 1, den Punkt a
in die Unendlichkeit rücken, so wird der Bogen den der
Punkt b beschreibt, eine Gerade werden, d. h. wir können
die Bewegung des Punktes b durch ein Prismenpaar bewerk-
stelligen. Verbinden wir das eine der Prismen noch mit dem
Punkte d, so erhalten wir das sehr bekannte Getriebe in
Fig. 6. Diese Kette, Schubkurbel genannt, ist in Fig. 7
schematisch mit dem einen Polbahnenpaar verbunden dar-
gestellt. Das Glied b d ist dabei festgehalten, wie die Striche-
lung andeutet. Die feste Polbahn ist der aus Fig. 5 insofern
ähnlich, als sie ebenfalls in der Nähe des Getriebes, wenn
auch geringere Ausbiegungen zeigt, beide Zweige der Curve
aber nur eine Asymptote besitzen. Die bewegliche, nicht
gestrichelte Polbahn ist ebenfalls bedeutend einfacher gewor-
den, der lose Knoten von Fig. 5 ist hier gleichsam zugezogen,
indem beide Zweige der Curve sich in einem Punkte berühren.
o ist der momentane Pol, die Asymptoten der beweglichen
Polbahn sind fortgelassen. Fig. 5 zeigt für eine etwas andere
Ausführung das zweite Polbahnenpaar der Schubkurbel. Die
Kurbel c d macht dabei keine volle Umdrehung mehr, die
Abwälzung der Polbahnen auf einander lässt sich leicht ver-
folgen. Das Glied b c ist hier über c hinaus bis zu einem
Punkte g verlängert. Dieser Punkt beschreibt bei einer
vollen Bewegung der Kette, die in Fig. 10 eingezeichnete
Curve, und wir sehen aus dieser Abbildung eine Art des
angenäherten Ellipsenlenkers vor uns. Fig. 9, 11 und

12 stellen die anderen möglichen Ausführungen dieses Lenkers

dar. Der Punkt g wird auf einem Theile der überall einge-
zeichneten Curven nahezu gerade geführt. Will man den
Punkt g genau in einer Geraden führen, dann müssen wir
am Lenker die Strecken b c = c d = cg machen, wie es die
Fig. 13 und 14 zeigen.
Fig. 13 ist der genaue Ellipsenlenker und Fig. 14
trägt den Namen Kreuzschleife, beides sehr bekannte
Getriebe. Die Polbahnen sind in beiden Fällen, wie ange-
deutet, zwei Kreise im Verhältniss 1 : 2. In Fig. 13 wird
der Punkt b durch ein Prisma gerade geführt, der Punkt c
geht im Kreise herum, wenn man bd festhält, und der Punktg
bildet die gewünschte Geradführung. In Fig. 14 werden b
und g gleichzeitig gerade geführt, die Kurbel c d ist fortge-
fallen; c beschreibt nach wie vor einen Kreis, während mit
Ausnahme der Punkte b und g alle anderen Punkte 1, 2, 3,
auf dem Gliede bg Ellipsen beschreiben (Ellipsenzieher).
Wenn wir an dem Getriebe Fig. 6 nichts ändern und
die Pleuelstange b c festhalten, so erhalten wir die sogenannte
schwingende Kurbelschleife, wie sie Fig. 1 und 2,
Blatt 14, zeigen. Da wir nichts an der Kette verändert
haben, bleiben die Polbahnen (Fig. 7, Blatt 13) dieselben,
nur dass die jetzt bewegliche Polbahn vorhin fest war und
umgekehrt. Das Kettenglied b d, welches nunmehr schwin-
gende Bewegung machen kann, lässt sich ebenfalls über d
hinaus bis zu einem Punkte g verlängern, und wir gelangen
so zu dem bekannten Conch oiden- Lenker. Dessen Arten
sind in den Fig, 3, 4 und 5, Blatt 14, abgebildet; zu erwäh-
nen ist noch, dass auch eine, der Fig. 12 auf Blatt 13 ähn-
liche Art ausführbar, aber hier des Raumes wegen fortgelassen
ist. Die vom Punkte g in allen Fällen beschriebenen Muschel-
linien nähern sich in einem Theile, ähnlich wie beim Ellipsen-
lenker, einer Geraden. Wir erblicken bei einem Vergleich

A. W. Schade's Buchdruckerei (L. Schade) in Berlin, Stallschreiberstr. 47.

[graphic][subsumed][merged small][merged small][graphic][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small]

In der Abhandlung über Feuerungsroste im Maiheft wurde wiederholt auf die Beziehungen zwischen Stärke des Luftzuges und Höhe der Brennstoffschicht über dem Roste hingewiesen. Starker Zug macht für beste Verbrennung hohe Schicht nothwendig, schwacher Zug niedrige Schicht. Wie es sich mit dem Nutzeffect einer Feuerungsanlage verhält, im Hinblick auf die z. B. an einen Kessel abzugebende Wärme, ob derselbe bei starkem oder schwachem Zuge grösser ist, darüber scheinen die Ansichten getheilt zu sein. H. v. Reiche giebt in seinem Werk „Anlage und Betrieb der Dampfkessel“, II. Auflage, 1876, S. 238 an, dass der grösste Nutzeffect nur bei stärkstem Zug erhalten werde, und verweist dabei auf die Locomotivkessel, welche bei kleiner Heizfläche mit die grösste Verdampfungsfähigkeit (8* Dampf mit 1* Kohle) zeigen, während der ähnlich gebaute Locomobilkessel, bei welchem wegen des viel geringeren Dampfdruckes nur ein schwacher Zug erzeugt werden kann, nur wenig Wasser verdampft (5“ mit 1“ Kohle). Im Widerspruch mit diesen Angaben stehen die Versuche von Prüsmann*), aus denen hervorgeht, dass bei manchen Kohlen, und zwar den gasarmen wie der Piesberger Anthracit und die Courl Kohle im Bochumer Revier, der grösste Nutzeffect bei schwächstem Zug entsteht, während für gasreichere Kohlen wie die Ibbenbürener ein Maximum des Nutzeffectes sich zeigt bei mässigem aber nicht sehr starkem Zug, wie er durch einen Schornstein von 17“ bei 10“ Wasserhöhe Luftverdünnung am Fusse des Schornsteins erzeugt wird. Den Widerspruch zwischen den Versuchen im Kleinen und den Erfahrungen der Praxis vermag v. Reiche nicht aufzuklären. Es ist auffallend, dass weder Prüsmann noch v. Reiche den Einfluss der Brennstoffhöhe über dem

*) Ueber den Einfluss der Stärke des Luftzuges auf den Heizeffect verschiedener Steinkohlen. „Zeitschr. des Arch.- u. IngenieurVereines zu Hannover“, XIII, S. 307. XXII.

Rost und der Stückgrösse des Brennstoffs auf den Nutzeffect berücksichtigt haben. Prüsmann stellte seine Versuche mit den obengenannten drei Kohlensorten derart an, dass er auf dem Herde seines Apparates von 6",5 Durchm. den Brennstoff dauernd auf der gleichmässigen Höhe von 10 bis 11" hielt; bei anderen Höhen wurden Versuche überhaupt nicht angestellt. Die gewonnenen immerhin sehr lehrreichen Resultate können sich somit nur auf die Bedingungen des Versuches, d. h. auf eine Brennstoffhöhe von etwa 10° beziehen. v. Reiche spricht in seinem ganzen Werk überhaupt nicht von Brennstoffhöhe. Beide Autoren sprechen ebenso nicht von der Brennstoffgrösse. Dass die Brennstoffhöhe bei gegebenem Zug, d. h. unter der Voraussetzung, dass dauernd in gleichen Zeiten die gleiche Menge von Luft durch denselben Rost geführt wird, einen grossen Einfluss auf die Art der Verbrennung und den Nutzeffect ausüben muss, wird durch folgende Betrachtung erhellen. Die Luft ströme mit einer Geschwindigkeit von 2" aus den Rostfugen aus. Man halte eine dünne, 3" dicke Schicht Kohlen auf dem Rost. Es leuchtet ein, dass unter solchen Umständen die rasch strömende Luft mit dem Brennstoff nur in geringe Berührung kommen wird, die Verbrennung findet bei grossem Luftüberschuss statt; sie ist zwar vollkommen, insofern keine unverbrannten Gastheile in den Schornstein gelangen, die Flamme wird auch bei gasreichem Brennstoff kurz sein – allein der Nutzeffect ist gering, da der Ueberschuss der Luft abkühlend wirkt, und die Wärme bei gegebener Heizfläche nicht genügend entzogen werden kann. Die Brennstoffschicht werde auf 6° erhöht. Die mit derselben Geschwindigkeit sich bewegende Luft kann jetzt eine doppelt so grosse Oberfläche der Kohlen berühren wie zuvor. Die Wärmeentwickelung ist nicht nur vermehrt, sondern auch der Nutzeffect, indem ein grösserer Betrag der bei höherer Temperatur entwickelten Wärme an die Heizfläche abgegeben werden kann. So 22

werden weiter mit Erhöhung der Brennstoffschicht die

Wärmeentwickelung und der Nutzeffect steigen, doch

nicht proportional, sondern minder stark als die Brennstoffhöhe, bis bei einer gewissen Grenze ein Maximalwerth eintritt, zuerst für den Nutzeffect und bei noch etwas weiterer Erhöhung der Brennstoffschicht auch für das Quantum entwickelter Wärme. Ueber die Grenzen hinaus nehmen Nutzeffect und Wärme ab. Strömt die Luft mit einer grösseren oder geringeren Geschwindigkeit als 2“ in den Rost, so lässt sich annehmen, dass die Grenzen bei entsprechend höherer oder niedrigerer Brennstoffschicht eintreten. Die Verbrennung über dem Rost ist kein so einfacher Vorgang, wie man sich gewöhnlich vorstellt, sie besteht aus einer Reihe von neben und hinter einander erfolgenden Verbindungen und Reductionen, die sich zum Theil über den Brennstoff hinaus in die Züge fortsetzen, ehe der Abschluss erfolgt. Es sei vorerst angenommen, auf dem Rost befände sich nur reine glühende Kohle (Coks). Sobald die aus den Rostfugen tretende Luft die glühende Kohle zuerst trifft, verbindet sich der darin enthaltene Sauerstoff mit dem Kohlenstoff zu Kohlensäure; es bewegt sich jetzt weiter aufwärts eine Luft, in welcher ein kleiner Theil Sauerstoff durch Kohlensäure ersetzt ist. Sobald dieses Gemenge glühende Kohle trifft, verbindet sich ein neuer Theil Sauerstoff mit Kohle zu Kohlensäure, die bereits vorhandene Kohlensäure aber nimmt ebenfalls Kohle auf und wird dadurch zu Kohlenoxyd reducirt. Die Luft ist ärmer an Sauerstoff geworden, sie enthält dafür entsprechende Beträge an Kohlensäure und Kohlenoxyd. Sobald bei der Weiterbewegung aufwärts Kohlenoxyd und Sauerstoff durch Diffusion zusammenkommen, verbinden sie sich und erzeugen Kohlensäure, die bereits von früher noch vorhandene Kohlensäure wird, sobald sie glühende Kohle trifft, durch Aufnahme derselben zu Kohlenoxyd reducirt, der freie Sauerstoff verbindet sich mit neuer Kohle zu Kohlensäure. Solchermassen wird beim Durchströmen glühender Kohle die Luft immer ärmer an Sauerstoff, immer reicher an Kohlensäure und Kohlenoxyd. Die Reducirbarkeit der Kohlensäure durch glühende Kohle befördert die Raschheit der Verbrennung, wirkt darauf hin, dass ein Stück Brennstoff schneller verzehrt wird, als wenn er sich lediglich mit Sauerstoffverbände. CO2 verbindet sich mit C, ebenso O2 mit C, die Summe des Sauerstoffs in der Kohlensäure und des freien Sauerstoffs wirkt somit wie ebensoviel freier Sauerstoff allein. Würde die glühende Kohle nicht die Eigenschaft haben, die Kohlensäure zu reduciren, so müssten eine höhere Schicht Brennstoff für vollständige Verbrennung, und zur Ueberwindung des dadurch entstehenden grösseren Widerstandes ein höherer Schornstein angewendet werden. Ist die Schicht Kohle hinreichend hoch, so kann die Luft ihren freien Sauerstoff noch innerhalb derselben vollständig verlieren. Das Verhältniss von dann in der Luft enthaltener Kohlensäure und Kohlenoxyd hängt ganz von der Beschaffenheit der Feuerung ab, ob die

8080 – 4900 = 3180°.

selbe die innerhalb des Brennstoffs producirte Wärme rasch nach aussen abgeben kann oder nicht, ob, mit anderen Worten, das Feuer bezw. die Kohlen sich in schwacher oder starker Gluth befinden. In letzterem Falle wird das Kohlenoxyd überwiegen, in ersterem Falle die Kohlensäure. Ist die stark glühende Brennstoffschicht sehr hoch, so wird alle Kohlensäure reducirt, die Luft besteht dann nur aus einem Gemenge von Stickstoff und Kohlenoxyd. Befindet sich der Brennstoff in ganz schwacher Gluth, so ist auch bei noch so hoher Schicht die Menge gebildeten Kohlenoxyds sehr klein, fast verschwindend, je nach Umständen Beträge von ein oder wenigen Procenten nicht überschreitend; die Luft enthält dann ausser Stickstoff fast nur Kohlensäure. Eine derartige vollständige Verbrennung findet in eisernen Füllöfen statt, und erklärt sich daraus der überraschend grosse, Jedermann sofort auffallende Nutzeffect derselben bei verhältnissmässig geringen Dimensionen. e»

Der Grund, warum eine Reduction der Kohlensäure zu Kohlenoxyd nur bei stark glühenden Kohlen stattfindet, ist in dem Folgenden zu suchen. Kohlenstoff verbindet sich mit Sauerstoff zu Kohlensäure im Verhältniss von 6 zu 16 oder 1 : 2?/3, zu Kohlenoxyd im Verhältniss von 1 zu 1/3. Bei der Verbrennung von 1* Kohlenstoff zu Kohlensäure werden 8080° frei, bei der Verbrennung zu Kohlenoxyd nur 2450°. (Das letztere lässt sich allerdings nicht direct calorimetrisch bestimmen, da eine Verbrennung zu Kohlenoxyd nie direct erfolgt, sondern immer nur secundär. Man weiss aber durch unmittelbaren Versuch, dass bei der Verbrennung von 2/3 Kohlenoxyd zu 3?/3 Kohlensäure 5630° entwickelt werden, und durch Abzug dieser Zahl von 8080 findet man rückwärts die Wärme, welche die Verbrennung der Kohle zu Kohlenoxyd liefern muss.) Wenn Kohlensäure zu Kohlenoxyd reducirt wird, so tritt in die Verbindung der ersteren nochmals dieselbe Menge bereits darin enthaltenen Kohlenstoffs ein. CO2+C giebt 2CO oder 3% Kohlensäure werden 4% Kohlenoxyd. Die Erzeugung dieser Menge Kohlenoxyd kann nur 2 . 2450 oder 4900° zur Entwickelung bringen, wenn man sich die Verbindung von Kohle und Sauerstoff zu Kohlenoxyd als eine direct mögliche denkt. Dieser Betrag ist viel geringer als die bei der ursprünglichen Verbrennung von 1 Kohlenstoff zu 3?/3 Kohlensäure entwickelte Wärme, und zwar um die Differenz Diese Menge Wärme muss behufs Reduction von Kohlensäure zu Kohlenoxyd aufgewendet, d. h. von aussen geliefert werden, um den Vorgang überhaupt zu ermöglichen. Nur stark glühende Kohle vermag so viel Wärme abzugeben, wobei natürlich ihre Temperatur selbst abnimmt. Wird die aufgewendete Wärme nicht nachgeliefert, so verliert die Kohle rasch ihre Fähigkeit, sich mit der Kohlensäure zu verbinden.*)

*) Wie Kohlensäure verhält sich auch Wasserdampf beim Durchströmen glühender Kohlen; er wird zersetzt zu Kohlensäure und

Die Verbrennung finde in einem Feuerherde statt, der von so schlechten Wärmeleitern umgeben ist, dass nach den Seiten Wärme nicht abgegeben werden kann, dass also alle beim Durchziehen der Luft entwickelte Wärme in der Masse der Kohlen verbleibt und nur mit der Luft selbst entweichen kann; die Brennstoffschicht sei sehr hoch (Generatorofen). Die durch die Rostfugen eintretende Luft trifft die Kohlen, und die bei der Bildung von Kohlensäure an der Berührungsstelle von Sauerstoff und Kohle entwickelte reichliche Wärme geht theils in die nächsten Kohlentheilchen und von da durch Leitung in das ganze Kohlenstück über, theils wird sie aus dem Verbrennungsproduct Kohlensäure in die Luft und weiterhin zu den oben liegenden Kohlenstücken

Wasserstoff unter Bindung beträchtlicher Wärmemenge (2HO +1C = 2 H + 1 CO2); bei genügend hoher Temperatur kann dann die Kohlensäure unter Bindung neuer Wärme zu Kohlenoxyd reducirt werden. Wasserdampf, der durch glühenden Brennstoff zieht, befördert somit dessen Vergasung und Brennbarkeit.

geführt, um auch diese zu erwärmen, je nach Umständen in hohe Gluth zu bringen. So lange noch freier Sauerstoff in den aufziehenden Gasen enthalten, trägt dieser durch Weiterverbindung mit Kohle ebenfalls zur Erwärmung der höheren Kohlenschichten bei, so dass jedenfalls in einigem Abstand über dem Rost erst die höchste Verbrennungstemperatur entsteht. Aber die oben befindliche glühende Kohle ermöglicht jetzt die Reduction der Kohlensäure zu Kohlenoxyd, dabei geht Wärme verloren, und es wird eine Zone in dem Brennstoff geben, wo durch diese Reduction ebenso viel Wärme verschwindet, wie durch die Verbrennung von noch vorhandenem Sauerstoff neu gebildet wird. Jetzt kann die Temperatur nicht mehr zunehmen, sie wird weiterhin vielmehr immer mehr abnehmen (ganz abgesehen von Verlusten nach aussen), da die Reduction der Kohlensäure immer neue freie Wärme beansprucht. Dies wird sich so lange fortsetzen, bis alle Kohlensäure zu Kohlenoxyd reducirt ist. (Schluss folgt.)

Collmann-Steuerung für eine liegende Dampfmaschine. Ausgeführt von der - Görlitzer Maschinenbauanstalt und Eisengiesserei. (Hierzu Tafel XVIII.) -*

Die Zeichnungen auf Tafel XVIII stellen die Steuerung nach Collmann’s Patent in Grundriss und Verticalschnitten dar.

Dieselbe wird, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, durch eine zur Maschinenaxe parallele Welle a in Bewegung gesetzt. Diese Steuerwelle trägt an jedem Cylinderende ein Excentrik b, welches je ein Einlassventil steuert. Die Auslassventile werden durch Daumen c und mittelst des aus der Figur ersichtlichen Hebelsystems ohne Zuhilfenahme von Federn bewegt.

Die Excentriks zur Bewegung der Einlassventile

ertheilen je einem Haupthebel d eine oscillirende, der Vollfüllung entsprechende Bewegung. Es befindet sich aber auf der Verlängerung der Excentrikstange ein Gleitstücke, welches mittelst einer Verbindungsstange mit dem Mittelgelenk g eines Kniehebels vereinigt ist.

Die Stellung dieses Gleitstückes auf der Excentrikstange

wird durch den Regulator bestimmt, welcher, wie Fig, 4 zeigt, auf eine Zwischenwelle f wirkt, die ihrerseits den mit dem Gleitstücke in Verbindung stehenden Hebel trägt. Die Ventilstangen der Einlassventile sind gegabelt und tragen am oberen Ende mittelst eines Gelenkes eine Hülse h mit Anschlagplatte (Fig. 1 und 3). In dieser Hülse gleitet eine Stange, welche die GegenAnschlagplatte trägt und mit dem Mittelgelenk des erwähnten Kniehebels verbunden ist. Im Moment der Eröffnung eines Einlassventils befindet sich das betreffende Excentrik gegen den Cylinder gekehrt in einer bestimmten, ungefähr horizontalen Lage, in einer nach abwärts gerichteten Bewegung; der Kniehebel ist gestreckt und die Anschlagplatten haben sich eben berührt. Die Weiterbewegung des Excentrik nach

abwärts ertheilt nun dem untersten Kniehebelgelenk eine nach aufwärts gerichtete Bewegung, während das Gleitstück auf der verlängerten Excentrikstange gegen den Cylinder schwingt und das Mittelgelenk des Kniehebels durchdrückt. Es entsteht hierdurch in dem oberen, mit der Ventilstange fest verbundenen Gelenk eine Bewegung, die sich zusammensetzt aus der der Vollfüllung entsprechenden Bewegung des untersten Kniegelenkes und der sinkenden Bewegung durch die Durchbiegung des Knies. Je höher dabei das Gleitstück durch den Regulator eingestellt wird, d. h. je mehr es auf der Verlängerung der Excentrikstange hinausgeschoben wird, um so grösser ist der Ausschlag desselben, d. h. um so grösser wird die auf das Sinken des Ventils wirkende Bewegung, wodurch ein kleinerer Füllungsgrad im Cylinder hervorgerufen wird. Befindet sich dagegen das Gleitstück in der Nähe des Verbindungsgelenkes des Haupthebels und der Excentrikstange, so ist der Ausschlag desselben, somit auch der

Einfluss der sinkenden Wirkung geringer, und die Be

wegung des Haupthebelendes erzeugt in der Grenze Vollfüllung. Der Niedergang der Ventile erfolgt durch Gewichte oder Blattfedern, deren Wirkung indess absolut ohne Einfluss ist auf die Geschwindigkeit des Ventilschlusses, da das Ventil stets der gezwungenen Bewegung des Mechanismus folgt. Nach Schluss des Einlassventils heben sich die Anschlagplatten von einander ab, der Mechanismus läuft also während der Expansionsperiode leer. W Sämmtliche Ventile sind doppelsitzig und von derartiger eigenthümlicher Construction, dass eine verschiedene Ausdehnung von Ventil und Ventilsitz durch

« ZurückWeiter »