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Ansichten der Balancier-Dampfmaschine
Technische Daten: Abmessungen: Gesamtlänge : 250 mm Gesamtbreite : 120 mm Gesamthöhe : 198 mm Gewicht : 2,4 kg Baujahr : 2005
Ausführung: Ein doppelwirkender Zylinder, stehend, Bohrung: 18 mm, Hub: 24 mm, Kolbenstangen- ø 3 mm, Kolben mit 2 Kolbenringen, Gradführung mit Wattschem Parallelogramm Muschelschieber wälzgelagerte Kurbelwelle, gleitgelagerte Schubstange und Balancier, Schwungrad-ø 97 mm.
Der Aufbau und die Wirkungsweise dieser doppelwirkenden Balancier-Dampfmaschine: Bei der doppelwirkenden Dampfmaschine erfolgt während einer Kurbelumdrehung auf jeder Seite des Kolbens ein Arbeitsprozess. Die Dampfsteuerung erfolgt zwangsläufig durch einen Muschelschieber. Dieser ist durch die Schieberstange und das Umlenkgestänge mit dem Exzenter auf der Kurbelwelle verbunden und läuft im Schiebergehäuse. Das Gehäuse ist an dem stehenden Zylinder angeschraubt und mit dem Anschluss, für den Frischdampf versehen. Im Schieberspiegel am Zylinder befindet sich der Abdampfanschluss und die Bohrungen und Kanäle die den Frisch- und Abdampf in und aus dem Zylinder leiten. Der Muschelschieber wird von außen mit Frischdampf angeströmt und durch den Dampfdruck gegen die Schieberplatte gedrückt. Die Steuerung des Frischdampfes geschieht somit durch die Aussenkanten, die des Abdampfes durch die innere Ausnehmung im Schieber. Der Muschelschieber ist über die Schieberstange und das Umlenkgestänge mit der Exzenterstange verbunden. Am anderen Ende der Stangen befindet sich der Exzenterring, welcher auf dem Exzenter läuft. Der Exzenter ist auf der Kurbelwelle mit einer Voreilung von ca. 90°justiert. Der Arbeitskolben ist an der Kolbenstange befestigt und über das Wattsche Parallelogramm mit der einen Seite des Balanciers verbunden. Auf der anderen Seite ist an dem Balancier die Schubstange montiert, die wiederum mit der Kurbelwelle verbunden ist. Der Balancier ist mittig auf eine Säule gelagert.
Die Vorgänge während einer Umdrehung der schiebergesteuerten Dampfmaschine: Im oberen Totpunkt hat der Muschelschieber den Dampfkanal für den Frischdampf des oberen Zylinderraumes bereits freigegeben und der Kolben wird durch den einströmenden Dampf nach unten gedrückt. Auf dem Weg nach unten öffnet der Schieber den Abdampfkanal des unteren Zylinderraumes und der Abdampf kann ausströmen. Kurz vor erreichen des unteren Totpunktes wird der Dampfkanal für den Frischdampf des oberen Zylinderraumes wieder verschlossen und der des unteren Zylinderraumes geöffnet. Der Kolben bewegt sich nun wieder nach oben. Während des Aufwärtshubes öffnet der Schieber den Abdampfkanal des oberen Zylinderraumes und der Abdampf kann entweichen. Kurz vor dem oberen Totpunkt wird der Dampfkanal für den Frischdampf des unteren Zylinderraumes wieder verschlossen und der des oberen Zylinderraumes wieder freigegeben. Nun beginnt der Zyklus von neuem.
Besonderheiten: Der bauliche Aufwand von schiebergesteuerten Dampfmaschinen ist gegenüber den oszillierenden Maschinen wesentlich größer (mehr Teile und aufwendige Einstellung). Der Arbeitskolben ist zur besseren Abdichtung mit zwei PTFE-Kolbenringen bestückt. Die Kolbenstange und die Schieberstange sind von der Dampfseite zur Atmosphäre hin mit Stopfbuchsen (aus PTFE) abgedichtet. Die Maschine hat einen Balancier aus Holz. An den Balancier wir die Kobenstange mittels Wattschem Parallelogramm gekuppelt. Diese Konstruktion erlaubt es die bogenförmig schwingende Bewegung des Balanciers zur linearen Bewegung der Kolbenstange auszugleichen. Diese Maschine ist nicht selbstanlaufend. Die Maschine benötigt zur Überbrückung der Totpunkte und zur Harmonisierung des Laufes ein Schwungrad. Bei anderen Maschinen kann der Schieber auch als Rundschieber ausgeführt sein. Dieser Ausführung kann dann sowohl mit inneren oder äußerer Einströmung betrieben werden.
Diese Maschine habe ich nach einem Bauplan aus dem Buch "Dampf 14" vom Neckar-Verlag, ISBN 3-7883-0603-3 gebaut.
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Copyright © 2024 Gerd LittyStand: 31. Dezember 2023
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