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Dampfm. GL-DM05L
 

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Ansichten der Dampfmaschine mit Muschelschieber

 

Die Stephensonsche Kulissenumsteuerung

Technische Daten:

Abmessungen:    

Gesamtlänge         260 mm

Gesamtbreite        145 mm

Gesamthöhe          102 mm

Gewicht                2,5 kg

Baujahr                 :  2005

 

Ausführung:

Ein doppelwirkender Zylinder, liegend,

Bohrung: 14 mm, Hub: 35 mm,

Kolbenstangen- ø 4 mm, Kolben mit einem Kolbenring,

Muschelschieber mit Stephensonscher Kulissensteuerung,

Kreuzkopf mit Flachführungen,

gleitgelagerte Kurbelwelle und Schubstange,

Schwungrad-ø 90 mm.

 

Der Aufbau und die Wirkungsweise dieser doppelwirkenden  Dampfmaschine mit Muschelschieber und Stephensonscher Kulissensteuerung:

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 über die Kulisse mit den beiden Exzentern auf der Kurbelwelle verbunden und läuft im Schiebergehäuse. Das Gehäuse ist an dem liegenden Zylinder angeschraubt und mit dem Anschluss, einschließlich Ventil, 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 den Kulissenstein an die Kulisse angekuppelt. Die Kulisse wiederum ist an den beiden Enden mit je einer der beiden Exzenterstangen verbunden. Am anderen Ende der Stangen befinden sich die Exzenterringe, welche auf den beiden Exzentern laufen. Die Exzenter sind auf der Kurbelwelle so justiert, dass der für die eine Drehrichtung dem oberen Totpunkt ca. 90° vor- und der für die gegenläufige Drehrichtung ca. 90° nacheilt.

Die Kulisse wird über die Steuerstange, den Umsteuerhebel und die Umsteuerwelle bewegt. Je nach deren Stellung wird dann die Bewegung des Steuerschiebers beeinflusst. In den beiden Endlagen ist immer nur ein Exzenter voll im Eingriff und der Schieber macht den kompletten Hub. Wird die Kulisse aus der Endlage geschwenkt, wird sie durch beide Exzenter beeinflusst und der Schieberhub verringert (die Füllung verändert). In der Mitte der Kulisse heben sich die beiden Exzenterbewegungen auf, somit wird der Schieber nicht bewegt und die Maschine steht.

Der Arbeitskolben ist über die Kolbenstange mit dem Kreuzkopf verbunden. Dieser Kreuzkopf läuft in 2 Flachführungen. Er dient der Abstützung des Momentes vom Kurbeltrieb und somit der Entlastung der Kolbenstange.

 

Die Vorgänge während einer Umdrehung der schiebergesteuerten  Dampfmaschine:

Im vorderen Totpunkt hat der Muschelschieber den Dampfkanal für den Frischdampf des vorderen Zylinderraumes bereits freigegeben und der Kolben wird durch den einströmenden Dampf nach hinten gedrückt. Auf dem Weg nach hinten öffnet der Schieber den Abdampfkanal des hinteren Zylinderraumes und der Abdampf kann ausströmen. Kurz vor erreichen des hinteren Totpunktes wird der Dampfkanal für den Frischdampf des vorderen Zylinderraumes wieder verschlossen und der des hinteren Zylinderraumes geöffnet. Der Kolben bewegt sich nun wieder nach vorne. Während des Vorwärtshubes öffnet der Schieber den Abdampfkanal des vorderen Zylinderraumes und der Abdampf kann entweichen. Kurz vor dem vorderen Totpunkt wird der Dampfkanal für den Frischdampf des hinteren Zylinderraumes wieder verschlossen und der des vorderen 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 einem PTFE-Kolbenring bestückt.

Die Kolbenstange und die Schieberstange sind von der Dampfseite zur Atmosphäre hin mit Stopfbuchsen (ölgetränkte Hanfschnur) abgedichtet.

Diese Maschine ist nicht selbstanlaufend.

Die Dampfmaschine kann durch die Stephensonsche Kulissensteuerung in beide Richtungen laufen und in der Drehzahl geregelt werden. 

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 der Fa. Regner gebaut.

 

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Copyright © 2018  Gerd Litty
Stand: 23. Mai 2018