Funktionsweise der Dampfmaschine
Die „Stuart #6“ Dampfmaschine ist in sehr vielen
Dampfbooten als Antrieb eingebaut; in ihrer Bauart
entspricht sie darüber hinaus fast allen in unseren
Booten verwendeten Antriebsmaschinen. Sie hat 2
Zylinder und man kann sehr gut die Schieberkästen
(mit dem Stuart „S“) an den beiden Enden des Zy-
linderblocks erkennen. Der erste, kleinere Zylinder
wird direkt mit dem Dampf aus dem Dampfkessel
beaufschlagt; der Abdampf des ersten Zylinders
wird durch das große, Messingblech ummantelte
Kupferrohr als Zudampf in den Schieberkasten für
den im Durchmesser größeren zweiten Zylinder
geleitet. Diese Bauart mit der hinternandergeschal-
teten Dampfversorgung wird Verbund- oder Com-
poundmaschine genannt; sie kann als Standard für
die Bauform der Dampfmaschinen unserer Dampf-
boote angesehen werden.
Die
„Stuart
#6“
besitzt
für
beide
Zylinder
eine
Stephenson
Steuerung,
deren
Arbeitsweise
man
im
nebenstehenden Bild recht gut erkennen kann.
Ausgewählte Beiträge zur
Technik von Dampfbooten
Stephenson,
der
auch
die
erste
Dampflokomotive
gebaut
hat,
hat
hierzu
eine
sehr
elegante
Lösung
erfunden,
die
auch
nach
ihm
benannt
ist.
Die
Stephenson
Steuerung
arbeitet
mit
zwei
getrennten
Excenterscheiben,
eine
für
Rechtsdrehung
der
Maschine
und
eine
für
Linksdrehung;
beide
Excenterscheiben
sind
entsprechend
versetzt
auf
der Kurbelwelle befestigt.
Die
beiden
Excenterscheiben
bewegen
über
ihr
Gestänge
eine
gebogene
Kulissenschwinge;
über
diese
wird
nun
der
Schieber
betätigt.
Die
Kulissen-
schwinge
kann
über
einen
Steuerhebel
und
eine
Verbindungsstange
nach
links
geschoben
werden,
so
dass
nun
der
Excenter
für
Rechtsdrehung
direkt
unter
der
Schieberstange
liegt
und
diese
steuert.
Wird
der
Steuerhebel
nach
rechts
geschoben,
dann
kommt
der
Excenter
für
Linksdrehung
direkt
unter
die
Schieberstange
und
die
Maschine
wird
in
diese
Richtung drehen.
Im
Laufe
der
Zeit
wurden
weitere
Steuerungen
für
Dampfmaschinen
entwickelt.
In
einem
weiteren
Technik
Beitrag
stellen
wir
deshalb
auch
die
von
Klug
entwickelte
Steuerung
vor.
Die
Stephenson
Steuerung
ist
aber
sicherlich
die
am
weitesten
verbreitete bei unseren Dampfbootantrieben.
Bei
einer
stationären
Dampfmaschine,
die
z.B.
einen
Generator
oder
eine
Pumpe
mit
immer
gleicher
Drehrichtung
antreibt,
kann
man
eine
derart
einfache
Schiebersteuerung
durchaus
vorsehen.
Bei
einem
Boot
muss
aber
der
Antrieb
für
Vorwärtsfahrt
und
Rückwärtsfahrt
seine
Drehrichtung
auf
einfache
Weise
umkehren
können;
ein
Ummontieren
der
Excenterscheibe beim Betrieb des Bootes ist da natürlich nicht möglich, da braucht man eine andere Lösung.
Die
in
unseren
Booten
eingebauten
Dampf-
maschinen
sind
nahezu
alle
dopelwirkende,
schiebergesteuerte
Dampfmaschinen.
Doppel-
wirkend
bedeutet
dabei,
dass
der
Kolben
nicht
nur
bei
der
Abwärtsbewegung
von
oben
mit
Dampfdruck
beaufschlagt
wird,
sonder
auch
bei
der
Aufwärtsbewegung
von
unten.
Ein
Schieber
(im
nebenstehenden
Bild
ein
Flachschieber)
steuert
dabei
den
Zudampf
unter
hohem
Druck
(hier
blau
dargestellt)
und
den
Abdampf
(hier
grau
dargestellt),
der
nach
geleisteter
Arbeit
nur
noch
geringen
Druck
hat
und
zum
Ausgang
geleitet wird.
Das
nebenstehende
Funktionsbild
stellt
den
Vorgang
anschaulich
dar.
An
die
Schieber-
kammer
mit
dem
rot
eingefärbten
Schieber
ist
die
unter
hohem
(bei
unseren
Booten
ca.
8
bis
10
bar)
Dampfdruck
stehende
Zudampfleitung
angeschlossen,
so
dass
die
gesamte
Schie-
berkammer
unter
dem
vollen
Dampfdruck
steht.
Durch
jeweils
einen
Dampfkanal
ist
der
obere
Teil
und
der
untere
Teil
des
Zylinders
mit
der
Schieberkammer
verbunden.
Der
Schieber
steuert
den
Dampffluss
nun
so,
dass
der
Frisch-
dampf
auf
der
einen
Seite
des
Kolbens
in
den
Zylinder
freigegeben
wird,
während
auf
der
anderen
Kolbenseite
der
Abdampf
zur
Abdampf-
bohrung geleitet wird.
Die Funktionsweise
der Dampfmaschinen
unserer Dampfboote
Der
Schieber
wird
durch
einen
Excenter
gesteuert,
der
auf
den
Endzapfen
der
Kurbelwelle
aufgepresst
ist.
Dieser
Excenter
ist
im
gezeigten
Modell
gegenüber
dem
Kurbelzapfen
der
zugehörigen
Kolbenstange
um
90°
in
der
gewünschten
Drehrichtung
versetzt
angebracht.
Bei
den
nachfolgenden
zwei
Darstellungen
kann
man
sehr
gut
erkennen,
dass
-
je
nach
Montage
des
Excenters
-
der
in
Mittelstellung
befindliche
Kolben
einmal
von
unten
(=
Drehrichtung
rechts
herum)
und
einmal
von
oben
(Drehrichtung links herum) mit Frischdampf beaufschlagt wird.