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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Heißluftmaschinen

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Heißluftmaschinen.

Spannung Luft eintreten läßt. Der Kolben l l (Verdränger) besteht aus einem langen Blechcylinder, der in seinem Innern durch einen hölzernen Zwischenboden k versteift und an einer Kolbenstange m befestigt ist, welche durch eine Stopfbüchse des Arbeitskolbens d hindurch geführt ist und durch die Stange e n, den Winkelhebel p o sowie die Stange q mit der Kurbel r, welche mit der Kurbel h einen ganz bestimmten Winkel bildet, in Verbindung steht. Der Verdränger schließt nicht dicht gegen den Cylinder ab, sondern läßt, auf einer Tragrolle laufend, zwischen sich und diesem einen ringförmigen Raum, durch den die Luft von der Vorder- zur Hinterseite des Verdrängers und umgekehrt ohne bedeutenden Widerstand entweichen kann. Je nachdem nun der Verdränger sich dem erhitzten oder gekühlten Ende des Cylinders nähert, wird entweder der größere Teil der Luft unter dem Einfluß des Kühlwassers abgekühlt, oder unter Einwirkung der Ofenhitze erwärmt werden. Der Hebelmechanismus, der die Bewegung der beiden Kolben von derjenigen der Schwungradwelle abhängig macht, ist derartig gewählt, daß folgende relative Bewegungen der beiden Kolben eintreten. Ist der Verdränger l l ganz in den Feuertopf c hineingeschoben, so steht der Arbeitskolben d am vordern offenen Cylinderende. Während nun der Arbeitskolben schnell in seine äußerste hintere Position geht, verändert der Verdränger seine Stellung nur sehr wenig. Dabei wird die zum größern Teil mit dem Kühlmantel in Berührung stehende Luft abgekühlt. Geht nun der Verdränger schnell vorwärts, so wird die kalte Luft in den Feuertopf gedrängt, dehnt sich infolge der Erwärmung aus und wirkt drückend auf den Arbeitskolben, so daß dieser nach vorn gedrängt wird und auf die Schwungradwelle Arbeit überträgt. Der inzwischen nahezu in seiner äußersten vordern Stellung verharrende Verdränger geht dann wieder in seine entgegengesetzte Stellung in den Feuertopf hinein, wobei die erwärmte Luft in den vordern gekühlten Raum gelangt und sich infolge der Abkühlung zusammenzieht, wobei dann wieder der Arbeitskolben nach hinten geht etc. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Ganges der Maschine wirkt der Regulator u auf ein Ventil v, welches durch ihn bei zu schnellem Gang der Maschine geöffnet wird und etwas Luft entweichen läßt. Der Kohlenverbrauch liegt nach Brauers Versuchen zwischen 4 und 5 kg Steinkohlen mittlerer Güte pro Stunde und nutzbare Pferdekraft, der Kühlwasserverbrauch beträgt dabei ca. 200 kg. Die Maschine wird von der Berlin-Anhaltischen Maschinenbau-Aktiengesellschaft in Größen von 1/12 bis 5 Pferdekräften ausgeführt. Ihr mittlerer nutzbarer Überdruck ist gering (ca. 0,55 Atmosphäre), weshalb sie im Verhältnis zur geleisteten Arbeit ziemlich beträchtliche Dimensionen hat.

Die Stenbergsche Heißluftmaschine (die sogen. Kaloriska) ist im Prinzip durch nichts von der vorbeschriebenen unterschieden und weicht nur in der Konstruktion, besonders durch eine andre, einen etwas größern mittlern Druck (ca. 0,6 Atmosphäre) erzielende Ausführung des Bewegungsmechanismus und durch die Kürze des Heiztopfes, von ihr ab, durch welche Umstände es ermöglicht ist, der ganzen Maschine etwas geringere Dimensionen für die gleiche Leistung zu geben. Der Kohlenverbrauch ist dem der Lehmannschen Maschine ungefähr gleich, der Wasserverbrauch etwas größer. Zu beziehen ist die Maschine in Größen von 1/6 bis 2 Pferdekräften aus der Maschinenfabrik der Gebrüder Sachsenberg in Roßlau a. E.

Die H. von Rennes (erste Konstruktion) u. Rider arbeiten beide mit zwei nebeneinander stehenden, durch einen Kanal verbundenen Cylindern. Ein Nachteil dieser Art von H. gegenüber den eincylindrigen besteht in der Vergrößerung des schädlichen Raumes durch das zur Verbindung beider Cylinder nötige Rohr.

Die Ridersche Heißluftmaschine (Fig. 2) besteht aus einem vertikalen Arbeitscylinder a und einem ebenfalls vertikalen Kompressionscylinder b, deren ersterer in einem Ofen erhitzt wird, während der letztere mit einem Wassermantel umgeben ist. In diesen Cylindern bewegen sich die beiden Kolben c und d unter der Einwirkung der beiden rechtwinkelig versetzten, an der Schwungradwelle angebrachten Kurbeln. Zur Verbindung der Cylinder dient das Rohr e mit dem aus zahlreichen dünnen Plättchen bestehenden Regenerator f. Ist der Kolben c in seiner höchsten Lage, so steht der Arbeitskolben d in der Mitte seines Hubes und geht nun nach einer Vierteldrehung der Schwungradwelle in seine tiefste Lage, während der erstere in seine mittlere Lage gelangt. Da hierbei eine Kompression der in der Maschine eingeschlossenen Luft auf etwa ein Drittel ihres Volumens erfolgt, so muß die dazu nötige Arbeit vom Schwungrad abgegeben werden. Die nächste Vierteldrehung bringt c in die tiefste, d in die mittlere Lage, die Luft strömt von b nach a über, nimmt beim Passieren des Regenerators die in demselben aufgespeicherte Wärme auf und wird in a durch die Ofenhitze weiter erwärmt; es findet somit Expansion und Abgabe von Arbeit an das Schwungrad statt. Nach abermaliger Vierteldrehung steht d oben, c in der Mitte, und ein Teil der Luft ist unter c getreten. Es ist weitere Expansion unter Arbeitsabgabe eingetreten. Bei der letzten Vierteldrehung gelangt die Luft wieder ganz in den Cylinder b. Die Ridersche Maschine beansprucht nur wenig Flächenraum und braucht etwa ebensoviel Kohlen pro Stunde und Pferdekraft wie die Leh-^[folgende Seite]

^[Abb.: Fig. 1. Lehmannsche Heißluftmaschine. Längsschnitt.]