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Dampfmaschinen

Das Dampfmaschinenprinzip

Oszillierend:

Im Kessel wird in den Heizrohren Wasserdampf von sehr hohem Druck erzeugt. Dieser kommt durch den Dampfeinlass in den beweglichen Zylinder und drückt den Kolben nach unten. Durch die Kurbelbewegung schwenkt der Zylinder weiter, dadurch wird der Dampfeinlass geschlossen.
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens wird der Zylinder weiter geschwenkt, das Dampfaustrittsloch wird erreicht. Der erkaltete Wasserdampf wird herausgedrückt und entweicht durch den Kamin.
Der Prozess beginnt von neuem.

Schiebergesteuert:

Im Kessel wird in den Heizrohren Wasserdampf von sehr hohem Druck erzeugt. Dieser kommt durch den Dampfeinlass in den Schieberkasten und wird durch den Schieber in den Zylinder auf eine Seite des Kolbens geleitet.
Der Dampf dehnt sich dort aus, schiebt den Kolben an und über eine Pleuelstange verbunden mit der Kurbelwelle wird das Schwungrad eine halbe Umdrehung weiter gedreht.
Jetzt wird der Schieber bewegt, die Dampfzuführung erfolgt nun auf der anderen Seite des Kolbens, dieser wird zurückbewegt. Der erkaltete Wasserdampf wird herausgedrückt und entweicht durch den Dampfauslass zum Kamin.
Der Prozess beginnt von neuem.

Das Funktionsprinzip - oszillierend -

Damit das Funktionsprinzip dieser Maschinen leichter zu verstehen ist, wird hier ein Arbeitszyklus der oszillierenden Dampfmaschine vereinfacht beschrieben:

Die Dampfmaschine kann aus einem oder mehreren Zylindern bestehen. Angetrieben wird die Maschine mit Dampf, wie der Name schon sagt.
Auf die verschiedenen Feinheiten des Antriebes bzw. Ausführungsarten wird hier nicht eingegangen.

Sobald sich die Öffnung des Zylinders mit der Frischdampfzuführung begegnet strömt Dampf in den Zylinder und drückt den Kolben nach unten. Durch diesen Druck dreht sich die Kurbelwelle.
In der untersten Stellung angekommen sind die Kanäle geschlossen. Mit Hilfe des Schwungrades wird dieser Totpunkt überwunden.
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens öffnet sich das Dampfaustrittsloch und der Dampf wird hinausgedrückt.
Nach Überwindung des oberen Totpunktes, hier sind beide Kanäle geschlossen, wieder mit Hilfe des Schwungrades, wird beim Abwärtsgang des Kolbens frischer Dampf zugeführt.
Der Prozess beginnt erneut.

Auf die verschiedenen Feinheiten des Antriebes bzw. Ausführungsarten wird hier nicht eingegangen.

Wer tiefer in dieser Materie einsteigen möchte, bitte in der einschlägigen Fachliteratur ( Links ) nachlesen!

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Das Funktionsprinzip - schiebergesteuert -

Damit das Funktionsprinzip dieser Maschinen leichter zu verstehen ist, wird hier ein Arbeitszyklus einer schiebergesteuerten Dampfmaschine vereinfacht beschrieben:

Kurz vor dem Erreichen des oberen Totpunktes des Kolbens gibt der Schieber den Dampfkanal etwas frei und der Dampfeinlass beginnt.
Während sich der Kolben nach oben bewegt, wird der Dampfkanal weiter geöffnet und die Dampffüllung wird fortgesetzt.
Nachdem der Kolben auf dem Wege nach unten etwa die Hälfte des Hubes zurückgelegt hat, wird die Dampfzufuhr gesperrt. Es beginnt die Expansion, durch die der Kolben weiter nach unten gedrückt wird, gleichzeitig dreht sich die Kurbelwelle. Daneben erfolgt der Ausstoß des verbrauchten Dampfes.
Kurz vor dem unteren Totpunkt schließt der Abdampfkanal, der restliche Dampf wird komprimiert und fängt den Kolben ab.
Danach wird der Dampf auf der Kolbenunterseite zugeführt und drückt den Kolben nach oben.
Wenn der Kolben etwa die Hälfte seines Weges zurückgelegt hat, wird die Dampfzufuhr geschlossen und es erfolgt die Expansion. Noch vor dem oberen Totpunkt wird der restliche Dampf komprimiert und fängt den Kolben ab.
Der Prozess beginnt erneut.

Auf die verschiedenen Feinheiten des Antriebes bzw. Ausführungsarten wird hier nicht eingegangen.

Wer tiefer in dieser Materie einsteigen möchte, bitte in der einschlägigen Fachliteratur ( Links ) nachlesen!

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