Wie hat man auf Schiffen die Dampfmaschine gestartet?
Hi, wie wurde eigentlich früher auf den Schiffen die Dampfmaschine gestartet? Die Titanic hatte ja 3fach Expansionsmaschinen wo der Dampf weitergewandert ist. Aber wie hat man so ein tonnenschweres und hochhausgroßes Kolbentriebwerk eigentlich angefahren? Die Maschine hatte vorne (oder hinten?) ein großes Zahnrad und auf der anderen Seite den Ausgang der Welle. Irgendwie musste das Ding ja angedreht werden wie es heute der Anlasser im Auto macht oder nicht? War dafür vlt das Zahnrad an der Seite zuständig welches quer war und wie wurde das angetrieben?
10 Antworten
Zu Lande oder zu Wasser, das Prinzip der Dampfmaschine bleibt ja gleich. Eine 1Zylinder-Dampfmaschine, egal ob 1seitig oder 2seitig wirkend muss angedreht werden, wenn sich der Kolbe in einem der beiden Totpunkte befindet. Die Kolbenkraft wirkt in diesem Fall exakt senkrecht auf die Kurbelwelle und kann diese nicht in Drehung versetzen. Bedarfsweise muss ein Schwungrad von Hand in die gewünschte Bewegungsrichtung angedreht werden. Ab diesem Moment kann dann die Dampfkraft wirken. Es muss ein Schiebergestänge vorhanden sein, bei dem die Schieberbewegung gegenüber dem Arbeitskolben umgekehrt werden kann, wenn die Dampfmaschine links- und rechtslauf können soll. Dampfloks waren dazu mit der "Heusinger"-Steuerung versehen. Eine Schwinge bewegt sich etwas Zeitversetzt mit dem Arbeitskolben hin und her. In dieser Schwinge wird die Steuerkolbenstange vor oder hinter den Drehpunkt der Schwinge eingestellt. Das bewirkt eine Änderung des Schiebers um 180° gegenüber dem Arbeitskolben. Die Folge ist vor- oder rückwärtsfahrt. Nun wirst Du aber eine Dampflok aus dem Stillstand heraus von Hand nicht anschieben können. Dafür ist die zu schwer. Jetzt kommt der 2te Zylinder ins Spiel. Schaut man sich die stehende Lok einmal von links und dann von rechts an, fällt auf, dass die Kurbelzapfen am Treibrad links und rechts um genau 90° verdreht zueinander stehen. Dadurch kann immer ein Kolben Kraft in Drehbewegung umsetzen. Es gilt 2 Zylinder doppelt wirkend ergeben 4 Zyklen in denen Vortrieb geleistet wird. Diese 4 Zyklen überlagern sich laufend, so dass nur eine ganz flache Wellenform der Krafterzeugung gegeben ist. Ist die Steuerung optimal eingemessen, merkt selbst der Lokführer auf der Solo fahrenden Lok kaum etwas. Noch glatter wird der Kraftverlauf bei einem 3- Zylinder-Verbundtriebwerk. Der Abdampf beider Primärzylinder (Außenseiten der Lok) wird anschließend durch den gemeinsamen Sekundärzylinder geleitet, wo noch mal Bewegungsenergie freigesetzt wird. In einem solchen Triebwerksverbund stehen die 2 Kurbelzapfen der Treibräder und die Kurbelwelle in 120° zueinander. Es ergeben sich so 6 Arbeitszyklen. Die vom Kessel erzeugte Energie wird effizienter genutzt.
Es hat schon einige gute Erklärungen gegeben.
In einen Zylinder wird Dampf unter - und oberhalb eines Kolbens eingelassen, so dass der Kolben in einen gleichmäßigen Bewegungsablauf übergeht.
Die Bewegung des Kolbens wird über eine Kolbenstange unten im Zylinder hinausgeführt. Unten auf der Kolbenstange sitzt der sog. Kreuzkopf, dieser überträgt die Bewegung des Kolbens auf eine Pleuelstange. Am unteren Ende der Pleuelstange befindet sich ein Lager, dieses umfasst eine Kurbel der Kurbelwelle, was dann zwangsläufig dazu führt, dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine rotierende Bewegung umgewandelt wird.
Der Start erfolgt also durch das Aufmachen der Ventile im Zylinder, den einströmenden Dampf, der den Kolben in Bewegung setzt und die umgewandelte Bewegung des Kolbens in eine Rotation.
Eine Dampfmaschine in einer Lokomotive oder im Schiff wird in 2 Etappen gestartet. Zuerst wird geheizt, bis ein hoher Dampfdruck erzeugt ist. Dann dreht man ein Ventil auf, damit der Dampfdruck sich in den 2 Zylindern ausbreitet. Dabei fährt der Zug ganz sanft an. Man braucht keine Kupplung. Deshalb hatte man in der Dampfeisenbahn den Eindruck, der Bahnhof führe rückwärts weg, weil man die Beschleunigung nicht bemerkt hat. Elektromotoren haben bei niedriger Drehzahl das maximale Drehmoment auch im Gegensatz zum Verbrennermotor, der eine Kupplung braucht.
In diesem Video kannst du sehen, wie eine solche 3-fach Expansionsmaschine in die richtige Stellung zum Starten gebracht wird.
Viel Spass
du hast ja nicht wie beim verbrenner eine verdichtung und explosion, sondern einen immer weiter ansteigenden dampfdruck im zylinder. Und irgendwann bewegt der sich halt wenn der druck hoch genug ist.
Also wurde der gesamte Dampf in den Zylinder geleitet bis er sich bewegt hat? Vorne das sieht für mich aus wie ein Schwungrad
Ist kein Schwungrad, müsste viel schwerer sein. Die Dampfmaschine hat keine plötzlichen Beschleunigungen mit Explosionen, die Bewegung erfolgt allmählich mit dem steigenden Dampfdruck. Deshalb braucht man kein Schwungrad.
Lieber Weckmannu, Du schreibst zum Ende in Deiner Antwort, dass sowohl Kolben- Dampfmaschinen als auch Elektromotoren bereist aus dem Stillstand heraus ein hohes Drehmoment gegenüber einem Verbrennermotor aufbringen. Das ist auch Teilweise richtig, aber nicht immer. Das maximale Drehmoment aus dem Stillstand heraus bringt nur die Dampfmaschine. Der E-Motor kann zwar einiges an Drehmoment bringen, wird dazu aber kurzfristig in Überlast gefahren. Dies vertragen viele Motoren für wenige Minuten. Richtig kräftige E-Antriebe wurden aber erst mit der 3 Phasen Wechselstromtechnik und Frequenzumwandlung möglich. Steht man heute neben einer modernen E-Lok hört man beim Anfahren ein Jaulen und Heulen, was nicht von den Kühlluftgebläsen stammt, sondern direkt von den 3 -Phasen~ Motoren, in denen gewaltige magnetische Kräfte auftreten. Es gibt sogar eine Lok mit dem Spitznamen "Tonleiter", weil die entsprechenden Sprünge der Frequenzumrichter diesen Klangeffekt verursachen. Erst bei Erreichen einer Mindestdrehzahl nehmen diese "wunderlichen" Töne deutlich ab. Solche Loks können aus dem Stand heraus fast 100% Drehmoment abgeben. Alte 1-Phasen-Loks mussten mit Überdimensionierten Motoren bestückt werden und konnten trotz Ihre ganze Kraft erst bei Geschwindigkeiten ab etwa 25 - 30 Km/h entwickeln. Große Verbrenner (Diesellopks) wurden bei der DB mit Strömungsgetrieben versehen, die wie im älteren Automatik _ PKW arbeiten. In den USA wurden die Dieselloks eigentlich ausschließlich mit Generatoren versehen. Der hier erzeugte Strom wird dann wieder in Elektromotoren in Drehbewegung umgesetzt und an die Achsen weiter gegeben. Mit mechanischen Kupplungen kommen kleine Feldbahn-Dieselloks aus.