Die Dampfmaschine

0. Geschichtliches

Der Gedanke, Dampfenergie zur Bewegung eines Kolbens auszunutzen, wurde erstmals 1690 von D. Papin technisch verwirklicht. J. Watt erhielt sein berühmtes erstes Patent für eine Dampfmaschine 1769. Noch vor 1800 wurde die erste Dampfmaschine im Ruhrgebiet in Betrieb genommen¹.

1. Brenner
   
   Der Brenner oder besser gesagt, der Brennraum ist ein geschlossenes Behältnis mit Zugabevorrichtung für Kohle und Luft, sowie Abgabevorrichtung für Abluft und Asche.
   
   Das Brennmaterial wird durch die Zugabevorrichtung in den Brennraum, auf ein Rost, gegeben. Luft wird zur Sauerstoffversorgung unterhalb des Gitterrostes eingeblasen. Durch den Brennvorgang erwärmt sich die Luft/ Abluft und steigt auf zum Kessel.
   
   
2. Kessel
   
   Der Kessel ist ein Wärmetauscher der mit dem in Dampf umzuwandelnden Wasser gefüllt ist.
   Die erwärmte Luft wird an den Aussenflächen des Wärmetauschers vorbeigeführt und gibt dabei einen Teil ihrer thermischen Energie an das kältere, sich im Kessel befindliche, Wasser ab. Das Wasser erwärmt sich und verdampft. Da Dampf ein erheblich größeres Volumen einnimmt als eine vergleichbare Menge an Wasser erhöht sich der Druck im Kesselraum. Der Dampf wird zum Kolben geführt.
   
   
3. Kolbenzylinder
   
   Zur Verteilung des Dampfstromes zur Kurbelseite und zur Deckelseite ist dem . Kolbenzylinder ein Schieberraum mit Schieber vorgelagert. Der Kolbenzylinder selber besteht aus Zylinder, Kolben und Kolbenstange/ Schubstange.
   Der Schieberraum besteht aus einem Dampfeintritt, einer Dampfleitung zur Kurbelseite, einer Dampfleitung zur Deckelseite, einer Dampfaustrittsleitung die sich zwischen den Dampfleitungen zum Zylinder befindet und einem Schieber durch dem der Dampf des Kolbenteils mit dem sich verringerndem Volumen, abgeleitet wird. Der Schieber ist mit der Kurbelwelle oder der Kolbenstange verbunden.
   Strömt nun der Dampf in den Kolbenraum wird er durch den Schieber in den Hubraum der Kurbelseite geleitet. Durch die Ausdehnung/ Entspannung des Dampfes wird der Kolben in Richtung Zylinderdeckel Bewegt. Der Dampf der sich im Hubraum des Deckels Befindet wird durch die Hubbewegung in den Schieberraum gedrückt, wo er Durch die Schieberstellung in den Dampfaustritt geleitet wird. An dem Kolben Befindet sich eine Kolbenstange die auf der anderen Seite exzentrisch auf einer Schwungscheibe befestigt ist. An dieser Schwungscheibe befindet sich ein Gestänge das mit dem Schieber im Schieberraum verbunden ist. Bewegt sich nun der Kolben versetzt er das Schwungrad in eine Drehbewegung. Dieses wirkt über das Schiebergestänge zurück auf den Schieber wodurch dieser seine Stellung ändert. Durch diese Stellungsänderung leitet der Schieber Den Dampfstrom abwechselnd zur Kurbel und zur Deckelseite.
   
   

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