Arbeitsschema:

Arbeitsschema einer doppelt wirkenden

schiebergesteuerten Volldruckdampfmaschine

Geschichte:

Um das Jahr 1790 gelang es dem englischen Erfinder James Watt die erste brauchbare Dampfmaschine zu bauen. J.Watt verband den oszillierenden Kolben, über einen sogenannten Balancierhebel  mit einem Planetengetriebe. Zu diesem Umweg der Umwandlung der oszillierenden Kraft in Drehbewegung mit einem Planetengetriebe war James Watt gezwungen da die Kurbelwelle zu dieser Zeit noch patentrechtlich  geschützt war. Weitere herausragende Persönlichkeiten in der Geschichte der Dampfmaschine sind :Robert Fulton  amerikanischer Ingenieur 1807 Konstruktion des ersten gebrauchsfähigen Dampfschiffes. Georg Stephenson baute 1814 die erste funktionstüchtige Dampflokomotive.

Funktionsbeschreibung:

Die Dampfmaschine ist eine Wärmekraftmaschine die den zuvor in Kesseln erzeugten Dampf in mechanische Arbeitsleistung umformt. Dazu muss der unter hohen Druck stehende Dampf (Rot) abwechselnd den Kolben (1) nach oben beziehungsweise nach unten drücken. Die Steuerung des Zu oder Abdampfes übernimmt  der über einen Extender mit der Kurbelwelle (2)verbundenen Schieber (3).Die Schwungscheibe (4) gleicht durch ihre Masse die unvermeidlichen Ungleichmäßigkeiten in der Drehbewegung aus.

1=Kolben

2=Schieber

3=Kurbelwelle

4=Schwungscheibe

Blau = Abdampf

Rot = Zudampf

meine Modelle

OM 12/20/2

Diese Zweizylinder doppelt wirkende Dampfmaschine entstand nach einem Bauplan aus dem Buch Dampfmaschinen für den Schiffsmodellbau von Theodor Vieweg. Die beiden oszillierenden Zylinder stehen in 90° V-Form zueinander. Der stehende Kessel besteht aus Edelstahl und wird mit Butangas beheizt. Zur besseren Wärmeausnutzung sind im Rauchrohr mehrere Quersiederohre eingeschweißt. Die Umsteuerung von Rechts auf Linkslauf erfolgt wie bei Volldruckdampfmaschinen üblich mit einem Umsteuerventil

Technische Daten der OM 12/20/2

Bohrung 12mm
Hub 20mm
Dampfdruck ca. 3 bar

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OM 8/15/2/R
 

Aus der Erfahrung mit der OM 14/20/2 entstand die Dampfmaschine OM8/15/R. Diese sollte kleinere Abmessungen kaum offene Leitungen und stufenlos vor und rückwärts regelbar sein. Der Dampfmotor hat zwei oszillierende Zylinder die in Reihe angeordnet sind. Von dem Siederohrkessel strömt der Dampf zunächst in das Umsteuerventil dann unter der Grundplatte in den im Hauptständer angebrachten Kanäle zu den Zylindern. Das Material des Kessels ist Edelstahl (4512). Alle Verbindungen wurden WIC geschweißt. Die Maschine wurde ausschließlich aus Messing und Edelstahl gefertigt. Der Gasbrenner hat ebenfalls einen geschweißten Edelstahltank. Der Brennerkopf ist ein Ersatzteil der Firma Rothenberger.

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M 8/45/V/Anna

Diese Dampfmaschine wurde von mir für die Dampfpinasse Anna der Firma Krick gebaut. Da das Dampfboot Anna mit einer Länge von 610mm relativ klein ist musste auf die kompakte Abmessung der kompletten Dampfanlage geachtet werden. Da ich auf eine stufenlose Umsteuerbarkeit nicht verzichten wollte, blieb mir wegen der geringen Baulänge nur eine V-2-Zylindermachine übrig. Ebenso war von vornherein klar dass der Kessel stehend angeordnet werden musste. Der Sinterrohrkessel wird mit einem Gasbrenner mit angebautem Tank beheizt.

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Anna die Dampfpinasse 

Für den Bau der Dampfpinasse Anna der Firma Krick sprach vor allem, daß die Dampfmaschine offen sichtbar war. Außerdem waren sowohl Größe und Preis des Baukastens für mich akzeptabel. Denn ich wollte ein kleines aber mit Echtdampf angetriebenes Modell das ohne große Probleme im Auto mitgenommen und nach einem Sonntagsspaziergang  in schöner Landschaft  mit Volldampf voraus seine Runden dreht.

Anna auf Fahrt

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In dem Hauptständer der aus drei übereinander liegenden Messingplatten besteht, befinden sich die Dampfkanäle zu den Zylindern, als auch zu dem Umsteuerventil. In den einfach wirkenden Zylindern arbeiten Kolben aus Teflon. Obwohl die Kolben nur von einer Seite mit Dampf beaufschlagt werden ist diese Maschine selbstanlaufend. Der Dampf wird in einem liegenden Kessel mit Quersiederohre erzeugt. Die Befeuerung des Kessels geschieht wie bei meinen anderen Dampfmaschinen mit Propangas. 

MSV1

Bei der MSV1 handelt sich es um eine Einzylinder rundschiebergesteuerte Volldruckdampfmaschine. Die Schiebersteuerung hat den Vorteil geringerer Reibungsverluste als bei einer oszillierenden Maschine. Dadurch ergibt eine höhere Leistung bei gleichem Dampfdruck. Dieser Motor hat ausreichend Leistung für Bote bis ca. 1,2 Meter. Die Umsteuerung der Drehrichtung kann mittels eines Umsteuerventils erfolgern. 

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  MSV2

Bei der MSV2 handelt sich es um eine Zweizylinder rundschiebergesteuerte Volldruckdampfmaschine. Bei dieser Maschine wurden die Zylindereinheit der MSV1 verwendet. Die MSV2 ist mit einem Umsteuerventil stufenlos vorwärts-rückwärts regelbar.

Technische Daten der MSV2

Bohrung 12mm
Hub 14mm
Dampfdruck ca. 0.5-3 bar

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Gasbrenner

Dieser kompakte Probangasbrenner eignet sich für Flammrohrkessel. Eine Gasfüllung reicht für ca. 30-45 Minuten Brenndauer. Der Betrieb ist sehr zuverlässig da die Abwärme des Brenners zur Erwärmung des Gaskessels benutzt wird. Dadurch wird ein Abkühlen des Tanks und damit verbundenen Druckverlust verhindert. Brennerkopf, Einfüll und Regelventil sind Kaufteile was den Nachbau wesentlich vereinfacht.

Für den privaten nicht kommerziellen Nachbau biete ich einen detaillierten Bauplan zum kostenlosen Download an.

Bauplan zum   Download    als  .pdf   87 KB