Dampf tritt zunächst in einen an der einen Cylinders (in der Figur nach links) befindlichen Schieberveutil e vermöge der Steuerung, welche die gleichfalls selbst ausführt, hin u. her verschiebt dadurch abwechselnd den einen Dampfweg zum Cylinder freiläßt u. den andern verdeckt, so dem Dampf gestattend, entweder oben od. unten beim Cylinder einzutreten u. den Kolben C entweder nach unterhalb oder nach oberhalb hin zu bewegen. Gleichzeitig ist der Schieberkasten so eingerichtet, daß, wenn der Dampf z. B. oberhalb in den Cylinder tritt, der unterhalb des Kolbens befindliche Dampf durch den unteren Dampfweg u. die Oeffnung a vermittels eines Abzugrohres Ein den Kondensator O, einen möglichst luftleeren Raum, strömen kann, wohin ebenso der oberhalb des Kolbens befindliche Dampf gelangt, während der Dampf unten am Cylinder eintritt. O selbst ist ein in kaltem Wasser stehendes Gefäß, in welches durch ein Sieb fortwährend kaltes Wasser eingespritzt wird, was den Dampf im Kondensator zu Wasser verdichtet u. so einen luftleeren Raum erzeugt, wodurch dem im Cylinder nach der einen Seite hin wirkenden Dampf von der andern, demnach luftverdünnten Seite des Kolbens her möglichst wenig Widerstand entgegensteht. Es erklärt sich so die Hin⸗ u. Herbewegung des Kolbens u. der damit verbundenen Kolbenstange R, welche durch eine Stopfbüchse aus dem Cylinder tritt; durch gute Oelung, durch Lagen von Werg und ein Anpressen an die Kolbenstange ist der Verschluß an der Stopfbüchse möglichst dicht gemacht. An der älteren Wattschen D. erhielt der Schieber seine Stellungen mittels einer Hebelverbindung, welche durch die Pumpenstange Lin Bewegung gesetzt wurde, die den Hebel beim Auf⸗ und Niedergehen drehte. Später ließ Watt die Steuerung von der Schwungradwelle aus mittels des Ercentrics (s. d.) durch das Gestänge Zvollführen. Der zuWasser kondensirte Damyf Je größer der Hub einer solchen Stange sein soll, desto weiter ist sie vom Drehungspunkt des Balanciers entfernt II. Die Einrichtung des Kondensators ist nicht absolut nöthig zum Bestehen der D. Hat nämlich der Dampf, der schon auf den Kolben gewirkt hat, eine Spannung von mehr als einer Atmosphäre, so kann er, wenn durch eine Röhre die Verbindung des Cylinders mit der atmosphärischen Luft hergestellt wird, auch direkt in die Luft entweichen; freilich wird dabei ein Quantum Wärme nutzlos vergeudet. Je größer die Spannung des Kesseldampfes ist, desto leichter wird der Druck der äußeren Luft überwunden werden. Man unterscheidet deshalb Dampfmaschinen mit Kondensation u. solche ohne Kondensation (d.). III. Je nach der Größe der Spannung, mit welcher der Dampf auf den Kolben wirkt, unterscheidet man 1. CTiefod. Riederdruckdampfmaschine, frz. machine à basse pression, engl. 1owW-pressure engine, bei welcher die Spannung höchstens die von 1½ Atmosphäre ausmacht; 2. die Mlitteldruckdampfmaschine, frz. machine à moyenne pres-Sion engl. middle-pressure engine, benutzt Dampf von der Spannung von 2 bis zu 4 Atmosphären; 3. die Hochdruckdampfmaschiue, frz. machine à haute pression, engl. häufig für Expansion eingerichtet. Beide Arten können gleichzeitig einfach⸗ od. doppeltwirkende sein, haben einen Balancier und werden im Bergfach vielfach zu Wasserhebung benutzt. Zu den Expansionsmaschinen mit mehreren Cylindern gehört die Eingangs erwähnte, in den größeren Spinnereien noch vielfach angewandte Woolfsche D.; sie hat zwei ungleich große Cylinder, wendet Hochdruck an u. ist doppeltwirkend. Im kleineren Cylinder arbeitet der Dampf mit voller Spannung; die Räume des kleinen Cylinders stehen in Verbindung mit denen des großen Cylinders, so daß der Dampf, der im kleinen Cylinder schon gewirkt hat, gleichzeitig noch im größeren durch Expansion wirken kann. Aus dem großen Cylinder wird der benutzte Dampf dann in den Kondensator geführt. Der aus dem kleinen Cylinder kommende, meist schon theilweise expandirte Dampf wirkt daher im großen Cylinder nochmals durch eine Expanfion in das Vielfache, um welche das Volumen des großen das des kleinen Cylinders übertrifft, und die Gesamtexpansion ist gleich dem Produkt aus den Expansionsarbeiten in beiden Cylindern. Expandirt also z. B. der Dampf im kleinen Cylinder um das Dreifache (wenn bei / Füllung abgesperrt wird), u. ist der große Cylinder viermal größer, so ist die Gesamtexpansion eine 3744 12fache. Theoretisch würde man genau dieselbe Dampfarbeit erhalten, wenn man das Füllungsquantum des kleinen Cylinders sofort in den großen eintreten u. hier zu 12facher Expansion kommen ließ. Praktisch aber ist es, die hierbei möglicherweise schädlich werdenden großen Drucke und Temperaturverhältnisse auf 2 Cylinder zu vertheilen. Auch gehört dahin die Atkinssche u. Udny'sche Maschine, die zwei gleiche kleinere undeinen größeren Cylinder besitzt, alle von einem gemeinschaftlichen Mantel umgeben; der eine der kleinen Cylinder steht nur mit dem Obertheil des großen Cylinders in Verbindung, der andere nur mit dem Untertheil. Der Raum zwischen Mantel und Cylindern ist mit Kesseldampf gefüllt. Die Wirkung im größeren Cylinder geschieht durch Expansion und der gebrauchte Dampf strömt in den Kondensator. — Der Gang bei den Expansionsmaschinen mit einem Cylinder ist sehr ungleichmäßig, weshalb, um eine möglichst gleichförmige Umdrehung der Kurbelwelle zu erzielen, sehr große u. schwere Schwungräder an denselben anzubringen sind, deren Reibung etc. aber den Nutzeffekt entsprechend vermindert. Trotzdem ist die Anwendung starker Expansion (geringer Cylinderfüllung) bei starker Kesselspannung wegen der damit verbundenen Brennmaterialersparnis zu empfehlen. Trotz der Vervollkommnung der D. durch Benutzung von Hochdruckdampf und betreffs Ausnutzung desselben durch das Woolfsche Compoundprinzip mangelte es noch an einer für den Schiffsbetrieb völlig geeigneten D. Die Woolfsche D. konnte nicht mit den auf Schiffen gebräuchlichen Nieder- und Hochdruck-Zwillingsmaschinen konkurriren, bei denen die Todtpunktwirkung durch Winkelstellung der Kurbeln beseitigt ist. —Zwillings-Woolfmaschinen wären wegen ihren 4 Cylindern zu komplizirt und schwerfällig für Schiffe. Die um 1832 erfundene Receiver-Compound-D.mit großem Niederdruck⸗ u. kleinem Hochdruckcylinder erreichte das Ziel durch Winkelstellung der Kurbeln und Einschiebung eines Receiver, gewissermaßen Warteraums für den Dampf, zwischen beiden Cylindern. Seitdem bemühte man sich namentlich, die Dampfsteuerung zu vervollkommnen (bis März 1881 schon 260 Reichspatente). Während eine Eincylindermaschine bei noch so gekünstelter Steuerung mindestens 15, meist aber 20—25Kkg. Dampf pro Pferdekrast stündlich verbraucht, dafern man nicht durch übermäßiges Anbremsen der Spannringe die Kolbendichtheit, oder zugleich die Reibung steigert, begnügt sich die Compoundmafchine mit 8, —9 kg. Dampf. V. Weisbach theilt die verschiedenen Kolbendampfmaschinen in folgende Systeme ein: A. Nach der Zahl der Dampfeylinder in 1. eincylindrige, 2. zweicylindrige Din. B. In Hinsicht auf die Lage der Dampfeylinder: 1. solche mit festem Cylinder, a) vertikal stehend, b) horizontal liegend, od. e) geneigt liegend; 2. solche mit bewegend Cylinder; die Bewegung ist a) schwingend, b) rotirend. C. In Hinsicht auf die Dampfwirkung: 1. in einfach wirkende, 2. in doppelt wirkende; s. oben sub D. In Hinsicht auf die Uebertragung der Dampfkraf: 1. direlt wirkende, 2. indirekt wirkende; letztere a)mit Balancier, b)ohne Balancier. Direkt wirkend ist eine D., wenn die Kolbenstange unmittelbar die Arbeit verrichten hilft, die man erzielen will; indirekt wirkend, wenn die Kolbenstange erst auf eine Zwischenmaschine einwirkt, durch welche die eigentliche vorgesetzte Arbeit vermittelt wird. Ist z. B. an der Kolbenstange gleichzeitig der Kolben eines eylindrischen Gebläses befestigt, und wird so durch die Bewegung der Kolbenstange auch das Gebläse in Gang gebracht, so ist dies ein Beispiel einer direkt wirkenden D., während die unter I. abgebildete Wattsche Niederdruck-D., da dort eine Zwischenmaschine durch Balancier, Kurbelstange u.Kurbel gebildet ist, eine indirekt wirkende Maschine mit Balaneier ist, weil die eigentliche Arbeit die drehende Bewegung der Achse ist, an welcher die Kurbel festsitzt. Bei der oseillirenden od.schwingenden Dampfmaschine steht meist die Kolbenstange in Verbindung mit der Kurbel, und diese dreht dann die Transmissionswelle. Weil aber die Kolbenstange dabei verschiedene Stellungen annehmen muß, je nach der Stellung der Kurbel, so hat der Dampfeylinder zwei angegossene hohle Zapfen, die in gewöhnlichen Zapfenlagern ruhen und dem Cylinder eine Drehung gestatten, wodurch die Kolbenstange die nöthige Lage einnehmen kann. Durch die Höhlung des einen Zapfens wird der Dampf zugeführt, während durch den andern der Dampf, der gearbeitet hat, wieder weggeführt wird. Ein Uebelstand hierbei ist, daß die Kolbenstange sich leicht biegt, wenn sie nicht sehr stark ist, u. daß der Verschluß an der Stopfbüchse schwer zu erhalten ist; deshalb haben diese Maschinen auch nur bei kleinen Dimensionen Aufnahme gefunden. VI. Wird ferner auch die atmosphärische Luft vermöge ihres Druckes, den sie ausübt, benutzt, indem z. B. unter dem Kolben mittels Kondensation ein luftleerer Raum hergestellt wird und oberhalb des Kolbens die Atmosphäre den Druck übt, während umgekehrt der Kolben von unten herauf mittels Dampfspannung von mehr als einer Atmosphäre getrieben wird, so nennt man solche D.n, bei welchen der Cylinder oben offen ist, eine atmosphärische D., frz. machine atmosphérique, engl. atmospheric engine; bei dem einen Spiel des Kolbens wirkt dabei der Dampf nur durch den leeren Raum, den er vermöge seiner Kondensation erzeugt. Sie werden mitunter noch bei wohlfeilem Brennmaterial zur Wasserhaltung in Kohlengruben benutzt u. sind leichter zu konstruiren. Die äußere Atmosphäre kühlt dabei stets den Cylinder wieder ab, was von Nachtheil ist. Dies geschieht nicht bei der einfach wirkenden Wattschen D., weil dort der Cylinder geschlossen ist; das Gegenspiel des Kolbens geschieht bei ihr durch angebrachte Gegengewichte, die den Kolben niederdrücken; sie hat deshalb nur ½ — ½ so viel Brennmaterial nöthig als die atmosphärische Maschine. VII. Bei den bis jetzt erwähnten Din ist überall ein Cylinder mit einem Kolben angewandt. Es sind dies sog. Kolbendampfmaschinen. Es giebt neuere, wenn auch selten benutzte Maschinen, wo der Dampf auf die Schaufeln eines im Innern eines Gehäuses eingeschlossenen Rades wirkt und so das Rad und damit direkt die Transmissionsachse dreht. Dies sind rotirende oder Raddampfmaschinen. Bishopp in England hat auch eine liglit / mothes 18825d2/0142 Scheibendampfmaschine (disk-engine) ausgeführt, die unter den hier erwähnten Maschinen noch am häufigsten angewandt worden ist. VIII. Schließlich sei von einigen Details bei den Kolbenmaschinen die Rede. Da, wo es nöthig ist, einen möglichst gleichmäßigen Gang der Arbeitsmaschine zu erzielen, wird meist das Schwungrad als Kraftsammler benutzt. Eine größere Regelmäßigkeit erzielt man durch zwei gleich starke verkuppelte Maschinen (Zwillingsmaschinen), deren Kolben auf eine u. dieselbe Kurbelwelle wirken, wobei die Kurbeln unter 90 gegen einander verstellt sind, so daß, wenn die eine Kurbel im todten Punkt steht, die andere die stärkste Kraftübertragung empfängt, und umgekehrt. Um die langen Dampfkanäle zu vermeiden, welche durch die Schiebersteuerung bedingt werden u. wodurch ein beträchtlicher Dampfverlust infolge der Vergrößerung des schädlichen Raumes herbeigeführt wird, hat man statt des Steuerschiebers auch Steuerventile (bes. bei sehr großen Maschinen) oder andere Vorrichtungen zur Dampfvertheilung benutzt; so sind bei der neuerdings sehr beliebt gewordenen Carlißmaschine (konstruirt vom Amerikaner Carliß) bahnartige Drehschieber (Hahnsteuerung) angegebracht. Neuerdings werden auch sogenannte schnelllaufende Den mehr und mehr ausgeführt. Während nach Watts Regeln eine Kolbengeschwindigkeit von 0.— 1½ m. pro Sekunde bis in die neueste Zeit für stationäre Maschinen als die normale galt, ist man neuerdings zu 3⸗ u. Amal so großen Kolbengeschwindigkeiten übergegangen. Bezüglich der Walzwerksmaschinen, bes. aber bei den Lokomotiven, hatte man die Wattsche Regel von der Kolbengeschwindigkeit, durch die Umstände gezwungen, längst schon außer Acht gelassen u. war zu Geschwindigkeiten von 46 m. pro Sekunde übergegangen; in Rücksicht auf die gewöhnlichen Din für Fabriksbetrieb u. s. w. ist man jedoch erst seit der Pariser Weltausstellung von 1867, wo die schnelllaufende D. des Amerikaners Allen große Sensation erregte, über die gewohnten Grenzen hinausgegangen u. hat damit Vortheile erzielt. Man hat in der That gefunden, daß hohe Expansion in Verbindung mit großer Geschwindigkeit noch immer einen befriedigenden Gang der Maschine mit sich bringen kann; außerdem aber die Maschine kompakter zu konstruiren ist, weniger Herstellungskosten verursacht und mit geringerem Brennmaterialaufwand betrieben werden kann. IX. Zu Berechnung der Leistung, des Wasser⸗ und Kohlenverbrauchs der D. hat Ingenieur H. Hardicke in Riga eine sehr praktische Tabellen⸗ u. Formelsammlung (Kiel 1873, Verlag von K. Wechmar) herausgegeben, welcher wir folgende Angaben zum Theil entnehmen: A. Berechnung des mittleren Druckes aus der Eintrittsspannung u.dem Füllungsgrad. 1. Der mittlere Druck (po) ist diejenige Zahl, welche, auf die Flächeneinheit reduzirt u. mit dem Kolbenschub multiplizirt, die Arbeit des Kolbens pro Flächeneinheit und Schub angiebt. Der Füllungsgrad (e) ist das Verhältnis des unter konstantem Druck beschriebenen Weges des Kolbens (Füllungsschub) zum ganzen Kolbenschub. Sämtliche Spannungen sind absolute u. in Atmosphären od. Theilen derselben anzugeben. Sie bezeichnen also den Druck des Dampfes, welchen derselbe auf die ihn einschließenden Gefäßwände, ohne Abzug des Gegendrucks, ausübt, d. h. den vom Manometer angegebenen u. um eine Atmosphäre vermehrten Druck. Ist nun p, die Eintrittsspannung, u. s gegeben, so ist 2) wenn po u. p gegeben sind, 3) wenn s» u. po bekannt sind, Diese Formeln berücksichtigen den schädlichen Raum (die halbe Differenz des Cylindervolumens inel. Kanäle 90 des pom Kolben beschriebenen Volumens) in für die Praxis ausreichender Weise. B. Berechnung der Pferdekräfteeiner Dampfmaschine. Der Druck in Atmosphären, e mit 10334, ergiebt den Druck pro qm. in Kg. — Der Druck pro Flächeneinheit, multiplizirt mit der Anzahl der Flächeneinheiten des Kolbens, ergiebt den gesamten Druck des Dampfes auf der einen Seite des Kolbens. —Der mittlere Kolbendruck in kg., multiplizirt mit dem Kolbenschub in m. , ergiebt die Arbeit des Kolbens in mkg. — Die Arbeit des Kolbens in mkg., multiplizirt mit der Anzahl der Umdrehungen der Kurbel pro Minute u. dividirt mit 60 475, ergiebt die vom Kolben geleistete Anzahl Pferdekräfte. Bezeichnet nun D den Durchmesser des Kolbens in m., H den Schub des Kolbens in m., N die Anzahl der Kurbelumdrehungen pro Minute, po den mittleren Druck in Atmosphären, a den Gegendruck, so sind die vom Kolben geleisteten Pferdekräfte: Für den Gegendruck⸗ a nehme man: bei Maschinen mit Kondensation a2 0, bis 0/ Atm., bei Maschinen ohne Kondensation mit leichtem Dampfabfluß a ⸗ 1,5 bis 1½½ „ mit längerer Dampfableitung a2⸗ 1 bis 1½½ „ bei Verwendung des abfließenden