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Volldruckdampfmaschine und Expansionsdampfmaschine

Volldruckdampfmaschine:

Bei der Volldruck-Dampfmaschine erfolgt eine Dampffüllung des gesamten Zylinders,
Die Steuerung des Dampfes erfolgt immer bei Modelllokomotiven über Kolbenschieber und einem Umsteuerventil. Das Umsteuerventil ändert die Einströmrichtung (Frischdampf, Abdampf) je nach Fahrtrichtung. Die Fahrtrichtungsgrundeinstellung wird mit dem Excenter festgelegt. Das Gestänge kann vereinfacht werden da es nur die Voreinstellung des Steuerschiebers übernehmen muss und keine Füllungsaufgaben oder Fahrtrichtungsumstellung.
Vorteile der Kolbenschieber
Der Schieber ist entlastet deshalb tritt keine große Reibung auf
Die Drehrichtung des Treibrades wird einfach durch die Änderung der Einströmung geändert: Innenkanteneinströmung zur Aussenkanteneinströmung.
Besonders geeignet für überhitzten Dampf da sich der Schieber nicht verziehen kann.
Nachteile:
Bei Wasserschlag kann der Schieber nicht vom Spiegel gehoben werden und das Wasser muss sich mühsam einen Weg suchen
Die Schieber können sich Oval ausschleifen und nicht mehr Dampfdicht sein.

Volldruckdampfmaschinen sind z.B. alle Märklin Spur1 Modelle, Einfache REGNER Lokomotiven usw.

Umsteuerventil:
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Skizze Kolbenschieber Aussere Einströmung Linksdrehend:


Skizze Kolbenschieber Aussere Einströmung rechtsdrehend:


Skizze Kolbenschieber Innere Einströmung linksdrehend:


Skizze Kolbenschieber Innere Einströmung rechtsdrehend:




Expansionsdampfmaschine:

Bei der Expansionsdampfmaschine erfolgt eine Dampffüllung des Zylinders
nur als eine teilweise Füllung. In der Folge expandiert der Dampf und drückt den Kolben nach vorne oder zurück.
Expansionsdampfmaschinen werden auch bei Verbunddampfmaschinen verwendet.
Bei der Expansionsdampfmaschine als Verbund wird dann der in seiner Spannung nun reduzierte Dampf in den nächsten Zylinder geleitet und expandiert dort unter Leistungsabgabe weiter. So kann dies über bis zu drei Stufen (Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckzylinder) erfolgen. Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich ständig während des Laufes der Dampfmaschine. (z.B. G4/5 der RhB und IVK von Fa. REGNER)
Zylinder mit Flachschieber:
Als Schieber werden üblicherweise Muschelschieber oder Schieber mit Schieberlappen verwendet. Die Fahrtrichtungseinstellung wird durch die Steuerung im Gestänge eingestellt. Sowie auch das Spiel der Dampföffnungen (Wie viel Dampf eingeströmt werden darf). Bei Wasserschlag hebt sich der Schieber einfach vom Schieberspiegel ab und das Wasser kann abfliesen. Der Schieberkasten steht unter vollem Arbeitsdruck,
Frischdampf damit drückt er den Schieber auf den Schieberspiegel und dichtet somit ab.
Deshalb kann die Fahrtrichtung nicht einfach durch die Einströmung geändert werden, da sonst der Schieber sich vom Spiegel abheben würde.
Verwendet werden diese Dampfmaschinen bei allen hochwertigen Modellen. da der Aufwand der Herstellung für solche Modelle höher liegt.
Zylinder mit Kolbenschiebern:
Expansionsdampfmaschinen können natürlich auch mit besonderen Kolbenschiebern gebaut sein, wo das Gestänge (Steuerung) die Einstellung, und Füllung beeinflusst.
z.B. Mh6 , BR 70 der Fa REGNER

Skizze Flachschieberzylinder (Muschelschieber)



Bitte weitere Infos ergänzen, das Thema gehört natürlich ganz eng zu dem Steuerungsthema.
hier also nur der Unterschied zwischen Volldruck und Expansionsdampfmaschine
lg

Hallo Thomas,

vielen Dank für die "Schützenhilfe"! Das spart mir viel Zeit.

mfG
Hannes

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Hallo

Grundsätzlich kann eigentlich eine Volldruck und eine Expansionsdampfmaschine wie folgt beschrieben werden:

Eine Volldruckdampfmaschine hat praktisch während dem ganzen Arbeitshub den vollen Druck auf den Dampfzylinder. Das heisst der Druck kommt kurz nach dem einen Totpunkt und ist bis kurz vor dem anderen Totpunkt konstant, da der Schieber während dieser ganzen Zeit geöffnet ist.


Eine Expansionsdampfmaschine hat am Anfang ebenfalls den vollen Kesseldruck; Der schieber aber schliesst früher, sagen wir mal nachdem der Kolben den halben Hub gemacht hat und der Rest vom Hub nimmt der Kolben die Kraft nur noch aus der Expansion vom Dampf, welche durch das sich vergrössernde Volumen und den bereits frühzeitig geschlossenen Schieber resultiert. Dabei sinkt während dem Hub die Kraft gegen Ende natürlich ab, da die Maschine aber gegen Ende Hub sowieso den Kolben verlangsamen muss ist das nicht so wahnsinnig Tragisch.

Wenn nun eine Lok mit Expansionszylindern (oder entsprechender Steuerung) erst mal fährt, dann kann mittels Expansion viel Dampf gespart werden weil die Zylinder dann nur noch die Rollreibung und nicht mehr die Haftreibung überwinden müssen.

Gruss Florian