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1 / 10 Eine rotierende Balanciermaschine Dies ist ein Modell im Maßstab 1:10 einer Boulton-und-Watt-Maschine aus den 1780er-Jahren, in der Mitte aufgeschnitten. Rote Flächen sind Schnittflächen. Frischdampf ist orange, Abdampf hellblau und Wasser dunkelblau.
Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.
Rundgang Teile Steuerung
01 Eine rotierende Balanciermaschine Dies ist ein Modell im Maßstab 1:10 einer Boulton-und-Watt-Maschine aus den 1780er-Jahren, in der Mitte aufgeschnitten. Rote Flächen sind Schnittflächen. Frischdampf ist orange, Abdampf hellblau und Wasser dunkelblau.
02 Dampf aus dem Kessel Unter einem wagenförmigen Kessel brennt Kohle. Der Dampf sammelt sich über dem Wasser und steigt durch das Kupferrohr, an der Drossel vorbei, zum Schieberkasten neben dem Zylinder.
03 Der Flachschieber Verlangsamt. Der Schieber gleitet über drei Kanäle auf und ab. Wenn er Dampf in ein Zylinderende lässt, verbindet seine hohle Unterseite das andere Ende mit dem Auslass.
04 Dampf auf beiden Seiten Der Dampf drückt den Kolben nach unten, dann nach oben. Der Schieber sperrt den Dampf kurz vor dem halben Hub ab, und der Dampf im Zylinder dehnt sich aus und vollendet den Hub. Achten Sie auf den Punkt im Druckdiagramm.
05 Der getrennte Kondensator Der Abdampf strömt in ein Gefäß, das in kaltem Wasser steht, wo ein Wasserstrahl ihn wieder zu Wasser macht. Der Zylinder bleibt heiß, und der Kolben arbeitet gegen ein nahezu vollständiges Vakuum.
06 Parallelführung Das Balancierende bewegt sich auf einem Bogen, doch die Kolbenstange muss gerade laufen, damit sie dicht bleibt. Watts Stangen und ein Lenker sorgen dafür.
07 Sonne und Planet Das Zahnrad an der Schubstange rollt um das Zahnrad auf der Welle. Weil es sich nicht auf der Stange drehen kann, macht die Welle bei jedem Auf und Ab zwei Umdrehungen.
08 Der Regler Ändern Sie die Last unter „Steuerung“. Wird die Maschine langsamer, sinken die Kugeln und die Drossel öffnet. Wird sie schneller, steigen sie und schließen sie. Schalten Sie den Regler zum Vergleich ab.
09 Newcomen gegen Watt Das Modell ist jetzt wie eine Newcomen-Maschine eingestellt: Der kalte Strahl geht direkt in den Zylinder, daher kühlen die Wände bei jedem Hub ab. Vergleichen Sie die Kohlewerte unter „Steuerung“ mit Watts getrenntem Kondensator.
10 Maschinen der Geschichte Zurück zu Watts eigenen Einstellungen. Unter „Steuerung“ können Sie 22 Maschinen wählen, von Saverys Pumpe von 1698 bis zum Kraftwerk von heute, und Füllung und Kesseldruck selbst ändern.
Kessel Ein Wagenkessel auf einem gemauerten Sockel. Im Modell hält er Dampf mit 1,45 bar absolut, etwa 0,44 bar über der Außenluft. Dampfrohr und Drosselklappe Eine Drosselklappe im Rohr. Der Regler dreht sie und lässt mehr oder weniger Dampf durch. Flachschieber Seine Kanten überdecken die Kanäle etwas, daher wird der Dampf nahe dem halben Hub abgesperrt (46 % abwärts, 55 % aufwärts), den Rest erledigt die Expansion. Doppeltwirkender Zylinder Bohrung 635 mm. Der Dampf drückt abwechselnd auf die Ober- und die Unterseite des Kolbens. Kolben und Kolbenstange Hub 1,83 m. Die Stange gleitet durch eine Stopfbuchse im oberen Deckel. Parallelführung Watts Gestänge führt die Kolbenstange gerade auf und ab, während das Balancierende auf einem Bogen schwingt. Balancier und Säule Eiche, 5,2 m zwischen den Endzapfen. Er schwingt auf einer gusseisernen Säule um etwa 21° nach jeder Seite. Schubstange 4 m lang. Das Zahnrad am unteren Ende sitzt fest an der Stange und dreht sich nie auf ihr. Planetengetriebe Zwei gleich große Zahnräder mit 30 Zähnen, daher dreht sich die Welle bei jedem Doppelhub des Kolbens zweimal. Schwungrad 4,27 m Durchmesser. Es trägt die Welle über die beiden Totpunkte jedes Hubs. Fliehkraftregler Zwei Messingkugeln an 0,5 m langen Armen. Wird die Maschine schneller, schwingen sie aus, heben die Muffe und schließen die Drossel. Kondensator Der Abdampf trifft auf einen Strahl kalten Wassers und wird wieder zu Wasser. Der Druck darin bleibt bei etwa 0,2 bar. Feuerung und Einmauerung Kohle brennt auf einem eisernen Rost unter dem Kessel. Die heißen Gase ziehen durch Züge im Mauerwerk, bevor sie den Schornstein erreichen. Schornstein Zieht Luft durch das Feuer. Im Modell wird der Rauch dichter, je mehr Kohle die Maschine verbrennt. Dampfmanometer Zeigt den Druck im Schieberkasten hinter der Drossel. Er fällt, wenn der Regler die Drossel schließt. Vakuummeter Zeigt den Druck im Kondensator: 0,2 bar mit Watts Kondensator, 0,55 bar mit der Einspritzung im Zylinder. Kreuzkopf Der Block oben auf der Kolbenstange. Die Parallelführung hält ihn, damit die Stange senkrecht bleibt. Lenker Eine Stange, die an einem festen Bock schwingt. Sie zieht die Parallelführung auf eine gerade Linie zurück. Welle und Lager Die Schwungradwelle läuft in einem Lager auf einem Ziegelpfeiler und in einem zweiten auf einem schlanken Eisenbock. Reglerantrieb Kegelräder und eine Vorgelegewelle drehen die Reglerspindel 1,25-mal je Umdrehung des Schwungrads. Winkelhebel und Drosselstange Macht aus dem Auf und Ab der Reglermuffe einen Zug am Drosselhebel. Luftpumpe Eine Eimerpumpe, die der Balancier antreibt. Sie zieht Wasser und Luft aus dem Kondensator, damit das Vakuum hält. Kaltwasserbecken Ein Holzbottich mit kaltem Wasser. Kondensator und Luftpumpe stehen darin. Warmwasserbehälter Hierhin gibt die Luftpumpe das warme Kondensat. Das Speiserohr führt es zurück zum Kessel. Einspritzhahn Lässt den kalten Strahl in den Kondensator. Weiter geöffnet, kondensiert der Dampf schneller. Abdampfrohr Führt den verbrauchten Dampf vom Zylinder zum Kondensator. Speiserohr Bringt warmes Wasser aus dem Warmwasserbehälter zurück zum Kessel, so braucht das Aufheizen weniger Kohle. Fundament Mauerwerk unter dem Zylinder. Ein echtes Maschinenhaus trug mit seinen Wänden auch den Balancier.
