MKL1888:Mōtor

Mōtor (lat. „Beweger“), im Maschinenwesen im Gegensatz zu Arbeitsmaschine eine Vorrichtung, mittels welcher eine bewegende Kraft veranlaßt werden kann, sich in mechanischer Arbeit zu äußern (Kraftmaschine, Rezeptor), daneben aber auch diese bewegende oder motorische Kraft selbst. Man nennt also z. B. sowohl die Dampfmaschine als den Dampf einen M. Im folgenden soll unter M. immer eine mechanische Vorrichtung verstanden werden. Man kann unter den Motoren solche, welche direkt von einer Naturkraft betrieben werden (Motoren im engern Sinn, Motoren erster Ordnung, primäre Motoren), von andern unterscheiden, deren Triebkraft erst mit Hilfe eines andern Motors rege gemacht werden muß (Motoren im weitern Sinn, Motoren zweiter Ordnung, sekundäre Motoren). Motoren im engern Sinn sind die Maschinen zur Aufnahme der Muskelkräfte der Menschen und Tiere (Hebel, Kurbel, Haspel, Göpel, Tretscheibe, Tretmühle etc.); die durch die Kraft des strömenden oder langsam niedersinkenden Wassers getriebenen Wasser- oder hydraulischen Motoren: Wasserräder, Turbinen und Wassersäulenmaschinen; die den Druck der bewegten Luft ausnutzenden Windräder; ferner die Dampfmaschinen, welche den Druck von gespanntem Wasserdampf nutzbar machen, sowie die andern kalorischen Maschinen: die Heißluftmaschinen, welche die Spannkraft erhitzter Luft, die Feuerluftmaschinen, welche diejenige von Verbrennungsgasen motorisch verwerten, die Gaskraftmaschinen (durch den Druck sich entzündender Gase betrieben), die Petroleumkraftmaschinen (durch die Verbrennungsgase von fein zerstäubtem Petroleum in Gang erhalten). Als Motoren zweiter Ordnung sind anzusehen die Elektromotoren oder dynamoelektrischen Kraftmaschinen, insofern die zu ihrem Betrieb erforderliche elektromagnetische Kraft erst durch Vermittelung von Wasser-, Dampf- oder Gasmotoren erregt wird; die durch flüssige Kohlensäure getriebenen Kohlensäuremotoren, da die gewöhnlich luftförmige Kohlensäure vorher erst durch Verdichtung flüssig gemacht werden muß; die Maschinen, welche die Spannkraft komprimierter Luft oder den Druck künstlicher hoher Wassersäulen in mechanische Arbeit umsetzen, da die Luft vorher komprimiert, der Wasserdruck erst vorher erzeugt werden muß; ferner die Uhren und Federmotoren, welche ja erst dadurch Betriebskraft erhalten, daß sie aufgezogen werden. Motoren im weitern Sinne nennt man auch wohl die Teile von Arbeitsmaschinen, welche die Betriebskraft von irgend einem M. empfangen, z. B. die Riemenscheiben der Drehbänke, Hobelmaschinen, Webstühle etc. In demselben Sinn bezeichnet man auch die Schaufelräder oder Schrauben der Dampfschiffe als Motoren. Zuweilen ist ein M. mit einer Arbeitsmaschine so eng verwachsen, daß sich gar nicht bestimmen läßt, was davon M., was Arbeitsmaschine ist. Das ist z. B. der Fall bei den Pulsometern, deren Kammern zugleich als Dampfcylinder und als Pumpen fungieren; ähnlich bei den Strahlapparaten und dem hydraulischen Widder.

Die motorischen Kräfte teilt man ein in animalische (Muskelkräfte der Menschen und Tiere) und in Elementarkräfte (Wasser-, Wind-, Dampfkraft etc.). Bei genauer Betrachtung zeigt sich, daß sie sich fast alle auf die Wärme oder in letzter Linie auf die Massenanziehung zurückführen lassen, aber nicht alle direkten oder indirekten, durch die Wärme oder die Massenanziehung begründeten Kräfte werden motorisch benutzt; so wird die Sonnenwärme, der Druck von sich entwickelnden Gasen, die Wellenbewegung des Meers, die Erscheinung von Ebbe u. Flut etc. gar nicht oder nur ausnahmsweise zur Arbeitsleistung gezwungen und zwar teils aus ökonomischen Gründen, teils darum, weil dazu geeignete Maschinen („Motoren“) noch nicht erfunden worden sind (vgl. Sonnenmaschine). Bei der Wahl der motorischen Kräfte ist nämlich sowohl die ökonomische Frage als der Standpunkt der heutigen Vollendung der Konstruktion des Motors maßgebend. Wenn auch die motorische Kraft des Menschen im allgemeinen die teuerste von allen ist, besonders wo es sich um größere Kraftleistungen handelt, so wird sie doch nie entbehrlich sein, besonders weil zu vielen Arbeiten außer der motorischen Kraft auch menschliche Überlegung gehört. Die Tierkraft ist gleichfalls teuer, jedoch als Zugkraft für Fuhrwerke auf ungeschienten Straßen sowie als bewegende Kraft landwirtschaftlicher Maschinen für kleinen und mittlern Betrieb unersetzlich. Am billigsten bieten uns die hydraulischen Motoren ihren Dienst, denn die Kraft des fallenden Wassers ist ein Naturgeschenk, welches sich ohne unser Zuthun erneut, freilich in der trocknen Jahreszeit auch oft ausbleibt. Deshalb findet man neben Wassermotoren noch Dampfmaschinen zur Reserve aufgestellt. Windräder sind noch mehr von den Launen des Klimas abhängig und können auch nicht leicht sehr beträchtliche Effekte erzeugen. Gänzlich unabhängig aber von den Änderungen der Witterung ist die Dampfmaschine, welche noch dazu infolge der angewandten hohen Spannungen bei verhältnismäßig kleinen Dimensionen zur Hervorbringung der größten notwendig werdenden Wirkungen fähig ist, ja um so billiger im Betrieb wird, auf je größere Leistungen sie bemessen ist. Dieser letztere Umstand gerade hat der Großindustrie ihr Übergewicht über das Handwerk und die Kleinindustrie gegeben, welche sich mit ökonomisch ungünstiger arbeitenden kleinern Dampfmaschinen oder Heißluft-, Feuerluft-, Gaskraft- oder Petroleumkraftmaschinen behelfen muß. Wenn nun auch diese Kleinkraftmaschinen oder Kleinmotoren sehr weitgehende Verbesserungen erfahren haben, so sind sie doch noch lange nicht konkurrenzfähig mit der Dampfmaschine der Großbetriebe. Indessen verspricht man sich von der Einführung eines billigen Heizgases (Wassergas), welches nach Art des Leuchtgases von Zentralerzeugungsquellen aus durch Rohrnetze verteilt wird, eine ganz bedeutende Herabsetzung der Betriebskosten der Gasmotoren. Eine Verbilligung der Triebkraft für das Kleingewerbe hat man aber auch durch Kraftteilung oder Kraftvermietung zu erreichen gesucht, indem man von einer großen Kraftquelle aus durch Röhren, Seiltriebe, Wellen- oder elektrische Leitungen nach mehreren Orten hin Arbeit abgab. Hierbei werden jedenfalls in Zukunft die elektrischen Motoren eine große Rolle zu spielen berufen sein. Die durch komprimierte Luft betriebenen Motoren gelangen hauptsächlich an Orten zur Anwendung, welche nur unvorteilhaft mit einer Dampfzuleitung versehen werden können und welche durch die verbrauchte Luft zugleich etwas ventiliert werden, also vor allem bei Bergwerken und Tunnelbauten. – Die ersten Versuche, Tierkräfte motorisch nutzbar zu machen, und die ersten Anfänge der Heranziehung der Wasserkraft zu mechanischer Arbeit (chinesische Schöpfräder) fallen in die vorgeschichtliche Zeit. Über die Motoren für Menschen-, Tier- und Wasserkraft kam der Erfindungsgeist lange nicht hinaus. Nur von diesen wird uns aus dem ganzen geschichtlichen Altertum und dem Mittelalter Kunde, und wenn auch die alten Griechen und Römer den Dampf zu mechanischen Spielereien (Heronsball, Äolipile etc.) zu benutzen wußten, so hatten sie doch nicht im entferntesten eine Vorstellung von der großartigen Steigerung, deren die motorische Wirkung des Dampfes fähig ist. Erst die Erweiterung der physikalischen Kenntnisse im 16. und 17. Jahrh. ermöglichte die Erfindung der Dampfmaschine, daneben auch eine bedeutende Verbesserung der Wassermotoren. In unserm Jahrhundert folgte die Erfindung der Heißluft-, Feuerluft- u. Gaskraftmaschinen. Die Verwendung elektrodynamischer Kraftmaschinen datiert erst von der Entdeckung des dynamoelektrischen Prinzips und ist noch wenig verbreitet. Vgl. Grashof, Theorie der Kraftmaschinen (Hamb. 1886), und die Litteratur bei den einzelnen Artikeln (Dampfmaschine etc.), über die Kraftmaschinen des Kleingewerbes die Werke von Musil (2. Aufl., Braunschw. 1883), Bork (Berl. 1880), Knoke (das. 1887).^{[WS 1]}

Motor. Die Motoren sind als die Erzeuger der Bewegung sowohl mit Vorrichtungen zu versehen, welche eine Verletzung der Arbeiter durch ihre bewegten Teile thunlichst verhindern sollen, als auch mit solchen Vorrichtungen in Verbindung zu setzen, welche ein möglichst schnelles Anhalten der Motoren selbst und der damit betriebenen Transmissionen (Wellenleitungen) und Arbeitsmaschinen gestatten, wenn jemand in diese hineingerät. Alle bewegten Teile der Motoren, soweit sie in den Bereich der Wärter kommen, müssen mittels Gitter oder Bleche geschützt sein. So werden die Schwungkugelregulatoren durch Stabkörbe oder Glocken geschützt. Die Schwungräder sind mit einem Gitter umgeben, und wo das Schwungrad in einer Grube läuft, ist diese durch Leisten geschützt. Sehr wichtig ist es außerdem, daß die Motoren in besondern rings abgeschlossenen Räumen stehen, zu denen nur die Wärter Zutritt haben. Die meisten Unglücksfälle an Motoren geschehen dadurch, daß deren Teile während des Ganges geschmiert oder gereinigt werden. Das sollte entweder gänzlich verboten werden, oder eben nur dann geschehen, wenn besondere Vorrichtungen angebracht sind, welche eine Gefahr ausschließen. Zur Vermeidung von Unglücksfällen beim Schmieren von schwingenden, rotierenden oder hin- und hergehenden Lagern sind eine große Reihe von Schmiervorrichtungen erdacht, welche alle darauf hinausgehen, daß das Schmieröl in ein feststehendes Gefäß eingegossen wird, von welchem es auf irgend eine Weise, etwa durch tropfenweises Abstreifen, beim jedesmaligen Vorbeiziehen des zu schmierenden Teils auf letztern übertragen wird. Beim Ingangsetzen von Motoren sind häufig Unglücksfälle dadurch entstanden, daß die Arbeiter mit den Händen in die Speichen oder an den Umfang des Schwungrades fassen und bei geöffnetem Eingangsventil des Motors das erste Andrehen zu bewirken suchen. Wird alsdann ein Arbeiter gefaßt, oder gleitet er aus etc., so sind schwere Verletzungen unvermeidlich. Zur Vermeidung solcher Vorkommnisse dienen Hebel, welche vor dem Schwungrad gelagert sind und mit einer Klinke in eine Verzahnung des Schwungringes eingreifen. Durch Hin- und Herbewegen des Hebels wird die Klinke immer wieder mit neuen Zähnen zum Eingriff gebracht, an welchen sie das Schwungrad allmählich in die geeignete Stellung dreht. Ein andrer Apparat zum Andrehen von Schwungrädern ist von Fischer in Hannover angegeben worden (Fig. 1). Die Drehung geschieht mittels der beiden Friktionsscheiben aa, welche sich beiderseits gegen den glatten Schwungring s legen. Diese Scheiben sitzen auf den Wellen b, welche gleichzeitig die Schneckenräder c tragen, Letztere werden wiederum von

Fig. 1. Fischers Apparat zum Andrehen von Schwungrädern.

zwei auf der Zeichnung nicht sichtbaren, auf der Kurbelwelle d sitzenden Schrauben umgetrieben. Die beiden Schneckenräder sowie ihre zugehörigen Schrauben haben entgegengesetztes Gewinde. Die Wellen b sind nur bei e drehbar gelagert und zwar derart, daß sie um diesen Punkt horizontal schwingen, während sie bei den Rädern c in Kreisen um e beweglich sind. Soll das Schwungrad in Bewegung gesetzt werden, so werden bei entsprechender Drehung der Kurbel k die Schneckenräder so weit vorrücken, daß die Friktionsrollen den Schwungring s fassen und drehen. Bei entgegengesetzter Drehung der Kurbel kommen die Friktionsrollen außer Eingriff, und das Schwungrad steht still. Sehr häufig müssen Reparaturen an den Transmissionen während der Arbeitspausen vorgenommen werden. Hierbei kommt es vor, daß Arbeiter dadurch zu Schaden kommen, daß die angehaltene Betriebsmaschine plötzlich in Bewegung gerät und ihre Bewegung den betreffenden Transmissionen mitteilt. Hiergegen schützen Bremsvorrichtungen, welche beim Anhalten der Maschine gegen das Schwungrad gepreßt werden. Das häufiger auftretende Springen der Schwungringe läßt sich vielfach auf zu hoch gegriffene Umfangsgeschwindigkeiten zurückführen.

Die Vorrichtungen zum Ausrücken der Motoren im Fall der Gefahr von einem beliebigen Punkt einer Fabrikanlage, Werkstatt etc. aus bestehen aus Drahtzügen (nach Art der Klingelzüge), Wellenleitungen, pneumatischen, hydraulischen, elektrischen Leitungen, welche entweder direkt auf das Absperrventil, die Drosselklappe, den Schieber von Dampf-, Gas- etc. Motoren, bez. die Schützen von Wasserrädern und Turbinen einwirken und zugleich eine Bremse anziehen, oder oben ein Gewicht, eine Feder, einen unter Druck stehenden Kolben etc. auslösen, welche nun jene Funktionen übernehmen. Oft wird dabei außerdem selbstthätig noch eine Loskuppelung der Transmission von dem M. u. eine besondere Bremsung derselben vorgenommen. Die hierher gehörigen Konstruktionen sind sehr mannigfaltig. Hambruch benutzt bei seinem Sicherheitssystem (deutsches Reichspatent Nr. 41,784) zur Übertragung Druckwasser, bei Benutzung von Dampfmaschinen eventuell direkt dem Dampfkessel entnommen.

Fig. 2. Hambruchs Sicherheitssystem.

Fig. 2 zeigt einen Durchschnitt eines Fabrikgebäudes mit Kesselhaus und Dampfmaschine. An dem Dampfkessel p sitzt das Dampfabsperrventil a mit der zur Dampfmaschine z führenden Dampfleitung q. Ein dünnes Rohr i führt vom Kesselwasserraum durch alle Räume, von denen aus eine Abstellung der Dampfmaschine erfolgen soll, nach dem Ventil a hin. nn

Fig. 3. Hambruchs Dampfabsperrventil.

sind Dreiwegehähne, durch deren Drehung die Kesselwasserzirkulation in i unterbrochen wird. Das Dampfabsperrventil a (Fig. 3) ist mit der Flantsche v gegen den Dampfdom geschraubt. Von der entgegengesetzten Flantsche führt die Rohrleitung q zur Dampfmaschine, welche durch das Ventil b versperrt werden kann. An das Ventilgehäuse schließt sich rechtwinkelig ein Doppelcylinder mit dem Differenzialkolben cd an. Von untenher mündet in diesen Cylinder das Zirkulationsrohr i. Bei k ist eine Verbindung des Raums zwischen den Kolben c und d mit der Atmosphäre hergestellt. Das Kniehebelsystem efg verbindet den Differenzialkolben mit dem Ventil b und dem festen Drehpunkt h. Tritt Dampf in a ein, so

Fig. 4. Hambruchs Absperrschieber.

drückt derselbe auf c, treibt diesen heraus und schließt vermittelst des Kniehebels efg das Ventil b, welches außerdem noch durch den auf ihm direkt lastenden Dampfdruck geschlossen wird. Tritt jedoch zugleich auch Druckflüssigkeit durch i unter den Kolben d, so wird dieser (weil größer als c) aufwärts gedrückt und öffnet das Ventil b, so daß die Dampfmaschine laufen kann. Diese letztere normale Stellung des Ventils wird sofort gestört, sobald an irgend einer Stelle einer der Dreiwegehähne so gestellt wird, daß Druckflüssigkeit durch das Abfallrohr l nach m hin ausströmt, wodurch eine Entlastung des Kolbens d von unten und

Fig. 5. Hambruchs Schwungradbremse.

somit eine Abwärtsbewegung desselben u. der Schluß des Ventils b, somit die Abstellung der Dampfmaschine erfolgt. Fig. 4 zeigt als Ersatz des Absperrventils a, ein Absperrorgan von solcher Konstruktion, daß gleichzeitig mit der Absperrung des Dampfes eine Bremse gegen das Schwungrad s gepreßt wird. Das Schiebergehäuse a1 steht durch das Rohr r1 mit dem Dampfkessel, durch das Rohr w1 mit der Dampfmaschine und durch das Rohr x1 mit der Bremse in Verbindung. Der Kanal y1 mündet in die Atmosphäre. Der Muschelschieber b1 ist an den Differentialkolben d1c1 angeschlossen und schafft abwechselnd eine Kommunikation zwischen r1 und w1 sowie x1 und y1 oder zwischen r1 und x1 sowie y1 und w1. Tritt für den normalen Betrieb die Zirkulationsflüssigkeit hinter den Kolben c1, so wird dieser samt d1 und b1 nach links geschoben, Öffnung w1 mit r1 und x1 mit y1 verbunden. Die Maschine erhält also Kesseldampf, während die Bremse geöffnet ist. Wird durch Drehung eines der Dreiwegehähne der Druck aus der Druckleitung i und somit auch hinter dem Kolben c1 entfernt, so schiebt der auf d1 wirkende Dampf den Schieber b1 wieder nach rechts (Fig. 4). Das nach der Dampfmaschine führende Rohr wird dadurch geschlossen, der noch im Schieberkasten befindliche Dampf entweicht durch Kanal y1, während die Bremse durch Rohr x1 Dampf erhält. Fig. 5 zeigt die Bremse. Sobald der Dampf bei h1 eintritt, wird der Bremsklotz e1 gegen den Schwungring s gepreßt.

Anmerkungen (Wikisource)

1. Siehe auch Motoren (Band 19).