DE2065C - Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine drehende - Google Patents

Description

1878.

Klasse 47.

WILLIAM FARR GOODWIN in STELTON (Staat New-Jersey, V. S. Α.). Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine drehende.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. Januar 1878 ab.

Zweck der gegenwärtigen Erfindung ist, hin- und hergehende Bewegungen in drehende umzuwandeln, todte Punkte zu vermeiden und eine gleichförmige Drehung zu erzeugen; ferner auf allen Drehpunkten der Welle sowohl normal, wie auch parallel zur Richtung ihrer Axe ein vollkommenes Kraftgleichgewicht herzustellen, so dafs ein Kraftverlust durch Reibung gegen die Lager vermieden wird.

Zu diesem Zwecke befestigt der Erfinder auf der Welle eine mit Schraubengang versehene Scheibe und läfst dieselbe mit zwei ähnlichen Flächen arbeiten, welche mit dem Kolben verbunden sind und von diesem ihre Bewegung erhalten. Die bewegende Kraft wirkt in der Richtung der Rotationsaxe der zu drehenden Welle.

Um auf allen Drehpunkten Kraftgleichgewicht herzustellen, bedient sich Erfinder einer zweiten der obenbeschnebenengleichen Vorrichtung, deren Lage auf der Welle derjenigen der ersten Vorrichtung ganz oder beinahe ganz entgegengesetzt ist. Dieser Zweck wird auch noch dadurch erreicht, dafs beide Schrauben in ein Stück zusammengegossen werden, wodurch eine mit Doppelgewinde versehene Schraube entsteht. Um das Kraftgleichgewicht in der Richtung der Drehaxe der Welle zu erhalten, sind die Kolben derart angeordnet, dafs sie ihre Endstöfse gegenseitig aufheben.

In Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist eine Art, die Gewinde anzubringen, dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine zweite Art in ihrer Anwendung auf eine Welle und eine Dampfmaschine.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht der in der Anordnung Fig. 2 zur Verwendung kommenden Schraubenscheibe.

Die Fig. 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 sind Constructionsanderungen.

Fig. 5 ist eine Vorderansicht der in Fig. 4, 6, 7 und 8 zur Verwendung kommenden Schraubenscheiben, und

Fig. 13 eine Vorderansicht des Cylinders, wie er in Fig. 11 zur Verwendung kommt.

Wie erwähnt, erläutert Fig. 1 die Construction eines mit Gewinde versehenen Cylinders (Scheibe).

Will man einen Schraubengang anwenden, welcher die Welle bei jeder hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens eine Umdrehung machen läfst, so nimmt man einen Cylinder aus Holz oder anderem passenden Stoffe, welcher aus zwei miteinander verbundenen Theilen besteht. Der Cylinder mufs so lang sein, dafs man auf die eine Seite ein Rechtsgewinde machen kann, während die andere Seite mit einem Linksgewinde versehen wird. Nach Herstellung dieser Gewinde werden die beiden Theile, aus welchen der Cylinder besteht, auseinandergenommen und die Rechts- und Linksgewinde derart verbunden, dafs ihre bezüglichen Spitzen einander entgegengesetzt sind und die in den Fig. 2, 10, 11 und 12 dargestellten Formen bilden.

Wird eine mit Doppelgewinde versehene Schraube verwendet, um die Welle bei je zwei hin- und hergehenden Bewegungen des Kolbens einmal zu drehen, so wird der Cylinder aus vier Theilen hergestellt, welche nach Herstellung der Schraubengänge auseinandergenommen und wieder vereinigt werden. Es entstehen dann die in den Fig. 4, 6, 7 und 8 dargestellten Formen.

Aehnlich verfährt man bei einer gröfseren Anzahl von Gängen.

Wenn die Vorrichtung dazu benutzt wird, drehende Bewegung in eine hin- und hergehende umzuwandeln, so ertheilt jeder Schraubengang dem oscillirenden Stücke einen Hin- und Hergang, wird dagegen hin- und hergehende Bewegung in drehende umgewandelt, so erfordert jeder Schraubengang einen Hin- und Hergang des Kolbens.

Bei einem Bewegungsmechanismus dieser Art ist es nothwendig, die Schraubenflächen wohl geschmiert zu halten. Zu diesem Zwecke ist der Mechanismus in eine . luft- und öldichte Kammer eingeschlossen, welche OeI genug enthält, um die Theile beständig schlüpfrich zu halten. Diese luftdichte Kammer dient auch dazu, alle fremden Stoffe, welche die Arbeitstheile verstopfen oder beschädigen könnten, fernzuhalten.

Bei diesem Bewegungsmechanismus wirkt die Kraft in einer der Drehaxe parallelen Richtung und ist auf alle Punkte um die Axe herum gleichmäfsig vertheilt, auch wird sie gleichmäfsig auf alle Punkte von der Mitte bis zum Umfange ausgeübt, woraus sich eine vollständig gleichmäfsige Druckverteilung gleich der von dem

Claims (2)

Dampf auf den Kolben ausgeübten ergiebt. Diese Kraft ist parallel der Axe und dreht die Welle ohne seitliche Reibung der Zapfen in ihren Lagern. In Fig. 2 ist A A das Gestell für die Bewegungsmechanismen, den Dampfcylinder und die Welle B, deren Lager auf Querstücken a a angebracht sind. C ist ein Schraubengang, welcher auf der Welle aufsitzt und C1 C1 sind entsprechende, an den Innenflächen des Cylinders E angebrachte Theile. Der Cylinder E gleitet in entsprechenden Führungen. Der Dampfcylinder ist in zwei Abtheilungen oder Kammern FG getheilt, welche zwei von einander unabhängige Cylinder bilden. Der Kolben des Cylinders F ist mit der Kammer E, der Kolben des Cylinders G ist durch die Stangen g mit dem Cylinder D verbunden, in welchem die auf der Welle sitzenden Schraubenausschnitte / und die auf der Innenseite angebrachten Ausschnitte /' T1 eingeschlossen sind. Auf diese Weise ist die Kraft beider Cylinder zum Treiben der Welle verbunden. Der Kolben des Cylinders G folgt dem Kolben von F etwas nach, derart, dafs ersterer noch im vollen Hube ist, wenn letzterer den seinen vollendet hat und die entgegengesetzte Richtung einschlägt. Der Dampf kann in gewöhnlicher Weise gesteuert werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann man auch nur einen Cylinder benutzen, der als Dampfcylinder dient und die Schraubenmechanismen enthält. Hier werden die Rückseiten der hin- und hergehenden Schraubenausschnitte F F1 als Kolben benutzt und durch eine auf der Welle B gleitende Hülse / miteinander verbunden. Der Dampf wird abwechselnd bei α und b zugeleitet. Der Cylinder A kann aus einem Stück gemacht und in der Mitte durch eine angenietete Scheidewand abgetheilt sein, oder man kann ihn auch aus zwei Stücken machen, die alsdann durch Bolzen auf die Scheidewand befestigt werden. Bei dieser Anordnung drehen sich die Kolben nicht mit der Welle, was dadurch erreicht wird, dafs der Cylinder auf seiner Innenfläche mit einer Rippe versehen wird, welche in eine Rinne des Kolbens eingreift. Die Anordnung der Schraubenabschnitte in den Fig. 4, 6, 7 und 8 ist derart, dafs es für eine Umdrehung der Welle zweier Hin- und Hergänge der Kolben bedarf. In Fig. 6 hat der Cylinder drei Abtheilungen, von welchen A der Dampfcylinder ist, A* A'1 die Bewegungsmechanismen D E enthalten, letztere gleiten frei in den bezüglichen Abtheilungen und sind durch zwei Paar Stangen dd, ce mit den Kolben verbunden. In Fig. 7 ist der Schraubenmechanismus mit einer gewöhnlichen Dampfmaschine verbunden. Die Schraubenabschnitte F1 F1 sitzen in den Cylindern D E, welche ihrerseits auf der Welle B sitzen; die Schraubenabschnitte FF sind durch die Hülsen //, mit welchen sie ein Stück bilden, und durch Kreuzköpfe mit den Hebeln L verbunden, welche ihre Drehpunkte auf entgegengesetzten Seiten der Welle B auf den Kreuzköpfen haben, was die Abschnitte FF hindert, sich zu drehen. Die Hebel werden durch die Kolben des Dampfcylinders A hin- und herbewegt. Die Vorrichtung in Fig. 8 ist ähnlich der in Fig. 6, mit dem Unterschiede, dafs die Mechanismusbehälter hier als Kolben benutzt werden, welche sich auf der Welle B hin- und herbe- ' wegen. Der Dampf wird abwechselnd bei a, b, c, d zugeleitet. Die Schraubenabschnitte CI sitzen auf der Welle und bewegen dieselbe unter der Wirkung der in den Behältern D E enthaltenen Schraubenabschnitte FF. Die Fig. 9 und 10 sind verschiedene Ansichten von Fig. 8 und zeigen die Kolben in verschiedenen Stellungen. V V sind Ansätze der Behälter D E, mit welchen diese in Rinnen des äufseren Cylinders gleiten und auf diese Weise am Drehen verhindert werden. In Fig. 10 ist ein anderes System der Dampfzuführung a, b, c, d dargestellt, und Fig. 11 ist eine Abänderung der Fig. 6, 9 und 10; hier sind die Kolben mit den Bewegungsbehältern durch Hülsen ff verbunden, welche frei auf der Welle B gleiten und durch abgedichtete Oeffnungen in die Bewegungsbehälter eintreten. Der Dampf wird abwechselnd bei abc zugelassen. Die äufseren Cylinder A dienen hier als Dampfcylinder. Fig. 12 stellt eine andere Modification dar. Hier werden drei Schraubenmechanismen D EEX angewendet, welche auf derselben Welle in einem an den Enden offenen Cylinder A sitzen. Die Behälter DEE1 dienen hier als Kolben und Dampfcylinderdeckel und sind zu diesem Zweck abgedichtet. Des Dampf wird abwechselnd zwischen DE und DE1 zugelassen, wodurch die Cylinder EE1 in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, derart dafs, wenn der eine sich nach aufsen bewegt, der andere durch die auf der Welle sitzenden schraubenförmigen Theile nach innen bewegt wird, um im gegebenen Augenblick durch die Kraft des Dampfes wieder nach aufsen bewegt zu werden. Bei allen diesen Constructionen wird der Dampf von den Schraubenflächeii fern- und letztere wohlgeschmiert gehalten. Desgleichen ist die Drehung der Kolben oder der als Kolben dienenden Bewegungsbehälter oder schraubenförmigen Scheiben und infolge dessen auch die drehende Reibung vermieden. Patenτ-Ansprüche:

1. Die Anwendung von Rechts- und Linksschraubengewinden, welche derart verbunden sind, dafs sie einen Mechanismus zur Umwandlung hin- und hergehender Bewegung in drehende Bewegung bilden.

2. Die Verbindung einer Dampfmaschine und einer rotirenden Welle mit zwei oder mehr Schraubenabschnitten, welche derart angeordnet sind, dafs sie die auf den rotirenden

Theil ausgeübten Kräfte im Gleichgewicht halten.

Die Verwendung der Bewegungscylinder als Kolben, wie beschrieben.

Ein Dampfcylinder und Schraubenmechanismus in Verbindung mit den Kolben, welche mit dem Bewegungsmechanismus verbunden sind, so dafs sie sich gegeneinander hin- und von einander wegbewegen.

Die beschriebenen Schrauben - Bewegungsmechanismen in Verbindung mit einem luftdichten Behälter.

Der Schraubenmechanismus in Verbindung mit einem an den Enden offenen Cylinder, in welchem die Behälter des Schraubenmechanismus als Cylmderdeckel und Kolben dienen.

Der beschriebene Schraubenmechanismus in Verbindung mit einem hin- und hergehenden Hebel L, wie beschrieben und in der Zeichnung, Fig. 7, dargestellt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.