DE77407C - Kraftmaschine mit kreisendem Kolben und Entlastung durch seitliche Führungszapfen unter entgegengesetzt gerichtetem Druck - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschin:

entgegengesetzt gerichtetem Druck.

Die in beiliegender Zeichnung dargestellte Drehkolbenmaschine ist eine solche, bei welcher expandirender Dampf eine in einem inneren Cylinder B excentrisch gelagerte Kolbenplatte/ durch Druck auf den aus dem Cylinder B herausragenden Theil der Platte f in einem Arbeitszylinder A herumführt. Der inn'ere Cylinder B trennt mit seiner Auflagefläche die Ein- und Austrittsöffnung α und b des Dampfes und verschliefst zugleich die Dampfeintrittsöffnung a, so dafs der Dampf nur durch eine die Mantelfläche des inneren Cylinders B unterbrechende Aussparung g in den sichelförmigen Arbeitsraum A¹ treten kann (s. Fig. 3).

Der Arbeitsraum A^[ ist auf beiden Enden durch Deckel c c abgeschlossen, welche die Flantschen von zwei weiteren Cylindern c¹ c¹ bilden. In diese beiden Cylinderstücke ragen die abgesetzten Enden dd des inneren Cylinders B hinein und legen sich mit ihren Aufsenflächen derart an die Innenflächen der Cylinder C¹C¹ an, dafs die Berührungsflächen beider der Auflagerfläche des Cylinders B diamentral entgegengesetzt sind. Deshalb sind die Cylindertheile c¹ c¹ sichelförmig ausgeschält, so dafs an denselben Nebenräume nn entstehen, die dem sichelförmigen Arbeitsraume A¹ ähneln, aber demselben entgegengesetzt gelagert sind. Die Cylinderenden d d haben nochmals Absätze d^l d\ welche aus dem äufseren Cylinderkörper herausragen und in Lagern d² d'² ruhen.

Die Betriebswelle e der Maschine liegt in der Längsachse des grofsen Cylinders A und wird noch von dem inneren Cylinder B umfafst. Sie ist aufserhalb des Cylinderkörpers in geeigneter Weise drehbar gelagert.

Die vorstehend beschriebene Maschine wird mit einer gleichartigen zu einer Verbundmaschine vereinigt, indem die beiden Kolbenplatten f der beiden Maschinen, um i8o° zu einander versetzt, auf einer gemeinsamen Welle e angeordnet sind.

Derartige Maschinen haben den Uebelstand, dafs der innere Cylinder B infolge des im Arbeitsraume A¹ herrschenden Dampfdruckes auf die seine Enden umschliefsenden Lager d¹ und auf die untere Innenfläche des Cylinders A geprefst wird; hierdurch entsteht an den sich berührenden Theilen so viel Reibung, dafs ebensowohl die Arbeitsleistung als auch die Dauerhaftigkeit der Maschine wesentlich beeinträchtigt wird.

Zweck gegenwärtiger Erfindung ist, diese störende Reibung zu beseitigen.

Dies geschieht in einfacher und zweckmäfsiger Weise dadurch, dafs der auf die Umfläche des Cylindertheiles B, und mittelbar auf die Lager d² des rotirenden Cylinders, wirkende Druck durch einen ebenso grofsen, auf die Cylindertheile d in entgegengesetzter Richtung wirkenden Druck aufgehoben wird.

Um diesen Zweck zu erreichen, werden die Nebenräume η zwischen den Cylindern d und c¹ ähnlich dem Arbeitsraume A¹ angeordnet, indem die Mantelfläche des Cylinders d mit einer Aussparung g¹ ähnlich der Aussparung g des Cylinders B und mit dem Stabkolben r (ähnlich der Kolbenplatte /) versehen wird,

nur müssen g¹ und r um i8o° gegen g und/ versetzt sein.

Das Fleisch des Cylindermantels c^l durchsetzen die Röhren ρ und q, welche mit dem Dampfzuleitungs- bezw. Dampfableitungsrohre, in directer Verbindung stehen. Diese Röhren münden in das Innere des Hohlcylinders c¹, und zwar mündet ρ diametral entgegengesetzt von a, und q diametral entgegengesetzt von b.

Der Dampf aus den Röhrchen ρ kann (s. Fig. 5) nur durch die Ausnehmungen g¹ in die sichelförmigen Nebenrä'ume η treten.

Wenn Kolben f vor der Einströmung a steht, so stehen demnach auf der entgegengesetzten Seite des rotirenden Cylinders die Stabkolben r vor den Einströmröhrchen ρ und es befinden sich die beiden Kolben r überhaupt stets in demselben Winkelabstande' von p, wie Kolben d von a. .

Die unter Dampfdruck stehenden Umflächen des Cylindertheiles B und jene der Cylindertheile d werden also stets auf entgegengesetzten Seiten des rotirenden Cylinders liegen, so dafs die Resultirenden des Druckes auf B einerseits und auf d andererseits diametral entgegengesetzte Richtungen haben. Sind nun die jeweilig unter Dampfdruck stehenden Umflächen der Cylindertheile d zusammen gleich der jeweilig unter Dampfdruck stehenden Umfläche des Cylindertheiles B und ist der Dampfdruck auf d gleich jenem auf B, so müssen sich diese nach entgegengesetzten Richtungen auf den rotirenden Cylinder einwirkenden Drucke gegenseitig aufheben.

Die gleiche Gröfse der hier in Betracht kommenden Umflächen läfst sich unter Berücksichtigung des Cylinderhalbmessers und der Ausdehnung der Umflächen in der Richtung der Cylinderachse bestimmen. Um in den Räumen A¹ und η gleichzeitig gleiche Dampfspannungen zu erreichen, geschieht die Dampfeinströmung für alle drei Räume gleichzeitig und überdies werden etwaige Unterschiede in der Dampfspannung durch die Räume A¹ und η verbindende Röhrchen m ausgeglichen. Die gleichzeitige und gleichmäfsige Dampfeinströmung für die Räume A¹ und η wird dadurch herbeigeführt, dafs die die Dampfeinströmung vermittelnden Aussparungen g und g^l der Cylindertheile -B und d in den Durchmessern letzterer proportionalen Abständen und Längen hinter den Kolben f und r und die Querschnitte der Dampfeinströmungen ρ und a proportional der Gröfse ihrer Arbeitsräume angeordnet sind. Die Verbindungsröhrchen m gehen von der hinter dem Kolben f angeordneten Aussparung g des Cylinders B aus, durchsetzen die Wand derselben und führen längs der Innenflächen der Hohlcylinder B und d in die hinter den Kolben r angeordneten Aussparungen g¹ der Cylindertheile d. Die sich diametral gegenüberstehenden Berührungsflächen der Cylinder A und B einerseits und der Cylinder c und d andererseits verschliefsen die zugehörigen Dampfeinströmungen stets gleichzeitig bezw. öffnen sie diese Einströmungen, wenn ihre Aussparungen.g und g^l diese Einströmungen ρ und α passiren, stets gleichzeitig. Trotzdem würden sich noch Unterschiede in der Dampfspannung der Räume A¹ und η ergeben, da der Raum A¹ unverhältnifsmäfsig gröfser ist als die Räume n, wenn nicht die Verbindungsröhrchen m die Dampfspannung in diesen Räumen ausgleichen würden. Mit der Frischdampfleitung stehen die Röhrchen η nicht in Verbindung.

Die Kolben r, infolge ihrer geringen Breite nicht Platten, sondern Stäben gleichend, sitzen beweglich in Nuthen der Cylindertheile d und sind mit den ausschliefslich zu ihrer Führung angeordneten, gleichfalls beweglich in Nuthen der Cylindertheile d sitzenden Gleitstücken s durch stählerne Halbringe t verbunden. Beide, Kolben r und Gleitstücke s, werden durch diesen Halbring t an die entgegengesetzten Wandflächen der Cylinder c¹ gedrückt.

Die Gleitstücke s haben Gröfse und Form der Stabkolben, nur sind sie an der der Wandflä'che c¹ zugekehrten Seite mit Nuthen oder Rillen versehen, um den Dampf zwischen sich' und. der Wandfläche c¹ ungehindert hindurchströmen zu lassen. Diese Nuthen sind, um ein Einleiern in die Cylinderwand c¹ zu vermeiden , zur Bewegungsrichtung schräg angeordnet. Die Gleitstücke s kommen, da sie den Dampf nicht abdichten, in Bezug auf Abgrenzung der Räume η gar nicht in Betracht.

Zur Abdichtung der einzelnen Theile dienen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, federnde Schleifringe.

In beiliegender Zeichnung stellen dar:

Fig. ι einen Längsschnitt durch die Drehkolbenmaschine,

Fig. 2 und 3 Querschnitte gemäfs der Schnittlinie x-x,

Fig. 4 und 5 Querschnitte gemäfs der Schnittlinie y-y.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen die correspondirenden Stellungen der Arbeitskolben f und Stabkolben r, sowie die unter Dampfdruck stehenden Räume bezw. Cylinderflächen, welche, die Drehbewegung der Kolben in der Bewegungsrichtung des¹ Uhrzeigers gedacht, hinter dem Arbeits- bezw. Stabkolben liegen. Der Stellung des Arbeitskolbens f in Fig. 2 entspricht die Stellung des Stabkolbens r in Fig. 4; der durch Fig. 3 dargestellten Kolbenstellung entspricht jene der Fig. 5.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Kraftmaschine mit kreisendem Kolben/, deren Steuerung durch einen im Arbeits-

   cylinder A von dem Kolben/ herumgeführten Cylinder B bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dafs der im Arbeitsraum A¹ auf den kreisenden Cylinder B wirkende Dampfdruck aufgehoben wird durch den stets gleich grofsen Dampfdruck auf dessen cylindrischen Führungszapfen d, wobei die Uebereinstimmung des Druckes erreicht wird durch Anordnung der Stabkolben r auf demselben Durchmesser, aber entgegengesetzt vom Kolben f, sowie durch Anordnung einer gleichartigen Einströmung für alle drei Kolben und endlich durch Anbringung der Ausgleichröhrchenm zwischen den Cylinderräumen hinter den Kolben / und r.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.