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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 18828. INTERNATIONAL SHEAHAN ROTARY ENGINE COMPANY
IN CHICAGO.
Kraftmaschine mit kreisendem Kolben und halbkugelformigem Gehäuse.
Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine mit einem in einem halbkugelförmigen Gehäuse kreisenden, kegelförmigen Kolben, in dessen achsialen Schlitz ein Flügel schwingt und besteht im wesentlichen in der besonderen Ausgestaltung des Flügels sowie in der Anordnung des Dampfeinlasses im kreisenden Kegel derart, dass das in bekannter Weise durch die Hohlwelle ztweführte Treibmittel während einer ganzen Umdrehung entweder mit vollem Druck oder mit Expansion wirkt. Letztere wird durch den früheren oder späteren Abschluss der Einströmung in die Hohlwelle herbeigeführt, während die Dampfeinlassöffnung im kegelförmigen Kolben stets offen bleibt und dieselbe relative Lage zum Flügel beibehält.
Dieser schwingt um einen in der Kegelspitze angeordneten Zapfen und ist gegen das Gehäuse und dessen Deckel abgedichtet. Die Steuerung der Maschine erfolgt mittels einer über die Einströmöffnung der Hohlwelle achsial verschiebbaren, jedoch an der Drehung nicht teilnehmenden Hülse, welche der Einströmöffnung entsprechend durchbrochen ist, so dass durch Verschiebung die Füllung verändert bezw. eine Drosselung des Dampfes erzielt werden kann.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine ; Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2 in Fig. 1 mit dem Kolben tind Flügel in Ansicht. Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3 der Fig. 1 ; Fig. 4 eine Ansicht des Kolbenflügels, Fig. 5 ein vertikaler Längsschmtt durch die Maschine und Fig. 6 eine Ansicht der Steuerungsorgane.
Die hohle Welle 11 der Maschine ist in einem an beiden Seiten offenen Gehäuse gelagert, das aus zwei miteinander verschraubten Teilen besteht, von denen der eine 10 die Form einer Halbkugel und der andere im wesentlichen die eines Zylinders hat. Das Gehäuse wird von zwei, auf der Grundplatte 7 (Fig. 1 und 5) angeordneten Füssen 8 und 9 getragen. Auf den abgesetzten Enden der Welle 11 sind die Riemenscheiben 12
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versehenen Lager läuft die Welle auf Kugeln 50 (Fig. 5), die durch einen Flanschenring 51 gegen Herausfallen gesichert sind. Von dem im Innern der Welle achsial verlaufenden Dampfkanal 40 zweigt bei 39 ein im kegelförmigen Kolben angeordneter Dampfweg ab (in Fig. 6 punktiert gezeichnet).
Der Kolben 18 ist mit der Welle 11 aus einem Stück hergestellt und schliesst sich in 3einer Form genau an die Innenfläche der Halbkugel 10 an. Die vordere Kolbenfläche 32 (Fig. 2,3 und 5) bildet einen Kegel, dessen Erzeugende gegen die Wellenachse unter einem Winkel geneigt sind, der jenem gleich ist, den die Ebene des Gehäusedeckels 22 mit der Wellen ach se einschliesst. In einem ringförmigen, hohlen Ansatz des Deckels 22 ist das andere Lager der Welle mit einer Packung 17 angeordnet. Ferner sind noch Packungen 15 und 16 im Anschlussring zwischen dem zylindrischen Gehäuseteil und der Halbkugel 10 vorgesehen. Gegen die Kugelfläche ist der Kolben mittels des Dichtungsringes 31 (Fig. 2. und 3) abgedichtet.
Durch die Achse des Kegels reicht ein
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ist, der mit einem halbrunden Ansatz 24 in eine entsprechende Ausnehmung der Welle 11 eingreift. Die Drehachse 21 des mit den federnd angedrückten Dichtungen 25 versehenen Ansatzes 24 geht genau durch die Spitze des Kegels. An den äusseren Randflächen des Flügels
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sind durch Federn 27 gehaltene elastische Dichtungen 26 derart angeordnet, dass sie bei der Drehung des Flügels mit dem Kolben durch ihre Fliehkraft gegen die Innenfläche der Hohlkugel 10 angedrückt werden. An der ebenen Fläche des Flügels sind im Querschnitt halbrunde Dichtungsleisten 28 (Fig. 4 und 5) angebracht, die bei der Drehung des Kolbens in Be-
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an diese angedrückte Dichtungen 29 in einer Nut des Flügels angeordnet.
Der Dampfeinlass 38 (Fig. 2) in den Dampfraum 36 (Fig. 3) der Halbkugel befindet sich nahe an dem Flügel 20. Die Öffnung 60 (Fig. 2) mit Rohr 61 (Fig. 1) dient zum Auspuffen des Dampfes.
. Die Inbetriebsetzung erfolgt aus der Stellung A B (Fig. 2) in der Richtung des Pfeiles. Der Dampf wirkt demnach auf die eine Hälfte des Fiüge ! a, und zwar auf eine allmählich grösser werdende Fläche desselben, bis der halbe Flügel, neben dem sich der Dampfeinlass befindet, die untere Hälfte seiner Drehung erreicht hat, worauf die wirksame Flügelfläche wieder kleiner wird, bis der Flügel wieder in seiner oberen Lage angekommen ist. Die relative Lage zwischen der Einströmöffnung und der arbeitenden Flügelhälfte bleibt dabei stets dieselbe, wodurch der Gang der Maschine ein sehr gleichmässiger ist.
Selbstverständlich muss die Steuerung so arbeiten, dass der Dampf abgeschnitten wird, ehe der Einlass 38 und der Auslass 60 gleichzeitig mit dem Dampfraum in Verbindung stehen.
Wenn die Maschine (wie in der Zeichnung) mit nur einem einzigen Kolben versehen ist, so wirkt der Dampf nur auf eine Hälfte des Flügels und dessen andere Hälfte muss dann, wie in Fig. 4 und 5 angedeutet, mit Durchlässen versehen sein, um den Bewegungswiderstand zu verringern. Bei einer doppelt wirkenden Maschine werden zwei Flügel in einem Winkel gegeneinander derart angeordnet, dass der eine dem Dampf seine grösste Fläche darbietet, während aine kleinere Fläche des anderen dem Dampfdruck ausgesetzt ist, so dass die Maschine keinen toten Punkt hat.
Die Steuerung (Fig. 5 und 6) besteht aus einer auf der Welle 11 sitzenden, in der Dampfkammer 44 achsial verschiebbaren Hülse 43'mit dreieckig gestalteter Einlassöffnung 42.
Dieser entspricht die gleichartig gestaltete Einströmöffnung 41 in der hohlen Welle am Ende des Kanales 40. Zum Verschieben der" Hülse dient das Zahnrad 46, welches am unteren Ende der mit einem Handgriff 48 versehenen Stange 47 angeordnet ist und im Eingriff mit einer an der Hülse 43 befestigten Zahnstange 45 steht. Die Einlassöffnungen 41 und 42 erstrecken sich über den halben Umfang der Welle. Die Hülse kann von der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Stellung, wo der Dampf ganz abgeschnitten ist, bis zu einem Punkt verschoben werden, wo die beiden Öffnungen sich decken und daher der Dampf während nahezu einer vollen Umdrehung der Welle zugelassen wird.
Die Maschine kann leicht umgesteuert und ebenso als Pumpe oder Kompressor verwendet werden.