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Zwillingskraftmaschine mit kreisendem Kolben.
Die Erfindung betrifft eine Zwillingskraftmaschine mit kreisendem Kolben, die mit Dampf oder einer anderen Druckflüssigkeit betrieben wird und zwei Drehkolben besitzt, die auf derselben
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je einem kreisenden Widerlager versehen ist, das auf einer in zwangläufigem Eingriff mit der Hauptwelle stehenden Hilfswelle angeordnet ist.
Die Erfindung besteht in der Anordnung eines von der Kolbenbewegung abhängig betätigten Drehschiebers, der den Dampf abwechselnd zu den beiden Maschinen strömen lässt. Die Anordnung der Kolben und des Drehschiebers mit seinen Anschlüssen ist derart, dass jedem Umlauf eines Kolbens drei Betriebsstufen entsprechen : In der ersten Stufe empfängt der Kolben einen Anstoss und leistet Arbeit, indem der volle Dampf in den Arbeitsraum eingelassen wird ; in der zweiten Stufe wird der Abschluss des Dampfzuflusses nach der einen Maschine und die Ofinung desselben nach der andern derart bewirkt, dass der Dampfstrom sich teilt und in beide Maschinen gelangt, wodurch ein toter Punkt in der Maschine vermieden wird.
In der dritten Stufe wird der Dampfzufluss von der ersterwähnten Maschine vollständig abgeschlossen und ihr Kolben vollendet seine Drehung mittels der Welle, die jetzt von der anderen Maschine angetrieben wird. Die Weiterdrehung des Kolbens der ersten Maschine wird noch unterstützt durch die lebendige Kraft dieses Kolbens selbst und auch durch die Expansionskraft des auf ihn wirkenden Dampfes.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Querschnitt eines der kreisenden Kolben mit seinem Gehäuse und des Drehschiebers auf seinem Ständer ; Fig. 2 einen Schnitt des Drehschiebers nach der Linie 2-2 der Fig. 1 ; Fig. 3 einen der kreisenden Kolben im teilweisen Schnitt durch seine Mittelebene ; Fig. 4 die Regelvorrichtung für den Dampfzufluss zu den Gehäusen, teils in Draufsicht, teils im wagrechten Schnitt und Fig. 5 stellt die gesamte Maschine in der Draufsicht dar.
Auf der Welle a, die zweckmässig aus zwei derart miteinander gekuppelten Teilen besteht, dass eine Längsausdehnung möglich ist, arbeiten die zwei Maschinen bl und b2. Jede dieser Maschinen besteht aus einer Scheibe c, die auf der Welle a aufgekeilt oder in irgend einer Weise befestigt ist und die an ihrem Umfang einen Flügelkolben d trägt, wobei in der einen Maschine der Kolben
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Aussparung. 1"2, in der sich das zylindrische, mit einem sektorförmigen Ausschnitt gl versehene
Widerlager g befindet, das auf der Welle h umläuft. Die Welle h trägt ein Zahnrad hl, das in ein Zahnrad a1 von gleicher Grösse auf der Welle a eingreift.
Auf der Welle h ist ferner ein Verteilungsorgan ! angeordnet, das aus einem Schieber P besteht, der auf der Welle aufgekeilt oder in irgend einer Weise befestigt ist und zwei Scheiben l2 und 13 besitzt, wobei das Ganze in einem geschlossenen, von einem Ständer 14 getragenen Gehäuse angeordnet ist.
Von diesen Scheiben dient l3 dazu, das Gehäuse dampfdicht abzuschliessen, während mit einem konzentrischen, halbkreisförmigen Schlitz l5 versehen ist, der bei der Drehung der Scheibe P die zwei Mündungen m1 und m2 des Schiebergehäuses überschleift, wobei immer eine
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derselben derart offen bleibt, dass der in das Schiebergehäuse bei l6 eintretende Dampf abwechselnd und in bestimmten Abständen in die zwei erwähnten Anschlüsse und beim Wechsel durch eine bestimmte Zeit hindurch gleichzeitig in beide Anschlüsse eintreten kann.
Zwischen den beiden Maschinen ist eine Regelungsvorrichtung für die Ein-und Ausströmung des Dampfes vorgesehen : Auf einer im Rahmen der Maschine gelagerten Schraubenspindel n gleitet eine Mutter nl mit Handrad n3, während eine Stange n2 lose auf dieser Mutter angeordnet ist. Diese Stange ist fest mit zwei Bolzen o1 und o2 verbunden, von denen jeder zwei Kolben trägt, die in den Zylindern o bezw. o arbeiten. Von diesen Zylindern ist 03 mit dem Dampfraum der Maschine b1 durch Kanäle und Anschlüsse q1, q2 verbunden und weiter mit Hilfe von An- schlüssen rl, r2 an ein Rohr r3 angeschlossen, das mit dem Stutzen m1 des Ventiles l durch ein Rohr er3 verbunden ist.
Der Zylinder o4 ist mit dem Dampfraum der Maschine b2 mittels der An-
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Rohr r4 angeschlossen, das mit dem zum Stutzen m2 des Ventiles l führenden Rohr m4 in Verbindung steht.
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dass sie die Verbindung zwischen Kanal s2 und Rohr r4 unterbrechen und zwischen Kanal s'und Rohr r4 herstellen (Fig. 4). In dieser Stellung tritt der von dem Stutzen m2 des Ventilgehäuses kommende Dampf durch den Anschluss in die Maschine b2 und strömt von dieser durch den Anschluss aus, um so durch den Kanal s2 zu dem Auspuffrohr t zu gelangen. Stehen die Kolben gegenüber den Mündungen der Kanäle SI und s2, so schliessen sie Ein-und Auslass der Maschine ab, die dann stillsteht.
Stehen die Kolben in einer solchen Lage, dass der Kolben pi den Kanal s1 von dem Rohr r4 abschliesst und das letztere mit dem Kanal s2 in Verbindung setzt, wobei der Kanal s1 Anschluss an den Auspuff t erhält, so wird die Bewegung der Maschine b2 um- gekehrt. Eine Skala ist angebracht, deren Teilung den drei Stellungen des Kolbens entspricht, wobei ein Zeiger der Stange n2 auf dieser Skala gleitet und so ermöglicht, die Mutter n'für jede der drei Betriebsstufen einzustellen. Der Zylinder o3 enthält einen bezüglich der Konstruktion und der Wirkung ganz der der beschriebenen Anordnung des Zylinders 04 ähnlichen Aufbau.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :
Bei der dargestellten Stellung strömt der Dampf aus dem Innern des Schiebergehäuses durch den Schlitz l5 und Stutzen m2 und tritt in das Rohr m3, durch das er zum Rohr r4 gelangt, um von dort durch Zylinder o4, Kanal s1 und Anschluss in den Dampfraum der Maschine b2 zu strömen (Fig. 4 und 5).
Der Kolben d wird nun vorwärts getrieben, wobei der Dampf länger in den Anschluss q3 eintritt als die Hälfte einer Umdrehung dauert ; nach Ablauf dieser Zeit hat die Scheibe l2, die durch die Welle h, mit derselben Geschwindigkeit wie die Welle a gedreht \\ird, eine halbe Drehung vollendet und schliesst jetzt den Stutzen 272 ab, wobei sie den schon kurz vorher allmählich freigegebenen Stutzen ml noch weiter frei lässt. Nun gelangt der Dampf
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dessen Kolben d diametral dem Kolben d der Maschine i angeordnet ist und dadurch in derselben
Stellung steht wie der andere Kolben beim Beginn seiner Bewegung ; er wird nun auch in derselben
Richtung wie der Kolben der Maschine b2 vorwärts getrieben.
Dieser Kolben vollendet nun während dieser Betriel) sstufe seine Umdrehung, indem er von der Welle a, die jetzt von der Maschine bl getrieben wird, mitgenommen wird. Die Schwungkraft des Kolbens und die Expansion des in die Kammer o eingeführten Dampfes unterstützt die Welle a bei dieser Arbeit. Wenn der Kolben den Anschluss q4 passiert hat, so strömt der Dampf aus. Es ist ersichtlich, dass die Einlassperioden der beiden Maschinen sich während des Wechsels der Dampfeinströmung von der ersten zur zweiten Maschine derart überdecken, dass die Welle stets unter Volldruck steht.
Die Maschine kann auch so gehaut werden, dass sie in andere Maschinen derselben oder einer anderen Gattung auspuSt, die getrennt oder auf derselben Welle angeordnet sind, sodass die Expansionskraft noch weiter ausgenützt wird. Der Antrieb des Drehschiebers kann beispiels- I weise auch durch einen Exzenter erfolgen. Die Anordnung der beiden Gehäuse kann dahin ver- einfacht werden, dass sie in einem einheitlichen Gehäuse untergebracht werden, das auf der einen Seite durch eine Platte geschlossen ist.