DE122102C

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Publication number: DE122102C
Application number: DENDAT122102D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES Jk

PATENTAMT.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Dampfmaschinen, durch welche man eine beträchtliche Verstärkung der Maschinenkraft oder eine bedeutende Dampfersparnifs erzielt, indem dem im Cylinder wirkenden Dampfdruck während •nahezu des ganzen Kolbenhubes günstige Hebelarme an der Kurbel geboten werden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, • dafs wä'hrend der Umdrehung der Maschine der Angriffspunkt der Pleuelstange an der Kurbel oder dem auf der Bewegungsachse befestigten Arm verändert wird, und dafs dieses Ende so geführt wird, dafs es nicht mehr einen vollständigen Kreis beschreibt, sondern bei jeder Bewegungsrichtung des .Kolbens für den wirklichen Arbeitsgang nur einen Bruchtheil dieses Kreises zurücklegt, während es in der Zeit, welche dem bisherigen Angriff der Pleuelstange an ungünstigem Hebelarme entspricht, es jedesmal nur einen Kreisbogen zurücklegt, welcher durch einen Radius von der Länge der Pleuelstange selbst erhalten wird, so dafs während dieser Periode der Kolben in ruhiger Lage bleibt.

Bei der praktischen Ausführung dieser Erfindung wird der Kopf der Pleuelstange an einer Kulisse oder einer ähnlichen Vorrichtung angelenkt, welche sich in einer Nuth in der Richtung des Radius einer auf der Maschinenwelle aufgekeilten Scheibe oder einem fest mit der Welle verbundenen Arm oder einer Kurbel verschiebt, während zu gleicher Zeit der Pleuelstangenkopf sich andererseits mittelst eines Gleitblockes einer Gabel oder ähnlichen Vorrichtung in oder auf einer Gleitbahn, welche auf einer festen Platte angeordnet ist und aus einem krummlinigen Parallelogramm besteht, führt. Dieses Parallelogramm setzt sich aus zwei Kreisbogen zusammen, die durch den Radius erhalten werden, den die Pleuelstange an den Enden des Kolbenhubes bildet, und aus zwei weiteren Bogen, die durch den Radius erhalten werden, der durch den gr.öfsten Arm des Angriffshebels der Pleuelstange auf der Triebwelle gebildet wird.

In den beiliegenden Zeichnungen stellen die Fig. ι bis 4 das Schema einer Dampfmaschine in verschiedenen Stellungen dar, welche mit der neuen Vorrichtung ausgestattet ist, während

Fig. 5 das Schema der gewöhnlichen Verbindung'■ der Pleuelstange mit Triebwelle'darstellt. -

Die Fig. 6 und 7 sind bezw. eine Vorderansicht und ein senkrechter Schnitt der Ausführungsform einer festen Führungsscheibe, welche zugleich ein Lager für die Maschinenwelle bildet.

Fig. 8 zeigt eine doppelte Führung der Pleuelstange.

α ist der Cylinder der Maschine, b der Kolben, c die Pleuelstange, d die Kulisse, welche mit dem Pleuelstangenkopf gelenkig verbunden ist und sich in der Nuth e verschieben kann, die in der Richtung eines Radius der auf der Triebwelle g aufgekeilten Scheibe verläuft. Wie oben erwähnt, kann die Platte / durch einen mit der Welle g festen Arm (Kurbel) ersetzt werden, wobei die Kulisse d in einer Schleife dieses Armes gleitet oder in Form einer .Muffe auf den Arm geschoben ist und sich auf diesem bewegt. Die

Bewegung der Muffe würde in diesem Falle durch Ansätze oder Nasen begrenzt werden.

Der Kopf der Pleuelstange ist auf der anderen Seite der Scheibe mit einem Gleitblock versehen oder mit einer anderen Vorrichtung, mittelst welcher er sich in oder auf der Gleitbahn Ii festhängt, die mit punktirten Linien in den Fig. ι bis 4 und voll ausgezogen in Fig. 6 angegeben ist.

Die Fig. 6 stellt den Schnitt einer Hohlführung Ii dar. Der Führungsweg setzt sich aus zwei Kreisbogen op und qr zusammen, welche sich aus dem Radius g \ ergeben; derselbe ist gleich der gröfsten Länge des Angriffshebelarms der Pleuelstange auf der Platte f, wobei sich die Kulisse d an dem äufsersten Ende der Nuth e befindet, und aus zwei Kreisbogen ν rv und xy, welche durch einen Radius von der Länge der Pleuelstange c in den beiden äufsersten Stellungen des Kolbens b bei seinem effectiven Arbeitsweg bestimmt sind, d. h. in den Todtpunkten (s. Fig. 3 hinsichtlich des Bogens νηή. Die Theile wopy ν q und rx der Gleitbahn bilden Curventheile, welche die obengenannten Kreisbogen verbinden, so dafs besonders bei w 0 und r χ der Durchgang durch die Führung erleichtert wird zur Zeit der Einströmung und heftige Stöfse bei diesen Curven vermieden werden. '■'"·'

Im Augenblick der vollen Dampfeinströmung auf der rechten Seite des Kolben b befindet sich der Kopf der Pleuelstange in der Stellung p, die Kulisse d steht hierbei am äufsersten Ende der Rinne e (Fig. 1). Während der Einströmung und des Hubes des Kolbens von rechts nach links durchläuft das Führungsstück des Pleuelstangenkopfes den Bogen ρ ο, um nach 0 zu gelangen (Fig. 2). Im Augenblicke der Aenderung der Dainpfvertheilung durchläuft der Pleuelstangenkopf den kurzen Weg 0 H-", was den Kolben veranlafst, noch eine geringe Länge voranzugehen. Nach Oeffnung des Ausslrömungsventils auf der rechten Seite des Kolbens durchläuft der Pleuelstangenkopf den Bogen w v, während die Kulisse d in der Nuth e zurückgeht; im Todtpunkte, welcher der Mitte der Curve n> ν entspricht (Fig. 3), befindet sich die Kulisse am inneren Ende der Nuth <?. Während dieser Zeit bleibt der Kolben b stehen.

Das Führungsstück der Pleuelstange durchlauft hierauf den kurzen Theil ν q der Gleitbahn, um nach q zu gelangen (Fig. 4). In diesem Augenblick beginnt der volle Dampf-, eintritt auf der linken .Seite des Kolbens b, und der Pleuelstangenkopf wird während dieser Arbeitsperiode von links nach rechts deh Kreisbogen q r durchlaufen. In r angekommen, geht er nach χ während der Umkehrung der Dainpfvertheilung, und nach der Oeffnung des Austrittsventils auf der linken Seite des Cylinders durchläuft er den Kreisbogen χy p, wobei er zuerst in der Nuth e zurückgeht und dann vorgeht. Der Kolben bleibt hierbei stillstehen. Der Pleuelstangenkopf geht alsdann von y nach p, und in diesem Augenblick fängt der der neue volle Dampfeintritt auf der rechten Seite des Kolbens an.

Bei jedem Kolbengang werden also der Pleuelstange nur günstige Hebelarme an der Kurbel geboten, während in den Perioden der Drehung, ,die den Bogen oq und rp entsprechen, der Kolben wesentlich in seiner Lage verharrt, so dafs z.. B. im Vergleich zu einer Maschine mit gewöhnlichem Antrieb, d. h. mit sich gleich bleibendem Angriffsradius g $ bei gleicher Kraftentwickelnng die Länge des Kolbenhubes reducirt wird.

In Fig. 5 ist eine solche gewöhnliche Maschine schematisch veranschaulicht. Nimmt man an, dafs bei dieser die Bogen ^¹O¹ und v'x¹ den effectiven Arbeitsgängen entsprechen, so würde man diesbezüglich die vorliegende Maschine derart betrachten können, dafs bei derselben die Längen des Kolbenhubes in Fortfall kommen, welche mit dem ungünstigen Angriff der Pleuelstange an der Kurbel übereinstimmen, d. h. während der Pleuelstangen-.kopf die Bogen o¹ v¹ und x^lp^l durchläuft. Wenn auch das Schema der Führung h so, wie es dargestellt ist, vielleicht ein wenig übertrieben erscheint betreffs der praktischen Ausführung der Vorrichtung, so mufs bemerkt werden, dafs von dem Standpunkte des Princips der Erfindung es sehr wichtig ist, dafs der Angriffsarm der Pleuelstange mit Bezug auf die Triebwelle sich während der Arbeit der Maschine ändert, und zwar derart, dafs der Kopf der Pleuelstange nicht mehr einen Kreis mit gleichbleibendem Radius zu durchlaufen hat. Die gesparten Abschnitte können ersichtlich von geringerer Tragweite sein als die, welche sich aus der in der Zeichnung angegebenen Bahn h ergeben. Die Form von h wird von den äufsersten Stellungen abhängen, welche man den Kolben einnehmen läfst und von dem Rotationskreis der Pleuelstange ausgeht. ' . ■ . · .

Die Fig. 6 und 7 stellen einen hohlen Gleitweg /1 dar, welcher vorzugsweise dadurch erhalten wird, dafs Platten i und k an einem Träger befestigt werden, welcher zugleich ein Lager für die Triebwelle bildet, wobei diese Lager zwischen den inneren Platten 2 liegen.

Die Ausführungsform 8 stellt in Ansicht einen doppelten Angriff des Pleuelstangenkopfes dar, d.h. innerhalb zweier Platten//, von denen eine an jeder Seite der Pleuelstange und eine doppelte Führung des Pleuelstangenköpfes angeordnet ist.

Man kann natürlich die Einzelheiten bei der praktischen Herstellung verschieden ausführen.

So kann man ζ. B. auf den Trägern /eine erhabene Führung von geeigneter Form anordnen, wobei der Zapfen (Fig. 8), welcher in den Schlitz h eindringt, z. B. durch eine rotirende Gabel ersetzt wird, die an den Enden mit Gleitrollen versehen ist, welche mit der erhabenen Führung in Eingriff kommen.

Claims

Patent-An sp röche:

i. Vorrichtung zur Veränderung des Hebelarmes an Kurbelgetrieben von Dampfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dais der an einem in der Kurbel oder Kurbelscheibe verschiebbaren Theile angreifende Pleuelstangenkopf derart in fest angeordneten Curvenbahnen geführt wird, dafs er nicht mehr einen vollen Kreis mit einem bestimmten Hebel durchläuft, sondern nur einen Theil dieses Kreises bei jedem nutzbaren Arbeitsgang des Kolbens, während in der Zeit, welche dem bisher unausgenutzten Theile des Kolbenganges entspricht, der Pleuelstangenkopf den genannten Kreis verläfst, um einen Kreisbogen zu beschreiben, der durch die Länge der Pleuelstange· am Ende des nützlichen Arbeitsganges des Kolbens erhalten wird, so dafs der letztere während dieser Periode stillsteht.

Ausfü h rungsform

der .Vorrichtung· nach.

Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, dafs der Pleuelstangenkopf mit einer Kulisse ^ gelenkig verbunden ist, die sich in einer radial in einer Scheibe (f) verlaufenden Nuth (e) verschieben kann, welche Scheibe auf der Welle befestigt ist. . '

Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs die Führungsbahn durch einen zwischen zwei Platten (i k) gebildeten Zwischenraum (h) gebildet wird, die an einem Träger (I) befestigt sind, der zugleich ein Lager für die Welle (g) bildet.
Ausführungsform der Regulirung und Führung nach Anspruch ι und 2, bei welcher das Ende der Pleuelstange an jeder Seite mit einer Regulirscheibe (f) und einer festen Führung (I) in Eingriff steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.