DE122105C

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Publication number: DE122105C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

JVH22105 KLASSE 14 b. JVH22105 CLASS 14 b.

Gegenstand der Erfindung ist eine Dampfmaschine mit umlaufendem Kolben und an der Drehung theilnehmendem Gehäuse, bei der durch die Vereinigung von elliptischen und kreisrunden Radsegmenten erreicht wird, dafs Gehäuse und Kolben mit verschiedener Geschwindigkeit in gleicher Richtung umlaufen. The invention relates to a steam engine with a rotating piston and on the Rotation participating housing, in which by the union of elliptical and circular wheel segments is achieved that the housing and piston rotate at different speeds in the same direction.

Auf beiliegender Zeichnung ist Fig. 1 ein Grundrifs der Maschine, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig, 3 ein Querschnitt; Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung das Rädervorgelege; Fig. 5 ist eine Ansicht der Maschine.In the accompanying drawing, Fig. 1 is a plan view of the machine, Fig. 2 is a side view, Fig. 3 is a cross section; Fig. 4 shows a schematic representation of the gear reduction; Fig. 5 is a view of the machine.

Die Dampfmaschine besteht aus einem cylindrischen Gehäuse A mit waagerechter Achse. Im Innern des Gehäuses ist ein Einbau B festgeschraubt, dessen Hohlraum zur Aufnahme frischen Kesseldampfes dient, dessen radiale, freie AufsenfÜichen Dampf-, Arbeits- und Druckflächen darstellen. Die beweglichen Gegendruckflächen zu diesen werden von den entsprechenden Aufsenfiächen des umlaufenden Kolbens C gebildet.The steam engine consists of a cylindrical housing A with a horizontal axis. An installation B is screwed into the interior of the housing, the cavity of which is used to receive fresh boiler steam, the radial, free outer surfaces of which represent steam, working and pressure surfaces. The movable counter-pressure surfaces for these are formed by the corresponding outer surfaces of the rotating piston C.

Die Ausnutzung der Expansionskraft des Dampfes wird dadurch bewirkt, dafs derselbe zwischen die Druckflächen von B und C geleitet wird und hier expandirt, wobei die den Füllungsraüm begrenzenden Druckflächen .auseinander getrieben werden. The exploitation of the expansion force of the steam is brought about by the fact that it is passed between the pressure surfaces of B and C and expands here, whereby the pressure surfaces delimiting the filling space are driven apart.

Die Eigentümlichkeit der Maschine besteht darin, dafs sich die beiden unter Dampfdruck befindlichen Arbeitsflächen im gleichen Drehungssinn vorwärts bewegen, die eine Fläche sich schneller bewegt als die andere und durch die Differenz der Geschwindigkeiten die Druckkraft des Dampfes ausgenutzt, wird. ■ .The peculiarity of the machine persists in that the two working surfaces under steam pressure move forward in the same sense of rotation as the one surface moves moves faster than the other and the pressure force due to the difference in speeds of the steam is used. ■.

Da die eine vorauseilende Druckfläche mit doppelter Geschwindigkeit sich um die Achse dreht, so wird sie die langsamer, mit im Mittel halb so grofser Geschwindigkeit nachfolgende Druckfläche von rückwärts ereilen, womit dann ein Kolbenspiel beendet ist.
■ Die Druckflächen am Gehäuse A und Kolben C tauschen beim Weiterfortgang der Maschine die Rollen; es eilt jetzt die zweite Druckfläche voraus, während die erste langsamer nachfolgt und so fort.Since the one leading pressure surface rotates around the axis at twice the speed, it will overtake the slower pressure surface from backwards, with an average half as high speed, which then ends the piston play.
■ The pressure surfaces on housing A and piston C change roles as the machine continues; the second printing surface now hurries ahead, while the first follows more slowly, and so on.

Die eigentümliche Drehbewegung der Maschine wird durch Vereinigung kreisrunder und elliptischer Radsegmente erzielt. Durch die runden Räder mit dem Uebersetzungsverhält-' nils ι: 2 wird die Kraft auf die Schwungradwelle übertragen, während es Aufgabe der unründen Räder ist, die langsamer nachlaufende Gegendruckfläche nachzuschieben (s. Schema des Räderwerkes Fig. 4). Gehäuse und Kolbenachse mit ihren Rädern F und F₁ sind der Schwungradwelle G vorgelagert, welche die Räder F₃ und F₄ trägt, die ebenfalls aus kreisrunden und elliptischen Radsegmenten bestehen. Die Segmente der Räder liegen derartig neben einander, dafs bei jedem Rad sich immer nur die eine Hälfte im Eingriff befindet. ,Die Grundform der unrunden Theile der Räder wird durch angenäherte halbe Ellipsen dargestellt, die derartig beschaffen sein müssen, dafs die Summen der Radien, aus den Radmitteln nach den Berührungspunkten der zusammengehenden Curven gezogen, immer einander gleich sind.. ,_: The peculiar rotary motion of the machine is achieved by combining circular and elliptical wheel segments. Through the round wheels with the transmission ratio 'nils ι: 2, the force is transmitted to the flywheel shaft, while it is the task of the out-of-round wheels to push the slower trailing counterpressure surface (see diagram of the gear train in Fig. 4). The housing and piston axis with their wheels F and F ₁ are upstream of the flywheel shaft G , which carries the wheels F ₃ and F ₄ , which also consist of circular and elliptical wheel segments. The segments of the wheels lie next to one another in such a way that only half of each wheel is in mesh. The basic shape of the non-round parts of the wheels is represented by approximate half-ellipses, which must be of such a nature that the sums of the radii, drawn from the wheel centers to the points of contact of the converging curves, are always equal to each other _.

Die Schwungradwelle G ist in iiund /ge-: lagert und trägt aufserhalb der Lager zwei Schwungräder.The flywheel shaft G is supported in iiund /: and carries two flywheels outside the bearings.

Der Kolben C und der Gehäuseeinsatz B füllen je nahezu '/₄ des ganzen Gehäuses .-I aus, und zwar derart, dafs, wenn deren Mittel im rechten Winkel stehen, noch ein kleiner Spielraum zwischen den Körpern bleibt, um ein Aneinanderschlagen von Kolben und Gegcnkolben zu verhindern. .The piston C and the housing insert B fill each nearly '/ ₄ of the entire housing.-I, and in such a way, that when their center at right angles, still a small clearance between the bodies will remain at a clashing of the piston and To prevent counter-piston. .

Die Dampfzuleitung erfolgt bei K, der Dampfaustritt aus der Maschine bei L. Die Dampf-, zu- und -ableitung führt durch die hohlen bezw. mit Dampfkanälen versehenen Achsen. Die Enden der Achsen sind gegen die Dampfzu- und -ableitungsrohre abgedichtet.The steam feed takes place at K, the steam outlet from the machine at L. The steam, inlet and outlet leads through the hollow or. axles provided with steam channels. The ends of the axles are sealed against the steam inlet and outlet pipes.

An dem Gehäuse B befinden sich die Dampfeinlafsschieber M und M₁, .am Kolben C die Auslafsschieber N und N₁. Die Phosphorbronzeschieber M und M₁ gleiten auf Stahlplatten O und O₁, die an dem Körper B festgeschraubt werden. Die Auslafsschieber NN₁, ebenfalls aus Phosphorbronze hergestellt, gleiten auf den auf dem Kolben eingesetzten gufseisernen Platten P und P₁. Gleitschiene!! Q, und Q₁ hindern das Herausfallen der Auslafsschieber. The steam inlet slide valves M and M ₁ are located on the housing B , the outlet slide valves N and N _{1 on the} piston C. The phosphor bronze slides M and M ₁ slide on steel plates O and O ₁ that are screwed to the body B. The outlet valve NN ₁ , also made of phosphor bronze, slide on the cast iron plates P and P ₁ inserted on the piston. Slide rail !! Q and Q ₁ prevent the outlet slides from falling out.

Die Auslafsschieber werden umgesteuert, wenn Kolben C und Gehäuse B einander nahekommen, indem der eine oder andere Fufs R ■oder· A₁ der Stahlplatten O O₁, die auf der Welle gleiten, unter den an der Welle nahezu anliegenden Auslafsschieber geschoben wird. Dadurch wird dieser Schieber geschlossen, wahrend der andere Schieber gleichzeitig geöffnet wird, da die beiden Ausströmschieber durch die Winkelhebel J zwangläufig mit einander verbunden sind. .The outlet slides are reversed when the piston C and housing B come close to each other by pushing one or the other foot R 1 or A _{1 of} the steel plates OO ₁ , which slide on the shaft, under the outlet slide, which is almost in contact with the shaft. As a result, this slide is closed while the other slide is opened at the same time, since the two outflow slides are inevitably connected to one another by the angle lever J. .

Die Steuerung der beiden Einlafsschieber M, M₁ geschieht durch je. eine Steuerungsvorrichtung mit Klinkenauslösung. In die Einlafsschieber greifen die Hebel T und T₁ ein; diese sitzen fest auf den Steuerwellen t/und CZ₁, die durch Stopfbüchsen nach aufsen gehen. Die Steuerwellen tragen aufsen Winkelhebel mit den Schenkeln F, V₁ und W, W₁. Der Antrieb der Steuerung erfolgt von der Kolbenwelle C aus. Auf dieser Welle ist ein Ring a fest angebracht, der die beiden mit Stahlplättchen ausgerüsteten Knaggen Z und Z₁ besitzt. Diese Knaggen stofsen bei entsprechender Verdrehung von Kolben und Gehäuse gegen die Hebel V bezw. V₁ und bewerkstelligen - dadurch die Oeffnung eines Dampfeinströmschiebers. Während dies geschieht, wird der Schenkel W oder W₁ das Zusammendrücken der Feder b bezw. O₁ und das Einklinken der Klinke c bezw. C₁ ermöglichen. Die Klinke c, C₁ wird durch die Blattfeder h, Ji₁ unter das Abstreifplättchen d, U₁ gezogen und der Einströmschieber bleibt geöffnet. Die Dampfeinströmung dauert so lange, bis die' Klinke c bezw. C₁ wieder ausgelöst wird. Den Schlufs der Einströmung bewirkt die Spiralfeder b und b_v Das Auslösen der Klinke geschieht durch die Steucrmufle t», welche durch einen Regler achsial verchiebbar ist. Die Steuermuffe e trägt nach der Seite zur Steuerklinke hin zwei Schraubenflächen, eine rechts- und eine linksgängig, welche bei ihrer Drehung das Aus-, lösen der Klinken je nach der augenblicklichen Stellung der Muffe früher oder später bewirken. Die Klinken C₁C₁ sind durch Zugstangen f,fx mit den Federn b, O₁ in Verbindung ; g und ^₁ sind Zwischenglieder zum Ausgleich der Verschiebungen der Steuerhebel W, W₁ und der Kinken c, C₁ gegen einander. Bei gröfseren Ausführungen der Maschinen wird es sich empfehlen, das Gehäuse auf zwei Laufrollen zu lagern, die das Gewicht des Gehäuses und damit auch das des Kolbens aufnehmen und auch dem einseitigen Druck, der durch das Arbeiten der Räder verursacht wird, entgegenwirken. The two inlet slides M, M _{1 are} controlled by each. a control device with latch release. The levers T and T ₁ engage in the inlet slide; these sit firmly on the control _{shafts t / and CZ 1} , which go out through stuffing boxes. The control shafts carry on the angle lever with the legs F, V ₁ and W, W ₁ . The control is driven by the piston shaft C. On this shaft, a ring a is firmly attached, which has the two lugs Z and Z ₁ equipped with steel plates. These lugs stofsen with appropriate rotation of the piston and housing against the lever V respectively. V ₁ and accomplish - thereby the opening of a steam inlet valve. While this is happening, the leg W or W _{1 is} respectively the compression of the spring b. O ₁ and the latching of the pawl c respectively. C ₁ enable. The pawl c, C ₁ is pulled by the leaf spring h, Ji ₁ under the stripping plate d, U ₁ and the inlet slide remains open. The influx of steam lasts until the 'latch c respectively. C ₁ is triggered again. The end of the inflow is caused by the spiral springs b and b _v. The pawl is released by the control sleeve t », which can be axially displaced by a regulator. The control sleeve e carries two screw surfaces on the side towards the control pawl, one right-hand and one left-hand, which, when rotated, cause the pawls to be released and released sooner or later, depending on the current position of the sleeve. The pawls C ₁ C ₁ are connected to the springs b, O ₁ by tie rods f, fx ; g and ^ ₁ are intermediate links to compensate for the displacements of the control levers W, W ₁ and the pawls c, C ₁ with respect to one another. For larger versions of the machines, it is advisable to mount the housing on two rollers, which take the weight of the housing and thus also that of the piston and also counteract the one-sided pressure caused by the working of the wheels.

Die Nutzleistung der hier beschriebenen Maschine ist erheblich von der genauen Ausführung der etwas schwierig auszuführenden Räder abhängig.The useful performance of the machine described here is considerably dependent on the exact design depending on the somewhat difficult to execute wheels.

Der Wechsel der Geschwindigkeiten von Gehäuse und Kolben wird ohne Stofs erfolgen, da sich beide Theile in dem Augenblick, wo der Eingriff der Triebräder wechselt, mit gleicher Geschwindigkeit bewegen;.ebenso wirdcfas Umsteuern der Auslafsschieber und der Einströmschieber ohne Stofs geschehen, da die Umsteuerung kurz vor dem Wechsel der Geschwindigkeiten gegen Ende eines Kolbenspieles erfolgt. . ■ . '■■ The change of the speeds of the housing and piston will take place without material, since both parts move at the same speed at the moment when the engagement of the driving wheels changes; likewise the reversal of the outlet slide and the inlet slide will take place without substance, since the reversal is short takes place before the speed change towards the end of a piston play. . ■. '■■

Die infolge dei Geschwindigkeitsänderung der bewegten und bewegenden Theile auftretende lebendige Kraft wird bei dem beginnenden neuen Kolbenspiel wieder nutzbar gemacht; ebenso geht die Reibung zwischen den Dichtungsleisten/ am Gehäuse und auf der Kolbenachse nur zum Theil verloren.That which occurs as a result of the change in speed of the moving and moving parts living force is made usable again when the new piston play begins; likewise the friction goes between the sealing strips / on the housing and on the piston axis are only partially lost.

Die Herstellung einer derartigen umlaufenden Maschine wird wesentlich billiger als die einer Maschine mit hin- und hergehenden Theilen. Geradführung, Kreuzkopf, Pleuelstange und Kurbel mit Kurbelzapfen werden durch zwei Paar Gufseisenräder ersetzt. .!Such a rotating machine is much cheaper to manufacture than one Machine with reciprocating parts. Straight guide, cross head, connecting rod and Cranks with crank pins are replaced by two pairs of cast iron wheels. .!

Es können zwei und mehrere Maschinen dieser Art an einer Schwungradwelle wirken; auch kann man an der Maschine leicht Einrichtungen für die Umsteuerung treffen. Two or more machines of this type can act on one flywheel shaft; also one can easily find devices for the reversal on the machine.

Claims

, Patent claims:

i. Steam engine with rotating piston and housing participating in the rotation, characterized in that the housing and piston are due to the arrangement a gear consisting of circular and elliptical wheel segments with different speeds in the same way

Rotate direction and that the radial pressure surfaces are formed into slide mirrors on which the inlet and outlet slide slide, the steam being supplied centrally through the housing and discharged through the piston.
Embodiment of the steam engine according to claim i, characterized in that the outlet slides are each supported by one of two feet connected to the inlet piston and sliding on the piston shaft; When one slide is closed, the other opens by means of an "angle lever", while the inlet slide is operated by levers located inside the housing in conjunction with a latch release influenced by the regulator.

For this purpose ι Biatt drawings.