DE12804C - Rotirender Motor für Dampf- und Luftbetrieb - Google Patents

Description

1880.

¹ -Klasse.-8.9.

CARL KRUPP in WIEN. Rotirender Motor für Dampf- und Lu ftbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. Februar 1880 ab.

Der Zweck dieser Erfindung ist, die Theile einer Dampfmaschine so anzuordnen,, dafs dieselbe leicht zugänglich ist, einen möglichst kleinen Raum einnimmt und so am Stern eines Schiffes angebracht werden kann, dafs letzteres mittelst der Propellerschraube während des Ganges gesteuert und aufserdem eine kräftige Transmission direct am Grindel angebracht werden kann und bauliche Schwierigkeiten vermieden werden, die sich in vielen Fällen der Anlage einer Kraftübertragung mittelst irgend einer Art Vorgelege bieten.

Der Theorie nach ist die vorliegende Maschine gleich der älteren Discusmaschjne; nur oscilliren hier zum Unterschied nicht die Axe und Scheibe, sondern die mit einem drek theiligen Fächer statt Scheibe versehene Haupt triebaxe dreht sich in horizontaler Lage in festen Lagern und die Kapsel oder Umhüllung rotirt mit, aber urn eine ideale Axe in einer ihr bestimmten Ebene, die im Raum festgehalten wird. Der Schnittpunkt der beiden Drehungsaxen bildet den Mittelpunkt der ganzen Maschine. Der Winkel·■ zwischen beiden Axen, doppelt genommen, giebt hier den Hub der Maschine an..

Die Dampfräume werden gebildet durch zwei sich gegenüber stehende Kegel, deren Scheitel in einem gemeinschaftlichen Piinkt liegen, zugleich dem Schnittpunkt der beiden vorerwähnten Axen. Der Raum zwischen den Kegeln ist ferner bestimmt durch, einen Theil einer hohlen Kugel oder Sphäre, die durch die Grundlinien der Kegel begrenzt ist, letztere verbindet und mit ihnen zusammen die geschlossene Umhüllung oder Kapsel bildet.

Die Scheibe, theoretisch so zu nennen, die sich zwischen den Kegelwänden hin- und herbewegt, an die Sphäre luftdicht anschliefsend, berührt stets in einer diametralen Linie zwei gegenständige Seiten der Kegel zugleich und umrollt bei der Bewegung der Maschine auch diese beiden Kegel zugleich. Sie oscillirt mit den Kegelwänden. Die Kegelwände und die Scheibe sind jede durch Schnitte in radialer Richtung in drei Theile getheilt.

Diese einzelnen Theile sind sämmtlich in gleichem Sinne parallel zu einander in einem bestimmten Winkel zur Hauptaxe verstellt, die Enden derselben wieder durch Querwände,« welche mit der Hauptaxe ziemlich gleiche Richtung haben, mit einander verbunden und so eine Art Verzahnung mit dreieckigen Zähnen bildend. Die Querwände des Fächers gleiten zwischen denen der Kapselwände hin und her, in radialen Linien diese berührend, und schliefsen die so entstandenen Räume dampfbezw. luftdicht jede für sich ab. Diese drei Dampfräume von Pyramidenform, mit ihren Scheiteln im gemeinschaftlichen Schnittpunkt, vertreten die Stelle von Cylindern, und je ein Dritttheil (der Scheibe) des Fächers die Stelle des Kolbens. ,

Die sich gegenüber liegenden Kapselwände erhalten durch einen Flantsch auf der Sphäre (Kapselrihg) von aufsen her ihre Führung, um den besprochenen Winkel der beiden Rotationsaxen beizubehalten, so dafs die Endwände (Pyramidenseiten) eines Dampfraumes zusammen und abwechselnd dem Kolben sich nähern und entfernen.

Die Kolben, Fächertheile, sitzen fest rundum auf einer kleinen Kugel, in der Mitte des Ganzen situirt, auf welcher die Kapselwände, darauf stumpf anstofsend, gleiten. Um einen beständig dampfdichten Verschlufs hier und zwischen den Dampfräumen zu erhalten, ist für eine Nachstellvorrichtung gesorgt mittelst Sicherungsschrauben im Sphärenflanstch, der die ganze Kapsel, als zwei getrennte Hälften, verbindet;

Die Dampfkanäle münden auf der Kugel zu beiden Seiten des Fächers, und zwar dicht an demselben, gehen durch die Kugel nach einer Seite, an der die Kugel senkrecht zur Hauptaxe zu einem ebenen Spiegel abgeschnitten ist.

Die Kugel mit dem Fächer ist: auf der Hauptaxe befestigt, auf letzterer sitzt lose, am Kugelspiegel anliegend, der reversible, in diesem Falle cylindrische Schieberkasten. Der Schieberkasten wird mittelst eines darauf befestigten Zahnkranzes und Vorgeleges in jede beliebige Lage gebracht bezw. darin festgehalten; die Dampfvertheilung, d. i. die Ein- und Ausströ-

mung, geschieht während des Ganges durch das "Vorbeigleiten der Kanalmündungen nach einander an entsprechend angebrachten Ein- und Ausströmungsöffnungen im Schieberkastenspiegel, während dieser stillsteht. Auf der anderen, der Kugel abgelegenen Seite schliefst der Schieberkasten mit einem anderen Spiegel an eines der beiden Axenlager, das mit Dampfkanälen entsprechend versehen ist. Diesem diametral gegenüber, auf dem ringförmigen Bette der Maschine, ist das zweite, ein gewöhnliches Traglager für die Hauptwelle, befestigt. Quer der Axe, concentrisch mit der Kugel und dem Kapselflantsch, ist für diesen der Führungsring mit paarweise angebrachten Rollen, die von beiden Seiten auf dem Flantsch laufen, im entsprechenden Winkel zur Axe bezw. zur Horizontalen auf dem Bette befestigt.

Die Kraftäufserung dieser Maschine und die Dampfvertheilung geschieht in folgender Weise: Vor allen Dingen möge die beständige Lage der Kapsel ins Auge gefafst werden. Man stände z. B. vor dem Lager mit der Dampfvertheilung und der Antrieb der Propeller- oder sonstigen Welle verlange die Drehung nach links. Der Fächer auf der Kugel berührt nämlich stets oben die hintere und unten die vordere Kapselwand. Im Spiegel der Kugel sind die Mündungen der Kanäle in zwei Reihen um die Axe gruppirt, davon bewirkt der äufsere Kreis von Kanallitzen die Dampf-Zu- und Abfuhr für die vor dem Fächer gelegenen Dampfräume, der innere Kreis für die dem Beschauer abgelegenen Dampfräume. Soll also die Drehung der Maschine nach links erfolgen, so mufs Dampf links oben hinter den Fächer geleitet werden, weil dieser gerade oben an der hinteren Kapselwand dicht anliegt und nach links fortgehend sich von der Wand entfernen soll, um nach einer halben Umdrehung unten mit der vorderen in Berührung zu kommen und so die gröfste Oeffnung erreicht oder einen einfachen Hub beendet zu haben. Von unten ausgehend und nach rechts in der Drehung aufsteigend, hat der Fächer das Bestreben, sich von der vorderen Kapselwand zu trennen, sobald Dampf dazwischen gelassen wird. Der Beginn der Einströmung für die inneren Litzen im Kugelspiegel wäre also- links oben, für die äufseren rechts unten gegeben. Gleichzeitig beginnt die Ausströmung rechts der hinteren Seite und links der vorderen.

Es stellt sich also für die Dampfvertheilung, d. i. die Ein- und Ausströmung, als nothwendig heraus, dafs sie rechts im Schieberkasten und links der Triebaxe durch je ein Paar Litzen zu geschehen hat, breite Bogenstücke, deren Länge die Zeitdauer der Ein- und Ausströmung bedingt. Es mufs nach obiger Voraussetzung immer die linke von jedem Paar zur Einströmung und die rechte zum Entweichen des Dampfes eingestellt sein.

Der Schieberkasten besteht im wesentlichen aus drei in einander gesteckten Cylindern. Der innerste liegt zunächst der Axe. Der mittlere ist etwas nach links verschoben, in zwei Hälften getrennt, um die linke Litze jedes der genannten Paare mit der correspondirenden Zuströmungsöffnung in der anderen, dem Lager anliegenden Platte des Schieberkastens für sich abzuschliefsen. Diese letzteren kommen in der horizontalen Projection auf die Mitte jedes Paares zu liegen. Der äufsere Cylinder ist concentrisch dem inneren und der Axe und bildet die äufsere Begrenzung. In den beiden gleich eingetheilten, neben einander liegenden Platten des Schieberkastens und Lagers sind die Einströmungsöffnungen, rechts und links der Axe gelegen, so schmal gehalten, ebenso die Metallfläche zwischen je einem der beiden Paare der über und unter der Axe gelegenen Ausströmungsöffnungen möglichst breit gehalten, dafs eine Einströmungsöffnung beim Reversiren des Ganges der Maschine zwischen einem Paar der Ausströmungslitzen durchgleiten kann. Es trifft nämlich bei einer halben Drehung des Kastens die Einströmung für links die inneren und rechts die äufseren Kanäle des Kugelspiegels, also umgekehrt, als zuerst bemerkt, also den Rechtsgang der Maschine. Die Zwischenstellung, also eine Vierteldrehung des Schieberkastens, ist mithin Stillstand der Maschine. Es läfst sich hiernach übersehen, dafs nach Bedarf Voreilung gegeben werden kann, ebenso eine nach Wunsch verstellbare Expansion.

Die Dampfleitung zum Lager geschieht entweder für stabile Zwecke direct vom Kessel, oder für Schiffszwecke entlang dem horizontalen, ringförmigen Bette, dann dem unteren .Theile des quer zur Axe stehenden, auf dem Bett befestigten Führungsringes und durch einen an diesem unterhalb im Mittel des Bettes angebrachten konischen, hohlen, senkrechten Drehzapfen (Pivot).

Die hier nach der besonderen Anordnung ihrer Theile beschriebene Maschine wird in beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Ansicht des Motors, von der Seite des Schieberkastens aus gesehen, jedoch mit Hinweglassung des letzteren,

Fig. 2 einen verticalen Längenschnitt nach der Linie x-x in Fig. i,

Fig. 3 einen Grundrifs mit durchbrochen gedachtem Kapselring,

Fig. 4 eine Ansicht des dem Lager a' zugekehrten Spiegels des Schieberkastens,

Fig. 5 Schnitt durch den Schieberkasten nach der Linie x-x in Fig. 2, gesehen in Richtung des Pfeiles x₃

Claims (3)

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die Axe der Maschine, Fig. 7 ist die graphische Darstellung der Curven, der Fächer und Kapselwände auf der Kugel, in gleicher Projection wie Fig. 3. Gleiche Buchstaben bedeuten in allen Figuren gleiche Theile. Die Maschine ist wie folgt construirt: Auf einem ringförmigen Bett AA ist ein aufrecht stehender, etwas geneigter Ring A' A' und diametral gegenüber stehend zwei Lager a und a' angebracht. Diese tragen eine Welle B, auf welcher eine Kugel b auf entsprechende Weise befestigt ist. Nach dem Lager a' zu ist die Kugel zu einem Spiegel senkrecht zur Axe flach abgeschnitten. An diesen Spiegel schliefst, lose auf der Welle sitzend, der Schieberkasten c c dampfdicht an. Die andere Seite des Schiebers stöfst gegen einen gleichen Spiegel des Lagers, das mit entsprechend angeordneten Dampf-Zu- bezw. Abführungskanälen versehen ist. Auf der Kugel b 'sind rundum drei gleiche, fächerartig zu einander gestellte Flügel b' angebracht und durch Querwände an den Enden mit einander verbunden. Diese Flügel umschliefst dampfdicht eine Kapsel CCgA, deren äufserer Ring innen eine mit der Kugel concentrische sphärische Oberfläche hat. Die Seiten der Kapsel, Fig. 2 und 3, sind jede für sich konisch gebogen und entsprechend den Flügeln b' die Seiten g' g" g'" und A' A" A'" zu einander verstellt und durch Querwände verbunden. Diese Querwände i i' i" und k k' k" haben im Schnitt an der Peripherie einen Theil einer Lemniscate und berühren stetig und in radialen Linien mit ihren Flächen die analogen Querwände //' /" der Flügel b'. Auf der Kugel zwischen zwei bezw. Theilen b' und g und b' und h befinden sich die Mündungen der durch die Kugel nach dem Spiegel ί führenden Dampfkariäle. Entsprechend dem Winkel, den die Kegelflächen g und h mit einander bilden, ist auf dem Bett AA der Führungsring A' A' befestigt, der die Kapsel in der ihr bestimmten Rotationsebene und in der bestimmten Inclination zur Welle B erhält. Zur Führung des Kapselflantsches sind hier vier Paar Rollen m gewählt, die in Vertiefungen η des Flantsches laufen. ■ Patent-Ansprüche:

1. Die durch Zeichnung und Beschreibung erläuterte rotirende Dampfmaschine in ihrer Gesammtanordnung, insbesondere:

2. Die auf der Welle befestigte Kugel b mit Flügel b'_ und der Kapsel g h für sich und in Verbindung mit der Führung A' A'.

3. Die eigenthümliche Dampfvertheilung mittelst Kanäle in Kugel b durch reversiblen, der Triebaxe concentrischen Schieberkasten c c und mittelst des mit Kanälen versehenen Lagers a'.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.