DE138C - Eincylindrige Wolfsche Dampfmaschine mit drei Kolben - Google Patents

Description

1877.

-JVU 38 -

Klasse 14.

M. WESTPHAL in BERLIN. Eincylindrige Woolfsche Dampfmaschine mit drei Kolben.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 17· Juli 1877 ab. ■ Längste Dauer: 10. September 1891.

Die in den beiliegenden Zeichnungen im Grundrifs, Ansicht und zwei Querdurchschnitten dargestellte, liegende Dampfmaschine ist, dem Principe der Dampfwirkung nach, eine sog. Woolfsche. Sie unterscheidet sich von anderen Ausführungen dadurch, dafs die Dampfwirkung in nur einem Cylinder erfolgt, in dem sich drei Kolben bewegen. Der mittlere Kolben A- treibt mittelst der Kolbenstange a, des Kreuzkopfs B und der zugehörigen Pleuelstange die Kurbelaxe C, die beiden anderen Kolben D und E sind durch die Traversen F und G, die Verbindungsstangen d und / und die Kolbenstangen b und c fest mit einander verbunden und übertragen ihre Kraftwirkung vermittelst der beiden seitlich liegenden Pleuelstangen auf die Kurbelaxe H H₁ : Die Verbindungsstange d treibt zugleich die Luftpumpe L, indem sie die Kolbenstange derselben bildet, und in derselben Weise treibt die Verbindungsstange / die Speisepumpe S. Sowohl der Kreuzkopf B, als auch die Traverse G erhalten ihre Führung in dem Führungsstück M, die Traverse G aufserdem noch gegen die Wirkungen der Luftpumpe an dem Ende g in dem Führungsrahmstück N. Da die Kurbelaxen C und H H₁ diametral gegenüberliegen, so sind die Bewegungsrichtungen der Kolben E und D stets entgegengesetzt der des Kolbens A.

Der Schieberkasten K hat die ganze Länge " des Cylinders und nimmt in seinem Innern zwei Schieberpaare auf, von denen das linke, im Grundrifs durchschnitten gezeichnet, und in der Ansicht, in der der betreifende Schieberkastendeckel abgenommen gedacht ist, von aufsen gesehen, sichtbar: ist. Um im Grundrifs die Dampfkanäle besser zu zeigen, ist daselbst die Entfernung der Schieber von der Cylindermitte etwas gröfser gezeichnet, wie aus der abgebrochen gezeichneten Expansionsschieberstange und dem daneben stehenden Querdurchschnitt α β γ δ hervorgeht. Von den beiden Schiebern ist ν der Vertheilungs- und e der Expansionsschieber. Die Bewegung derselben geschieht, wie aus der Zeichnung deutlich sichtbar ist, von den beiden Excentern / und u vermittelst der Excenterstangen, der Winkelhebel / /, mm und der zugehörigen Schieberstangen.

Der Dampf tritt durch die Oeffnung o, nachdem er das nicht gezeichnete Absperrventil passirt hat, in den Schieberkasten K und von hier durch die beiden Schieber e und ν hinter den Kolben D, hier expandirt er, je nach der Stellung des, durch den Regulator gestellten Expansionsschiebers bis zum Kolbenwechsel und tritt dann zwischen die Kolben D und A (dieser Moment ist im Grundrifs gezeichnet), wo die Nachexpansion während des folgenden Kolbenwechsels stattfindet. Alsdann strömt er, während die Kolben A und D sich wieder nähern, durch den Vertheilungsschieber und den Kanal h in den Condensator J, wo er von dem, durch das Einspritzventil k einströmenden Wasser condensirt und von der Luftpumpe hinausgeschafft wird. In gleicher Weise geschieht die Dampfwirkung auf der anderen Seite hinter dem Kolben E und zwischen den Kolben A und E, Die Dampfsteuerung wird hier durch das entsprechende, auf der Zeichnung nicht sichtbare Schieberpaar bewirkt.

Der Regulator R wird durch einen Riemen, der von der Riemscheibe p nach der Scheibe q geht, betrieben. Derselbe wirkt auf die Expansion in der Weise, dafs er vermittelst des, auf der Zeichnung leicht erkennbaren Stellzeuges die durch den Schieberkasten gehende Welle r dreht und mit den beiden darauf sitzenden Daumen ί die Expansionsschieber hebt und senkt und dadurch, in Verbindung mit den schräg angeordneten Dampfeingangsschlitzen beider Schieber, den früheren oder späteren Schlufs bewirkt. Will man den Condensator nebst Luftpumpe durch einen Strahlcondensator ersetzen, so würde an Stelle der Luftpumpe eine Wasserpumpe zum Heben des Condensationswassers treten, im übrigen an der Construction nichts wesentliches geändert werden.

Die Daumen s haben die Breite der Expänsionschieber, sichern dadurch deren Lage und nutzen sich dadurch nicht so schnell ab. Die Schieberfedern, mit denen die Schieber an den Cylinder gedrückt werden, sind in der Zeichnung nicht besonders angegeben.

Die Räume zwischen den Cylinderdeckeln und den Kolben D und E entsprechen dem kleinen Cylinder der sonst üblichen Construction,

die Räume zwischen dem Kolben A und den Kolben D und E dem grofsen Cylinder. Die letzteren bestehen in ihrer Maximalgröfse aus dem Product von Kolbenfläche mal der Summe der Hübe des mittleren und des einen Endkolbens, es ist demnach das Verhältnifs der beiden Hübe, also auch das der beiden Kurbelradien, wenn man das Cylinderverhältnifs, bezw. das Verhältnifs der genannten Räume ι : 4, wie hier geschehen, wählt, gleich 1 : 3 zu machen; auch ist die nutzbare Kolbengeschwindigkeit die Summe der Geschwindigkeiten des Mittel- und des einen Endkolbens. Es gewährt diese Construction, gegenüber der mit zwei Cylindern, viele Vortheile, die in folgendem zusammenzufassen sind: Da die hin- und hergehenden Massen an entgegengesetzten Kurbeln wirken und zwar die gröfsere an der kleinen, die kleinere an der grofsen Kurbel, so ist eine vollständige Balancirung derselben und daher eine grofse Umdrehungszahl der Maschine bei ruhigem Gange erreichbar. Die Pumpen haben nur den vierten Theil der wirksamen Kolbengeschwindigkeit, also noch einen langsamen Gang, selbst wenn die erstere bedeutend ist. Ferner macht sich der Betrieb der Luft- und der Speisepumpe äufserst einfach und es wird nur ein Cylinder und ein Schieberkasten nothwendig, welcher letztere leicht zugänglich ist und so liegt, dafs das Condensationswasser in den Cylindern nebst den Unreinigkeiten, die aus den Kesseln und durch die Cylinderschmierung in den Cylinder gelangen, mit dem abgehenden Dampfe hinweggehen. Die Dampfkanäle haben bei beträchtlicher Weite nur eine geringe Länge, daher sind die schädlichen Räume und die Spannungsverluste beim Durchtreten des Dampfes klein.

Die auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Maschine ist zu 3 5 cm Cylinder-Durchmesser mit 60 cm bezw. 20 cm Hub angenommen. Bei 90 Umdrehungen pro Minute hat der Kolben A eine Geschwindigkeit von 108 m, die wirksame

TT 11 ,.,.,., IO8 . 4

Kolbengeschwindigkeit beträgt =144 m.

Wird der Dampfdruck zu 7 Atmosphären Üeberdruck angenommen, so hat man einen Effect bei zwölffacher Expansion von

22 35² 144 0,75 (8 0,275 — 0,2)

7 4 60 75

Dieser Effect steigert sich auf das Doppelte, also auf 92,4 Ps. bei der gröfstmöglichsten Füllung, d. h. bei fünffacher Expansion.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.