DE148705C - - Google Patents

Description

Den Gegenstand .der Erfindung bildet cine Dampfmaschine., deren' Zweck es ist, durch eigentümliche Anordnung der Kolben und der Dampf wege ciii leichtes, geräuschloses Arbeiten zu erzielen. Ferner ist durch die besondere Bauart die Möglichkeit geböten, den Gang der Maschine durch ein'.die Ein-¹' und Ausströmung steuerndes einziges Ventil in beiden Richtungen zu regeln. 'Die: Ma-' ίο schine besteht aus einer Anzahl von Zylindern, vorteilhaft aus zweien. '■ deren Kolben in einer eigentümlichen Verbindung stehen und deren Dampfwege so angeordnet sind, daß die Hin- und /Ausströmung des Dampfes durch einen KoIl)Cndurch die Bewegung des anderen Kolbens- geregelt wird, wobei für die Kolbenhnbenden Luftkissen gebildet werden, die ein Schlagen oder geräuschvolles Arbeiten der Maschine verhindern;..-.■■In den Zcichnungen, ist . /."'■'.-. . ^:'■■:·■·.■ .■■■■'-^. ^ ■■'■■:. /./' ;'■■

Fig. ι eine Vcrrdcränsicht einer Dampfmaschine nach .vorliegender Erfindung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht derselben;
■P'g· 3 ¹⁵t ein Querschnitt nach Linie A-A »5 der Fig. i; '·■'■ ■■■ ,·;.· -'/-Z ■' '"■/,;. ■,· /■■■.' . '■'■

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie B-B : der Fig. i; . /^: ■. ■ ■. ■'■·-. ■ ;'. .■ " .'/"■.-; .·'. .' . : Fig. 5 ist ein Schnitt nach C-C der Fig. 3; ' Fig. 6 ist ein Schnitt nach D-D der Fig. 2; . Fig. 7 ist cine_: schaubildlichc Darstellung ^; eines der Kolben Und /

Fig. ,8 bis 12 sind Schnitte durch die Ma-, schine, welche die Stellungen der Kolben in den verschiedenen Phasen des Arbeitsganges ■35 darstellen'.'..,-..;. /■'" v/' ,/■ '■"·.■ / - ,--^:..·' ^: ..·' /:■ .■'/'' Die Maschine bestellt aus einem Gehäuse· das die Zylinder α und b umfaßt, in denen die Zylindcrkolbcn c d zwischen den Zylinderköpfen c und / eingepaßt sind.

Die Arbeit jedes Kolbens wird durch die Bewegung des anderen Kolbens dadurch gc-Ί regelt, daß jeder KoIl)Cn ■abwechselnd die Ein-. und Ausströmung des. anderen Zylinders be- · j wirkt, indem diese Kolben selbst als Schieber ausgebildet sind. Die Kolben c und d haben j zwecks größerer Leichtigkeit eine .''röhren-' j förmige Gestalt und sind an ihren Enden geschlossen. Diese als Schieber ausgebildeten Kolben sind mit geeigneten, im Körper jedes Kolbens vorgesehenen Einschnitten oder Kanälen ausgestattet, von denen die Kanäle 1, 2 (s. Fig. 7) im Kolben c und die Kanäle 10, 12 im Kolben d angeordnet sind. Die Kanäle 1,2 gleiten über die Dampfwege 3, 7 und 5 des Zylinders«, während die Kanäle■ 10, 12 des Kolbens d mit den Wegen 6, 4 und 8 des Zylinders b zusammen arbeiten. Diese durch Ausschnitte in άνη Kolben hergestellten Kanäle verlaufen längs der Zylindcrcrzeugcnden dieser Kolben, wie bei 13, 14, 15 und 16 und 130, 140, 150 und 160 angedeutet ist, wobei die crsterc Serie in gewissen Zeitpunkten durch die Kanäle 17 und 18 mit den Zylinderwegen 3 und J und 5 cntsprc- , chcnd in Verbindung gebracht werden. Die Wege 19 und 20, die in den Zylinder b führen, sind ähnlich wie die Kanäle 17 und 18 «ingeordnet und werden in geeigneten Augenblicken durch die zweite Serie der. itt.Längs-, richtung des Kolbens rf verlaufenden pfeile,

seiner Einschnitte mit don Kanälen 6, 4 und 8 in Verbindung gebracht. Daraus ist ersichtlich, daß die Mittelstücke der Kolben c und d, die zwischen den Ausnehmungen 1 und 2 bezw. 10 und 12 liegen, schieberförmige Kolbcnköpfc bilden, welche, mit den Ein-■und Ausströmwegen entsprechend verbunden, die Ein- und Ausströmung des Dampfes zu und von -den in dem Mittelteile der Zylinder angeordneten ,Kanälen regeln. Die Kolben* enden' sind durch geeignete Dichtungsringc 21 gegen die Zylinderwände abgedichtet.

Die vorbeschriebenen Dampf wege führen » in das Tnncrc der Zylinder und werden mit

·* 15 den gegenüberliegenden Zylindern · bezw. den direkt zur Dampfein-und Ausströmung führenden Kanälen, wie nachfolgend beschrieben,, in Verbindung gebracht. . Die einander entsprechenden Bohrungen 3, 6, 7, 4, 5 und 8 sind ao durch Stege bezw. Kästen 22 (Fig. 6) gedeckt, die mit dem Gehäuse vorteilhaft aus einem Stück gegossen sind,,.'und von denen jeder· besondere Räume 30,. 70 lind 50 bezw. 60, 40 und 80 besitzt, welche mit den vorgenannten Zylindcnvegcn in bestimmter Verbindung sind. 'Ein'·Kasten 23, der über diesen Stegen angeordnet und mit 'denselben durch Bolzen 24 verbunden ist, ist an seiner Unterseite mit Kanälen versehen,■'■welche die Verbindung der Bohrungen der-Stege und der Kammern der letzteren untereinander herstellen, obgleich die direkte Verbindung zwischen den Kammern durch eine Zwischen-' wand 25 des Gehäuses verhindert ist. Diese Zwischenwand trennt die Wege 26 und 27, wie in Fig. 6 dargestellt, von denen der erste die Kanäle 30, 40 imd 50 und der andere die Kanäle 60, 70 und 80 miteinander verbindet. '.■.;■ ' ' ■;. 40- Das Dampfkontrollvcntil liegt zentral über dem Gehäuse 23 in einem Schieberkasten 28, der durch Bohrungen 29 und 30 mit den Kanälen 26 und 27 in Verbindung steht, wobei der in ein Rohr 32 mündende Auspuff 31 zwischen diesen beiden Kanälen angeordnet ist. Das Dampfeinströmrohr 33 führt den Dampf .in das Gehäuse 28 über den Schieber 34,. der drehbar angeordnet und mit einem Kanal 35 ausgestattet ist, durch welchen bei Verdrehung des Schiebers eine oder die andere der Bohrungen 29 und 30 mit dem Auspuff 31 verbunden wird. Die Mittel zur Bewegung,dieses Ventils umfassen eine Ventilspindel 36 (Fig. 3), die durch die Stopfbüchse 37 nach auswärts, ragt und hier mit einem Handrad öder Hebel 38 ausgestattet sein kann. ; , ': \ ^: ;

Die Kanäle 19 und 17 sind durch Kanäle 190 und 170 mit den Köpfen der Zylinder α b verbunden, und die Kanäle 20 und 18 stehen durch die Wege 200 und 180 !mit den linieren Enden der Zylinder, in Verbindung, deren Ausläufer durch geeignete, in ;dcn Zylinderköpfen vorgesehene Ausnchmunigen in die Zylinder selbst einmünden (siehe •.■Fig. 4 und 8).

1 Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Jan den Kolben c und d vorgesehenen Kanäle I und Ausnehmungen wohl gleiche Größe und [gleiche Konturen, jedoch entgegengesetzte j Stellung haben, so daß die längeren Teile S140, 150 an den Kolben d den kürzeren !Stücken 14, 15 im Mittelteile des Kolbens c j gegenüberstehen, wodurch der zwischen ilen i'Einschnitten ι und 2 gelegene Teil des KoI- : liens L' kleiner bezw. schmaler ist als das I Mittelstück des -Kolbens d zwischen den Ein- ■ schnitten 10 und 12. Diese Kolbcntcile arbeiten mit den bezüglichen Bohrungen 4 und 7 !in geeigneter Weise zusammen. Der Unter- !schied in der Größe der beschriebenen Kolbcuimittclstückc dient dazu, durch geeignete Regelung der Danipfvcrtcilung die größtmögliche !Arbeitsleistung der Maschine zu erzielen, j wenn diese in der gewöhnlichen Richtung j läuft. Es ist leicht verständlich, daß, da die j Kolben auswechselbar sind, beim Wechsel ihrer : Stellungen die größte Leistung für die Um-' kehrbewegung der Maschine erzielt werden würde.

Aus den Fig. 8 bis 12 ist der Arbeitsgang der Maschine in den verschiedenen Phasen* des Kolbenhubes und unter Andeutung der bezüglichen Kurbelstellungen zu ersehen. Vorausgesetzt, das Schieberventil 34 habe die in Fig. 5 dargestellte Stellung, so strömt der ι Dampf durch das Rohr 33, Kanal 29, Ka- ! nal 26 zu den "Dampfwegcn 3 und 5 des ^; Zylinders α und zu der Bohrung 4 des Zy- ; linders b. Gleichzeitig stehen die Bob- ; rungen 6 und 8 des Zylinders b und die j Bohrung 7 des Zylinders α mit dem Kai nal 27 bezw. durch Kanal 30 und 35 mit dem Auspuff 31 in Verbindung. Die An-. lordnung der verschiedenen Öffnungen in den : Zylindern, sowie die Anordnung der ausgei nommenen Kolbenteile ist so getroffen, daß die.Zuführung und Absperrung des Dampfes ; bezw. die Zeitdauer, in der sein Eintritt in den Zylinder und jene, während der die Bctätigung des Kolbens durch Expansion erfolgt, so bemessen werden, daß der größte Nutzeffekt erzielt wird. Ebenso wird der Auspuffdampf in einem bestimmten Zeitpunkt abgeschnitten, so daß eine genügende Menge desselben als Dampf polster zurückbehalten wird, um ein "Schlagen und lärmendes Arbeiten der einzelnen Teile zu verhindern.

In der Fig. 8 befinden sich die Kolben Cd im oberen Teile ihrer Zylinder, wobei ihre tse Bewegung in entgegengesetzten Richtungen erfolgt, wie durch Pfeile angedeutet ist. Die

Ausnehmung ι steht gerade in dem Augenblick der Eröffnung des Kanals 3, durch den der Dampf durch die Bohrung 17 und den Weg 170 über den. Kolben „rf, im anderen Zylinder streicht. In der Höchstlage dieses Kolbens rf ist die Eröffnung des Kanals 4 durch die Ausnehmung' 12 erfolgt' und der Dampf strömt aus den Kanal 26 durch den Weg 20 und den Kanal 200 unter den KoI-ben c in dc,n Zylinder a. In dieser Figur ist der Kanal 4 gerade in geschlossener Stellung dargestellt und der Kolben c bewegt sich unter" dem Einfluß.' des expandierenden Dampfes, während der Dämpf im cntgcgcngesetzten Ende des Zylinders α durch den Weg 190 in die Kanäle 19 und 6 ausströmt. Da der Kanal 6 durch die obere Leiste der Ausnehmung 10 geschlossen wird gerade bevor der Kolben c die oberste Grenze seines ao Aufwärtshuhes erreicht, wird der übriggebliebene Dampf über dem Kolben zusammengepreßt und bildet ein Dampfkissen gerade in dem Augenblick, wenn die Kurbel über den toten Punkt hinübergeht. Das untere Ende des Zylinders b wird ebenfalls geöffnet, um die Ausströmung der Luft oder des Dampfes durch den Kanal 180, Kanäle 18, 16 und 2 nach dem Kanal 7 und von hier durch den Weg 27 durch die Kanäle 29 und 35 zum Auspuff 31 zu bewirken.

Die Kolben haben sich- in die in Fig. 9

dargestellte Stellung bewegt und gehen nun beide nach abwärts, wobei der Kolben rf dem Kolben c vorauseilt und den Dampf in seinem oberen Teile von der Bohrung 3 durch die Ausnehmung I, Kanal 14, 17 und 170 er-

" hält. "; ■ v; " ■·■■.··.■.■■■·.■■ ... . ■ '

Die weitere Abwärtsbe\vegung des KoI- - bens c schließt die Bohrung 3 unter gleich-'40 zeitigem öffnen des Kanals 4, Welcher den Dampfeintritt aus dem Kanal 26 ermöglicht, wobei derselbe durch die Ausnehmung 10, 130 zum Kanal. 19 und hierauf durch den Weg 190 über den Kolben c des Zylinders a- strömt, während der Dampf in den unteren Enden der Zylinder α und b auf dem Wege 200, 20, 150, 12, 8 bezw. j8o, 18, 16, 2 und 7 ausströmt, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. ■■■■ Nachdem'.der-Kolben·.6 die Grenze seiner Abwärtsbewegung erreicht- hat und seine Aufwärtsbewegung beginnt, befindet sich der KoI--ben c noch in Abwärtsbewegung. In dieser ; Stellung gelangt nun die dritte Reihe von Kanälen zur Wirkung. Wie aus Fig. 11 zu ersehen, ist der Kolben c in der Vollendung seines Abwärtshubes begriffen., die unter Vermittlung des über dem Kolben expandierenden Dampfes erfolgt; die Bohrung 4 ist durch die Leiste der Ausnehmung 10 des Kolbens rf geschlossen, wahrend 'die Ausströmung vom oberen Teile des Zylinders b durch den Ka-

hai 170, Weg 17, Ausnehmungen r^ und 1, 7 j geöffnet ist. Die weitere Aufwärlsbewegung' j des Kolbens c legt den Weg des Dampfes zum unteren Ende des Zylinders b frei und strömt derselbe durch die Ausnehmung 2 und '15, Kanal 18 und 180 unter den Kolben rf. Dieser bewegt sich nach aufwärts, gefolgt voii dem Kolben c, der die Einström-■ öffnung 5, wie aus Fig. 12 ersichtlich, sperrt, so daß der Dampf nach dem unteren Teile des Zylinders b strömt und, in demselben expandierend, den■ Aufwärtshub dieses Kolbens 'vollendet. Der Kreislauf dieser Arbeitsweise ist zu Ende, wenn die Ausnehmung 12 über die Bohrung 4 bewegt wird, um die Einströmung zum unteren Ende des Zylinders α wieder zu öffnen, wo.durch der Kolben c nach aufwärts geht und das ganze Getriebe in die in Fig. 8 dargestellte Anfangsstellung zurückkehrt.

■ Durch diese Einrichtung ist eine äußerst gedrängte und einfache Konstruktion geschaffen, deren Bedienung durch die besondere Ventilanordnung große Vorteile bietet.

Es ist selbstverständlich, daß die Kolben auch voll konstruiert werden können, obgleich sie in der speziellen Ausführungsform ■ als Hohlkolben ein bedeutend kleineres Gewicht haben und daher. Vorteilhafter sind. Die Dampfwege, die von einem Zylinder zum anderen führen, sind verhältnismäßig kurz, und da dieselben zwischen den Zylindern angeordnet sind, werden sie in erhitztem Zustande erhalten. Die in den Kolben angc-, ordneten Ausnehmungen könnten auch flach gestaltet sein, ohne den Gang der Maschine weder durch Kondensation noch sonst irgendwie zu beeinträchtigen.

Zwecks Verkürzung der Baulänge bei gleichwohl kleinem Ausschlagswinkcl der Schubstangen können nach Fig. 1 und 2 die Zylinder in bekannter Weise zwischen Kreuzkopf und Kurbelwelle-angeordnet sein. ■".'"■■ .· ■'-.■'■ ■ ' ■

Claims (2)

1. Patent-Anspruch ic:

   I. Zwillingsdampfmaschinö' mit sich gegenseitig steuernden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Zylinder mit drei öffnungen (3, 7 und 5 bezw. 6, 4 und 8) und mit die gegenüberliegenden' Enden des bezüglichen Nachbarzylinders verbindenden Dampfwegen (17, 19 bezw. 18,20) derart ausgestattet ist, daß. die zu beiden Seiten jeder der mittleren

   ,Öffnungen (7 bezw. 4) vorgesehenen Kanäle (3, 5 bezw. 6, 8) und die Mittclöff- *

   ' nung (4 bezw» 7) des Nachbarzylinders mit der einen'Hälfte der Dampfkammer lao (26 besiw. 27) in Verbindung stehen, so

   .; daß diq Kqlbcnglicdcr des einen Kolbens

   die Kin- uiid 'Ausströmung, zu und von din linden des Nachbarzyfindcrs derart •regeln,"daß der Gang der Maschine durch ■.Zuführung des Frischdaitipfcs zu der Scjric der Mittel- und Enddampfwcgc des einen oder des anderen Zylinders nach Belieben geändert werden kann. , '
2. 2. Zwillingsdampfmaschinc nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß jeder der die "Zylindcrkanälc (3, 7 und 5 0, 4 und 8)-versorgenden KoII)CIi derart angeordnet ist,- daß sowohl die Einströmung als auch der Abdampf zu und von den Enden jedes Zylinders durch dieselben in den benachbarten .Zylinder füll- rendcn Kanäle (170, iHo, 190, 200) erfolgen, während die Einströmung und Ausströmung zu und von diesen Kanälen durch die Enden und Mittelteile bczw. Kolbciiglicdcr der Kolben geregelt werden....20

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.