DE187500C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 187500 — KLASSE Ug. GRUPPE

MAXIMILIAN NEUMAYER in NEW-YORK.

Ausgleichvorrichtung für schwungradlose Duplexkolbenmaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. November 1904 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Kraftausgleichvorrichtung für schwungradlose Duplexkolbenmaschinen, welche dem Kolben, der sich in einem Totpunkt befindet, eine sich schnell vergrößernde Antriebskraft vom anderen Kolben aus erteilt, so daß die Gefahr des Stehenbleibens des Motors in der Totlage des einen Kolbens ausgeschlossen ist. Die Ausgleichvorrichtung besteht aus dreh- und gleitbaren, an die beiden Kolbenstangen einerseits angelenkten und andererseits zwangläufig miteinander verbundenen Hebeln.

Von den bekannten Kraftausgleichvorrichtungen dieser Art unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß die Hebel in Drehringen gleitend gelagert sind, wodurch von den einzelnen Punkten der Hebel Konchoiden beschrieben werden, was zur Folge hat, daß die Kraftübertragung regelmäßig und sinuskurvenartig stattfindet.

Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt:

Fig. ι die Ausgleichvorrichtung an dem Motor einer Duplexpumpe in Seitenansicht und teilweisem Schnitt.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der

Fig· ΐ·

Fig. 3 zeigt eine Abänderung in ähnlichem Schnitt wie Fig. 2.

Fig. 4 bis 19 stellen schematische Ansichten von anderen abgeänderten Formen dar.

Der Antrieb A A¹ ist in Fig. 1 als doppelte

Verbuhddamp f maschine mit Tandemanordnung dargestellt und dient zum Treiben der Plungerkolben B Z?¹ in den Zylindern C C¹ einer Duplexpumpe. Die in den Zylindern F F¹ der Dampfmaschine hin- und hergehenden Kolbenstangen DD¹ der Kolben EE¹ sind mit den Plungerkolben B B¹ verbunden. Die Kolbenstangen D D¹ sind mit Hebeln G G¹ drehbar verbunden, welche in Drehringen HH¹ gleitbar angeordnet sind, deren Zapfen H² H³ in entsprechenden Lagern eines Trägers / ; liegen, der einen Teil des Gestelles der Dampfpumpe bildet. Die äußeren freien Enden der Hebel G G¹ sind durch eine Stange J drehbar '■■ miteinander verbunden. Die Drehringe HH¹ bilden die Drehpunkte für die Hebel GG¹, und wenn die Kolben EE¹ hin- und hergehen, werden die Hebel G G¹ gezwungen, in den Drehringen HH¹ zu gleiten, so daß die letzteren veränderliche Drehpunkte für die genannten Hebel bilden. Da die Hebel durch die Verbindungsstange / aufeinander einwirken, so ist es klar, daß Kräfte von dem

; einen Kolben auf den anderen übertragen werden, besonders da die genannten Hebel G G¹ wie Balanciere wirken.
Durch die beschriebene Kraft ausgleichende

^; Steuerung erhält der Kolben E oder J?¹, welcher soeben seine mittlere Stellung passiert hat, eine allmählich steigende Unterstützung von dem anderen Kolben E¹ oder E, und von hier ab ist jede Gefahr, daß die Maschine an diesem kritischen Punkt stehen bleibt, beseitigt.

Bei der früher verwendeten ähnlichen Anordnung ist die Widerstandskraft im Anfang des Hubes groß, nimmt schnell ab und ist sehr klein bei oder nahe bei der Mitte des Hubes. Ebenso ist die dem Kolben gegebene

Unterstützung bei oder nahe der Mitte des Hubes sehr gering, wächst nur langsam bis nahe dem Ende des Hubes, wächst dagegen schnell und ist sehr groß an dem Ende des Hubes. Durch die beschriebene Anordnung werden hingegen die Kräfte in solcher Weise übertragen, daß sie dem Kolben, welcher soeben die Mitte passieren will, einen größeren aber schneller abnehmenden Widerstand darbieten und dem Kolben, welcher soeben¹ die Mitte passiert hat, eine schnell zunehmende Unterstützung verleihen und dadurch die Gefahr des Stehenbleibens der Maschine an diesem Punkt vermeiden. Dieses wird durch die vereinigte Bewegung der Hebel G und G¹ hervorgebracht, welche nicht nur wie um einen Drehpunkt sich drehende Hebel wirken, sondern auch Kräfte in der Richtung ihrer Achsen übertragen. Der Drehpunkt teilt den Hebel in zwei ungleiche Längen, deren Verhältnis zueinander abnimmt, wenn der Kolben die Mitte des Hubes erreicht, dagegen zunimmt, wenn der Kolben die Mitte des Hubes verläßt. Dieser veränderliche Drehpunkt verursacht somit, daß die gewünschte Wirkung erhalten wird.

Es ist klar, daß, wenn ein Kolben E oder E¹ sich im Anfang seines Hubes befindet, ein Überschuß von Druck von dem treibenden Mittel auf diesen Kolben vorhanden ist, während ein Mangel an Druck vorhanden ist, nachdem der Kolben seine mittlere Stellung verläßt, d. h. nachdem das treibende Mittel abgesperrt ist. Dadurch, daß jetzt das auf

einen Kolben wirkende Übermaß an Druck durch die ausgleichende Steuerung auf die Kolbenstange des anderen Kolbens zu derselben Zeit übertragen wird, in welcher der letztere seine mittlere Stellung überschritten

hat, wird das Übermaß an Druck auf einen Kolben nutzbar gemacht, um den anderen Kolben zu unterstützen, wodurch die Kraft ausgeglichen wird.

Wenn sich der Kolben E im Anfang seines Rückganges oder Aufganges befindet und der Kolben E¹ soeben die mittlere Stellung passiert hat, so übt der Hebel G einen Stoß auf die Stange J aus, welche unter Drehung auf das äußere Ende des Hebels G¹ einwirkt, so daß der letztere einen nach abwärts gerichteten Druck auf die Kolbenstange D¹ ausübt, um den Kolben E¹ bei seinem Abwärtshub zu unterstützen, nachdem derselbe seine mittlere Stellung überschritten hat. Wenn der Kolben E¹ gegen sein oberes Ende sich bewegt, nimmt der Winkel zwischen der Kolbenstange D¹ und dem Hebel G¹ ab, und von hier nimmt die' durch den Hebel G¹ auf die Kolbenstange Z)¹ und Kolben E¹ ausgeübte Kraft allmählich bis zum Ende des Hubes zu. Wenn der Kolben E¹ sich im Anfang seines Hubes befindet, wird die überschüssige Kraft durch die Ausgleichsteuerung auf den anderen Kolben E übertragen, welcher jetzt seine mittlere Stellung überschreitet.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, fallen die Drehringe H und H¹ in eine Linie zusammen und sind mitten zwischen den Achsen der Kolbenstangen D D¹ gelegen.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Hebel G¹ aus zwei Teilen, welche in entsprechenden Drehringen H gleiten, hergestellt und ebenso die Stangen J zur Verbindung der Enden der zweiteiligen Hebel G¹ mit dem Ende des Hebels G. Im übrigen ist die Bauart dieselbe wie in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Kolben EE¹ in verschiedener Stellung, In Fig. 5 ist eine Feder J¹ für die Verbindung der äußeren Enden der Hebel G G¹ miteinander vorgesehen. In Fig. 6 ist das Ende des Hebels G mit dem einen Ende einer Stange K drehbar verbunden, welche in einem Drehringe K¹ gleitet, der an dem äußeren Ende des Hebels G¹ drehbar ist. Um die Stange K ist eine Feder K- gewickelt, welche mit ihrem einen Ende auch die Stange K und mit ihrem freien Ende auf den Drehring K¹ drückt.

In der in Fig. 7 gezeigten abgeänderten Form gleiten die Hebel G und G¹ in den Drehringen H H¹ , die an schwingenden Armen befestigt sind, deren Schwingachsen zusammenfallen, während die freien Enden der Hebel G G¹ miteinander drehbar verbunden sind.

In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform gleiten die Hebel G G¹ in Drehringen HH¹, welche auf Schwingarmen wie in Fig. 7 befestigt sind, jedoch sind in diesem Falle die freien Enden der Hebel G G¹ miteinander durch die Stange J drehbar verbunden. Eine ähnliche Anordnung ist in Fig. 9 gezeigt, der Unterschied besteht jedoch " darin, daß die Stange J die Hebel G G¹ an Punkten verbindet, welche zwischen den Drehringen H H¹ und den Drehpunkten, die die Hebel mit den Kolbenstangen D D¹ verbinden, liegen.

In der Ausführungsform nach Fig. 10 sind die Drehringe HH¹ getrennt angeordnet und die freien Enden der Hebel durch das Gelenk J miteinander verbunden. Fig. 11 zeigt eine ähnliche Anordnung nur mit dem einen Unterschiede, daß das Gelenk in Vergleich zu dem in Fig. 10 gezeigten sehr kurz ist und die Drehringe näher zusammengelegt sind.

Bei der Anordnung nach Fig. 12 gleiten die Hebel G G¹ in getrennten Drehringen, und die Stange J verbindet die Hebel miteinander zwischen den Drehringen und ihren iao Drehpunkten an den Kolbenstangen D D¹.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungs-

form gleiten die Hebel in den Drehringen H H, welche übereinander liegen, wobei die freien Enden der Hebel miteinander durch die Stange J verbunden sind.
Bei der in Fig. 14 gezeigten Anordnung sind die Drehringe für die Hebel übereinander angeordnet, während die Stange J die Hebel zwischen den Drehringen und den Drehpunkten an den Kolbenstangen D D¹ miteinander verbindet.

Bei der Anordnung nach Fig. 15 greifen die Hebel in ihre getrennten Drehringe ein und an den äußeren Enden der Hebel G G¹ sind Scheiben L L¹ angeordnet, welche in Berührung miteinander stehen, um die Kraft von dem einen Hebel auf den anderen zu übertragen.

In Fig, 16 ist dieselbe Anordnung gezeigt mit der Abänderung, daß die Drehpunkte der Scheiben durch eine Feder L² miteinander verbunden sind.

In Fig. 17 sind die Scheiben durch Daumen ersetzt, welche an den freien Enden der Hebel G und G¹ befestigt sind und in rollender Berührung miteinander stehen.

Die Fig. 18 zeigt dasselbe mit der Abänderung, daß die Daumen N und N¹ miteinander durch eine Feder iV² verbunden sind.

In Fig. 19 stehen die Daumen N und N¹ an den Enden der Hebel G G¹ in rollender Berührung mit Scheiben L³ L*, welche an einer Stange 0 drehbar sind, die mit den Daumen N N¹ gleitbar verbunden ist.

Mit sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen wird derselbe Erfolg erhalten, wie mit der in Fig. 1 beschriebenen, d. h. die auf den einen Kolben wirkende Kraft wird auf den anderen Kolben übertragen, um den letzteren, nachdem er eine mittlere Stellung überschritten hat, zu unterstützen und auf diese Weise demselben eine schnell zunehmende Unterstützung von dem anderen Kolben zu geben.

Die Vorrichtung ist sehr einfach und dauerhaft und kann an vorhandenen Maschinen der beschriebenen Art ohne weiteres angebracht werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ausgleichvorrichtung für schwungradlose Duplexkolbenmaschinen, welche aus dreh- und gleitbaren, an die beiden Kolbenstangen einerseits' angelenkten und andererseits zwangläufig miteinander verbundenen Hebeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel in Drehringen (HH¹J gleitend gelagert sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.