DE187640C

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Publication number: DE187640C
Application number: DENDAT187640D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 187640 -KLASSE 14 b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Januar 1906 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftmaschine mit umlaufendem und schwingendem Kolben, bei welcher in einem aus zwei halbkugelförmigen Teilen bestehenden, mit entsprechend angeordneten Einlaß- und Auspuffkanälen versehenen Gehäuse ein Paar letzteres in vier voneinander getrennte Räume teilender, auf Drehung der Treibwelle als Widerlager und als Kolben wirkender Flügelscheiben angeordnet ist, von denen die eine in einer Führung des Gehäuses geführt wird. Hierbei ist die vollständige Arbeitsoberfläche der Scheiben dem von dem Einlaß- nach dem Auspuffkanal strömenden Antriebsmittel ausgesetzt. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Kolbenscheibe in ihrem mittleren Teile gelenkig mit der¹ auf der Treibwelle sitzenden Widerlagsscheibe verbunden ist und durch eine in ihrer Ebene liegende, senkrecht zur Gelenkachse der beiden Scheiben gerichtete Mittelachse in einer schräg zur Treibwelle gerichteten Führungsbahn des Gehäuses geführt wird.
In den Zeichnungen zeigt:

Fig. ι eine Ober- und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kraftmaschine gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 3 zeigt einen senkrechten Querschnitt nach der Linie χ - χ der Fig. 4. Aus dieser Figur sind die Einlaß- und Auslaßkanäle, welche an entgegengesetzten Seiten der Treibwelle angeordnet sind, und ein Schnitt αμτώι den Hauptkanal für den Einlaß und Auspuff ersichtlich.

Fig. 4 ist ein senkrechter Querschnitt nach der Liniey-y der Fig. 3, woraus die Kolbenscheibe in ihrer mittleren Stellung mit Bezug auf die Widerlagsscheibe ersichtlich ist. Die Pfeile zeigen die Strömungsrichtung des Treibmittels.

Fig. 5 und 6 sind wagerechte Schnitte nach den Linien \-^ und w-w der Fig. 4. Die Pfeile zeigen die Strömungsrichtung des Treibmittels.

Fig. 7 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie u-u der Fig. 8, welcher unmittelbar über der Treibwelle gelegt gedacht ist. Aus diesem Schnitt ist jene Stellung des Kolbens ersichtlich, welche er nach einer Viertelumdrehung aus der in den vorhergehenden Figuren ersichtlichen Lage einnimmt. .,

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt nach der Linie v-v der Fig. 7, aus welchem die gelenkige Verbindung der Kolben mit der Widerlagsscheibe ersichtlich ist.

Fig. 9 ist eine Ansicht der Widerlagsscheibe mit teilweisem Schnitt.

Fig. IO ist eine Ansicht der Kolbenscheibe mit teilweisem Schnitt, aus welchem der Sicherungsring derselben zu ersehen ist.

Fig. 11 ist eine Oberansicht der Arbeitsteile in der Stellung gemäß Fig. 4 nebst Führungsring.

Fig. 12 zeigt eine Oberansicht der gleichen Teile mit dem Unterschied, daß dieselben eine Viertelumdrehung vorgerückt sind und die Kolbenscheibe sich in einer Ebene mit dem Führungsring entsprechend der Stellung nach Fig. 7 befindet.

Fig. 13 ist eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig 11 und

Fig. 14 zeigt eine A'Orderansicht der Teile in der Lage gemäß Fig. 13.

A ist das Gehäuse, welches aus zwei an der Welle B zusammentreffenden Hälften hergestellt ist und eine kugelförmige Kammer bildet, welche die Ärbeitsscheiben C und D enthält. Die Widerlagsscheibe C ist auf der Treibwelle B gelagert und die Kolbenscheibe D ist mit der Widerlagsscheibe in rechtem Winkel zum mittleren Teile der letzteren gelenkig verbunden. Die Anordnung ■ der Kolbenscheibe D auf der Widerlagsscheibe C ist eine derartige, daß sie auf letzterer unter der Einwirkung des Treibmittels eine schwingende Bewegung ausführen kann. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel, unter welchem die Kolbenscheibe zur Widerlagsscheibe angeordnet ist, in normaler Lage der Kolbenscheibe 45 °; die Kolbenscheibe hat eine Höchstbewegung von 90⁰ von einer Seite der Widerlagsscheibe nach der anderen Seite derselben auszuführen (s. Fig. 12).

Die Drehung der Treibwelle wird dadurch .bewirkt, daß die Kolbenscheibe mit der Widerlagsscheibe gelenkig und durch Zapfen/ mit einem Führungsringe F verbunden ist, der in einem rinnenförmigen Kanal G des Gehäuses A gleitet, welcher in einem Winkel von ungefähr 45 ° zur Treibwelle B gerichtet ist. Durch diese Verbindung des Führungsringes F mit der Kolbenscheibe .£> wird letztere beim Eintritt des Treibmittels zwischen beide Scheiben veranlaßt, sich um die Hauptwelle herum in entsprechender Neigung zu derselben zu bewegen, wobei sie gegen die Widerlagsscheibe hin und her schwingt. Einlaßkanäle 3 und 4 und Auspuffkanäle 5 und 6 (Fig. 4) sind in annähernd 45 ° zur Treibwelle an entgegengesetzten Seiten im Gehäuse A derart angeordnet, daß sie sich in gleicher Richtung zur Längsrichtung der Hauptwelle erstrecken. Es könnte auch nur ein Kanal jeder Art im Gehäuse A vorgesehen werden. Im ersteren Falle ist die Maschine eine doppeltwirkende.

Die Einlaß- und Auspuff kanal e werden durch die flanschartigen Verbreiterungen der Widerlagsscheibe gesteuert, wobei die Einlaß- und Auslaßkanäle geschlossen sind, wenn sich die Kolbenscheibe in ihrer Totpunktstellung befindet. In dieser Stellung befindet sich die Kolbenscheibe in einer Ebene mit dem Führungsring .F.

Nimmt man nun an, daß die Widerlagsscheibe sämtliche Mündungen der Kanäle bedeckt, also die Totpunktstellung einnimmt, so wird die Kolbenscheibe bei Drehung der Treibwelle B um wenige Grade zwecks öffnens der genannten Kanäle und Zulassens von Dampf in den zwischen Widerlags- und Kolbenscheibe befindlichen Raum von der Widerlagsscheibe in einer Richtung parallel zur Längsrichtung der Treibwelle hinweggedrückt. Da die Kolbenscheibe mittels Zapfen mit dem Führungsring F verbunden ist, so ist dieselbe auch genötigt, der Führungsrinne G zu folgen, so daß die Kolbenscheibe diagonal über einen Bogen von i8o° zu den entgegengesetzten Seiten der Kugel bezw. zu der anderen Seite der Widerlagsscheibe geführt wird. Hierbei führt die letztere eine halbe Umdrehung aus und bedeckt wiederum sämtliche Kanalmündungen; bei weiterer Bewegung der Widerlagsscheibe findet ein Zufluß von Treibmittel in den benachbarten Kammern statt, während die ersteren Kammern für den Auspuff geöffnet werden.

Die Widerlagsscheibe C (Fig. 9) besitzt eine mittlere Nabe 7 und flügelartige' Teile 8, die sich in entgegengesetzter Richtung zueinander von der Nabe 7 aus erstrecken, die schon früher., erwähnte flanschartige Verbreiterungen 9 haben, welche den Einlaß und Auslaß steuern. Die Hauptwelle B geht quer durch die hohle Nabe 7 der Widerlagsscheibe und durch die Hohlwelle E hindurch. Die Nabe 7 ist kürzer gehalten als die Hohlwelle E, wodurch an ersterer Ausnehmungen 10 und 11 (Fig. 9) gebildet werden, innerhalb welcher Teile der Kolbenscheibe D gut passend untergebracht sind, um auf der Hohlwelle E zu schwingen.

Die Kolbenscheibe D (Fig. 10) besitzt ebenfalls eine hohle Nabe 12, die auf die hohle Welle E innerhalb der Ausnehmung 10 der Widerlagsscheibe aufgeschoben werden kann. An der Nabe 12 sitzen, aus einem Stück mit derselben bestehend, die die Kolben bildenden Teile 13 der Kolbenscheibe. Diese Kolben 13 besitzen zu beiden Seiten Flächen 14, die den Flächen der Widerlagsscheibe entsprechen, und äußere Flächen 15, die sich 'der kugelförmigen Innenfläche des Gehäuses A anpassen. Die Sicherungshülse 16 soll verhindern, daß die Kolben- scheibe D sich von der Widerlagsscheibe lösen kann, wobei sie an der Innenfläche des Gehäuses A schleift und hierbei Reibung bezw. Abnutzung der inneren Fläche des Gehäuses A veranlaßt.

An der unteren Hälfte des Gehäuses A (Fig. 6) ist ein Dampfeinlaßkanal 17 und'ein Dampf auspuff kanal i8- angeordnet. Diese Kanäle 17 bezw. 18 stehen in Verbindung mit dem Einlaßrohr 19 bezw. mit dem Auspuffrohr 20. Die Einlaßkanäle 3 und 4 sind mit dem Kanal 17, die Auspuffkanal 5 und 6 mit dem Kanal 18 verbunden. Das Einlaßrohr 19 ist mit einem Ventil H ausgerüstet, welches für gewöhnlich durch den Druck des Treibmittels geschlossen gehalten wird, sich aber selbsttätig öffnet, wenn die

Treibmittelzufuhr abgeschnitten wird. Durch dieses Ventil wird verhindert, daß sich im Innern der Arbeitskammern ein Vakuum bildet, wodurch Betriebsstörungen der Maschine veranlaßt werden könnten.

Die Wirkungsweise der Maschine ist unter Anwendung eines expandierenden Treibmittels folgende: Das aus den Kanälen 3 und 4 kommende Treibmittel tritt in die Arbeitskammern hinter den Kolben 13 ein und wirkt derart auf sie ein, daß sie nach entgegengesetzten Richtungen hin bewegt werden. Wenn die Kolben genau die Hälfte ihres Weges zwischen den Flächen der Widerlagsscheibe zurückgelegt haben, und die Kolben eine rechtwinklige Lage zu dieser angenommen haben, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, so sind die Einlaß- und Auspuffkanäle weit geöffnet.

Infolge des kurbelartig auf sie einwirkenden Druckes wird die Welle B gezwungen, sich zu drehen. Wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, eine Kraft auf die linke Seite des Kolbens 13 in der Richtung des Pfeiles 21 zur Einwirkung gebracht, so bewegt sich der Ring F in einer durch den Pfeil 22 angedeuteten Richtung. Der Ring F muß entsprechend dem auf denselben ausgeübten Druck umlaufen, und es folgt hieraus, daß auch die Kolbenscheibe D sowie die Widerlagsscheibe und die Treibwelle B in derselben Richtung umlaufen wird. Nach einer Viertelumdrehung der genannten Teile aus ihrer Lage, welche sie nach Beendigung ihres halben Weges einnehmen, gelangen die KoI-ben 13 wieder in Berührung mit der Widerlagsscheibe C, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist. Sobald diese Berührung eingetreten ist, befinden sich die Teile 8 der Widerlagsscheibe in jener Stellung, welche sie vorher einnahmen, und bei welcher die Ein- und Ausflußkanäle geschlossen sind. Ist diese Totpunktstellung überschritten, so werden die Kanäle von den Teilen 8 wieder freigegeben, so daß zwischen denselben und den Arbeitskammern wieder

+5 Verbindung hergestellt ist. Die Kammern auf der anderen Seite der Kolben 13 sind hierbei für den Auspuff geöffnet. Jede Arbeitskammer wird also wechselweise in Verbindung mit dem Einlaß- und dem Auspuffkanal während einer Umdrehung der Treibwelle gebracht.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Kraftmaschine mit umlaufendem und schwingendem Kolben, bei welcher in einem aus zwei halbkugelförmigen Teilen bestehenden Gehäuse ein Paar letzteres in vier voneinander getrennte Räume teilender, auf Drehung der Treibwelle als Widerlager und als Kolben wirkender Flügelscheiben angeordnet ist, von denen die eine in einer Führung des Gehäuses geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenscheibe (D) gelenkig mit der auf der Treibwelle (B) sitzenden Widerlagsscheibe (C) verbunden und durch eine in ihrer Ebene liegende, senkrecht zur Gelenkachse der Scheiben gerichtete Mittelachse in einer schräg zur Treibwelle (B) gerichteten Führungsbahn (G) des Gehäuses (A) geführt wird.

2. Ausführungsform der Kraftmaschine nach Anspruch I , dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenscheibe (D) in der in der Wandung des Gehäuses (A) angeordneten, schräg zur Treibwelle (B) gerichteten endlosen Führungsbahn (G) mittels eines Führungsringes (F) geführt wird, mit dem die Kolbenscheibe (D) mittels Zapfen (f) verbunden ist.

3. Ausführungsform der Kraftmaschine nach Anspruch Ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagsscheibe (C) an ihrem äußeren Umfang mit flanschartigen Verbreiterungen (8) zur Steuerung des Treibmittelein- und -austrittes versehen ist.

4. Ausführungsform der Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranschlüsse für das Treibmittel nur ■ an der unteren Hälfte der Maschine angeordnet sind, zum Zwecke, die obere Hälfte leicht abnehmen zu können und dadurch einen bequemen Zugang zum Innern der Maschine zu haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.