DE199109C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Maschinen mit umlaufendem Kolben sind bekannt, bei denen am Kolbenumfang Hilfskolben, die sich im Maschinengehäuse verschieben, angeordnet sind. Der umlaufende Kolben ist dabei als Zylinderring ausgebildet, der unter Vermittlung eines besonderen Zylinders auf die Kurbel wirkt. Ferner ist bekannt bei Maschinen dieser Art, den umlaufenden Kolben unmittelbar auf die Kurbel

ίο der Treibwelle zu setzen. Auch bei der vorliegenden Maschine ist der umlaufende Kolben auf die Kurbel der Treibwelle aufgesetzt. Gemäß der Erfindung sind zur Führung des umlaufenden Kolbens und zur Verhinderung seiner Verdrehung um die Mittelachse der Kurbel zwei Kurbelscheiben angeordnet, die mit ihren Zapfen Verbindung mit radialen Armen des umlaufenden Kolbens haben und in Lagerstellen sich drehen, welche unter rechtem Winkel zueinander am Maschinengehäuse angebracht und mit diesem durch einen Schlitz in Verbindung sind.

Fig. ι zeigt einen Querschnitt durch die Maschine nach Linie x-x von Fig. 2 nach Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie y-y von Fig. ι nach Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 3 eine Endansicht mit Ansicht des Dampfeinlasses, sowie des Auspuffkanals an der rechten Seite.

Fig. 4 zeigt einen wagerechten Schnitt des Maschinenrahmens mit Weglassung des mittleren Teiles.

Fig. 5 zeigt schaubildlich einen der Führungsblöcke für die schwingenden Hilfskolben.

Fig. 6 zeigt einen der schwingenden Kolben schaubildlich. ^x

Fig. 7 zeigt in kleinerem Maßstab und Seitenansicht einen Teil eines Endes der Maschine mit einem Handhebel zum Abschneiden des Dampfes an einem bestimmten Punkte,

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt nach Linie \-^ von Fig. 2 durch den Maschinenrahmen, die vier Dampf kanäle in demselben zeigend.

Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch die Kurbelwelle und einen Teil des Maschinenrahmens nach Linie 2-2 von Fig. 2, die Außenseite der ersten der Kurbelscheiben und Dampfkanäle in derselben zeigend.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt nach Linie 3-3 von Fig. 2 durch die Nabe und die Dampf kanäle der Expansionsscheibe, die die Kanäle der Kurbelscheibe mehr oder weniger schließt.

Fig. 11 zeigt einen Querschnitt des Maschinenrahmens und der an der Auspuffseite befindlichen Kurbelscheibe nach Linie 4-4 von Fig. 2, zwei Auspuffkanäle in kleinem Abstand voneinander zeigend.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt des Maschinenrahmens nach Linie 5-5 von Fig. 2, vier Auspuffkanäle in demselben zeigend.

Fig. 13 ist eine Endansicht des Hauptkolbens mit seinen Führungsarmen.

Fig. 14 ist eine Seitenansicht der Innenseite eines der beiden Teile des Hauptkolbens mit seinen Führungsarmen.

Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch Kurbelwelle und Kurbelscheibe, letztere mit einer

Dampfeinlaßöffnung und Dampfkanälen versehen.

Fig. 16 zeigt in kleinerem Maßstab einen Schnitt durch die Expansionsscheibe, letztere mit Dampfkanälen und an der Nabeninnen- - seite mit schraubenlinienartiger Nut versehen. Fig. 17 zeigt in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht einer der Kurbelscheiben und ihrer Expansionsscheibe mit einer mit Innennut versehenen Hülse als weiteres Ausführungsbeispiel der Mittel zur Regelung des Dampfeinlasses.

Der Rahmen der Maschine besteht hauptsächlich aus den beiden Endteilen A, C und dem Mittelteil B. Der Endteil A enthält den' Dampfeinlaßkanal, der Mittelteil B den in zylindrischem Gehäuse kreisenden'Hauptkolben

11, vier schwingende Hilfskolben 12 und für letztere hin- und hergehende Führungsblöcke 13, sowie die den Hauptkolben führenden, sich drehenden Kurbelscheiben 14. Der Teil B ist in der Hauptsache zylindrisch, er hat aber zwei hohlzylindrische Lagerstellen 1,5 für die zur Führung des Kolbens 11 dienenden Kurbelscheiben 14 und vier rechteckige, zur Kurbelwellenmitte radial gerichtete Taschen 16 für die ■ hin- und hergehenden Führungsblöcke 13. Der Endteil C enthält den Auspuffkanal 17, der Hohlringform hat und von dem die Auspufföffnung und der Auspuffstutzen 18 abführen.

Der Dampf tritt durch den Teil A ein und geht durch den Mittelteil B, während der Kolben eine halbe Umdrehung macht, und tritt durch den Endteil C aus. Der Hauptkolben 11, der auf dem einen Teil der Kurbelscheiben 30 und 31 der Welle 32 bildenden Kurbelhals 19 sitzt und mit diesem kreist, ist in der Hauptsache zylindrisch. Um auf den Kurbelhals 19 aufgebracht werden, zu können, ist er aus zwei Teilen zusammengesetzt, die durch vier Bolzen, wie aus Fig. 2, 13 und 14 ersichtlich, fest verbunden sind. Zum Kurbelhalse parallel befinden sich am Umfange dieses Kolbens vier nach außen offene hohlzylindrische Lager 20 zur Aufnahme der zylindrischen Köpfe der Hilfskolben

12. Die zylindrischen Köpfe an den äußeren Enden der letzteren liegen in ähnlichen hohlzylindrischen Lagern der hin- und hergehenden Führungsblöcke 13. Zwischen dem Umfange des Kolbens 11 und der Wand des zylindrischen Gehäuses im Teil B ist ein ganz geringer Spielraum vorhanden.

Am kreisenden Hauptkolben 11 befinden sich zu seiner Führung unter rechtem Winkel zueinander liegend zwei radiale Arme 21, die eine Verdrehung des Kolbens 11 um seine Mittelachse verhindern, die kreisende Bewegung mit dem Kurbelhals dagegen zulassen. Das äußere Ende eines jeden dieser Arme 21 liegt zwischen zwei zur Kolbenführung dienenden Kurbelscheiben 14 (Fig. 2) und ist an deren Zapfen 22 angeschlossen. Die Kurbelscheiben 14 drehen sich um am Rahmen befestigte Lagerbolzen 23.

Für die beiden der kreisenden Bewegung des Hauptkolbens folgenden Arme 21 ist, wie aus Punktierung Fig. 1 ersichtlich, Verbindung zwischen der Kammer des Hauptkolbens 11 und den hohlzylindrischen Lagerstellen der beiden Kurbelscheiben 14 durch einen längeren Schlitz hergestellt.

Zur Abdichtung an der Gehäusewand befinden sich an den Stirnseiten- der Hilfskolben 12 Dichtungsstreifen 24 (Fig. 6), ebenso befinden sich Dichtungsstreifen 25 an den Stirnseiten der Führungsblöcke 13 (Fig. 5). In letzteren befinden sich außerdem Quernuten 26, um dem Dampf Zugang auf die Hinterseite der Führungen zu gewähren. Nahe am Umfange des Kolbens 11 befindet sich an der einen Stirnseite eine Aussparung 27 (Fig. 2 und 13), um das Eintreten des Dampfes in die oben und unten jedesmal von einem Hilfskolben 12 begrenzte Kammer des zylindrischen Gehäuses zu erleichtern, und in jeder Stirnseite liegt ein Dichtungsring 28, um das Durchblasen des Dampfes längs des Kurbelhalses 19 nach der Auspuffseite zu verhindern. In einer innen im Endteil A sitzenden Ringwand befinden sich vier öffnungen 29 (Fig. 8), durch die der Dampf nacheinander eintritt.

Auf dem dem Dampfeintritt zunächst liegenden Teil der Kurbelwelle 32 sitzt, so daß die Welle darin sich drehen kann, die Nabe 33 einer Expansionsscheibe 34 (Fig. 9), die mit mehreren Dampf einlassen 35 versehen ist. Auf dem äußeren Ende der Nabe 33 ist eine Scheibe 36 befestigt, die mittels Gegenmutter gesichert ist und zum Ausgleich des Dampfdruckes auf beiden Seiten der Dampfeinlaßkammer 37 dient.

Ähnliche Dampfeinlässe 38 hat, wie Fig. 10 zeigt, die Kurbelscheibe 30, von denen zwei etwas nach außen verlaufen (Fig. 2, 10 und 15), um aus dem Bereich des Dichtungsringes 28 des Kolbens 11 zu sein. In die Abschlußseite der Expansionsscheibe 34 sind zwischen den Durchgängen 35 radiale Dichtungsstreifen 39 eingelegt, wie Fig. 9 punktiert zeigt.

Tritt z. B. Dampf durch die Einlasse 35 der Expansionsscheibe 34 und die Einlasse 38 der Kurbelscheibe 30 in die in Fig. 1 links liegende, oben und unten durch je einen Hilfskolben 12 begrenzte Kammer ein, so überträgt er auf die Kurbelwelle 32 eine Rechtsdrehung vermittels des auf dem Kurbelhalse 19 sitzenden kreisenden Kolbens II. Die beiden zur Kolbenführung dienenden Kurbelscheiben 14 drehen sich dabei in ihren Lagerstellen. Die an dem Kolben angelenkten

Hilfskolben 12 machen dabei eine Schwingbewegung unter radialer Verschiebung ihrer äußeren Enden, die an die Führungsblöcke 13 angelenkt sind.

Verschiedene Mittel können dazu dienen, um die Expansionsscheibe 34 in bezug auf die Kurbelscheibe 30 zu verdrehen. Gemäß Fig. 7 und 8 dient dazu ein in einem Längsschlitz 43 der Welle 32 verschiebbarer Querstift 40 mit Rollen 41 an jedem Ende, die in schraubenlinienartigen Nuten 42 im Innern der Nabe 33 der Scheibe 34 liegen. Diese Nuten sind verhältnismäßig kurz, da die Scheibe nur eine Vierteldrehung zu machen hat. An den Querstift 40 ist eine durch eine Längsbohrung der Welle 32 nach außen führende Stange 44 angeschlossen, die einen Kopf mit Ringnut 45 trägt. In letztere greifen kurze Stifte 46 eines Handhebels 47 ein (Fig. 7), der unten seinen Drehpunkt hat und am oberen Ende mit einer Falle 48 versehen ist, die in verschiedene Kerben eines Stellbügels 49 eingeführt werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 ist die Nabe 33 der Expansionsscheibe 34 mit einem hülsenförmigen Fortsatz 50 versehen, auf dem sich zwei schraubenlinienartige Knaggen befinden, die in entsprechende Nuten an der Innenseite einer Hülse 51 eingreifen.

Diese ist durch Nut und Feder auf der Welle ■32 geführt und hat am äußeren Ende eine Ringnut 52, in welche die Stifte 46 des Hebels 47 eingreifen.

Mittels der beschriebenen Teile kann also die Expansionsscheibe 34 von Hand eingestellt werden. Die Einstellung der Scheibe kann aber auch selbsttätig mittels Fliehkraftreglers in bekannter Weise stattfinden.

Soll die Maschine unsteuerbar sein, so ist die in Fig. 9 dargestellte Expansionsscheibe 34 auf der rechten Seite dieser Figur mit weiteren fünf Dampfdurchgängen zu versehen, oder es ist eine zweite Scheibe anzubringen, die solche Durchgänge enthält und mit Nabe und Mitteln zur Einstellung versehen ist.

Die an der Auspuffseite der Maschine befindliche Kurbelscheibe 31 hat, wie Fig. 11 zeigt, zwei Auspufföffnungen 53, die, um den Auspuff nicht langer dauern zu lassen, nahe beieinander liegen. Diese öffnungen sind einer längeren öffnung vorzuziehen, um dem Dichtungsring mehr Anlage zu geben, der um die vier Öffnungen 54 (Fig. 12) im Endteil C herum angebracht ist, in dem sich der nach dem Auspuffstutzen 18 führende hohlringförmige Auspuffkanal 17 befindet.

Obschon die Maschine zunächst für Betrieb mit Dampf bestimmt ist, kann sie auch mit anderem Treibmittel, z. B. Gas, betrieben werden. Ebenso würde die besondere Ausgestaltung der Teile der Maschine nichts am Wesen der Sache ändern. .

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Kraftmaschine mit umlaufendem Kolben in zylindrischem Gehäuse und am Umfange des Kolbens angelenkten, mit ihren äußeren Enden radial geführten Hilfskolben, dadurch gekennzeichnet, daß unter rechtem Winkel zueinander mit dem Gehäuse des umlaufenden Kolbens durch einen Schlitz in Verbindung stehende Lagerstellen für zwei Kurbelscheiben angeordnet sind, an deren Zapfen das äußere Ende am umlaufenden Kolben sitzender radialer Arme zur Führung des Kolbens und Verhinderung seiner Verdrehung um die Mittelachse angeschlossen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.