DE2804A - Schaltwerkmotor - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

^;*K:Fässe'47

HANS GOELDEL in BERLIN. Schaltwerkmotor.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. März 1878 ab.

Für gewisse Perioden der Bewegung mancher Maschinen, z. B. Winden, Strafsenbahnwagen etc. wird verlangt, mit ein und demselben Motor sehr von einander abweichende Kräfte zu erzeugen. Bei letzteren hauptsächlich mufs "die Kraftzufuhr häufig das zehnfache der sonst im Durchschnitt nöthigen Kraft betragen, kann aber dann auch wieder streckenweise ganz entbehrt werden. Die bisher angewendeten Motoren mit wenigen Ausnahmen gestatteten aber nur eine Veränderung der Kraftzufuhr durch Erhöhung resp. Erniedrigung des Druckes auf den Arbeitskolben, ohne dafs dabei der Weg des Kolbens der Kraftleistung entsprechend sich änderte, es fand also auch dann die Bewegung der Kraft übertragenden Theile statt, wenn dieselben gar keine Kraft erzeugten, also nur durch die Reibung Kraft consumirten. Dieser Uebelstand, sowie auch die so sehr unregelmäfsige .Uebertragung der Kraft durch die Kurbel, fällt bei dem Schaltwerkmotor ganz fort, da die Uebertragung der Kraft vom Kolben auf die Welle durch das Schaltwerk es ermöglicht, die Anzahl der Kolbenhübe unabhängig von der Geschwindigkeit der Welle und entsprechend dem Kraftbedarf zu machen. Man läfst nämlich nach jeder Kolbenbewegung eine Pause eintreten, und je nachdem diese gröfser oder kleiner ist, wird auch die geleistete Arbeit kleiner oder gröfser sein. Eine unregelmäfsige Uebertragung der Kraft wie durch die Kurbel findet hier nicht statt, da der Hebelarm stets derselbe bleibt.

Der Motor besteht in seinen Haupttheilen aus dem Cylinder α, in welchem die Kraft erzeugt wird, der Uebertragung der Kraft vom Kolben auf die Triebwelle durch die Stahlbänder b c und die Schaltwerke d und e, der Steuerung und der Kraftregulirungs-Vorrichtung.

Aus dem Cylinder α ragt zu beiden Enden die Kolbenstange heraus, welche zwischen ein über die Scheibenaxe / und das Schaltwerk d gehendes und auf denselben befestigtes Stahlband eingespannt ist. Das hier gezeichnete Schaltwerk ist dem an atmosphärischen Gaskraftmaschinen angewendeten gleich. Auf der Triebwelle g befinden sich die beiden Schaltwerke d und e, wovon das eine d die Kraft direct von dem Kolben aufnimmt, während das daneben sitzende e die Kraft erst von der Scheibenaxe/ durch ein gekreuztes Band erhält und dann auf die Welle g überträgt.

Die Welle g sei in der Richtung des Pfeiles in Bewegung, dann wird sich, wenn der Kolben am linken Ende des Hubes angekommen ist, wie gezeichnet, die Welle ungehindert weiter drehen können, da beide Schaltwerke ausgelöst sind. Beginnt nun die Bewegung des Kolbens nach rechts, so wird die Kraft zunächst auf die Scheibenaxe/und dann durch das Stahlband c auf das Schaltwerk e übertragen, welches sich in dieser Richtung auf der Trieb welle g festklemmt und somit der Welle die Rotation im Sinne des Pfeiles ertheilt. Geht der Kolben zurück, so wird sich dieses Schaltwerk e auslösen und der Schaltwerkkranz //, auf welchem das Stahlband c befestigt ist, wird dem Zuge desselben folgen und zurückgehen. Wenn sich dieser Kranz h aber zurückdreht, klemmt sich der Kranz des Schältwerkes d auf der Welle g fest und überträgt jetzt die Kolbenarbeit direct durch das Stahlband b auf die Welle g, und zwar wiederum in der Richtung des Pfeiles. Die Maschine ist also doppeltwirkend, und zwar geht jedesmal der eine Schaltwerkkranz lose zurück, während der andere die Kraft überträgt.

Die Steuerung ist eine Hahnsteuerung mit Expansionsvorrichtung; die Drehung der Hähne wird zum Beginn der Expansion, sowie zum Oeffnen der Abgangskanäle durch die Daumenscheibe i und die Hebel k I m η bewirkt, nur das Oeffnen der Einströmungsk^anäle geschieht durch einen besonderen Mechanismus der Kraftregulirungs vorrichtung, einem Katarakte ähnlich. Derselbe bezweckt nämlich die Regulirung der Pause, welche nach jeder Kolbenbewegung entstehen soll. Auf dem Zapfen 0 ist der Hebel ρ drehbar aufgesetzt, und zwar wird er durch die Spiralfeder q stets das¹ Bestreben haben, die Kolbenstange r des Regulir-Cylindersinach rechts zu bewegen. Da nun aber in dem Cylinder s sich eine Flüssigkeit befindet und das Ventil im Kolben sich bei einer Rechtsbewegung schliefst, so wird der Kolben nur dann nach rechts gehen können, wenn die Flüssigkeit einen Ausweg findet.

Diesen Ausweg findet die Flüssigkeit aber durch den Hahn t; je nachdem man den Hahn mehr oder weniger öffnet, wird sich der Kolben E

auch schneller oder langsamer bewegen. Diese schnellere oder langsamere Bewegung des Kolbens und somit auch des Hebels ρ erfolgt nur bis zu dem Momente,. wo sich die Stahlrolle u im Hebel / an die Nase υ des Rahmens m legt, da von hier an der Cylinder eine Erweiterung hat und die Flüssigkeit bequem um den Kolben herum strömen kann. Jetzt wirkt die volle Kraft der Spiralfeder q auf den Rahmen m und öffnet den Einströmungskanal des Hahnes x, während der Ausströmungskanal des Hahnes y noch mit dem anderen Ende des Cylinders in Verbindung bleibt. Je nachdem also der Hahn / mehr oder weniger geöffnet wird, was direct durch einen am Hebel H wirkenden Regulator geschehen kann, erfolgt die Einströmung in kleineren oder gröfseren Pausen nach Beendigung der letzten Kolbenbewegung. Der Zurückbewegung des Kolbens E des Regulir-Cylinders s stehen keine Hindernisse entgegen, da sich das Ventil im Kolben dann öffnet und die Flüssigkeit hindurch läfst.

Wenn der Kolben E des Regulir-Cylinders s am rechten Ende angelangt ist und die Stahlrolle u im Hebel / sich an die Nase ν des Rahmens gelegt und denselben nach rechts geschoben hat, ist der Hahn χ geöffnet und die Bewegung des Kolbens nach rechts hat begonnen. Hierdurch dreht sich aber die Scheibenaxe f und somit auch die Daumenscheibe i links herum, die Nase A stöfst an die Stahlrolle B des Hebels k, welcher den Rahmen m nach links zieht und den Hahn χ schliefst, worauf die Expansion beginnt. Gelangt der Kolben ans Ende des Hubes, so stöfst die Nase C an die Stahlrolle B, der Hahn y schliefst sich, und die linke Seite des Cylinders tritt mit dem Ausströmungskanal in Verbindung, der Kolben bleibt also stehen. Da der Rahmen m nach links gegangen ist, hat die Nase ν desselben an die Stahlrolle u gestofsen und den Hebel p in die gezeichnete Stellung wieder zurückbewegt, während ν selbst über die Stahlrolle u hinweggeglitten ist. Jetzt wirkt wieder die Spiralfeder q auf den Hebel /, die Stahlrolle w legt sich nach der durch den Hahn / regulirten Pause an die Nase z, schiebt den Rahmen nach links, die rechte Seite des Cylinders tritt mit dem Einströmungskanal in Verbindung und die Bewegung des Kolbens nach links erfolgt. Die Daumenscheibe i, welche sich ganz nach links herumgedreht hatte, geht wieder zurück, stöfst mit der Nase D an die. Stahlrolle B, und die Expansion erfolgt. Gelangt der Kolben ans Ende des Hubes, so stöfst die' Nase F an die Stahlrolle B, der Ausströmungskanal des Hahnes y tritt mit der rechten Seite des Cylinders in Verbindung, und der Kolben ist wieder in der gezeichneten Stellung angelangt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die Uebertragung der Kraft von Kolben auf das Schaltwerk durch ein Stahlband.

2. Die eigenthümliche Anordnung der Kraftregulirungsvorrichtung und deren Verbindung mit der Steuerung, wodurch es ermöglicht wird, die Anzahl der Kolbenhübe pro Zeiteinheit und somit die Leistung der Maschine in weiten Grenzen zu verändern, die Umdrehungszahl der Triebwelle aber beizubehalten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.