DE29397C - Neuerung an Steinbohrmaschinen mit Dampfbetrieb - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Neuerungen an Steinbohrmaschinen, die aus einem Dampfcylinder, einem einen Bohrer tragenden Kolben und einer Kolbenstange, den Dampfkanälen zum Vertheilen des Dampfes im Cylinder und zum Hin- und Herbewegen des Kolbens, einem Ventilgehäuse und einem Dampfventil bestehen, welches mit dem Kolben zusammen arbeitet, um die Kanäle zu reguliren, und mit geeigneten Mechanismen versehen sind, um den Bohrer an die Arbeitsstelle zu führen.-. Die von der Maschine ausgeführte Arbeit besteht darin, dafs der Bohrer durch das Hin- und Hergehen des Kolbens veranlafst wird, eine Reihe von Schlägen auszuführen.

Da die Wirksamkeit der Maschine im Verhältnifs zu der Kraft der Schläge und der Schnelligkeit der Bewegung des Kolbens steht, so ist es von Wichtigkeit, dafs sich der Kolben bis am Ende seines Hubes mit möglichst geringem Widerstand zur Bewirkung des Retourhubes bewegt. In dem Mafse, wie man Dampf vor der Beendigung des Kolbenhubes einführt, wird die Kraft des Schlages durch das so gebildete Dampfkissen abgeschwächt. Bei den gewöhnlichen, nach diesem System hergestellten Bohrmaschinen tritt diese Dampfkissenbildung stets ein infolge der Abweichung in der Länge des Arbeitshubes, welche von der Abweichung der Entfernung der Bohrstelle und von dem Mangel an Gleichmäfsigkeit der Zuführung des Bohrers herrührt; Es ist erforderlich, dafs zu der Zeit, wo der Kolben das Ende seines möglichst kurz bemessenen Hubes erreicht hat, genügend Dampf in den Cylinder eingelassen wird, um den Retourhub zu veranlassen, weil der Kolben sonst stillstehen würde. Bei den bisherigen Bohrmaschinen wird der Einlafs nach dem Cylinder zu der Zeit freigegeben, wo der Kolben das Ende seines kurzen Arbeitshubes vollendet; demzufolge tritt der Dampf bei längerem Hub an allen Punkten, zwischen dem kürzesten und längsten Hub, dem Kolben entgegen, dessen Kraft je nach dem Quantum des eingelassenen Dampfes vorzeitig abnimmt.

Der Zweck meiner Erfindung bei gesichertem Dampfeinlafs nach Vollendung des kurzen Arbeitshubes zum Bewirken des Retourhubes ist, den Dampfeinlafs und die Bildung eines Dampfkissens zu verhindern, wenn der Kolben gröfsere Arbeitshübe macht, und das Verwenden der Dampfexpansion hierbei, das Einschliefsen des nach dem Auspuff hin zurückbleibenden Dampfes im "oberen Ende des Cylinders und das Comprimiren desselben beim Aufhub des Kolbens zu erreichen, so dafs der comprimirte Dampf als Kissen dient, um den Kolben anzuhalten und denselben beim Wiederausdehnen in Richtung des Arbeitshubes zu bewegen. Ich verhindere die Bildung eines Dampfkissens an dem Ende des Arbeitshubes des Kolbens, indem ich den Dampf kanal mittelst eines Schieberventils beim Retourhub des Kolbens öffne und Dampf in den Cylinder einlasse. Der Kanal ist von geringem Querschnitt, um die Geschwindigkeit des Dampfes so zu beschränken, dafs eine bestimmte Verzögerung eintritt zwischen dem Oeffnen des Kanals am Ende des möglichst kurzen Kolbenhubes und dem Verschieben des Ventils behufs Oeffnens des Kanals nach dem Cylinder hin, um den Kolben in den Stand zu setzen, längere Hübe zu machen, be-

vor der Kanal freigegeben ist. Ich verbinde den Einlafs nach dem oberen Ende des Cylinders mit diesem Dampf kanal; ersterer wird durch den Kolben regulirt und ist so angeordnet, dafs der Dampf durch den Kolben abgeschnitten wird, bevor derselbe seinen Arbeitshub vollendet, damit der Dampf während des Restes des Hubes expandiren kann. Die Auspufföffnung am oberen Ende des Cylinders ist so angeordnet, dafs dieselbe kurz nach dem Anfang des Retourhubes des Kolbens durch diesen geschlossen wird. Hierdurch wird der Dampf in dem oberen Ende des Cylinders eingeschlossen, bis der Kolben seine beiden Hübe vollendet hat und die Auspufföffnung freigegeben wird. In nachstehender Beschreibung habe ich die Bewegung des Kolbens zur Ausführung der Schläge als Arbeitshub, die Bewegung in entgegengesetzter Richtung als Retourhub bezeichnet. Das Ende ,des Cylinders, gegen welches der Kolben sich beim Arbeitshub bewegt, nenne ich das untere Ende, das entgegengesetzte bezeichne ich als das obere Ende. Unter dem unteren Ende des Ventils und Ventilgehäuses verstehe ich denjenigen Theil, in welchen Dampf eingelassen wird, um das Schieberventil zum Oeffnen des Einlasses nach dem unteren Ende des Cylinders zu bewegen; das entgegengesetzte Ende bezeichne ich wieder als oberes Ende.

Die Bewegungen des Ventils gegen das untere Ende des Ventilgehäuses nenne ich die Abwärts-, die umgekehrte die Aufwärtsbewegung. Ich beschränke mich nicht auf die dargestellte und beschriebene Maschine in ihren sämmtlichen Theilen, da es ersichtlich ist, dafs die von mir verwendeten Vorrichtungen und Mechanismen bei Dampf bohr- und analogen Maschinen verwendet werden können, die in vielen anderen Beziehungen sich von den beschriebenen unterscheiden.

Fig. ι ist eine Seitenansicht, Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie x-x in Fig. 4. Die Fig. 3, 4, 5 und 6 sind Längsschnitte nach der Linie y-y in Fig. 2, den Kolben in verschiedenen Stellungen zeigend. Fig. 7 zeigt eine Modification des Ventils und der Anordnung der Dampfkanäle vom Cylinder nach dem Ventilgehäuse, welche das Verwenden des Kolbenventils mit nur einer Rinne gestattet. Fig. 8 ist eine Modification, die Anordnung der Dampfkanäle zur Verwendung bei einem Kolben mit drei Peripherialrinnen darstellend. Fig. 9 ist ein Längsschnitt einer abgeänderten Anordnung der Dampfeinlafskanäle nach dem Ventilgehäuse, um eine directe Verbindung zwischen dem Dampfraum und dem Ventilgehäuse herzustellen. Fig. 10 zeigt einen Theil der Maschine, bestehend aus dem Ventilgehäuse und Ventil, einem abgebrochenen Theil des Kolbens und der Dampf kanäle, die mit dem Ventilgehäuse in Verbindung stehen. Fig. 11 zeigt den mittleren Theil des Cylinders und Kolbens, das Ventilgehäuse und das Ventil und die Kanäle zum Umsteuern. A ist der Cylinder, B der Kolben, welcher genügende Länge besitzt, um Raum für eine Dampfkammer in der Mitte desselben abzugeben und die Function des Oeffnens und Schliefsens der Kanäle zu erfüllen. C ist die das Bohr- oder ein anderes Werkzeug tragende Kolbenstange, D die Spiralstarige, um die. Drehung des Bohrwerkzeuges zu bewirken. Der mittlere Theil des Kolbens ist abgedreht, und dient der so gebildete Raum als Dampfraum zur Aufnahme von Dampf durch das Mundstück E', welches, wie dargesellt, an der Seite des Cylinders A hervorragt. F ist ein mit der Seite des Cylinders verbundenes Ventilgehäuse, G ein einfaches cylindrisches Ventil, welches sich in einem entsprechenden Raum des Gehäuses bewegt und durch den mittelst der Einlasse von der Dampfkammer E einströmenden Dampf bewegt wird, h ist der Einlafs, welcher mit dem oberen Ende H des Cylinders und dem oberen Ende des Ventilgehäuses communicirt und in. den Cylinder an einem Punkte mündet, wo derselbe mit dem Dampfraum E communicirt, wenn der Kolben das Ende seines Retourhubes, wie in Fig. 5 dargestellt, erreicht hat. /ι² ist eine Oeffnung, welche mit dem Innern des Cylinders A und dem Ventilgehäuse F nahe dessen oberem Ende communicirt und in den Cylinder an einem Punkt mündet, wo dieselbe freigegeben und mit dem Dampfraum E in Verbindung gebracht wird, wenn der Kolben bei seinem Retourhub die in Fig. 4 gezeigte Stellung erreicht hat. Dieselbe Oefniung wird durch den Kolben beim Arbeitshub geschlossen und der Dampf vom oberen Ende des Cylinders abgeschnitten, bevor der Kolben seinen Arbeitshub vollendet hat. Nach der Zeichnung wird die Oeffnung ungefähr beim halben Hub gesperrt, obgleich die Stellung der inneren Ausmündung von k² variirt werden kann, z¹ ist der Auspuffkanal, welcher von dem Ventilgehäuse ausläuft, i ein Dampfkanal, welcher mit dem unteren Ende J des Cylinders und dem Ventilgehäuse communicirt und als Ein- und Auslafs dient. / ist ein mit dem Cylinder und dem Ventilgehäuse communicirender Kanal, der so angeordnet ist, dafs derselbe durch den Kolben freigegeben wird und mit dem Dampfraum E communicirt, wenn der Kolben wie in Fig. 6 steht, e ist ein Kanal, welcher das untere Ende des Ventilgehäuses und den Cylinder verbindet und so angeordnet ist, dafs derselbe durch den Theil des Kolbens unterhalb des abgedrehten Theiles geschlossen und geöffnet wird. G^J ist ein Auspuffkanal, welcher das untere Ende des Ventilgehäuses mit dem Cylinder verbindet und ebenfalls durch das untere Ende des Kolbens ge-

schlossen und geöffnet wird. Das Ventilgehäuse ist auf der Innenfläche mit Rinnen versehen, die ringförmige Dampfräume bilden, in welche die Kanäle /t^s und / einmünden. Der nicht ausgesparte Theil des Gehäuses bildet die Ventilsitze für die cylindrischen Theile des Ventiles G. Dasselbe besteht, wie vorher erwähnt, aus einem einzigen Metallcylinder, der mit Peripherialrinnen versehen ist, während die cylindrischen Theile sich dampfdicht an die Ventilsitze anlegen.

Die Deckel h* des Ventilkastens, gegen welche sich die Enden des Ventils anlegen, sind an den nach innen ragenden Theilen abgedreht, um Dampfräume im Ventilgehäuse an den Enden des Ventils zu bilden, wenn dasselbe mit den Deckeln in Berührung steht. Diese Dampfräume communiciren mit den Kanälen e G' bezw. h¹.

E² ist eine Längsrinne im Cylinder, die mit dem Dampfraum desselben bei E communicirt und in welche das Dampfzuleitungsrohr E^x vom Kessel aus einmündet. Durch die Anordnung dieser Rinne kann der abgedrehte Theil des Kolbens, der Kolben selbst und auch der Cylinder selbst bedeutend kürzer hergestellt werden, als sonst der Fall wäre, um eine stete Verbindung zwischen dem Rohr E¹ und der Dampfkammer aufrecht zu erhalten und trotzdem den erforderlichen Kolbenhub zuzulassen. Die Maschine wirkt wie folgt: Wenn man annimmt, dafs die Theile wie in Fig. 3 gezeigt stehen, so tritt Dampf in den Dampfraum E ein, strömt durch den Kanal / und den ringförmigen Raum g in den Kanal i, gelangt von hier in das untere Ende J des Cylinders und drückt den Kolben nach oben. Wenn der Kolben seinen Retourhub auf diese Weise beginnt , drückt der Dampf aus dem Dampfraum E gegen das untere Ende des Ventils G und hält dasselbe in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, wobei der Auslafs G¹ geschlossen bleibt. Beim Weitergehen des Kolbens wird der Kanal e und sodann der Kanal / geschlossen, der Dampf von dem unteren Ende des Cylinders abgesperrt und der Auspuffkanal G¹ freigegeben. Wenn der Kolben die in Fig. 5 gezeigte Stellung erreicht hat, so wird die innere Mündung k⁵ des Kanals h freigegeben und Dampf so in das obere Ende des Ventilgehäuses eingelassen, so dafs das Ventil in die Stellung Fig. 5 und 6 gedrückt wird. Hierdurch wird die Verbindung durch den ringförmigen Raum zwischen den Kanälen / und i geschlossen und die zwischen i und z'¹ freigegeben, der Einlafs nach dem unteren Ende des Cylinders geschlossen, selbst wenn der Kanal / durch den Kolben und der Auspuffkanal am unteren Ende des Cylinders freigegeben wird. Durch das Freilegen der Oeffnung /ι⁵ wird Dampf in das obere Ende H des Cylinders eingelassen, worauf der Kolben seinen Arbeitshub beginnt, die Mündungen der Kanäle Ä⁵Ä^a successive schliefst und den Dampf von dem oberen Ende des Cylinders absperrt. Beim Fortsetzen des Arbeitshubes wird auch der Kanal / freigegeben; da jedoch die Verbindung zwischen / und i in diesem Moment geschlossen ist, wird kein Dampf durch den Kanal i in das untere Ende des Cylinders eingelassen. Nun wird der Kanal e nach dem Schliefsen des Auspuffkanals G¹ durch den Kolben freigegeben, Dampf in das untere Ende des Ventilgehäüses durch den Kanal e eingelassen und das Ventil nach oben bewegt. In diesem Moment tritt der Dampf am oberen Ende des Ventilgehäuses durch die Kanäle h} h in dem oberen Ende H des Cylinders aus dem Auspuffkanal Η^λ aus. Durch diese Aufwärtsbewegung des Ventils wird die Verbindung zwischen / und i hergestellt und Dampf nochmals in das untere Ende des Cylinders eingelassen. Es ist ersichtlich, dafs der Kanal e einige Zeit freigegeben wird, bevor der Kolben seinen Arbeitshub vollendet hat, so dafs, wenn Dampf in diesem Moment bei vollem Druck behufs Umsteuerung des Ventils in das Ventilgehäuse eingelassen wird, Dampf in das untere Ende des Cylinders einströmen und ein Dampfkissen für den Kolben bilden wird, so dafs die Bewegung des Kolbens gehemmt und die Kraft des Schlages des Bohrwerkzeuges verringert wird. Um das zu vermeiden, stelle ich den Einlafskanal e so klein her, dafs der Dampf derart langsam in das Ventilgehäuse einströmt, dafs das Ventil nicht eher umgesteuert wird, als bis der Kolben sich von dem Punkte, wo er den Kanal e freigiebt, bis zum Ende seines Arbeitshubes ungehindert bewegen kann. Hat der Kolben bei seinem Arbeitshub den Kanal e freigegeben, so mufs eine Umsteuerung des Ventils eintreten. Sollte der Kolben durch das Zusammentreffen des Bohrwerkzeuges mit dem Gestein unmittelbar nach dem Freigeben des Kanals e angehalten werden, so tritt eine momentane Pause ein, bevor der Kolben seinen Retourhub beginnt, um genügend Dampf durch den Kanal e in das Ventilgehäuse einströmen zu lassen, um die Umsteuerung des Ventils zu bewirken. Diese Pause stimmt mit dem Zeitraum, welcher erforderlich ist, überein, um den Arbeitshub des Kolbens zu vollenden, und variirt nach der Stärke der'Dampfzuführung und der zurückgelegten Länge des Arbeitshubes des Kolbens. Hierauf findet die Umsteuerung des Ventils und die Einführung von Dampf in das untere Ende des Cylinders statt, und zwar gleichzeitig mit der Beendigung des Hubes, worauf der Kolben seinen Retourhub antritt. Der Kanal e mündet an der Stelle in den Cylinder, wo dieser Kanal e bei wirksamstem Dampfdruck freigegeben wird, so dafs die Umsteuerung des Ventils am Ende des Arbeits-

hubes selbst bei gröfster Variation der Dampfzuführung gesichert bleibt. Durch die Anordnung der Einmündung des Kanals e derart, dafs der Kolben nach dem Freigeben vor Beendigung seines Hubes sich ungefähr 45 cm bewegt, wird genügend Spielraum für sämmtliche gewöhnlich eintretende Abweichungen der Dampfzuführung geschaffen und das vorzeitige Einführen von Dampf in das untere Ende des Cylinders unter allen Umständen verhindert.

Um dieses Resultat zu erreichen, ist erforderlich, dafs der Querschnitt des Kanals e in gewissem Verhältnifs zu dem Gewicht, Durchmesser und der Hublänge des Ventils G_r ferner zu der Geschwindigkeit des Kolbens und der Entfernung desselben von dem Punkte, wo er den Kanal e freilegt, bis zum Ende seines Hubes steht. Nachstehende Verhältnisse haben die zufriedenstellendsten Resultate bei Bohrern von gewöhnlichen Dimensionen gegeben und werden einen Fachmann in den Stand setzen, die Gröfse des Kanals e den Dimensionen der Maschine entsprechend zu variiren.

Bei einer Maschine mit einem Kolbendurchmesser von ca. 8 cm, dessen Hub ca. 16,5 cm und nach dem Freigeben des Kanals e circa 4,s cm beträgt, wählt man einen 'Kanalquerschnitt von ca. 4 mm Durchmesser, wobei 400 bis 420 Schläge pro Minute bei einem Dampfdruck von ca. 5 kg pro Quadratcentimeter vorgesehen sind, bei einem Durchmesser des Ventils von ca. 27 mm und einem Gewicht desselben von ca. 500 g und einem Hub von ca. 15 mm.

Es ist ersichtlich, dafs man ein gleiches Resultat erreichen kann durch Vergröfsern des Einlasses und Verengen des Auslasses des Kanals e nach dem Ventilgehäuse hin. Wird Dampf unter vollem Druck an dem einen Ende des Ventils eingelassen, so mufs dieser Druck durch einen gleichen Druck am entgegengesetzten Ende ausbalancirt sein. Das Ventil wird selbstverständlich nur dann bewegt, wenn der Dampfdruck an dem entgegengesetzten Ende s© weit reducirt ist, dafs der Druck von dem anderen Ende genügt, um das Beharrungsvermögen und die Reibung, des Ventils zu überwinden. Die Wirkung bleibt eine gleiche, wenn die Ausströmung schnell und die Einströmung allmälig, oder umgekehrt, stattfindet. Auch kann der Ein- und Austritt allmälig stattfinden, wobei die Absperrung dieser beiden Kanäle zusammen gleich der Absperrung jedes der Kanäle ist, wenn die Gesammtwirkung der allmäligen Zuströmung oder Ableitung des Dampfes von der Absperrung eines Kanals allein vollendet werden mufs.

Die Modification des Ventils und Auspuffkanal, durch welche genanntes allmäliges Ablassen vollendet werden kann, ist in Fig. 8 und 10 gezeigt und besteht darin, dafs man den Auspuff /ι⁶ des Kanals /i^s, Fig. 10, von geringem Durchmesser oder Querschnitt herstellt und dem Kanal e_t wie gezeigt, gröfseren Durchmesser giebt. Die Mündung A⁶ sollte vorzugsweise zu der inneren Mundung des Kanals e so gelegt sein, dafs sie zu gleicher Zeit mit derselben freigelegt wird, ebenso zugleich mit dem Auspuffkanal .ZT¹. Durch diese Anordnung wird der Dampf so eingeführt, dafs er das Ventil G unmittelbar nach der OefFnung genannten Kanals e öffnet, wenn nicht der Druck des Dampfes auf das obere Ende des Ventilkastens wirkt. Um das Ventil G der gewünschten Modification des Auspuffventilgehäuses anzupassen, Fig. 8 und 10, ist genanntes Ventil mit einer Peripherialrinne h¹ versehen, welche einen cylindrischen Bund h^% bildet. Die Dampfräume in dem Ventilgehäuse, der Kanal A² und der Haupteinlafs h sind' so angeordnet, daß, wenn das- Ventil G nach unten gedrückt ist, Dampf in das obere Ende H des Cylinders A aus dem Dampfkasten E durch den Kanal h"¹ eingelassen wird, wobei der Dajmpfraum. die ringförmige Rinne h^T\ und den Einlafskanal h umgiebt. Wird das Ventil dagegen nach oben bewegt, schliefst sich die äußere Mündung h¹ des Kanals h und sperrt den Dampf ab, wobei der untere Zweig Ĺ² nur dazu dient, so viel Dampf in das obere Ende des Ventilkastens zu leiten, um das Ventil nach unten zu drücken.

Eine andere Modification, welche in den Rahmen meiner Erfindung fällt, ist in Fig. 9 gezeigt. Ich ordne in der Maschine durch geeignete Kanäle KK^x eine Verbindung zwischen dem Dampfzuleitungsrohr _£' und beiden Enden des Ventilgehäuses an. Diese Auspuffkanäle von dem unteren Ende des Ventilgehäuses und, wenn man will, von beiden Enden desselben werden durch die Kolben beeinflufst. Unter diesen Bedingungen erscheint es, wenn beide Auspuffkanäle geschlossen sind, klar, dafs das Ventil in Ruhe bleibt, und dafs es dadurch bewegt werden wird, wenn jedesmal der eine oder andere Auspuffkanal an dem einen oder anderen Ende des Ventilgehäuses geöffnet wird.

Wird nun der eine oder andere Kanal K oder K¹, wie vorher beschrieben, theilweise geschlossen, so wird die Aufwärtsbewegung des Ventils nach Beginn der Dampfbewegiing durch diesen so eingeengten Kanal so lange verzögert werden, bis die allmälige Zunahme des Druckes auf das Ventil ausreicht, das Gewicht und das Beharrungsvermögen des Ventils zu überwinden. Wenn man solche offenen Dampfkanäle K und K¹ anwendet, so wird der Kopf h^l des unteren Endes des Ventilgehäuses nicht abgeschrägt, sondern voll hergestellt, so dafs das Gehäuse, wenn das Ventil dagegen stöfst, im allgemeinen an diesem Ende des Ventilgehäuses Raum für Dampf nicht bildet. Der Weg für den durch G abzulassenden Dampf kann dann durch eine kleine Rinne an der unteren Seite

des Kopfes hergestellt werden, welche in das Ventilgehäuse hineinragt, Fig. 9. Die in Fig. 11 gezeigte Modification . stellt sowohl die Einlafskanäle nach dem unteren Ende des Ventilgehäuses, als auch die Auslafskanäle aus dem oberen Ende desselben dar, die so eingeengt sind, dafs sie, verbunden, die Ueberführung des Dampfes einschränken, wodurch das Ventil gelüftet wird, um Dampf nach dem unteren Ende des Cylinders zu lassen· es tritt infolge dessen eine Verzögerung in der Bewegung des Ventils, wie beschrieben, ein. Es ist klar, dafs durch diese Anordnung beide Kanäle auf geeignete Weise eingeengt werden, so dafs sie gemeinsam im wesentlichen dasselbe Resultat für die Verzögerung der Dampfübertragung erzielen werden, als durch die Einengung eines von beiden Kanälen allein erreicht wird, wenn die Gesammtwirkung der allmäligen Dampfzulassung, um das Ventil zu bewegen, durch die Einengung des einen vollführt werden soll. Die innere Mündung des Kanals k^s ist mit Bezug auf den Kolben so angeordnet, dafs sie geschlossen und der Dampf durch den Kolben abgesperrt wird, bevor letzterer die Grenze seines Arbeitshubes erreicht hat; vorzugsweise, schon ungefähr bei halbem Hub, wobei während des Restes des Hubes die Expansion des Dampfes verwendet wird.

Es ist gefunden worden, dafs bei Vermeidung der »Kissenbildung« des Kolbens man bei seinem Arbeitshub die Expansion des Dampfes verwenden und gleiche Wirksamkeit erzielen kann. Der Bohrer leistete dabei ebenso viel, als wenn Volldampf bei Entstehung eines »Dampfkissens«, was nothwendig eintritt, verwendet wird, oder als wenn Dampf in das untere Ende des Cylinders bei Beendigung des praktisch kürzesten Hubes des Kolbens eingelassen wird.

Auf diese Weise wird Dampf gespart. H^x ist der Auspuffkanal des oberen Endes des Cylinders, der durch die Wände desselben führt und der durch den oberen cylindrischen Theil des Kolbens beeinflufst wird.

Dieser Kanal ist wie gezeichnet angeordnet, wonach er durch den Kolben erst in dem Moment freigelegt wird, wo der Kolben an oder nahe dem Ende seines Arbeitshubes angelangt ist und sonst durch den Kolben bedeckt und geschlossen wird. Es ist ersichtlich, dafs der in dem oberen Ende des Cylinders beim Schliefsen des Auslasses Η^Λ durch den Retourhub des Kolbens verbleibende Dampf eingeschlossen und während der Vollendung des Retourhubes allmälig comprimirt wird. Dieser elastische Widerstand trägt dazu bei, um die Bewegung des Kolbens anzuhalten und ein Dampfkissen zu bilden. Hierdurch wird ein Theil der zur Ausführung des Retourhubes angewendeten Kraft in dem comprimirten Dampf aufgespeichert, die wieder angewendet wird, um den Kolben beim Arbeitshub nach unten zu treiben. Auf diese Weise wird der zurückbleibende Dampf ohne Kraftverlust nutzbar gemacht, um ein Kissen zur Aufhaltung der schnellen Bewegung des Kolbens beim Retourhub zu bilden und die Notwendigkeit der Verwendung lebendigen Dampfes vermieden, wodurch eine weitere Dampfersparnifs erreicht wird. Die verschiedenen Theile der beschriebenen Maschinen, durch welche das . Comprimiren des zurückbleibenden Dampfes bewirkt wird, können mehrfach abgeändert werden, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen, welche in den Vorrichtungen besteht, durch welche der nach dem Schliefsen des Auslafskanals im oberen Cylinderende zurückbleibende Dampf während der Vollendung des Retourhubes des Kolbens so comprimirt wird, dafs dieser comprimirte Dampf zur Arretirung des Retourhubes und zum Treiben des Kolbens beim Arbeitshub nutzbar gemacht wird.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, dafs der wesentliche Punkt meiner Erfindung darin besteht, geeignete Vorrichtungen zur Uebertragung des Dampfes zu treffen, wodurch das Ventil zwecks Oeffnung des Einlafskanals nach dem unteren Cylinderende (welche Vorrichtungen in Function treten, wenn der Kolben die Grenzlage des in der Praxis kürzesten zulässigen Arbeitshubes erreicht hat) bewegt wird, und zwar in Verbindung mit den beschriebenen Vorrichtungen und der Art und Weise, wodurch solche Dampfübertragung so controlirt und begrenzt wird, dafs zwischen dem Beginn der Uebertragung und dem thatsächlichen Bewegen des Ventils notwendigerweise eine bestimmte Verzögerung eintritt, zu dem Zweck, den Kolben seinen längeren Arbeitshub machen zu lassen, bevor der Dampf bei der Bewegung des Ventils in den Cylinder eingeführt wird, um den Retourhub des Kolbens zu bewirken. Solche Controle und Begrenzung wird dadurch bewirkt, dafs man den. Kanal für solche Dampfübertragung von kleinem Querschnitt macht, gegenüber dem Durchmesser, dem Gewicht und der Hublänge des Ventils, der Kolbengeschwindigkeit und der Differenz zwischen seinem kürzesten und längsten Arbeitshube.

Die beschriebene Einengung des Kanals ist eine nothwendige Bedingung, aber es ist augenscheinlich nicht wesentlich, dafs die bestimmten Vorrichtungen zum Einführen des Dampfes in den eingeengten Kanal (gleichgültig, ob es der Ein- oder Auslafskanal ist) bei Beendigung des praktisch kürzesten Kolbenhubes angewendet werden, da eine andere geeignete Vorrichtung zu gleichem Zwecke, welche den allgemeinen Constructionen und Theilen der Maschine angepafst ist, verwendet werden kann.

Nach meiner Erfindung ist auch eine Vorkehrung getroffen, um die Expansion des

Dampfes in Verbindung mit dem Fehlen der Kissenbildung am Ende des Arbeitshubes des Kolbens zuzulassen, sowie für die Verwendung des nach dem Auspuff in -dem oberen Ende des Cylinders verbleibenden Dampfes zu sorgen, um durch dessen Comprimirung beim Retourhub des Kolbens ein Kissen behufs Anhaltens der Kolbenbewegung zu bilden und den Arbeitshub zu unterstützen.

Es ist selbstverständlich, dafs meine Erfindung auch bei anderen analogen Maschinen Verwendung finden kann, bei welchen die Arbeitsleistung in dem Ausführen einer Reihe von Schlägen durch das Hin- und Hergehen eines durch Dampf oder eines anderen elastischen Fluidiums getriebenen Kolbens besteht.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei einer durch Dampf betriebenen Steinbohr- oder anderen Maschine, bei welcher die Länge des Arbeitshubes variirt:
   i. Die Combination des Cylinders A, des theilweise ausgedrehten Kolbens B, des durch Dampf bewegten Ventils G in dem Ventilgehäuse F mit dem Dampfkanal h, der an dem einen Ende in das obere Ende des Cylinders, an dem anderen in einen Zweigkanal h' einmündet, der durch den Kolben geöffnet und geschlossen wird, wobei der

   Zweigkanal h' einerseits in das obere Ende des Ventilgehäuses, andererseits in den Cylinder mündet, so dafs Dampf von dem Dampfraum aus in das obere Ende des Cylinders und in das obere Ende des Ventilgehäuses geleitet wird.

   Die Combination des Cylinders A, des Kolbens B, des Ventilgehäuses F und des Ventils G mit dem Dampfeinlafs I, Kanal i und Auslasskanal i^l , welche als Darnpf-Ein- und -Auslässe für das untere Ende dienen.

   Die Anordnung des Kanals e und des Kanals G in Verbindung mit dem Dampfraum .E behufs Bewegung des Ventils G am Ende des Arbeitshubes der Maschine.
   Der mit Längsrinne E² und Zuleitungsrohr E¹ versehene Cylinder A und der mit Peripherialrinne versehene Kolben B zur Bildung eines Dampfraumes E im Cylinder, wobei der Dampfraum mit der Rinne E² communicirt.

   Die Modification der Ventilbewegung am Ende des Retourhubes der Maschine, bestehend aus dem Kanal h^s mit den beiden Zweigkanälen Zi¹⁵A¹*, Fig. 8, io und ii.
   Die Modification der Ventilbewegung, derart, dafs die Kanäle e und A³ durch die Dampfkanäle KK¹ direct mit dem Dampfraum E² in Verbindung stehen, Fig. 9.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.