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Dampfmotor. Die Erfindung- bezieht sich auf einen Dampfmotor, der
aus einer Rotationsmaschine und einem mit dieser umlaufenden Dampfgenerator -besteht.
Solche Maschinen sind an sich bekannt. Demgegenüber besteht der Gegenstand der--Erfindung
aus einem derartigen Dampfmotor, bei -welchem die Rotationsmaschine in den Generator
als Gehäuse eingebaut ist. Der besondere Vorteil dieser Vorrichtung besteht in-
einer besonders brauchbaren und Raum ersparenden Anordnung der Teile sowie in einer
besseren Wärmeausnutzung als bisher möglich war.
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In der Zeichnung ist in schematischer Dar-. stellung eine Ausführungsform
der Maschine dargestellt; es zeigen Fig. i den Dampfmotor in Stirnansicht und teilweise
im Schnitt und Fig. :2 einen Längsschnitt durch den halben Motor; wobei der eine
der Zylinder mit seiner Achse in der Schnittebene liegt. ' Die angeführte umlaufende
Maschine ist von der Sterntype mit einem mittleren Kurbelgehäuse 3, von welchem
mit Schieberkasten 5 versehene einfachwirkende Zylinder 4 radial ausgehen. Die Kolben
6 wirken auf eine auf der Zeichnung nicht gezeigte, auf der Hauptwelle 7 angebrachte
gemein-Same Kurbel, die. in einem feststehenden Gestell 8 'befestigt ist. Die nicht
gezeigten Schieber werden von einer gemeinsamen auf der Welle 7 befestigten Nockenscheibe
g. gesteuert, gegen welche die unter Druck der Federn io stehenden Schieberstangen
i i mittels Laufrollen anliegen. Der - dargestellte Dampferzeuger hat die Form eines
hohlen Ringes mit einer äußeren zylindrischen Wärmeaustauschfläche i? und zwei inneren
kegelförmigen Wärmeaustauschflächen 13, die durch einen Ring von U-förmigem Querschnitt
miteinander verbunden sind. Den Ringgenerator i- bis 14 umfassend ist ein entsprechend
geformter Wärmemantel 15 mit einem Ausbau 16 angeordnet, in den zweckdienliche nicht
gezeigte Brenner eingesetzt werden können.
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Nach der Erfindung sind die kreisende Maschine und der Dampferzeuger
zu einer mechanischen Einheit vereinigt, indem bei der vorliegenden Ausführungsform
die inneren Enden der Schiebergehäuse und der Zylinder durch. den Ring 14 miteinander
verbunden sind, so daß gewissermaßen die Zylinder die Speichen und der Generator
die Felge eines um die feste Kurbelwelle 7 drehbaren
Rades bilden.
Der Wärmemantel 15 ist am Gestell 8, mit dem Ausbau 16 (dem Feuerraum) nach unten,
befestigt. Der dargestellte Dampferzeuger kreist also frei in einem festen ihn umschließenden
Heizraum.
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Das Kurbelgehäuse 7 besitzt irr der Verlängerung der Welle 7 eine
Hohlwelle 17, in welche die Auspuffrohre 18 der Schiebergehäuse münden (Fig.2) und
die in einem Lager r9 im Gestell läuft; diesem Lager schließt sich ein Sammelraum
2o mit einem Auspuffrohr 21 an. Die Welle 17 trägt ein Exzenter, das @ zum Antrieb
einer mit dem Gestell verbundenen Speisewasserpumpe 22 dient. Diese Pumpe drückt
das Wasser in ein innerhalb der Welle 17 vorgesehenes feststehendes Rohr 23, welches
ein in einem Kopf 25 endendes umlaufendes Rohr 24 dicht umschließt. Von diesem Kopf
sind durch die Auspuffrohre und die Schieberkasten Speiserohre 26 geführt, die an
verschiedenen Stellen im Dampferzeuger 12 bis 14 ausmünden, und zwar entweder unmittelbar
oder durch Ventile 27 (s. Fig. i unten), welche zur Verteilung des Wassers dienen.
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Wird der Motor angelassen, so befindet sich die obenerwähnte Kondensationsflüssigkeit
unten über dem Feuerraum 16, wo sie beim Anzünden der Brenner sofort verdampft.
Der Dampf strömt durch Kanäle 28 (Fig. 2) oder durch die Überhitzer in die Schieberkasten
ein und wirkt je nach der Schieberstellung auf einen oder mehrere Kolben, so daß
der Motor mit dem Ringgenerator in Umlauf versetzt wird. Hierdurch tritt die Speisepumpe
in Tätigkeit, und für jede Umdrehung wird eine bestimmte, auf dem -Weg durch 17
bis 18 von dem Auspuffdampf erwärmte Flüssigkeitsmenge in den Generator eingespritzt.
Da dieser im Verhältnis zu der zugeleiteten Wassermenge eine sehr große Wärmeaustauschfläche
besitzt, verdampft das Wasser sofort und der Umlauf dauert an. Das Verhältnis zwischen
der Leistung der Speisepumpe und dem Verbrauch von Zylinderdampf unter dem gewünschten
Druck ist derart geregelt, daß bei normaler Geschwindigkeit und Belastung des Motors
gerade diejenige Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, welche zur Deckung des augenblicklichen
Dampfverbrauchs notwendig ist. Um während gewisser Betriebsverhältnisse, wie z.
B. einer Drucksteigerung, eine zu große Einspritzung zu vermeiden, ist die Speisepumpe
derart eingerichtet, daß ihre Arbeit ganz oder teilweise nach diesen Verhältnissen
eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Kolbenstange in zwei Teilen 29,
30 hergestellt sein, zwischen welchen die Bewegung durch eine Druckfeder
übertragen wird, welche bei normalem Gegendruck der Pumpe gar nicht oder nur wenig,
jedoch bei einer Drucksteigerung mehr und mehr komprimiert wird und zuletzt überhaupt
keine Bewegung vom Teil 29 auf den Teil 3o überträgt.
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Da die Wände des Ringgenerators mit Rücksicht auf den Wärmeaustausch
und auf die Leichtigkeit des Dampferzeugers, z. B. bei dessen Anwendung an Fahrzeugen,
Luftfahrzeugen o. dgl., so dünn wie möglich sein müssen, wird es, oft notwendig
sein, für ihre Versteifung zu sorgen. Man kann z. B., wie in Fig. 2 dargestellt,
den Zylinder 2 durch einen oder mehrere schraubenförmig aufgewundene Drähte 32 versteifen.
Die Enden der Drähte sind mit dem Zylinder fest verbunden. Anstatt der Drähte kann
man ein Rohr oder auch mehrere benutzen, und dieses Rohr oder diese Rohre können,
weil sie einer großen Erwärmung ausgesetzt sind, anstatt des Rohres 26 als Speisewasserzuleitungen
dienen. Andere -Schlangenrohre o. dgl" die ebenfalls der Wärme im Mantel ausgesetzt
sind, können zwischen dem Dampferzeuger und dem Schieberkasten eingeschaltet sein
und in dieser Weise, wenn gewünscht, zur Dampfüberhitzung dienen.
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Das Schiebersteuergetriebe kann sowohl zur Regelung wie auch zum Umsteuern
des Motors eingerichtet sein. Die feststehende Nockenscheibe 9 trägt zu diesem Zweck
zwei Steuerkurven 33, 34, die zur Ebene der Kurbel symmetrisch angebracht sind;
der eine Bogen ist wirksam bei der Vorwärtsbewegung, der andere bei der Rückwärtsbewegung.
Dicht außerhalb der Nockenscheibe ist eine kreisrunde Scheibe 3,5 von dem gleichen
oder von etwas größerem Durchmesser angebracht, und die Rollen der Schieberstangen
laufen auf den beiden Scheiben 9 und 35. Die Scheibe 35 ist mit der Scheibe 9 durch
einen exzentrischen Zapfen 36 schwenkbar verbunden und trägt beiderseits der Welle
7 Aussparungen 37, so daß sie um einen bestimmten Winkel um den Zapfen 36 geschwenkt
werden und nach der Verschwenkung durch ein Gesperre, z. B. eine Zugstange 38 und
einen mit einem Stift 40 in ein Bogenstück 41 eingreifenden Hebel 19 (Fig.2),
festgehalten werden kann. Bei der in Fig. i gezeigten konzentrischen Lage der beiden
Scheiben werden die Schieber überhaupt nicht bewegt werden. Diese Lage .entspricht
dem Stillstand des Motors und wird auch vorübergehend beim Anlassen und Umsteuern
des Motors eingenommen. Dreht man die Scheibe 3 5 aus der gezeigten Lage nach rechts,
so wird die Schieberbewegung von dem rechten Rande der Scheibe in Verbindung mit
der Kurve 33 gesteuert; dreht man die Scheibe
nach links, wird die
Bewegung von dem linken Rande der Scheibe in Verbindung mit der Kurve 3¢ gesteuert.
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Übrigens sind die dargestellten Einzelheiten ohne besondere Bedeutung
für die Erfindung und können in verschiedener Weise geändert werden.