DE32848C - Dampfmotor für Kleinbetrieb - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

ABEL PIFRE in PARIS. Dampfmotor für Kleinbetrieb.

Der vorliegende Dampfmotor ist hauptsächlich zur Erzeugung von kleinen und mittleren Triebkräften bestimmt und deshalb so eingerichtet, dafs er längere Zeit ohne specielle Wartung arbeiten kann. Derselbe besteht im wesentlichen aus vier Theilen, nämlich dem Dampfkessel, der Maschine, dem Condensator und einem automatisch wirkenden Kesselspeiseapparat.

Fig. ι zeigt die Gesammtanordnung theilweis.e in Ansicht und theilweise in centralem Verticalschnitt.

Fig. 2 ist ein im gröfseren Mafsstabe ausgeführter Verticalschnitt des Maschinencylinders.

Fig. 3 zeigt einen Verticalschnitt des selbstthätigen Kesselspeiseapparates und
- Fig. 4 stellt in Ansicht eine für Schiffszwecke bestimmte Modification dar.

Der Kessel A ist aus zwei concentrischen Cylindern gebildet und oben und unten durch Endplatten dicht verschlossen. Er ruht auf dem gufseisernen Sockel B, welcher hohl ist und als Aschenfall dient. Der Raum zwischen dem Boden C des Aschenfalles und dem Fufsboden wird vortheilhaft mit Gyps, Sand oder einem anderen schlechten Wärmeleiter ausgefüllt, um jedem Wärmeverlust nach unten vorzubeugen. Die Decke des Aschenfalles bildet der durch den Rand D des Sockels gehaltene Rost E, welcher mittelst eines Griffes hin- und herbewegt oder ganz herausgezogen werden kann, je nachdem es sich darum handelt, das Feuer zu schüren oder in den Aschenraum fallen zu lassen. F ist ein Schieber, durch welchen im Verein mit der im' Rauchrohr H angebrachten Klappe G der Luftzug geregelt wird. Zur Verhütung von Verlusten durch Wärmestrahlung ist der Kessel in Filz, Wolle oder andere geeignete Schutzmasse eingehüllt, welche durch einen äufseren Blechmantel / gehalten wird.

Im Innern des Kessels befinden sich eine Anzahl verticaler Röhren /, welche im Kreise im Feuerraum angeordnet sind und mit ihren Enden in verschiedenen Höhen mit dem Wasserraume communiciren, so dafs sie eine lebhafte Wassercircülation unterhalten und eine schnelle Dampfentwickelung sichern. In Fig. 1 sind zweierlei Ausführungsformen der Röhren J dargestellt.

Der Rauchkasten K trägt ein Blechrohr JL, welches bis zu einer gewissen Tiefe in das Innere des Kessels hinabreicht und zwischen sich und der inneren Kesselwand einen ringförmigen Raum läfst, welcher die Verbrennungsgase aufnimmt und nach dem Rauchkasten und dem Schornstein leitet. Das Rohr L selbst dient als Füllschacht für das Brennmaterial und ist mit einem hermetisch verschliefsbaren Deckel M versehen. In dem Mafse, wie die Verbrennung auf dem Rost fortschreitet, sinkt aus dem Füllschacht frisches Brennmaterial nach, so dafs sich die Verbrennung auf längere Zeit selbstthätig constant erhält.

Direct neben dem Kessel und auf derselben Grundplatte steht die Maschine, deren Sockel N die beiden Lager O und P mit der Kurbelwelle U und die hohle Säule Q. mit dem Arbeitscylinder R trägt. Die Säule Q. enthält vier angegossene Rippen S zur Führung des Kreuzkopfes T der Kolbenstange. Die Welle U trägt das Schwungrad V, die Antriebsscheibe W,

die. Kurbelscheibe X und ein Excenter Z, letzteres zur Bewegung der verticalen Speisepumpe a. Der Kurbelzapfen der Kurbelscheibe trägt eine Gegenkurbel Y, welche mit der Schieberstange verbunden ist und deren Bewegungen herbeiführt. Der Cylinder wird vortheilhaft aus Bronze hergestellt, ebenso wie auch der Schieberkasten b, welcher dann mit dem Cylinder ein zusammenhängendes Gufsstück bilden kann. Die Ueberführung des Dampfes aus dem Kessel nach dem Cylinder vermittelt das Rohr c, Fig. ι.

Die Regulirung des Ein- und Austrittes des Dampfes besorgen zwei Schieber d aus Bronze, welche durch eine gemeinschaftliche Stange verbunden sind. Diese Construction gestattet, die Länge und somit auch die schädlichen Räume der Eintrittskanäle auf ein Minimum zu reduciren. Der Kolben e ist ebenfalls aus Bronze. Er ist mit Liderung aus Antifrictionsmetall versehen, welche allein mit der Innenwandung des Cylinders in Berührung tritt, so dafs eine Schmierung des Kolbens nicht erforderlich ist. - Die Form der Liderung ist diejenige von Platten, welche an den Rändern umgebörtelt sind, ähnlich wie die Lederliderungen bei hydraulischen Pressen, und welche infolge dessen sich unter dem Druck des Dampfes immer genau an die Cylinderwandungen anlegen. Die-Vermeidung der Schmierung bietet den Vortheil, dafs das durch die Condensation des Abdampfes wiedergewonnene Wasser zur Speisung des Kessels benutzt werden kann.

Nachdem der Dampf im Cylinder seine Arbeit verrichtet hat, gelangt er in den Condensator, welcher aus einer Anzahl von Doppelröhren/ besteht. Das Kühlwasser circulirt in den äufseren und der Dampf in den inneren Röhren in einer dem Wasser entgegengesetzten Richtung. Das Dampfwasser fällt in den Behälter g-, welcher mit dem Saugrohr der Speisepumpe α in Verbindung steht. In diesem Behälter absorbirt das destillirte Wasser eine gewisse Menge Luft, wodurch es zur Speisung des Kessels geeigneter wird. Von der Speisepumpe gelangt das Wasser durch ein Druckrohr nach dem unteren Theil des Kessels. Ein in dem Behälter g untergebrachter Schwimmer zeigt durch Schliefsung eines elektrischen Stromes an, wenn die Pumpe schlecht functionirt. Im übrigen ist zu bemerken, dafs die Maschine mit einem Regulator h und der Dampfkessel mit allen Armaturen, welche zur Sicherung und Controlirung des Betriebes nothwendig sind, versehen ist.

Anstatt der Speisepumpe α läfst sich auch ein automatischer Speiseapparat anwenden. Ein solcher ist in Fig. 3 dargestellt. Derselbe besteht aus dem Stück .A¹, welches direct an der Wandung des Kessels in Höhe des normalen Wasserspiegels befestigt wird, und welches mit zwei entgegengesetzten konischen Bohrungen zur Aufnahme der beiden Küken B¹ Und C¹, die durch den Bolzen D¹ angezogen werden können, versehen ist. Diese Küken besitzen auf ihrem Umfang Kanäle a¹ b¹ c¹ d¹, welche mit Löchern des Stückes A¹ in Communication gebracht werden können. In der einen Stellung der Küken B¹ und C¹ kann das aus dem Condensator kommende Wasser nach dem Reservoir E¹ steigen, wobei die Luft durch eine Röhre F¹ und ein schräges Loch G¹ entweicht. In einer anderen Stellung, in welcher die Küken um i8o° gegen die vorige gedreht sind, communicirt das Reservoir E¹ mit dem Wasser im Kessel und die Röhre F¹ mit dem Dampfraum, so dafs das Wasser aus E¹ in den Kessel Uberfliefst. Eine Schnurrolle H\ welche auf der Achse der Küken befestigt ist und von der Maschine selbst durch eine ähnliche Vorrichtung wie diejenige des Regulators angetrieben wird, ertheilt den Küken die erforderlichen Positionen, welche die Füllung des Reservoirs E¹ und die Entleerung desselben in den Kessel bedingen.

Wegen der besonderen Feuerung des Kessels und der unausgesetzten Zurückführung des aus der Condensation des benutzten Dampfes resultirenden Wassers in den Kessel soll der Apparat lange Zeit ohne specielle Wartung selbstthätig functioniren können. Dafs die Details der Construction ohne Aenderung des Wesens der Erfindung beliebig variirt werden können, dafür soll Fig. 4 als Beispiel dienen, in welscher gezeigt ist, wie der Motor für den Antrieb der Schraube eines Dampfbootes eingerichtet wird. Hier ist der Dampfkessel A derselbe wie in Fig. 1, mit dem einzigen Unterschiede, dafs sein Füllschacht B⁰ zum Theil schräg geführt ist, damit der Schornstein in der Mitte des Domes C⁰ angebracht werden konnte. Der Sockel D⁰, welcher wieder den Aschenkasten bildet, ist vorn mit einer Verlängerung versehen zur Aufnahme von Wasser, welches die zu starke Erhitzung des Bodens des Bootes verhindert. Hinten befindet sich der Behälter E⁰, aus welchem die Speisepumpe K⁰ der Maschine das aus der Condensation des Abdampfes gewonnene Wasser entnimmt. Der Condensator ist einfach dadurch gebildet, dafs das Auspuffrohr unter den Rumpf des Bootes hinausgeführt ist und von dem Seeoder Flufswasser umspült wird.

Die Maschine F⁰ hat genau dieselben Organe wie die in Fig. 1, so z.B. einen Kolben mit Liderung aus Antifrictionsmetall ohne Schmierung, einen zweitheiligen Schieber u. s. w. Sie besitzt eine hohe Geschwindigkeit und ist mit einem Umsteuerhebel G⁰ versehen. Dieser Hebel beeinflufst einen Muff H⁰, welcher sich auf der Kurbelwelle N⁰ verschieben läfst, aber mit derselben rotirt und mittelst zweier schrägen

Nuthen auf die Nabe des den Schieber bewegenden Excenters /° wirkt. Wenn der Hebel G⁰ auf dem Segment J⁰ die eine äufserste Lage einnimmt, so wird das Excenter im Sinne der Vorwärtsbewegung beeinflufst; befindet sich der Hebel aber in der entgegengesetzten Lage auf dem Segment, so erfolgt Rückwärtsbewegung.

Die Speisepumpe K° ist horizontal angeordnet und wird von den Zahnrädern L⁰ angetrieben, welche ihr gestatten, mit geringerer Geschwindigkeit als die Maschine zu arbeiten, wie es auch für eine befriedigende Leistung derselben erforderlich ist. Zwei Scheiben M⁰ dienen zur Verbindung der Welle N⁰ mit der Schraubenwelle. P⁰ ist das Schwungrad.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Apparat zur automatischen Erzeugung von Triebkraft, charakterisirt durch die Verbindung folgender Theile:

   a) eines mit centralem Brennstofffüllschacht L sowie am unteren Theile, oberhalb eines horizontalen Rostes E, mit vollständig wassergefüllten, von Brennstoff umgebenen Siederöhren J zur Erzeugung einer rapiden Circulation versehenen Kessels A;

   b) eines aus Bronze bestehenden Cylinders R mit einem Kolben, dessen Liderung aus einer speciellen Metalllegirung hergestellt ist j zum Zwecke, die Schmierung mit Fett zu vermeiden und den Dämpf nach der Condensation wieder zur Speisung'des Kessels verwenden zu können;

   c) eines Condensators, bestehend aus Elementen f ohne Garnitur, welche in beliebiger Anzahl ein- und ausgeschaltet werden können behufs Condensation eines beliebigen Dampfquantums, und wobei der Condensator mit der freien Luft in Verbindung steht, zum Zwecke, das Condensationswasser zu seiner Wiederanwendung im Kessel mit Luft zu versehen;

   d) eines in dem Speisekasten g, welcher das aus den Condensatorelementeny ablaufende Condensationswasser aufnimmt, befindlichen Schwimmers mit elektrischem Contact zur Controle des Speiseapparates.
2. 2. Die in Fig. 4 dargestellte Modification des unter 1. charakterisirten Apparates zum Treiben der Schrauben von Dampfbooten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.