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Stehende, stopfbuchslose, einfach wirkende Gleichstromdampfmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf stehende, stopfbuchslose,- einfach wirkende Gleichstromdampfmaschinen
nach Patent 279316 und bezweckt, durch Neuanordnung der für den Kondensator notwendigen
Luftpumpe Vereinfachung der Konstruktion, Erhöhung der Betriebssicherheit, Verringerung
des Platzbedarfs und Verbilligung der Anschaffungs- wie auch der Betriebskosten
zu erreichen.
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Dies geschieht der Erfindung gemäß in erster Linie dadurch, daß die
freie Zylinderseite als Luftpumpe ausgebildet ist. Kommt hierbei ein stufenförmig
ausgebildeter Kolben zur Verwendung, der in einem gleicherweise abgesetzten Zylinder
läuft, so- kann durch herunterziehen der Wandung des Arbeitszylinders über den Führungszylinder
ein Ringraum gebildet werden, der als Luftpumpenzylinder Verwendung findet, während
die ebenfalls nach unten gezogene Kolbenhaube als ringförmiger Kolben für den Luftpumpenzylinder
ausgebildet ist. Die Steuerung des Ringzylinders geschieht durch im oberen Teile
des Führungszylinders und im Führungsteile des Kolbens vorgesehene Öffnungen in
solcher Anordnung, daß dieselben zur Deckung kommen, sobald der Luftpumpenkolben
kurz vor seiner äußeren Totpunktlage die Öffnungen im Führungszylinder überläuft.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in senkrechtem Längsschnitt unter Weglassung der für das Verständnis nicht unbedingt
notwendigen Teile dargestellt.
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Der Arbeitszylinder, dessen oberer Teil abgebrochen ist, ist mit x
bezeichnet und als Flanschenrohr ausgebildet, das gestützt auf die Flanschen 2 im
Maschinenrahmen hängt. In diesem Zylinder x läuft der Kolben 3, der durch seinen
konzentrisch zum Zylinder = gelegenen Führungsteil q. im Führungszylinder 5 geführt
wird. Der untere -Teil 6 des Arbeitszylinders Z ist über den Führungszylinder 5
nach unten heruntergezogen, so daß zwischen beiden ein .ringförmiger zylindrischer
Raum 7 entsteht. In gleicher Weise ist der Kolben 3 haubenartig nach unten verlängert
und zu einem ringförmigen Kolben 8 ausgebildet, der durch Kolbenringe 9 und =o gegen
die innere Wandung der Verlängerung 6 und die äußere Wandung des Führungszylinders
5 abdichtet. Im Führungszylinder 5 einerseits und im Führungsteil q. des Kolbens
3 anderseits sind Öffnungen rx bzw. =2 so angeordnet, daß sich die beiden Öffnungsreihen
überlaufen, sobald der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht hat und der ringförmige
Kolben 8 durch Überlaufen der Öffnungsreihe ix diese freigibt. Auf diese Weise wird
eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Zylinderraum 7 und dem Innenraum 13 des
Kolbens hergestellt.
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An den ringförmigen Zylinderraum 7 schließt bei rq. eine Ventilkammer
15 an, die durch ein Rückschlagventil 16 mit der Atmosphäre in
Verbindung
steht. Der im Arbeitszylinder r expandierte Dampf gelangt in an sich bekannter Weise,
nachdem die Schlitze 17 durch den Kolben 3 überlaufen sind, in den Raum 18 und von
da in den nicht dargestellten Kondensator, dessen Vakuumraum mit dem dicht abgeschlossenen
Kurbelgehäuse ig in,Verbindung steht. Die schädlichen Räume der Ventilkammer 15
sind natürlich in an sich bekannter Weise durch Wasser ausgeglichen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende Beim Hochgang des
Kolbens 3 wird im Zylinder 7 ein Vakuum erzeugt, das, -nachdem die Öffnungen ix
und 12 zur Deckung gelangt und die ersteren durch den Kolben 8 überlaufen sind,
sich gegen die im Raum 13 bzw. da dieser mit dem Kurbelgehäuse ig in Verbindung
steht, mit der hier herrschenden Spannung ausgleicht. Beim Niedergang des Kolbens
wird die Verbindung zwischen Zylinder 7 und Kurbelgehäuse 13 durch Verschiebung
der Öffnungen ii und 12 gegeneinander und durch Überlaufen der ersteren durch den
Kolben 8 wieder abgeschlossen und die im Kolbenraum 7 befindliche Luftmenge durch
das Ventil 16 in die Atmosphäre befördert. Beim nächsten Hochgang des Kolbens 3
wird im Zylinder 7 wieder ein Vakuum erzeugt, und derselbe Vorgang, wie weiter oben
beschrieben, wiederholt sich. Auf diese Weise wird nach und nach das Kurbelgehäuse
evakuiert, und da-dieses mit dem Vakuumraum des Kondensators verbunden ist, werden
die vom Dampf mitgerissenen unkondensierbaren Gase entfernt.
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Werden mehrere einfach wirkende Gleichstromdampfmaschinen zu einem
mehrzylindrigen Aggregat zusammengestellt, so genügt es, wenn nur ein Teil der Zylinder
als Luftpumpen ausgebildet wird. Beispielsweise kann bei einem vierzylindrigen Aggregat
ein gemäß der ErftndungzurLuftpumpe ausgebildeterZylinder das für den Betrieb notwendige
Vakuum schaffen. Für die Praxis hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die
Hälfte der Zylinder, also bei einem vierzylindrigen Aggregat zwei Zylinder, und
zwar vorzugsweise die beiden äußeren, als Luftpumpen auszugestalten. Hierdurch ist
die Möglichkeit gegeben, im Notfalle unter Ausschalturig der einen Luftpumpe mit
der anderen den Betrieb aufrechtzuerhalten.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich- darin, daß i. eine
besondere Luftpumpe sich erübrigt, 2. an Schmiermittel außerordentlich gespart wird,
da das vom Arbeitskolben benutzte 01
gleichzeitig dem Luftpumpenkolben zugute
kommt, 3. das vom Führungskolben hochgenommene Ölwasser ebenso wie das ölhältige
Kondenswasser der Zylinder unabhängig vom Hauptkondensat abgeführt wird, q.: das
im Kondensator entstehende Kondensat einer gewöhnlichen Speisepumpe unter Gefälle
zufließen und direkt in den Kessel gefördert werden kann, und 5. die unkondensierbaren
Gase aus den kühlsten Teilen der Maschine entnommen werden. -