DE36225C - Offene Heifsluft - Maschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In dem Cylinder A bewegt sich dampfdicht der Kolben A, dessen Bewegung durch die Kolbenstange C in der üblichen Weise auf die Wellen, Pumpen u. s. w. übertragen wird. Der Cylinder A ist auf der einen Seite durch den Deckel D geschlossen, in welchem sich das nach aufsen öffnende, durch Feder- oder andere Kraft leicht angedrückte Ventil E befindet. Auf der anderen Seite des Kolbens erweitert sich der Cylinder zu dem Raum F, welcher die Kupfer-, Messing- oder Eisenrohre α enthält, die in derselben Weise, wie es bei den Lokomotivkesseln üblich ist, angeordnet und dampfdicht in die Platten b eingesetztsind. Die Rohre α münden in die Räume G und H, welche durch geeignete Deckel hergestellt sind, an denen die Ventilkästen /und K angegossen sind. In den Ventilkasten J führt das Rohr L Dampf vom Kessel; aus dem Ventilkasten K führt das Rohr M das in den Rohren, a condensirte Wasser entweder direct in den Wasserraum des Kessels, wenn der Wasserspiegel im Kessel tiefer liegt als der Ventilkasten K, oder zu einer Speisepumpe, welche diese Lage hat. Der Raum F, ist nach aufsen durch den Deckel N abgeschlossen. An das den Raum F einschliefsende Gufsstück sind die Vemilkästen O und P mit den in F mündenden Kanälen c und d angegossen. Von dem Ventilkasten O führt das Rohr Q. ins Freie oder, wenn thunlich, unter den Rost des Dampfkessels. Die Steuerwelle R wird von der Schwungradwelle (Kurbelwelle) durch konische Räder ein halbes Mal so schnell als diese umgedreht. Von der Steuerwelle R werden die Ventile efg und h durch dieselben Hülfsmittel bewegt, die jetzt bei der Steuerung der Dampfmaschinen verwendet werden: durch Excenter, Coulissen, Daumen, Präcisionssteuerungen u. s. w. An Stelle der gezeichneten Ventile können alle Arten entlasteter Ventile, Schieber und Hähne Verwendung finden. Von der Steuerwelle R werden die Ventile efg und h durch die eben bezeichneten Hülfsmittel in der folgenden Weise bewegt. Während der Kolben B den ersten Hub in der Richtung S macht, sind sämmtliche Ventile, mit Ausnahme von h, geschlossen. Sobald der Kolben die Hubrichtung wechselt, schliefst auch h, und sämmtliche Ventile bleiben während dieses zweiten Hubes geschlossen. Sobald der Kolben den dritten wieder in der Richtung S erfolgenden Hub beginnt, oder der Voreilung entsprechend etwas früher, öffnet das Ventil e und kurz darauf das Ventil f. Nachdem der Kolben nur einen Theil dieses dritten Hubes durchlaufen hat, schliefst zunächst das Ventil f und kurz darauf das Ventil e. Während des vierten Hubes bleiben alle Ventile mit Ausnahme von g geschlossen. Der folgende Hub verläuft wie der zuerst beschriebene. ■' Die Vorgänge, die sich in dem Motor vollziehen, werden durch das Diagramm dargestellt. Während des ersten, in der Richtung S erfolgenden Hubes des Kolbens B wird atmo-

sphärische Luft durch das Ventil h angesaugt. Es ergiebt sich die atmosphärische Linie I. Während des zweiten Hubes wird diese angesaugte Luft comprimirt: es entsteht die Compressionscurve II. Während des dritten Hubes tritt durch das Ventil e Dampf in das Rohrsystem α und die comprimirte atmosphärische Luft wird unter Wärmezuführung arbeitverrichtend ausgedehnt; es ergiebt sich die Expansionscurve III. Die expandirende, arbeitverrichtende, sich abkühlende Luft entzieht dem in den Rohren α enthaltenen Dampfe durch die gut leitenden Wände der Rohre a hindurch Wärme unter Condensation desselben. Das entstehende Wasser wird durch das Ventil/ in den Kessel gelassen, wenn der Wasserstand in demselben niedriger als der Ventilkasten K liegt. Um ein Zurücktreten des Kesselwassers zu verhüten, öffnet das Ventil f später und schliefst früher als das Ventil e. Für den Fall, dafs das Rohr M das condensirte Wasser einer tiefer liegenden Speisepumpe zuführt, wird das Spiel des Ventils f in der Weise geändert, dafs es erst öffnet, wenn e bereits geschlossen ist, und gleich darauf wieder schliefst. Es wird hierdurch erreicht, dafs mit dem Wasser auch ein Theil des vorhandenen Dampfes aus den Rohren α abgesogen wird, wenn keine Wärmewirkung mehr durch das Rohrsystem a beabsichtigt wird. Während des vierten Hubes wird die in der eben beschriebenen Weise benutzte erwärmte Luft durch das Ventil g und das Rohr Q. ausgestofsen und entweder unter den Rost des Dampfkessels oder in das Freie geleitet oder für Heizzwecke verwendet¹. Im Diagramm entsteht die Linie IV. Die gewonnene Arbeit ist im Diagramm durch die Differenz der Flächen iklmi und ο ρ mn ο dargestellt. Um die Ausnutzung zu erhöhen, die Endspannung ρ k zu erniedrigen, kann beim ersten Hube des Kolbens B in der Richtung S das Ventil h, welches die Luft einläfst, etwas vor Ende des Hubes geschlossen werden; dann erscheint im Diagramm die Linie I bei ρ nach unten abgebogen und liegt, unter im übrigen gleichen Umständen, der Punkt k weniger hoch über der atmosphärischen Linie. Das Sicherheitsventil E im Deckel D hat den Zweck, die bei S etwa vorhandene Luft selbstthätig zu entfernen. Um das Angehen der Maschine zu erleichtern, kann zwischen den Räumen G und F ein mit einem Hahn oder Ventil verschliefsbares Umgangsrohr angebracht werden, um directen Dampf in den Raum F zu geben. Dieser Hahn wird so lange offen gehalten, bis die Maschine die richtige Tourenzahl macht.

Der Motor liefert in der gezeichneten Anordnung in vier Hüben einmal Arbeit. Soll der Motor innerhalb von vier Hüben zweimal Arbeit geben, so ist die rechte Seite des Cylinders ebenso zu gestalten wie die gezeichnete und beschriebene linke Seite desselben, nur sind die auf der Steuerwelle R für die rechte Seite aufgekeilten Excenter, Daumen u. s. w. gegen die entsprechenden der linken Seite um 90⁰ oder 270⁰ zu versetzen. Soll der Motor auf jeden Hub Arbeit geben, so werden zwei der soeben beschriebenen Cylinder hinter einander in der Weise angeordnet, dafs die Kolben- · stange und die Steuerwelle des zweiten Cylinders die Verlängerungen der Kolbenstange und der Steuerwelle des ersteren sind, nur sind dann die Steuerorgane des zweiten Cylinders sämmtlich um i8o°- gegen die des ersteren zu versetzen. Soll der Motor einfachwirkend sein, in dem Sinne, in dem der Ausdruck einfachwirkend bei den Dampfmaschinen gebraucht wird, soll der Motor bei jedem zweiten Hube Arbeit geben, so sind zwei von den in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten, nur einseitig mit dem Rohr- und Ventilsystem versehenen Cylindern in der vorher angegebenen Weise zu combiniren.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine offene Heifsluftmaschine, welche erkennbar ist an der aus der Zeichnung ersichtlichen Combination folgender Einrichtungen:

   a) Heizung der comprimirten, unter Arbeitsverrichtung expandirenden Luft mittelst Wasserdampfes, der seine latente Wärme durch die gut leitenden Wandungen dünner Rohre (a) abgiebt, während das durch die Wärmeabgabe condensirte Wasser in den Kessel zurückgeführt wird;

   b) Beseitigung des bei den offenen Heifsluftmaschinen üblichen Verdrängers in der Weise, dafs dem Arbeitskolben (BJ durch die Steuerung der Luft- und Dampf-Ein- und -Auslafsventile (efg h) folgende Functionen übertragen werden: Ansaugen der Luft bei dem ersten Hube einer jeden aus vier Hüben bestehenden Periode, Compression derselben beim zweiten Hube, Expansion unter Wärmezufuhr mittelst des Rohrsystems (a) beim dritten Hube, Ausstofsen der Luft beim vierten Hube;

   cj Regulirung der Arbeitsleistung der Maschine entsprechend dem Arbeitsbedarf von Hand oder mittelst Regulators in der Weise, dafs das "Dampfeinlafsventil (ej, welches den Dampfeintritt in das die comprimirte, unter Arbeitsverrichtung expandirende Luft erhitzende Rohrsystem (a) während des dritten (in der Richtung S erfolgenden) Hubes veranlafst, um so eher vor Vollendung des dritten Hubes geschlossen wird, je geringer der Arbeitsbedarf ist; oder in der Weise,

   dafs der Querschnitt des Dampfzuleitungsrohres (L) um so mehr verengt wird, je geringer der Arbeitsbedarf ist;
   d) Schlufs des Lufteinlafsventils (h) vor Vollendung des ersten (in der Richtung S erfolgenden) Hubes, währenddessen Luft angesaugt wird; oder Querschnittsverminderung des Lufteinlafsventils (h) oder des Luftzuführungsrohres, so dafs weniger Luft angesaugt wird, als zur Füllung des Arbeitscylinders (A), bei ι Atmosphäre Spannung ausreicht;

   Einführung der aus dem Luftauslafsventil (g) entweichenden, nicht vollständig ausgenutzten warmen Luft mittelst des Luftausströmungsrohres (Q) unter den Rost der Kesselanlage, welche die Heifsluftmaschine mit Dampf versorgt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.