DE37492C

DE37492C - Reversing machine with oscillating piston

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Publication number: DE37492C
Application number: DENDAT37492D
Authority: DE
Original assignee: FIRMA WALTHER & KAMPRATH in Siegmar hei Chemnitz
Anticipated expiration: 1906-03-30

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 14: Dampfmaschinen.CLASS 14: Steam Engines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. März 1886 ab.Patented in the German Empire on March 30, 1886.

Der Motor besteht der Hauptsache nach aus einem äufseren Cylinder C₁, der nach Art der Kolbenmaschinen mit aufgeschraubten hohlen Deckeln d abgeschlossen ist. In demselben befindet sich ein zweiter Cylinder C₂ ohne Boden von genau gleicher innerer Länge so eingefügt, dafs beide Cylindermä'ntel sich in allen Punkten berühren, ohne mit einander verbunden zu sein. Auf diese Weise lä'fst sich der Cylinder C₂ in c, drehen. Durch die Mitte der Cylinderdeckel geht die Achse χ hindurch, mit welcher diametral die beiden als Kolben wirkenden Flügel f, Fig. 8, fest verbunden sind. Der Cylinder wird ferner durch zwei Scheidewände s in zwei gleiche Hälften getheilt. Diese Scheidewände sind nur mit den Cylinderdeckeln d fest und unbeweglich verbunden, während sie der Achse χ sowohl als auch dem inneren Cylinder C₂ freie Bewegung gestatten, da sie an beiden nur mit Dichtungsflächen anliegen. Die in dem Mantel des äufseren Cylinders C₁ befindlichen Bohrungen ^₁ bis ^₄ sind .mit dem Dampfzuleitungsrohr, die Ausströmungsöffnungen des verbrauchten Dampfes a_y bis a_i zunächst mit den Hohlräumen der Deckel d verbunden, um einmal den arbeitenden Dampf vor Wärmeverlust zu schützen, und ferner den Abdampf selbst durch Darbietung einer grofsen Kühlfläche schnell zu condensiren. Diese Bohrungen sind derart angebracht, dafs in jede der durch die Scheidewände gebildeten Abtheilungen zwei Zu- und zwei Ableitungen, und zwar unmittelbar über bezw. unter der Scheidewand münden. Im inneren Cylinder C₂ . befinden sich vier Oeffnungen O₁ bis O₄, und zwar von solcher Entfernung von einander, dafs, wenn z. B. O₁ mit U₁ communicirt, dann auch O₂ mit ^₂, O₃ mit a₃, O₄ mit ^₄ in Verbindung steht, wie Fig. ia zeigt. Vor diesen Oeffnungen O₁ bis O₄ trägt der Cylinder C₂ im Innern je eine Nase W₁ bis W₄.The engine consists mainly of an outer cylinder C ₁ , which, like a piston engine, is closed with screwed-on hollow covers d. In the same, a second cylinder _C2 is without a bottom of exactly the same length as the inner insert, both Cylindermä'ntel DAF touch at all points, without being connected with each other. In this way the cylinder C _{2 can be} rotated in c 1. The axis χ passes through the center of the cylinder cover, with which the two wings f, Fig. 8, acting as pistons, are fixedly connected diametrically. The cylinder is further divided into two equal halves by two partitions s. These partitions are only firmly and immovably connected to the cylinder lids d , while they allow the axis χ as well as the inner cylinder C _{2 to} move freely, since they only rest against both with sealing surfaces. The bores ^ ₁ to ^ ₄ located in the jacket of the outer cylinder C ₁ are connected to the steam supply pipe, the outflow openings of the used steam a _y to a _i initially connected to the cavities of the cover d in order to protect the working steam from heat loss and, furthermore, to quickly condense the exhaust steam itself by presenting a large cooling surface. These bores are made in such a way that in each of the compartments formed by the partitions there are two inlets and two outlets, namely directly above or. open under the partition. Inside cylinder C ₂ . there are four openings O ₁ to O ₄ , at such a distance from one another that, if z. B. O ₁ communicates with U ₁ , then O ₂ communicates with ^ ₂ , O ₃ with a ₃ , O ₄ with ^ ₄ , as Fig. 1 shows. In front of these openings O ₁ to O ₄ , the cylinder C _{2 has} a nose W ₁ to W ₄ inside.

Die Wirkungsart der Maschine ist nun derart, dafs bei der Anfangsstellung des Kolbens, welche Fig. ia zeigt, die. Dampfzuführung auf der Seite der Scheidewand geöffnet ist, wo der Kolben f anliegt, während auf der anderen Seite die Ausströmungsöffnung offen ist. Sobald nun Dampf zuströmt, wird der Kolben in der Richtung des Pfeiles, Fig. ia, bewegt. Am Ende seiner Bewegung stöfst er an die Nase W₁ bezw. W₃ an und nimmt den Cylinder C₂ so weit mit, dafs nunmehr O₁ mit ^₁, O₂ mit a₂, O₃ mit ^₃ und O₄ mit ^₄ communiciren, Fig. ib. Es tritt dann durch ^₁ bezw. ^₃ Dampf ein und bewegt den Kolben nach der entgegengesetzten Richtung, bis sich dort dasselbe wiederholt. Diese oscillirende Bewegung des Kolbens und der Achse χ wird nun auf bekannte Weise durch Kurbel etc. in eine rotirende umgesetzt.The mode of operation of the machine is such that at the initial position of the piston, which FIG. 1 shows, the. Steam supply is open on the side of the septum where the piston f rests, while on the other side the outflow opening is open. As soon as steam flows in, the piston is moved in the direction of the arrow, Fig. Ia. At the end of his movement he comes across the nose W ₁ respectively. W ₃ and takes the cylinder C _{2 with} it so far that now O ₁ communicates with ^ ₁ , O ₂ with a ₂ , O ₃ with ^ ₃ and O ₄ with ^ ₄ , Fig. Ib. It then passes through ^ ₁ respectively ^ ₃ Steam and move the piston in the opposite direction until the same thing is repeated there. This oscillating movement of the piston and the axis χ is now converted into a rotating movement in a known manner by means of a crank, etc.

Um eine Bremsung der Maschine bezw. eine Umsteuerung derselben schnell bewirken zu können, dient eine Vorrichtung, welche ermöglicht, sofort Gegendampf geben zu können. An dem inneren Cylinder C₂ ist ein Hebel h angebracht, welcher durch das Schlitzloch I im äufseren Cylinder C₁ hindurchgeht, so dafs man mit Hülfe desselben C₂ unabhängig von dem Gange der Maschine selbst von aufsen drehen kann. Angenommen nun, der Kolben beginne, wie in Fig. ι b angedeutet ist," die Bewegung in der Pfeilrichtung, Cylinder C₁ und C₂ habenTo brake the machine respectively. To be able to reverse it quickly, a device is used which enables counter-steam to be given immediately. A lever h is attached to the inner cylinder C ₂ , which goes through the slotted hole I in the outer cylinder C ₁ , so that with the aid of the same one can turn C ₂ from the outside independently of the speed of the machine. Assume now that the piston begins, as indicated in Fig. Ι b, "the movement in the direction of the arrow, cylinders C ₁ and C ₂ have

die ebenfalls dort gezeichnete Stellung zu einander, und man wünsche eine schnelle Bremsung bezw. Umsteuerung, so hat man nur nöthig, den Hebel /2 etwas in der oben begonnenen Bewegungsrichtung des Kolbens selbst zu drehen, so dafs er in die in Fig. 3 gezeichnete Lage kommt; dadurch wird z. B. für die untere Cylinderhälfte der jetzt offene Dampfzutritt rechts geschlossen und der auf der entgegengesetzten Seite geöffnet, während umgekehrt die Ausströmung rechts geöffnet, links geschlossen wird. Sofort tritt darauf Dampf auf der Seite ein, nach der sich der Kolben hinbewegt, und dieser Gegendampf wirkt zunächst hemmend auf den Gang der Maschine und erzeugt eine rückläufige Bewegung. Dasselbe geschieht in entsprechender Weise, wenn der Kolben in der in Fig. 1 a angedeuteten Bewegungsrichtung war und die Maschine umgesteuert werden soll; auch hier hat man den Hebel h im Sinne der begonnenen Bewegungsrichtung zu verschieben. Die Gröfse dieser Verschiebung ist am Schlitzloch durch Marke gekennzeichnet.the position to each other also drawn there, and you want a quick braking respectively. Reversing the direction, it is only necessary to turn the lever / 2 a little in the direction of movement of the piston itself, which began above, so that it comes into the position shown in FIG. 3; thereby z. B. for the lower half of the cylinder, the now open steam inlet is closed on the right and the one on the opposite side is opened, while conversely the outflow is opened on the right and closed on the left. Immediately thereafter, steam enters the side towards which the piston is moving, and this counter-steam initially inhibits the operation of the machine and creates a reverse movement. The same happens in a corresponding manner when the piston was in the direction of movement indicated in FIG. 1 a and the machine is to be reversed; Here, too, one has to move the lever h in the direction of the movement that has begun. The size of this shift is indicated by a mark on the slotted hole.

Mit Benutzung dieses Hebels h kann ferner bewirkt werden, dafs die Maschine mit Expansion arbeitet. Zu dem Behufe hat man auf dem Cylinder C₁ zwei zweiarmige Hebel H₁ und H₂ mit den Armen W₁ und V₁ bezw. W₂ und V₂ und den Drehzapfen ρ_λ bezw. p₂ so angeordnet, dafs die Arme W₁ und W₂ über die Cylinderdeckel hervorragen, während V₁ und V₂ sich an verschiedene Seiten von h anlegen, Fig. 6. Auf der Achse χ ist auf beiden Seiten des Cylinders je ein Arm A₁ bezw. A₂ so angeschraubt, dafs er bei der Drehung der Achse an die vorstehenden Hebelarme W₁ bezw. W₂ anstofsen mufs. In den Fig. 4, 5, 6 und 7 wurde halbe Füllung angenommen und deshalb beide Arme /I₁ und A₂ mit dem Kolben correspondirend gezeichnet. Dreht sich nun die Achse χ und damit Vl₁ und A₂ in der in Fig. 4, 6 und 7 angedeuteten Richtung, so stöfst Arm A₁, sobald der Kolben f die Hälfte seines Weges zurückgelegt hat, an den Hebelarm W₁ an und dreht denselben so lange um P₁, bis er vorbeipassiren kann; dadurch aber wird V₁ und damit Hebel h nach der entgegengesetzten Seite bewegt, so dafs der innere Cylinder c₂ in die in Fig. 4 gezeichnete Lage kommt, wodurch der Dampfeintritt geschlossen wird, der Dampfaustritt auf der anderen Seite des Kolbens jedoch geöffnet bleibt, so dafs der Dampf von jetzt ab nur durch Expansion wirken kann. Hierbei hat zwar auch Arm A₂ den Hebel W₂ gedreht, ohne jedoch h irgendwie beeinflufst zu haben. Bei der Weiterdrehung des Kolbens f wird durch Anstofsen desselben an die Nase U₁ und u_s der Hebel h und damit H₁ und H₂ wieder in die Lage der Fig. ib gebracht, und der Kolben beginnt seine rückläufige Bewegung. Hierbei stofsen wiederum die Hebel A₁ und A₂ an die Hebel H₁ bezw. H₂ an, nur wirkt jetzt die Verbindung W₂ V₂ auf Hebel h ein und dreht denselben in die punktirte Lage Fig. 4, so dafs auch jetzt der Dampfeintritt geschlossen wird und Expansion eintreten mufs. Je nach dem Winkel, den die Arme A₁ und A₂ mit dem Kolben / bilden, läfst sich der Füllungsgrad und die Gröfse der Expansion beliebig ändern.
■ Diese Maschine kann ebensowohl als Motor unter Zuhülfenahme der Dampf kraft etc., als auch als Arbeitsmaschine, ζ. Β. Pumpe, Spritze u. dergl., wirken und bietet seiner geringen Gröfse wegen mancherlei Vortheile.The use of this lever h can also cause the machine to operate with expansion. To the cause you have two two-armed levers H ₁ and H ₂ with the arms W ₁ and V ₁ respectively _{on the cylinder C 1.} W ₂ and V ₂ and the pivot ρ _λ respectively. p ₂ arranged in such a way that the arms W ₁ and W ₂ protrude beyond the cylinder cover, while V ₁ and V ₂ lie against different sides of h , Fig. 6. On the axis χ there is an arm A on each side of the cylinder ₁ resp. A ₂ is screwed on so that when the axis is rotated, it rests against the projecting lever arms W ₁ respectively. W ₂ materials must. In Figs. 4, 5, 6 and 7 half filling was assumed, and therefore both arms / I ₁ and A _{2 were} drawn correspondingly with the piston. If the axis χ and thus Vl ₁ and A ₂ rotates in the direction indicated in FIGS. 4, 6 and 7, arm A ₁ abuts the lever arm W ₁ as soon as the piston f has covered half of its way turns it around P ₁ until it can pass by; as a result, however, V ₁ and thus lever h is moved to the opposite side, so that the inner cylinder c ₂ comes into the position shown in FIG. 4, whereby the steam inlet is closed, but the steam outlet on the other side of the piston remains open, so that from now on the steam can act only through expansion. In this case, arm A _{2 also turned} lever W ₂ , but without in any way influencing h. As the piston f continues to rotate, the lever h and thus H ₁ and H _{2 are brought} back into the position of FIG. 1b by pushing it against the nose U ₁ and u _s , and the piston begins its reverse movement. Here, in turn, the levers A ₁ and A ₂ hit the levers H ₁ respectively. H ₂ on, only the connection W ₂ V ₂ now acts on lever h and rotates it into the dotted position in Fig. 4, so that now the steam inlet is closed and expansion must occur. Depending on the angle that the arms A ₁ and A _{2 form} with the piston /, the degree of filling and the size of the expansion can be changed at will.
■ This machine can be used both as a motor with the aid of steam power, etc., and as a work machine, ζ. Β. Pump, syringe, and the like, work and, because of their small size, offer many advantages.

Claims

Patent claim:

A reversible machine working with any expansion, with oscillating pistons, direct control and braking, characterized by two cylinders which can be displaced concentrically in one another, the inner one being divided into two sections by partitions (attached to the lids of the outer one), in which the Axis with two pistons attached to it moves and by turning the inner cylinder the steam channels directly closes respectively. opens, as well as through the lever h, through which an immediate braking and reversal from outside and any expansion with the aid of the lever H and arms A can be achieved.

For this purpose ι sheet of drawings.