DE3819C

DE3819C - Neuerungen an einfach wirkenden Dampfund hydraulischen Maschinen

Info

Publication number: DE3819C
Application number: DENDAT3819D
Authority: DE
Original assignee: TH. CH. WATTS in Lohdon

Description

1878.

PATENTSCHRIifr

Klasse 14.

THOMAS CHARLES WATTS in

Neuerungen an einfach wirkenden Dampf- und hydraulischen-Mä%h

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. Juni 1878 ab.

Diese Erfindung bezieht sich auf Maschinen, bei welchen die Kolben zweier oder mehrerer . einfach, wirkender Cylinder auf eine gemeinschaftliche Kurbelwelle wirken. Es sollen durch die vorliegenden Constructionen die sonst gewöhnlich sehr langen Dampfkanäle, sowie auch die Stopfbüchsenreibung vermieden werden.

Fig. ι ist eine Ansicht von oben einer gewöhnlichen stationären, nach den Grundsätzen dieser Erfindung construirten Maschine;
. Fig. 2 eine vordere Ansicht derselben;

Fig. 3 ein verticaler Längenschnitt nach x-x,

Fig: 1;.

Fig. 4 ein verticaler. Querschnitt nach y-y, Fig. ι;

Fig. 5 ein horizontaler Schnitt nach z-z, Fig. 2 ; Fig. 6 eine obere Ansicht der Cylinder;

Fig. 7 ein verticaler Längenschnitt zur Darstellung einiger Modificationen von Theilen der Maschine ;

Fig. 8 ein . ähnlicher Schnitt einer Viercylinder-Compoundmaschine nach den Principien dieser Erfindung;

Fig. 9 ein Längenschnitt zur Verahschaulichung von Modificationen dieser Maschine.

Die Maschine ist für gewöhnlich mit einem starken Rahmen. A construirt, der die beiden Cylinder α trägt. Die Kurbelwelle wird an ihren Enden und in der Mitte von Lagern b' bezw. b'¹ getragen, welche an dem Rahmenwerk A befestigt sind.

Die Cylinder sind mit Penn's-Kolben c versehen, welche durch Schubstangen d mit den Kurbeln b ³ der Kurbelwelle b verbunden sind. Für leichte und kleine Dampfmaschinen macht man diese Schubstangen am besten aus Phosphorbronce und von H-förmigem Querschnitt, aber für grofse Maschinen ist es vorzuzieht 1, dieselben aus Stahlröhren zu machen mit Köpfen aus Phosphorbronce.

Die Cylinder sind unten offen, oben durch die Deckel a¹ geschlossen. Erfinder zieht es vor, die Deckel «' in einem Stück mit den Cylindern zu giefsen, um die Arbeit des Zusammenpassens zu ersparen.

Um die langen Dampfwege zu vermeiden, sind folgende Anordnungen getroffen:

Die Dampf-Eintrittsöffnungen e befinden sich in dem Deckel a¹ der Cylinder und ein dazu

gehöriges Ventil oder ein Schieber / in einer entsprechenden Ventilbüchse.

Gewöhnlich wird ein Ventil oder Schieber für jedes Cylinderpaar angewendet.

In der Zeichnung, Fig. 1 bis 6, ist ein flacher Schieber angegeben, der auf seinen Spiegel h, Fig. 6, aufgeschliffen ist und so bewegt wird, dafs er Eintritt und Austritt in der gewöhnlichen Weise durch abwechselndes Oeffnen und Bedecken der Einströmungsöffnung e und der Ausströmungsöffnung e * regulirt. Die rotirende Bewegung erhält der Schieber von einer verticalen Welle i, die sich zwischen den Cylindern α befindet und durch konische Getriebe j k mit der Kurbelwelle b in Verbindung steht.

Um die Reibung des Schiebers an seiner Stirnfläche zu vermindern, ist die Spindel i mit einem verstellbaren Halsring z¹ versehen, welcher auf der Lagerbüchse i'¹ aufläuft. Das obere Ende der Spindel ist vierkantig.

Ferner ist an dem oberen Rande des Schiebers ein Flantsch /' angebracht, welcher einen grofsen Theil des von oben auf dem Schieber lastenden Druckes aufnimmt. Der Dampf tritt durch das Rohr / zwischen Kopf und Bodenflantsch des Schiebers beil f- ein. Jedesmal, wenn diese Oeffnung über die Einlafsöffnung eines der Cylinder weg geht, geht Dampf in denselben, während der gebrauchte Dampf des anderen Cylinders durch die Höhlung f³ des Ventils und die Auslassöffnung e* nach dem Ausblasrohr η abströmt. In den Sitz des Schiebers können Oeffnungen gebohrt sein, um Schmiermittel aufzunehmen.

Wenn diese Form des Schiebers angewendet wird, so kann der Regulator durch Zahnräder/ und q von der Spindel i aus getrieben werden. In Fig. 4 ist der Regulator bei 0 und das Drosselventil o¹ im Zusammenhang mit dem Schieber- oder Ventilkasten dargestellt.

Statt ■ eines Kreisschiebers kann auch ein Schieber der gewöhnlichen Form angewendet werden. Derselbe wird dann durch kleine Stangen und Kurbeln mittelst Excenters oder Curvenscheiben von der Kurbelaxe auf der genannten Schieberfläche hin- und herbewegt. Das zur Bewegung des Schiebers dienende Excenter oder die Curvenscheibe kann

auch an einem Ende der Kurbelwelle statt in der Mitte derselben angebracht sein.

Diese Modification der Maschine ist in Fig. 7 dargestellt. Der Schieber / wird über die Dampfeinlafs- und Auslafswege e und e* durch eine Curvenscheibe r und einen Hebel s hin- und herbewegt. Die Curvenscheibe mit der Curvennuth r^l ist auf der Welle b fest. In die Nuth r' greift das untere Ende des Hebels s, der seinen Drehpunkt bei s' hat; sein oberes Ende erstreckt sich in die Höhlung des Ventils und greift hier in einen Vorsprung i² ein. In Fällen, wo eine Schwungradgrube nicht hinderlich ist, kann die Grundplatte verkürzt werden, wodurch die Maschine beträchtlich leichter und gedrängter wird.

Zum Umsteuern dieser Maschine kann irgend ein beliebiger Apparat angewendet werden, aber eine Einrichtung, welche in Verbindung mit dem rotirenden Schieber sehr gut arbeitet, ist die folgende: Die Stange i ist in zwei Theile getheilt, welche mit einer langen Büchse durch Stifte verbunden sind. Die Büchse hat in ihrem Innern spiralförmige Vertiefungen, in welche die Stifte in solcher Weise eingreifen, dafs, wenn die Büchse gehoben oder niedergelassen wird, der obere Theil der Stange und mit ihr der Schieber auf seinem Sitz gedreht, wird. Hierbei wird die bezügliche Stellung des Schiebers zu der Kurbel verändert.

In Maschinen mit gewöhnlichen Schiebern und Excentern oder Curvenscheiben kann behufs der Umsteuerung die Curvenscheibe auf irgend eine bekannte Art mit der Kurbelwelle verbunden werden.

Wenn die vorliegende Maschine bei einem Dampfschiff angewendet werden soll, so ist es vorzuziehen, zwei der oben beschriebenen Maschinen zu kuppeln, anstatt eine Maschine mit drei oder mehr Cylindern zu construiren.

Die Maschine kann auch als Compoundmaschine construirt werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. A ist der Rahmen, an welchem die vier Cylinder und andere Theile der Maschine montirt sind, wie in der oben beschriebenen Maschine; α α sind die Hochdruckcylinder und a* «* die Niederdruck cylinder. Die kleinen Hochdruckcylinder α sind mit Penn's-Kolben c versehen', deren Schubstangen d mit den Kurbeln ^³ verbunden sind, wie oben beschrieben worden. Die grofsen und kleinen Cylinder sind concentrisch zu einander, so dafs die Kolben c* der grofsen Cylinder ringförmig sind. Dieselben sind an ihren unteren Enden mit Flantschen c^l versehen, welche auf Flantschen c'¹ des Kolbens c geschraubt sind; oder es sind die Kolben durch andere entsprechende Mittel mit einander verbunden, so. dafs die zwei Kolben durch eine Schubstange mit der Kurbel verbunden sind. Diese Anordnung erlaubt die Einrichtung eines Condensators bei einem einfach wirkenden Dampfcylinder.

Der Schieber / in dieser Maschine kann ein rotirender sein, wie dargestellt.

Die Oeffnung /² führt den Dampf zu der Einlafsöffnung e des Hochdruckcylinders α und von diesem der Dampfweg f^h nach dem grofsen oder Expansionscylinder. Aus dem letzteren strömt der Dampf durch die Oeffnung /° nach dem Ausblasrohr n. Die Umdrehung des Schiebers wird auf gleiche Weise bewirkt, wie oben beschrieben.

Wenn die vorliegende Erfindung auf eine hydraulische Maschine angewendet wird, so wird es nur nöthig sein, den oben beschriebenen Schieber durch eines der bekannten Ventile für hydraulische Maschinen zu ersetzen.

In Fig. 9 ist eine Modification in der Construction des Drehschiebers gezeigt, wodurch man im Stande ist, den Durchmesser desselben bedeutend zu verkleinern. In dieser Modification hat der Schieber einen mittleren Vorsprung f, der in die central ausgebohrte röhrenförmige Kammer a¹ in der Weise eingepafst ist, dafs er frei darin sich drehen kann. Der Schieber hat eine Oeffnung /², um Dampf nach den Hochdruckcylindern α zu führen, ferner eine Oeffnung /⁵, um den Dampf von den Hochdruckcylindern α nach den Niederdruckcylindern a * zu leiten. Der erwähnte centrale Vorsprung f ist hohl und mit Oeffnungen /⁹ und/¹⁰ versehen, durch welche der Dampf von dem Niederdruckcylinder nach dem Ausblasrohr gelangt.

Wenn die Erfindung an kleinen Dampfmaschinen angewendet wird, so ist vorzuziehen, die Cylinder unter die Kurbelwelle zu legen, um Platz für ein verhältnifsmäfsig grofses Schwungrad zu gewinnen. Für hydraulische Maschinen gewährt diese Anordnung noch den Vortheil, dafs das Wasser von den Cylindern besser abgeführt werden kann.

Claims

Patent-An sprüche:

1. In einer Maschine mit einfach wirkenden Cylindern ein Drehschieber, der durch eine Welle gedreht wird, die mit der Kurbelwelle durch Zahnräder in Verbindung steht, und welcher Drehschieber mit Oeffnungen versehen ist, welche direct in die Enden der Cylinder einmünden, wie oben beschrieben worden ist.

2. Die Modification dieser Erfindung, bei welcher ein hin- und hergehender Schieber angewendet ist, wie in Fig. 7 der Zeichnung dargestellt und oben beschrieben worden ist.

3. Die Modification der Erfindung, wie sie in der Compoundmaschine mit vier Cylindern in Fig. 8 und 9 der Zeichnung dargestellt ist, und wobei die Kolben der Hoch- und Niederdruckcylinder mit einander verbunden sind, wie oben beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.