DE39252C

DE39252C - Innovations in a two-cylinder steam engine for small businesses

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Publication number: DE39252C
Application number: DENDAT39252D
Authority: DE
Original assignee: ED. DAELEN in Düsseldorf, Wielandstr. 14
Anticipated expiration: 1906-11-07

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 14: Dampfmaschinen.CLASS 14: Steam Engines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 7. November 1886 ab.Patented in the German Empire on November 7, 1886.

Die Zeichnung stellt in den Fig. 1 bis 5 eine Dampfmaschine für Kleinbetrieb dar.The drawing shows in FIGS. 1 to 5 a steam engine for small businesses.

Auf der Grundplatte A, an welcher sich die Lager für die Schwungrad welle B befinden, sind, symmetrisch angeordnet, die beiden Cylinderpaare C und C₁ befestigt. Ein jedes dieser aus einem Stück gegossenen Cylinderpaare besteht aus zwei in einer Achse liegenden Cylinderrohren, und zwar das Cylinderpaar C aus den beiden Rohren / und Z₁ und das Paar C₁ aus den beiden Rohren Z₂ und Z₃. Die Rohre / und Z₂ haben gleiche, die Rohre Z₁ und Z₃ ebenfalls unter sich gleiche Bohrungen, jedoch sind die beiden letzteren Rohre weiter gebohrt, so zwar, dafs der Querschnitt der Rohre Z₁ und Z₃ das Dreifache des Querschnittes der Rohre Z und Z₂ beträgt. Durch die getrennt angeordneten Cylinder entsteht für jedes Cylinderpaar eine Unterbrechung in der Längsrichtung desselben.On the base plate A, on which the bearings for the flywheel shaft B are located, the two pairs of cylinders C and C ₁ are arranged symmetrically. Each of these one piece molded Cylinderpaare consists of two lying in one axis Cylinderrohren, namely the Cylinderpaar C from the two tubes and / Z ₁ and the pair C ₁ of the two tubes Z ₂ and Z. ₃ The pipes / and Z ₂ have the same bores, the pipes Z ₁ and Z ₃ also have the same bores, but the latter two pipes are drilled further, so that the cross-section of the pipes Z ₁ and Z ₃ is three times the cross-section of the pipes Z and Z is ₂ . The separately arranged cylinders create an interruption in the longitudinal direction of each cylinder pair.

In den Cylindern bewegen sich die Kolben D. Dieselben bilden aus einem Stück bestehende hohle, an einem Ende durch eine eingestemmte Scheibe geschlossene, gufseiserne Tauchkolben von ungleichem Durchmesser, also Differentialkolben, passend zu den entsprechenden Cylinderbohrungen. Die Kolben sind an den Cylinderwandungen durch Kolbenringe gedichtet, aus welchem Grunde die Cylinder keine Stopfbüchsen besitzen. . Bei Anwendung von Stopfbüchsen kommen die Liderungsringe in Wegfall. The pistons D move in the cylinders. The pistons are sealed on the cylinder walls by piston rings, which is why the cylinders do not have stuffing boxes. . When using stuffing boxes, the eyelid rings are no longer necessary.

Die Umwandlung der geradlinigen Kolbenbewegung in die rotirende Bewegung der Triebwelle geschieht vermittelst der auf den Kolben durch Keile befestigten Führungen E₇ sogen. Kurbelschleifen, in welchem sich die Gleitklötze m der um 90° verstellten Kurbelzapfen η bewegen. Damit für jedes Cylinderpaar die durchgehenden Kolben keine Unterbrechung erleiden, ist den Führungen E ein U-förmiger Querschnitt gegeben, welche Form es gestattet, dafs die Gleitklötze m und die Kurbelzapfen η seitlich angreifen, und zwar sind die U-för-' migen Nuthen in diesen Führungen symmetrisch nach innen gerichtet.The conversion of the straight piston movement into the rotating movement of the drive shaft takes place by means of the guides E ₇ which are attached to the piston by wedges. Crank grinding, in which the sliding blocks move m the 90 ° adjusted crank pin η . So that the through pistons are not interrupted for each cylinder pair, the guides E are given a U-shaped cross-section, which shape allows the sliding blocks m and the crank pins η to engage laterally, namely the U-shaped grooves are in these guides directed symmetrically inwards.

In der Zeichnung ist zwar die gufseiserne Schwungradwelle B mit den Kurbelscheiben 0 und dem als Riemscheibe dienenden Schwungrad ρ als aus einem Stück hergestellt gezeichnet, doch können auf dieser Welle, welche aus Schmiedeisen oder Stahl bestehen kann, die Kurbelscheiben und das Schwungrad einzeln befestigt sein.In the drawing, the cast iron flywheel shaft B with the crank disks 0 and the flywheel ρ serving as a pulley is drawn as made of one piece, but the crank disks and the flywheel can be attached individually to this shaft, which can be made of wrought iron or steel.

Die Kurbelscheiben 0 dienen gleichzeitig zur Bewegung der Schieberstangen F und der Muschelschieber q: Zu diesem Behufe sind die Kurbelscheiben mit excemrisch gedrehten Bahnen versehen, gegen welche die Schieberstangen der Schieber durch den Druck des in dem Schieberkasten befindlichen Dampfes angedrückt werden, indem der Dampf auf den Querschnitt einer jeden Schieberstange wirkt, da dieselben in die Schieberkasten, durch lange Stopfbüchsen geführt, nur einseitig einmünden und mit ihren den Kurbelscheiben entgegenstehenden Enden nicht durchgeführt sind. Hieraus folgt, dafs durch die excentrischen Bahnen der Kurbelscheiben und durch die mittelst Dampfdruckes dagegen angedrückten Schieberstangen den Schiebern die zur Vertheilung des Dampfes in den Cylindern nöthige Bewegung ertheilt wird.The crank disks 0 serve at the same time to move the slide rods F and the mussel slide q: For this purpose the crank disks are provided with excemrisch rotated tracks, against which the slide rods of the slide are pressed by the pressure of the steam in the valve body The cross-section of each slide rod acts because they open into the slide valve body, guided through long stuffing boxes, only on one side and are not passed through with their ends facing the crank disks. From this it follows that the eccentric tracks of the crank disks and the slide rods pressed against them by means of steam pressure give the slides the movement necessary to distribute the steam in the cylinders.

Die Schieberstangen F sind an ihren den excentrischen Bahnen der Kurbelscheiben ο zugekehrten Enden zur richtigen Einstellung mit Schraubenmuttern versehen; in welchen sich zur Herstellung eines leichten Ganges Pfropfen aus hartem Holz befinden, deren Stirnflächen sich an die excentrischen Bahnen anlegen.The slide rods F are provided with screw nuts at their ends facing the eccentric tracks of the crank disks ο for correct adjustment; in which there are stoppers made of hard wood to create an easy passage, the end faces of which lie against the eccentric orbits.

Jede der kleinen sowohl wie der grofsen Cylinderbohrungen ist für sich als ein Cylinder für einseitige Wirkung zu betrachten; in jedem Cylinderpaar tritt aber eine Doppelwirkung ein, indem derselbe Dampf, welcher auf die kleinen Tauchkolben während eines Hubes derselben gewirkt hat, für den folgenden Hub auf die grofsen Kolben durch Expansion wirkt, wodurch also eine Compoundwirkung für diese Maschine erzielt wird.Each of the small as well as the large cylinder bores is in itself a cylinder to be considered for one-sided effect; but in each cylinder pair there is a double effect, by the same steam which hits the small plungers during one stroke of the same has acted, acts for the following stroke on the large pistons by expansion, whereby thus a compound effect is achieved for this machine.

Die Dampfbewegung geschieht in folgender Weise. Durch das Zuleitungsrohr r, welches nach den beiden Cylinderpaaren C und C₁ abzweigt, und durch die Kanäle s tritt der Dampf in die Schieberkasten der kleinen Cylinder Z und Z₂, von wo derselbe durch die Kanäle t in die kleinen Cylinder gelangt und nach vollbrachter Wirkung auf die kleinen Kölbenflächen durch die Schieber in die Kanäle u, aus diesen in die Receiver ν, dann durch die Kanäle w in die Schieberkasteri der grofsen Cylinder Z₁ Und Z₃, hierauf durch die Kanäle χ und die Schieber q in die grofsen Cylinder strömt und nach vollbrachter Druckwirkung auf die grofsen Kolben durch die Schieber der grofsen Cylinderrohre und durch die Kanäle j' und das Auspuffrohr \ entweicht.The steam movement happens in the following way. Through the supply pipe r, which branches off after the two cylinder pairs C and C ₁ , and through the channels s , the steam enters the valve body of the small cylinders Z and Z ₂ , from where it passes through the channels t into the small cylinders and afterwards Action on the small piston surfaces through the slide into the channels u, from these into the receiver ν, then through the channels w into the slide valve boxes of the large cylinders Z ₁ and Z ₃ , then through the channels χ and the slide q into the large cylinders flows and, after the pressure has been exerted on the large pistons, escapes through the slides of the large cylinder tubes and through the channels j 'and the exhaust pipe \ .

Um die auf den Kolben sitzenden Führungen E in ihrer richtigen Lage zu erhalten, bewegen sich dieselben mittelst Büchsen auf den ah den Cylindern angebrachten Führungsstangen G. Würde man eine dieser Stangen an eines der Führungsstücke E befestigen, so dafs diese Stange sich mit dem Kolben hin- und herbewegte, so könnte dieselbe, an einem Ende am Cylinder geführt und am anderen Ende in einen Pumpenstiefel mündend, gleichzeitig zur Führung und als Kolben der Speisepumpe dienen.To maintain the fitting on the piston guides E in its correct position, G. would move the same by means of bushings on the ah the cylinders mounted guide rods to one of said rods at one of the guide pieces E fasten, so that these rod down with the piston - and moved, so the same, guided at one end on the cylinder and opening into a pump boot at the other end, could serve both as a guide and as a piston of the feed pump.

Auf dem Zuleitungsrohr r wird ein (nicht gezeichnetes) Absperrventil mit Regulator angebracht, welch letzterer mittelst Riemen von der Schwungradwelle aus getrieben wird.A shut-off valve (not shown) with regulator is attached to the supply pipe r, which latter is driven by a belt from the flywheel shaft.

Als eine beächtenswehhe Eigenschaft dieser Dampfmaschine kann bezeichnet werden, dafs dieselbe bei gedrungener Bauart fast nur aus Gufseisen besteht, dafs sich an der Maschine keine Gelenke und Fagonschmiedestücke befinden und dafs aufser den Schrauben und Keilen die angewendeten Schmiedeisen- oder Stahltheile sich aus einfachen Rundstäben auf der Drehbank herstellen lassen. Ferner ist zu bemerken, dafs, da die beiden Cylinder eines Cylinderpaares aus einem Stück bestehen, dieselben ohne Umspannen auf der Bohrbank mit derselben Bohrstange ausgebohrt werden, wodurch eine exacte Bearbeitung gewährleistet wird, so dafs sich die ebenfalls aus einem Stück bestehenden Differentialkolben genau in denselben bewegen.A remarkable property of this steam engine can be said to be that its compact design consists almost entirely of cast iron, so that it can be found on the machine there are no joints or forged wagons and that except for the screws and The wrought iron or steel parts used wedge themselves up from simple round bars made on the lathe. It should also be noted that since the two cylinders are one Cylinder pairs consist of one piece, the same without re-clamping on the drill bench can be drilled out with the same boring bar, which ensures exact machining so that the differential pistons, which are also made of one piece, fit exactly into move the same.

Da die Construction dieser Dampfmaschine als Zwillingsmaschine mit Compoundeinrichtung einen gleichmä'fsigen Gang verursacht, so ist dieselbe nicht allein zum Betrieb von Dynamomaschinen für elektrische Beleuchtung, sondern auch als Motor für das Kleingewerbe geeignet.Since the construction of this steam engine as a twin engine with compound device causes an even gait, so is the same not only for the operation of dynamo machines for electric lighting, but also suitable as a motor for small businesses.

Das als Riemscheibe dienende Schwungrad kann auch durch ein als Stirnrad ausgebildetes Schwungrad ersetzt werden, um durch Räder-Ubersetzung eine über der Hauptwelle liegende Transmissionswelle zu betreiben.The flywheel serving as a pulley can also be replaced by a flywheel designed as a spur gear to achieve gear transmission to operate a transmission shaft lying above the main shaft.

Anstatt der excentrisch gedrehten Bahnen der Kurbelscheiben ο könnte man auch Bahnen aus unrunden Curven anbringen, womit eine schnellere und andauerndere Eröffnung der Schieber bei der Dampfeinströmung und eine schnellere Schliefsurig der Schieber bei einer gegebenen Füllung der Cylinder erfolgen würde. Auch könnte man die an den Schieberstangen in den Mutterköpfen befindlichen Holzpfropfen durch Röllchen ersetzen, welche auf den excentrischen oder den Curvenbahnen der Kurbelscheiben rollen.Instead of the eccentrically rotated tracks of the crank disks ο one could also apply tracks made of non-circular curves, which would result in a faster and more permanent opening of the slide with the steam inflow and a faster closing of the slide with a given filling of the cylinder. The wooden plugs located on the slide rods in the nut heads could also be replaced by rollers that roll on the eccentric or the curved tracks of the crank discs.

Claims

Patent claims: On a steam engine for small businesses:

1. The combination of two symmetrically arranged steam cylinder pairs G and C ₁ with their receivers consisting of one piece with narrower and wider cylinders Z and Z ₁ respectively. Z ₂ and Z ₃ for compound effect.

2. The continuous, one-piece differential plunger pistons D with the U-shaped guides E for lateral engagement of the sliding blocks m on the crank pins n.

3. The crank disks 0 provided with eccentric or curvilinear tracks, which in conjunction with the slide rods pressed on by steam power. F cause the slide movement in such a way that, without the use of eccentrics or joints, each of a crank disk moves the slide for the small as well as for the large piston part of each cylinder pair.

For this purpose ι sheet of drawings.