DE450810C

DE450810C - Rotary piston steam engine with a flap-shaped abutment arranged in the housing

Info

Publication number: DE450810C
Application number: DEP48138D
Authority: DE
Original assignee: THOMAS RAYNE PRINCE
Current assignee: THOMAS RAYNE PRINCE
Priority date: 1924-05-24
Filing date: 1924-05-24
Publication date: 1927-10-14

Description

Drebkolbendampfmaschine mit im Gehäuse angeordnetem, klappenförmigein Widerlager. Drehkolbendampfmaschinen mit im Gehäuse angeordnetem, den Dampfeintritt steuerndem, klappenförmigem Widerlager, welches durch den eintretenden Dampf in Arbeitsstellung und durch Kurvenumfangsflächen der Kolbenscheibe in Ruhestellung gebracht wird, sind bekannt.Rotary piston steam engine with a flap-shaped in the housing Abutment. Rotary piston steam engines with the steam inlet arranged in the housing controlling, flap-shaped abutment, which by the entering steam in Working position and through the circumferential curve surfaces of the piston disk in the rest position is brought are known.

Das Neue an einer solchen Maschine nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die hinteren Enden der an der Gehäusewandung anliegenden zylindrischen Umfangsflächen der Kolbenscheibe radial gerichtete Druckflächen aufweisen, welche zusammen mit weiteren schrägen Flächen an den vorderen Enden der Kurvenumfangsflächen der Kolbenscheibe Ausnehmungen bilden, zum Zweck, das Abheben der Widerlagerklappen in den Zuführungsleitungen von ihren Sitzen zur Ausnutzung der Strömungsenergie anfänglich zu verzögern und später zu beschleunigen.The novelty of such a machine according to the present invention is that the rear ends of the abutting against the housing wall cylindrical Circumferential surfaces of the piston disk have radially directed pressure surfaces which together with further inclined surfaces at the front ends of the curve circumferential surfaces the piston disk form recesses for the purpose of lifting the abutment flaps in the supply lines from their seats to utilize the flow energy to delay initially and accelerate later.

Die neue Maschine mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßkanälen ist in den Abb. i bis 3 in mehreren Arbeitsstellungen dargestellt.The new machine with two inlet and two outlet channels is shown in Figs. I to 3 in several working positions.

Die Abb. 4 zeigt eine Ausführungsform der Maschine mit nur einem Einlaß- und einem Auslaßkanal.Fig. 4 shows an embodiment of the machine with only one inlet and an exhaust port.

Der mit der Grundplatte B versehene Zy- linder C ist genau kreisrund und hat in seiner Wandung zwei einander gegenüberliegende Einlaßkanäle I, die beide von einer Widerlager-.klappe A geschlossen werden, welche auf der einen Seite mit einem Zapfen, auf der anderen mit einer Sitzfläche versehen ist. Ferner sind zwei Auslaßkanäle X angeordnet, die möglichst weit von dem zu ihnen gehörigen Einlaßkanälen angeordnet sind, um die gesamte Spannungsenergie des Dampfes nutzbar zu machen. Auf der mit dem Zylinder gleichachsigen Welle S sitzt die Kolbenscheibe R.Provided with the base plate B ZY-relieving C is exactly circular and has in its wall two opposite inlet channels I, both .klappe abutment from an A to be closed, which on one side with a pin, on the other with a Seat is provided. Furthermore, two outlet channels X are arranged, which are arranged as far as possible from the inlet channels belonging to them, in order to make the entire tension energy of the steam usable. The piston disk R sits on the shaft S , which is coaxial with the cylinder.

Der hintere Teil i der Widerlagerklappe A ist kreisförmig, mit dem Zapfen 8 konzentrisch und paßt genau in eine entsprechend geformte Aushöhlung ?- in der Wandung des Einlaßkanals I; die Rückseite 3 der Klappe ist eben und liegt in der Ruhestellung senkrecht zur Einlaßmündung. Die gegenüberliegende innere Fläche des Verschlußstückes ist von der hinteren Rundung i aus zuerst eben und parallel zur Rückseite, biegt dann mit leichter Krümmung nach außen bis zur Kante 6. The rear part i of the abutment flap A is circular, concentric with the pin 8 and fits exactly into a correspondingly shaped cavity ? - in the wall of the inlet channel I; the rear side 3 of the flap is flat and, in the rest position, is perpendicular to the inlet opening. The opposite inner surface of the closure piece is initially flat from the rear curve i and parallel to the rear side, then bends outwards with a slight curvature up to the edge 6.

Die Sitzfläche 7 ist dadurch entstanden, daß das Ende der Klappe von der Kante 6 nach der Rückseite hinüber schräg weggenommen ist, so daß diese schräge Fläche mit der Rückseite einen stumpfen Winkel bildet. Das Gehäuse an der Mündung des Einlaßkanals bildet eine Kammer, welche die Klappe in deren Ruhestellung aufnimmt. Das eine Ende dieser Kammer bildet die Aushöhlung 2, von welchem Ende sie sich über den ganzen Einlaßkanal erstreckt. Das andere Ende derselben bildet der Sitz 17 (Abb. 3), dessen Neigung derjenigen der Sitzfläche 7 der Klappe entspricht und die weiterhin vom Punkt 16 bis zur Zylinderbohrung 14 in kreisförmiger, zum Zapfen 8 konzentrischer Fläche 15 verläuft, längs welcher sich die Kante 6 der Klappe bewegt.The seat 7 is created in that the end of the flap is removed obliquely from the edge 6 to the rear, so that this inclined surface forms an obtuse angle with the rear. The housing at the mouth of the inlet channel forms a chamber which receives the flap in its rest position. One end of this chamber forms the cavity 2, from which end it extends over the entire inlet channel. The other end of the same forms the seat 17 (Fig. 3), the inclination of which corresponds to that of the seat surface 7 of the flap and which continues from point 16 to the cylinder bore 14 in a circular surface 15 concentric to the pin 8 , along which the edge 6 extends the flap moves.

Die Kolbenscheibe R hat zwei Teile zi, welche an der Zylinderbohrung anliegen ünd gegen diese durch die Packung 22 abgedichtet sind. Hinter diesem Teil 21 bis 24 befindet sich die Ausnehmung 25, die von einer geraden radial gerichteten Fläche 26 mit der Kante 23, der Grundfläche 27 und der schrägen Rückwand ?,8 mit der Kante --99 gebildet wird, die gegenüber der Kante 23 zurückliegt. Diese Lage der Kanten 23 und 29 ist von Bedeutung, was später näher ausgeführt wird. Der Dampfraum 30 hinter der Ausnehmung wird an der Außenseite von der Zylinderwandung, an den Seiten von den Zylinderdeckeln, auf der Innenseite von den Kurvenumfangsflächen 31 bis 40 der Kolbenscbeibe begrenzt. Dem Punkt 40 gegenüber, an welchem der eine Dampfraum endigt, liegt der entsprechende Punkt 2o des anderen Dampfraumes.The piston disk R has two parts zi, which bear against the cylinder bore and are sealed against it by the packing 22. Behind this part 21 to 24 there is the recess 25, which is formed by a straight, radially directed surface 26 with the edge 23, the base 27 and the sloping rear wall?, 8 with the edge -99 , which lies behind the edge 23 . This position of the edges 23 and 29 is important, which will be explained in more detail later. The vapor space 30 behind the recess is delimited on the outside by the cylinder wall, on the sides by the cylinder covers, on the inside by the curved circumferential surfaces 31 to 40 of the piston disc. Opposite point 40, at which one vapor space ends, lies the corresponding point 2o of the other vapor space.

Wenn sich die Kolbenscheibe in der Pfeilrichtung dreht, dann hält der Kolben 9,4 noch gerade die Widerlagerklappe 7 *dicht gegen ihren Sitz 17 (Abb. 3), und das Treibmittel in den beiden Räumen 3o kann durch die Auslaßkanäle X entweichen. Die Kolbenscheibe dreht sich nun in die Lage, die in Abb. 2 mit ausgezogenen Linien gezeichnet ist, wobei der Druck auf die Außenfläche 3 der Widerlagerklappe A deren Sitzfläche 7 von dem Sitz 17 gehoben hat und die Kante 6 ein Stück an der Fläche 15 entlang wandert. Dreht sich die Kolbenscheibe ,veiter bis zu der Stellung, die in dieser Ab- bildung punktiert gezeichnet ist, so bewegt sich die Widerlagerklappe A noch weiter nach innen, die Kolbenkante 23 bewegt sich dabei über die Widerlagerkante 6 hinaus, und der abgerundete Teil 5 legt sich gegen die Kante 29 dei Kolbenscheibe. Das Treibmittel kann also jetzt an der Kante 6 vorbei so in die Ausnehmung 25 treten, daß eine düsenartige Wirkung zustande kommt, wodurch das Treibmittel gegen die radiale Druckfläche 26 des Kolbens 24 stößt und die Strömungsenergie des Treibmittels zum Antreiben der Kolbenscheibe nutzbar gemacht wird. Dreht sich die Kolbenscheibe nun weiter, so bewegt sich Kante 29 unter der Klappe A entlang, bis diese schließlich auf dem zurücktretenden Teil 31 auf-liegt, wie dies in Abb. 3 mit voll ausgezogenen Linien dargestellt ist. In dem Maße, wie sich dieser Teil 31 weiterbewegt, öffnet sich die Klappe mehr und mehr, so daß der anfänglich verzögerte Eintritt des Treibmittels nunmehr beschleunigt wird. Schließlich erreicht die Klappe ihre vollständige Offenstellung bei Punkt 32, wie aus Abb. 3 punktiert gezeichnet hervorgeht. Hierbei hält der Druck des Treibmittels auf Fläche 3 der Klappe diese gegen die Oberfläche der Kolbenscheibe. Dreht sich die Kolbenscheibe weiter; so gelangt deren konzentrischer Teil 33 unter die Klappe, die in der Offenstellung stehenbleibt, und es kann das Betriebsmittel voll einströmen. Endlich wird die Klappe wieder von dem ansteigenden Teil 35 nach außen gedrückt, bis es von dem nächsten konzentrischen Teil 21 ganz geschlossen ist. Es tritt also das Treibmittel in die Maschine zuerst langsam, dann durch die weit geöffnete Klappe A schneller ein, so daß plötzliche Drucksteigerungen vermieden und ein gleichmäßiger Gang der Maschine ohne wesentliche Erschütterungen gewährleistet ist. Stets besteht dabei zwischen der Klappe und der Kolbenscheibe eine unmittelbare Berührung. Treibmittelverluste sind also praktisch fast nicht vorhanden.When the piston disc rotates in the direction of the arrow, the piston 9, 4 just holds the abutment flap 7 * tightly against its seat 17 (Fig. 3), and the propellant in the two spaces 3o can escape through the outlet channels X. The piston disk now rotates into the position shown in Fig. 2 with solid lines, whereby the pressure on the outer surface 3 of the abutment flap A has lifted the seat surface 7 of the seat 17 and the edge 6 a little along the surface 15 wanders. The piston disk, Veiter up is shown dotted to the position, the formation in this waste is rotating, then the abutment flap A moves further inwards, the piston edge 23 thereby moves on the abutment edge 6 of addition, and the rounded part 5 sets against the edge 29 of the piston disk. The propellant can now pass the edge 6 into the recess 25 so that a nozzle-like effect occurs, whereby the propellant strikes the radial pressure surface 26 of the piston 24 and the flow energy of the propellant is used to drive the piston disk. If the piston disk now continues to rotate, the edge 29 moves along under the flap A until it finally rests on the receding part 31, as shown in FIG. 3 with solid lines. As this part 31 moves further, the flap opens more and more so that the initially delayed entry of the propellant is now accelerated. Finally, the flap reaches its fully open position at point 32, as shown in dotted lines in Fig. 3. The pressure of the propellant on surface 3 of the flap holds it against the surface of the piston disk. If the piston disc continues to rotate; so its concentric part 33 reaches under the flap, which remains in the open position, and the operating fluid can flow in fully. Finally, the flap is pushed outwards again by the rising part 35 until it is completely closed by the next concentric part 21. So the propellant enters the machine slowly at first, then more quickly through the wide open flap A , so that sudden increases in pressure are avoided and the machine runs smoothly without significant jolts. There is always direct contact between the flap and the piston disk. Propellant losses are practically non-existent.

In der Abb. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Dampfmaschine dargestellt, bei welcher nur ein Ein- und ein Auslaß vorhanden ist. Diese Ausführungsform ist besonders dort angebracht, wo mehrere Maschinen zu einem Satz vereinigt und alle Kolbenscheiben auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.In Fig. 4 another embodiment of the steam engine is shown, in which there is only one inlet and one outlet. This embodiment is especially appropriate where several machines are combined into one set and all of them Piston discs are arranged on a common shaft.

Claims

PATENT CLAIM: Rotary piston steam engine with a flap-shaped abutment which is arranged in the housing and controls the steam inlet, which is brought into the working position by the steam entering and into the rest position by the circumferential curved surfaces of the piston disk, characterized in that at the rear ends of the cylindrical circumferential surfaces (21) resting on the housing wall the piston disk (R) adjoins radially directed pressure surfaces (26) which, with inclined surfaces (28) at the front ends of the curved circumferential surfaces (31) of the piston disk (R), form recesses (25) for the purpose of lifting the flaps ( A) to initially decelerate from their seats in order to utilize the flow energy of the steam and then to accelerate them later.