DE45663C - Rotirende Dampfmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

(Sydenham, Kent, England).

Rotirende Dampfmaschine.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. März 1888 ab.

Nachstehend erläuterte Erfindung bezieht sich auf eine rotirende Dampfmaschine, deren charakteristisches Merkmal in der Anordnung zweier rechtwinklig zu einander und in einander wirkender Kolben, welche an gemeinschaftlicher Kurbelwelle angreifen, liegt. Die Kolben einer solchen Maschine wirken derart in einander, . dafs der Kolben des gröfseren Cylinders gleichzeitig den Cylinder des kleineren Kolbens bildet. Maschinen der vorstehend beschriebenen Art lassen sich ebensowohl durch Dampf, als auch durch geprefste Luft oder andere Flüssigkeiten betreiben, auch läfst sich das Princip derselben umkehren, so dafs die Vorrichtung als rotirende Pumpe oder (mit geringen Abänderungen) auch als Wasserrnesser brauchbar ist.

Je nach den verschiedenen Zwecken, denen (wie im Vorstehenden angegeben) diese Vorrichtung dienen kann, erfolgt die Dampf- bezw. Flüssigkeitsvertheilung entweder durch die Kurbelwelle selbst, indem dieselbe theilweise durchbohrt und mit einem excenterartigen Ansatz versehen ist, der, als Kurbel wirkend, gleichzeitig mit entsprechenden Ein- und Ausströmkanälen versehen ist, oder aber die Vertheilung erfolgt durch besondere, an der Aufsenseite der Maschine angeordnete Ventile, Hähne, Schieber etc.

Die Anordnung der Cylinder etc. kann eine beliebige sein.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsarten der Maschine angegeben.

Fig. ι bis 14 stellen eine rotirende Dreicylinder-Dampfmaschine mit Expansion in zwei Modificationen dar, und zwar zeigt:
Fig. ι einen Verticallängenschnitt,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt, senkrecht zu

Fig· ι, Fig. 3 einen Querschnitt durch Fig. 1.

Fig. 4 bis 6 zeigen die Kurbelwelle nach der Anordnung der Maschine, Fig. 1 bis 3; Fig. 4 ist ein Längsschnitt, Fig. 5 ein vergr.öfserter Querschnitt durch die Eintrittsöffnungen h^l derselben, Fig. 6 eine Oberansicht der Kurbelwelle.

Fig. 7 bis 14 zeigen eine modificirte Kurbelwelle, bei welcher der Dampfeintritt nicht durch eine Bohrung in der Kurbelwelle, sondern direct in das Excenter g erfolgt; Fig. 7 zeigt diese Kurbelwelle in Vorderansicht mit umgebendem Kolben c; Fig. 8 ist Querschnitt durch Fig. 7, Fig. 9 Seitenansicht der Kurbelwelle, Fig. 10 Oberansicht, Fig. 11 Querschnitt von Fig. 9 durch Kammer g·⁴, Fig. 12 Querschnitt durch Kammer g·⁵, Fig. 13 Querschnitt durch Doppelkammer g⁶ g¹ , Fig. 14 Querschnitt durch Kammer g^s.

In dem Cylinder α, Fig. 1 bis 3, befindet sich der Kolben b, in Längsrichtung des Cylinders α wirkend, während innerhalb des Kolbens b, senkrecht zu b, der Kolben c wirkt. Beide Kolben b und c übertragen ihre Bewegung auf die gemeinschaftliche Kurbelwelle h, unter Vermittelung des gleichzeitig als Dampf-

vertheilungsorgan dienenden Excenters g, und unterstützen sich gegenseitig in ihrer Wirkung.

Die Deckel e des Cylinders α sind nach innen bei e¹ eingezogen. Der Kolben b ist bei d d mit röhrenförmigen, gut ausgedrehten Ansätzen versehen, welche durch Dichtungsringe e² genau auf den Deckeln e' geführt sind, so dafs zwischen dem Kolben b und den Deckeln e^l zwei weitere Cylinderrä'ume gebildet werden.

Der Kolben b ist bei b"¹ b³, derjenige c bei c¹ mit Dichtungen versehen, b ist aus zwei Theilen b^y b**, Fig. i, die durch Schraubenbolzen //, Fig. 3, mit einander verbunden sind, hergestellt. Der Kolben c bildet im Cylinder b die Dampfräume b¹, der Kolben b im Cylinder α die Dampfräume d, d,f,f. Von den so geschaffenen Dampfräumen bilden d d die Hochdruckräume, b^lb^x und hierauf ff die Expansionsräume, Fig. ι bis 3.

Der mittlere Kolben c ist cylindrisch ausgebohrt und enthält das Excenter g der Kurbelwelle h. Letzteres ist hohl und enthält drei Zwischenwände g^l g² g³, Fig. 6, sowie zwischen den beiden letzteren eine Querwand g^x , so dafs fünf Räume g^A, g⁵, g⁶,g"', g^% für die Passage des Dampfes gebildet werden, Fig. 4 und 6.

Entsprechend den Oeffnungen der Räume g·⁴, g·⁵, g·⁶, gⁿ, g^s besitzt der zylindrische Kolben c Kanäle c⁴, c⁵, c^e, c⁸, von denen die mittleren c^c⁶ in die Hochdruckcylinderräume d d (über d⁵ d⁷) führen, während die äufseren cⁱ c^s mit dem ringförmigen Cylinderraum b durch die Kanäle f* und b^s communiciren.

Von den angeführten Kanälen dienen c⁵ d⁵ zum Zuleiten des Hochdruckdampfes nach den Hochdruckcylindern d d, diejenigen d¹ c^e zum Ableiten des Hochdruckdampfes aus den Cylindern nach dem hohlen Excenter, die Kanäle c⁴/⁴ abwechselnd zum Zuleiten des Niederdruckdampfes aus dem Excenter g nach den Cylinderräumen ff und den Kanälen c⁸ b⁸ und zum Ableiten des Expansionsdampfes aus den ringförmigen Cylinderräumen b.

Aufserdem besitzt der Kolben c senkrecht zu den Oeffnungen c⁴, c⁵, c⁶, c⁸ solche c c⁴ und cc⁶, Fig. 3, welche die Communication mit den Räumen gⁱ g^e g¹ des Excenters g vermitteln und den Zweck haben, die Bewegung des Kolbens c zu veranlassen, Fig. 3.

Bei der rotirenden Dampfmaschine, Fig. 1 bis 6, erfolgt der Zutritt des Dampfes zu den einzelnen Cylinderräumen durch den Stutzen a\ indem der Dampf durch Oeffnungen h¹, Fig. 3, 4 und 5, in die hohle Welle h tritt. Eine Modification der Dampfzuströmung zeigen Fig. 7 bis 11 und 15. Hier strömt der Dampf zunächst aus dem Rohr a^l in die Kammer a¹ an einer Seite des Cylinders α und dringt durch die am Excenter g angeordnete und gegen den Raum g·⁴ abgeschlossene Oeffnung g⁹ in den Raum g⁵.

In der Anordnung Fig. 1 bis -6 erfolgt der Dampfaustritt durch die Oeffnungen ti, bei der Modification Fig. 7 bis 15 durch a³ und Auspuffrohr Λ⁴.

Das Excenter g wird entweder cylindrisch oder, um dasselbe abzudichten, schwach konisch gedreht und in den entsprechend gebohrten Kolben c eingesetzt.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:

Der Dampf tritt bei a¹ in dieselbe ein und gelangt entweder über h^l h oder durch Oeffnung g⁹ in den Raum g·⁵ des Excenters g, Fig. 2 bis 4. Von hier aus, strömt derselbe durch die Kanäle c⁵ und d⁵ infolge der Rotation des Excenters g abwechselnd auf die eine und die andere Seite des Kolbens dd und bewegt somit b. Schliefslich werden durch die Bewegung des Excenters g die Kanäle c⁵ und d⁵ bei irgend einer gewünschten und durch die Weite der Kanäle g·⁵ und c⁵<i⁵ bestimmten Kurbelstellung abgeschlossen.

Nachdem so der Dampf in dem Hochdruckcylinder d seine Arbeit verrichtet hat, strömt er durch die Kanäle d⁷ und c⁶ in die Räume g⁶ bezw. g-'des Excenters g, Fig. 2 und 4, und von hier durch die Oeffnungen cc⁶, Fig. 3, in den mittleren Cylinderraum b^l. Hier wird durch die Expansionswirkung des Dampfes der Kolben c — je nachdem Kanal g⁶ oder g"¹ vor c⁴ lag, in der einen oder der anderen Richtung — fortgedrückt. Hat auch hier der Dampf seine Wirkung vollendet, so tritt er durch die Oeffnungen c c⁴, Fig. 3, die durch die Rotation des Excenters g mit dem Raum g·⁴, Fig. 4, in Verbindung kommen, in letzteren ein und aus diesem schliefslich über Kanäle c⁴/⁴ in einen der ringförmigen Cylinderräume f und bewegt hier den Kolben b bis zum Ende seines Hubes. Bei dem eintretenden Hubwechsel kommt der analoge Kanal έ⁸ in Verbindung mit demjenigen c⁸ im Kolben c und der im Cylinderraum f enthaltene Dampf strömt in den Kanal g^% und von hier durch, die Oeffnung g ¹⁰ entweder über i i oder über Ci³IX* in das Freie bezw. den Condensator.

Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle wiederholt sich dieses Spiel auf jeder Kolbenseite. Obgleich die beschriebene Maschine nur drei bewegliche Theile, nämlich die Kurbelwelle und die Kolben b und c besitzt, verfügt sie doch über drei Cylinder und drei Kolben, welche von dem Cylinder a eingeschlossen sind.

Das Excenter kann man mit Federringen g" abdichten, Fig. 9 und 10. Um nach dem Typus der vorbeschriebenen Tripelexpansions-Dampfmaschine eine Compound-Dampfmaschine auszuführen, genügt es, dem Excenter g hur drei

Claims (2)

1. Kammern zu geben und dementsprechend die Kanalzahl in den Kolben b und c zu verringern.

   Pa tent-Ανsprüche:

   ι. Eine .. rotirende Tripelexpansions - Dampfmaschine, gekennzeichnet durch die beiden sich senkrecht zu einander bewegenden Kolben b und c, von denen b mit seinem röhrenförmigen Ansatz d um den Cylinderdeckel e¹ herum, sowie im Cylinder a Kolben bildet, während c senkrecht zu b im Innern des letzteren hin- und hergleitet, und wobei die Cylinderräume d d b^l b^l ff derart durch ein Excenter g mit einer Dampfleitung verbunden werden, dafs der Dampf zunächst in dem Cylinderraum d d, dann in demjenigen b b^l, schliefslich in dem Raum ff wirkt.
2. 2. Zur Steuerung der unter ι. gekennzeichneten Dampfmaschine das Excenter g mit den Dampf kammern g^ g⁵ g⁶ g¹ g^s und entsprechenden Dampföffnungen an seinem Umfange, von denen Kammer g⁵ das Zuleiten des Dampfes nach den Hochdruckcylindern entweder durch den hohlen Excenterschaft h\ oder durch Kanäle g⁹ bewirkt, g⁶ bezw. gⁿ den aus den Cylindern dd austretenden Dampf aufnehmen, welcher Dampf durch Kanäle cc⁶ des Kolbens c in die Cylinderräumme b^l b^x übertritt, und von welchen Kammern gⁱ den aus den Cylinderraum en b b^l zurücktretenden Dampf unter Vermittelung der Kanäle c* c^ im Kolben c aufnimmt und in die Cylinderräume ff und die letztere Kammer g⁸ den aus ff tretenden Dampf durch Kanal g ¹⁰ aus der Maschine leitet.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.