DE45909C - Neuerungen an Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

(Connecticut, V. St. Α.).

Neuerungen an Dampfmaschinen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neuerungen an Dampfmaschinen und hat zum Zweck, die Construction derselben zu vereinfachen, die Maschine in eine gedrängtere Form zu bringen, die Leistungsfähigkeit zu erhöhen und die Maschine so zu construiren, dafs dieselbe als Hängebock oder Hängelager für die Welle angewendet werden kann.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. ι eine Vorderansicht der Maschine nebst einem Theil der von ihr getriebenen Welle;

Fig. 2 ein Querschnitt des Lagers und der Welle nach der YJmi&y-y der Fig. 1;

Fig. 3 ein Längsschnitt durch die Treibstange und Kurbel in vergrößertem Mafsstabe;

Fig. 4 ein Horizontalschnitt durch die Maschine nach der Linie x-x der Fig. 5;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Maschine bei entfernter Deckplatte, theilweise im Durchschnitt ;

Fig. 6 ein Querschnitt durch den Kolben und das Dampfrohr nach der Linie n>-w der

Fig. 7 ein Querschnitt einer Modification des Kolbens und der Dampfbüchse nach der Linie I-1 der Fig. 8;

Fig. 8 eine volle Ansicht des in Fig. 7 dargestellten Kolbens.

Fig. 9 eine Modification des Dampfrohres im Längsschnitt;

Fig. 10 ein Verticalschnitt einer modificirten Form der Maschine nach der Linie 5-5 der Fig. 11;

Fig. 11 ein Verticalschnitt derselben nach der Linie 6-6 der Fig. ι ο;

Fig. 12 ein Detail der Dampf büchse auf einer Seite des Gehäuses bei abgenommenem Deckel;

Fig. 13 ein Horizontalschnitt nach der Linie j-j der Fig. 11.

Das Gehäuse der Maschine besteht aus einem flachen Kasten A, welcher auf einer Seite mit einem abnehmbaren Deckel B versehen ist, und dessen oberes Ende einen geeigneten Flantsch trägt, um an einem Balken oder Träger befestigt und als Hängelager für eine Treibwelle C benutzt werden zu können. Quer durch das Gehäuse geht eine hohle Achse D, welche in zwei Längskammern a b, Fig. 4, getheilt ist, deren jede an der oberen und unteren Seite radiale Oeffhungen besitzt, Fig. 4, 5 und 6. Das Dampfrohr E ist mit der Kammer α und das Auslafsrohr mit der Kammer b verbunden. Diese hohle Achse wird von dem Kolben G umschlossen, welcher auf jedem Ende mit einer Oeffnung c versehen ist, Fig. 5 und 6. Kolben G ist von einer Dampfbüchse H eingeschlossen und vermittelst geeigneter Liderung d genau in dieselbe eingepafst. Die offenen Seiten dieser Dampf büchse werden von den breiten Seiten des Gehäuses A und dem Deckel B geschlossen und die Dampfbüchse selbst wird vermittelst geeigneter Liderung e genau gegen die Seiten des Gehäuses angepafst. Diese von den Seiten des Gehäuses fest verschlossene Dampf büchse stellt gewissermafsen den Cylinder einer Maschine dar, nur

mit dem Unterschiede, dafs derselbe sich in diesem Falle um den Kolben bewegt, anstatt dafs letzterer in dem Cylinder läuft.

g ist der Kurbelzapfen an der Scheibe h der Welle C. Die Dampf büchse H ist mit dem Kurbelzapfen g durch eine Triebstange k verbunden, welche in das eine Ende der Dampfbüchse eingeschraubt ist und durch eine Gegenmutter in ihrer Stellung gehalten wird. Das untere Ende dieser Triebstange ist bei η rund und mit einer Schulter oder einem Flantsch ο versehen. Der Kurbelzapfen g wird zwischen zwei Halblagern ρ ρ gehalten, welche sich in einem Rahmen q befinden. Dieser Rahmen q hat einen aufsen mit Schraubengewinde r versehenen und von oben nach unten durchbohrten Hals, durch welchen der Theil η der Triebstange hindurchgeht und auf das obere .Halblager ρ einen Druck ausübt. Eine Mutter J, deren Oeffnung oben kleiner ist und so im Innern einen Ansatz bildet, gegen welche die Schulter ο der Triebstange anliegt, ist auf den Hals des Rahmens q aufgeschraubt und preist die Triebstange auf das obere Halblager ρ und wird von der Gegenmutter s in ihrer Stellung gehalten.

In dem unteren Theil des Gehäuses A ist ein Rohr K befestigt, welches bis auf den Boden reicht und auf diese Weise der Maschine als Stütze dient. Auf einer Seite ist dieses Rohr K mit einem Zweigrohr t versehen und dicht unter dem letzteren abgeschlossen. Dieses Zweigrohr t ist mit einer Kammer M verbunden, welche im Innern ein bis zur Höhe der Mitte der Welle C reichendes Abflufsrohr u besitzt. Diese ' Kammer M wird mit Wasser angefüllt, welches durch die Rohre t und K in das Gehäuse A und bis zur Mitte der Welle C steigt. Innerhalb 'des Gehäuses wird OeI auf das Wasser gegossen (s. v, Fig. 5) und durch die Bewegung der verschiedenen Theile wird das OeI genügend in dem Gehäuse vertheilt, um alle einzelnen Theile in geschmiertem Zustande zu erhalten.

Das Lager für die Welle C wird, wie in Fig. 1 angegeben, auf einer Seite des Gehäuses A angebracht und die beiden Halblager 1, 2 desselben, Fig. 2, werden durch die Schrauben 3 adjustirt, um die Welle in ihre richtige Lage zu bringen.

Die Seiten des Kolbens und die sich diesen dicht anschliefsenden Seiten der Dampfbüchse sind in den Fig. 4, 5, 6, 10, 11 und 12 als ebene Flächen dargestellt; dieselben können jedoch, um das Anpassen zu erleichtern, abgerundet construirt werden, so lange wie zwei Seiten des Kolbens abgeflacht sind, um sich den breiten Seiten des Gehäuses anzupassen, Fig. 7 und 8. Diese Construcfionsänderung macht keinen Unterschied in dem Gange der Maschine. Anstalt den Kolben aus einem soliden Block herzustellen, welcher durchbohrt wird, um sich der hohlen Welle D anzupassen, kann derselbe auch aus zwei durch Bolzen 4 mit einander verbundenen Theilen hergestellt werden, Fig. 7, und kann zwischen diesen beiden Theilen ein kleiner Zwischenraum bleiben, so dafs später bei Abnutzung der beiden Theile dieselben näher an einander gebracht und so die Abnutzung ausgeglichen werden kann. Da der Dampf nur auf die Enden des Kolbens wirkt, schadet dieser mittlere Zwischenraum nichts.

In Fig. 9 ist die hohle Welle D der Quere anstatt der Länge nach gefheilt dargestellt.

Befindet sich die Maschine in der in Fig. 5 und 6 angegebenen Stellung und wird Dampf durch das Rohr E eingeführt, so tritt derselbe durch die untere Oeffnung c des Kolbens und treibt die Dampfbüchse nach unten, so dafs der Kurbelzapfen die Welle C in der Richtung des Pfeiles dreht; der Abdampf tritt unterdessen durch die obere Oeffnung c in die Kammer b der hohlen Welle D. Wenn der Kurbelzapfen auf seinem niedrigsten Punkt ankommt, sind für einen Augenblick beide Oeffnungen c durch die Scheidewand der hohlen Welle geschlossen. Die Weiterbewegung des Kurbelzapfens macht die Oeffnungen c wieder frei, nur mit dem Unterschiede, dafs nun die obere Oeffnung c des Kolbens mit dem durch die Kammer α strömenden Dampf zusammenfällt und die Dampf büchse nach oben getrieben wird. Dasselbe Spiel wiederholt sich, wenn der Kurbelzapfen auf seinem höchsten Punkt angekommen ist, u. s. f.

Die in den Fig. 10 bis 13 dargestellte Modification eignet sich für , Dampf oder Wasser; der Einfachheit wegen soll dieselbe als von Dampf getrieben beschrieben werden.

Anstatt den oscillirenden Block oder Kolben G auf einer hohlen Welle zu montiren, kann derselbe auch, wie in Fig. ι ο bis 13 dargestellt, auf einer vollen Welle 8 angeordnet werden, welch letztere vorzugsweise etwas konisch ausgebildet ist, um eine Abnutzung ausgleichen zu können, und welche durch die Muttern 9 in dem Gehäuse A adjustirt und gehalten wird.

Um' die Oberfläche des Cylinders oder der Dampf büchse, welche gegen die breiten Seiten des Gehäuses anliegt, zu vergröfsern, ist die Dampf büchse mit Flantschen 10 versehen. Auf jeder breiten Seite des Gehäuses A in der Fläche, über welche die Dampf büchse oder der Cylinder H gleitet, sind vier Oeffnungen 11,11 und 12, 12 angebracht. Diese Oeffnungen stehen mit den aufsen am Gehäuse hergestellten und durch Platten 15 geschlossenen · Dampfkammern 13, 14 in Verbindung. Die Dampfkammern 13, 13 stehen durch ein Rohr 16

mit einander in Verbindung, so dafs der durch das Rohr E in eine Kammer eintretende Dampf auch in die andere gelangt; in derselben Weise sind die Kammern 14 durch das Rohr 17 verbunden, um beide Kammern mit dem Abdampfrohr F in Verbindung zu bringen.

Um die gleitende Oberfläche des Kolbens G gegen die Dampf büchse H zu vergröfsern, ist der Kolben G mit Flantschen 18 und um die Oeffnungen 11 und 12 zu vergröfsern, ist die Dampf büchse, wie in Fig. .10 angegeben, im Innern mit entsprechenden Vertiefungen versehen. Damit die Flantschen die Oeffnungen 11,12 nicht verdecken, sind dieselben nicht ganz von der inneren Breite des Gehäuses A, so dafs dieselben die Seitenwände nicht berühren, Fig. 11. Die Dampf büchse H ist vermittelst einer geeigneten Stange mit dem Kurbelzapfen g verbunden.

Wenn die einzelnen Maschinentheile sich in der in Fig. 10 angegebenen Stellung befinden und Dampf durch das Rohr E eingelassen wird, so tritt der Dampf durch die Kammern 13 und die unteren Oeffnungen 11 in die Dampfbüchse H und treibt diese nach unten; dadurch wird der Kurbelzapfen g in der Richtung des Pfeiles bewegt. Zu gleicher Zeit entweicht der Abdampf aus dem oberen Theil der Dampfbüchse durch die oberen Oeffnungen 12, die Kammern 14 und das Rohr F.

Wenn der Kurbelzapfen in seine tiefste Stellung gelangt, sind alle Oeffnungen für einen Augenblick geschlossen, und sowie der Kurbelzapfen sich etwas weiter bewegt, tritt der Dampf durch die oberen Oeffnungen 11 ein und die unteren Oeffnungen aus, und die Dampfbüchse wird nach oben getrieben; dasselbe Spiel wiederholt sich in umgekehrter Weise, wenn der Kurbelzapfen seine höchste Stellung erreicht. Infolge dieser Construction können die Oeffnungen vergröfsert werden, um eine grofse Quantität Dampf ein- und austreten und die Maschine mit grofser Schnelligkeit arbeiten zu lassen. Auch können die Oeffnungen so angeordnet werden, dafs während der Umdrehung des Kurbelzapfens alle Oeffnungen nur für einen möglichst kurzen Moment geschlossen sind. Läfst man den Dampf durch das Rohr F eintreten und durch das Rohr E austreten, so bleibt die Wirkung dieselbe, nur würde der Kurbelzapfen g in der dem Pfeile entgegengesetzten Richtung getrieben werden.

Dieselbe Construction ist auch für Wassermotoren anwendbar; es müssen jedoch dann, da Wasser nicht comprimirt werden kann, die entsprechenden Ränder der Oeffnungen 11, 12 etwas nach innen gerückt werden, so dafs bei der verticalen Stellung des Cylinders die Oeffnung nicht ganz geschlossen ist.

Durch diese Anordnung des beweglichen und oscillirenden Cylinders und feststehenden oscillirenden Kolbens sind die Bewegungen der Maschine sanfter und kann dieselbe mit gröfserer Schnelligkeit getrieben werden.

Trotzdem in der vorliegenden Beschreibung die Maschine als Hängelager dienend beschrieben ist, zu welcher Anordnung dieselbe sich ihrer gedrängten Construction wegen eignet, kann sie natürlich auch in jeder beliebigen anderen Stellung oder Anordnung angewendet werden, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine event, gleichzeitig als Hängelager für die Antriebswelle dienende Dampfmaschine, charakterisirt durch die den Dampfein- und Auslafs E bezw. F tragende, durch Querwand in die mit Schlitzen versehenen Kammern a b getheilte hohle Welle D, welche von dem als Kolben aufzufassenden, mit Kanälen C versehenen oscillirenden Körper G umgeben wird, der wiederum in der als Cylinder anzusehenden, in dem Gehäuse Ä der Maschine dicht laufenden Dampf büchse H angeordnet ist, deren Bewegung durch eine regulirbare Kuppelstange K und Kurbelzapfen auf die Antriebswelle der Maschine übertragen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.