DE487100C - Wasserkraftmaschine mit sternfoermig angeordneten Zylindern und Membrankolben - Google Patents

Description

• Wasserkraftmaschine mit sternförmig angeordneten Zylindern und 1Vlembrankolben Das Hauptpatent 468 784 betrifft eine Wasserkraftmaschine mit sternförmig angeordneten Zylindern und Membrankolben, deren Welle und Membrankolben als elastisch biegsame Federn ausgebildet sind und unter Vermittlung der Pleuelstangen ein unter der Wirkung geeignet geregelter Massenfliehkräfte stehendes elastisches Schwingungssystem bilden. Es ist dabei auch vorgesehen, die Entlastung der Welle von den auf sie wirkenden Kolbendruckkräften durch eine zur Wellenmitte symmetrische Anordnung von mehr als zwei Zylindersternen zu bewirken, wobei deren symmetrische Entfernungen von der Wellenmitte und die Größe und Richtung ihrer resultierenden Pleuelstangenkräfte so bemessen sind, daß die Summe der unter dem Einfluß des Wasserdruckes auf die Welle wirkenden Biegungsmomente in jedem Augenblick gleich Kull ist.
• Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung dieses älteren Erfindungsgedankens. Sie besteht darin, daß bei Verwendung von nur einem einzigen Zylinderstern dessen Pleuelstangen je zur Hälfte wechselweise mit dem mittleren oder den beiden äußeren von drei symmetrisch zur Wellenmitte und um 18o' gegeneinander versetzten Antriebsexzentern oder -kurbeln verbunden sind, wobei die Steuerung des Wasserzu-und -abflussec so geregelt ist, daß je zwei um i8o° versetzte Zylinder im gleichen Sinne beeinflußt werden. Zum Zweck der Regelung wird zweckmäßig die Welle der Länge nach gespalten, so daß sie zwei an den Enden miteinander verbundene Federn bildet, von denen die eine mit dem mittleren, die andere mit den beiden symmetrisch angeordneten äußeren Antriebsexzentern verbunden ist. Die zur Regelung erforderlichen Durchbiegungen der beiden Wellenteile werden erzeugt durch je zwei an jedem Wellenteil symmetrisch zur `'Wellenmitte angebrachte exzentrische Schwungmassen, deren Exzentrizität verstellbar und entsprechend dem Hauptpatent mit der Drehzahl veränderlich ist.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt Abb. = einen Achsenschnitt, Abb. a einen mittleren Querschnitt.
• Die Pleuelstangen cl und c2 der nicht gezeichneten Membrankolben der einzelnen Zylinder sind wechselweise an die Ringe dl und d2 angelenkt, und zwar wirken die mit dem Ring dl verbundenen Pleuelstangen cl auf ein mittleres Antriebsexzenter ei, während die an den umschließenden Ring d2 angelenkten Pleuelstangen c2 auf zwei Exzenter e2 wirken, die symmetrisch zur Wellenmitte und um i8o ° gegen das Exzenter e1 versetzt auf der Welle f befestigt sind.
• Es arbeitet also die eine Hälfte, cl, der Pleuelstangen auf das mittlere Exzenter e1, während die andere Hälfte, c2, auf die äußeren Exzenter e2 wirkt, so daß auf jede dem mittleren Exzenter e1 zugehörige Pleuelstange c1 eine den beiden äußeren Exzentern e2 zugehörige Pleuelstange c2 folgt. Wenn man nun die Wasserzufuhr oder -abfuhr der einzelnen Zylinder so steuert, daß dieWasserführungen von je zwei um 18o ° versetzten Zylindern gleichzeitig und im gleichen Sinne, diejenigen von zwei benachbarten Zylindern dagegen mit der ihrer gegenseitigen Stellung entsprechenden Phasenverschiebung und entgegengesetzt gesteuert werden, so werden die auf die Welle einwirkenden Pleuelstangenkräfte einander in jedem Augenblick aufheben.
• Zum Zweck der Regelung des Kolbenhubes entsprechend der Drehzahl der Welle f wird diese der Länge nach zwischen den beiden Lagern in gespalten, so daß sie aus zwei an den Enden verbundenen elastisch biegsamen Federn f 1 und f 2 mit einem dazwischenliegenden Spalt besteht. Der Wellenteil f 1 trägt das Exzenter e1, während der Wellenteil f 2 die beiden symmetrisch dazu liegenden äußeren Exzenter e2 trägt. Jedes der Exzenter e1, e2 besitzt eine Aussparung für den Durchgang des freien nicht mit ihm verbundenen Wellenteils und für dessen elastisch federnde Durchbiegung unter dem Einfluß der aufgesetzten Schwungmassen. Die zur Regelung der Maschine erforderlichen elastischen Durchbiegungen der Wellenteile f 1 und f 2 werden erzeugt durch je zwei an jedem Wellenteil symmetrisch angebrachte exzentrische Schwungmassen p1 und p2, deren Exzentrizität verstellbar und mit der Drehzahl veränderlich ist, wie in dem Hauptpatent beschrieben. Ihre Massen, ihre Exzentrizitäten und ihre Entfernungen von der Wellenmitte sind so bemessen, daß die Größe der durch sie erzeugten federnden Durchbiegungen der Wellenteile f l und f 2 stets der zur Regelung erforderlichen Hubänderung entspricht. Diese Durchbiegungen der beiden Wellenteile sind einander stets entgegengesetzt gerichtet und bewirken daher gleichzeitig eine Verkleinerung oder eine Vergrößerung des Hubes der mit ihnen verbundenen Membrankolben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wasserkraftmaschine mit sternförmig angeordneten Zylindern und axial darin sich bewegenden Membrankolben nach Patent 468 78q., dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastung der Welle von den durch die Pleuelstangen auf die Welle übertragenen, auf ihre Verbiegung hinwirkenden Wasserdruckkräften durch zur Wellenmitte symmetrische Anordnung von drei auf der Welle (f) festsitzenden Kurbeln oder Antriebsexzentern (e1, e2) erfolgt, von denen das mittlere (e1) gegen die beiden zusammengehörigen äußeren (e2) um 18o' versetzt ist, wobei die Pleuelstangen des Zylindersterns in ihrer Reihenfolge abwechselnd zur Hälfte (cl) auf das mittlere (e1) und zur anderen Hälfte (c2) auf die beiden äußeren Exzenter (e2) wirken.
2. 2. Wasserkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Regelung der Maschine die Welle aus zwei an ihren Enden miteinander verbundenen elastisch federnden Teilen (f 1, f2) besteht, von denen der eine Teil (f 1) das mittlere Antriebsexzenter (e1) und der andere Teil (f 2) die beiden zusammengehörigen äußeren Antriebsexzenter (e2) trägt.
3. 3. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Regelung erforderliche Hubänderung durch die einander entgegengesetzt gerichteten federnden Durchbiegungen der beiden Wellenteile (f1, f2) bewirkt wird, wobei stets zwei um 18o° versetzte Kolben im gleichen Sinne beeinflußt werden. q..
4. Wasserkraftmaschinenach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zur Regelung erforderlichen Durchbiegungen jeder der beiden federnden Wellenteile (f 1, f2) exzentrische Schwungmassen (p1, p2) von mit der Drehzahl veränderlicher Exzentrizität trägt, derenMassen, Exzenrtizitäten und Entfernungen von der Wellenmitte so bemessen sind, daß die Größe der durch sie erzeugten federnden Durchbiegungen der beiden Wellenteile (f 1, f 2) den zur Regelung erforderlichen Hubänderungen entsprechen.
5. 5. Wasserkraftmaschine nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Wasserzufuhr und der Wasserabfuhr zu und von je zwei um 18o° voneinander entfernten Zylindern gleichzeitig und im gleichen Sinne, die Steuerung j e zweier benachbarter Zylinder mit der ihrer gegenseitigen Stellung entsprechenden Phasenverschiebung und im entgegengesetzten Sinne erfolgt.