DE49015C - Rotirende Dampfmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Rotirende Dampfmaschine.

Fig. ι zeigt eine Vorderansicht der Maschine, Fig. 2 einen Verticalschnitt durch die Mitte, Fig. 3 einen Schnitt nach 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Rückansicht mit von dem Getriebe abgenommenem Kasten,
.. Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, die einzelnen Theile in verschiedener Stellung zeigend,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt nach 6-6 in Fig. 2,_

Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach γ-γ, Fig. 3, Fig. 8 einen ähnlichen Schnitt nach 8-8 der obigen Figuren;

Fig. 9 bringt einen Theil der Fig. 3 zur Anschauung;

Fig. 10 ist ein Schnitt nach 10-10 in Fig. 9, Fig. 11 ein Schnitt nach 11 -11, Fig. 1 o,
Fig. 12 ein Schnitt nach 12-12, Fig^ 9.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine Doppelmaschine, während die Fig. 15 und 16 die von letzterer Maschine entfernten Gegenscheiben und Ventile zur Darstellung bringen.

In dem nachfolgenden ersten Theil der Beschreibung ist auf die Fig. 1 bis 12 Bezug genommen.

Der Cylinder ist aus den beiden seitlichen Platten AA von häuptsächlich runder Form, die sich von der Fufsplatte K erheben, und dem Reifen B gebildet, welcher durch Bolzen a mit ersterem verbunden ist. Durch den Mittelpunkt der Scheiben A ist die Welle C geführt und wird durch entsprechende, an A befestigte Lagerbüchsen getragen.

Der Kolben ist von runder Form, an der oberen Seite jedoch in einen Vorsprung 4 auslaufend (s. Fig. 3), welcher jederzeit mit dem Reifen B in Berührung bleibt.

Im Fufse K des Cylinders ist eine runde Aussparung von ungefähr Y₄ des Durchmessers des Cylinders vorgesehen, welche sich in das Innere des Cylinders öffnet. In dieser Aussparung befindet sich eine Gegenscheibe d, welche mit ihrer Welle g in K gelagert ist. Dieselbe, sonst rund, ist bei 5, Fig. 2 und 3, mit einer Abflachung versehen, welche ebenso wie der Vorsprung des Kolbens durch zwei aus verschiedenen Mittelpunkten geschlagenen Bogen . gebildet ist, die derartig gehalten sein müssen, dafs, sobald sich der Kolben D und die Scheibe d in derselben Richtung drehen (was durch eine später zu beschreibende Einrichtung geschieht), die Umfange von D und d sich jederzeit berühren.

Um die Drehrichtung von D und d gleich zu machen, ist die Kurbelwelle C wie die Scheibenwelle g, welche durch die rechtsseitige Cylinderplatte A ragen, je mit einem Triebrade 6 und 7 versehen, welche beide mit einem Rade 8 in Eingriff stehen.

Die Zahntheilung der Räder 6 und 7 ist derartig eingerichtet, dafs die Scheibe d sich mit dem Kolben D mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in derselben Richtung bewegt.

Die Triebräder 6, 7, 8 oder auch nur 8 sind aus zwei Theilen hergestellt, welche durch Bolzen 3, 3 mit einander verbunden sind, um durch Nachstellen etwaige Abnutzung im Getriebe zu compensiren und damit einen schlechten Eingriff zu verhindern.

Das Getriebe 6,7,8, wie die Enden der

Wellen g und C sind in ein Gehäuse f eingeschlossen , welches mit OeI als Schmierung für die Räder gefüllt werden kann.

Die Lager für die Wellen C und g sind mit dreifachen Lagerbüchsen io versehen, deren Schmierung in entsprechender Weise geschehen kann.

Das entgegengesetzte Ende der Welle C ist in einer langen Lagerbüchse 12 geführt und trägt die Hauptantriebsscheibe 40.

Der Kolben D wie die Scheibe d sind durch entsprechende Mittel ausbalancirt.

Zu beiden Seiten der Scheibe d sind zwei Kammern 13, 14 vorgesehen, welche durch die Oeffnungen 15 und 16 mit dem Innern des Cylinders und für sich mit den Zuführungsrohren 17, 18 communiciren, aus welchen der Dampf durch die Räume 13, 14 und Oeffnungen 15, 16 nach einer Seite der Scheibe d im Cylinder je nach der Drehrichtung desselben eintreten und von der anderen austreten oder auch seinen Weg in umgekehrter Richtung nehmen kann.

Der Dampf-Ein- bezw. -Austritt durch die Oeffnungen 15 und 16 wird durch Hähne F und G geregelt, deren Gehäuse und Construction aus Fig. 7 ersichtlich wird, welche ihre gleichgerichtete und den Umdrehungen des Kolbens D und der Scheibe d entsprechende Bewegung durch das Getriebe 19,41, 20,20 erhalten, welches in dem Kasten H eingeschlossen ist.

Die Arbeitsweise einer derartig construirten und gegliederten Maschine ist nun die folgende.

Angenommen, der Kolben soll in der durch Pfeile in Fig. 3 und 5 bezeichneten Richtung rotiren, so tritt der Dampf durch die Kammer 14 und Oeffnung 16 vor dem Vorsprung 4 in den Cylinder, und andererseits vom Cylinder durch die Oeffnung 15 in die Kammer 13 und von da durch Rohr 17 ins Freie. Für diesen Fall befindet sich der Hahn G in seinem Gehäuse, während der Hahn F aus seinem Gehäuse (s. Fig. 7) herausgezogen ist und dadurch den Dampfaustritt bei der Drehung des Kolbens und der dadurch bewirkten Bewegung des Getriebes 19,41,20,20 nicht beeinflufst. Der Hahn G dagegen bewirkt die Dampfvertheilung in folgender Weise.

Befindet sich der Kolben in der in Fig. 5 gezeichneten Stellung, so wird der Dampfeintrittskanal 16 durch den Hahn G eben geöffnet, der eintretende Dampf tritt in den Raum zwischen Scheibe d und Vorsprung 4 des Kolbens D und treibt letzteren in Richtung des Pfeiles vorwärts; gleichartig mit diesem und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit bewegt sich auch der Hahn G und wird daher, wenn der Kolben sich in der durch Fig. 3 erläuterten Stellung befindet, den Dampfeintritt abschliefsen.

Der Theil des Kolbenweges bis zum Auslafskanal 15 wird durch die Expansion des in dem Raum zwischen dem Vorsprung 4 und der Scheibe d befindlichen Dampfes zurückgelegt, während von dieser Stellung ab bis zu der in Fig. 5 gezeichneten Anfangsstellung, in welcher Zeit der Raum hinter dem Vorsprung 4 mit dem Dampfauslafs in Verbindung steht, die Trägheit der Massen, die eventuell durch ein Schwungrad erhöht werden kann, den Kolben treibt.

Dieser Vorgang wiederholt sich natürlich während jedes Kolbenweges. Wie schon früher bemerkt, bewegen sich der Kolben wie die Scheibe d in gleicher Richtung, d. h. die Umfange derselben entgegengesetzt. Durch eine derartige gegenseitige Bewegungsrichtung ist es unmöglich gemacht, dafs die flache Stellung der Scheibe d bei 5 eine bestimmte Menge eintretenden Dampfes von hohem Druck abfängt und dieses Quantum durch das Gehäuse nach dem Auslafskanal fördert, wodurch nicht nur eine bedeutende Menge Dampf ohne eigentliche Arbeit verloren ging, sondern auch direct schädlich wirken konnte, indem der Druck vor dem Vorsprung 4 vergröfsert wurde.

Um Dampfverluste zwischen dem Kolben und der Scheibe d zu verhindern, wird ein dichter Schlufs zwischen den cylindrischen Theilen der letzteren dadurch erreicht, dafs der Umfang des cylindrischen Theiles der Scheibe d aus zwei oder mehreren Packungsstücken 21 hergestellt wird, welche derart auf der Scheibe befestigt sind, dafs dieselben sich nicht in tangentialer Richtung bewegen, wohl aber bei der Umdrehung der Scheibe durch Centrifugalkraftwirkung nach aufsen, d. h. von der Mittelachse fort, getrieben werden und derart einen dichten Schlufs zwischen Kolben und Scheibe d und auch zwischen Scheiben und deren Gehäuse bewirken.

In den Hauptansichten der Zeichnungen ist die Länge der Scheibe d nur gleich der Stärke des Kolbens angegeben, zweckmäfsiger ist es jedoch, den Körper der Scheibe und die entsprechenden Packungsstücke in Aussparungen der Cylinderseitenplatten hineinragen zu lassen, wie dieses durch die Fig. 17 und 18 erläutert; es wird dadurch zu grofse Ausdehnung der Packungsstücke und dadurch etwa eintretender Schaden vermieden.

Die Dichtung des Kolbens in dem Cylinder wird durch lose eingelegte Dichtungsringe 22, in Fig. 12 in gröfserem Mafsstabe, welche durch Federn 9 gegen die Cylinderseiteri geprefst werden, erreicht, während die Abdichtung . des Vorsprungs 4 seitlich, wie gegen den Reifen B, in der durch die Fig. 9 bis 11 dargestellten Weise bewirkt wird. Ein Dichtungsstück 23 ist lose in eine Aussparung des Vorsprungs geschoben und greift mit zwei Flantschen 2 derart in zwei Aussparungen der

Oberfläche des Vorsprungs 4, dafs der Dampf unter diese treten und" ein Anpressen des Packungsstückes 23 gegen den Reifen B bewirken kann, wobei übrigens die Centrifugalkraft während der Umdrehung des Kolbens mitwirkt. Seitlich wird die Abdichtung durch die Dichtungsstücke 11 bewirkt, die in entsprechende Aussparungen von 23 eingelassen und durch Federn nach aufsen geprefst werden.

Will man die Maschine rückwärts laufen lassen, so ist nur nöthig, den Hahn G aus dem Gehäuse in den Kasten H zu ziehen, den Hahn F in sein Gehäuse zurückzuschieben und das Rohr 17 mit der Dampfzuleitung zu verbinden.

Die Expansion des Dampfes kann durch entsprechende Formung der Hähne F und G erreicht werden.

In den Kammern 13 und 14 der Dampf-Zubezw. -Ableitungsrohre 17, 18 sind Hähne oder Ventile h k vorgesehen, welche mit einem Geschwindigkeitsregulator beliebiger Construction verbunden sind, vermittelst welcher die Dampfzuführung und dadurch die Geschwindigkeit' der Maschine geändert werden kann.

Durch einfache Verdoppelung der bisher beschriebenen Construction kann eine Doppelmaschine hergestellt werden, wie dieselbe Z. B. in den Fig. 13 und 14 zur Darstellung gelangt; der Cylinder ist durch eine Platte b in zwei Theile getheilt, in welchen die in gewöhnlicher Weise construirten Kolben derartig auf der Welle C befestigt sind, dafs die Vorsprünge 4 um i8o° gegen einander versetzt sind; die Scheiben d und e sind doppelt, jedoch aus einem Stück bestehend (s. Fig. 15), ebenso die Ventile F und G (s. Fig. 16). Die Schmierung der Maschine kann zweckmäfsigerweise durch Einspritzen von OeI in den eintretenden Dampf geschehen. Zweckmäfsig ist es für diesen Fall, den entweichenden Dampf nicht direct durch djp Röhren 17 oder 18 auszustofsen, sondern denselben von der Kammer 13 bezw. 14 durch in Fig. 3, 6 und 7 punktirt eingezeichnete Oeffhungen zum Kasten H, von da durch Kanäle 25, Fig. 2 und 6, in die Aussparung des Kolbens und durch Kanäle 26, 27, 28 durch den Kasten y in das Abführungsrohr zu leiten, Fig. 2.

Durch eine derartige Leitung des Dampfes wird zugleich eine Oelung der Getriebe in den Kästen f und H erreicht.

Die Kanäle 24 bis 28 müssen mit entsprechenden Ventilen versehen werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Eine rotirende Maschine, bei welcher der Kolben D (bezw. DE, Fig. 13 und 14) und die Gegenscheibe d (bezw. d, e, Fig. 13 und 14) durch entsprechendes, vom Kolben in Bewegung gesetztes Getriebe 6, 7, 8 in gleicher Richtung und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden, und stets durch entsprechende Formung ihrer Umflächen eine genaue Berührung mit einander einzugehen gezwungen sind, während die Steuerung durch die ebenfalls in gleicher, für Vor- und Rückwärtsgang der Maschine entsprechender Richtung be-, wegten Hähne F G bewirkt wird.

2. Zur Ermöglichung der Vor- und Rückwärtsbewegung der unter 1. erläuterten Maschine eine Einrichtung, um den in der Bewegungsrichtung der Maschine liegenden Hahn wirkungslos für den Dampfauslafs der Maschine zu machen, bestehend aus dem Kasten H, in welchen der entsprechende Hahncylinder gezogen wird, während seine mit der Maschine gleichgerichtete Bewegung durch das Zwischenrad 41 von entsprechender Länge weiter erfolgt, so dafs, sobald der Hahncylinder wieder in sein Gehäuse zurückgeschoben ist, die Dampfvertheilung für die entgegengesetzt umlaufende Maschine wieder in richtiger, der Kolbenstellung entsprechender Weise erfolgt.

3. Bei der unter 1. erläuterten Maschine die Zusammensetzung der Räder des Getriebes 6, 7, 8 aus zwei Theilen, die durch Bolzen 3 mit einander verbunden werden und derartig gegen einander verstellt werden können, dafs jederzeit ein genauer Eingriff gewahrt bleibt.

Hierzu 2 Blatt ,Zeichnungen.