DE56694C

DE56694C - Kraftmaschine mit schraubenförmigem Kolben

Info

Publication number: DE56694C
Application number: DENDAT56694D
Authority: DE
Original assignee: C. FlLTZ, J. FlLTZ und G. FlLTZ in Paris, Rue Lacourbe 43
Anticipated expiration: 1910-10-25

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine, welche durch einen schraubenförmigen Kolben und durch den Cylinder in eine Anzahl Kammern theilende Scheidewände gekennzeichnet ist.

Die Dampfeinströmung wird bei dieser Maschine durch die vereinigte Bewegung des schraubenförmigen Kolbens und der Scheidewände bewirkt, welche dem genannten Kolben bei seinen Bewegungen folgen; dasselbe findet bei der Dampfausströmung statt. Die Ein- und Ausströmung erfolgt ohne Mitwirkung eines besonderen Mechanismus durch die blofse Drehung des Kolbens und die Verschiebung der Scheidewände, welche nichts anderes sind, als zu beiden Seiten des schraubenförmigen Kolbens in der Richtung der Erzeugenden desselben eingesetzte Lineale oder Zwischenwände.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine der Erfindung gemäfs construirte Maschine dargestellt.

Fig. ι ist ein axialer Längsschnitt,

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie 1 - 2, Fig. i, und

Fig. 3 ein Horizontalschnitt der Maschine, in welcher die äufsere Ansicht des schraubenförmigen Kolbens ersichtlich gemacht ist, während die Scheidewände in die Schnittebene hineingedreht gedacht sind.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Maschine aus einem Cylinder A mit aufgesetzten Deckeln FF¹, einer durch die letzteren hindurchgehenden centralen Welle C, einem auf dieser Welle festen schraubenförmigen Kolben P und den Scheidewänden oder beweglichen Zwischenwänden O O¹ O² O³, welche den Cylinder in von einander unabhängige Abtheilungen oder Räume theilen.

Der Cylinder A ist mit dem Rahmen 5 in einem Stück hergestellt, welch letzterer so im Mauerwerk eingebettet ist, dafs hierdurch die feste Lage der Maschine gesichert ist. Er ist mit hohlen Längsrippen α versehen, in denen die Scheidewände O beweglich gelagert sind. Die Cylinderdeckel besitzen aufsen an ihren Stopfbüchsen einen Ringraum f, der durch die Welle mit den Abtheilungen des Cylinders zum Zwecke der Dampfausströmung in Verbindung gesetzt wird.

Die ausgebohrte Welle C dient zum Ein- und Auslafs des Dampfes und ist zu dem Zwecke mit einem centralen Kanal c versehen, der mit einer Dampfleitung verbunden ist, wobei die DampfVertheilung durch im Kolben P angebrachte Oeffnungen ρ bewirkt wird.

Bei c¹ sind die für die Dampfausströmung dienenden Oeffnungen, welche durch die Kanäle c² mit den Ringräumen ff in Verbindung stehen. Zwischen der Welle und den Cylinderdeckeln sind geeignete Liderungsringe g eingesetzt, welche das Entweichen des Dampfes verhindern.

Auf der Welle ist ferner eine Riemscheibe oder ein anderer zur Uebertragung der Bewegung dienender Theil aufgekeilt. Die Enden

der Welle können in Lagerstühlen B gelagert sein, um einseitige Belastungen zu vermeiden.

Der Kolben P wird durch eine schraubenförmige Rippe gebildet, welche mit der Welle aus einem Stück gegossen oder auf derselben befestigt ist. Diese Schraubenfläche ist zu beiden Seiten der Welle symmetrisch angeordnet und kann beliebige Ganghöhe haben. Die Scheidewände O O¹ O² O³ besitzen rechteckige Lineale, welche radial zwischen dem Cylinder und der Welle eingesetzt sind, und deren durch die Cylinderdeckel hindurchgehende Enden in Kammern G hineinragen, welche mit den Deckeln aus einem Stück gegossen oder in denselben befestigt sind. In ihrer Mitte haben sie einen Einschnitt für den Durchgang der schraubenförmigen Rippe.

Die Scheidewände theilen den Cylinder in von einander unabhängige Abtheilungen, in deren jeder ein Theil der schraubenförmigen Rippe als Kolben wirkt. Jede dieser Abtheilungen steht durch einen Längskanal d mit dem Ende der bezüglichen Kammer G in Verbindung, damit der Dampf auf das Ende der Scheidewände wirken kann. Zwischen den letzteren und der Welle befindet sich ein Liderungsring ο. Der verdickte Theil o¹ der Scheidewände liegt in der hohlen Rippe a des Cylinders.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:

Angenommen, der Kolben und die Scheidewändebefinden sich in der gezeichneten Stellung, so dafs also beispielsweise die Scheidewand O¹ die Oeffnung ρ des schraubenförmigen Kolbens freiläfst,' und betrachtet man den Vorgang in der entsprechenden, zwischen den Scheidewänden O und O¹ liegenden Abtheilung, so bemerkt man sofort, dafs in der in Frage stehenden Abtheilung der Kolben nahe dem Cylinderdeckel J¹, d. h. am Ende seiner Bewegung, sich befindet. Der eingelassene Dampf drückt auf den Kolben und sucht denselben nach vorwärts weiter zu bewegen. Da jedoch der Kolben schraubenförmig und fest mit der Welle C verbunden ist, so wird dadurch die letztere in Umdrehung versetzt. . Die Einströmung findet während einer Viertelumdrehung statt, bis die Oeffnung ρ durch die Drehung der Scheidewand O erreicht und dieselbe überschritten hat. In diesem Augenblick wird der Dampf abgesperrt, so dafs er während des nächsten Viertels der Umdrehung durch Expansion wirkt. Hierauf gelangt die der Oeffnung p, durch welche eben der Dampf einströmte, gerade gegenüberliegende Oeffnung c¹ in die Abtheilung, und der einen Ausweg findende Dampf entweicht durch diese Oeffnung c¹; die Dampfausströmung findet während einer Viertelumdrehung statt.

Dieselben Wirkungen treten gleichzeitig in der gerade gegenüberliegenden Abtheilung und nach einander in jeder dieser Abtheilungen ein. Wenn die Maschine im Gange ist, so findet immer durch zwei Abtheilungen die Einströmung des Dampfes unter vollem Druck, durch zwei Abtheilungen die Ausströmung, in zwei Äbtheilungen die Absperrung statt, und zwei Abtheilungen sind entleert.

Vermöge des aus zwei symmetrisch zur Achse liegenden Schraubenflächen bestehenden Kolbens ist diese Maschine doppeltwirkend. Sie könnte auch als drei- oder vierfachwirkende gebaut sein, wenn man statt der vier Scheidewände deren sechs oder acht anbringt, während, wenn nur zwei Scheidewände vorhanden sind, die Maschine einfachwirkend ist. Dementsprechend mufs jedoch der Kolben der Anzahl der angewendeten Scheidewände angepafst sein, um' die geeignete Zahl der Ein- und Ausströmungsöffhungen herzustellen.

In allen Fällen geht der Dampf frei durch den Kanal d im Boden der entsprechenden Kammer G, wo er auf das Ende der Scheidewand drückt, wodurch die Längsverschiebung derselben erleichtert und die zur Mitnahme der Wand durch den Kolben nöthige Kraft auf das geringste Mafs beschränkt wird. Auf diese Weise werden Reibungen bedeutend vermindert, und aufserdem unterstützt die Scheidewand, da sie mit dem Kolben in Verbindung steht, die Verstellung des letzteren.

Der Motor kann auch rückläufig gemacht werden, indem man dieEinströmungsöffhungenp und die Kanäle d doppelt anordnet und einen Mechanismus anbringt, durch welchen je nach der Gangrichtung die nicht gebrauchten Oeffnungen und Kanäle verschlossen werden.

Statt des Dampfes kann auch Druckwasser zur Erzeugung der Rotation benutzt werden und kann die Maschine auch als Pumpe dienen.

Selbstverständlich können Form und Gröfse der Maschine den Umständen entsprechend geändert und kann dieselbe aus geeignetem Material hergestellt werden. Wie oben bemerkt, kann eine beliebige Zahl von Scheidewänden angewendet werden, und ebenso kann die Ein- und Ausströmung in anderer Weise bewirkt werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Eine Rotationsmaschine, gekennzeichnet durch einen auf einer central durch den Cylinder A gehenden W^relle C angeordneten schraubenförmigen Kolben P und mit demselben in Verbindung stehende, durch denselben parallel zur Welle C verschobene Scheidewände O, welche den Cylinder in von einander unabhängige Abtheilungen

theilen und je nach ihrer Stellung die Ein- und Ausströmung des treibenden Mittels in diese bezw. aus diesen Abtheilungen bewirken.

Bei einer Maschine der unter i. angegebenen Art die Anordnung der Ein- und Ausströmungsöffnungen ρ und c¹ im Kolben P und der Kanäle d in den Führungen G der Scheidewände O, wobei die Oeffnungen ρ mit der hohlen Welle C und die Oeffnungen c^l mit dem Ringraum f verbunden sind, während durch die Kanäle d der Dampf hinter die Enden der Scheidewände O geführt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.