DE58952C

DE58952C - Direkt wirkende Dampfmaschine

Info

Publication number: DE58952C
Application number: DENDAT58952D
Authority: DE
Original assignee: CH. C. WORTHINGTON in Irvington, Grafschaft Westchester, Staat New-York, V. St. A
Anticipated expiration: 1911-03-25

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Direct wirkende Dampfmaschine.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine verticale Dampfmaschine, welche eine Ausnutzung der Expansionskraft des Dampfes gestattet und bei welcher die einzelnen Theile in solchem Gleichgewicht zu einander angeordnet sind, dafs die von den Kolben ausgeübte nutzbare Kraft sowohl für den Aufwä'rtshub wie für den Abwärlshub gleich oder doch annähernd gleich grofs ist.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung zur Veranschaulichung gebracht.

Fig. ι zeigt die Maschine in Seitenansicht;

Fig. 2 ist.eine obere Ansicht derselben und Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3, Fig. 1.

Die Maschine_#besteht aus den beiden Hochdruckcylindern A B und den beiden Niederdruckcylindern C D, und zwar bilden die Cylinder A C die eine Seite und die B D die andere Seite der Doppelmaschine. Die Kolbenstangen α b der Cylinder A B sind mit bekannten Verbindungen E ausgerüstet, durch welche der Schieber des einen Cylinders von der Kolbenstange des anderen bethätigt wird. Die Kolbenstangen c d weisen ähnliche Verbindungen F auf. Der Dampf tritt durch G in die Cylinder A und B und gelangt, nachdem er hier seine Arbeit verrichtet hat, durch H in die Niederdruckcylinder C D, aus welchen derselbe mittelst Rohrleitung J in den Condensator oder die freie Luft abgeführt wird.

Die Dampfschieber der beiden Cylinder einer Seite der Doppelmaschine sind so angeordnet, dafs der Dampf in entgegengesetzter Richtung auf die Cylinderkolben einwirkt, d. h. drückt der Dampf z. B. auf die obere Seite des Kolbens von A, um den Kolben niederzubewegen, so drückt gleichzeitig in dem Cylinder C der Dampf von unten gegen den Kolben, um diesen hochzutreiben, und umgekehrt.

Die auf dem Maschinenrahmen befestigten Balanciers K L sind mittelst Gelenkstangen f mit den Kolbenstangen α c bezw. b d verbunden. Hierdurch arbeiten die einzelnen Theile so, dafs, wenn ein Kolben nebst den zugehörigen Theilen nach oben geht, der andere Kolben sich niederbewegt, wodurch das Gewicht des niedergehenden Kolbens durch das Gewicht des aufsteigenden Kolbens ausgeglichen bezw. annähernd ausgeglichen wird.

Die Balancierbäume KL haben zum Durchlassen der Kolbenstangen geeignete Ausschnitte g. Die Enden der Bäume KL laufen in Flantschen h aus, welche die Köpfe i der Kolbenstangen ρ zweckmäfsiger Ausgleich- oder Hülfscylinder k umfassen. Diese Cylinder lagern mit Schildzapfen in passenden Lagern I des Maschinenrahmens und schwingen mit den Bäumen KL auf und nieder. Die Bethätigung der Kolben erfolgt durch eine zweckentsprechende Triebkraft (Dampf, Gas, comprimirte Luft oder Flüssigkeit), welche den Cylindern durch die, Rohrleitung m zugeführt wird. Die Ausgleichcylinder sind so angeordnet, dafs der Bewegung der Balancierbäume KL bezw. der Hauptcylinder AC und B D ein allmälig abnehmender Widerstand während des ersten Theiles ihrer Schwingung

bezw. ihres Hubes entgegengesetzt und eine allmälig zunehmende Unterstützung während des letzten Theiles des Hubes dargeboten wird.

Die Maschine wirkt nun wie folgt:

Angenommen, der Kolben von A habe seinen Aufwärtshub und der von C seinen Abwärtshub vollendet, so befinden sich der Balancierbaum K und die Ausgleich cylinder k k in der durch punktirte Linien angedeuteten Stellung (Fig. i).

In dieser Stellung wird der folgenden abwärtsgerichteten Bewegung des Kolbens von A und der aufsteigenden des Kolbens von C ein gewisser Widerstand dargeboten werden.

Während des ersten Theiles der Hübe dieser Kolben wird demnach der von dem Dampf ausgeübten Kraft die in den Ausgleichcylindern auftretende Kraft entgegenwirken. Der die Bewegung der Kolben hemmende Widerstand nimmt nun · im Verhältnifs mit dem sich ändernden Winkel zwischen K und ρ allmälig ab und hört gänzlich auf, wenn die Kolben von A und C ihre Mittelstellung erreicht haben. Nach Beendigung dieser in Fig. ι gezeigten Mittelstellung wird die Wirkung der Ausgleichcylinderkolben auf den Balancier eine entgegengesetzte, d. h. die Kolbenstangen ρ wirken in gleicher Richtung auf die Drehung des Balanciers ein, wie die Kolbenstangen α und c, wodurch während des letzten Theiles der Kolbenhübe die Bewegung der Kolben eine allmälig zunehmende Unterstützung von Seiten der Ausgleichkolben erfährt.

Auf diese Weise ist die Ausnutzung der Expansionskraft des Dampfes in den Cylindern ABCD ermöglicht, da nach Absperrung des Dampfes mittelst der Ventile η η der Kolbenhub mit Hülfe der Ausgleichcylinder beendet wird.

Durch Anwendung der die Kolbenstangen α c bezw. b d verbindenden Balanciers K und L und dadurch, dafs die Kolbenstangen ρ unmittelbar an K und L angreifen, sind für jede Seite der Maschine nur zwei Ausgleichcylinder nothwendig. Wurden dagegen die Kolbenstangen ρ nicht unmittelbar mit K und L in Verbindung stehen, so wären vier solcher Hülfscylinder für jede Seite der Maschine erforderlich (zwei für jede Kolbenstange), oder es müfsten Kreuzköpfe und geeignete Lager vorgesehen werden, um dem Schlag der Hülfscylinderkolben Widerstand zu leisten und eine Verdrehung der Kolbenstangen zu verhüten.

Ein weiterer Vortheil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dafs die Anordnung des Balanciers eine mehr parallele Lage der Hülfscylinderkolbenstangen zu den Hauptkolbenstangen bei Beginn und Beendigung der Kolbenhübe gestattet und so eine verhältnifsmäfsig gröfsere Gegen- als auch, unterstützende Wirkung herbeiführt, welcher Umstand wie-' derum, ohne die Nutzleistung der Hülfscylinder zu schmälern, eine Verkleinerung der letzteren zuläfst.

Claims

Patent-An spruch:

Bei direct wirkenden verticalen Dampfmaschinen die Verbindung der die Kolbenstangen der Hauptcylinder verbindenden Balan-^ ciers (KL) mit Hülfscylindern (k k), deren Kolbenstangen so an die Balanciers angreifen, dafs der Bewegung der Hauptkolben während des ersten Theiles des Hubes ein allmälig abnehmender Widerstand entgegengesetzt, während der zweiten Hubhälfte aber eine allmälig zunehmende Unterstützung ertheilt wird, wodurch eine erfolgreiche Ausnutzung der Expansionskraft des Dampfes ermöglicht ist und die nutzbare Kraft für den Aufwärts- wie Abwärtshub eine gleichmäfsige wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.