DE612572C - Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit Wasseraustrittsoeffnungen und selbsttaetig gesteuertem Einlassventil - Google Patents
Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit Wasseraustrittsoeffnungen und selbsttaetig gesteuertem EinlassventilInfo
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- DE612572C DE612572C DEF75768D DEF0075768D DE612572C DE 612572 C DE612572 C DE 612572C DE F75768 D DEF75768 D DE F75768D DE F0075768 D DEF0075768 D DE F0075768D DE 612572 C DE612572 C DE 612572C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
- F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
- F03C1/08—Distributing valve-gear peculiar thereto
- F03C1/10—Distributing valve-gear peculiar thereto actuated by piston or piston-rod
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
- F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
- F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit im Arbeitszylinder
angeordneten Wasseraustrittsöffnungen, welche am Ende des Arbeitshubes
von dem sie steuernden und hin und her gehenden Arbeitskolben freigelegt werden, und
mit einem selbsttätig gesteuerten Einlaßventil. Das Kennzeichen der Erfindung besteht
darin, daß der langgestreckte Kolben mit einem eingezogenen Mittelteil und mit Auslaßöffnungen
versehen ist, die über einen im Arbeitskolben eingebauten Ventilkopf mit dem Arbeitsraum des Zylinders in Verbindung
stehen. Der -Ventilkopf wird dabei durch eine im Kolben angeordnete Feder,
deren Kraft kleiner als der auf dem Ventil lastende Wasserdruck ist, während des
Kolbenrückganges (Leerhub des Kolbens) von seinem Sitz abgehoben, also in Offenstellung
gehalten. Dagegen wird er am Ende des . Kolbenrückganges durch die Zylinderabschlußwand
auf seinen Sitz gedrückt und in dieser Schließstellung durch den Wasserdruck während des Arbeitshubes des Kolbens gehalten.
Die bisher bekannten Wassersäulenmaschinen mit hin und her gehenden Kolben und
feststehenden Zylindern besitzen zur Ableitung des Treibmittels im Zylindermantel Abflußkanäle,
welche wohl wie beim Erfindungsgegenstand durch den Arbeitskolben geöffnet
und geschlossen werden. Der Abfluß erfolgt aber nicht durch einen hohlen Kolben.
Da jedoch einerseits eine vollständige Aufhebung einer Bremswirkung des abgeleiteten
Treibmittels auf den Kolben nicht erzielbar ist und andererseits die Bedienung der Steuerteile
einen entsprechenden Kraftverbrauch erfordert, ist der zu erreichende Wirkungsgrad
bei solchen Maschinen naturgemäß geringer. Überdies bilden die hohen Herstellungskosten
und die verhältnismäßig großen Abmessungen dieser Maschinen große Nachteile. Wasserkraftmaschinen,
bei welchen die Zu- und Ableitung des Treibmittels durch besonders ausgebildete
Kolben erfolgt und bei welchen der Zylinder die hin und her gehende Bewegung ausführt, haben eine verhältnismäßig große
Bremswirkung des Kolbens, so daß ebenfalls ein schlechter Wirkungsgrad erzielt wird.
Die Lagerung des Zylinders und die erhöhten Reibungsverluste durch die Abdichtungsteile
bilden weitere Nachteile. Wenn auch weiterhin noch Drehkolbenmaschinen mit Treibmittelzufluß
von außen und Abfluß allein durch den hohlen Kolben oder Wassersäulenmaschinen,
bei denen die Zylindereinlaß- und -auslaßöffnungen durch den Kolben selbst gesteuert werden und der Ausfluß auch mit
Hilfe des Kolbens geschieht, bekannt sind, so
konnte sich zufolge der vorerwähnten Mangel namentlich für Gegenden, wo wohl genügend
Gefälle, aber nur eine geringe Wassermenge vorhanden ist,' keine Wasserkraftmaschine
sich bisher durchsetzen.
Nach der Erfindung wird durch die eingangs erwähnte Ausbildung des Kolbens eine
Wasserkraftmaschine geschaffen, die bei genügendem Gefälle selbst aus der geringsten
ίο Wassermenge treibende Kraft entwickelt. Der
feststehende Zylinder, der jede Bremswirkung verhindernde Treibmittelfluß, die niederen
Herstellungskosten, der gute Wirkungsgrad und die Möglichkeit, Umdrehungszahlen beliebiger Größe zu erreichen, bieten besondere'
Vorteile.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer AusfüHrungsform beispielsweise
dargestellt. Abb. 1 zeigt ein schematisches Bild des Wasserkraftmotors
mit vier Zylindern. In den Abb. 2 bis 5 sind vier Kolbenstellungen mit dazugehöriger
Ventillage dargestellt. Abb. 6 zeigt einen Längsschnitt durch den Kolben. An ein Wasserzuleitungsrohr 1 ist ein
Wasserverteiler mit vier Zuleitungsrohren 2 angeschlossen, die mit je einem Wasserabsperrventil
3 versehen und an die Zylinder 4 angeschlossen sind. Die Zuleitungsrohre 2 verlaufen düsenartig vom Wasserverteiler gegen die Absperrventile 3 zu. Der
Durchmesser der Zylinder 4 beträgt vorzugsweise das Dreifache des Durchmessers der in
die Zylinderräume einmündenden Zuleitungsrohre 2. Die Zylinderlänge ist möglichst
kurz gehalten, um eine hohe Umdrehungszahl des auf der Welle aufgekeilten Schwungrades
zu erreichen. Die Zylinder 4 weisen im Mantel parallel zu ihren Erzeugenden Auslaßschlitze
S auf, die sich von der Mitte der Zylinder 4 bis gegen ihre Enden erstrecken.
Nach der Mitte der Zylinder zu müssen diese Auslaßschlitze S so weit reichen, daß beim
Rückgang der Kolben 7 ein Uberschleifen ihrer Enden durch den der Druckleitung zugekehrten
Kolbenrand erfolgt, so daß das Wasser austreten kann und der Druck des Treibmittels schnell abnimmt.
Um ein Herausspritzen des Wassers zu verhindern, sind die Zylinder 4 von weiteren
Mänteln 6 umgeben.
Der langgestreckte, zylindrisch ausgebohrte Kolben 7, welcher an seinem eingezogenen
Mittelteil zwei ovale Austrittsöffnungen 8 besitzt, ist nach seinem offenen Ende zu mit
zwei Gleitführungen 9 und 9' für eine Ventilstange 10 versehen. An dieser Stange 10 sind
an einem Ende ein Ventilkopf 11 und am anderen Ende eine Stellschraube 12 befestigt,
welche durch eine Druckfeder 13 an die Gleitführung 9 gedrückt wird. Der Ventilkopf 11
ist so ausgebildet, daß er entweder die Kolbenbohrung oder die Wasserzuleitung 2, je
nach der Kolbenstellung, verschließt.
Die Wirkungsweise des Wasserkraftmotors ist folgende:
In der Stellung des Kolbens 7 nach Abb. 2 tritt nach Verstellung des Wasserabsperrventils
3 durch einen auf der Kurbelwelle angeordneten Exzenter'14 das Wasser in den
Zylinder 4 ein und übt einen Druck auf den Kolben 7 aus. Durch den Wasserdruck wird
unter Überwindung des Druckes der Ventilfeder 13 die öffnung des Kolbens 7 durch Andrücken
des Ventilkopfes 11 geschlossen, so daß dann für den Arbeitshub des Kolbens 7
die volle Kolbenfläche zur Verfügung steht. Der Kolben 7 wird vom Druckwasser bis kurz
vor dem Beginn der Auslaßschlitze 5 geschoben (Abb. 3). In diesem Zeitpunkt schließt
sich das Wasserabsperrventil 3 infolge der Wirkung des Exzenters 14. Durch die Trägheit
des an der Kurbelwelle aufgekeilten Schwungrades wird der Kolben 7 zum Überschleifen
der Auslaßschlitze S gebracht. Beim Überschleifen' der Wasserauslaßschlitze 5
durch den Kolbenrand tritt das Druckwasser aus, und es erfolgt dadurch gleichzeitig das
Öffnen der Kolbenbohrung, da infolge des Druckabfalls des Treibmittels der Ventilkopf
11 durch die Wirkung der Ventilfeder 13 von seinem Sitz weggedrückt wird. Der Ventilhub
wird durch die Stellschraube 12 begrenzt (Abb. 4). Durch dieses Abdrücken des Ventilkopfes
11 wird es ermöglicht, daß der noch im Zylinderraum befindliche Wasserrückstand
leicht abfließen kann.
Da der Kolben 7 infolge der Wirkung des Schwungrades einerseits sowie durch den
Hub des nächstwirkenden Zylinders anderseits wieder gegen die Ausgangsstellung sich
nähert und das Wasser durch die Kolbenbohrung durchläßt, wird der Zylinder wieder
wasserleer. Das Kolbenventil schließt sich beim Andrücken des Ventils durch das Zuleitungsrohr
2 (Abb. 5). Das Wasserabsperrventil 3 öffnet sich erst wieder, wenn das Ventil vollkommen geschlossen ist, und der
Vorgang wiederholt sich dann von neuem.
Claims (1)
- Patentanspruch :Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit im Arbeitszylinder angeordneten Wasseraustrittsöffnungen, welche am Ende des Arbeitshubes von dem sie steuernden und hin und her gehenden Arbeitskolben freigelegt werden, und mit einem selbsttätig gesteuerten Einlaßventil", dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Arbeitskolben (7) mit einem eingezogenen Mittelteil und mit Auslaßöffnungen (8)versehen ist, die über einen im Arbeitskolben (7) eingebauten Ventilkopf (11) mit dem Arbeitsraum des Zylinders (4) in Verbindung stehen und daß der Ventilkopf (11) durch eine im Kolben angeordnete Feder (13), deren Kraft kleiner als der auf dem Ventilkopf (11) lastende Wasserdruck ist, während des Kolbenrückganges (Leerhub des Kolbens) von ■ seinem Sitz abgehoben, also in Offenstellung gehalten wird, dagegen am Ende des Kolbenrückganges durch die Zylinderabschlußwand auf seinen Sitz gedrückt wird und in dieser Schließstellung durch den Wasserdruck während des Arbeitshubes des Kolbens gehalten wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF75768D DE612572C (de) | 1933-06-18 | 1933-06-18 | Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit Wasseraustrittsoeffnungen und selbsttaetig gesteuertem Einlassventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF75768D DE612572C (de) | 1933-06-18 | 1933-06-18 | Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit Wasseraustrittsoeffnungen und selbsttaetig gesteuertem Einlassventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE612572C true DE612572C (de) | 1935-04-29 |
Family
ID=7112519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF75768D Expired DE612572C (de) | 1933-06-18 | 1933-06-18 | Einfach wirkende Wasserkraftmaschine mit Wasseraustrittsoeffnungen und selbsttaetig gesteuertem Einlassventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE612572C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1292491B (de) * | 1966-12-14 | 1969-04-10 | Frieseke & Hoepfner Gmbh | Hydraulischer Antrieb mit Eilgangschaltung |
-
1933
- 1933-06-18 DE DEF75768D patent/DE612572C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1292491B (de) * | 1966-12-14 | 1969-04-10 | Frieseke & Hoepfner Gmbh | Hydraulischer Antrieb mit Eilgangschaltung |
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