DE66820C - Maschine mit kreisendem Cylinder mit feststehendem Kolben und zwei drehbaren Sperrschiebern im Ringraum des Cylinders - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Bei der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden rotirenden Maschine sind in dem zur Kraftwelle cöncentrischen ringförmigen Hohlraum eines kreisenden Cylinders mit feststehendem Kolben einander gegenüberliegende, um ihre Achsen mittelst festliegender Curvenführungsnuth in ihren Sitzen drehbare Sperrschieber angeordnet,. welche auf den ringförm igen Cylinderhohlraum passende Kanäle enthalten, und von welchen der eine diesen Hohlraum im Verein mit dem feststehenden Kolben in eine Abtheilung für Einströmungsdampf und eine solche für Ausströmungsdampf theili, wenn der Kanal des anderen Sperrschiebers in Richtung des ringförmigen Hohlraurr.es eingestellt ist, um dem betreffenden Sperrschieber Vorbeigang am feststehenden Kolben zu ermöglichen.

Werden an einer Kraftwelle zwei rotirende Cylinder angeordnet, so werden diese für gleichzeitigen Einlafs von Dämpf durch Kanäle so verbunden, dafs ein einseitiger Druck vermieden wird. ^:

Die zur Einstellung der Sperrschieber dienenden Curvennuthen sind so ausgeführt, dafs sie die Einstellung mit möglichst wenig Stofs vollziehen. :

Das erste Ausführungsbeispiel der Maschine zeigen Fig.,i bis 4 der Zeichnungen, Fig. 5 bis () ,und 10 bis 22 zeigen Einzelheiten der Ausführung..' <■ ■ ..

.. Das · Gehäuse G umschliefst die beiden rotirenden Cylinder C. Die Sperrschieber A B, welche mit den Cylindern sich drehen, werden durch die am Gehäuse G angeordnete Curvenführungsnuth F, Fig. 12, eingestellt, so dafs sie an dem oben in den ringförmigen Hohlräumen C⁴ der Cylinder festliegenden Kolben 1 vorbeigehen, wie Fig. 3 bei einem Schieber A zeigt. Die Gehäusedeckel H schliefsen die Gylinderhohlräume seitlich ab. Die ringförmigen Hohlräume C⁴ sind aus Ringen C⁷ C⁸ und Scheiben C⁹ gebildet. Ueber die cylindrischen Schiebersitze C⁶ treten aufsen Flantschen h der Ringe C⁷ C⁸ derart vor, dafs eine Ringpackung zwischen die Packungskränze Hⁱ der die Kolben /, Fig. 21, tragenden Gehäusedeckel H und die Ringe C⁷ C^s eingelegt werden kann. An den Gehäusedeckeln H sind die Lager K der Kraftwelle N, Fig. ι, befestigt, mit welcher die Cylinder C verbunden sind; aufserdem enthalten diese Deckel den Einlafs 5 und Auslafs T, Fig. 22. ,Die Schiebersitze C⁶, Fig. 20, ' die einen Schnitt nach Linie x-x, Fig. 19, zeigt, enthalten Packungsstreifen P, Fig. 16 bis 18, welche durch Federn j>⁴ angedrückt werden. Durch ein länglich profilirtes Loch p³ der Packungsstreifen P führt ein in den Cylinder eintretender Bolzen p, wodurch die Packungsstreifen P am Platz gehalten werden, wenn die Sperrschieber A B sie nicht berühren. Die Packungsstreifen sind an der Innenseite abgeschrägt, um den Sperrschiebern das Zurückstoisen zu ermöglichen, falls sie zu weit vortreten. .... .

Dadurch, dafs die Cylinder C durch die Dampfwege Y¹, Fig. 19 und 20, in Verbindung sind, die den Uebertritt des Dampfes aus dem einen Cylinder in den anderen vermitteln, ist die Anordnung eines einzigen Einlasses S und Auslasses T, Fig. 22, für beide Cylinder C ermöglicht.

Die Deckel C der Cylinder enthalten Bohrungen für Lagerung der Achsen α bezw. b der Sperrschieber A B.

Die beiden Sperrschieber A sind am Ende der Achse α befestigt, welche die Kurbel α², Fig. 5, trägt. Die Dichtungsstreifen P⁴, Fig. 6, der Schieber sind passend gekrümmt, und in Nuthen liegende Packungsringe P², Fig. 5, dichten in den Sitzen C⁶ ab.

Die Schieber B sind nach Wirkung und Ausführung den Schiebern A gleich, die Achse b und Kurbel b ² entsprechen der Achse α und der Kurbel σ? der letzteren.

An den Kolben / dichten die Ringe C⁷ C⁸ und die Scheiben C⁹ des Cylinders C sowie der Kanal der Sperrschieber ab, wenn diese an den Kolben vorbeigehen.

Die Curvenführungsnuth F wird von einem Aufsenring und einem Innenring, die durch Seitenringe verbunden sind, gebildet und liegt zwischen den beiden Cylindern am Gehäuse G fest (Fig. 2). Die in derselben sich verschiebenden Gleitstücke f, Fig. 4, 8 und 9, nehmen die Zapfen Z)³ der Lenkarme D auf, welche an die Kurbeln α² der Schieberachsen α angreifen (Fig. 4), so dafs, wenn die Sperrschieber A B mit den Cylindern sich drehen, sie mittelst der Achsen α die Prismen f mitnehmen. Indem diese durch die Curvenführungsnuth F sich verschieben, findet mittelst der Lenkarme D Drehung und Einstellung der Sperrschieber A B statt; Von der senkrechten Mittellinie oder von der Mittelstellung der Sperrschieber weicht die Mittellinie der Führungscurve F um einen Voreilungswinkel ab, der in Fig. 4 durch die punktirte Linie y-y angegeben ist.

Die Führungen Dⁱ, Fig. 10, führen die Lenkarme D an der Welle N- Die Lenkarme sind aufserdem mit passenden Gegengewichten Z)⁵ versehen.

Der Dampf oder sonstiges Druckmittel tritt durch den Einlafs S ein und treibt die Cylinder C nach Richtung des Pfeiles (Fig. 3). Der Dampf, der auf den Sperrschieber B gewirkt hat, entweicht alsdann durch den Auslafs T, worauf Sperrschieber B sich dreht, in die vorher vom Sperrschieber A eingenommene Stellung rückt und an dem festliegenden Kolben / vorbeigeht, während Schieber A die vorher vom Sperrschieber B eingenommene Stellung einnimmt. Im weiteren Verlauf der Drehung nimmt Schieber B, nachdem er am Kolben / vorbeigegangen ist, solche Stellung ein, dafs er durch Dampf aus dem Einlafs S getrieben wird, während Schieber A eine solche Stellung hat, dafs der Dampf, der ihn getrieben hat, anfängt, durch Auslafs T auszuströmen, worauf Schieber A in die Ausgangswinkelstellung zurückgeht u. s. w. Um die Maschine umsteuern zu können, können zwei Einlafsschieberkasten S¹ und Auslalsschieberkasten T¹ mit Schiebern, von welchen je ein Paar unthätig bleibt, wie in Fig. 1, an den Deckeln H angeordnet werden. Die Schieber in den Kasten S¹ können mittelst Hebelarme U¹ U'² bewegt werden, die auf Achsen U sitzen, welche oben am Gehäuse G gelagert sind und ihre Bewegung von dem Excenter R der Kraftwelle N erhalten.

Bei dem in Fig. 23 bis 42 in Ansichten, Schnitten und Einzelheiten dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die mit dem rotirenden Cylinder C verbundene Welle N hohl ausgeführt und überträgt auf eine in ihr liegende Welle O durch nachgiebige Theile die Drehung. Zwischen den Ansätzen n, der Hohlwelle N und den Ansätzen o¹ der Triebwelle O sind die elastischen Stücke X^e, Fig. 35 und 37, angeordnet, um die Uebertragung von Stöfsen auf die Welle O zu vermeiden.

In diesem Ausführungsbeispiel besitzt der rotirende Cylinder C zwei ringförmige Hohlräume C⁴, welche durch Ringe C⁷ C⁸ gebildet werden; C⁶ sind die Schiebersitze. Die ringförmigen Hohlräume sind durch einen Ringschlitz C⁵, Fig. 26, getrennt, in welchem die Scheidewand D⁶ liegt. Dieser Cylinder ist aufsen mit Deckeln c versehen, welche central zu den Sitzen der Sperrschieber liegen und Lagerhülsen für die Achsen der Sperrschieber enthalten.

Die Sperrschieber A, die auf den Achsen a festsitzen, sind mit Packungsringen P² und Packungsstreifen P* versehen, Fig. 27 bis 29.

Die Kolben I sitzen hier an Scheidewand D⁶ fest, die an dem Aufsengehäuse G befestigt ist, und treten in die beiden Aushöhlungen C* des Cylinders C hinein. Die Stirnflächen der Ringe C⁷ C^s des Cylinders C dichten an der Scheidewand D⁶ ab. Die feststehenden Kolben I sind durch Packungsstreifen P an dem Cylinder C abgedichtet und mittelst Kanten; i¹ P i³ i⁴ von solcher Form zugespitzt (Fig. 41), dafs die Sperrschieber A B genau Führung an; ihnen finden. Die Arbeitsflächen der Scheidewand Z)⁶ können durch eine passende Curve· begrenzt sein, um ungleichmäfsige Abnutzung zwischen ihr und den Packungsstreifen P⁴ der Schieber A B zu vermeiden. ■ / ■

Die Führungscurvennuthen F sind hier an den Deckeln H angeordnet (Fig. 32 und 33)' und können für sich getrennt oder mit den. Deckeln in einem Stück ausgeführt werden. Der Voreilungswinkel der Gleitstücke f bezwJ

die Abweichung der Mittellinie der Curvenführu igsnuth F von der Mittellinie des Cylinders ist durch Punktirung y^xy^x, Fig. 40, angegeben.

Die Dampfeinlafskanäle S bezw. Auslafskanä'lc jTVsind in der Scheidewand D⁶ angeordnet (Fig. 41 und 42). In diesem Beispiel zeigt Fig. 26 einen Schnitt nach Linie x¹-x\ Fig. 25. , _

Da; den Schieber B treibende Druckmittel fängt an, auszutreten, wenn B den Auslafs T freizulegen beginnt, und der Auspuff dauert an, wenn Schieber A anfängt, den Auslafs T zu verde;ken, und das den Schieber A treibende Druckmittel tritt aus, wenn A beginnt^ den Auslafs T freizulegen, und der Auspuff dauert an, Ms B wieder anfängt, den Auslafs T zu verdecken. . V₁

- Nach dem Ausführungsbeispiel Fig. 43 und 44 ist der rotirende Cylinder C mit einem Sperrschieber A versehen, der mittelst seiner Achse a in einem Deckel c gelagert ist, an welchem ein £ teuerungscylinder B ^β festsitzt. Die zum Verstandnifs nicht notwendigen Theile sind hier fortgelassen.

De r Lerikarm D ist hier als Kolbenstange ausgebildet, welche durch die Cylinderdeckel führt und aufser dem Kolben -D⁰ die rechtwinklige Kreuzschleife d⁵ trägt, in welcher das Prisma d^a. liegt, das an die Kurbel α² der Achs ϊ α des Sperrschiebers A greift. Die Kolbenstange ist mit dem Curvennuthgleitstück_/ durch Zapfen D³ verbunden und das entgegengesetzte Ende derselben mit Gegengewicht D⁵ versehen. Durch Führungen D⁴ liegt die Kolbenstange an Welle N an. Die Dampfkanä.e des Steuerungscylinders B⁶ werden durci den Schieber V bedient, dessen Stange durc 1 Hebel H⁶ bewegt wird, auf welchen die in Curvenführungsnuth F liegende Rolle Q Bewegung überträgt.

Der Cylinder C dreht sich nach Richtung des Pfeiles (Fig. 44). Der Dampf, welcher in den Steuerungscylinder B⁶ eintritt, stellt dabei den Sperrschieber A mittelst Kurbel a² und Kurbelachse α für den Vorbeigang an dem feststehenden Kolben / richtig ein. Der Einfach] ieit der Darstellung halber ist die Mittellinie λ:²-λγ² des Cylinders hier um den für die Steusrung des Sperrschiebers nöthigen Voreilurigswinkel aus der senkrechten Richtung herausgerückt.

Nach dem Ausführungsbeispiel Fig. 45 bis 51 sitzt der Cylinder C, der wieder aus dem Aufsenring C⁷, dem Innenring C⁸ und Seitenwänden C'², welche den ringförmigen Hohlraum C⁴ bilden, besteht, durch Nabe C¹ auf Welle N fest. Fig. 48 zeigt in diesem Beispiel eine 3 Schnitt nach Linie x^a-x³, Fig. 47. Der innere Ring ist mit Ringschlitz C⁹, Fig. 48, versähen, welcher die Scheidewand D ■ aufnimmt, die in dem Schlitz abdichtet, den Kolben / trägt und mittelst Nabe D^l an einem den Cylinder wie in Fig. 3 umgebenden, hier nicht dargestellten Gehäuse (wie G, Fig. 3) festgehalten wird.

In diesem Beispiel ist der Sperrschieber A (bezw. δ) an beiden Enden mit einer Achse a versehen (Fig. 52), die seine Einstellung vermitteln. Von den beiden den Kanal für den Vorbeigang an dem Kolben / bildenden Stegen IJ A^s ist nur der letztere durchgehend (Fig. 49), der Steg A² dagegen bei A^ geschlitzt, um sowohl die Drehung mit dem Cylinder C, als auch die Drehung um die Achsen α zu ermöglichen.

Die Fig. 55 bis 58, ferner Fig. 59 bis 62 und die Fig. 63 bis 66 zeigen für die dargestellten Anordnungen der Bewegungsübertragung auf die Sperrschieber A B die Art, wie der Abschlufs der Dampfräume bei verschiedenen aus einander folgenden Stellungen der Sperrschieber herbeigeführt wird.

In diesen Figuren sind der Deutlichkeit halber nur die wesentlich dabei in Betracht kommenden Theile, die beiden Sperrschieber oder Wechsel A und B, der festliegende Kolben /, die festliegende Führungsnuth F, die Dampfcylinder B⁶ und die Rohre F¹, dargestellt, die bei einer Maschine mit Doppelcylinder eine Verbindung zwischen den Dampfräumen dieser Cylinder herstellen. Die Dampfcylinder B⁶ haben wesentlich nur die Aufgabe, der Wirkung der in den Lenkarmen D auftretenden Centrifugalkraft behufs Schonung der Führungsnuth F entgegenzuwirken.

In Fig. 57, 61 und 65 hat der eine Sperrschieber soeben den Dampfraum für den Eintrittsdampf abgeschlossen.

Das Rohr Y¹ vermittelt den sofortigen Uebertritt des Eintrittsdampfes nach dem Nebencylinder, so dafs, wie schon erwähnt, ein besonderer Einlafsschieberkasten (S¹, Fig. 1) für den zweiten Cylinder unnöthig ist. Wenn man die Thätigkeit des in vollen Linien Fig. 1 angegebenen Einlafsschieberkastens S¹ abstellt und die Thätigkeit des auf der anderen Seite des Kolbens I und am gegenüberliegenden Cylinder befindlichen punktirt angegebenen Schieberkastens 5^x einleitet, so läuft die Maschine nach anderer Richtung um.

Claims (1)

1. Pa tent-Ansprüche:

   ι . Eine Maschine mit kreisendem Cylinder, bei welcher in dem zur Kraftwelle concentrischen ringförmigen Hohlraum (C*), Fig. 3, 23 und 45, des kreisenden Cylinders mit feststehendem Kolben (I) einander gegenüberliegende, um ihre Achsen (a) mittelst festliegender Curvenführungsnuth (F), Fig. 2, 12, 40 und 43, in ihren Sitzen drehbare Sperrschieber (A B) angeordnet

   ; sind, welche auf den Cylinderhohlraum (C*) passende Kanäle enthalten, und von welchen der eine_: den Hohlraum (C¹) in eine Abtheilung für Einströmungsdampf und eine solche für Ausströmungsdampf theilt, wenn der Kanal des anderen in Richtung des ringförmigen Hohlraumes eingestellt ist, um am feststehenden Kolben (I) vorbeizugehen.

   Eine Maschine mit kreisendem Cylinder der unter i. bezeichneten Art, bei welcher:

   a) zwei einander mit der geschlossenen Ringseite zugekehrte Cylinder (C C¹) Verbindung durch die Dampfwege ( Y¹), Fig. 19 und 20, besitzen, die in die Aushöhlungen (C) der Cylinder ausmünden, um den Druck in beiden ringförmigen Aushöhlungen auszugleichen, oder

   b) in den Curvenführungsnuthen (F) liegende Gleitstücke (f) an Lenkarmen (D), Fig. 4 und 1 o, angeordnet sind, welche an die Kurbeln (a²) der Achsen (a) der Sperrschieber angreifen und an der Kraftwelle (N) geführt sind, zum Zwecke der Drehung der Sperrschieber, oder

   ■c) der kreisende Cylinder mit einem Sperrschieber (A) versehen ist, der mittelst seiner Achse (a) in einem Deckel (c) gelagert ist, an welchem ein Dampfcylinder (B⁶)'; Figl 43 und 44^ festsitzt, dessen mit Kolben (D⁹) ver-, sehene Kolbenstange (D) mittelst rechtwinkliger Kreuzschleife (d⁵) das Prisrna (d^e) erfafst, in welchem die Kurbel (a?) .der Achse (a) des Sperrschiebers liegt,' während das.(in der Curvennuth (F) angeordnete Gleitstück (f¹) mittelst Zapfen (D^s) mit der Kolbenstange (D) verbunden ist, um behufs Schonung der Führungsnuth (F) die Einstellung des Sperrschiebers unter Mitwirkung des Dampfdruckes auf den Kolben (D⁹) zu veranlassen, oder

   d) der kreisende Cylinder mit Aufsen- - ring (C), Innenring (C^s) und Seiten-. wänden (C) durch Nabe (C) auf Welle (N) festsitzt, Fig. 45 bis 54, Während die im Schlitz (C⁶) liegende Scheidewand (D), die den in der ringförmigen Aushöhlung (C*) des Cylinders liegenden Kolben (I) trägt, mittelst Nabe (D^l) festgehalten wird, und wobei die Sperrschieber (A bezw.üt) an beiden Enden mit Achsen (a) versehen und die Stege (A²) derselben bei (A*) geschlitzt sind, um sowohl die Drehung mit dem Cylinder, als auch die Drehung um die Achsen (a) an der Scheidewand (D) zu ermöglichen.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.