DE75390C

DE75390C - Power machine with two intermittently rotating pistons

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Publication number: DE75390C
Application number: DENDAT75390D
Authority: DE
Original assignee: F. brückert und A. DElattre in Paris; Vertreter : A. DU bois-reymond in Berlin N.W., Schiffbauerdamm 29a
Anticipated expiration: 1913-06-02

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 14: Dampfmaschinen.CLASS 14: Steam Engines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1893 ab.Patented in the German Empire on June 2, 1893.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Neuerung an Umdrehungskraftmaschinen, welche durch unter Druck stehende Gase oder Flüssigkeiten . betrieben werden und welche gleichzeitig auch als Pumpwerke zur Förderung von Gasen und Flüssigkeiten dienen können.The present invention relates to an innovation in rotary engines, which by pressurized gases or liquids. operated and which at the same time also serve as pumping stations for conveying gases and liquids can.

Das Wesen dieser Erfindung besteht darin, dafs in einem cylindrischen Gehäuse zwei absatzweise kreisende Kolben angeordnet werden, welche, je nachdem der Druck der Betriebsflüssigkeit auf der einen oder der anderen Seite dieser Kolben stärker ist, entweder mit der auf der Maschinenwelle sitzenden Nabe oder mit dem Cylinderumfang in Eingriff kommen und daher entweder mit diesem Cylinder bewegt werden oder mit der festen Nabe stillstehen. Die Verbindung der kreisenden Kolben mit dem Cylinder und der Nabe erfolgt durch innerhalb dieser Kolben gelegene Hülfskolben, welche mit an ihren Enden zu Sperrstücken ausgebildeten Kolbenstangen versehen sind und welche durch den Druck der Betriebsflüssigkeit abwechselnd nach aufsen (dem Cylinderumfang zu) oder nach innen (der Nabe zu) bewegt werden.The essence of this invention consists in the fact that in a cylindrical housing two discontinuous rotating pistons are arranged, which, depending on the pressure of the operating fluid on one side or the other this piston is stronger, either with the hub sitting on the machine shaft or come into engagement with the cylinder circumference and therefore either with this cylinder be moved or stand still with the fixed hub. The connection of the rotating pistons with the cylinder and the hub takes place through auxiliary pistons located within these pistons, which are provided with piston rods formed into locking pieces at their ends and which alternately outwards due to the pressure of the operating fluid (the cylinder circumference towards) or inwards (towards the hub).

In der beiliegenden Zeichnung ist die neue Flügelanordnung in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 und 3 Querschnitte durch zwei verschiedene Ausführungsformen von Umdrehungsmaschinen. Fig. 2 veranschaulicht die Art der Verbindung beider Flügel und Fig. 4 läfst die Art der Zuführung und Ableitung des Betriebsmittels erkennen. In the accompanying drawing, the new wing assembly is shown in Figs. 1 to 4, namely, FIGS. 1 and 3 show cross sections through two different embodiments of rotary machines. FIG. 2 illustrates the type of connection between the two wings and FIG. 4 shows the type of feed and recognize the derivation of the equipment.

Mit A ist ein ausgedrehter Cylinder bezeichnet, in dem die beiden Flügel B und C angeordnet sind, welche abwechselnd festgestellt und freigegeben werden. Diese Flügel sind, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, scharnierartig mit einander verbunden. A turned out cylinder is designated with A, in which the two wings B and C are arranged, which are alternately determined and released. As can be seen from FIG. 2, these wings are connected to one another in a hinge-like manner.

In den beiden Flügeln ist eine cylindrische Höhlung ausgespart, in der sich je ein Kolben D oder D¹ bewegt, der an beiden Seiten mit Kolbenstangen versehen ist. Jeder Kolben, sowie auch die beiden Stangen sind mit Labyrinthdichtungen versehen, um die beiden von jedem der Kolben DD¹ gebildeten Kammern dicht abzuschliefsen. Durch die Kanäle g· und h stehen die beiden von diesen Kolben gebildeten Kammern bald mit der Zulafsöffnung, bald mit der Auslafsöffnung für die Betriebsflüssigkeit in Verbindung, so dafs der eine oder andere der Kolben D oder D¹ den Druck der Betriebsflüssigkeit auf seiner einen oder seiner anderen Fläche aufnimmt, und dafs infolge dessen seine Kolbenstange entweder nach der Achse oder nach dem Umfang der Maschine hin bewegt wird.A cylindrical cavity is recessed in the two wings, in which a piston D or D ¹ moves, which is provided with piston rods on both sides. Each piston, as well as the two rods, are provided with labyrinth seals in order to seal off the two chambers formed by each of the pistons DD ^{1 tightly.} The two chambers formed by these pistons are connected through the channels g · and h with the inlet opening, now with the outlet opening for the operating fluid, so that one or the other of the pistons D or D ¹ exerts the pressure of the operating fluid on one or the other its other surface, and that as a result, its piston rod is moved either to the axis or to the circumference of the machine.

Wird die Kolbenstange nach der Achse hin bewegt, so kommt sie mit einem der in der festen Nabe E angebrachten Einschnitte in Verbindung, während sie bei Bewegung nach dem Umfang hin in einen Einschnitt J eingreift, der auf der Innenseite des Cylinders A ausgespart ist. Die Kolben D oder D ¹ sind folgendermafsen angeordnet:When the piston rod is moved towards the axis, it comes into contact with one of the incisions made in the fixed hub E , while when it is moved circumferentially it engages in an incision J which is recessed on the inside of the cylinder A. The pistons D or D ¹ are arranged as follows:

Der Kolben D liegt in der Ebene der Linie m-n des Flügels B, Fig. 2, und der andere Kolben D¹ in der Ebene der Linie t-n The piston D lies in the plane of the line mn of the wing B, FIG. 2, and the other piston D ¹ in the plane of the line tn

des Flügels C. Die paarigen Einschnitte an der Nabe E sind in der Ebene der Linie m η und die unpaarigen Einschnitte in der Ebene der Linie t-n angeordnet.of the wing C. The paired incisions at the hub E are arranged in the plane of the line m η and the unpaired incisions in the plane of the line tn .

Um eine Abdichtung der von den Flügeln gebildeten Kammern zu erreichen, wird jeder Flügel mit beweglichen Dichtungskörpern versehen, die unter der Wirkung von Federn stehen, von denen die einen cd gegen den Cylinder, die anderen c^x d^x gegen den cylindrischen Theil (der Nabe) des benachbarten Flügels drücken. Aufserdem sind noch Dichtungskörper angeordnet, um die seitliche Dichtung gegen die Kopfscheiben oder Deckel des Cylinders A zu bewirken. Die eine der Kopfscheiben oder der Deckel dieses Cylinders A ist mit zwei Oeffnungen N und O, Fig. ι und 4, versehen, von denen die eine N zur Einführung der -Betriebsflüssigkeit, die andere O als Äuslafs derselben dient.In order to seal the chambers formed by the wings, each wing is provided with movable sealing bodies which are under the action of springs, one of which is cd against the cylinder, the others c ^x d ^x against the cylindrical part (the hub ) of the adjacent sash. In addition, sealing bodies are also arranged in order to effect the lateral seal against the head disks or cover of the cylinder A. One of the top disks or the cover of this cylinder A is provided with two openings N and O, Fig. Ι and 4, of which one N is used to introduce the operating fluid, the other O serves as an outlet for the same.

Die feste Nabe E ist mit einem Kanal ρ versehen, durch welchen die Betriebsflüssigkeit eintritt. Der Deckel oder die Kopfscheibe M, Fig. 4, weist einen Kanal q auf, der auf der einen Seite in den Cylinder A, auf der anderen Seite in einen Ringkanal r mündet, der in einer im Deckel M angebrachten Hervorragung ausgespart ist, und zwar mündet er gerade an derjenigen Stelle, wo auch der Kanal ρ mündet, so dafs also unabhängig von der radialen Stellung des Kanals q die durch ρ übertretende Betriebsflüssigkeit in die Rinne r überfliefst und durch den Kanal q zwischen die beiden Flügel B und C gelangt.The fixed hub E is provided with a channel ρ through which the operating fluid enters. The cover or the head disk M, FIG. 4, has a channel q which opens on one side into the cylinder A and on the other side into an annular channel r which is recessed in a protrusion made in the cover M, namely it opens at the point where the channel ρ also opens, so that regardless of the radial position of the channel q, the operating fluid that has passed through ρ overflows into the channel r and passes through the channel q between the two wings B and C.

Um den Austritt der Betriebsflüssigkeit zu ermöglichen, ist der Kanal O durch einen Kanal 5 verlängert, der gleichfalls in eine kreisförmige Rinne u mündet, die gegenüber derjenigen Stelle angebracht ist, wo der Kanal V mündet, welcher in der festen Nabe E angeordnet ist, so dafs die Flüssigkeit, um abzufliefsen, durch den Kanal O zum Kanal S und von hier in den Ringkanal u strömt, von wo sie durch den Kanal V abläuft.In order to allow the operating fluid to escape, the channel O is lengthened by a channel 5, which also opens into a circular channel u , which is attached opposite the point where the channel V opens, which is arranged in the fixed hub E , see above that the liquid, in order to flow out, flows through the channel O to the channel S and from here into the annular channel u , from where it runs off through the channel V.

Die Wirkungsweise der im Vorstehenden beschriebenen Flügel für Umdrehungsmaschinen, bei denen der Cylinder A durch die abwechselnde Wirkung der Flügel B und C selbst in Drehung versetzt wird, ist folgende:The mode of operation of the blades described above for rotary machines, in which the cylinder A is set in rotation by the alternating action of the blades B and C itself, is as follows:

Wenn die beiden Flügel B und C sich in der in der Fig. 1 gezeichneten Stellung befinden, so tritt die Betriebsflüssigkeit durch die Oeffnung N ein, treibt den Flügel B vor sich her, der den zur Riemscheibe ausgebildeten Cylinder A vermittelst des äufseren Endes der Stange des Kolbens D mitnimmt, die in den im Cylinder A ausgesparten Einschnitt J eingreift. Die in der anderen Kammer enthaltene Flüssigkeit entweicht während der Drehbewegung des Flügels B durch die Oeffnung O. Kurze Zeit bevor der Flügel B in Berührung mit dem feststehenden Flügel C kommt, wird die Auslafsöffnung durch irgend ein geeignetes Verschlufsorgan (Schieber oder Ventil) geschlossen. Die Platte -B setzt ihre Drehung jedoch nach dem Schlufs der Auslafsöffnung fort und drückt das Gas oder den Dampf, welcher zwischen den beiden Flügeln B und C vorhanden ist, zusammen. Der Schlufs der Auslafsöffnung mufs zu einer solchen Zeit erfolgen, dafs die fragliche Compression stärker wird als die Anfangspressung des bei N eintretenden Druckmittels.When the two vanes B and C are in the position shown in FIG. 1, the operating fluid enters through the opening N and drives the vane B in front of it, which drives the pulley-shaped cylinder A by means of the outer end of the rod of the piston D , which engages in the recess J recessed in the cylinder A. The liquid contained in the other chamber escapes during the turning movement of the wing B through the opening O. Shortly before the wing B comes into contact with the fixed wing C , the outlet opening is closed by some suitable closing device (slide or valve). However, the plate -B continues its rotation after the outlet opening closes and compresses the gas or the steam which is present between the two blades B and C together. The outlet opening must close at such a time that the compression in question becomes greater than the initial compression of the pressure medium entering at N.

Die auf diese Weise comprimirte Betriebsflüssigkeit tritt durch die Oeffnungen g und h zu den Kolben D und D^l und strebt, den Kolben D nach der Nabe E hin zu senken und den Kolben D' nach dem Cylinder A hin zu schieben. Sobald das äufsere Ende der Stange des Kolbens D sich dem einen der Einschnitte der Nabe E gegenüber befindet, greift dasselbe ein: der Flügel B wird mit der Nabe E des zur Riemscheibe ausgebildeten Cylinders A gekuppelt. Der Cylinder A setzt der einmal angenommenen Drehung zufolge seine Rotation fort, und der Einschnitt J stellt sich alsdann der Stange des Kolbens D¹ gegenüber und wird durch den Druck der bei h eintretenden (in diesem Augenblick gerade der Compression unterliegenden) Betriebsflüssigkeit mit jener Stange in Eingriff gebracht.The operating fluid compressed in this way passes through the openings g and h to the pistons D and D ¹ and tends to lower the piston D towards the hub E and to push the piston D 'towards the cylinder A. As soon as the outer end of the rod of the piston D is opposite the one of the notches in the hub E , it intervenes: the vane B is coupled to the hub E of the cylinder A designed as a pulley. Once the rotation has been assumed, the cylinder A continues its rotation, and the incision J then faces the rod of the piston D ¹ and is brought into position with that rod by the pressure of the operating fluid entering at h (which is currently under compression) Intervention brought.

Zu derselben Zeit befinden sich die Oeffnungen N und O nicht mehr auf beiden Seiten des Flügels B, sondern auf beiden Seiten des Flügels C. Ersterer Flügel ist daher unbeweglich und der bis dahin unbewegliche Flügel C wird beweglich und nimmt nun seinerseits den Druck des durch N eintretenden Betriebsmittels auf, worauf sich dieselben Phasen wiederholen. At the same time, the openings N and O are no longer on both sides of the wing B, but on both sides of the wing C. The first wing is therefore immobile and the wing C , which was immovable up to that point, becomes mobile and in turn takes the pressure of N entering equipment, whereupon the same phases repeat.

Ferner ist ersichtlich, dafs die der Reihe nach zum Stillstand kommenden Flügel stets eine Drehung erfahren, welche 360⁰ minus dem Winkel α beträgt, welcher von dem Mittelarm der beiden sich berührenden Flügel gebildet wird. Der Wechsel in der Bewegung der Flügel findet daher stets an verschiedenen Stellen statt, und zwar sind diese Stellen immer um je einen Winkel von a° nach rückwärts mit Bezug auf die Drehrichtung der Flügel verlegt.Further, it can be seen that in order to come to a standstill wing DAF always undergo a rotation that 360 ⁰ minus the angle α, which is formed by the center arm of the two contacting wings. The change in the movement of the wings therefore always takes place at different points, and these points are always shifted backwards by an angle of a ° with respect to the direction of rotation of the wings.

Der auf diese Weise in Drehung versetzte Cylinder kann unmittelbar dazu verwendet werden, mittelst eines um ihn gelegten Riemens oder in irgend einer anderen Weise die Kraft zu übertragen. Unter Umständen, z. B. bei Verwendung als Pumpe, kann es nun vortheilhaft sein, die Umsteuerung der Flügel B und C nicht durch die Compression der Betriebsflüssigkeit, sondern durch ein Klinkwerk zu bewerkstelligen. Die Verbindung der Flügel mit der Nabe der Maschine bleibt hierbei die-The cylinder set in rotation in this way can be used directly to transmit the force by means of a belt wrapped around it or in some other way. Under certain circumstances, e.g. B. when used as a pump, it can now be advantageous to change the direction of the wings B and C not by compressing the operating fluid, but by a latch mechanism. The connection of the blades with the hub of the machine remains the same

selbe, wie im Vorstehenden angegeben, und auch die Anordnung und die Bewegung der Kolben D und -D¹ und der dazugehörigen, zu Klinken ausgebildeten Kolbenstange ist dieselbe wie bei der Umdrehungsmaschine nach Fig. ι. Anstatt jedoch die ä'ufseren Enden dei Kolbenstangen in den Cylindermantel eingreifen zu lassen, läfst man sie auf eine in diesem Mantel liegende drehbare Sperrklinke eingreifen, welche nach jeder Umdrehung und selbstthätig durch an den Flügeln angebrachte Anschläge ausgeklinkt wird.the same as indicated above, and also the arrangement and the movement of the pistons D and -D ¹ and the associated piston rod designed as pawls is the same as in the rotary machine according to FIG. However, instead of letting the outer ends of the piston rods engage in the cylinder jacket, they are allowed to engage a rotatable pawl located in this jacket, which is automatically disengaged after each rotation by stops attached to the wings.

Die vorstehend beschriebene Umdrehungsmaschine läfst sich auch als Pumpe verwenden. Es ist zu diesem Zweck nur nöthig, die Kanäle g und h zu vertauschen, so dafs sie die in der Fig. 3 punktirt angegebenen Stellungen g¹ und h¹ einnehmen.The rotary machine described above can also be used as a pump. For this purpose it is only necessary to interchange the channels g and h so that they assume the positions g ¹ and h ¹ indicated by dots in FIG.

Wenn man bei einer derartigen Maschine den zur Riemscheibe ausgebildeten Cylindermantel durch einen Riemen antreibt, so wird immer der eine Flügel von der Klinke Z mitgenommen und treibt die vor ihm liegende Flüssigkeit zur Oeffnung O hinaus.If, in such a machine, the cylinder jacket, which is designed as a pulley, is driven by a belt, then one wing is always carried along by the pawl Z and drives the liquid in front of it out to the opening O.

Bei der in der Fig. 3 angegebenen Stellung würde beispielsweise bei einer Drehung des Cylindermantels in der Pfeilrichtung der Flügel B mitgenommen werden. Die Oeffnungen O und N würden ihre relative Stellung gegenüber dem Flügel -B beibehalten und durch die Oeffnung O würde Flüssigkeit fortgedrückt, durch die Oeffnung N Flüssigkeit angesaugt werden.In the position indicated in FIG. 3, for example, when the cylinder jacket is rotated in the direction of the arrow, the wing B would be carried along. The openings O and N would maintain their position relative to the wing -B and through the opening O liquid would be pushed away, through the opening N liquid would be sucked in.

Wenn sich der Flügel B demjenigen C so weit genähert hat, dafs die schräge Fläche L³ auf die schräge Fläche L² trifft, so wird die Klinke Z ausgelöst und der Cylindermantel bewegt sich durch sein Beharrungsvermögen so lange weiter, bis die Oeffnungen O und N gegenüber dem Flügel C dieselbe Stellung einnehmen, die sie bei der gezeichneten Stellung dem Flügel B gegenüber haben, d. h. die Oeffnung O würde alsdann, (in der Pfeilrichtung) vor dem Flügel C und die Oeffnung N (in der Pfeilrichtung) hinter dem Flügel C liegen. Bei dieser Stellung steht der Raum vor dem Flügel C mit dem zu speisenden Hochbehälter etc. in Verbindung und der Druck pflanzt sich aus dem letzteren in den Cylinder fort und hebt den Kolben U¹ empor und legt die Stange desselben in die Klinke Z ein. Zu gleicher Zeit ist durch den vom Hochbehälter u. s. w. ausgehenden Druck der Kolben D nach der entgegengesetzten Richtung bewegt und die dazugehörige Stange mit der Nabe der Maschine gekuppelt. Das Spiel kann also von neuem beginnen.When the wing B has come so close to the one C that the inclined surface L ³ meets the inclined surface L ² , the latch Z is released and the cylinder jacket continues to move through its inertia until the openings O and N are reached assume the same position opposite wing C as they have in the position shown opposite wing B , ie the opening O would then be in front of wing C (in the direction of the arrow) and the opening N (in the direction of the arrow) behind the wing C. . In this position the space in front of the wing C is connected to the elevated tank etc. to be fed and the pressure is propagated from the latter into the cylinder and lifts the piston U ¹ up and places the rod of the same in the latch Z. At the same time the piston D is moved in the opposite direction by the pressure emanating from the elevated tank etc. and the associated rod is coupled to the hub of the machine. So the game can start all over again.

Claims

Patent Claims:

ι. Engine with two intermittently circling pistons (B and C), in which a piston (D and D y, respectively, provided on both sides with a piston rod is attached, in such a way that, depending on the pressure of the operating fluid through the channels (g and hj is stronger from one side or the other, the pistons assume one or the other end position and the outer ends of the rods of these pistons come into engagement either with the notches (J) made in the hub (E) or with the incisions (J) made on the cylinder circumference and therefore be moved with the cylinder or stand still with the fixed hub.

2. An engine according to claim 1, wherein the sipes (J) through a. The pawl (Z) in the cylinder circumference are replaced, the connection of which with one piston is released by a stop on a lug (L ² ) on the other piston.

1 sheet of drawings.