DE8125C

DE8125C - Innovations in oscillating twin steam engines

Info

Publication number: DE8125C
Application number: DENDAT8125D
Authority: DE
Original assignee: H. STEFFEN, Ingenieur, in Berlin W., Frobenstrafse 40

Description

1879.1879.

Klasse 14.Class 14.

HERMANN STEFFEN in BERLIN. Neuerungen an oscillirenden Zwillingsdampfmaschinen.HERMANN STEFFEN in BERLIN. Innovations in oscillating twin steam engines.

JPatentirt im Deutschen Reiche vom 30. April 1879 ab.Patented in the German Empire on April 30, 1879.

In der Zeichnung sind diejenigen Vorrichtungen, welche als allgemein bekannt vorausgesetzt werden dürfen, theils ganz fortgelassen (wie Regulator etc.), theils nur angedeutet.In the drawing, those devices are assumed that are generally known may be, partly omitted entirely (like regulator, etc.), partly only hinted at.

Die Maschine hat zwei Cylinder von verschiedenem Durchmesser. Der senkrecht angeordnete Hauptcylinder A von kleinerem Durchmesser wird durch zwei, am unteren Theile desselben parallel mit der Hauptwelle gerichtete starke Zapfen getragen, die in zwei auf der Grundplatte ruhenden Lagern oscilliren, so dafs der Cylinder den durch die Kurbel und die versteifte Kolbenstange bedingten Richtungen folgen kann. Der Cylinder B, von gröfserem Durchmesser, welcher hinter dem erstbeschriebenen horizontal befestigt ist und demgemäfs mit demselben ein Ganzes bildet, ist gezwungen, die Schwingungen des Cylinders A mitzumachen. Der Hauptcylinder A ist in bekannter Weise mit Schieberkasten und Schieber versehen, jedoch sind die inneren Ueberdeckungen des letzteren sehr gering bemessen, um die Expansion bezw. Compression im Cylinder A auf nur geringe Dauer zu beschränken.The machine has two cylinders of different diameters. The vertically arranged main cylinder A of smaller diameter is supported by two strong journals, on the lower part of which it is parallel to the main shaft and which oscillate in two bearings resting on the base plate, so that the cylinder follows the directions determined by the crank and the stiffened piston rod can. The cylinder B, of larger diameter, which is fastened horizontally behind the first described and accordingly forms a whole with it, is forced to join in with the vibrations of cylinder A. The main cylinder A is provided in a known manner with valve body and slide, but the inner overlaps of the latter are very small in order to bezw expansion. Restrict compression in cylinder A to only a short period of time.

Der Kolben des Cylinders B (des Expansions-Cylinders) hat eine relativ dicke, hohle Kolbenstange, welche mit der Kolbenscheibe in einem Stück aus Gufseisen hergestellt ist. In dem hohlen Kolben ist eine starke, kurze, schmiedeiserne Strebe durch einen Bolzen drehbar befestigt, während das andere Ende derselben an einem, beide Ständer der Maschine verbindenden, schmiedeisernen Querbalken, ebenfalls beweglich, gehalten wird. Bei den eintretenden Oscillationen wird demnach der Kolbenscheiben-Schwerpunkt fast genau in derselben Lage verbleiben.The piston of cylinder B (the expansion cylinder) has a relatively thick, hollow piston rod which is made of cast iron in one piece with the piston disk. In the hollow piston a strong, short, wrought-iron strut is rotatably fastened by a bolt, while the other end of the same is held on a wrought-iron crossbeam, which is also moveable, which connects the two columns of the machine. When the oscillations occur, the center of gravity of the piston disk will therefore remain almost exactly in the same position.

Beide Cylinder A und B sind durch ein gekrümmtes Rohr mit einander verbunden. Der Anschlufs erfolgt einerseits an den Dampfauslafsstutzen des Cylinders A, andererseits an den besonders gezeichneten Dampfvertheilungshahn, dessen Mantel mit dem Cylinder B aus einem Stück gegossen angenommen ist. Die Dampfsteuerung des Cylinders A wird in gewöhnlicher Weise durch ein Excenter bewirkt,' jedoch ist wegen der Cylinderschwingungen eine Uebersetzung durch Hebel und Wellen nothwendig.Both cylinders A and B are connected to one another by a curved tube. The connection is made on the one hand to the steam outlet nozzle of the cylinder A, on the other hand to the steam distribution tap, which has been specially drawn and whose jacket is assumed to be cast in one piece with the cylinder B. The steam control of the cylinder A is effected in the usual way by an eccentric, but because of the cylinder vibrations a transmission by levers and shafts is necessary.

Die Steuerung des Cylinders B, d. h. die Drehung des Hahnkükens um einen kleinen Winkel, geschieht durch eine Schleppstange mit Schleife dergestalt, dafs bei den gröfsten seitlichen Ausschwingungen des Cylinders die an dem Ständer befestigte, mit einem entsprechend langen Schlitz versehene Schleppstange einen in dem Hahnhebel befestigten Zapfen und somit auch das Küken selbst ruckweise hin- und herschiebt.The control of the cylinder B, that is, the turning of the cock through a small angle, is done by a tow bar with a loop in such a way that the tow bar attached to the stand and provided with a correspondingly long slot attached one to the valve lever during the largest lateral oscillations of the cylinder The pin and thus the chick itself jerks back and forth.

Die Wirkungsweise der Maschine soll durch die in einfachen Linien dargestellten fünf kleinen Skizzen, Fig. 1 bis 5, erläutert werden. Dieselben deuten die verschiedenen Stellungen der Cylinder und Kolben bei verschiedenen Kurbelstellungen an.The mode of operation of the machine should be represented by the five small ones shown in simple lines Sketches, Fig. 1 to 5, are explained. These indicate the various positions of the Cylinder and piston at different crank positions.

Der frisch von dem Kessel kommende Dampf gelangt durch den hohlen Zapfenfortsatz des Cylinders A in den Schieberkasten und, Fig. 1, über den Kolben bei noch nicht ganz vollendetem Hube desselben.The steam freshly coming from the boiler passes through the hollow pin extension of the cylinder A into the valve body and, FIG. 1, via the piston when the stroke of the latter has not yet been completely completed.

Der Dampf wirkt als Volldampf, bis halbe Füllung des Cylinders α erreicht ist, Fig. 2. Dann wird der Dampf durch den Schieber abgesperrt; derselbe expandirt, bis der Kolben in der in Fig. 3 ersichtlichen Stellung angekommen ist. An diesem Punkte läfst der Schieber den Dampf ausströmen und zwar, da inzwischen durch die Neigung des Cylinderpaares nach rechts der DampfVertheihmgsschieber in die besonders herausgezeichnete Stellung gebracht wurde, in den links vom Kolben des Cylinders B befindlichen Zwischenraum.The steam acts as full steam until the cylinder α is half full, Fig. 2. Then the steam is shut off by the slide; the same expands until the piston has reached the position shown in FIG. At this point, the slide allows the steam to flow out, since the steam distribution slide has meanwhile been brought into the particularly drawn-out position due to the inclination of the cylinder pair to the right, into the space to the left of the piston of cylinder B.

Da der Kolben des Cylinders B durch die starre Verbindung mit den Ständern als feststehend zu betrachten ist, so werden die Cylinder gezwungen sein, nach der linken Seite zu schwingen. Nun ist jedoch mit dem Cylinder A die Geradführung fest verbunden, welche den Kurbelzapfen von beiden Seiten umfafst, so dafsder durch die Seitenschwingung ausgeübte horizontale Schub sich auf die Kurbel fortpflanzen mufs.Since the piston of cylinder B is to be regarded as stationary due to the rigid connection with the uprights, the cylinders will be forced to swing to the left. Now, however, the straight-line guide is firmly connected to the cylinder A and encompasses the crank pin on both sides, so that the horizontal thrust exerted by the side oscillation must propagate to the crank.

Bei Fig. 4 strömt frischer Volldampf unter den Kolben A bis zu halber Füllung des Cylinders, um, Fig. 5, wie beim Niedergange des Kolbens, zu expandiren und dann in den Cylinder B nach der rechten Seite desselben überzuströmend Dann wiederholt sich der Vorgang von vorn.In Fig. 4 fresh full steam flows under the piston A up to half full of the cylinder to expand, Fig. 5, as when the piston descends, and then overflows into the cylinder B to the right of the same. Then the process from is repeated front.

Das bei jeder Seitenschwingung sich ergebende Uebergewicht der schwingenden Massen wird durch den comprimirten Dampf im Cylin-The excess weight of the oscillating masses resulting from every lateral oscillation is caused by the compressed steam in the cylinder

der B aufgefangen, da der Dampfwechsel in demselben durch den Vertheilungshahn bei der nahezu äufsersten Stellung der Cylinder eintritt. Bei ungefähr ⁵/_i2 Füllung ist inzwischen der im Cylinder B befindliche Dampf durch Umstellung des Dampfvertheüungshahnes ins Freie oder in den Compensator entlassen worden.the B , since the exchange of steam occurs in it through the distribution cock at the almost outermost position of the cylinder. At about ⁵ / _i2 filling, the steam in cylinder B has been released into the open air or into the compensator by changing the steam distribution valve.

Der Durchmesser der Kolbenstange des Expansions-Cylinders hat einen verhältnifsmäfsig grofsen Durchmesser erhalten, damit der Druck des Expansionsdampfes auf den verbleibenden Kolbenquerschnitt bei der unteren Kurbelstellung annähernd so grofs erhalten werde, wie auf der freien Seite der Kolbenscheibe der Druck bei der oberen Stellung der Kurbel, da, durch die Aufhängung der Cylinder bedingt, die Kraftmomente für obere und untere Kurbelstellung wesentlich verschieden sind, wie aus der schematischen Darstellung ersichtlich. Es kann auch jeder beliebige Füllungsgrad für den Cylinder A angenommen werden.The diameter of the piston rod of the expansion cylinder has been given a relatively large diameter, so that the pressure of the expansion steam on the remaining piston cross-section in the lower crank position is approximately as large as the pressure on the free side of the piston disk in the upper position of the crank, because, due to the suspension of the cylinders, the moments of force for the upper and lower crank positions are significantly different, as can be seen from the schematic illustration. Any degree of filling for cylinder A can also be assumed.

Claims

Patent-to sayings:

In an oscillating steam engine the arrangement of two crossed at right angles, rigidly interconnected cylinders, the first of which in the usual manner acts on the crank, but the other, which with the exhaust of the former works, is arranged in such a way that the steam in them has its greatest effect exerts on the crank as soon as it is in relation to the first cylinder in one of the dead points, by means of the thrust-transmission device, which also serves as a straight line guide, as drawn and described.

On the steam engine identified above, the one used for steam distribution Faucet.

For this purpose I sheet drawings.