DE825689C

DE825689C - Steam engine with reciprocating working piston and double expansion of the steam

Info

Publication number: DE825689C
Application number: DENDAT825689D
Authority: DE
Original assignee: Ernst Brockmann, Glienicke-Nordbahn
Publication date: 1951-11-22

Description

Dampfmaschine mit hin und her gehendem Arbeitskolben und zweifacher Expansion des Dampfes Die Erfindung betrifft eine doppelt wirkende Einzylinder-Zweifachexpansi6ns-Dampfmaschine mit hin und her gehendem Kolben. Die Erfindungsaufgabe besteht darin, die bekannten Zweifachexpansionsmaschinen zu verbessern und die Maschine gemäß der Erfindung so auszubilden und zu betreiben, daß sie eine höhere Wirtschaftlichkeit bei geringerem Raumbedarf und geringerem Gewicht und einfacherer Steuerung besitzt als die bekannten Maschinen.Steam engine with reciprocating working piston and double Expansion of Steam The invention relates to a double-acting, single-cylinder, double-expanding steam engine with piston moving back and forth. The task of the invention is to find the known To improve double expansion machines and the machine according to the invention so train and operate so that they are more economical with less Space requirement and lower weight and easier control than the known Machinery.

Die Mittel zur Lösung der Aufgabe bestehen in der besonderen Gestaltung der Dampfmaschine in der Weise, daß im Inneren eines einfachen glatten absatzlosen Zylinders die wesentlichen Organe, nämlich die Dampfzuleitungen nebst den Steuerorganen für den Hoch- und den Niederdruckteil, und ferner ein feststehender und ein hin und her gehender Kolben so angeordnet und ausgebildet sind, daß alle Dampfräume, die innerhalb des feststehenden äußeren Zylinders liegen, als Hochdruck- und Niederdruckräume betrieben werden können und daß eine zweifache Expansion des Dampfes in einem einfachen glatten Zylinder ermöglicht wird.The means to solve the task consist in the special design the steam engine in such a way that inside a simple smooth heelless Cylinder the essential organs, namely the steam supply lines together with the control organs for the high and the low pressure part, and also a fixed and a back and moving pistons are arranged and designed so that all vapor spaces, which lie within the fixed outer cylinder, as high pressure and low pressure spaces can be operated and that a two-fold expansion of the steam in one simple smooth cylinder is made possible.

Die konkreten Lösungsmittel im einzelnen sind folgende: Ein einfacher glatter stufenloser Zylinder, der an einem Ende durch einen festen Deckel, am anderen Ende durch den hin und her gehenden Arbeitskolben verschlossen ist.The specific solvents are as follows: A simple one smooth stepless cylinder, which at one end by a solid cover, at the other The end is closed by the reciprocating working piston.

Mit dem feststehenden Deckel ist ein hohler zentraler Zylinder für die Dampfzuleitung und Steuerung starr verbunden, dessen freies, zu einem scheibenartigen Kolben erweitertes .Ende bis etwa zur Mitte des Zylinderraumes reicht. Dieser feststehende, scheibenartige Kolben liegt seinerseits in einem Hohlkolben, der als Arbeitskolben im äußeren Zylinder hin und her geht und auf der Zylinderinnenwandung des äußeren Zylinders gleitet. Der Hohlkolben ist an seinem oberen Ende so weit verengt, daß er den feststehenden, zentralen Steuerzylinder nach Art eines Kragens eng umfaßt und auf der Außenwand des Steuerzylinders gleitet, wobei der feststehende zentrale Kolben auf der Innenwandung des hin und her gehenden Hohlkolbens gleitet und den Innenraum des Hohlkolbens in zwei voneinander getrennte Räume teilt. In dem feststehenden Steuerzylinder und dem daran befestigten feststehenden Scheibenkolben sind sämtliche Steuerorgane für die Dampfverteilung und ihre Antriebsgestänge untergebracht, wobei der feststehende Steuerzylinder gleichzeitig als Dampfzuführungsleitung dient. Dabei arbeiten sowohl die Hochdruckdampfräume als auch die Niederdruckdampfräume nach dem Prinzip der Gleichstromdampfmaschinen.With the fixed lid is a hollow central cylinder for the steam supply and control are rigidly connected, its free, to a disk-like Piston widened .End extends to about the middle of the cylinder space. This fixed, disk-like piston is in turn in a hollow piston, which acts as a working piston goes back and forth in the outer cylinder and on the inner wall of the outer cylinder Cylinder slides. The hollow piston is on its upper end so far narrows that he the fixed, central control cylinder in the manner of a collar tightly embraced and slides on the outer wall of the control cylinder, the fixed central piston slides on the inner wall of the reciprocating hollow piston and divides the interior of the hollow piston into two separate spaces. In the fixed control cylinder and the fixed disc piston attached to it all controls for the steam distribution and their drive linkage are housed, whereby the fixed control cylinder also serves as a steam supply line. Both the high-pressure steam rooms and the low-pressure steam rooms work here based on the principle of direct current steam engines.

In den Zeichnungen ist die Erfindung in einer Ausführungsform schematisch dargestellt.In the drawings, the invention is schematic in one embodiment shown.

Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine in der unteren Totpunktstellung bei.dem Beginn des Hochdruckhubes; Abb. 2 zeigt auf der linken Hälfte die Maschine im Querschnitt nach der Linie Y-l, die rechte Hälfte im Querschnitt nach der Linie V-W. von Abb. i ; Abb. 3 zeigt den gleichen Längsschnitt wie Abb. i in einer Zwischenstellung des Kolbens bei seinem Gang nach oben während des Hochdruckhubes; Abb. 4 zeigt den gleichen Längsschnitt wie Abb. i und 3 mit einer Stellung des Arbeitskolbens *nach Beendigung des Hochdruckhubes bei Beginn des Niederdruckhubes; Abb: 5 zeigt den gleichen Längsschnitt wie die Abbildungen i, 3 und 4 mit einer Stellung des Arbeitskolbens beim Gang nach unten während des Niederdruckhubes.Fig. I shows a longitudinal section through the machine in the lower one Dead center at the beginning of the high pressure stroke; Fig 2 shows on the left Half of the machine in cross section along the line Y-1, the right half in cross section after the line V-W. from Fig. i; Fig. 3 shows the same longitudinal section as Fig. i in an intermediate position of the piston as it moves upwards during the high pressure stroke; Fig. 4 shows the same longitudinal section as Fig. I and 3 with one position of the working piston * after completion of the high pressure stroke at the beginning of the low pressure stroke; Fig: 5 shows the same longitudinal section as Figures i, 3 and 4 with a position of the Working piston when going down during the low pressure stroke.

Auf der Zeichnung sind die einzelnen Teile wie folgt bezeichnet : Mit a ist der einfache glatte Außenzylinder bezeichnet und mit b der feststehende Kolben, der im Innern des hohlen Arbeitskolbens c liegt und auf dessen Innenwand eng anliegend gleitet. d bezeichnet den Deckel des Arbeitskolbens c, der mit Dichtungsringen versehen auf der Innenwand des Zylinders a dicht anliegend gleitet. Mit e ist der den Zylinder a am oberen Ende abschließende Deckel bezeichnet, an dem mit seinem einen Ende der feststehende, in d-n Innenraum des Zylinders a hineinragende zentrale Zylinder h befestigt ist, dessen anderes Ende den feststehenden Kolben b trägt. Mit f ist ein Hilfsdampfauslaß und mit g der Hauptdampfauslaß bezeichnet. i ist die Steueiwelle und k eine die Welle i umschließende Steuerhülse, die an ihrem unteren Ende den zylindrischen Gitterschieber L trägt, während eine pendelnd bewegte Steuerscheibe m, die einen Teil des feststehenden Kolbens b bildet, am unteren Ende der Steuerwelle i befestigt ist. Die Steuerhülse k ist an ihrem oberen Ende durch den Deckel o des Steuerzylinders h mittels einer Stopfbüchse n dampfdicht hindurchgeführt. An dem oberen Ende der Steuerhülse k ist der Hochdrucksteuerhebel q befestigt. r bezeichnet eine Ventilfeder und s ein Sicherheitsventil für Niederdruck und t eine Leitung, die den Hilfsauslaß f mit dem Hauptauslaß ö verbindet. u. ist eine radiale Kerbverzahnung. Die Auslaßschlitze im Zylinder a sind mit A, die Auslaßschlitze im Arbeitskolben c mit B, die Niederdrucksteuerschlitze im feststehenden Kolben b mit C, die Hochdrucksteuerschlitze im Gitterschieber l mit D und die Hilfsauslaßschlitze mit E bezeichnet.In the drawing, the individual parts are designated as follows: The simple, smooth outer cylinder is designated with a and the stationary piston, which lies inside the hollow working piston c and slides tightly on its inner wall, is designated with b. d designates the cover of the working piston c, which is provided with sealing rings and slides tightly on the inner wall of the cylinder a. The cover that closes off the cylinder a at the upper end is denoted by e, to which one end of the stationary central cylinder h protruding into the interior of the cylinder a is attached, the other end of which carries the stationary piston b. An auxiliary steam outlet is designated by f and the main steam outlet is designated by g. i is the control shaft and k is a control sleeve which encloses the shaft i and carries the cylindrical gate valve L at its lower end, while a pendulum control disk m, which forms part of the stationary piston b, is attached to the lower end of the control shaft i. The control sleeve k is passed at its upper end through the cover o of the control cylinder h by means of a stuffing box n in a vapor-tight manner. The high pressure control lever q is attached to the upper end of the control sleeve k. r denotes a valve spring and s a safety valve for low pressure and t a line which connects the auxiliary outlet f to the main outlet ö. u. is a radial serration. The outlet slots in the cylinder a are labeled A, the outlet slots in the working piston c are labeled B, the low pressure control slots in the fixed piston b are labeled C, the high pressure control slots in the gate valve l are labeled D and the auxiliary outlet slots are labeled E.

Die Arbeitsweise der Maschine an Hand der .Zeichnungen ist folgende: Der Arbeitskolben c steht in der unteren Totpunktstellung (s. Abb. i). Der Gitterschieber l der Steuerung ist so gestellt, daß der Hochdruckraum zwischen dem feststehenden Kolben b und dem hohlen Arbeitskolben c Frischdampf erhält und der Kolben c seinen Aufwärtshub beginnt. Der Grad der Füllung mit Frischdampf richtet sich nach der Stellung der Steuerung. Nach Beendigung der Füllungsperiode erfolgt der weitere Aufwärtshub des Arbeitskolbens c unter Expansion des Frischdampfes bis zum Ende des Hochdruckhubes in der oberen Totpunktstellung (s. Abb. 4). Kurz vor Beendigung des Hochdruckhubes erfolgt die Öffnung der Kanäle C im feststehenden Kolben b durch die Steuerscheibe na (s. Abb. 4), so daß der Dampf aus dem Hochdruck-' raum Eh in den Niederdruckraum ND I im Innern des hohlen Arbeitskolbens c und in den Niederdruckraum ND II, der dauernd mit ND I verbunden ist, eintritt und der Abwärtshub des Arbeitskolbens c beginnt, wobei der Dampf während des Abwärtshubes weiter expandiert. Während des Hochdruckhubes, d. h. während des Aufwärtshubes des Kolbens c, sind der Niederdruckraum ND I und der schmale Ringraum zwischen dem äußeren Zylinder a und dein Arbeitskolben c und der Niederdruckraum ND I I ständig untereinander und mit dem Hauptdampfauslaß ä durch die Schlitze B und E und den Hilfsauslaß f und die Leitung t, bis zum Beginn der Kompression verbunden, so daß der Abdampf ungehindert entweichen kann. Bei dem Abwärtsgang des Arbeitskolbens c bis zum Beginn der Kompression im Hochdruckteil, also beim Niederdruckhub, sind die Niederdruckräume ND I und 1VD II und der Ringraum, der beide verbindet, und der Hochdruckraum HD#niit dem expandierenden Dampf aus dem Hochdruckraimi erfüllt. Am Ende dieses Hubes erfolgt durch slic Schlitze B im Kolben c und die Schlitze A im aul.üii zylinder a die Verbindung nach dem @aupt(l:iiiil,l auslaß g. so daß der Dampf nach dem Prinzip dui Gleichstromdampfmaschinen entweichen kann.The mode of operation of the machine on the basis of the drawings is as follows: The working piston c is in the bottom dead center position (see Fig. I). The gate valve l of the control is set so that the high pressure space between the stationary piston b and the hollow working piston c receives live steam and the piston c begins its upward stroke. The degree of filling with live steam depends on the position of the control. After the end of the filling period, the further upward stroke of the working piston c takes place with expansion of the live steam until the end of the high pressure stroke in the top dead center position (see Fig. 4). Shortly before the end of the high-pressure stroke, the channels C in the stationary piston b are opened by the control disk na (see Fig. 4), so that the steam from the high-pressure chamber Eh into the low-pressure chamber ND I inside the hollow working piston c and enters the low-pressure chamber ND II, which is permanently connected to ND I , and the downward stroke of working piston c begins, the steam expanding further during the downward stroke. During the high pressure stroke, ie during the upward stroke of piston c, the low pressure chamber ND I and the narrow annular space between the outer cylinder a and your working piston c and the low pressure chamber ND II are constantly with each other and with the main steam outlet - through the slots B and E and the Auxiliary outlet f and line t are connected until compression begins, so that the exhaust steam can escape unhindered. During the downward movement of working piston c up to the start of compression in the high-pressure part, i.e. during the low-pressure stroke, the low-pressure chambers ND I and 1VD II and the annulus that connects the two and the high-pressure chamber HD # are filled with the expanding steam from the high-pressure rail. Occurs at the end of this stroke by slic slots B c in the piston and the slots in the A aul.üii a cylindrical connection after @aupt (l: iiiil, l g outlet so that the vapor can escape to the principle dui DC steam engines..

auf wiederholt sich das Spiel von neuem.the game repeats itself again.

Das Prinzip der zweifachen Expansion des Daml)li@@. ist bekannt. Bisher erfolgte die praktische ALswc@rt iiii;-dieses Prinzips ausnahmslos in zwei getrennten Z.Oii dern, einem Hochdruckzylinder und einem Ni--@ 1--t druckzylinder, die voneinander räumlich gc@t i-( -i i i i i 11-1 durch eine Zwischendampfleitung miteiii:iml, ; @@ 1. I i L. bunden waren, durch die der Dampf vom 11 zylinder dem Niederdruckzylinder zn@cl i-il i i nachdem er im Hochdruckzylinder :lrlirii und sich dabei auf einen vorgeschriel)e@iii,ii 1) , i@I; i-iiispannt hatte. Bei den bekannten dieser Art war es üblich, den aus cluiii lliii@i@lrnckzylinder kommenden Dampf in drr durch einen besonderen Aufnehmer liiiiiliii-c,lizuführeli und ihn hier gegebenenfalls aufzubeizen. Diesem Bekannten gegenüber besteht der gi-undlcgende Unterschied der vorliegenden Erfindung darin, daß in einem einzigen glatten, absatzlosen Zylinder die zweifache Expansion des Dampfes durchgeführt wird, indem im Innern des Zylinders Hochdruck- und Niederdruckarbeitsräume geschaffen werden, in denen wie bei den bekannten Mehrzylinderverbundmaschinen der Arbeitsdampf nacheinander in zweifacher Expansion Arbeit verrichtet. Bisher ist es nicht bekanntgeworden, in einem einzigen glatten Arbeitszylinder den Dampf in einem Hochdruck- und Niederdruckarbeitsgang mit zweifacher Expansion arbeiten zu lassen und so alle Vorteile einer zweifachen Expansion gegenüber einer einfachen auszunutzen.The principle of the double expansion of the Daml) li @@. is known. So far, the practical ALswc @ rt iiii; -this principle has taken place without exception in two separate Z.Oii countries, a high-pressure cylinder and a Ni - @ 1 - t pressure cylinder, which are spatially separated from each other by gc @ t i- (-iiiii 11-1 an intermediate steam line miteiii: iml,; @@ 1. I i L. were bound through which the steam from the 11 cylinder to the low pressure cylinder zn @ cl i-il ii after it in the high pressure cylinder: lrlirii and thereby on a prescribed) e @ iii , ii 1) , i @ I; I had tensioned. With the known of this kind it was customary to heat the steam coming from the cluiii lliii @ i @ lrnck cylinder in drr through a special pick-up liiiiiliii-c, lizuführeli and, if necessary, to heat it up here. Compared to this friend, the fundamental difference of the present invention is that the double expansion of the steam is carried out in a single smooth, stepless cylinder by creating high-pressure and low-pressure working spaces inside the cylinder, in which, as in the known multi-cylinder compound machines Working steam performed successively in double expansion work. So far it has not become known to let the steam work in a single smooth working cylinder in a high-pressure and low-pressure operation with double expansion and thus to utilize all the advantages of a double expansion over a single one.

Durch die zentrale Anordnung der Dampfzuführung und der Steuerorgane im Innern des Arbeitszylinders in Verbindung mit dem Gleichstromdampfmaschinenprinzip werden sehr wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Dampfmaschinen erzielt. Da es keine außerhalb des Zylinders liegenden Dampfverbindungsleitungen zwischen den Hochdruck- und Niederdruckräumen gibt, entfallen alle Energieverluste durch Abkühlung, die bei den bekannten Mehrfachexpansionsdampfmaschinen unvermeidlich und erheblich sind, vollkommen, abgesehen davon, daß die Maschine gemäß der Erfindung einen wesentlich kleineren Raum erfordert als eine bekannte Zweifachexpansionsmaschine gleicher Leistung.Due to the central arrangement of the steam supply and the control elements inside the working cylinder in connection with the direct current steam engine principle very significant advantages are achieved over the known steam engines. Since there are no steam connection lines outside the cylinder between the high-pressure and low-pressure rooms, all energy losses are eliminated Cooling, which is inevitable in the known multiple expansion steam engines and are substantial, perfectly, apart from the fact that the machine according to the invention requires a much smaller space than a known double expansion machine same performance.

Durch die Verwendung des Gleichstrommaschinenprinzips sowohl für die Hochdruck- als auch für die Niederdruckräume werden alle an sich bekannten Vorteile dieser Arbeitsweise auch für die Maschine gemäß der Erfindung gesichert. Außer diesen Vor= teilen werden hier weitere Vorteile dadurch erzielt, däß der Frischdampf in der Mitte des Arbeitszylinders zugeführt und von dort stufenweise den Arbeitsräumen von innen nach außen zugeleitet wird. Dadurch, daß der heißeste Dampf im Zentrum zugeführt wird, ergibt sich zwangsläufig, daß die heißesten Teile der Wandungen und Organe im Innersten der Maschine liegen, so daß die Wärmeströmung vom Zentrum nach der Peripherie erfolgt, wodurch dauernd eine Rufheizung der äußeren kühleren Mantelschichten von innen nach außen erfolgt und alle Wärmeverluste auf ein Minimum verringert sind. Es kommen dabei alle Zwischenbehälter und Rufheizungen mittels Wärmemantel in Fortfall. Das hindert natürlich nicht, daß der äußerste Arbeitszylinder in bekannter Weise mit einem Dampfmantel ausgerüstet werden kann. Durch die Aufteilung des Arbeitsraumes in einen Hochdruckraum HD und zwei Niederdruckräume ND I und ND 1I lassen sich die Verhältnisse ohne . Schwierigkeiten so wählen, daß der Durchmesser des Außenzylinders nur wenig größer ist als der des Hochdruckzylinders bzw. des hohlen beweglichen Arbeitskolbens. Durch die Anordnung der Steuerkanäle für den Arbeitsdampf im Innern des zentralen Dampfzuführungszylinders und im feststehenden Steuerkolben lassen sich die schädlichen Räume auf ein Minimum verringern.By using the DC machine principle for both the high pressure and the low pressure chambers, all of the advantages of this mode of operation known per se are also ensured for the machine according to the invention. In addition to these advantages, further advantages are achieved here by the fact that the live steam is supplied in the middle of the working cylinder and from there it is gradually supplied to the working spaces from the inside to the outside. The fact that the hottest steam is supplied in the center means that the hottest parts of the walls and organs are in the innermost part of the machine, so that the heat flow from the center to the periphery, which means that the outer, cooler jacket layers are continuously heated from the inside to the outside and all heat losses are reduced to a minimum. All intermediate containers and call heating by means of a thermal jacket are no longer available. Of course, this does not prevent the outermost working cylinder from being equipped with a steam jacket in a known manner. By dividing the work space into a high pressure space HD and two low pressure spaces ND I and ND 1I, the conditions can be avoided. Choose difficulties so that the diameter of the outer cylinder is only slightly larger than that of the high pressure cylinder or the hollow movable working piston. By arranging the control channels for the working steam inside the central steam supply cylinder and in the fixed control piston, the harmful spaces can be reduced to a minimum.

Das gleiche gilt für die Verminderung der Strömungsverluste, da praktisch Dampfkanäle mit ihren Wandreibungsverlusten völlig fehlen, da die abschließenden Wände des Steuerzylinders und des feststehenden Kolbens als Steuerorgane mit herangezogen sind und die Dampfabsperrungen bis auf zwei Stellen vermindert sind.The same applies to the reduction in flow losses, since it is practical Steam channels with their wall friction losses are completely absent, since the final ones Walls of the control cylinder and the stationary piston are used as control organs and the steam shut-offs are reduced to two places.

Die Maschine gemäß der Erfindung ist so ausgeführt, daß sie unter Fortfall der gesamten außenliegenden Absperrorgane in ihrer äußeren Erscheinung einem einfach wirkenden Zweitaktmotorenzvlinder und in den nach außen hin auftretenden Kräften einem doppelt wirkenden Zweitaktmotorenzylinder gleichzusetzen ist, d. h. das treibende Medium, in diesem Falle Dampf, wird am Kopfende ,in den Zylinder eingeführt und strömt beim entgegengesetzten Totpunkt durch Auslaßschlitze aus.The machine according to the invention is designed so that it under Elimination of all external shut-off devices in their external appearance a single-acting two-stroke engine cylinder and in those that appear outwards Forces is to be equated with a double-acting two-stroke engine cylinder, d. H. the driving medium, in this case steam, is introduced into the cylinder at the head end and flows out through outlet slots at the opposite dead center.

Durch Anlehnung an das Motorenprinzip in Kreuzkopf- oder Tauchkolbenausführung ist es erreicht, daß trotz der Verwendung eines doppelt wirkenden Kolbendampfmaschinenprinzips mit zweifacher Expansion ein in sich geschlossenes, von anderen Zylindern unabhängiges Aggregat geschaffen wurde, das nun einzeln verwendet werden kann, das aber auch aus mehreren gleichartigen Zylindern zu jedem Maschinentyp einschließlich denen der bekannten Motorentypen zusammengesetzt werden kann, ohne daß ein Zylinder auf einen anderen irgendwelchen .Einfluß ausüben würdt.Based on the engine principle in crosshead or plunger design it is achieved that despite the use of a double-acting piston steam engine principle with double expansion a self-contained, independent of other cylinders Aggregate was created that can now be used individually, but that too from several cylinders of the same type for each type of machine including those the known engine types can be assembled without a cylinder on would exercise some other influence.

Durch die beschriebene Bauweise ist die Möglichkeit gegeben, bei kleinsten schädlichen Räumen große Schiebereröffnungen unterzubringen. Daher kann die Kolbengeschwindigkeit urid daraus folgernd die Drehzahl, Leistung und Baugröße unter Verwendung niedrigster Strömungsgeschwindigkeiten in weiten Grenzen verändert werden.The construction described enables the smallest to accommodate large valve openings in harmful spaces. Therefore, the piston speed Urid derived from this the speed, power and size using the lowest Flow velocities can be changed within wide limits.

Ebenso besteht die Möglichkeit, Naßdampf niedrigen Druckes wie auch Heißdampf hohen Druckes zu verwenden, weil Expansionsgrade gewählt werden können, die den Gesamtexpansionsverhältnissen normaler Zweifachexpansiönsmaschirien gleichen und weil eine Kondensation innerhalb des Zylinders durch das diametrale Gleichstromprinzip . weitgehendst vermieden wird.There is also the possibility of low pressure wet steam as well To use superheated steam at high pressure, because degrees of expansion can be selected, which resemble the total expansion ratios of normal double expansion machines and because there is condensation inside the cylinder due to the diametrical direct current principle . is largely avoided.

Es besteht die Möglichkeit, nicht nur den Hochdruckraum unter Volldruck, sondern auch den Niederdruckraum unter Volldruck zu fahren, so daß sich für den Abwärtsgang des Kolbens etwa eine dreifache Kraft ergibt, ohne daß es nötig ist, den äußeren Zylinder starkwandiger auszuführen, da der Durchmesser des Zylinders a. nur wenig größer ist als der des hohlen Arbeitskolbens c. .There is the possibility of not only the high pressure chamber under full pressure, but also to drive the low pressure chamber under full pressure, so that for the Downward movement of the piston results in about three times the force without it being necessary make the outer cylinder thicker-walled, since the diameter of the cylinder a. is only slightly larger than that of the hollow working piston c. .

Die Steuerung geschieht dabei mit Hilfe eines Hebels, der den Hochdruckeinlaß ständig offen hält. Die Niederdrucksteuerung läuft normal weiter. Damit arbeitet der Hochdruck unter voller Füllung. In dem Moment, in dem die pendelnde Steuerscheibe m die Niederdrucksteuerschlitze C freigibt, so daß normaler Hochdruckauslaß und Niederdruckfüllung besteht, pflanzt sich der volle Druck durch die Hochdrucksteuerschlitze D und die Niederdruckstenerschlitze C bis in den Niederdruckraum fort, so daß der Niederdruckhub ebenfalls unter vollem Frischdampfdruck geschieht. Schließt die Steuerscheibe m die Niederdrucksteuerschlitze C ab, so expandiert der Dampf im Niederdruckraum, bis der Arbeitskolben c die Auslaßschlitze A freigibt und der Dampf ausströmt. Während der Expansion des Niederdruckteiles wird der Dampf aus dem Hochdruckteil in den zentralen Zylinder h zurückgeschoben, ohne daß eine Kompression im Hochdruckteil eintritt, da, wie vorausgesetzt, die Hochdrucksteuerschlitze D offen gehalten werden. Strömt der Dampf aus dem Niederdruckteil aus, so daß eine Druckentlastung entsteht, erfolgt wieder der Hochdruckarbeitsgang. Der Hilfsauslaß f sorgt dafür, daß die Kompression im Niederdruckteil nicht zu hoch wird.The control is done with the help of a lever that controls the high pressure inlet keeps it open all the time. The low pressure control continues to run normally. With it works the high pressure under full filling. At the moment when the oscillating control disk m releases the low pressure control slots C, so that normal high pressure outlet and If there is a low pressure filling, the full pressure is planted through the high pressure control slots D and the Niederdruckstenerschlitze C to continue into the low pressure space, so that the The low pressure stroke also takes place under full live steam pressure. Closes the control disc m the low-pressure control slots C, the steam expands in the low-pressure space, until the working piston c exposes the outlet slots A and the steam flows out. While The expansion of the low pressure part is the steam from the high pressure part in the central cylinder h pushed back without any compression in the high pressure part occurs because, as assumed, the high pressure control slots D are kept open. If the steam flows out of the low-pressure part, so that a pressure relief occurs, the high pressure operation takes place again. The auxiliary outlet f ensures that the The compression in the low-pressure part does not become too high.

Der Hochdruckraum arbeitet, wie früher schon erwähnt, fast ohne schädlichen Raum. Daher ist der Kompressionsweg bei normalem Lauf der Maschine gemäß der Erfindung gering, so daß während fast eines ganzen Arbeitshubes Ausschieben im Hochdruckzylinder und Füllung im Niederdruckzylinder erfolgt. Damit ist der Expansionsweg Niederdruck klein und beschränkt sich von dem Beginn der Hochdruckkompression bis zum Niederdruckausströmen, so daß der Niederdruckraum praktisch mit voller Hochdruckfüllung arbeitet.As mentioned earlier, the high pressure chamber works almost without damaging it Space. Therefore, the compression path during normal running of the machine is according to the invention low, so that pushing out in the high-pressure cylinder during almost a whole working stroke and filling takes place in the low-pressure cylinder. The expansion path is thus low pressure small and limited from the beginning of high pressure compression to low pressure outflow, so that the low pressure chamber works practically with full high pressure filling.

Beim Anfahren der Maschine wird die Steuerung für eine Drehrichtung ausgelegt bis zur vollen Füllung. Springt die Maschine dabei nicht an, so steht die Kurbel so, daß gerade der Niederdruckarbeitshub vor sich gehen müßte, also die Hochdruckfüllung nicht in Kraft treten kann. Durch zusätzliches Öffnen des Hochdruckeinlasses durch den vorher beschriebenen Hebel strömt der Frischdampf sofort bis in den Niederdruckteil hindurch, so daß der #Jiederdruckarbeitshub vor sich gehen kann und die Maschine damit in der gewünschten Drehrichtung anspringt.When starting the machine, the control for one direction of rotation laid out to full filling. If the machine does not start, it stops the crank so that the low-pressure working stroke would have to go ahead, so the High pressure filling cannot come into effect. By additionally opening the high pressure inlet using the lever described above, the live steam immediately flows into the low-pressure section so that the low pressure working stroke can go ahead and the machine so that it starts in the desired direction of rotation.

Während der Niederdruckexpansion hat die pendelnde Steuerscheibe m die NiederdrucksteuerschlitzeC abgesperrt, so daß sich der Frischdampf während dieser Arbeitsperiode nicht bis in den« Niederdruckraum fortpflanzen kann. Ein zusätzliches Öffnen der Niederdrucksteuerschlitze C ist aber unnötig, da die Niederdruckexpansion im Bereich des unteren Totpunktes liegt, in dessen Bereich keine einzylindrige Maschine anspringt.During the low-pressure expansion, the oscillating control disk has m the low pressure control slots C closed off, so that the live steam during this Working period can not propagate into the «low pressure room. An additional Opening the low-pressure control slots C is unnecessary because of the low-pressure expansion lies in the area of the bottom dead center, in the area of which there is no single-cylinder machine starts.

Zusätzliche Anfahrventile und Anfahrleitungen entfallen vollständig, so daß eine Vereinfachung der Steuerung auch in dieser Hinsicht erreicht ist.Additional start-up valves and start-up lines are completely eliminated, so that a simplification of the control is also achieved in this respect.

Für diese Maschine ergibt sich eine äußerst einfache Steuerung durch nur zwei Hebel, von denen der eine Hebel zur Verschiebung einer gemeinsamen Steuerwelle mit unrunden Körpern dient, durch die die Steuerhebel p und q bewegt. werden, wodurch die Füllung von Null bis voll verändert und die Maschine umgesteuert werden kann, während der zweite Hebel zum zusätzlichen Öffnen des Hochdruckeinlasses dient, wenn die Maschine- mit Überlast arbeiten öder zum Anspringen gebracht werden soll.The control for this machine is extremely simple only two levers, one of which is a lever for moving a common control shaft serves with non-circular bodies through which the control levers p and q are moved. be what the filling can be changed from zero to full and the machine can be reversed, while the second lever is used to additionally open the high pressure inlet, if the machine is working with overload or is to be made to start.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam engine with reciprocating working piston and double expansion of the steam, characterized by the combination of the following features: a) a stepless external cylinder (a), b) of a hollow, reciprocating Working piston (c) in the working cylinder (a), c) of a central, with the cover (e) of the outer cylinder (a) Rigidly connected up to the interior of the Working piston (c) reaching central control cylinder (h), d) one with the free end of the central control cylinder (Ir) permanently connected standing piston (b), clc-r <1n cavity of the Working piston (c) into two @etrenntc spaces for High and low pressure iiiitcr @ iill imd the seat the control disk (in) forms, diu div \ 'ci-hindrance Openings (C) between the ! 1I) imd: \ 'I @ -1Z: itnnen of the working piston (c) controls, ( -) ilt-i 1iiii (Iiiiigs- openings (B) between the N1) k.iiiiii1 1i half d, -, s Ai'1) ;: 11 @ pistonS (c) wicl same between outer cylinder (, r) and nd piston (c), f) the steam outlet3iii; `; iii, ( I. I :. l after thine, 11111, ii z. Zweifaclletl) ansion machine nzucli. \ Ii.1.i ii, lt i. characterized in that in fca a, lt. 114 I, lt Piston (b) inside the working shell I) 1 .i 1. Channels (C) are provided, which through eint- `i.-ii, i Scheibü - (in) can be controlled. 3. Dual expansion machine according to An, p ii. H i and 2, characterized in that the Arbuii, piston (c) in its outer diameter in (i (-ii Area covered by the stationary piston (b), is kept smaller than the inner diameter dus fixed working cylinder (a), so that ciii annular steam channel is created through which the Low-pressure chambers LP I and LP II continuously are related to each other: 4. Double expansion machine according to claim i to 3, characterized in that the fixed standing piston (b) rigid with the lower end of the central control cylinder (h) is connected and from an un- moving part and one moving part, the Kan: de (C) controlling control disk (in) consists, di, by means of a control shaft (i) and a Stc, iii-i rod (p) is moved. @. Double expansion machine according to claim i to 4, characterized in that the (D) in the central control cylinder. (h) by eiiic-iii Control spool (l), which is set to ciiic, i annular shoulder in the lower part of the zi @ ii central cylinder (h) rests and through the standing 111i1. (k) from the control linkage (q) - moved wii I 6. Double expansion machine according to: \ ii, .l, i @i. i to 5, characterized in that l., @ I i c II pressure steam outlet organs at the same time safety valve for the high pressure chamber den, where the control disk (in) a 1s the fixed piston (b) outside the outer cylinder (u) 11, - -l- I, (y) serves as a valve spring, the;, l @ ili; ill, - Control organs and all controls; go. # T: iii!, @. -lt. ' 111i half of the working cylinder fixed and their connection niii, I @ -ii i, -. ivo I'uilcii the machine manufactures.