DE84335C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 83: Uhren.

Bei den bisher gebräuchlichen Treibmaschinen hat man eine unter wechselnder Belastung möglichst gleichmäfsige Bewegungsgeschwindigkeit dadurch zu erzielen versucht, dafs man mit den hin- und herbewegten Maschinentheilen Schwungräder oder gleichwerthige andere kreisend bewegte Organe von großem Beharrungsvermögen verband. Nach vorliegender Erfindung wird die Gleichmäfsigkeit der Bewegung auf neuartige, vorteilhaftere Weise und unter Vermeidung der den Maschinen vorerwähnter Art anhaftenden Uebelstände dadurch gesichert, dafs man die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens durch einen federnden Körper, zweckmäfsig einen in geschlossenem Räume befindlichen Luftkörper, regelt, indem man die Elasticität oder den Widerstand dieses federnden Körpers einerseits und das Beharrungsvermögen des Kolbens oder beweglichen Maschinentheils andererseits in ein solches Verhältnifs zu einander bringt, dafs diejenigen Kräfte, welche dahin wirken, die bewegten Theile in eine bestimmte Lage zu bringen, dem Bewegungsausschlag dieser Theile proportional sind. Zu diesem Zwecke läfst man bei der nach vorliegender Erfindung eingerichteten Maschine den durch Dampf oder ein unter Spannung befindliches Gas in hin- und hergehende Bewegung versetzten Kolben entweder unmittelbar oder mittelbar auf einen im geschlossenen Räume befindlichen Luftkörper in der Weise einwirken, dafs der Kolben, indem er bei der Hin- und Herbewegung sich der einen oder anderen von seinen beiden Endlagen nähert, den Luftkörper zusammendrückt, der dadurch eine gewisse federnde Wirkung ausübt und den Kolben wieder zurück zu bewegen strebt. Die normale Spannung des auf den Kolben einwirkenden Treibmittels bewirkt bei der so eingerichteten Maschine einen Kolbenhub von bestimmter Gröfse. In dem Mafse, in welchem die Spannung des Treibmittels über den normalen Werth steigt oder unter denselben herabgeht, wird der Kolbenhub vergröfsert oder verringert und dementsprechend der federnde Luftkörper mehr oder weniger zusammengedrückt, so dafs er im einen Falle mit gröfserer und im anderen Falle mit geringerer Kraft auf den Kolben zurückwirkt. Man hat es also in der Hand, durch entsprechende Abmessung des Widerstandes des federnden Körpers einerseits und des Beharrungsvermögens der bewegten Maschinentheile andererseits die Bewegungsgeschwindigkeit zu einer fortwährend sich gleichbleibenden zu machen. Von etwaigen Schwankungen in der Spannung des Treibmittels wird bei dieser Einrichtung nicht die Bewegungsgeschwindigkeit, sondern nur die Gröfse der Bewegung beeinflufst, genau wie bei einem Pendel die Aenderungen in der dasselbe periodisch anstofsenden Kraft nicht die Schwingungsphasen, sondern nur den Ausschlag der Schwingung ändern.

In der Zeichnung ist eine nach vorliegender Erfindung ausgeführte Maschine im senkrechten Schnitt veranschaulicht.

A bezeichnet den Hauptcylinder, in welchem sich der Kolben B bewegt. Durch die Seitenwandungen des Cylinders treten einander gegenüber Dampfeinlafsöffhungen C C etwa in der Mitte hindurch. Die ebenfalls in den Cylinder-

Wandungen vorgesehenen Dampfauslafsöffnungen D D treten mit Abzweigungen an jeder Seite der Dampfeinlässe einander gegenüber in das Innere des Cylinders ein.

Die am Umfange des Kolbens B angeordneten Nuthen E F stehen durch Oeffnungen G. an den betreffenden gegenüberliegenden Seiten des Kolbens mit dem Cylinder in Verbindung.

Die besondere Art der Einrichtung und Anordnung des Cylinders, des Kolbens und der Dampfein- und Auslässe ist nicht gerade wesentlich. Es ist zweckmä'fsig, die Dampföffnungen, und vor allem die Ausströmungsöffnungen erheblich gröfser als sonst üblich zu bemessen, damit nicht etwa irgend eine unter dem Einflufs des Dampfes oder der Druckluft zur Wirkung gelangende Kraft der Rückkehr des Kolbens nach der einen oder der anderen Richtung entgegenwirken kann.

Die durch Stopfbüchsen in den Enden des Cylinders hindurchtretende Kolbenstange H tritt mit einer einseitigen Verlängerung durch Stopfbüchse V eines besonderen Cylinders / hindurch, der in gleicher Linie mit dem erstgenannten Cylinder angeordnet ist und in welchem sich der an der Kolbenstange H sitzende Kolben / bewegt.

Dieser Cylinder / hat keinerlei Ein- oder Auslafsöffhungen und ist im Allgemeinen luftdicht eingerichtet, soweit nicht die Dichtungsflächen der Stopfbüchse V etwas Luft hindurchlassen. Erfahrungsgemäfs brauchen aber diese Stopfbüchsen nicht allzugenau abdichtend eingerichtet zu werden.

Durch ein den Cylinder / umgebendes Gehäuse K wird um denselben herum ein freier Raum geschaffen, wobei die Stopfbüchsen V des Cylinders / durch das Gehäuse K nach aufsen hindurchtreten und der freie Raum zwischen dem Cylinder und dem Gehäuse durch Packungsmaterial dampf- oder luftdicht gemacht ist.

Das Hauptzuführungsrohr L für Dampf- oder Druckluft mündet in den freien Raum, von dem aus alsdann zwei Rohre nach dem Cylinder A führen. In der Nähe dieser Rohre sind Schmiergefäfse M so angeordnet, dafs aus denselben OeI durch die Rohre nach dem Kolben geführt wird.

Bei der hier veranschaulichten Ausführungsform der Maschine befindet sich an dem den Cylinder I umgebenden Gehäuse K ein rohrstutzenartiger Fortsatz N, mit welchem das Gehäuse an das Ende des Cylinders A angeschraubt ist. Auf diese Weise ist eine kleine Kammer O geschaffen, an deren Seiten sich Luftlöcher P befinden, und von welcher aus Abtropfröhren Q. ausgehen, die das sich ansammelnde OeI abführen.

Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt: Bei der veranschaulichten Lage der Theile, bei welcher der Kolben sich in der Mitte seines Hubes befindet, herrscht zu beiden Seiten des alsdann in der Mitte des Cylinders / befindlichen Kolbens ein dem Druck der äufseren atmosphärischen Luft entsprechender Luftdruck. Wenn nun mit den Einlafsrohren C C des Cylinders A irgend eine Dampfquelle bezw. eine Druckluftabgabevorrichtung verbunden und dadurch dem Kolben, etwa durch einen plötzlichen Stofs, Bewegung ertheilt wird, so wird der Kolben sich in bekannter Weise hin- und herbewegen. Die Bewegung des Kolbens nach der einen wie nach der anderen Richtung hört auf, sobald die denselben treibende Kraft und das angesammelte Kraftmoment durch den zunehmenden Druck des Dampfes oder der Druckluft in dem der Bewegungsrichtung des Kolbens entsprechenden Ende des Cylinders ausgeglichen werden, und da der Kolben bei seiner Bewegung an einer bestimmten Stelle den ihn treibenden Druck absperrt und dadurch den im Sinne einer Rückkehrbewegung des Kolbens wirkenden Druck zur Geltung gelangen läfsf, wird der Kolben nunmehr wieder in der entgegengesetzten Richtung bewegt. Diese wechselweise Wirkung setzt sich so lange fort, als der erforderliche Druck zugeführt wird.

Durch die Bewegungen des Kolbens wird in den verschiedenen Seiten des Cylinders / die Luft abwechselnd zusammengedrückt und ausgedehnt. Indem bei der Vorwärtsbewegung die Luft vor dem Kolben / zusammengedrückt wird, findet eine gewisse federnde Wirkung statt, welche dahin strebt, den Kolben wieder zurückzubewegen. In gleicher Weise strebt die bei dieser Rückwärtsbewegung zusammengedrückte Luft dahin, den Kolben vorzubewegen.

Dieses Zusammendrücken der Luft im Cylinder / und der dadurch der Hauptsache nach infolge der mangelhaften Elasticität der Luft hervorgerufene Energieverlust hat eine ziemlich erhebliche Wärmeentwickelung zur Folge, und diese Wärme wird in der Weise ausgenutzt, dafs man Dampf oder die Druckluft durch den Raum hindurchleitet, welcher durch das den Cylinder I umgebende Gehäuse geschaffen ist, so dafs dadurch der auf den Kolben zur Wirkung gebrachte Dampf oder die Druckluft erwärmt und somit die Wirksamkeit der Maschine erhöht wird.

Bei der mittleren Stellung des Kolbens J im Cylinder / wird in diesem deshalb stets im wesentlichen derselbe Druck wie derjenige der äufseren Atmosphäre herrschen, weil der Cylinder zwar ein plötzliches Entweichen der Luft in dem Mafse, dafs die Wirksamkeit des Luftpolsters merklich darunter leiden könnte, nicht zuläfst, dabei aber ein langsames Durchsickern der Luft nach innen und aufsen durch die Dichtungsflächen um die Kolbenstange herum

nach Mafsgabe des jeweilen im Cylinder herrschenden Druckes gestattet, so dafs der Luftdruck an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens stets dem äufseren Atmosphärendrucke ungefähr gleich bleiben wird.

Als Beispiel einer Art und Weise, welche die Verwendung der Maschine ermöglicht, ist in der Zeichnung die Kolbenstange mit einer doppelten Schiebklaue R verbunden gezeigt, durch deren Schwingungen ein beliebiges Räderwerk, etwa ein Uhrwerk, angetrieben wird. Eine andere Anwendungsweise würde darin bestehen, dafs man einen elektrischen Leiter im magnetischen Felde bewegt. Es liegt auf der Hand, dafs die Maschine durch ihre besonderen Eigenschaften für diese und mancherlei andere Zwecke mit Vortheil verwendbar ist. Besonders geeignet sind derartige Maschinen in kleiner Ausführung.

Statt des federnden Luftkörpers könnte man auch eine eigentliche Feder oder einen andersartigen elastischen Körper anwenden, indessen bietet die Anwendung von Luft mancherlei Vorzüge. Ferner könnte man, statt für den Luftkörper und den auf diesen wirkenden Kolben einen besonderen Cylinder anzubringen, den Maschinenkolben in seinem eigenen Cylinder auf einen darin eingeschlossenen Luftkörper unmittelbar einwirken lassen; indessen verdient die beschriebene Anordnung deshalb den Vorzug, weil dadurch die Beeinflussung des Luftkörpers durch etwaige Aenderungen im Druck des auf den Kolben wirkenden Dampfes vermieden wird und die durch das Zusammendrücken des Luftpolsters erzeugte Wärme besser ausgenutzt werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein durch Dampf oder Druckluft betriebenes, geradlinig hin und her schwingendes Pendel, gekennzeichnet durch die starre Verbindung oder Vereinigung eines zwischen Federn oder Luftpolstern gehaltenen schwingenden Körpers J mit einem Kolben B, der nach einmaligem Anstofse den Zu- und Abflufs des Druckmittels so steuert, dafs Körper J und Kolben B dauernd in Schwingung erhalten werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.