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Publication number: DE87143C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.CLASS 14: Steam Engines.

Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft Neuerungen an Dampfmaschinen, welche eine Ventilsteuerung und selbstthätige Regulirung der Maschine kennzeichnen. Die Neuerungen haben den Zweck, bei . möglichst geringem Dampfverbrauch eine hohe Kraftleistung zu erzielen, sowie den zur Verwendung kommenden Dampf in gröfstem Mafse auszunutzen.The present invention relates to innovations in steam engines, which a Mark valve control and automatic regulation of the machine. The innovations have the purpose of. A high power output to the lowest possible steam consumption achieve, as well as to utilize the coming steam to the greatest extent.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen den Gegenstand der Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 eine Totalansicht einer mit den Neuerungen versehenen Dampfmaschine, Fig. 2 einen Grundrifs von Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie x-x der Fig: 1; Fig. 4 bis 7 verbildlichen Einzelheiten.The accompanying drawings illustrate the subject matter of the invention, namely: FIG. 1 shows a total view of a steam engine provided with the innovations, FIG. 2 shows a plan of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section along line xx of FIG. 1; Figures 4 to 7 illustrate details.

Auf dem Cylinder A der Dampfmaschine sind die Einström- η und n¹, sowie Ausströmdrehschieber 0 und o¹ vorgesehen, auf deren Anordnung, Bethätigung und Regulirung der Hauptgedanke der vorliegenden Erfindung basirt. Bethätigt werden diese Schieber durch eine Stange b, welche mit der Kolbenstange a durch Kreuzköpfe B B¹ und Zapfen b¹ b'² verbunden sind. Die Kreuzköpfe werden in Gleitbacken C C¹ geführt. Die Kolbenstange α ist verlängert und an jedem ihrer beiden Enden mit einer Kette c ohne Ende, welche über auf Wellen k k¹ gelagerten losen Scheiben d d¹ geführt wird, verbunden. Zu jeder Seite der losen Scheibe sind auf den Wellen k k^l Sperrräder e e¹ fest angeordnet, in die auf den losen Scheiben d d^l befestigte Sperrkegel h h¹, welche unter der Einwirkung von Federn i z¹ stehen, eingreifen. Es befinden sich auf den Wellen k k¹ ferner Riemscheiben ff¹, welche durch einen überkreuzten Riemen g unter einander in Verbindung stehen.On the cylinder A of the steam engine the inflow η and n ¹ as well as outflow ^{rotary valves 0 and o 1 are} provided, on their arrangement, actuation and regulation the main idea of the present invention is based. These slides are actuated by a rod b which is connected to the piston rod a by crossheads BB ¹ and pins b ¹ b ' ² . The cross heads are guided in sliding jaws CC ^1. The piston rod α is elongated and connected at each of its two ends to a chain c without an end, which is guided over loose disks dd ¹ mounted on shafts kk ^1. On each side of the loose disc, ratchet wheels ee ^{1 are} ^{fixedly arranged on the shafts kk l} , in which ratchet cones hh ¹ attached to the loose discs dd ^l , which are under the action of springs i z ¹ , engage. There are also pulleys ff ¹ on the shafts kk ¹ , which are connected to one another by a crossed belt g .

Zur Bethätigung der Schieber, sowie auch zur Regulirung der Maschine ist die Stange b wie folgt ausgebildet. Correspondirend mit dem Kolben A¹ im Cylinder A befindet sich ein Zapfen -R auf der Stange b. Zu beiden Seiten dieses Zapfens sind in Schlitzen L¹ N¹ bewegliche Zapfen uu¹ vorgesehen, während unter dem Zapfen -R. ein ebensolcher ü², welcher jedoch länger als der Zapfen R, angeordnet ist.To operate the slide, as well as to regulate the machine, the rod b is designed as follows. Corresponding to the piston A ¹ in the cylinder A there is a pin -R on the rod b. On both sides of this pin movable pins uu ^{1 are} provided in slots L ¹ N ¹ , while under the pin -R. a similar ü ² , which, however, is longer than the pin R, is arranged.

Auf dem Zapfen M² ist ein. Hebel w befestigt, der in dem. Schlitz ν einer Stange K beweglich geführt wird. Der Zapfen u'² steht mit dem Innern der Stange b in Verbindung, und zwar ist auf demselben im Innern der Stange b ein Zahnrad O befestigt (Fig. 6 und 7). Das Zahnrad O greift in ein zweites Zahnrad P, sowie in eine Zahnstange L, während das Zahnrad P in eine Zahnstange N eingreift. Beide Zahnstangen können sich an einander verschieben und sind aufser auf den Zahnradern auf Rollen \ \^Y gelagert. Die Zahnstangen tragen die Zapfen u u^l und wird somit eine Bewegung dieser Zapfen in den Schlitzen L¹ N¹ durch Bewegung des Zahnrades O herbeigeführt. Die Führung K, in deren Schlitz ν der Hebel jp gleitet, ist mit zwei Zahnstangen H fest verbunden , in welche auf einer festliegenden Welle F gelagerte Zahnräder G eingreifen. Die Welle F ist durch einen Hebel E mit der auf der Stange R'² verschiebbaren Regulatorhülse D des Regulators R¹ verbunden.On the pin M ² is a. Lever w attached, which is in the. Slot ν of a rod K is movably guided. The pin u ' ² is connected to the interior of the rod b , namely a gear O is fixed on the same inside the rod b (FIGS. 6 and 7). The gear O engages in a second gear P, as well as in a rack L, while the gear P engages in a rack N. Both racks can slide against each other and are also mounted on rollers \ \ ^Y on the cogwheels. The racks carry the pins uu ^l and a movement of these pins in the slots L ¹ N ¹ is brought about by the movement of the gear wheel O. The guide K, in the slot ν of which the lever jp slides, is firmly connected to two toothed racks H , in which gearwheels G mounted on a fixed shaft F engage. The shaft F is connected by a lever E to the regulator sleeve D of the regulator R ^1, which is slidable on the rod R ' ^2.

Die Einströmschieber η und n¹ sind mit Scheiben n² und w³ versehen, welch letztereThe inflow slides η and n ¹ are provided with disks n ² and w ³ , the latter

mit den Schieberkegeln fest verbunden sind (Fig. 3 und 5). Die Schieberkegel und deren Sitze sind in der Weise, wie es Fig. 4 zeigt, ausgebildet. Die Scheiben n² und ?z³ vermögen . sich zu drehen, jedoch ist diese Drehung durch Hemmvorrichtungen g¹ ,begrenzt. Die Drehung der Scheiben und mithin die Bethä'tigung der Schieber bewirken Hebel ρ ρ¹. Es können sich diese Hebel auf den Scheiben n'² und ?j³ zwischen den Hemmstiften i'² und i³ bewegen. Die Hebel pp¹ sind ferner zweitheilig gestaltet und stehen die unteren Theile derselben unter dem Einflüsse von Federn tt\ welche das Bestreben haben, diese Theile stets in die gerade Richtung des Hebels zu drücken. Die oberen Enden der Hebel sind mit Uebergewichten s s¹ versehen. Am Cylinder A der Maschine sind Keile TT¹ vorgesehen, auf welche sich die unteren Theile der Hebel ρ ρ¹ aufschieben können, um somit von der Stange b weiter entfernt zu werden und aus den Bereich der Bethätigungszapfen zu treten. Der Dampfzutritt zu den Einströmschiebern geschieht vom Dampfkessel aus durch das Speiseventil m. are firmly connected to the slide cones (Fig. 3 and 5). The slide cones and their seats are designed as shown in FIG. The disks n ² and? Z ^{3 are} capable. to rotate, but this rotation is limited by jamming devices g ^1. The rotation of the discs and consequently the actuation of the slides cause the lever ρ ρ ¹ . These levers can move on the disks n ' ² and? J ³ between the locking pins i' ² and i ³ . The levers are further configured pp ¹ second sacred and the lower part are the same, under the influence of springs tt \ which have a tendency to push these parts always in the straight direction of the lever. The upper ends of the levers are provided with overweights ss ¹ . Wedges TT ^{1 are} provided on the cylinder A of the machine, onto which the lower parts of the levers ρ ρ ^{1 can} slide in order to be further removed from the rod b and to step out of the area of the actuating pin. The steam access to the inlet slides occurs from the steam boiler through the feed valve m.

Die Ausströmschieber 0 und o¹, deren Inneres ähnlich wie dasjenige der Einströmschieber ausgebildet ist, haben ebenfalls zwischen Hemmvorrichtungen g¹ sich bewegende Scheiben erhalten. Auf diesen. Scheiben sind die Hebel q q¹ angeordnet, welche unter einander durch eine Stange r verbunden sind. Die Hebel q q¹ bewegen sich ebenfalls zwischen Hemmstiften i² und z'³ und sind mit Uebergewichten s² und s³ versehen.The outflow slides 0 and o ¹ , the interior of which is designed similarly to that of the inflow slides, have also been provided with disks moving between the inhibiting devices g ^1. On this. Discs are arranged the levers qq ¹ , which are connected to each other by a rod r. The levers qq ^{1 also} move between locking pins i ² and z ' ³ and are provided with overweights s ² and s ³ .

Die Arbeitsweise der Maschine ist nun die folgende:The machine now works as follows:

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Maschine befindet sich der Kolben A¹ in der Nähe des linken Cylinderdeckels und ist der Einströmschieber n¹ geöffnet, während «sich im geschlossenen Zustande befindet. Es bewegt sich nunmehr der Kolben A¹ und durch diesen die. Stange b. Der Zapfen u schlägt gegen den unteren Theil des Hebelsp¹ und bewegt diesen bis zu der in Fig. 5 angedeuteten Stellung. In der letzteren klappt der Hebel p¹ nunmehr infolge des Uebergewichtes s¹ um und bewegt somit die Scheibe w³, bewirkt also ein plötzliches Schliefsen des Schiebers n¹. Der untere Theil des Hebels p^l schiebt sich auf den am Cylinder angebrachten Theil T¹, worauf der Zapfen u unbehindert unter dem Hebel p¹ fortgleiten kann. Beim Weiterbewegen der Stange b gleitet der Zapfen u¹ unter dem Hebel ρ fort, da sich der letztere in der höchsten Stellung auf dem Keil T befindet. Jetzt schlägt der gröfsere Zapfen R gegen den Hebel p, erfafst denselben und öffnet den Einströmschieber η in derselben Weise, wie n¹ geschlossen wurde. Das Oeffnen des Schiebers η ist mithin ein ebenso plötzliches, wie das Schliefsen von m¹. Durch das Oeffnen von η wird der Kolben A¹, mit dem der Zapfen R correspondirt, wiederum zurückbewegt und schlägt nun der Zapfen w¹ gegen den Hebel p, diesen wiederum auf den Keil T schiebend. Der Zapfen μ gleitet unter dem Hebel ρ^Ύ< fort, während der Zapfen R diesen wieder erfafst und n^l wieder öffnet. Diese Bewegungen und Functionen setzen sich in genannter Weise fort.¹ In der gleichen Zeit bethätigt der unterhalb des Zapfens R angebrachte Zapfen n^% die Ausströmschieber 0 o¹. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist der Ausströmschieber ο geöffnet, während o¹ sich im geschlossenen Zustande befindet. Sobald nun der Zapfen R in die Stellung kommt, in welcher er den Einströmschieber η öffnet, schliefst Zapfen u¹ den Ausströmschieber 0 und dieser öffnet vermittelst der Verbindungsstange r den Ausströmschieber o¹. An den die Ausströmschieber in der gleichen Weise wie die Einströmschieber bethätigenden Hebeln sind ebenfalls Gegengewichte s² s³ angebracht, welche ein ebenso plötzliches Oeffnen und Schliefsen der Ausströmschieber, wie dies bei den Einströmschiebern der Fall ist, bewirken. In the machine shown in FIGS. 1 and 2, the piston A ¹ is located in the vicinity of the left cylinder cover and the inflow valve n ^{1 is} open while it is in the closed state. It now moves the piston A ¹ and through this the. Rod b. The pin u strikes against the lower part of the lever ¹ and moves it to the position indicated in FIG. In the latter, the lever p ¹ now folds over as a result of the excess weight s ¹ and thus moves the disk w ³ , thus causing the slide n ^{1 to} close suddenly. The lower part of the lever p ¹ slides onto the part T ¹ attached to the cylinder, whereupon the pin u can slide unhindered under the lever p ^1. When the rod b is moved further, the pin u ¹ slides under the lever ρ , since the latter is in the highest position on the wedge T. Now the larger pin R strikes against the lever p, engages the same and opens the inflow valve η in the same way as n ^{1 was} closed. The opening of the slide η is therefore just as sudden as the closing of m ¹ . By opening η the piston A ¹ , with which the pin R corresponds, is again moved back and the pin w ¹ now strikes against the lever p, pushing this in turn onto the wedge T. The pin μ slides under the lever ρ ^Ύ < , while the pin R grasps it again and opens n ^l again. These movements and functions continue in the manner mentioned. ¹ At the same time, the pin attached below pin R actuates the outflow slide valve 0 o ¹ n ^% . As shown in FIGS. 1 and 2, the discharge slide o is open, while o ¹ is in the closed state. As soon as the pin R comes into the position in which it opens the inlet slide η , pin u ¹ closes the outlet slide 0 and this opens the outlet slide o ¹ by means of the connecting rod r. Counterweights s ² s ³ are also attached to the levers which actuate the outflow slides in the same way as the inflow slides, which cause the outflow slides to open and close as suddenly as is the case with the inflow slides.

Die Regulirung der Maschine wird ebenfalls von der Stange b vermittelt, und zwar folgendermafsen. Die mehr oder weniger schnelle Bewegung des Regulators bewirkt ein Verschieben der Regulatorhülse D und mithin ein Drehen nach links bezw. nach rechts der mit den Zahnrädern G versehenen Welle F. Durch diese Drehung werden die Zahnstangen H gehoben bezw. gesenkt und mithin auch die mit den Zahnstangen H fest verbundene Führung K. Es wird dadurch der Hebel n> in der Führung ν gedreht und überträgt der letztere diese Drehung auf die Welle, auf welcher das Zahnrad O innerhalb der Stange b gelagert ist. Infolge dessen tritt eine Bewegung der beiden Zapfen u u^l ein, und wird dadurch ein früheres bezw. späteres Bethätigen der Einströmschieber herbeigeführt. Die Regulirung der Maschine ist mithin eine selbstthätige und wird der Dampfverbrauch auf ein sehr geringes Quantum beschränkt. Die durch vorgenannte Maschine erzeugte Kraft wird, wie beiliegende Zeichnung zeigt, auf folgende Weise verwendet. Bewegt sich der Kolben A¹ und mithin die Kolbenstange a nach' rechts, so greifen die Sperrzähne h h\ welche an der losen Scheibe d¹ angebracht sind, in^ das Sperrrad e¹. Letzteres dreht, da es fest mit der Welle k^l verbunden ist, diese in der Richtung des Pfeiles 7 und somit die Riemscheibe f¹, sowie den Riemen g in d,er Richtung des Pfeiles 1. Zu gleicher Zeit dreht sich die lose Scheibe d rückwärts auf der Welle k, wohingegen die letztere infolge des überkreuzten Riemenantriebes durch die in Richtung des Pfeiles 2 sich drehende Riem-The regulation of the machine is also mediated by the bar b , as follows. The more or less rapid movement of the regulator causes a displacement of the regulator sleeve D and therefore a rotation to the left or respectively. to the right of the shaft F provided with the gears G. This rotation causes the racks H to be lifted or. lowered and consequently also the guide K firmly connected to the racks H. The lever n> is thereby rotated in the guide ν and the latter transmits this rotation to the shaft on which the gear O is mounted within the rod b. As a result, a movement of the two pins occurs uu ^l , and thereby an earlier bezw. later actuation of the inlet slide caused. The regulation of the machine is therefore automatic, and the steam consumption is limited to a very small amount. The force generated by the aforementioned machine is used in the following way, as shown in the accompanying drawing. If the piston A ¹ and consequently the piston rod a move to the right, the ratchet teeth hh \, which are attached to the loose disk d ¹ , engage in the ratchet wheel e ¹ . The latter rotates, since it is firmly connected to the shaft k ^l , this in the direction of the arrow 7 and thus the pulley f ¹ , as well as the belt g in d, he direction of the arrow 1. At the same time, the loose disk d rotates backwards on the shaft k, whereas the latter due to the crossed belt drive by the belt rotating in the direction of arrow 2

scheibe eine Drehbewegung nach Pfeil 8 erhält. Sobald nun der Kolben an dem entgegengesetzten Cylinderdeckel angelangt ist und sich wieder zurückbewegt, erfährt die Welle k eine der Welle k¹ entgegengesetzte Drehbewegung. Der Riemen erhält dadurch eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 3, welche sich in Richtung des Pfeiles 4 weiter fortbewegt. Hierdurch wird eine fortlaufende Bewegung des Riemens g bezw. der Wellen k k¹ erzielt. Ein auf der Welle k¹ vorgesehenes Schwungrad S befördert den Antrieb und gleichmäfsigen Lauf der Maschine. disk receives a rotary movement according to arrow 8. As soon as the piston has now reached the opposite cylinder cover and moves back again, the shaft k experiences a rotational movement opposite to the shaft k ^1. This causes the belt to move in the direction of arrow 3, which moves further in the direction of arrow 4. As a result, a continuous movement of the belt g respectively. of waves kk ¹ achieved. A flywheel S provided on the shaft k ¹ provides the drive and smooth running of the machine.

Die Kraft kann sowohl von jeder einzelnen Welle entnommen werden, als auch die beiden Wellen vermittelst Frictionskuppelung oderdergl. mit einander verbunden und die addirte Kraft von einer Welle entnommen werden kann.The power can be taken from each individual wave, as well as the two Shafts by means of friction coupling or the like. connected with each other and the added power can be taken from a shaft.

Claims

Patent Claims:

ι. Rotary valve control for steam engines, characterized in that a rod (b) connected to the elongated piston rod (a) outside the steam cylinder (A) and running parallel to it actuates the inlet and outlet rotary valves of the machine by being positioned on rod (b) The arranged pins (uu ^l and R) strike against the lever (pp ^l ) opening and closing the inflow rotary valve (nn ¹ ), the larger pin (R) being opposite the piston (A ¹ ) of the machine, for the purpose of to open and close the inlet rotary valve quickly, while the outlet rotary valve (0 o ¹ ) is moved by a pin (u ² ) , which is also provided on the rod (b) , through its contact with one of the levers (qq ¹ ) , these levers are connected to each other by a rod (r) for the purpose of closing the other when opening one slide.

2. A rotary valve control according to claim i, characterized by the design of the inflow and outflow rotary valves in such a way that the slides are in connection with disks on which stop pins and weight levers are arranged, which are located in the locking areas of the pin of the rod (b) so that the movements of the discs are limited and the opening and closing of the valves is accelerated by the rocker arm.

3. A rotary valve control according to claim i, in which, to regulate the machine, the time of the completion of the inflow rotary valve is changed in such a way that the pin (u υ}) from the regulator

■ the machine on the rod (b) from each other respectively. be moved closer together.

4. A rotary valve control according to claim, ι and 3, characterized in that dafs. the regulator sleeve (D) through an arm (E), a shaft (F), two rack and pinion gears (GH) , a slot guide (v), an arm (w) and two rack and pinion gears (OL, PN) with intermeshing gears (OP ) moves the pin (uu ¹ ) in the control rod (b).

For this a sheet of drawings.