DE91087C - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
- F01B1/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
- F01B1/0641—Details, component parts specially adapted for such machines
- F01B1/0644—Pistons
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- F01B15/02—Reciprocating-piston machines or engines with movable cylinders other than provided for in group F01B13/00 with reciprocating cylinders
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 14: Dampfmaschinen.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. August 1895 ab.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Neuerung an Dampfmaschinen der Art, wie
sie durch die Patentschriften Nr. 55807 und Nr. 59887 bekannt geworden sind. In diesen
Patentschriften sind Maschinen beschrieben, bei welchen paarweise angewendete Kolben bezw.
Cylinder in der Anwendung des sogen. Kurbelschleifmechanismus den Antrieb auf die Kurbel
übertragen. Es hat sich herausgestellt, dafs zur Ueberwindung des Druckes, der durch
das Schleifenquerhaupt auf das Kurbellager ausgeübt wird, und der durch die Reibung
der Cylinder auf den Gleitflächen entsteht, die Maschine ungünstig beansprucht wird, und der
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, diesem Uebelstande abzuhelfen. In diesem
Sinne erhält der Dampf durch Aussparungen der Maschine Zugang, welche, für eine genügend
grofse Druckbeanspruchungsfläche berechnet zwischen den hin- und hergehenden und
gleitenden Theilen der Schleife eines Schleifenquerhauptes und dem Kurbelgleitlager vorgesehen
sind.
Auf beiliegenden Zeichnungen ist:
Fig. ι der mittlere Verticalschnitt einer gemäfs
der Erfindung eingerichteten Maschine,
Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie x-x von Fig. i.
Fig. 3 und 4 stellen Einzelheiten des Steuerungsmechanismus dar.
Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie y-y von Fig. ι.
Fig. 6 veranschaulicht im Schnitt eine Ausführungsform, bei welcher die Cylinderdurchmesser
ungleich für Verbundwirkung gewählt sind.
Fig. 7 zeigt mit stückweiser Ansicht des Maschinengehäuses von Fig. 6 die Anordnung
des Kanals, welcher den Auslafs des einen mit dem Einlafs des anderen Cylinders verbindet.
Fig. 8 ist eine Darstellung, welche veranschaulicht, wie zwei Maschinen, um an derselben
gekröpften Welle zu arbeiten, gekuppelt werden können, wodurch eine ,völlig gleichmäfsig
laufende Doppelmaschine erhalten wird.
In der Construction gemäfs Fig. 1 bezeichnet A die Maschinengrundplatte, an welcher das
Maschinengehäuse B und ein freistehender Lagerständer A1 für das eine Ende der Welle E
festgelegt ist. Bei kleineren und leichteren Maschinen, beispielsweise solchen, welche zum.
Betriebe transportabler Bohrmaschinen und dergl. angewendet werden sollen, kann die
Grundplatte A- nebst Ständer A1 entbehrlich
werden, die Welle E wäre direct mit der Bohrmaschine in Verbindung zu bringen. Wie
aus Fig. 2 und 5 ersichtlich, sind an dem Maschinengehäuse B innerhalb gegenüberliegende
ebene Wangenflächen B3 B^ vorge-, sehen. An den Flächen B* Bi sind die Cylinder
D D1 einander axial gegenüberstehend' festgelegt,
deren Kolben FF1 sich an einem quer
zwischen beiden angeordneten Cylinder G vereinigen, so dafs dieser von den Kolben hin-
und herbewegt wird. Die Deckel HH, welche die Enden des Cylinders G abschliefsen, gleiten
dabei an den Wangen B3 des Gehäuses B. Von den Deckelflantschen werden kreisförmige,
durch Oeffnungen H2 mit dem Cylinderinnern communicirende Aussparungen H1 eingefafst,
die einen etwas kleineren Durchmesser, als der lichten Weite des Cylinders · G entspricht,
haben ; infolge dessen befinden sich die Deckel wesentlich in der Druckgleichgewichtslage.
Immerhin überwiegt der vom Cylinderinnern wirksame Druck derart, dafs die Deckelflantsche
dicht gegen die Gleitflächen B& gehalten werden.
Zur Sicherung dieser Wirkung können erforderlichenfalls in Büchsen gelagerte Federn S3
(Fig. 5) an dem Cylinder G angebracht werden, um die Deckel gegen die Flächen B3 anzudrücken
und etwaigem Dampfgegendruck entgegenzuwirken.
Der in dem Cylinder G aufgenommene Kolben J ist bei J- mit einem Lager versehen,
in welchem sich der zwischen Kröpfscheiben E1 der Welle E gehaltene Kurbelzapfen E'2 zu
drehen vermag. Dieser Kurbelzapfen, der also seine Mitnehmer-Drehstelle an dem Kolben J
hat, tritt beiderseits an der Cylinderwandung bei den zu diesem Zweck vorgesehenen Führungsschlitzen
G1 derselben hindurch, so dafs er sich in diesen hin- und herschieben kann.
Um die Entlastung für die Maschine einzurichten, werden am Kolben J die Räume J3J3
ausgespart, indem ihnen zweckmäfsig dieselbe Flächenausdehnung gegeben wird wie der
inneren Fläche der Cylinder D D1. Genannte Aussparungsräume sind durch Kanäle mit den
Räumen der Cylinder DD1 in Verbindung zu bringen.
In zweckmäfsiger Art dienen als solche Kanäle die innerhalb der Kolben FF1 hindurchführenden
Bohrungen ff, wie aus der Zeichnung ersichtlich.
In der angegebenen Verbindung bildet der Cylinder G, wie zweckmäfsig das Schleifenjoch
oder Querhaupt mit Führungsgleis, in welchem der Kolben / an Stelle eines Gleitprismas
hin- und hergleitet, indem er das Angrifflager für den Kurbelzapfen darbietet. Die
aus dem Druckverkehr zwischen den Cylindern D D1 mit den Räumen J3 J3 sich ergebende
Entlastungswirkung, welche der Beanspruchung des Cylinders bezw. Joches G seitens
der beiden Kolben FF1 das Gleichgewicht hält bezw. dieselbe aufhebt, kann offenbar auch
mit gleichem Vortheil bei derjenigen Anordnung der Maschine angewendet werden, wo
das am Kurbelzapfen angreifende Gleitstück der Kurbel schleife nicht zugleich Treibkolben
eines Cylinders ist, wie im vorliegenden Fall; somit ist die Erfindung bei den gewöhnlichen
Kurbelschleifenmaschinen anwendbar. Dabei ist zu bemerken, dafs an Stelle der Kanäle f,
welche durch die Kolben FF1 zu den Räumen
J3 führen, andere Ueberleitungswege angeordnet werden können, sofern aber dadurch
ein rechtzeitiger Gegendruck für die nach Mafsgabe der Kolbenbewegungsrichtung wechselnde
Beanspruchung und für die Dampfzulafs- und Dampfauslafsperioden der Cylinderräume
erzielt wird. Eine unter denselben Verhältnissen wirkende andere Ausführungsform
der Maschine ergiebt sich einfach dadurch, dafs man nicht die Cylinder DD1 an den bezüglichen
Gehäusegegenflächen festlegt, sondern die Kolben FF1, in welchem Falle die über
den Kolben sich bewegenden Cylinder direct mit dem Cylinder G oder dem Schleifenquerhaupt
zu verbinden wären.
Der speciellen Ausführung der in der Zeichnung dargestellten Maschine sind ferner folgende
Einrichtungen eigenthümlich. Hinter den Cylinderenden sind im Umkreise des Gehäuses
die Schieberkasten r r1 r- r3 angeordnet. Die
zugehörigen, zweckmäfsig parallel zur Wellenachse beweglichen Vertheilschieber V V1 V2 V3
sind vorzugsweise Kolbenschieber VV1V2V3.
Der Steuerungsmechanismus, welcher in der Hauptsache aus Fig. .1 und 5 ersichtlich ist,
besteht zunächst aus den sternförmig um eine Nabe K angeordneten Armen N N1 N'2 N3,
deren Enden in AngrifTverbindung mit den Schiebern V V1 V'2 V3 sind. Als eine einfache
Verbindungsart bietet sich diejenige dar, bei welcher an den Köpfen der Kolbenschieber
Schlitze v\ vorgesehen werden, in welche die Armenden eingreifen. Die Nabe K lagert mit
einer kugelig abgedrehten Fläche k in einem entsprechend geformten Lager C1 und wird so
mit einer Kugelgelenkbewegung festgehalten. Der Druck des Dampfes oder anderen Druckmittels,
der auf den Schiebern VV1V2V3
lastet, dient dazu, die Nabe K mit dem Lager C1 in Eingriff zu halten; übrigens hat die Anordnung
der Schieber vermöge der Gegenüberstellung den Vortheil, dafs der Druck an dem einen denjenigen am gegenüberliegenden ausgleicht,
d. h. dafs beispielsweise der Schieber V in Gegenwirkung zu dem Schieber V1 steht,
infolge dessen die' Steuerung nur einfach diejenige Reibung als zu überwindenden Widerstand
darbietet, welche ein Schieber an seinem Sitz erzeugt, wobei eine Schieberbewegung
entgegen wirksamem Dampfdruck ausgeschlossen ist.
Mit der Nabe K ist eine Muffe K1 verbunden,
deren Ende ein Excenter zur Uebertragung einer Schwingbewegung auf die Nabe K und
deren Arme trägt. Die Bewegung der Arme N N1 N'2 N3 äufsert sich in einer abwechseln den
Einwärts- und Auswärtsverschiebung der Schieber.
Im Anschlufs an die Kröpfscheibe E3 des Kurbelzapfens E'2 erstreckt sich der Hauptwelle
E gegenüberliegend und in deren Achsenrichtung die Ergänzungswelle E5, an deren
Ende eine Führungsbüchse i?° mit Führungslappen e6 und gegenüberliegendem Finger e5
befestigt ist.
Ueber dem Mitnehmervorsprung des Führungslappens ee vermag ein Schwunggewicht W
während der Drehung der Welle ein- und aus-
wärts zu gleiten, wobei eine mit dem Finger e5
verbundene Feder oder Federn e4 (Fig. 3) dieses
Gewicht radial einwärts zu ziehen streben. Mit W ist ein Ring W1 verbunden, der die
Muffe K1 umgiebt und als Excenterring für dieselbe wirkt. Für gewöhnlich befinden sich
Gewicht W und Ring W1 in der Normalstellung nach Fig. 3, und bei dieser Stellung
erhalten die Schieber ihre maximale Auszug- und Einschubbewegung. Sobald bei zu schneller
Wellendrehung zufolge der Fliehkraft das Schwunggewicht auswärts verstellt wird, nähert
sich der Excenterring W1 mit seinem Centrum mehr der Wellenachse, wodurch die Excentricität
verringert und daher der Hubbetrag der Schieber beschränkt wird.
Der frische Dampf oder das sonstige Druckmittel wird bei P1 eingeleitet, um in einen
zweckmäfsig ringförmigen, am Gehäuse vorgesehenen Zuführkanal P einzutreten; Kanalanschlüsse
ρ leiten von dem Zuführkanal zu den einzelnen Schieberkasten r r1 r2 r3. Die
Dampfzuführung bezw. Abführung bei den Cylindern wird durch die den Kasten r r1 r2 r3
zugehörigen Ueberleitungswege 111 i2 i3 vermittelt.
Die bezeichnete, beiläufig wegen der Kürze der Kanäle 1t1 etc. vorteilhafte Kanalordnung
kann übrigens durch ein anderes Zuführungssystem ersetzt werden.
Eine wesentliche Verbesserung der Maschine besteht auch darin, dafs das Gehäuse B als
ein völlig geschlossener, alle arbeitenden Theile umfassender Kasten ausgebildet wird und keine
Oeffnung an der dem Steuerungsmechanismus zugekehrten (mittelst Anschliefsgehäuse gedeckten)
Seite hat, an welcher Dampf austreten könnte. Auf der anderen Seite ist die einzige
Oeffnung die Wellenlageröffnung, welche mit Packung leicht dampfdicht gemacht werden
kann. Der Gehäusetheil C, der mittelst Schrauben c mit B verschraubt sein kann, trägt nach
der Zeichnung einen rohrförmigen Ausbau C5 (Fig. 3) mit Lager C4, in welchem der mit der
Büchse E6 versehene Kopf der Welle E6 auf-.
genommen wird. Auch wird eine Platte 5 angeordnet, an welcher die Kröpfscheibe E3
ein Widerlager findet, und an die eine Lagerbüchse S1 für die Welle E'a anschliefst. Mit s s
sind Schrauben oder Pfosten bezeichnet, welche die Platte S halten.
Bei der sich von selbst ergebenden Arbeitsweise der Maschine, deren Steuerung durch die
abwechselnde rechtzeitige Ein- und Herausschiebung der Kolbenschieber erfolgt, wird
nun vermöge der Anordnung der zeitweise unter Dampfdruck gestellten Räume Js nahezu
die ganze Reibungsarbeit nebst Abnutzung vermieden, die sonst die Maschinenleistung beträchtlich
zu verringern pflegt. Infolge Undichtigkeit der Kolbenführung wird Dampf zunächst in den vom Gehäuse B C eingeschlossenen
Raum treten, von dort aber nicht weiter entweichen können, so dafs sich schliefslich
im Gehäuseraum nahezu der Hochdruck als Gegenspannung geltend macht. Alsdann wird wenig oder kein Dampfverlust, weder
um die Kolben herum noch an den Schiebern stattfinden. Diese in dem Gehäuse eingeschlossene
Spannung wird übrigens in keiner Weise die freie Bewegung der Theile beeinträchtigen,
da von den Kolbenpaaren, beispielsweise FF1, der eine Kolben um ebenso viel
in den Druckraum vortritt, als der andere zurückweicht.
Durch Fig. 6 ist diejenige Abänderung der Maschine veranschaulicht, welche sich ergiebt,
wenn die Cylinder verschieden grofs bezw. die Cylinder DD1 im Verhältnifs zum Cylinder
G kleiner ausgeführt werden. Bei solcher Anordnung kann die Maschine als Verbundmaschine
betrieben werden. Mit T* T^ sind
Kanäle bezeichnet, die von den Auslassen T der Cylinder D DJ zu den Einlassen ρ des
Cylinders führen (Fig. 7). Bei T~° soll der Dampf schliefslich die Maschine verlassen.
Die Maschine vorliegender Art kann gekuppelt zu zweien oder mehreren so angeordnet
werden, dafs eine gekröpfte Welle angetrieben wird; ein Beispiel für eine, an zwei unabhängigen
Kurbeln angreifende Doppelmaschine ist in Fig. 8 dargestellt, wobei die Kurbeln,
wie zweckmäfsig, um 180° versetzt angenommen sind. Werden verschieden grofse Maschinen
in -dieser Art gekuppelt, so kann die mit ■kleineren Cylindern als Hochdruckmaschine
der anderen Niederdruckmaschine vorgeschaltet werden. Offenbar wird die Treib wirkung,
wenn sie von zwei oder mehr Maschinen in dieser Weise auf eine Welle übertragen wird,
äufserst vergleichmäfsigt.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Eine Dampfmaschine, bei der zwei Cylinder (DD1J und (G) und zwei Kolben (FF1) und (J) eine die Kurbel drehende Kreuzschleife bilden, gekennzeichnet durch Druckentlastungsräume (ß) zur Verminderung des durch das Schleifenquerhaupt (G) auf das Kurbellager ausgeübten Druckes und der Reibung der Cylinderdeckel (H) an den Gleitflächen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE91087C true DE91087C (de) |
Family
ID=362744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT91087D Active DE91087C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE91087C (de) |
-
0
- DE DENDAT91087D patent/DE91087C/de active Active
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