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Österreichische PATENTSCHRIFT Ni-15869.
FRANK HENRY SLEEPER IN MONTREAL (KANADA) UND EDWARD ALBERT MAHON IN LONDON (ENGLAND).
Kraftmaschine mit schwingenden Kolben.
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für Dampf, Luft oder dgl., bei welcher im Innern des Zylindergehlinses Expansionskammern für das Druckmittel vorgesehen sind, welche durch den Zylindermantel und durch an Stelltdes Kolbens verwendete bewegliche Kammerwände begrenzt worden, welch letztere unter dem Einfluss des treibenden Mittels ihre Lage innerhalb gewisser Grenzen ändern und dadurch auf eine an der Welle angeordnete exzentrische Fläche, Daumenscheibe oder Kurbel u. s. w. einen Druck ausüben, so dass hiedurch die Welle in Umdrehung versetzt wird. Der Ein-und Auslass des treibenden Mittels erfolgt durch eine entsprechende Steuerung und die Kolbenwand gelangt nach der Expansionsperiode unter dem Einflusse der mit der Wolle fest verbundenen exzentrischen Fläche in die Aufangsstellung.
In beiliegender Zeichnung ist Fig. 1 ein vertikaler Längsschnitt der Maschine nach A-B der Fig. 2, Fig. 2 ein Querschnitt nach C-D der Fig. 1, Fig. 3 ein Querschnitt nach E-F der Fig. 1, Fig. 4 ein Querschnitt, weicher die Abdichtung der Kolbenwand veranschaulicht, Fig. 5 ein Querschnitt durch den Auspuff nach Goder Fig. 1, Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine teilweise abgeänderte Ausführungsforn) der Maschine im Längsschnitt und in einer Seitenansicht, Fig. 8 ist. ein Querschnitt durch den Steuerschieber.
Das Maschinengehäuse besteht, wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, ans dem Zylindergehäuse b und den beiden Zylinderdeckeln c und d. Das zylindergehäuse b enthält drei in gleichen Abständen rings um dir Welle angeordnete dehnbare Kammern. Diese Kammern werden von je ein Paar Kolben e, f gebildet, welche im Gehäuse mittels Kugelgelenk 11 drehbar und dampfdicht gelagert sind und an den inneren Enden zur Aufnahme eines Verbindungsgelenkstückes g entsprechend ausgebildet sind. Die Kolben e tragen je zwei Ansatzbacken i, welche zur Aufnahme einer festen Achse l dienen. Auf der Achse l ist unter Zwischen-
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schoibo m vorsehen, deren Gewicht durch zwei mit der Welle fest verbundene seitlich angeordnete Flügel f < ausgeglichen ist.
Die Kolben e und f bilden im Verein mit dem Zwischengelenk 9 eine biegsame Wand, welche den Druck des treibenden Mittels unter Vermittlung der Rolle, ;' und der Daumenscheibe m auf die Maschinenwelle überträgt. Die Breite der Ansätze i und der Hülse j, weitors die Breite der Daumonscheibo und der Gegengewichte M zusammen-
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den Deckeln und den umlaufenden Teilen keine Reibung stattfindet. Die Kammern sind durch die Deckel c und d seitlich begrenzt. Eine dichte Verbindung zwischen der beweglichen Wand, d. i. den Teilen e, t : Q und den Deckeln ist durch, in entsprechende Nuten p (siehe Fig. 4) der beweglichen Teile eingesetzte T-förmige Dichtungsleisten o erzielt, welche durch eine Reihe von Federn q gegen die Deckelflächen angepresst worden.
Um eine vollständige Annäherung der beweglichen Kammerwand an die rückwärtig''
Gehäusewand zu ermöglichen, ist das Gehäuse bei r mit entsprechenden Ausnehmungen t vorsehen, in welche die Enden der Kolben in der Grenzlage sich einlegen. Der Einlass-und
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AuslasskanaleinerjedenKammerstehtanseineminnerenEndesmitderAusnehmungr in Verbindung und ist etwas über die Mitte der Gohäusebreite geführt. Vorteilhaft lässt man den Querschnitt des Kanales gegen sein Ende zu abnehmen.
Die Steuervorrichtung besteht, wie insbesondere aus Fig. 1, 5 und 8 zu ersehen, aus einem zylindrischen Drebschieber, welcher durch eine Feder 3 von der Maschinenwelle 5 mitgenommen wird und in dem im Deckel d ausgebildeten Schiebergehäuse 4 umläuft. Das Schiebergehäuse steht durch im Deckel d vorgesehene Kanäle t mit den drei Kammern in Verbindung. Letztere Kanäle t münden in den zylindrischen Mantel dos Schibergehäusos 4
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Mittels erfolgt durch einen an der Aussenseite des seitlichen Gehäuseteiles d angeschraubten Deckel 9, welcher die Schiebetkammer 4 nach aussen abschliesst, mit einem seitlich ausmündenden Auspnffkanal 10 und mit einer Öffnung 11 für die durchgehende Maschinenwelle 5 versehen ist.
An der Öffnung J ! J ! ist der Deckel 9 zu einer Stopfbüchse 12 ausgebildet, in welcher eine Packung 13 mittels einer durch Schrauben 15 festziehbaren Brille 14 festgehalten und gegen die Welle angepresst wird. In dem Drehschieber 2 ist ein Kanal 20 vorgesehen, welcher bei entsprechender schieberstellung eine Öffnung 6 mit der zugehörigen Öffnung 7 verbindet. Weiters befindet sich in dem Schieber ein Kanal 21, weicher die Verbindung der Öffnungen 6 mit dem Auspuffraum nach und nach herstellt. Din Breite des Kanales 20 entspricht an den Mündungen ungefähr einem Winkel von 85 .
An seinem äusseren Ende ist der Drehschieber 2 abgesetzt und mit einer zentralen, nach aussen sich erweiternden Ausnehmung 16 versohen. Auf dem abgesetzten zylindrischen Teil des Schiebers 2 sitzt lose ein ringförmiger Regel-und Absperrschieber 22, dessen Öffnung 25 mit der äusseren Mündung des Schieberkanales 20 sich deckt. Die hülsenförmige Verlängerung 24 des Regelschieber steht mit dem Schiebermantel 22 durch eine Reihe von Rippen 25 in Verbindung, zwischen welchen Öffnungen 26 verbleiben, durch welche die Ausnehmung 16 mit dem Auspuffraum verbunden ist.
Die Hülse, 24 sitzt auf der Wolle 5 lose und ist gegen dieselbe an dem inneren zu einer Stopfbüchse ausgebildeten Ende mittels einer mit Gewinde 37'versehenen Brille 35 und Packung 36 abgedichtet, wodurch das Austreten des auspuffenden Mittels längs der Wolle verhindert wird. An ihrem ausserhalb des Gehäuses liegenden Ende ist die Regelschieberhülse 24 mit einer Verzahnung verschen, mittels welcher sie von der Regel- und Abstellvorrichtung betätigt wird.
Der Drohschieber 2 ist derart mit der Welle 5 verbunden, dass der Einlasskanal 20 die inneren Kanäle t, 6 nacheinander mit dem zugehörigen Zuführkanal 8 zu einer Zeit verbindet, zu welcher die Kurbel (exzentrische Fläche) den Totpunkt noch nicht erreicht hat, wodurch Stösse beim Arbeitsbeginn der betreffenden Kammer vermieden werden. Sobald die Geschwindigkeit der Maschine eine im vorhinein bestimmte Grenze überschreitet, tritt der Regler in Tätigkeit und verschiebt den Regelschieber 22 auf dem Schieber 2 im Sinne einer Verengung der Einlassöffnung 20.
Die Welle 5 ist in den Deckeln c und d auf Walzen 42 (Fig. 3) gelagert und in dem Deckel c mittels einer durch Brille 43 festziehbaren Packung 44 abgedichtet. Um kleinen Schwingungen der Welle 5 in den Lagern Rechnung zu tragen und ein Festklemmen des ringförmigen Schiebers im Gehäuse zu verhindern, ist zwischen der Schiebehülse 24 und der Welle (in 46) (von dem inneren Ende der Hülse bis nahe zu dem äusseren Ende derselben) durch entsprechende Ausdrchung der Hülse Spiel geschaffen, überdies erfolgt zu dem gleichen Zwecke die Mitnahme des Schiebers 2 durch eine auf der Welle 5 befestigte, in eine entsprechende Nut des Schiebers eingreifende Feder.
Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 sind die freien Enden (h'r Kolhen e verstärkt und abgerundet und bilden je eine vorspringende runde Leiste 58, gegen welche der rückwärtige Kolhen f sich anlegt. Die Kolben e, f im Verein mit dem Teil 59 der Gehäusewand bilden hier die dehnbare Kammer, in welcher das Druckmittel zur Wirkung kommt. Die Kolben e wirken auf den Kurbelzapfen 60 der Maschinenwelle unter Vermittlung einer ringförmigen Druckhülse 61, welche den direkten Druck der Kolben aufnimmt und mittels einer Rippe 62 mit einer Nabe 63 in Verbindung steht, die unter Zwischenschaltung von Walzen 64 auf dem Kurbelzapfen 60 gelagert ist. Die
Breite des Druckringes 61 ist kleiner als der Abstand der Deckel c und d zu wählen.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende : Das treibende Mittel (beispielweise
Dampf) tritt aus dbs ringförmigen Kanal 8, durch den Schieberkanal 20 und durch die inneren Gehiiusekanlile t in eine dehnbare Kammer, deren vordere bewegliche Wand den
Druck auf die Maschinenwelle überträgt. Der Dampf wirkt solange treibend auf die Welle, bis die Daumenscheibe (Exzenter) m dem Einlasskanal t diametral gegenübersteht, in welch letzterer Stellung der Schieberauslasskanal 21 den Kanal 6 und somit auch die Kammer,
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mit der Ausnehmung 16 in Verbindung bringt, so dass das treibende Mittel durch die Öffnungen 26 und den Kanal 10 austreten kann.
Infolge der diamotrsten Anordnung der
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richtung) kann man den Schieber während der Arbeitsperiode einer Kammer den Eintritt des treibenden Mittels hbsperren tassen, so dass letzteres während eines Teiles des Hubes durch Expansion wirkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kraftmaschine mit schwingenden Kolben für Dampf, Luft u. dgl., dadurch gekenn- zeichnet, dass in dem Zylindergehäuse Expansionskammern derart angeordnet sind, dass sie durch eine feststehende und eine bewegliche Wand gebildet werden und die vom Treib- mittel geleistete Arbeit durch die bewegliche Wand auf die im Zylindergehäuse gelagerte Welle übertragen wird.