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Dampfmaschine mit in einem ringförmigen Zylinderraum kreisendem Kolben und einem zu dessen Drehungsebene senkrecht und absatzweise bewegten Widerlager.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass die zum Abschlüsse des Zylinderring- raumes dienenden Scheiben des Widerlagers nacheinander und stets im selben Drehungs- sinne unmittelbar nach dem Vorbeigang des Kolbens den Arbeitsraum abschliessen und in
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Widerlager eine weitere Teildrehung ausführt.
Gegenüber jenen Maschinen, bei denen das Widerlager zwar ähnlich, aber in einer Drehungsebeno bewegt wird, die mit jener der Kolben zusammenfällt, zeichnet sich die vorliegende Maschine durch den Vorteil aus, dass die Widerlagsscheiben in ihrer Abschluss- stellung durch den Dampfdruck abdichtend gegen den Zylinder angepresst werden, während sie bei der Drehung in den Schlitz des Arbeitsraumes leicht eintreten können. Zu diesem Zwecke ist das Widerlager überdies mit geringem Spielraume achsial verschiebbar angeordnet und steht unter der Wirkung von Federn, die während der Drehung entspannt sind und während der Abschlussstellung zusammengedrückt werden.
Schliesslich sind noch Vorrichtungen vorgesehen, durch welche die Bewegung der
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sprechend der grösseren Kolbpnlänge verzögert wird.
Fig. 1 ist die Vorderansicht einer Verbundmaschine, wobei die rechte Seite im Schnitte nach der Linie - der Fig. 2 dargestellt ist ; Fig. 2 zeigt die Maschine in Draufsicht ; Fig. 3 den Niederdrnckzylinder mit der Antriebsvorrichtung für das Widerlager ; Fig. 4 das Einlassorgan für den Hochdruckzylinder ; Fig. 5 einen Schnitt durch den Niederdruckzylinder nach der Linie 5-5 der Fig. 2 ; Fig. 6 einen Schnitt durch den Hochdruck- zylinder nach der Linie 6-6 der Fig. 2 ; die Fig. 7 und 8 zeigen den Kolben des Nieder-
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den Linien 10-10 bezw. 13-13 der Fig. 2 und Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie 15-15 der Fig. 14 darstellen.
1 ist die Grundplatte, S der Hochdruck- und 3 der Niederdruckzylinder. In einer
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sehen, auf der Welle 5 befestigt und mittels der Ringe 11 abgedichtet ist. Das durch den Kanal 9 (Fig. 1) einströmende Treibmittel tritt durch den Schlitz 8 und die Einlass- Öffnungen 10 in den ringförmigen Arbeitsraum 4 des Hochdruckzylinders.
Der Kolben 14 sitzt am Rande einer gegen die Zylinderwände mittels Ringen 15
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durch Lappen 20 festgehalten werden. Zu heiden Seiten der Scheibe 12 sind federnde
Dichtungsstücke21angebracht.
Zwischen den Einlassöffnungen 10 und Auslaössffnungen 22 befindet sich eine Spalte 23. in die ein Widerlager eintreten kann. das aus zwei diametral einander gegenüber angeordneten, durch eine Nabe 25 starr miteinander verbundenen Scheiben 24 (Fig. 14) besteht, welche bei 30 genau abgeschliffen sind, so dass sie dicht zwischen den Wänden
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federnden Schuh 26 versehen (Fig. 14 und 1 ), wolcher sich gegon die l {olbenscbeibe 12 dicht anlegen kann.
Das Widerlager für den Hocbdmchylinder sitzt anf einer die Hauptwelle recht-
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eine im Gehäuse 28 gelagerte Feder 29 werden die Widerlager 24 genau in die Mitte der Spalte 23 gebracht. Befindet sich jedoch eines der Widerlager in der Spalte hinter dem Kolben (Fig. 6), so wird es von dem durch die Öffnungen 10 eintretenden Betriebs-
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Ehe der Kolben seinen Hub vollendet, wird die Scheibe des Widerlagers 24 aus der Spalte 23 herausbewegt und unmittelbar nach dem Vorbeigang des Kolbens die andere
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scheibe von der Feder 29 genau in die Mitte gebracht wird.
Die absetzende Bewegung der Widerlager wird in folgender Weise herbeigeführt :
Die das Widerlager tragende Welle 27 ist an einem Ende mit einem Kegelrade 31 versehen (Fig. 2), welches mit einem auf einer Welle 33 sitzenden Kegelrade 32 in Eingriff steht. Auf der Welle 33 sitzt ferner eine Scheibe 34, welche (Fig. 6,10 und 11) mit sechs radialen Schlitzen 35 versehen ist, zwischen denen konkave Flächen 36 sich befinden.
Gegen diese kann sich eine mit einem Ausschnitte 41 versehene Scheibe 37 anlegen, welche auf einer Welle 38 sitzt, die durch die Stirnräder 39, 40 (Fig. 1 und 2) von der Hauptwelle 5 aus betätigt wird. Die Scheiben 34 und 37 bilden ein an sich bekanntes Sternradgetriebe, durch welches eine absatzweise Drehung um 600 erhalten werden kann.
Auf der Welle 38 ist ferner ein Arm 42 befestigt, an welchen ein Arm 43 angelenkt ist, in dessen freiem Ende ein Zapfen 44 gelagert ist. Dieser trägt an einem Ende eine Rolle 45, welche in die Schlitze 35 der Scheibe 34 eintreten kann. Das andere Ende des Zapfens 44 ist verstärkt und tritt in eine Daumennut 46 einer festen Scheibe 47 ein, die zugleich der Welle 38 als Lager dient. Die Nnt 46 (Fig. 10,11 und 12) ist grösstenteils kreisrund und geht in zwei bei 48 endigende, tangential gerichtete Teile über, welche durch den geraden Teil 49 miteinander verbunden sind. Der Zapfen 44 dreht sich zusammen mit der Welle 38, wobei er sich abwechselnd ihr nähert und von ihr entfernt.
In der Stellung nach Fig. 10 ist der Zapfen 44 in einem der tangentialen Teile der Daumennut 4, während die Rolle 45 gerade in einen Schlitz 35 der Scheibe 34 eintritt, wobei sich der nächste, oberhalb gelegene Schlitz 35 in einer Linie mit dem anderen
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bewegt sich die Rolle 45 gegen das innere Ende des Schlitzes 35 hin und wenn sie dem Mittelpunkte der Scheibe 34 am nächsten ist (Fig. 11), befindet sich der Zapfen 44 in der Mitte des geraden Teiles 49 der Daumennut 46, in welchem Zeitpunkte die Scheibe 34 mit beschleunigter Geschwindigkeit gedreht wird.
Die absetzende Bewegung der Scheibe 34 wird durch die Welle 33 und die Kegel- leider 32, 31 auf die Welle 27 des Widerlagers 24 übertragen, und zwar ist die Übersetzung derart gewählt, dass bei jeder Drehung der Scheibe 34 um 600 die Welle 27 um 1800 gedreht wird, wodurch die eine Widerlagsscbcibe aus der Spalte 23 heraus und die andere unmittelbar nach dem Durchgange des Kolbens in die Spalte hineinbewegt wird.
Die Drehung des Widerlagers 34 wird, wie oben beschrieben, beschleunigt, so dass in dieser Zeit der Kolben nur den achten Teil seines Weges zurücklegt, wobei das Einlassorgan 7 derart betätigt wird, dass das Treibmittel nicht eher in den Hochdruckzylinder eingelassen wird, bis eine der Widerlagsscheiben sich in der Abschlussstellung befindet und das rückwärtige Ende des Kolbens die Öffnungen 10 wieder freigegeben hat.
Für den Niederdruckzylinder 3 ist eine ähnliche Einrichtung vorgesehen. Die in die Spalte es Arbeitsraumes 50 (Fig. 5) abwechselnd eintretenden Widerlagsscheiben 52 sitzen auf einer Welle 53, auf welcher sie durch die Feder 54 in die Mittelstellung geschoben werden. Neben dem das Widerlager 52 umgebenden Gehäuse 55 sitzt an dem einen Ende der Welle 53 ein Kegelrad 56, welches mit einem Kegelrade 57 (Fig. 2) auf einer Welle 58 in Eingriff steht. Auf dieser ist eine der Scheibe 34 ähnliche Scheibe 59 aufgekeilt, welchem mit einer auf der Welle 38 sitzenden, der Scheibe 37 ähnlichen Scheibe 60
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nut 64 in der festen Scheibe 65 entsprechen den analogen Organen beim IIochdruckzylinder.
Die Nut (Fig. 18) ist grösstenteils kreisförmig und besitzt an einer Stelle einen nach einer Sehne verlaufenden, geraden Teil 66, wodurch die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 59 verzögert wird, indem der gerade Teil den Zapfen 68 von dem Mittelpunkte der Scheibe 59 entfernt. Eine solche Verzögerung ist für die Arbeitsweise des Niederdruckzylinders infolge der beträchtlichen Länge seines Kolbens notwendig.
Die Dampfeinlassöffnungen für den Niederdruckzylinder 3 sind in Fig. 5 durch die gestrichelten Linien bei 67 angedeutet, während auf der anderen Seite der Spalte 51 zwei Reihen Auslassöffnungen 68 auf entgegengesetzten Seiten des Zylinders 3 und versetzt zueinander angeordnet sind. Der Auspuffdampf des Hochdruckzylinders 2 wird dem Niederdruckzylinder durch ein in Fig. 1 in gestrichelten Linien gezeichnetes Rohr 69 zugeführt.
Wie ans Fig. 5 ersichtlich, ist der gegen den Hochdruckkolben um 1800 versetzte Niederdruckkolben 70 an der auf die Welle 5 aufgekeilten Scheibe 71 befestigt und mit Dichtungsringen 72, sowie zwei Ansätzen 73, 74 versehen, welche mit in Nuten 76 eingelassenen Dichtungsstreifen 75 ausgestattet sind.
Bewegt sich der Kolben nun in der Pfeilrichtung nach Fig. 5, so werden die Auspuff- öffnungen 68, welche in Fig. 5 in gestrichelten Linien gezeichnet sind, durch den Ansatz 78 gerade in dem Zeitpunkte geschossen, wenn die anderen Auspufföffnungen 68 durch den Kolben 70 selbst verdeckt werden, in welchem Augenblicke die eine Widerlagsschiebe aus der Spalte 51 herausbewegt wird, um den Kolben 70 vorbeigehen zu lassen. Die Einlass- öffnungen 67 sind jetzt offen, aber das einströmende Treibmittel kann nicht durch die in gestrichelten Linien gezeichneten Auspufföffnungen 68 hindurchtroten, da diese Öffnungen von dem Ansatze 73 verdeckt werden.
Bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens verdeckt der Ansatz 73 die Einlassöffnungen 67, während jetzt der andere Ansatz 74 am rückwärtigen Ende des Kolbens die in vollen Linien gezeichneten Auspufföffnnngen 68 verschliesst, wobei die anderen Auspnfföffnungen von dem Kolben selbst verdeckt werden.
Setzt der Kolben die Drehung fort, so geht der Ansatz 74 an der Spalte 51 vorbei, worauf die Einlassöffnungen 67 geöffnet werden. Gleichzeitig tritt die nächste Widerlagsscheibe in die Spalte ein und wird in dieser Stellung festgehalten, während der Kolben durch das einströmende Treibmittel vorwärtsgetrieben wird. Durch diese Ausbildung des Niederdruck- kolbens wird die Anordnung eines besonderen Steuerorganes für den Niederdruckzylinder, dessen Einlassöffnungen 67 beständig mit der Auspuffseito des Hochdruczylinders in Ver- bindung stehen, überflüssig.
Die Zylinder ? und 3 werden durch die sie umgebenden Schutzmantel 77 (Fig. 1)
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dampfmaschine mit in einem ringförmigen Zylinderraume kreisendem Kolben nnd einem zu dcsson Drehungsebcne senkrecht und absatzweise bewegten Widerlager, dadurch gekennzeichnet, dass seine zum Abschlusse des Zylinderringraumes dienenden Scheiben nacheinander und stets im selben Drehungssinne unmittelbar nach dem Verbeigange des Kolbens den Arbeitsraum abschliessen und in dieser Stellung solange festgehalten werden, bis für
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