DE217682C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 217682 KLASSE 14 ö. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. September 1908 ab.

Die Erfindung betrifft Maschinen mit zwei abwechselnd umlaufenden und feststehenden Kolben, bei welchen das abwechselnde Feststellen der Kolben sowie die Übertragung der Drehbewegung der Kolben auf die Treibwelle mittels Klemmgesperre und die Dampf zu- und -ableitung durch die hohle Treibwelle erfolgt. Das Neue besteht darin, daß das ringförmige Arbeitsgehäuse aus drei Teilen besteht, einem mittleren Teil und zwei seitlichen Teilen. Der mittlere Teil ist ,mit dem einen Kolben fest verbunden und ist auf dem lose auf der hohlen Treibwelle sitzenden Steuerschieber gelagert, während die beiden seitlichen Teile mit dem anderen* Kolben fest verbunden sind und auf der hohlen Treib welle lagern.

Durch diese beiderseitige Befestigung der Kolben wird eine günstigere Beanspruchung derselben erreicht als bei den bekannten Maschinen, bei denen die Kolben nur an einem Ende befestigt sind. Außerdem wird erreicht, daß die Klemmgesperre direkt am Arbeitsgehäuse angeordnet und die für die Übertragung der Kolbenbewegung auf die Treibwelle erforderlichen Klemmgesperre in dem Raum zwischen Arbeitsgehäuse und Treibwelle untergebracht werden können, wodurch sich eine geringe Länge der Maschine ergibt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen Querschnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Dampfmaschine ohne Umsteuerung,

Fig. 3 die Kolben und Schieberstellung am Hubende,

Fig. 4 die Vorrichtung zur Steuerung des Schiebers.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Dampfmaschine mit Umsteuerung.

Fig. 7 und 8 zeigen Einzelheiten.

Fig. 9 zeigt eine Aufsicht und

Fig. 10 eine .Ansicht des Hebelgestänges für die Umsteuerung.

Das ringförmige Arbeitsgehäuse besteht aus drei Teilen, dem mittleren Teil 1 und den seitlichen Teilen 2 und 3, welche durch Dichtungs- ■ ringe 4 gegeneinander abgedichtet sind.

Die konzentrischen Wandungen des mittleren Teils sind durch den Kolben 5 miteinander verbunden, welcher in den beiden seitlichen Teilen, durch federnde Leisten 6 in bekannter Weise abgedichtet, gleitet. Die beiden seitlichen Teile sind durch den Kolben 7 fest verbunden. Der Kolben 7 gleitet dicht mittels der federnden Leisten 8 in den mittleren Teil. Die beiden seitlichen Teile 2 und 3 ruhen mittels der Naben 9 lose auf der hohlen Treib welle 10. Der mittlere Teil 1 ist auf dem lose auf der Treibwelle sitzenden Schieber 11 gelagert.

Der Schieber 11 ist sowohl gegen den mittleren Teil i, wie auch gegen die hohle Treibwelle 10 durch Federn 12 abgedichtet.

Die hohle Treibwelle 10' dient zur Dampfzu- und -ableitung; sie besitzt zu diesem Zwecke die Durchbrechungen 13 und 14 auf der Dampfzuführungsseite, die Durchbrechungen 15 und 16 auf der Dampfabführungsseite und die Scheidewand 17. Die Dampfzu- bzw. -abführung erfolgt mittels der Lager 18 und 19.

Jeder Teil ist mit je einem gleichgerichteten inneren und äußeren Gesperre versehen, beispielsweise mit einem Klemmgesperre. Die äußeren, paarweise diametralen Sperrklinken

60

70

20 und 2i, 22 und 23, 24 und 25, welche auf den im Rahmen 26 gelagerten Wellen 27 und 28 lose sitzen, gleiten auf entsprechenden Flächen 29, 30 und 31 der drei Teile.
Das innere Gesperre besteht aus den paarweise diametralen Sperrklinken 32 und 33, 34 und 35, welche an den inneren Wandungen der beiden seitlichen Teile 2 und 3, den Sperrklinken 36 und 37, welche an der Innenwandung des Teiles 1 beweglich gelagert sind, und den auf der Treibwelle 10 festgekeilten Klemmscheiben 38 und 39, letztere mit zwei Klemmflächen 40 und 41.

Die unteren äußeren und inneren Sperrklinken werden durch Federn 42 auf die Klemmflächen gedrückt, während die oberen äußeren durch ihr eigenes Gewicht aufliegen. Der Schieber 11 besitzt zwei ringförmige Räume 43 und 44, von denen der Raum 43, die Einströmseite, zwei Durchbrechungen 45 und 46, der Raum 44, die Ausströmseite, eine Durchbrechung 47 in der äußeren Schiebermantelfläche besitzt.

Diese Durchbrechungen, die Ein- bzw. Aus-Strömungskanäle des Schiebers, haben einen bestimmten Abstand voneinander, welcher dem Abstande zweier in gleicher Mittelebene liegenden Kanäle 48 und 49 in der inneren Wandung des mittleren Teiles 1 entspricht. Dieser Abstand ergibt sich aus der inneren Kolbenstärke, um welche die Kanäle in der inneren Wandung des Teiles 1 voneinander entfernt sind. Diese ist bei beiden Kolben gleich. Der Schieber besitzt auf der linken Seite (s. Fig. 4) eine Knagge 50, gegen welche sich die Mitnehmerknagge 51 des Teiles 2 legt.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende:. In der Anfangsstellung haben die Kolben und der Schieber die in Fig. 1 gezeichnete Lage.

Es tritt also der Dampf durch die Kanäle 45 und 48 aus dem Ringraum 43 zwischen die beiden Kolben 5 und 7 und wirkt auf dieselben ein. Der Druck auf den Kolben 5 wird von dem Klemmgesperre aufgenommen, d. h.

der Kolben 5 behält seine Lage bei, da die auf dem mittleren Teil 1 schleifenden Sperrklinken 24 und 25 in diesem Falle klemmend wirken, also den Teil 1 festhalten. Da der Druck auf den Kolben 7 entgegengesetzt wirkt, so gleiten die Sperrklinken 20 und 21, 22 und 23 auf den Klemmflächen 29 und 30, und der Kolben 7 mit den seitlichen Teilen 2 und 3 dreht sich in der gezeichneten Pfeilrichtung.

Gleichzeitig klemmen sich die Sperrklinken 32 und 33, 34 und-35 auf den Klemmscheiben 38 und 39 (Klemmfläche 40) fest und drehen die Treibwelle 10, auf welcher die Klemmscheiben fest aufgekeilt sind, während die Sperrklinken 36 und 37 auf der Klemmfläche 41 gleiten.

Von der Treibwelle 10 kann die Kraft weitergeleitet werden.

Kurz vor der Endstellung 52 des Kolbens 7 (Fig.. 1) in der Kolbenstellung 53 stößt die Knagge 51 gegen die Schieberknagge 50 und dreht also den Schieber 11, welcher bisher durch die Reibung zwischen Schieber und innerem Teil ι festgehalten wurde; dadurch erfolgt zuerst eine Unterbrechung der Dampfeinströmung, indem der Kanal 48 durch den Schieber 11 zugedeckt wird. Darauf wird der Dampfraum zwischen den beiden Kolben mit dem Dämpfäustritt verbunden, indem der Kanal 47 im Schiebermantel den Kanal 48 überdeckt. Gleichzeitig tritt die öffnung 46 unter die öff- · nung 49, so daß also Frischdampf wieder zwi- 75 sehen die beiden Kolben 5 und 7 tritt. Jetzt wirkt der Dampf auf die linke Seite des Kolbens 7 und auf die rechte Seite des Kolbens 5 (Fig. 3). Der Druck auf den Kolben 7 wird nun von dem Klemmgesperre aufgenommen, wodurch die seitlichen Teile 2 und 3 festgehalten werden. Dagegen kann sich der Kolben 5 mit dem Teil 1 in der Pfeilrichtung drehen, da die Sperr klinken 24 und 25 jetzt auf der Fläche 31 gleiten. Hierbei werden die inneren Sperrklinken 36 und 37 auf die Fläche 41 der auf der Achse 10 festgekeilten Klemmscheibe 39 aufgepreßt, wodurch die Treibwelle 10 mitgedreht wird, da nun die inneren Sperrklinken 32 und 33, 34 und 35 gleiten. Beim Umlauf des Kolbens 5 wird der Schieber 11 infolge der Reibung zwischen demselben und dem Teil ι mitgedreht bis zur Stellung 54 des Kolbens 5 (Fig. 3). Es kann also während des Umlaufes der Dampf aus- und eintreten, da die Kanäle 47 und 48, 46 bis 49 bis zur Kolbenstellung 54 miteinander in Verbindung stehen. In dieser Stellung stößt die Vorderseite der Knagge 50 gegen die Knagge 51, wodurch die Bewegung des Schiebers 11 gehemmt wird, bis sich der Kanal 48 wieder mit dem Kanal 45 und der Kanal 49 mit dem Auspuffkanal 47 deckt, wodurch also wieder die in Fig. 1 gezeichnete Kolben- und Schieberstellung erreicht ist. Es erfolgt also jetzt wieder . der Umlauf des Kolbens 7 und darauf der des Kolbens 5, wie vorstehend beschrieben, in fortlaufender Reihenfolge.

Eine Maschine mit Umsteuerung ist in den Fig. 5 bis 10 dargestellt, und zwar sind die 1Ί0 Bezeichnungen der der vorbeschriebenen Maschine entsprechenden Teile die gleichen wie in den Fig. 1 bis 4.

Die Einrichtung zur Umsteuerung besteht darin, daß außer den Sperrklinken 20 bis 25, 32 bis 37 noch entgegengesetzt wirkende Sperrklinken 55 bis 60, 61 bis 66 vorgesehen sind, welche in der gezeichneten Lage Fig. 5 und 6 nicht in Eingriff sind. Sämtliche Sperrklinken sitzen lose auf den Wellen 27, 28. Für die äußere Sperrklinken sind auf den Wellen 27, 28 festgekeilte Mitnehmer 67 bis 78 (Fig. 7 und 8) vor-

gesehen. Dieselben bestehen aus einem auf der Welle sitzenden Ring, welcher mit zwei seitlichen Winkelansätzen 79 und 80 die Sperrklinke vorn und hinten umfaßt. Der Ansatz 80 fällt bei den unteren Sperr klinken fort, da hier das Eigengewicht bei der Umschaltung die Ausrückung bewirkt. Der Ansatz 79 besitzt die Feder 81, welche auf die Vorderfläche der Sperrklinke wirkt. Die beiden Wellen 27 und 28 tragen die Hebel 82, deren Zapfen 83 in den Schleifen 84 der um den festen Drehpunkt 85 schwingenden Hebel 86 gleiten. An dem Drehpunkt 85 greift die Kurbel 87 an. Auf der hohlen Welle 10 sind die Klemmscheiben 38 und 39 mittels Feder und Nut verschiebbar angeordnet. Die Klemmscheiben 38 und 39 besitzen an der Außenseite schwalbenschwanzförmige Ringnuten, in welchen vier oder mehr mit den Bolzen 88 verbundene Kulissensteine 89 gleiten. Außerhalb der Naben 9 sind ebenfalls mit Ringnuten versehene, lose auf der Welle 10 sitzende Scheiben 90, 91 vorgesehen, in deren Ringnuten mit den Bolzen 88 verbundene Kulissensteine 92 gleiten.

Die Bolzen 88 sind in Bohrungen durch die Naben 9 geführt. Die Scheiben 90 und 91 besitzen Zapfen 93, an welchen die um die festen Drehpunkte 94 schwingenden Doppelhebel 95 bis 96 mit den Bügeln 95 angreifen.

Die Arme 96 sind durch das Gestänge 97 miteinander verbunden. Der linke Arm 96 steht durch die Stange 98 mit dem Steuerhebel 99 in i Verbindung.

Die Wirkungsweise der Umsteuerung ist folgende:

Bei der in Fig. 5 gezeichneten Stellung der Klemmgesperre ist der Drehsinn der Maschine entgegengesetzt der Uhrzeigerbewegung. Nach erfolgtem Stillstand der Maschine werden die Kurbel 87 und der Steuerhebel 99 in der Pfeilrichtung bewegt, wodurch die Wellen 27 und 28 um einen bestimmten Winkel gedreht werden. Die auf den Wellen festsitzenden Mitnehmer 67 bis 78 übertragen die Drehung auf die lose auf den Wellen sitzenden Sperrklinken 20 bis 25 und 55 bis 60, wodurch die ersteren von den Klemmflächen abgehoben und die letzteren auf die Klemmflächen aufgedrückt werden. Die Bewegung des Steuerhebels 99 wird .durch das Gestänge 94 bis 98 auf die lose auf der Achse 10 sitzenden Scheiben 90 und 91 -übertragen, welche ihrerseits die Bewegung mittels der mit den Kulissensteinen 89 und 92 verbundenen Bolzen 88 den Klemmscheiben 38 und 39 mitteilen, so daß die Klemmflächen so weit seitlich verschoben werden, daß die Sperrklinken 61 bis 66 mit den Klemmflächen 38, 40 und 41 zusammenwirken.

Um ein leichteres Einrücken zu ermöglichen, sind die Kanten der Klemmscheiben abgeschrägt. Die Bewegung der Wellen 27, 28 und der Klemmscheiben 38,39 kann auch von einem Punkte aus gleichzeitig erfolgen.

Claims (3)

P ATE NT-A N SPRÜCHE:

1. Dampfmaschine mit zwei abwechselnd umlaufenden und feststehenden Kolben, bei welcher das abwechselnde Feststellen der Kolben sowie die Übertragung der Drehbewegung der Kolben auf die Treibwelle mittels Klemmgesperre und die Dampfzu- und -ableitung durch die hohle Treibwelle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Arbeitsgehäuse aus drei Teilen besteht, einem mittleren und zwei seitlichen, von denen der mittlere Teil (1) mit dem einen Kolben (5) fest verbunden und auf dem lose auf der hohlen Treibwelle (10) sitzenden Steuerschieber (11) gelagert ist, während die beiden seitlichen Teile (2, 3) mit dem anderen Kolben (7) fest verbunden sind und auf der hohlen Treibwelle (10) lagern, wobei die Klemmgesperre (20 bis 25, 29, 30) fürdas abwechselnde Feststellen der Kolben am äußeren Umfang des Arbeitsgehäuses und die Klemmgesperre (32 bis 41) für die Übertragung der Drehbewegung der Kolben auf die Treibwelle (10) im Raum zwischen Arbeitsgehäuse und Treibwelle angeordnet sind.

2. Ausführungsform der Dampfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Schiebers (11) einerseits durch die durch die Reibung bewirkte Mitnahme vom inneren Zylinderteil (1), andererseits dadurch erfolgt, daß eine am Schieber (11) vorgesehene Knagge (50) von einer Knagge (51) am seitlichen Zylinderteil

(2) mitgenommen wird, oder gegen diese Knagge (51) stößt und dadurch in der Bewegung gehemmt wird.

3. Eine Ausführungsform der Dampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den zur Umsteuerung der Maschine vorgesehenen, entgegengesetzt wirkenden Klemmgesperren die äußeren Gesperre durch Drehung ihrer Wellen (27, 28) und die inneren Gesperre durch seitliche Verschiebung ihrer Klemmscheiben (38, 39) mittels geeigneten Hebelgestänges umgeschaltet werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.