DE60095C - Kraftmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Vorliegende Erfindung hat die Anordnung einer Dampfmaschine oder einer mit einer anderen unter Druck stehenden Flüssigkeit arbeitenden Maschine zum Gegenstand, bei denen zum Aufbau der Maschine mehr als ein Cylinder zur Verwendung kommt.

. Die Zeichnungen stellen eine nach vorliegender Erfindung gebaute Maschine dar. Fig. ι zeigt den Grundrifs, Fig. 2 Ansicht von der Kurbel aus, Fig. 3 Querschnitt, theils nach Linien a-a, b-b, c-c der Fig. 1. Fig.'4 ist ein Längsschnitt nach Linie 1-1 der Fig. 1, Fig. 5 ein Grundrifs des Schieberspiegels mit den anschliefsenden Kanälen, und die Fig. 6 bis 9 zeigen Querschnitte nach den Linien 2-2. 3-3, 4-4 und 5-5 der Fig, 5.

ABC sind drei Cylinder mit den zugehörigen Kolben von gleicher Gröfse. D ist die Kurbelwelle mit den Kurbeln E F und G. Die Kurbeln E und F der Kolben A und B liegen einander gegenüber und die Kurbel G des Kolbens C steht senkrecht zu den Kurbeln E und F. H ist ein Schieber zur abwechselnden Zuführung frischen Dampfes nach den Cylindern A und B, zur Regulirung der wechselweisen Ueberführung des als »zurückgehaltener Dampf« bezeichneten Dampfes aus den Cylindern A und B nach den beiden Enden des Cylinders G und zur Regulirung des an den beiden Enden des Cylinders C abwechselnd austretenden Auspuffdampfes. Schieberstange / wird in der üblichen Weise durch Steuerung bethätigt. Sämmtliche Kanäle, welche vom Schieber überdeckt werden, münden in einen gemeinschaftlichen Schieberspiegel. Statt eines einzigen Schiebers H und Spiegels, in welchen sämmtliche Kanäle münden, können mehrere Schieber, beispielsweise einer für jeden Cylinder, angeordnet werden, von denen jeder zu geeigneten Zeitpunkten die nöthigen Verbindungen herstellt und aufhebt. Die äufseren Cylinder A und B erhalten abwechselnd frischen Kesseldampf nur an der der Kurbelwelle abgelegenen Seite und werden die zugehörigen Kolben abwechselnd von demselben vorwärts geschoben. Cylinder C erhält den zurückgehaltenen Dampf abwechselnd an seinen beiden Enden aus den Cylindern A und B und pufft abwechselnd an seinen beiden Enden aus. Es wird demnach bei jedem Hub nur eine Dampffüllung in den Cylindern A oder B gegeben, während an dem einen oder anderen Ende des ■ Cylinders C immer nur eine Dampfmenge austritt.· Die der Kurbelwelle zunächst liegenden Enden der Cylinder A und B sind durch Kanal J in beständiger Verbindung mit einander und werden zu gewissem Zeitpunkt abwechselnd mit dem anderen Ende des Cylinders A und mit dem einen Ende des Cylinders C verbunden, während der Kolben in A durch frischen Dampf verschoben wird. ' Demzufolge sind von den sechs Räumen in den drei Cylindern immer vier gegenseitig verbunden und mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt, während der fünfte Raum eben auspufft und der sechste Raum frischen Dampf aus dem Kessel erhält. Es tritt also ein Verlust an Kraft durch Leerwerden der Dampf kanäle, wie bei gewöhnlichen Maschinen der Fall, nicht ein, da diese Kanäle immer mit Dampf gefüllt sind. Es findet in vorliegender Maschine bei jedem Hub in demjenigen Raum des Cylinders A oder B nur eine Dampfexpansion statt, in welchen der frische Dampf eintritt, wobei dieser Dampfzutritt an einem beliebig zu wählenden Punkt des Hubes erfolgt.

Im Schieberspiegel H münden sechs Kanäle

KLMZN und O, während sich im Muschelschieber drei Kanäle P Q und R befinden. Kanal P führt frischen Dampf aus dem Kessel zu, Kanal Q leitet den zurückgehaltenen Dampf aus dem Cylinder A und dem Cylinder B (und umgekehrt) abwechselnd nach dem Cylinder C und bleibt Kanal Q immer durch Kanal Z mit dem der Kurbelwelle zunächst liegenden Ende des Cylinders A und dadurch mit dem zwischen A und B befindlichen Kanal J in Verbindung. Kanal R stellt die Verbindung zwischen den beiden Enden des Cylinders C und dem Auspuffkanal her. Bei der Stellung des Schiebers nach Fig. 4 tritt frischer Dampf aus dem Kessel durch die Kanäle P und M an dem von der Kurbelwelle abgelegenen Ende in den Cylinder A ein, was ein Verschieben des Kolbens in A zur Folge hat. Die Kurbel E des Cylinders A tritt unter die Kurbelwelle, so dafs die Kurbel auf Druck beansprucht wird, während Kurbel G von C auf Zug beansprucht wird, wobei beide Kurbeln sich gemeinsam drehen. Das von der Kurbelwelle abliegende Ende des Cylinders C pufft nach dem Kanal K, Schieberkanal R und Kanal O aus; durch Kanal L wird der zurückgehaltene Dampf aus dem von der Kurbelwelle abgelegenen Ende des Cylinders B durch den · Kanal Q und N hindurch nach dem der Kurbelwelle zunächst liegenden Ende des Cylinders C und ebenso durch den Kanal Q und Z hindurch nach dem der Kurbelwelle zunächst gelegenen Ende des Cylinders A und hierauf nach dem gemeinsamen Kanal J übergeleitet. Beim nächsten Kolbenhub oder Rückgang des Kolbens im Cylinder B tritt frischer Dampf an dem von der Welle abgelegenen Ende in den Cylinder B ein und tritt nunmehr' der Kanal L mit dem Kanal P in Verbindung, während Kanal M zurückgehaltenen Dampf aus A erhält und denselben durch Kanal Q nach dem von der Welle abgelegenen Ende des Cylinders C überführt; am anderen Ende von C pufft nunmehr der Dampf durch die Kanäle TV und O aus.

Zur deutlicheren Erklärung des Arbeitsganges der Maschine sind in den Fig. 10 bis 13 der Zeichnung schaubildliche Ansichten der drei Cylinder ABC mit den zugehörigen Kolben und Kurbeln, entsprechend vier verschiedenen Stellungen der verschiedenen Theile, während einer Umdrehung der Kurbelwelle dargestellt. Fig. 10 zeigt die Stellung der Kolben und Kurbeln bei von der Kurbelwelle entferntester Lage des Kolbens im Cylinder^, Fig. 11, bei von der Kurbelwelle abgewendeter Stellung des Kolbens in C, Fig. 12, bei von der Kurbelwelle abgewendeter Stellung des Kolbens in B und Fig. 13 die Stellung von Kolben und Kurbeln bei der Kurbelwelle zugewendeter Stellung des Kolbens in C. Fig. ioa bis 13a zeigen die diesen Kolbenstellungen entsprechenden Stellungen des Schiebers.

In der Kolben- und Schieberstellung in Fig. 10 und ioa (entsprechend der Fig. 4) erhält α durch Kanal P und Schieberöffnung M frischen Dampf aus dem Kessel, a¹ ist mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt, der durch den gemeinsamen Kanal J aus b¹ zugetreten ist;

b ist durch die Oeffnung L mit dem Kanal Q in Verbindung und mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt, der eben seinen vollen Druck gegen den Kolben in B ausgeübt hat;

b^l steht mit a^l in Verbindung und erhält aus a^l zurückgehaltenen Dampf durch den Kanal J hindurch, während der Kolben in B seinen Ausgang vollzieht;

c pufft durch die Oeffnung K, Kanal H und Oeffnung O aus;

c¹ erhält zurückgehaltenen Dampf aus b durch die Oeffnung L, Kanal Q und Oeffnung N.

Der zurückgehaltene Dampf steht ebenfalls durch Q mit dem Kanal J und durch Oeffnung Z mit dem Raum a¹ in Verbindung.

Hierdurch sind die vier Räume c¹ a^l b und b¹ in Verbindung mit einander, und enthalten zurückgehaltenen Dampf; aus dem Raum c pufft der Dampf aus, und der sechste Raum a erhält frischen Dampf, der den Kolben im Cylinder A von der Seite des Raumes α wegtreibt, während der zurückgehaltene Dampf mit dem Kolben in C nach der Seite des Raumes c¹ hin in Berührung ist.

Sind die Kolben und der Schieber in die Stellung der Fig. 11 und 11 a übergegangen, so ist

α mit frischem Dampf gefüllt, der den Kolben in A bis zur Hälfte seines Hubes verschoben hat; der Schieber hat den Dampf nach dem Raum α abgeschlossen und der Dampf expandirt in letzterem;

a^l enthält zurückgehaltenen Dampf und steht durch den gemeinschaftlichen Kanal J mit dem Raum b¹ in Verbindung;

b¹ enthält zurückgehaltenen Dampf, ebenso Raum b, der durch die Oeffnung L und Kanal Q, den Raum a^l und den gemeinsamen Kanal J mit dem Raum b¹ in Verbindung steht;

c hat ausgepufft und soll eben seine Verbindung mit der Auspufföffnung O aufgehoben werden, um hierauf durch die Kanäle Q und Oeffnung K mit dem zurückgehaltenen Dampf in Verbindung zu treten;

c¹ ist mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt und soll eben durch die Oeffnungen iVund O mit dem Auspuffkanal in Verbindung treten.

In der Stellung nach Fig. 12 und 12a erhält :

b frischen Druck aus dem Kessel unter Vermittelung der Kanäle P und Oeffnung L;

b ^J ist mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt, der durch den Kanal J aus a¹ eingetreten ist; c¹ pufft durch die Oeffnungen N und O aus;

c erhält durch die Oeffnung M, Kanal Q und Oeffnung K zurückgehaltenen Dampf aus α;

α ist durch die Oeffnung M mit dem Kanal Q in Verbindung und mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt, der eben mit vollem Druck gegen den Kolben in A gewirkt hat;

a¹ steht mit dem Raum b^l in Verbindung und erhält aus dem letzteren durch den Kanal J zurückgehaltenen Dampf, während der Kolben in A seinen. Ausgang vollführt.

Hierdurch gelangen die vier Räume c α a^x und b in Verbindung und sind mit zurückgehaltenem Dampf angefüllt; Raum c¹ pufft eben aus und Raum b erhält frischen Dampf, der den Kolben in B von der Seite des Raumes b her verschiebt, während der zurückgehaltene Dampf auf der Seite des Raumes c mit dem Kolben in C in Verbindung tritt.

In der Stellung der Kolben und des Schiebers nach Fig. 13 und 13a ist

b mit frischem Dampf gefüllt, der den Kolben in B bis auf die Hälfte seines Hubes verschoben hat; der Schieber hat den Dampf nach b abgesperrt und der Dampf expandirt in b bis zum Hubende;

b^λ enthält zurückgehaltenen Dampf und ' steht durch den Kanal J mit a^x in Verbindung;

c¹ hat ausgepufft, seine Verbindung mit der Auspufföffnung O ist nahezu aufgehoben und wird dann durch die Kanäle Q und Oeffnung N mit ' dem · zurückgehaltenen Dampf in . Verbindung gesetzt;

c ist mit zurückgehaltenem Dampf gefüllt und wird durch die Oeffnung K, Kanal R und Oeffnung O mit dem Auspuffkanal eben in Verbindung gesetzt.

In dem Vorstehenden ist mit den »Räumen« aa¹bb¹cc^l der beständig sich verändernde Inhalt zu verstehen, der für den in Betracht gezogenen Zeitpunkt zwischen den Deckeln der einzelnen Cylinder und den Kolben in letzteren besteht.

Zum Anlassen der Maschine wird ein Anlafsventil 5 geöffnet, wodurch das Mittel mit vollem Druck in den Kanal J übertritt und demzufolge vier von den sechs Räumen gefüllt werden.

Diese Räume sind die der Kurbelwelle zunächst liegenden in den Cylindern A und J3, der im Cylinder A (oder im gegebenen Falle B) befindliche Raum, welcher zu dem betrachtetpn Zeitpunkt mit dem Kanal Q in Verbindung steht, und, endlich der Raum im Cylinder C, welcher zu dem betrachteten Zeitpunkt mit Q in Verbindung steht; der frische Dampf tritt gleichzeitig (durch den Kanal P im Schieber H) in den im Cylinder B (oder im gegebenen Fall A) vorhandenen Raum ein, welcher zu diesem Zeitpunkt mit P in Verbindung ist. Auf diese Weise werden fünf Räume mit unter vollem Druck stehenden Mittel gefüllt. Der sechste Raum — der andere Raum in C — ist mit dem Auspuff in Verbindung und die Maschine wird nun zu laufen beginnen ; wird jedoch dieser Auspuff zeitweise durch einen Hülfsschieber geschlossen und die Schiebersteuerung umgelegt, nachdem die fünf Räume angefüllt sind, so wird der sechste Raum ebenfalls angefüllt und die Maschine steht still, bis der Hülfsschieber auf dem Auspuffkanal geöffnet ist.

An Stelle des Betriebes der Maschine durch Dampf kann derselbe auch durch ein anderes unter Druck stehendes Mittel, beispielsweise comprimirte Luft, erfolgen. Auch kann das Mittel — statt es ah dem der Welle abgekehrten Ende in die Cylinder A und B einzuführen — an dem anderen Ende der letzteren eintreten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   ■ Eine Kraftmaschine, gekennzeichnet durch die Verbindung:

   a) dreier gleich grofser Cylinder A B und C '— deren Kolben dergestalt an eine gemeinsame Kurbelwelle angeschlossen sind, dafs die Kurbeln E und F der Cylinder A und B unter einem Winkel von i8o° zu einander und die Kurbel G des Cylinders C nahezu unter einem rechten Winkel zu den Kurbeln E und F steht —;

   b) mit Steuerungsorgan H — das abwechselnd das Mittel unter vollem Druck in die Cylinder A und B, und zwar nur an einem Ende der letzteren eintreten läfst, und welches ebenfalls den wechselnden Uebertritt des sogenannten zurückgehaltenen Dampfes von den anderen Enden der Cylinder A und B nach den beiden Enden des Cylinders C, sowie den wechselweisen Auspuff

   ' aus den beiden Enden des Cylinders C regelt — und

   c) mit einem Verbindungskanal J — zur Herstellung einer beständigen Verbindung zwischen den Cylindern A und B an demjenigen Ende der letzteren, in welches das unter vollem Druck stehende Mittel nie eintritt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen