DE1551069A1

DE1551069A1 - Freikolben-Dampfmotor

Info

Publication number: DE1551069A1
Application number: DE19671551069
Authority: DE
Inventors: Herbert Hohmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-04-22
Filing date: 1967-04-22
Publication date: 1970-11-12

Description

Freikolben-Dampfmo tor

Zusatz-Patent-Anmeldung zu der Patent-Armeldung

Aktenzeichenz H 61607 Ia/14a

Benehreibung zu anliegender Zeichnung.

Gegenstand der .':-')rfindung sind bauliche Einzelteile, Inebeaon-

dere Ventile und Dichtungen den in der Haupt-Patent-Anmeldung

vorgeschlagenen Preikolben-Damptmotors. Der Motor soll dadurch

einen stärkeren, turbinenartigen Charakter erreichen, inebeson-

dere in Bezug auf schnellen Dampfdurchlauf. Perner wird auf

besondere günstige Anwendungsmöglichkeiten den Motors hinge-

wiesen, um die Zusammenarbeit mit Blektrimitäteerzeugung und

der gleichzeitigen Erzeugung von flUaeiger Luft zu verbessern.

In den zahlreichen Patentvorschlägen, die meinem Verfahren

Büßwaseer aus SeewaBeer zu gewinnen zugrundeliegen, ist der

Vorschlag besonders wichtig, die Schneeerzeugung im Direktkon.

takt zwischen dem Luft-Waener-Gemiach der Sohneekanonen und

einem Regen aus flüssiger Luft auszuführen, Nur auf diesem We-

ge kann manxe großen Tagealeistungen von 1/2 - 1 Million m/3

Süßwasser pro Werk herankommen. Wie schon früher erwähnt, setzt

dies die Entwicklung von Hochleistungekomprennoren voraus, wo-

durch die Erzeugung von flUseiger Luft verbilligt wird,

Der in der Haupt-Patent-Anmeldung vorgeschlagene lreikolben,

Dampfmotorg der diene Hoohleintunge-Komprennoren ermöglichen

nollg ist hauptsächlich ein Problem seiner Ventile und Dichtun-.

gen

Bekanntlich ist eine Dampfturbine soviel wert, wie ihre Laby-

rinth,-Stoptbuxen-Dichtungen wert'aind. Die@ gilt auch für den

vorgeschlagenen Dampftotor und für seine Ventile. Da der Motor

mit Dampfturbinen zusammen arbeiten soll, die in einem Verbund.

werk Elektrizität erzeugen, muß der Motor weitgehend turbinen.

artigen Charakter annehmen. Zu diesem Zweck läuft der Dampfmo-

tor mit Labyrinth-Dichtungen wie eine Turbine ohne 01, und seine

Ventile miteeen einen schnellen und großen Dampfdurchlauf er-

möglichen. en"

En wird nun vorgeschlagen, den Dampfmotor mit Ventilr"auszubil-

deng die immer in jeder ihrer Stellungen einem allseitig

gleichen Druck ausgesetzt sind. Auf diene Weise können seine

Damptventile trotz großer Abmessungen und großer Druckunter-

schiede zwischen Dampf-Einlaß und Dampf-AuelaU In den Zylinderyt

bei ihrer Umschaltung sehr schnell und epielend leicht laufen,

und die Stützlager und Dichtungsflächen der Ventile werden von

dem Druokwecheel nicht belastet.

Da der Dampfmotor mit dLen höchsten Dampfdrücken laufen-soll,

die heute bei Dempfturbinen angewendet werden, gleo mit eirka

100-125 atl Dampfdruck und eirka 500.550 0 Gel£##a Temperatur"

und das noch mit hohen Tourenzahlen" wie sie bei einem Frei.

kolben-Motor-Prinzip möglich sind, ist solch eine Ausbildung

der Ventile von ausschlaggebender Bedeutung.

Außerdem müssen diese Ventile noch große Dampf-Durchtritte-

#uerschnitte haben, möglichst so groß wie die Zylinder-,4uer-

schnitte nalbst sind, oder noch größer. Brot die Erfüllung al-

ler dieser Faktoren verleiht dem Dampfmotor einen turbinenarti-

gen Charakter und solche Ventile sind möglich.

Um die Erzeugung von großen Mengen flUaeiger Luft zu verbilli-

gen, wird ferner vorgenschlagen, den Dampfmotor in der Weise

mit der Erzeugung von Elektrizität zu koppeln, daß die Dampf-

nutzung für die Kälte-Erzeugung gleichzeitig in das Hochdruck-

gebiet und in da@ Niederdruckgebiet verlegt wird, und die

Dampfturbinen den Elektrizitätswerken in einem dazwischen lie-

genden Hoch. bis Mitteldruck betrieben werden, Dien hat folgen-

de GrUnde und folgende große Vorteile.

Theoretisch ist die Ausnutzung den Dampfen am größten, wenn man

den ersten Hochdruck-Dampf über Kolbenmni3chinen nutzt und erst

hinter ihnen über Turbinen nutzt. Da bei dem vorgeschlagenen

Preikolben-DampAnotor ein Kolbenmotor vorliegt, den man vor ei.

ne Hochdruck-Turbine schalten kann, kann man diene theoretisch

günctigete Dampfnutzung hier auch praktisch anwenden.

Da die Dampfturbinen andererseits am gUnstigeten im Hochdruck-

e

gebiet und Mitteldruckgebiet arbeiten, aber in Wie*ruckgebiet

sehr ungünstig werdeng schaltet man fUr das Niederdruckgebiet

nochmals denselben rreikolbendamptmotor hinter die Dampfturbi.

nen,

Niederdruck-Dampfturbinen werden bekanntlich riesige Apparate,

die aehr-teuer sind und der naener werdende Dampf liaut außer.

dem die Turbinenschaufeln schnell kaputt. Die@ ist bei dem

Preikolben-Dampfmotor nicht der Fall, Er kam auch den nasse.

eten Dampf in kleinen billigen Apparaten ausnutzenä Durch die.

ae Anordnung, daß man die Blektrizitäteerzeugung Uber Dampf.

turbinen in die Mitte der Dampfentspannung verlegt, wird eine

besondere günstige Dampfauenutzung erreicht.

En ist auch zu empfehlen, einen Teil den letzten und nassesten

Nied>äruck-Dempf,pi3 in Drehtcolben-Motoren mit einer sich dre.

henden Welle zu entspannen, um die ernten Eingangs-A.7.ial-Luft-

komprensoren und Wanner-Pörder-Pumpen anzutreiben. Hierzu kann

man den im Automobilbau bekannt gewordenen NSU-Wankel-Spider.

Kreiakolbenmotor für den Betrieb mit Dampf anpassen.

Der vorgeachlagene Freikolben-Dampfmotor liefert ja nur eine

hin- und hergehende Welle,wan fUr Kompressoren auch nur ge.

braucht wird.

Die Erzeugung der Elektrizität wird also billiger, wenn man die

groUen Niederdruck-Turbinen ganz fortfallen läßt. Andererseits

wird die Erzeugung den SU3waneers ebenfalls billiger, wenn man

über Kolbenmaschinen, die die Kompressoren antreiben, den er.

sten Hochdruck-Dampf und auch den ganzen Niederdruck-Dempf fUr

das Süßwasser-Werk verwerte--n kann.

Die Erzeugung von flüssiger Luft erfolgt ja genau gesehen im#»

mer äber Kaltluft-Manchinen in mehreren Komprensionestufen in

Verbindung mit Gegenetrom*-Kflhlechlangen. Hierbei ist es beaon-

dern gU»tig fUr die aufeinanderfolgenden Kompreanioneutufen"

sowohl den Niederdruck-Dämpf wie auch den ernten Hochdruck.

Dampf hintereinander zu nutzen, Nur Kolbenmaschinen können die

zur Verflüseigung der Luft notwendigen hohen Drücke liefern.

Bei dem vorgeschlagenen Dtqmpfmotor wird es möglichg in einem Zy-

linder von eirka 1 Meter Durchmesser und eirka 1.40-mHwl#ie.

le tausend PS unterzubringen. Nur ein Freikolben-Motor kann bei

angenommen 100-125 atü Dampfdruck auch mit no hohen Tourenzahlen

laufen, daß nolche Zylinder-Leistung möglich wird. Da der Kom»

prensor mit diesem Dampfmotor auf einer gemeinsamen hin. und her-

laufenden Achse direkt gekuppelt ist, sind auch große Kompressor-

Leistungen In verhältnismäßig kleinen Apparaten möglichgund die

flüssige Luft wird billiger.

In F,11,lir 1 Int. der Dni.i.pfz#tlinder '? dee blr(jifoll)iin-1)ainpfmol#ort;

In Qu(#,rn(-"hnitt A-Ii -von oben In 1-*ligur

11 Irt. (Irreelbe Dampfzyllnder ;) in (#itiem tichnitt,

(11-13 ri--i,.,htwinklity züi dem #iiei,nelinit#t A-14 dr#r Figtir 1, (7-,c-,ze-ichnet.

In Flpttr II Irt nuch der zweite '#nmpfz.Yll.nd(#r f-" zum

der linrnllf,1 Uber dem 7""lindrr 2 F.p1ngert

(,ngcesüt,7,trr nichtung lluft.

Int und desven t#..olbr#n In entgeg

Auf ciner Grundplatte 1 ist der 2 mit seinen

vie-r Vf-ntil(#n 5 gelagert. In dem 1)Riiipfz.N,1,indf-ir 2.. läuft der

13 mi#. c(3Jzier Achov 4 zwischen «#n Totr-iwneun l"-# dpe

Zulinderr 2 Iiin. und her. An diener AchEi(, 4 den l,reikaK1ben-

Dnr.ipfmoi:orn vind dIe wi31«11-Arr(.,n 2,olben einer

gl.(ia cin, f,.omprpnüionf,;ltoll)fen iind e.-in hypansionn-

wvn hier nicht mehr Mt-eingr#zeinlinf 1, int,

An Enden. de,##n Zyllndern 2 eind riin(1 um (Icn Zylindür her-

Uni jt rIn Rinr von angeordnet, ai ei

von (-Inr-ri 1)f#rip.fralir 37 umgeben alnd. An dfin bf,icJcn Dampfrohrpri

17 iiJnC- je 7.w(-i Vc#ntil(#, 5 BfA dieneri l#'re..lkolbeii-

motor, t#f--r krine Kizrli-lw(ell-ru hat, ioL nan in der ('friJi3(.,nbt-,Met3-

nixnr (Inr 9 nicht no feln(rc#nt-hrini#t und kann

t.-ilir «1%)nml)f(4.izr(!lii.i,lii.tti-.iitprtir#linittr- t#nws#n(j(#n. kenn man

Z.!;. dii,- lAnfv- der Uchlitze (3 tio lang mncht, wie

d(,r '#,jyl-Inder Durehmeneer lint, lint Ring, mit seinen

9 celion, dp#,nn("l.beti 1)urchtritte-."iif-,-rorhnitt, wi. y-

lln(#f-r v(A-Wit. Dien ist für dieeen j.,ar.ipftotor von r-,ntechei(len-

&r #te-drittunt#, (in hierdurch der 1)Rmpf bpi melireron Expangionn-

st-izf(-n turbinenJähnlich so-Iinell ablaufen kann.

130 jno;3(-- 1)amlif(lur(,lilRuf-öclllitzr 9 orfordern nun ebenfalls seh#r

i!roiif# VontlIe. De diever Dampfmotor mit fj(,hr hohen .)itmpfdrückf'.n

nuch u-!#lir lnufen aoll, um mögliehat viele, tausend 118 in

riw -i -'ylindt%r unterbringen zu könnf,n" wird vorgeot--tilagr-n. dir

Vpntili- na nuezubilden, data nie bei ihrer Uniet,ellwig von dem

in düm !.ylin(If#r 2 gar nicht bel.Rstet wprden können.

Nur so, MInnen dit, Ventile auch spielend 1-Picht und oehr schnell

ltitif--ri,

Dir,t, iintin mnn f-rrelchtn, indem dir Druckflächen dee Nieder-

diiit-k- ;nmpfen in den V(,titil(,n f>in VI,(-lfnclifse der 1)ruogfläche

dAn lio(#h(Iruck.-1)nmpfen haben und ei(.,b, no difi 1)r(Iv.k(- immer Run-

oder zurftindret zum grüGten Teil ativgleichen.

ii.',in Ventil 5 beoteht aus dem Ventilgehäuse 5" mit einer inneren

konischen Bohrung 14, in der ein Ventilläufer 6 mit seinen

Achsenenden 15 und 17 in Stützlagern 16 u, 18 gelagert ist.Der

Ventilläufer 6 hat zwei Dampfleitungen, eine Hochdruck-Zulauf.

leitung 8, die mit der Höchdruck-Dampfleitung 10 verbunden ist"

und eine Niederdruck-Ablaufleitung 79 die mit der Niederdruck.

Dampfleitung 11 verbunden ist. Die Zulaufleitung 8 ict über-das

eine Achaenende 15 mit dür Hochdruckleitung 10 verbunden, Uni

einen völligen Drucicaucgleieh in acheialer Riohtung fär dün 'Iten.

tilläufer 6 zu erreichen, kRnn man Uber einen Rohranschlud 33

den gleichen Hochdruckdampf der Leitung 10 auch gegen das runtge.

gengeaetzte Achsenende 17 den Vontilläufers 6 drücken la,oote#ne

Dau 2tUtzlager 18 des Acheonenden 17 muß dann Dampfdu-zehl.%'ooü

34 haben. Man kann auch den Damptzulauf der flochdruck,-Leitung

10 noch Uber eine zweite Leitung 19 von beiden Stirnseiten in

den Ventkill4ufer 6 einführen.

Das StlItzlager 18 für dan Acheenende 17 den Ventilläufere 6,

und auch acheiale Drucklager 21 flIr den Ventilläufer, könnten

auf rostfreien K.ugellagern mit Bronzekugeln bestehen" die im

Dampfetrom ohne Schmierung laufen.

Die gegen die Idinge-achse 15.17 den Ventilläufere 6 wirksame

hintere Druckfläche 8## der 1julauf-Leitung 8 in Figur 1 ist nur

eIrka ein i#ritte.1 ofier ein Viertel so pToi3 wie die wirksam(-, hin.

tere 1)rut.,kfl.£ic.,he 71 9 der Ablauf-Leitung 7 in b'igur I. Auf dieße

Weise ist es möglich, (ja3 ei.--h der Druckwechnel in dem Zylinder

2 bei der Ums tellung (1 ter, Vpritile 5 von Zulauf- auf Ablaufe tel.

lung gar niz.-ht oder nur in geringer« ielat3e aueiwirif.en kann,

Bei einer Zylinder-Abniensung von angenommen 1 iiieter DurchilleeGer

und 1,4 m Hub werden die VentillKufer 6 auch bei der An-

wendung von zwei Ventilen 5 auf jeder 3eite den Zylindern 2

Aohon eir#-,a 0,60 N'eter im Purehmeeser und eirka 1,50 #.'eter lang

wenn man einen so großen, ungehinderten oampf-Ablauf für den

Niederdrun,-Dampf erreichen will, Dies ist aber (las eigentliehe

Ziol des Erfindungevorechlagen, denn der Dampfmotor kann nur

turbinenKhnli#hen Charajx.ter annehmen, wenn sich der Ablauf dea

?lieder(Iruck-)DRmpfpe bpim Aue tritt 'aus Zylinder nicht ver-

engt,

Boi so großen Vontiletörpern und den beabeichlIg,ten hohen Dmiapf.

drfloi,Ien tot oieafer nIlseitige 1)ruo&auogleirh an öten Ventilldu.

fern 6 von entscheidender Bedeutung, Ohne nolch-einen alleeiti.

gen Druc;"aungleieh w(Irden sich die Vontillituter 6 möglichterwei-

ne nuhon'antangen zu vorbiegen oder die iiiehtungeflächen 14 in

den Ventilgehlusen zu belasten.

;)ie inneren Wdnde 14 des Ventilgehiusi#.,8 könnte man mit Kohl,-

ausKleiflen una n hleift die Ve.nt.111#tufer 6 auf eigeneTAohne

in dAn jinnie.t,#t- LaFer 14 ein. An den Acheentenden lk) u. 17 des

Ventillitufere (, 4-.ann mRn in den WUnden (1(,v Ventilgeh#iiie(s 1)

auch Lnt),vrinthdi(.-htuni-#,e.n atiwendi#n.

.Den Antrif,t) (it,r VHn#ill-lufer 6 ann man Übür .:ruc:-.luft oder öl-

liytirnulle.h otie-r auch ausführen. In Figur v.

in,- ein 1)rue-kluft-Antrit,-tb filr die Ventilllufer f) vorg ,

%R _,ee ;hlal--,gn,

(1 v# r ari Bein würde, da sowieso '.,ru#;#.luft hinr immer

vorhandon Ist.

#,wei 1)ruckluft,7.ylindeer 23 bewegen 11ber jt! einAM KreuzRopf 26,

der an einer Ochiene 24 langläuft, je eine #,leuelstangfe 25 hin

und her und drehen dabei eine bcheibe 22 hin und her, wodurch

das eine Wellenonde 15 den Ventilläufers 6 hin- und hergedrehr.

werden kann,

üm einen völligen Gleichlauf der Ventilläufer 6 zu erreir.-hen,

icRnn man die Ventilläufer 6 auch untereinander noch mit mechn-

niechen Verbindungen 27 zucammenkoppeln, oder auch mit nicht-

mechaniechen Mitteln zusammenizoppeln.

Der gegenläufige zweite Dimpfzylinder 2#, der nur teilweise in

Pigur II mitgezeichnet ist" hat ebenfalle 'die gleiehen Maechi-

nenteile noch einmal wie Ventile 5#., 51 mit Ven-tilläufern

6ei 6t und deren Dampf-AraachlUsse 119,

Wenn man die zwei zusammen-arbeitenden und über ihre Achsen

49 4f miteinander gekuppelten, gegenläufigpn Dampfzylinder

2 und 2' parallel nebeneinander anordnet, wie in der 3eichnung

Figur II gezeichnet" kann man die Ventilliiufer 6 und 6t der

beiden Zylinder 2 und 29 auch noch direkt mechanisch, z,B, mit

einer Nutenwelle 20, miteinander koppeln, um v31ligen Gleichlauf

zu erreichen. Die Dampfleitungen 101u. llt den oberen Zylindern

21 würden dann nur In entgegengesetzter Richtung anzubringen

iaein,

An den inneren Aohnenenden 17 der Ventilläufer 6 u, 6t kann man

auch noch 21 anordnen, benondern in der Längerichtung

der Ventilläufer 6 u. 60 verntellbare Drucklager, um das Uptel

der Ventillltufer 6 u. 69 mit ihren Gehäusen 5 u, 5#'g, auch wiih-

rend den Betriebes, zu regulieren,

Wenn man für die großen Ventile 5 mehr 21atz haben will, oder

au* nonntigen GrUnden, können die zwei Dmapfzylinder 2 u. 21 in

Figur 11 auch hintereinander liegend in einer Grundplatte ange-

ordnet worden, und nicht nebeneinanderg wie in der Pigur 11

In 111,gur 111 ist eine liribyrintli-Dielittlii(.T 28 Im Querschnitt

zecichnet, inife nic-- an tiehreren b-tel-len doc Pr(.,1:itoll)feii-i"ampfiunl,()r(3

verwendet werden kann. lip-Bon(.IPTFJ trit di er-le

28 für die sehr breiten Kolben 13 und 13f

tine Labyrintli-j.)i(.-litinig, ict bc;kanntlich um an wir#cE3anicr, je. Pin-.

eie Iste oder anders je mehr #-ipit,zen zur Aneren-

dung kommen. Die sehr breiten Kolben 13 und 13t könnc-ii zwar mit

Kohleringen auch an der inneren Zyll.Aderwand eij iol,

nber anzuetreben, die i#v1ben 13 und 13' ohne Anlage an die Zy-

linderwand zu fahren, wie bei Turbinen-Wellen, dfi je Ol#

echn, ipininly _, In den #lampfzylindern 2 zur Anwendung tiomen Doll,

Pie vorgeachlagene Labyrinth-Dichtung 26 besteht auF3 echwal.ben-

schwanzförmiren Nuten 29, in die an sieh bekannte Bleche 30 mit

Schlnut-.hfedern 32 in cenkrechter litellung, gehalten wcrden. Jie

Spitzen der Blanche 30 bilden die bekannte Abdichtung wie bei

Turbinen.

---.v wird nun vori,c-o(-lilnf-ren, die Bleche 30 noch mit vi(el,lblt?char-

tigpn Aunbuolitiinrvn 31 zu verneli(3n, um (einmal eine beellere Fc-de-

runr#, in den <lipltppn züi erreichen, falle die Spitzen nn der Wand

nuch ansehlagen, und zum anderen, um weitere Unterli#anten In dun

Nuten 29 züi erzieli-n, die difß V(-.-.rwirl)elunp, den über die Spitzen

expanaierten Dampfen erhöhen, bevor dür inimpf zur nliolioten 10,#ch.

spitze 30 weiterkrIc-ehen kann.

In Pigur IV ist eine betioridero günntigce Ventilanordnung vn"-""-

schlagen, wenn eic auch mit einer Vergrößerung den lfotore.n-('if,.-

wichtee verbunden Int. '"'s wird ",7ortr

113 iiilinl.I(",li wie bei

zwei U-,ampfzylinder 2f# und 2t$f 1141, (Annem

sehr breiten kolben 131 hintereinander anzuordnen, rtobf.#,i der "ol,-

ben angenommen vir1,#a 1 m Durchmenser und 1.,20 iti brei-t int,

Hierbei kann man mit je-. einem schmalen Rinp., von Dampf-Durehlauf-

c

hlitzen 9 und 94 t an den beiden li--nden den Dopp(il#z"yl,1.ii(Irern 29 t

und 2f t t und anochließenden kleinpren Ventilen 5 auokomm(--ii" wäh.

ronnd man in die Mi tte den Doppelzylindern 2# t u, 24 9 t einen nehr

breiten Ring von 91 ahne, (.-,n,.

schließende Ventile. Der Ablauf den Niederdruck-Dampfen

dann größtenteils nur über dpti mittleren Ring ()f reitert, Ven-

tile, und nur Reste den Niederdruck#Dampfen werden Uber die vi-,Iiiiiii-

leren äußeren Hinge 9 und 989 an den Enden den Doppolzyl-indern

ausgestoßen. Flir den Zulauf des lic)elldrttcl(-i)amp:r(-,0 würden die

sclimR1eren Ringe von Dampf-Durchlauf-d'oehl 1 tzen 9 u, (0 , l(-nit kl(#J.-

nere Ve-ntllr-- 5 auf3rt-I.(,-hen.

Der Kolben 131 wird zwar etwas schwerer durch seine große iTei-

te, was aber bei Hohlraum nicht so schwerwiegend ist, Den brei-

ten Kolben 13f könnte mann aus zwei Leichtmetall-GuUhälften

bauen mit ganz dünnen Wänden und einem Stützgitter hinter den

Wänden, um ein erträgliches ;äwicht zu erzielen.

Diene Anordnung, die in Figur IV gezeigt ist, hat aber weitere

große Vorteile. Einmal erreicht man hiermit einen vollkommen

turbinenähnlichen Ablauf des Niederdruck-eiampfes, und auf einem

so breiten Kolben von angenommen 1,20 m kann man dann so viele

Labyrinth-Dichtungen 28 anbringen, daß er bestimmt dicht istt

ohne an der Wand des Zylindern anzuliegen.

Wenn man den Doppelzylinder 2## ind 2"# mit seinen drei Ringen

von Dampf-Durchlauf-Schlitzen, 99 989 9#1 als Kurzhub-Txtotor an-

wendet, kam man auch die Breite des Kolbens 13f verringernfund

den mittleren Ring von Dampf-Durchlauf-Schlitzen. 90 alleine als

Ablnufleitung anwenden. Den Kurzhub könnte man so bemessen, daß

der in den Zylindern 2ff u, 2### verbleibende Restdampf als

Füllung fUr die Toträume 12 dient und den Kolben 13t wieder umw

kehrt. In diesem bhllp, brauchte man an den zwei äußeren achma-

len Ringen von ')ampfdurchlauf-Schlitzen 9 u. gtf nur Einweg-

Ventile, die ja einfacher und kleiner möglich sind, als die

Zwei-Weg-Ventile 5. Ein solches Einweg-Ventil, das auch einen

alleeitigen Druckauugleich besitzt, tat in Figur VI vorgeschla-

gen und würde sich zu solch einem kurzhub-cAotor nach Figur IV

eignen.

In Figur VI ist ein Unweg-Ventil vorgeachlageng das auch mit

alleeitigem Drucknusgleich arbeiten kann. Über einen Ring von

Dampfdurchlauf-Schlitzen 9 ist ein Ring 38 mit einer konischen

Auflage auf der äußeren 7.ylinderwand hin- und herechiebber ange-

ordnet. Diener Ring 38 würde auch von allen !)eiten immer dem

gleichen Druck ausgesetzt sein und könnte leicht mit 3tangen

hin. und herbewegt werden, die durch das Dampf-Gehäuee hin.

durchführen, das den Ring 38 umgeben wUrde.

Bei so langen Doppelzylinde *ie in Pigur IV vorgeschlagen,

kann man solche Einweg-Ventile 38 auch noch doppelt anwenden,

1190 zwei Hinweg-Ventile 38 nebeneinander, und zwar ein solches

Ventil 38 noch fUr weiteren 73ampf-Ablauf und ein äußeree nol-

ches Ventil 38 nur für den Dampf-Zulauf Ruf jeder 2eite den Dop-

pelzylindere 21t u. 2#ff,

Vil istt,$ ein des Prei olben--)ami.)fmotors

1 i-iiit 36 In. Prinzip gezeichnet, viodurch eine be-

son"le%-rs mInnUge AuEitilit.9"uM", den #mmpfes eerreIcht wird. L's wir(1

vorgost-hla""en, den a19 argte, Hochdruck-

stufp sai f.-,Jiren und den höchsten D:#mpfdruci# der JampfIzessel,

vort ativenommen 100-1295 zu nutzpnt ufit Luft zu er.

zpiAgen, Jer Abdm#;ipf die--"oer flochdruckstuf 1 -coll dann über

Danpfturbinen 36 erzeugen, flinter den .-a!.ipfturbi-

n-n 36, bei angenommzn Pluv1a, 40 atU Druckq oollr-n wieder Frei-

l# e den iliederdruci-".ij"ii;ipf bis zwu le tzten

!.-ail)-,Da)nPf in iiinlirerc-rL c-nitopannen und ebenfalls

fllosige Luft erzeugen. Auch die Ubri,",en Arbelten den

vivr#"'-PE3 wie -#'uitrie-b von '#i"iiaserfürder-2ump(en, #,1,i:tE3ch-ZentrifugO-.ti

und £irir#"ings-Aohnial-Luftkompresooren können vorteilhaft von

det-4- lotzten geleintet werden.

,iUr die lierat"ellung von fliiaeiver Luft bietet sich hier fol.

gende V-,rbilliptmg nn. Man könnte in der flochdruckstufe 1 in

Pit-!,iir VII mehrere Luf1-#Kompressoren-Zylinder hinterein.--.nider

sehielLein, z,B. in vier Stufen, und eine angelieferte Drucicluft

von I#-irka 8 Irt ochon vier Stufen auf eirkn 95 atü verdich,-

ten. Dit, DampfzylInderg die diese Lufr,tzoml)rt-E3soren antreiben,

!-örinen (Iabg,1 alle (Ion gleirhen Hochdruck-Dan.pf fahren, also

nnrall-1 geo.,!hall-,e?t Em,-in, de#mit die Purbinrn 36 hinter dieser

HochdruckIntufe. 1 alle den gleiehen Abdampf-Druck, erhalten.

Dip Luf t wUrd e in dießpr Hochdruckstufe 1 bei cirka 95 atU

c%ir;#n 5e0 0 ('Oeleius hoiß warden, Die i<Uhltuie, einer solchen Kom.

prensionaluft von eo hoher Temperatur kann Pian dann sehr wohl

bei d,-#r 1#,rzeii,#-,rung den .,a!-apfee verwerten, wie schon frUher vor-

geachlag,en worden Wenn diene Komprensionaluft von eirka

95 ata dann auf cirK9 0 0 Celsius Temperatur herunter gekUhlt

ist" hRt sie noch einen Druck von eirka 30 atU. Wenn diese

ab,v,f-,lcilhltf# "ruckluft von eirka 30 atil datm auf eirka 1 attt ent-

opannt wird, wobei bei alenem Verfahren dieser ganze iruck

wird, hat wan schon eine t";llte in fler entapann.

ten Luf!, von eirka rr.#inus 160 0 Celhuß.

,.n int. nun ti,.3hr glineUg, lie im Niederdruck lanf.enden Preikol-

ben. -inr#ipf-i#.'otore lf t in Pigur VII 1, die hin ter den Dampf turbinen

36 angenommten einen Abünmpf von eirka 40 atU aufnehmen, zum

weitArnn erneuten Verdichten der abgekithlten i)ruckluft der

Hochdrun..etufe l'eInzuaetzen. In den (.*regenntrom-Klihl-Bohlungen

kann mnn dann mit einem hohen Druck von angepmmen 35-40 attl die

Luft in wenigen 41.,itufen verflünsigen, jedenfalls viel schnellerg

Als wenn mnn von viel geringeren Temperaturen und DrücKen ausge-

lir-n muß, wle das normalerweise XWb» der Fall:#st . #

Durch soUli einc Zusammenarbeit der Freikolben-iiampf-Mot#en 1

im 11-, chd ruck-Gebie t und den Freitcolben»Dampf-N.o toren lt t im

NU.#derdruck#-Gel,biet bei der Erzeug=g der fltloaigen Luft erreicht

nin eino große Dnmpf-Ausnutzung, Andererseits ist die erzeugte

als Jetzt, weil nur noch in Serie gebaute

11.#)ch-Druck,- bis Idittel-Druck-Turbinen verwendet werden und die

riesigen Apparate der teuren Niederdruck-Turbinen ganz wegfal-

len können,

Da der Prolz,#olben-Dampf-Motor nur eine-hin. und herlaufende

Achse 4 lif-#fert, wen zwar für iolben-j(omprennoren mit hohen

DrUcken genau das richtige ist, wird auch vorgeschlagen, im

Niederdruck-Gebiet zum Teil schnell laufende Drehxolben-i)ampf-

motore anzuwenden, da das Büßwaeaerwerk auch Antriebe mit hoch-

tourigen, drehenden Wellen braucht,

Der NIS3U/Wankel-Spider#Kreiskolbenmotor 40 in Fi gur VIII läßt

sich wahrecheinlich für die Verwertung von Niederdruck,-jampf

anwenden und anpastene

Die Hauptforderung an einen im büßwaaswerwerk verwendeten Dreh-

kolbenmotor wäreg daß er schnell-und ohne ülechmierung läuft,

da der Dampf im Kondensator mit dem Trinkwasser direkt ge-

mischt wird, Bei dem Iankel-Motor ist en denkbar, daß dieser

hochtonrige 1.Votor an seinem Kreie-Kolben 41 anstelle der nor-

malerweine verwendeten Dichtunge-Metalletreifen mit Labyrinth.

Dichtungen angewendet wird, Bei der Verwertung des letzten und

nassesten liampfen ron geringem Druck kann man die Einlauf.

Schlitze 42 und 42# den Motors 40 auch durch orebschieber-Ven.

tile ersetzen, Auf diese Weise würdee ie dauernd offenen Aue.

laß-Schlitze 43 und 430 den ,fotorn 40 noch genügend Platz haben.

Der Wankel-motor 40 wird für Plugzeuge bereits in großen Abzen-

wungen gebaut" so daß er als hochtouriger Abdämpf-Verwerter ähn.

lich wie eine Tourbine -ferwendet werden kann. Besondere tUr die

ersten Eingangai.»Acheial.Wt.Komprennoren und liannerpumpen wäre

dieser sehnt-11 laufende Wankel-Kreinkolben-kiotor 40 wehr geeig-

net.

Durch die vorgesohlageneeentile ist es mögliche den Preikol.

ben-Dampf-Motor mit Ihmpfdrflekon von eirka 100.125 atU und

gleichzeitig mit hohen Tour*nzahlen zu fahrene Auf diesem W090

ist es möglich, in einem Dampf-Zylinder von angenommen 1 m

Durchmesser und entsprechendem Hub viele tausend Fö unterzu.

bringen. Der Freikolben-.)a-tpf-i##otor 1.ann mit dentielben Vierkatof.

fen und Temperaturen angewandt- werden, wie sie heute beim Dampf-

turbinen-Bau Ublich sind. E',in besonderer Fortschritt diesen

Prc-iI.--olben-Dempf-';i.,otorr3 wäre seine Läng glebigkeit und damit Bil-

ligkeit im -.jauerbetrieb 7-um Antrieb von Kompreasoren mit den

vorgeschlagenen hohen Drücken und Tourenzahlen. I)urch (Ins Zusam,

menwirken der vorgeschlagenen %ic-toren kann dann das erzeugte

Oüßwasser billig werden.

Claims

Patent-Annpritehe

Preikolben-Dämpfhotorg bei drm vin ion)prp.i3oionn-Zylindr-r und eiii ExpRnaionn-Zylinder e-iller Kaltluft-Manchine mit T).ntck.Ittt,-,kgewinnuno,' und f."in den zuzufUhrenden Energiebe. tmg liefernder Denpf-Entspanntuige-Zylinder zuaammenar- beitoxn, indem die Yolben dieser drei Zyllnder mit einer grrteineamen Achse gekuppelt sind und zwischen den Tot. r4umen äft in ihren Zylindern frei hin. und herlaufen# nach der Pstent-Anmeldunf:g Aktenseichenz H 616U7 la/14a da. durnh gekennzeichnet$ da& der Dampf-Zylinder (2), und auch alle oder ein.Teil der übrigen Zylinder, mit Ven'ti. lpn (5) versehen ist, bei denen der Vontilläufer (6) t.=t3 den unterschiedlichen Drucken in seiner Dampf-Zu. lauf.I*itung (8) und in seiner 1)ampf.Ablnuf-Leitung (7) quer zu seiner lAngeaohne (15/17) rwid herum immer den gleichen seitlichen Druck ausgeaetzt ist, oder weitgehend den gleichen seitlichen Druck ausgesetzt iat, und der Von... tilläufer (6) auch In der Längsrichtung seine-r kehse (15/17) von beiden $eiten immer dem gleicheng oder weit» gebend gleichen, Dampf,--Druck aucgenetzt istg und dadurch der Druckwecheel beim Drehen den Vontilläufern (6) von der Dampf-Zulaufstellung (8) auf die Dampf-Ablautetellung (7) gegenüber den Dampf-Durchlaufschlitzen (9) den Zylinders (2) weder die Btütslager (16/16) den Vontilläufern (6) noch die Dichtungeflächen (14) in dem Vontilgehäuse (5) belasten kann, 2) freikolben»Dampfmotor nach Anspruch 1), dadurch gekenn» zeichnet, daß der Ventilläufer (6) aue einem länglichen, Zylinder (6) benteht, der (6) in einem Innen koniechen -(14) Ventilgehäuee (Ü) drehbar gelagert istg und der (6) eine, nach einer oder beiden. Kohnenenden (15/17) hin offe. ne Dampf-Zulauf-Leitung (8) hat und eine quer dumh den Ventilläufer (6) hindurch gehende Dampf-Ablaufleitung (7) bat# imd diene zwei seitlich aus dem Ventilläufer (6) hezt. aue führenden Öffnungen dieser zwei getrennten Dampflet. twWen (7/8) sich gegenüber liegen und die gegen die lArfflachne (15/17) den Vontilläufern (6) wirksame hintere Dmokfläche (7") der Dampf-Ablauf-Leitung (7) eine grö. Mere. euch mehrtaohe,Elliche hat als die wirksame hintere

Druckfläche (8t#) Der Dampf-Zulauf-Leitung (8), damit sich trotz den höheren Druckes in der i)ampf-Zulauf-Iseitung (8) gegenftber dem niederen Druck in der Dampf-Ablauf-Lei- timg (7) bei jeder Stellung den Ventilläufern (6) die seit. lichengauf die Längeaohne (15/17) des Ventilläufern (6) wirItenden DrUcke sich völlig oder größtenteils aufheben, 3) Freikolben-Dampfmotor nach Anspruch 1) bis 2), dadurch gekennzeichnetg daß die Dampf-Durchlauf-Schlitze '(9) in der Wand den Dampf-Zylinderv (2) an beiden Enden den Zylindern ( ' 2) rund uni den ganzen Zylinder herum angeord- net eind, so daß sie (9) bei#ine r Länge von oirka 1/4 den Zylinder-Durchmeesere aunammen denselben oder noch einün größeren Durchlauf.,juerachnitt haben.ale der Zv. linder (2) aelbe-tg und diene Durchlo-uf-Schlitz#",e 7on einem Dampfrohr (37) umgeben eind, an dem gegenitberliegende-Ventile (5) angei)r(Inet eind-, ri zwei Ventile (5) zusammen dennelben oder ein#zii -T'!3 ßeren Durohlauf-Querschnitt li#-,ibeti vile der innbenondere in ihrer 4) Prf)Lxolben-Diimpfmotor 1) bis 5)9 dadurch . . 1)j11» daß In einem langen Zylinder (2? -,zdiA aeineu schmalerer lling von geordnet i£;t mit anachlie3oni-e#ii Ventilen Mitte dea latigen. ""'yllnde,-re (20 t 9 L)s , e ) ein ilUng mit Dempt-liurchlauf-k)i,>hlitze.i# (91 ) z-,siine tile fUr den ablaufenden Dampi angourdnet let, unad Dampf-Durühlauf-Behlitzo (9#) des niltblerüii,3 Ringeo schon alleine den glePthen Wür noch »urühlauf.#.juorschnitt wie der Zylinder aelb,b.it 5) Preikolben-Dampfmotor 1) bis 4), dadurch daß der Vontilläufer (38) mit allseitig gleichem BIL--ok die Porm einen Ringen (38.)'hat, der (38) aut ainem kontechen Auflager ttber die Dampf-Durchlauf!.ächlitze (9) hin. und hergeschoben wird,

6) Preikolben-Dampfmotor nach Mmpruch 1) bis 5), dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthdichtungen (28) der Kol. ben (139139 und der Ventilläufer (6) aus schwalbenschwanz. förmigen Nuten (29) bestehen, in denen (29) an sich bekann- to Bleche (30) mit Schlauchtedern (32) In senkrechter Otellung gehalten werden, und diese Bleche (30) mit quer. liegendeng auch als Federung wirkenden wellblechartigen Ausbuchtungen (31) versehen eind,.und diene Ausbuchhmgen (31) der Bleche (30) auch als Unterkanten und Reftexionik- fliohen zur Verwirbelung den 11ber den 5pitsen der L#leche (30) oxpwidieaäd--naen Dampfen beitragen. fR4,u 7) Freikolben-Damptmotor nach Anspruch 1) bis 6)9 dadurch gekennzeichnet" daß der Preikolben.1)ampfmotor (1) rle ernte ein» oder mehretutige Hochdruck-Stufe gefahren wird, und beispielsweise den höchsten Druck der aampfkescel von angenommen 100.125 atit aufnimmt, und der Abdampf dieser Freikolben-Hochdruck-Stufe (1) ilber normale Hoch- und kit. teldruok-Dampfturbinen (36) entspannt wird und inabesonde- re Elektrizität erzeugt, und der Abdampf dieser Dampftur- linen (36) wieder Uber Preikolben-Dampfmotore (18» in mehreren Expannionestufen weiter entspannt wird, und die Preikolben--Dempfmotoril, (1) oberhalb der Dampf-Entapannung in den 1)nmpfturbinen (36) und die Pi-,Pikolben-Dampfz7)o#ore (Iii) unterhalb der 1)9,nptpn-tepnntititti# In don Dampf turbinen (36) bei der Heretellung von itikte und Insbesondere von fIttaniger Luft zuoammennrbeiten. 6) Preikolben.1)amp.Caio Lor nach Atitsprut)ii k) bis 7) , dadurch gekennzeichnet,daß hinter tlen 1)nmpf-?rteikolben-Motort-n (19 t ) als In tis to Dampf.b;ntapannutigu-,i) tufen an sich bekanr.- to, schnell laufende Drehkalberk-blotoi,e angewendet -«-.Erden, insbesondere ein dem Dampfbetrieb angepaßter NUU/Wnrikel-. üpider-Kreinkolbenn)otor, und diene Drt)hkolber#-Notore ('YD) die ernten Luft»Komprennioni#-Turbinen und Vonnerfürder- Pumpen des Verbundwerken antreiben,