DE86656A - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Dampfmaschine mit rotirendem Kolben, bei welcher die die Bewegung des mit der Maschinenwelle verbundenen Kolbens ermöglichenden Widerlagsschieber durch den Abdampf der Maschine bewegt werden, und zwar ist die Maschine derart eingerichtet, dafs, trotzdem die Widerlagsplatten durch den Abdampf bethätigt werden, die Maschine doch selbst mit einem Gegendruck arbeiten kann, welcher beachtenswerth kleiner ist als der Druck, dessen man zur Bethätigung der Widerlagsschieber benöthigt.

Auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht die Fig. 1 einen Verticallängsschnitt durch eine derartige Maschine, welche mit drei Widerlagsschiebern ausgerüstet ist.

Die Fig. 2 ist im allgemeinen ein verticaler mittlerer Querschnitt durch die Maschine.

Die Fig. 3 ist die mit Bezug auf die Fig. 1 linke Seite des Gehäuses, in welchem der Hauptkolben mit der Welle umläuft. Die zur Bewegung der Widerlagsplatten erforderlichen Hülfsdampfcylinder sind ebenso wie die den Hauptauslafsschieber aufnehmende Kammer abgenommen und der eben erwähnte Schieber selbst erscheint in der linken Endansicht.

Die Fig. 4 ist ein Längsschnitt der Widerlagsplatten und die Fig. 3 eine Ansicht zweier für die Hülfsdampfcylinder zur Verwendung kommenden Schieber, und zwar von derjenigen Seite aus, mit welcher dieselben auf den Schieberflachen der Cylinder aufliegen.

Fig. 6 ist eine rechte Endansicht der zur Bewegung der Dampfeinlafsschieber der Hülfscylinder dienenden Curvenscheibe.

G ist der bei der gezeichneten Ausführungsform der Maschine zweitheilig angenommene, gewissermafsen zu einem Rotationskörper zusammengebogene Hauptcylinder der Maschine, in welchem der mit der Maschinenwelle A fest verbundene Kolben H sich dreht.

In der Fig. 1 sieht man auf der rechten Seite den mit einem Expansionsschieber R ausgerüsteten Einlafsschieber Q., während man auf der linken Seite den Auslafsschieber S sieht. Alle drei Schieber erscheinen im diametralen Längsschnitt. E und F sind die Gehäuse, welche die Schieber gegen die Umgebung der Maschine abschliefsen. T ist das Zuflufsrohr für den frischen Dampf, U dasjenige Rohr, welches den in die Zwischenkammer F gelangten Abdampf der Hauptmaschine zu den Hülfscylindern J leitet, und V ist das eigentliche Dampfabgangsrohr, welches in die Atmosphäre, den Condensator oder auch wohl zu der Kammer E einer mit der gezeichneten Maschine gekuppelten Niederdruckmaschine führt. M sind die gleichzeitig' einen einfachen oder doppelten Dampfabgangskarial bildenden Widerlagsschieber, welche durch die Kolben L der Hülfscylinder / in die Bewegungsbahn des Hauptkolbens H und für dessen Durchgang aus dieser Bahn herausbewegt werden.

Die Oeffnungen, durch welche der frische Dampf in den Hauptcylinder G gelangt, sind in. den Fig. 1 und 2 mit N bezeichnet, während die zur Ueberleitung des Abdampfes aus dem Cylinder G nach der Kammer F dienenden Oeffnungen die Bezeichnung O erhalten haben. .......

Der Schnitt Fig. 2 ist mit Bezug auf die Fig. ι vom rechten Ende der Maschine her gesehen und die Dampfabgangsöffnungen O erscheinen daher ausgezogen, während die Dampfeintrittsöffnungen, um ihre bezügliche Stellung zu denjenigen O zu veranschaulichen, in die Figur hineinpunktirt sind. Wie die Fig. 2 erkennen läfst, liegt auf der einen Seite jedes Widerlagsschiebers M eine Eintrittsöffnung N und eine Auslafsöffnung O. Der Kesseldampf tritt durch eine der Oeffnungen N hinter den Kolben H, dreht diesen mit der Wellet herum, wobei H mittelst seiner ihm vorauseilenden Curve r den jeweilig in seinem Wege befindlichen Widerlagsschieber M radial nach aufsen bewegt.

Bei der gezeichneten Maschine sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen, drei Widerlagsschieber mit ihren Hülfscylindern angeordnet und zwei dieser Schieber befinden sich immer in der innersten Stellung, so dafs sie mit ihren schmalen Seiten überall einen dampfdichten Abschlufs bewirken.

Ist der Kolben H an einer der Widerlagsplatten M vorbeigegangen, so wird dieselbe durch den in die Kammer F gelangten Abdampf mittelst der Kolben L sehr schnell wieder bis auf den Ring c des Kolbens H einwärts bewegt, worauf auch der Einlafsschieber Q. durch die betreffende Oeffnung N den frischen Dampf zwischen den eben niedergegangenen Widerlagsschieber M und den Kolben H treten läfst. Während der fortschreitenden Bewegung des Kolbens H hebt die Curve r den zunächst vor dem Kolben H liegenden Schieber M aus dem Wege, und da dieser Schieber, wie die Fig. 4 erkennen läfst, einen durch seine ganze Länge hindurchführenden doppelten Kanal n' enthält, welcher an beliebiger Stelle mit Rückschlagventilen m' ausgerüstet ist, so tritt der vor dem Kolben H befindliche Dampf sofort in die Kanäle n' ein und strömt, wenn die Gesammtordnung derart getroffen ist, direct ins Freie, den Condensator oder auch, wie erwähnt, in den Aufnehmer einer zweiten Maschine.

Der Auslafsschieber S ist, wie die Fig. 3, in welche der Hauptkolben H einpunktirt ist, erkennen läfst, zu diesem Kolben so gestellt, dafs der jeweilig direct vor dem Kolben H befindliche Theil des Hauptcylinders, aus welchem also der Dampf durch die Widerlagsplatten hindurch entweichen kann, nicht mit der Kammer F in offene Verbindung tritt.

Der Auslafsschieber kann derart eingerichtet sein, dafs er den direct hinter dem jeweilig wirksamen Widerlagsschieber (z. B. in Fig. 2 dem vertical angeordneten) befindlichen Theil des Hauptcylinders so lange offen hält, bis der Kolben genau von einem Schieber M zum anderen gelaufen ist. Man kann aber auch die Oeffnung sρ (Fig. 3) des Auslafsschiebers nur so grofs in der Umdrehungsrichtung machen, dafs sie nur während eines Theiles des soeben bezeichneten Weges des Hauptkolbens eine offene Verbindung zwischen dem Hauptcylinder G und der Zwischenkammer F gestattet. Dies hat den Vortheil, dafs der Druckunterschied vor und hinter dem jeweilig wirksamen Widerlagsschieber Mwährend des ersten Theiles des von einem zum anderen Schieber gehenden Kolbenweges kleiner ist, wie zwischen dem anfänglich arbeitenden Dampf und dem in der Kammer F befindlichen. Etwaige Undichtigkeiten des betreffenden Widerlagsschiebers machen sich also auch entsprechend weniger fühlbar.

Während beispielsweise der Hauptkolben K von dem einen Schieber M bis zum nächsten 120 Winkelgrade durchlaufen mufs, bleibt bei der durch die Fig. 3 veranschaulichten Construction des Auslafsschiebers eine offene Verbindung zwischen dem Hauptcylinder G und der Kammer F nur innerhalb eines Winkels von 60° bestehen.

Der Kolben H läuft dementsprechend 60 Winkelgrade herum, bevor eine Eröffnung des Austrittes hinter dem gerade wirksamen Widerlagsschieber stattfindet. Man kann den Schlitz sp des Auslafsschiebers S selbstverständlich noch kürzer als 60°, z. B. nur 30⁰, machen und erreicht dadurch, dafs ein Dampfaustritt in die Zwischenkammer F erst stattfindet, wenn, falls man mit Expansion arbeitet, die Dampfspannung hinter dem Kolben schon stark gesunken ist.

Sobald die Eröffnung des Auslafskanales stattfindet, gleicht sich der Druck im Hauptcylinder G mit demjenigen in der Kammer F aus und es bleibt deshalb in dem Hauptcylinder G Dampf von solcher Spannung zurück, wie er zur Bethätigung der Hülfskolben L bezw. also der Widerlagsschieber erforderlich ist. Diese Dampfmenge wird nun direct zur Atmosphäre oder dem Condensator durch denjenigen Widerlagsschieber abgeleitet, welcher von den beiden zu der mit Abdampf gefüllten Abtheilung des Hauptcylinders G gehörigen Schiebern zuerst radial nach aufsen geschoben wird. Ist die Maschine mit zwei Schiebern ausgerüstet, so vollzieht sich die eben beschriebene Wirkung noch vollkommen sicher und der Dampfabgang zur Kammer F bleibt geöffnet, bis eine Widerlagsplatte, welche die Verbindung mit dem Condensator etc. hergestellt hatte, wieder hinter den Kolben H tritt.

Werden nur zwei Widerlagsplatten M angewendet, so mufs die nacheilende Kante s der Ausströmungsöffnung des Schiebers S die Verbindung des Hauptcylinders mit der Kammer F bereits abgeschlossen haben, bevor die Kolbencurve r den gerade nicht arbeitenden

Widerlagsschieber nach auswärts zu schieben beginnt. Die Curve selbst darf dann nicht, wie in der Fig. 2 der Zeichnung, etwa um iio° vor der Hinterfläche des Kolbens, sondern etwa nur 60° vor dieser Fläche beginnen, weil es andernfalls nicht ausführbar sein würde, einen Theil des Abdampfes in die Kammer F zu leiten, vor dem Kolben H Condensatorspannung und während der Anfangsbewegung dieses Kolbens einen möglichst kleinen Druckunterschied auf beiden Seiten des jeweilig arbeitenden Widerlagsschiebers M zu haben.

Des besseren Verhältnisses wegen möge erwähnt sein, dafs in Fig. 2 beispielsweise die Kammer G¹ mit Arbeitsdampf gefüllt ist, die Abtheilung G² vor dem Hauptkolben H mit dem Condensator in Verbindung steht und aus der Kammer G³ Dampf in die Kammer F überströmt. Der starke Pfeil \ giebt in den Fig. 2 und 3 die Drehrichtung an, während die drei Pfeile V xy in Fig. 2 die jeweiligen Bewegungsrichtungen des Dampfes angeben.

In dem Vorstehenden wurde noch nichts darüber gesagt, wie der Dampf, nachdem er durch die Widerlagsschieber M gegangen ist, weiter geleitet wird. Im allgemeinen kann man jede beliebige sich für den Maschinenconstructeur von selbst ergebende Leitung anwenden, welche einfach bei dem oberen Ende des Schiebers bezw. also an einem auf diesen gesetzten Gehäuse beginnt. Da ein derartiges Gehäuse in der Form des Hülfscylinders für jeden Schieber M aber der ganzen Construction der Maschine nach vorhanden sein mufs bezw. ist, so benutzt der Erfinder einfach den einen Dampfkanal jedes Hülfscylinders zur Fortleitung des durch den Schieber M kommenden Abdampfes; die Dampfvertheilung für diese Cylinder geht eigentlich aus der Fig. 1 schon ohne Weiteres hervor. Die Curvenscheibe K (s. Fig. 6) bewegt zu entsprechenden Zeiten und mittelst eines geeigneten Gestänges ruckweise einen gewöhnlichen Muschelschieber derart, dafs der aus der Zwischenkammer jF kommende Dampf über oder unter den Hülfskolben L treten kann. Die Widerlagsplatten M tragen Rückschlagventile m¹, so dafs eine Rückströmung von Dampf durch diese Platten unmöglich gemacht ist. Bei der gezeichneten Construction wird übrigens nur durch den oberen Kanal m der Hülfscylinder Dampf in diesen eingelassen, während der untere η zur Fortleitung des durch die Schieber M kommenden Dampfes dient. Dieser Kanal η wird also durch den Muschelschieber k für den Eintritt des Zwischendampfes gar nicht geöffnet. Die Aufwärtsbewegung des in Fig. 1 gezeichneten Kolbens L und dessen Widerlagsplatte M wird durch die Curve r des Hauptkolbens bewirkt.

Da die vorliegende Maschine hauptsächlich mit bedeutenderen Umdrehungszahlen kufen soll und deshalb auch die Schieber M und Kolben L ebenfalls sehr schnell hin und her bewegt werden müssen, so ist es erwünscht, auf beiden Seiten des Kolbens L Dampfkissen zu erhalten, welche die in ihm und seinem Schieber aufgespeicherte lebendige Arbeit vernichten.

Zu diesem Zweck ist ein Compressionsschieber k^l angeordnet, welcher unter dem Vertheilungsschieber k jedes Hülfscylinders liegt und die offene Verbindung des jeweilig den Dampf aus dem Cylinder J ableitenden Kanals η oder m unterbricht, wenn sich der Kolben L seinem Hubende nähert.

In Fig. ι schliefst der CompressionsschieberA:¹ den unteren Kanal η ab, weil auch der Kolben L und Schieber M sich in der tiefsten Stellung befinden. Wie die Fig. 1 ferner zeigt, ist der Schieber k^l mit dem Kolben L durch ein einfaches, ohne Weiteres verständliches Gestänge verbunden' und macht der Schieber dementsprechend jede Bewegung des Kolbens L in verringertem Mafse mit. Beide Schieber k und k^l bewegen sich nicht zu gleicher Zeit; derjenige k bewegt sich vielmehr stets zuerst, um dadurch die Bewegung des Kolbens L einzuleiten, worauf dann natürlich auch der Compressionsschieber k¹ verschoben wird.

Der durch die beiden Kanäle m und η abgeleitete Dampf wird durch den üblichen Mittelkanal ο und das Rohr V in die Atmosphäre, den Condensator etc. geleitet.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Dampfmaschine mit umlaufendem Flügelkolben und zwei oder mehreren dem arbeitenden Dampf als Stützpunkt dienenden, durch den Abdampf radial bewegten Widerlagsplatten, dadurch gekennzeichnet, 'dafs diese Widerlagsplatten M der Länge nach von Kanälen n¹ durchzogen werden, die den vor dem Kolben H befindlichen Dampf in einen beliebigen Abdampfraum (Atmosphäre, Condensator, Aufnehmer einer zweiten Maschine) leiten, während der eigentliche Auslafsschieber S nur einen Theil des verbrauchten Dampfes, der sich unmittelbar hinter dem Kolben H oder noch hinter einer oder mehreren eingeschalteten Widerlagsplatten befindet, jedoch nur durch eine Widerlagsplatte M von dem Dampfe vor dem Kolben getrennt ist, in eine Zwischenkammer F austreten läfst, zu dem Zweck der Benutzung des Dampfes dieser Zwischenkammer F zur Bewegung der Widerlagsplatten und zur erheblichen Verminderung des Gegendruckes vor dem Arbeitskolben.

2. Eine Dampfmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung für die

zur Bewegung der Widerlagsplatten M erforderlichen Hülfscylinder, bei der Abschlufsschieber k¹ durch geeignete Gestänge mit den an den Widerlagsplatten M befestigten Dampfkolben L verbunden sind und dementsprechend derart bewegt werden, dafs sie den Dampfauslafs vor Beendigung jedes Hubes der Hilfskolben L abschliefsen und so an jedem Hubende ein Dampfkissen bilden, das die in den Widerlagsplatten und ihren Kolben aufgespeicherte lebendige Kraft ganz oder theilweise vernichtet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.