DE51718C - Steuerung für einfach wirkende Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Diese Erfindung bezieht sich auf Neuerungen an Dampfmaschinen, bei denen die bewegten Theile in einem Kasten oder Mantel eingeschlossen sind, welcher den Schmierstoff enthält. Zweck der Erfindung ist, die Wirksamkeit der Maschine zu erhöhen, ihre Herstellungskosten zu vermindern und ihr Aussehen zu verbessern.

Fig. ι ist ein mittlerer Längsschnitt quer zur Kurbelachse der Maschine,

Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach den Linien a-a bezw. b-b von Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Ansicht des Kopfes auf der linken Seite des Maschine, von innen nach dem Cylinder zu gesehen,

Fig. 4 ein Verticalschnitt durch denselben nach der Linie c-c von Fig. 1,

Fig. 5 ein Längsschnitt durch die Maschine nach der Linie d-d von Fig. 6,

Fig. 6 eine Endansicht derselben bezw. ein Schnitt nach der Linie e-e von Fig. 5;

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine Modification in der Construction des Auspuffventils und dessen Verbindungen nach der Linie g-g von Fig. 8 und

Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie f-f von Fig. 7.

Der Mantel A erhält zweckmäfsig die aus der Zeichnung ersichtliche Gestalt; der mittlere Theil ist erweitert und nach dem Längsschnitt rund ausgebildet, während die Endtheile im Querschnitt halbrund sind, wie aus Fig. 6 ersichtlich. Diese Construction giebt der Maschine ein symmetrisches und gefälliges Aussehen und ermöglicht eine einfache und vortheilhafte Anordnung der Dampfwege und anderer Theile.

Ueber dem offenen, mittleren Theil des Mantels sind Köpfe B B mit den Nabentheilen B¹B¹ befestigt, die als Büchsen für die Kurbelwelle E dienen. Die inneren Enden dieser Buchsen dienen auch als seitliche Lager, sofern sie den Flächen des Rades G und Excenters H oder, wenn solche fehlen, geeigneten Muffen auf der Welle gegenüberliegen.

In den Endtheilen des Mantels sind die Cylinder A¹A' angeordnet, die an beiden Enden offen sind. Diese Cylinder können als ein Gufsstück mit dem Mantel selbst, Eig. 1, oder getrennt hergestellt und in letzterem Falle in den Mantel eingeführt werden, Fig. 6. Letztere Construction ist vorzuziehen, wobei der Mantel gerade durchbohrt wird, während die geraden, entsprechend abgedrehten Cylinder in ihre Stellung eingedrückt werden. In diesem Falle können die Cylinder aus Gufseisen hergestellt werden, das in gewöhnlicher Weise abgedreht und gebohrt wird, oder es können einfache Stücke von gezogenem Stahlrohr zur Anwendung kommen. Solche Cylinder sind, nicht nur viel leichter als gegossene, sondern auch, dauerhafter und viel leichter für den Zweck passend herzustellen; zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit können sie gehärtet werden.

Der obere Theil des Mantels ist doppelt; den Raum zwischen den beiden Mänteln bilden die Wege für den Dampf g und den Abdampf h. Mit diesen Wegen communiciren bezw. am oberen und mittleren Theil des

Mantels Rohre da, wo die Wege- mit dem Innern der Köpfe DD durch Oeffhungen g" und h" in Verbindung stehen. Die Verbindung des Dampfweges mit dem Kopfe ist direct, während die des Abdampfes mittelbar erfolgt.

Der mittlere Theil des Mantels, in welchem die Kurbel umläuft, bildet eine Kammer, welche OeI oder OeI und Wasser zum Schmieren der bewegten Theile der Maschine enthält. In der Praxis wird zweckmäfsig OeI und Wasser angewendet, d. h. man läfst die Condensationsproducte in diese Kammer treten. Die Oberfläche der Flüssigkeit wird zweckmäfsig auf einem Niveau gehalten, das etwas über dem Boden des Kurbelmechanismus bei tiefster Lage desselben liegt, so dafs eine verhältnifsmäfsig geringe Bewegung der Flüssigkeit veranlafst wird und das OeI auf der Oberfläche des Wassers bleiben kann. Dieser Flüssigkeitsstand wird mittelst eines Ueberlaufrohres η aufrecht erhalten, das aus dem Mantel herausführt, und dessen unteres Ende nahe dem Boden der Kammern liegt, so dafs nur Wasser aus diesem Rohr austritt.

Nahe den Enden des unteren Theiles des Mantels sind andere Kammern durch die Wände A" hergestellt, und diese Kammern communiciren direct mit dem Ausströmungskanal /;. Die Kammern sind ebenfalls zur Aufnahme von OeI und Wasser eingerichtet, welche in die mittlere Kammer durch selbsttätig in Function tretende Ventile PP abgeleitet werden. Letztere sind gewöhnliche Wasserhähne, deren Küken Arme k mit Schwimmern j besitzen. Sobald das Condensationswasser in diesen Kammern steigt, werden die Schwimmer gehoben und die Hähne, wie aus Fig. 5 ersichtlich, geöffnet. Der Flüssigkeitsstand des Oeles und Wassers ist in diesen Kammern etwas höher als in der mittleren Kammer, und es findet eine derartige Adjustirung der Hähne statt, dafs dieselben geschlossen werden, wenn der Flüssigkeitsstand merklich höher als in der mittleren Kammer ist, so dafs ein Durchtritt von Abdampf durch die Hähne niemals eintreten kann.

In den Köpfen D D sind die Dampfausströmungsventile und die damit in unmittelbarer Verbindung stehenden Theile angeordnet. Bei der dargestellten Maschine sind als solche Ventile Drehschieber vorgesehen; sie sind geeignet, Dampf durch das eine Ende aufzunehmen und ihn durch die Seiten abzugeben.

Nach Fig. 1 und 4 ist der Drehschieber K in einem Gehäuse D' des Kopfes D montirt. Die Spindel des Drehschiebers ist mit einem Kurbelarm O, Fig. 5, versehen und erhält durch eine Stange Q von einem Excenter auf der Kurbelwelle Bewegung. Der Schieber kann natürlich auch in bekannter Weise durch ein einfaches Excenter bethätigt werden; damit sich jedoch die Schieberstangen Q Q so viel wie möglich in geraden Linien bewegen, empfiehlt sich die in Fig. 5 dargestellte Anordnung. Anstatt eines Excenters ist eine unrunde Scheibe H' auf der Kurbelwelle zwischen zwei verticalen drehbaren Armen JJ angebracht. Die oberen Enden dieser Arme haben Rollen bb, welche sich an den Umfang der Scheibe H' anlegen, und sind mit den Schieberstangen Q Q gelenkartig verbunden. Eine Feder ρ trachtet die Arme J zusammenzuziehen und die Rollen gegen den Umfang der Scheibe H' zu drücken. Der Dampf gelangt aus dem Drehschieber in den Cylinder durch die Oeffnung g' in den Kopf -D, Fig. 3.

Unter dem Dampfschieber liegt das Exhaustventil L. Die Construction dieser Vorrichtung ist sehr verschieden auszuführen; die Zeichnung zeigt zwei solcher Ausführungsformen. Die in Fig. i, 2 und 3 dargestellte Construction ist besonders zweckmäfsig, da sie die Anwendung des erwähnten geraden Cylinders ermöglicht und auch Veranlassung ist, dafs der Abdampf auf einem gröfseren Umwege austritt, wodurch eine bessere Ablagerung des Oeles in den Endkammern des Mantels veranlafst wird, wenn solches mit dem Dampf untermischt sein sollte. Die Vorrichtung besteht aus einem einfachen Gleitschieber L, der auf der inneren Fläche des Kopfes D über dem Ausströmungskanal h' montirt und drehbar mit dem nach innen tretenden Arm des Winkelhebels O verbunden ist, welcher in dem unteren Theil des Kopfes drehbar gelagert ist. Ein nach unten tretender Arm dieses Winkelhebels steht durch eine Stange i mit einem Arm N auf einer hin- und hergehenden Stange M in Verbindung, die durch den Kurbelmechanismus nahe den Hubenden bethätigt wird. Bei der in Fig. 1 und 2' dargestellten Construction geht die Stange M durch ein Loch in dem unteren Theil des Joches cc' und der Ansatz c" tritt mit den Ringen / / auf der Stange M in Eingriff, um dieselbe dadurch nach rück- und vorwärts zu bewegen.

In Fig. 5 ist die Construction geändert, um der Aenderung in dem Kurbelmechanismus zu entsprechen. In diesem Falle werden die Ausströmungsventile "direct durch Arme SS bewegt, die auf einer Längsstange M' montirt sind, welche durch einen Winkelhebel V hin- und herbewegt wird, von dem ein Arm mit einer Rolle versehen ist, die sich gegen die unrunde Scheibe H' legt, während der andere Arm zwischen Ringe m auf der Stange tritt. Eine Feder q wirft die Stange nach entgegengesetzter Richtung. Die Construction ist in jedem Falle eine derartige, dafs der Ausströmungskanal plötzlich geöffnet wird und offen bleibt, bis die Kurbelwelle nahezu die

Hälfte einer Umdrehung ausgeführt hat, so dafs die Maschine danach einen reichlichen und leichten Auspuff vollzieht.

Da der Abdampf zurück in den Kopf D tritt, wird viel von dem OeI, welches mit dem Dampf untermischt ist, am Böden dieses Kopfes abgelagert und von hier dem Ende der Kammer des Mantels zufliefsen. Aus dieser Kammer wird es dann wieder, wie angeführt, in die mittlere Kammer gelassen. ■

Eine Modification in der Construction des Ausströmungsventils ist in Fig. 7 dargestellt. In diesem Falle ist der Cylinder am Ende erweitert und mit versenkter Bohrung versehen. In der Bohrung liegt ein Ring J, der in dem unteren Theil Oeffnungen hat, um das Ende eines Armes S durchtreten und Dampf austreten zu lassen. Zwischen diesem Ring und dem Kopf, der um ein Stück in den Cylinder hineintritt, ist das Ventil L montirt. Das Ventil hat dieselbe Bewegung wie die hin- und hergehende Stange, mit der es durch einen Arm S verbunden ist.

In den Cylindern, zwischen deren inneren Enden die Kurbel umläuft, sind gerade, lange und zweckmäfsig hohle Kolben C C angeordnet, die nur durch den Dampf an den äufseren Hubenden bewegt werden, da die inneren Enden der Cylinder, welche in voller Gröfse der Kolben offen sind, diesen Kolben ein- und auszutreten gestatten und als Führung für dieselben dienen. Diese Kolben können mit der Kurbel durch Stangen, Fig. 5, oder durch ein Joch, Fig. i, 2 und 3, verbunden sein. Eine Verbessserung in der Construction dieses Jochmechanismus besteht in der Anbringung von Vorrichtungen, wodurch die verlorene Bewegung, welche durch die Abnutzung der Rollen F auf dem Kurbelzapfen herbeigeführt wird, ausgeglichen wird. Dies geschieht dadurch, dafs man auf dem Kurbelzapfen zwei oder mehr Rollen, zweckmäfsig drei, anbringt und diesen Rollen nur auf der einen Seite des Joches Anlage giebt. Aus Fig. ι ist ersichtlich, dafs der mittlere Theil des halben Joches c' fortfällt und die Rolle nur auf der anderen Seite anliegt. Die Rollen F' F auf jeder Seite liegen jedoch gegen dieses halbe Joch an, dagegen nicht gegen die andere Hälfte, Fig. 2. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Theile derart zu adjustiren, dafs sie so dicht als möglich laufen, ohne die Reibung wesentlich zu erhöhen. Die Adjusfirung wird mittelst eines Keiles d bewirkt, der in einer Hälfte des Joches seinen Sitz hat, und zwar zweckmäfsig gegenüber der mittleren Rolle, gegen deren Fläche er anliegt. Der Keil wird durch Schraubenmuttern an dem unteren Ende_/ nach unten gezogen und eine Feder e hält ihn nach entgegengesetzter Richtung gedrückt.

Die Construction der Maschine ist eine derartige, dafs nahezu jeder Theil auf der Drehbank fertiggestellt werden kann, und dafs die Bearbeitung durch Hobeln auf ein Minimum beschränkt ist. Hierdurch werden aber die Herstellungskosten wesentlich verringert.

Es ist ersichtlich, dafs, wenn getrennte Cylinder in Verbindung mit dem äufseren Mantel in Anwendung kommen, ihre Seiten einen Theil der Wandung der Dampfwege und der be-. schriebenen Kammern bilden; dies ist Veranlassung, dafs die Arbeit der Montirung des Mantels eine sehr einfache und leichte wird. Ein weiterer Vortheil der Anwendung herausnehmbarer Cylinder besteht darin, dafs sie nach Abnutzung aus dem Mantel herausgedrückt und durch neue ersetzt werden können; der Mantel bleibt brauchbar und bedarf danach niemals eines Ersatzes.

Die Stange M liegt nach Fig. 1 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels. Dies ist Veranlassung, dafs der Schlag durch die Berührung des Ansatzes c" mit den Ringen Il unhörbar oder wesentlich gedämpft wird.

Claims (1)

1. Pa tent-Anspruch:

   Eine Steuerungsvorrichtung für einfach wirkende Dampfmaschinen mit ' zwei beiderseits offenen Cylindern, zwischen denen die Kurbelwelle liegt, und deren Kolben durch ein Joch oder Stangen verbunden sind, gekennzeichnet durch die Bewegung der Steuerschieber mittelst des Joches bezw. einer auf der Excenterwelle angebrachten unrunden Scheibe (H'), welche gegen Rollen der unter Wirkung einer Feder stehenden drehbaren Hebel (J) wirkt, an welche die Lenkstangen der Schieber angreifen, während die Bewegung der durch eine Stange (M) mit Anschlägen verbundenen Exhaustventile ebenfalls mittelbar durch das Joch bezw. die unrunde Scheibe auf der Excenterwelle veranlafst wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.