Titel: Geeves's rotirende Dampfmaschine.
Autor: Geeves, William
Fundstelle: 1838, Band 67, Nr. LXXXVIII. (S. 327–332)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj067/ar067088

LXXXVIII. Verbesserungen an den Dampfmaschinen, worauf sich William Geeves, von Old Cavendish Street, in der Grafschaft Middlesex, am 2. Febr. 1837 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar 1838, S. 5.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Meine Erfindung betrifft die sogenannten rotirenden Dampfmaschinen.

Fig. 70 ist ein durchschnittlicher Grundriß einer nach meiner Erfindung gebauten Dampfmaschine. Fig. 71 ist ein Querdurchschnitt, und zwar nach der Linie, welche an der vorhergehenden Figur mit a, a bezeichnet ist. Fig. 72 ist ein Querdurchschnitt nach der Linie b, b. Fig. 73 ein solcher nach der Linie c, c, woraus zu ersehen ist, wie die Kraft der Maschine an die beiden Achsen einer Locomotive oder an die Wellen einer Maschine fortgepflanzt werden kann. Fig. 74 zeigt den Bau des Muschelrades, welches die zur Regulirung des Ein- und Austrittes dienenden Ventile oder Schieber in Bewegung sezt. Der Durchschnitt, Fig. 71, zeigt den Kolben und die übrigen Theile in der Stellung, die sie haben, wenn sich die Ventile unter den aus Fig. 70 zu ersehenden Umständen befinden. Fig. 75, 76, 77, 78 und 79 sind einzelne Theile der Maschine, welche zu vollkommnerer Versinnlichung für sich allein abgebildet sind. An allen diesen Figuren sind gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.

Die an den beiden Zapfen B, B laufende Hauptwelle A der Maschine trägt den Kolben C, der eine aus zwei, mit zwei geraden Seiten verbundenen Halbkreisen zusammengesezte Figur hat. Von einem Ende des Kolbens zum anderen läuft eine metallene Liederung, deren Einrichtung aus der Zeichnung erhellt. Damit sich diese Liederung leichter anbringen läßt, sind die Enden des Kolbens durch Abschneiden einzelner Theile seiner Oberfläche kantig geformt. Der Dampfcylinder D, worin der Kolben umlauft, befindet sich in dem Gehäuse E, in welches der Dampf, nachdem er auf den Kolben gewirkt hat, und bevor er aus der Maschine entweicht, übergeht, damit der Dampfcylinder auf solche Weise durch den Dampf fortwährend erhizt erhalten wird. Der aus mehreren Theilen bestehende Liederungsring F drükt sowohl gegen das Ende des Kolbens als auch gegen den Dampfcylinder; er ist allerwärts, wo er sich trennt, von den ekigen Flächen G, G bedekt, die mittelst der Federn H, H beständig angedrükt werden, so daß das Ganze der allenfallsigen |328| Abnüzung ungeachtet fortwährend dampfdicht schließend erhalten wird. Die beiden Schieber I, I bilden die Stüzpunkte für den Dampf; dieselben bewegen sich in Falzen, welche sich zu beiden Seiten der Dampfcylinder befinden. Man ersieht dieß aus dem Querdurchschnitte der Maschine, so wie auch aus Fig. 70, wo auch die Federn J, J, welche die Schieber I, I beständig gegen den Kolben zu drängen suchen, angedeutet sind. Der Ein- und Austritt des Dampfes wird durch die Ventile oder Schieber K gestattet, welche einander gegenüber liegen. Die Bewegung dieser Ventile ist durch das an der Hauptwelle A angebrachte Excentricum oder Muschelrad L vermittelt, welches, Indem es umlauft, die Stange M, in die zum Behufe des Durchganges der Hauptwelle und zweier Reibungsrollen eine Spalte geschnitten ist, in Bewegung bringt, damit auf diese Weise die Schieber oder Ventile abwechselnd geöffnet und geschlossen werden. Die Stange M steht mit zwei Kniehebeln in Verbindung, und an diesen lezteren sind die Stangen N befestigt, welche, nachdem sie um die Dampfbüchsen der Ventile gegangen sind, mit den Ventilstangen O, O verbunden sind, und dieselben hin und her schieben. Die beiden Trommeln oder Scheiben, an deren Stelle man übrigens auch Zahnräder anwenden kann, dienen zur Fortpflanzung der rotirenden Bewegung der Welle A an die Maschinerie.

Um die Erbauung einer Maschine nach dem hiemit angedeuteten Principe zu erleichtern, will ich den Vorgang bei einem Umgange des Kolbens beschreiben, und dabei annehmen, daß sich der Kolben und die übrigen Theile in der aus Fig. 70, 71 und 74 ersichtlichen Stellung befinden. Der Austrittscanal x, x ist hier nämlich geschlossen, der Eintrittscanal y, y hingegen geöffnet; der Kolben läuft in der Richtung des Pfeiles um; die beiden Ventile I, I werden durch den Dampf und durch ihre Federn gegen den Kolben angedrükt. Wenn sich der Kolben um eine sehr geringe Streke aus der in Fig. 71 ersichtlichen Stellung bewegt, so öffnet das an der Seite x, x befindliche Ventil die Austrittscanäle aus dem Cylinder bei x, x, woraus folgt, daß der Dampf bei x, x und dann durch z, z austritt, und in das Gehäuse des Dampfcylinders übergeht. Im Falle sich zwischen dem Ventile auf der Seite x, x und dem Kolben Dampf befindet, geht derselbe durch einen zu diesem Behufe geschnittenen Canal unter die Liederung des Kolbens, um dann durch das Ventil Q, welches den in den Kolben geschnittenen Canal abtheilt, zu entweichen. Hieraus ergibt sich, daß der durch die Stelle Q' tretende Dampf in den hohlen Theil des Kolbens übergeht, und dem durch den Canal R gehenden Dampfe Raum gestattet, während der den Kolben treibende Dampf auf die andere Seite des Ventiles drükt. Das Ventil Q |329| wird daher jederzeit an der Veite des Holbens, auf welche der Dampf wirkt, geschlossen seyn, während es an der Seite des Ausfährungscanales geöffnet ist. Durch die weitere Bewegung des Kolbens gelangt derselbe über die Canäle x, x hinaus, wo dann diese Canäle wieder zu Eintrittscanälen werden, während die Canäle y, y so lange Eintrittscanäle bleiben, bis der Kolben einen halben Umgang vollbracht hat. Um diese Zeit werden leztere Canäle geschlossen, und unmittelbar darauf durch weitere Bewegung des Kolbens in Austrittscanale umgewandelt. Eine ähnliche Wirkung findet auch in Hinsicht auf die Canäle x, x Statt. Damit die Richtung der Kolbenbewegung zu jeder Zeit umgekehrt werden kann, sind die Schieber S angebracht, die man in Fig. 70 sowohl an Ort und Stelle als auch einzeln für sich abgebildet sieht. Es erhellt hieraus, daß die fixirten Platten, in denen sich die Canäle x, x, y, y befinden, zwei Reihen von Durchgängen haben; ebendieß ist auch der Fall mit den Schiebern 8, wodurch es möglich ist, daß die eine Reihe bei der Bewegung der Schieber nach der einen, und die andere bei deren Bewegung nach der anderen Richtung in Anwendung kommt. Gesezt also, man wolle die Maschine umkehren, so brauchen die Schieber 8 bloß mit entsprechenden Hebeln oder auf andere Weise nach Einwärts bewegt zu werden, nachdem man vorher den Dampf in der Dampfröhre abgesperrt hat. Ebenso muß das an der Welle A befindliche Excentricum oder Muschelrad, welches, wenn sich die Maschine immer nur nach einer und derselben Richtung zu bewegen hätte, fixirt seyn, an der Welle A beweglich seyn, und auf ähnliche Weise wie das Excentricum der gewöhnlichen Maschinen durch Sperrer bewegt werden.

Ich will nun versuchen, eine meiner Erfindung gemäß gebaute, doppeltwirkende, rotirende Maschine zu beschreiben, d.h. eine Maschine, welche vier Ventile oder Schieber I, I und vier Reihen von Eintrittscanälen hat, von denen sich zwei beständig an zwei Oberflächen des Kolbens bewegen. Der Kolben hat zwei gliederte Oberflächen, die beständig gegen die inneren Oberflächen des Dampfcylinders drüken.

Fig. 80 ist ein Längendurchschnitt einer derlei Maschine. Fig. 81 ist ein Querdurchschnitt. Fig. 82 zeigt das Ende des Dekels des Dampfcylinders, in welchem sich der Kolben bewegt, von Außen; die Dampfwege sind hier leicht zu verfolgen. Fig. 83 ist das Ende der Kolbenliederung. In Fig. 84, 85, 86 und 87 sind die Ventile und die Umkehrschieber einzeln für sich abgebildet; und zwar in Fig. 84 das Umkehrventil h von der dem Schieber 1 zugekehrten Seite; in Fig. 85 dasselbe Ventil von der entgegengesezten Seite; in Fig. 86 |330| die Platte I gegen den Cylinderdekel, und in Fig. 87 gegen das umlaufende Ventil h. Da an allen diesen Figuren die bereits früher erläuterten Theile mit den früher gebrauchten Buchstaben bezeichnet sind, so bedürfen diese keiner weiteren Beschreibung. Man wird finden, daß die Hauptunterschiede, wodurch sich gegenwärtige Einrichtung auszeichnet, darin bestehen, daß die Theile der Doppelwirkung angepaßt sind, und daß an den Dampfwegen rotirende Schieber oder Ventile in Anwendung gebracht sind. Angenommen der Kolben befinde sich in der aus Fig. 80 ersichtlichen Stellung und bewege sich in der Richtung des Pfeiles, so wird der durch die Dampfröhre e herbei gelangende Dampf die Ventilbüchse f, f erfüllen, und durch die Oeffnungen g, g eintreten, nachdem er vorher durch das im Kreise umlaufende Ventil h gegangen ist. Dieses Ventil h dreht sich mit der Welle A; allein es kann längs dieser Welle gedrängt werden, um es bei der fortwährenden Bewegung des Kolbens in Wirksamkeit zu erhalten. Hat sich der Kolben um eine sehr geringe Streke aus seiner dermaligen Stellung bewegt, so eröffnet das Ventil h die Austrittswege i, i; und hat er von der in der Zeichnung dargestellten Stellung aus den achten Theil eines Umganges zurükgelegt, so hat das Ventil h die Austrittswege i, i als solche geschlossen, und sie in Eintrittswege umgewandelt. Während eine der geliederten Oberflächen des Kolbens beiläufig den vierten Theil eines Umganges von der in der Zeichnung ersichtlichen Stellung aus gemacht hat, werden die Wege g, g geschlossen, und durch das Umlaufen des Ventiles h sogleich in Austrittswege umgewandelt. (Ich spreche hier nur von der Oberfläche X des Kolbens, und bleibe auch dabei, bis der Kolben einen ganzen Umgang vollbracht hat.) Die Canäle j, j werden zugleich mit den Wegen g, g geschlossen, und unmittelbar darauf durch das Umlaufen des Ventiles h in Austrittswege verwandelt, was sie auch verbleiben, bis der Kolben ungefähr 3/8 eines Umganges zurükgelegt hat, wo dann die Wege j, j geschlossen und unmittelbar in Eintrittswege umgewandelt werden. Wenn dann der Kolben, indem er in seiner Bewegung fortfährt, einen halben Umgang vollbracht hat, so werden die Canäle k, k geschlossen, und unmittelbar darauf in Austrittswege umgewandelt. Wenn die Ventile und Canäle genau den eben beschriebenen Bewegungen gemäß gebaut sind, so kann der Kolben nach einer Richtung eine ununterbrochene rotirende Bewegung in dem Dampfcylinder vollbringen. Soll hingegen die Maschine eine solche Einrichtung bekommen, daß die Richtung des Kolbens von Zeit zu Zeit umgekehrt werden kann, so sind auf ähnliche Weise, wie dieß oben bei der ersten Maschine angegeben wurde, zwei Reihen von Wegen anzubringen: nur mit dem |331| Unterschiede, daß die Canäle einer ununterbrochen rotirenden Bewegung des Ventiles h angepaßt werden müssen. Ich bringe zu diesem Behufe an der Welle A die Platte l an, die, so lange sich die Maschine nur nach einer Richtung zu bewegen hat, unbewegt bleibt; während sie, wenn die Maschine umgekehrt werden muß, mittelst einer Handhabe um eine kurze Streke herum bewegt wird, damit die andere Canalreihe mit den entsprechenden Oeffnungen der anderen Seiten der arbeitenden Oberflächen des Kolbens in Coincidenz komme. Während dieses Umkehrens der Platte I sperrt sie den Eintritt des Dampfes ab, und eröffnet dafür Austrittswege, damit aller um diese Zeit in der Maschine befindliche Dampf entweichen kann. Damit dieß aber auch geschehen könne, muß die Maschine eine kurze Zeit über während die Austrittswege geöffnet sind, angehalten werden. Da sich der Griff des Schiebers oder der Platte I in einer in der Ventilbüchse f befindlichen Spalte bewegt, so würde der Dampf durch die hiedurch bleibende Oeffnung austreten; um dieß jedoch zu verhindern, ist an dem Griffe eine gebogene elastische Platte m befestigt, welche an die innere Oberfläche der Ventilbüchse f anpaßt und gegen dieselbe drükt, so daß der Griff auf diese Weise bewegt werden kann, ohne daß dadurch dem Dampfe Ausgang eröffnet wird. Zu bemerken ist, daß das umlaufende Ventil h an der Stelle n, d.h. da, wo es an der Hauptwelle A angebracht ist, gleichfalls mit einer elastischen Liederung versehen seyn muß, um diesen Theil dampfdicht schließend zu erhallen, und dennoch die Beweglichkeit des Ventiles längs der Welle A nicht zu beeinträchtigen. Ferner ist zu bemerken, daß hier an dieser Maschine die Federn von der Außenseite des Dampfcylinders her auf die Schieber I, I wirken, und daß sich diese Federn an Schiebstangen bewegen, welche zu diesem Zwek durch Stopfbüchsen gehen, wie dieß in Fig. 80 bei o deutlich zu ersehen ist. Anstatt daß die Welle A, wie in Fig. 70 angedeutet ist, von zwei Zapfen getragen wird, läuft sie hier durch eine Anwelle, welche sich in dem Dekel des einen Endes des Dampfcylinders befindet, und durch eine an der Ventilbüchse f, f angebrachte Stopfbüchse. Der Dampf strömt, nachdem er auf die arbeitenden Oberflächen des Kolbens gewirkt, von dem Ventile h aus durch die Oeffnungen p, p in den zwischen dem Dekel des Dampfcylinders und dem Kolbenende befindlichen Raum, um endlich durch die Oeffnungen q, q in das äußere Gehäuse zu gelangen.

Als meine Erfindung nehme ich in Anspruch: 1) die Ausstattung der Kolbenenden rotirender Dampfmaschinen mit winkeligen vorspringenden Hälsen oder anderen vorspringenden Oberflächen, zwischen denen sich die Schieber I, I bewegen; die Anbringung gebogener |332| oder schräger Liederungsoberflächen in den durch diese vorspringenden Enden erzeugten hohlen Räumen; und die oben beschriebene Liederung der Kolbenenden. 2) die Art die Schieber I, I in Hinsicht auf den Kolben so zu bewegen, daß der Druk des Dampfes auf den Kolben während seines ganzen Umganges gleich ist. 3) endlich die beschriebene Art rotirende Dampfmaschinen durch Anwendung von Umkehrplatten zwischen den Ventilen und den gewöhnlichen Canälen umzukehren.

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