Titel: | Verbesserungen an den rotirenden Dampfmaschinen, worauf sich Miles Berry in Folge einer von einem Fremden erhaltenen Mittheilung am 8. April 1835 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 60, Jahrgang 1836, Nr. LXXV., S. 413 |
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LXXV.
Verbesserungen an den rotirenden Dampfmaschinen,
worauf sich Miles Berry
in Folge einer von einem Fremden erhaltenen Mittheilung am 8. April 1835 ein Patent ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of Arts. Maͤrz 1836, S.
44.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Berry's verbesserte rotirende Dampfmaschinen.
Die unter gegenwaͤrtigem Patente begriffenen Erfindungen bestehen in der
Erzielung einer fortwaͤhrenden ununterbrochenen rotirenden Bewegung aus den
unterbrochenen rotirenden Bewegungen eines Cylinders und einer Welle, wobei diese
beiden lezteren abwechselnd, aber in derselben Richtung einen Theil einer Umdrehung
vollbringen, und der Treibwelle, mit der sie durch Zahnraͤder und
Verzahnungen in Verbindung stehen, eine ununterbrochene rotirende Bewegung
mittheilen. Das heißt: der Cylinder vollbringt, indem er sich um die Welle, die zu
dieser Zeit stationaͤr oder im Stillstand bleibt, dreht, nach einer Richtung
einen Theil einer Umdrehung, und versezt durch sein Zahnrad die Treibwelle in kreisende
Bewegung; so bald hingegen der Cylinder seinen Theil der Umdrehung vollendet hat,
geraͤth die Welle in derselben Richtung in eine kreisende Bewegung, in Folge
deren die kreisende Bewegung der Treibwelle fortgesezt wird, waͤhrend der
Cylinder unterdessen stationaͤr oder unbeweglich bleibt. Die Bewegungen des
Cylinders und der Welle werden dadurch erzeugt, daß der Druk des Dampfes abwechselnd
auf Kolben oder Dampfabsperrer wirkt, die im Inneren des Cylinders und an dem
innerhalb des Cylinders befindlichen Theile der Welle so fixirt sind, daß sie
abwechselnd und im gegenseitigen Verhaͤltnisse zu einander bewegliche Kolben
oder stillstehende Dampfabsperrer werden. Aus der beigegebenen Zeichnung wird dieß
deutlicher hervorgehen.
Fig. 11 gibt
einen Grundriß der ganzen Maschine, nur ist das eine der Schiebventile mit seiner
Verbindungsstange und der Dekel der Dampfkammer weggenommen, um die inneren Theile
dadurch anschaulich zu machen. Fig. 12 ist ein Endaufriß
der Maschine, an welchem gleichfalls eine der Dampfkammern und eines der
Schiebventile entfernt ist. Fig. 13 ist ein
senkrechter Durchschnitt durch den Cylinder und die Welle mit ihren Kolben oder
Dampfsperrern. Fig.
14 gibt eine aͤhnliche Ansicht, an der jedoch die Kolben in einer
anderen Stellung zu sehen sind; d.h. der Cylinder und der Kolben haben eine
Viertelumdrehung vollbracht. Fig. 15 ist ein
senkrechter Durchschnitt durch eine der Dampfkammern und durch eines der
Schiebventile. An saͤmmtlichen Zeichnungen beziehen sich gleiche Buchstaben
auf gleiche Gegenstaͤnde.
A, A ist der Cylinder, dessen Enden oder Dekel auf
irgend eine entsprechende Weise dampfdicht damit verbunden sind, und welcher mit
geeigneten Randstuͤken und Stopfbuͤchsen B,
B so an der Welle C aufgezogen ist, daß er sich
um diese gleichsam wie um seine Achse drehen kann. D, D
sind die an dem Cylinder stritten Kolben oder Dampfabsperrer; E, E hingegen sind jene Kolben, die dampfdicht an der Welle C angebracht und an den Enden und Seiten mit einer
metallenen oder haͤnfenen Liederung, die man in der Zeichnung nicht sieht,
versehen sind, um die Gefuͤge dampfdicht zu erhalten. An einer der
Stopfbuͤchsen B ist das Zahnrad F angebracht, und an dieses ist das Sperrrad G gebolzt, so daß sich beide gemeinschaftlich um die
Welle C drehen, wenn der Dampf auf den Kolben D des Cylinders wirkt. An der Welle C ist ferner auch das Zahnrad H und das Sperrrad I so aufgezogen, daß sich
beide gemeinschaftlich mit ihr umdrehen, wenn der Dampf auf die an dieser Welle
befindlichen Kolben E wirkt. Die Welle selbst ruht in
dem Gestelle L, L in den Zapfenlagern K, K. M ist die Treibwelle, welche durch die unterbrochenen rotirenden
Bewegungen des Cylinders und der Welle eine ununterbrochene oder continuirliche
derlei Bewegung mitgetheilt erhaͤlt. Auch diese Welle ruht in dem Gestelle
L in entsprechenden Zapfenlagern; an ihr sind ferner
auch die Zahnraͤder oder die verzahnten Segmente N,
O befestigt, die nur an der Haͤlfte ihres Umfanges mit Zahnen
versehen sind. Das Segment N greift in die Zaͤhne
des Rades F, das Segment O
hingegen in die Zaͤhne des Rades H; und beide
Segmente sind auf solche Weise an der Treibwelle aufgezogen, daß waͤhrend das
eine in sein entsprechendes Zahnrad F oder H eingreift, das andere dafuͤr immer frei ist.
Auf diese Art wird demnach eine ununterbrochene rotirende Bewegung der Treibwelle
erzielt; denn waͤhrend das Zahnrad F des
Cylinders in das Segment N eingreift, wird das Zahnrad
H keinen Einfluß auf das Segment O ausuͤben, und umgekehrt. P, P sind starke Sperrkegel, welche in die Ausschnitte der
Sperrraͤder G und J
einfallen, und welche verhuͤten, daß sich der Cylinder und die Welle in einer
anderen als in der bestimmten Richtung umdrehen, wenn der Dampf auf die Kolben des
Cylinders oder der Welle wirkt. Durch diese Verhuͤtung der
Ruͤkwaͤrtsbewegung dieser Kolben werden die Kolben selbst zu
gegenseitigen Sperren, fuͤr die Dampfkraft. Die Sperrkegel P, P sind mit Gefuͤgen an starken Stangen oder
Hebeln Q, Q aufgezogen, die ihre Stuͤzpunkte an
einem ihrer Enden in Gefuͤgen haben, welche in die Bodenplatte der Maschine
geschraubt sind. Die anderen Enden der Hebel werden mit Federn und Stellschrauben so
emporgehoben, daß den Hebeln hinreichender Spielraum gestattet ist, um die
Sperrkegel aus den Sperrraͤdern G, I zu heben,
und sie auch gehoͤrig damit in Beruͤhrung zu bringen. Die Sperrkegel
werden durch Federn, die, wie Fig. 12 zeigt, auf
dieselben druͤken, mit dem Umfange der Sperrraͤder in einiger
Beruͤhrung erhalten.
Aus Fig. 13
und 14
erhellt, daß die Kolben D, E den inneren Raum des
Cylinders in vier Theile oder Kammern R, R und S, S abtheilen. Die beiden ersteren dieser beiden
Kammern communiciren nicht mit den beiden lezteren; wohl aber communiciren die
beiden ersteren durch die in der Welle angebrachten Dampfcanaͤle a, a mit einander, waͤhrend Die beiden lezteren
durch aͤhnliche mit Punkten angedeutete, und ebenfalls durch die Welle
fuͤhrende Canaͤle b, b gleichfalls
communiciren. Diese Canaͤle bilden wechselsweise die Eintritts- und
Austrittscanaͤle fuͤr den Dampf. Der Dampf gelangt durch die Welle C, die bis auf einen kleinen, solid gelassenen, und in
der Mitte zwischen beiden Canaͤlen a und b befindlichen Theil der ganzen Laͤnge nach
ausgebohrt ist, in den inneren Raum des Cylinders. Die. eine Aushoͤhlung der
Welle communicirt mit den Dampfcanaͤlen a, a, die anderen hingegen mit
den Dampfcanaͤlen bb. Bei dieser Anordnung
wird jeder Sachverstaͤndige leicht einsehen, wie die Kammern R, R und S, S durch
geeignete, an den Enden der Welle C befindliche
Schiebventile abwechselnd mir dem Dampferzeuger oder mit dem Verdichter oder mit der
atmosphaͤrischen Luft in Communication gesezt werden koͤnnen.
Wir wollen daher nunmehr das Spiel der Maschine erlaͤutern und eine Methode
zeigen, wonach sich die Eintritts- und Austrittscanaͤle der Maschine
abaͤndern und die Schiebventile in Thaͤtigkeit versezen lassen, obwohl
sich von selbst versteht, daß sich die sachgemaͤßen Bewegungen der Ventile
auf verschiedene Weise erzielen lassen. T und U sind zwei Kammern oder Buͤchsen, welche an
Klammern, die aus dem Endgestelle der Maschine hervorragen, aufgezogen sind, in
denen sich die Schiebventile bewegen, und die durch die von dem Dampferzeuger
herfuͤhrenden Roͤhren c, c mit Dampf
versehen werden. d ist ein Schiebventil, welches sich
uͤber den Canal e, der abwechselnd als
Eintritts- und Austrittsmuͤndung dient, bewegt. Dieser Canal
communicirt aber auch noch mit einer anderen cylinderfoͤrmigen Dampfkammer
f, von welcher aus die Roͤhren g, g an die hohlen Laͤngencanaͤle h der Welle C
fuͤhren. Diese Roͤhren g, g sind an ihren
aͤußeren Enden verschlossen, und innerhalb der Kammer f mit Fenstern oder Oeffnungen versehen; sie sind, indem sie durch
Stopfbuͤchsen gehen, in welchen sie sich umdrehen, mit diesen Kammern und
mittelst einer geeigneten Liederung auch mit der Welle C
dampfdicht verbunden. Da sie ferner an den Enden der Welle fixirt sind, so drehen
sie sich mit derselben um; auch sollen sie sich mit der Achse der lezten in einer
geraden Linie befinden. i, i sind die Roͤhren
oder die Canaͤle, durch welche der Dampf austritt, und welche in einen
Verdichter oder auch in die atmosphaͤrische Luft fuͤhren
koͤnnen.
Gesezt die Kolben befinden sich in der aus Fig. 13 ersichtlichen
Stellung: d.h. die Kammern R, R stuͤnden durch
die Canaͤle a, a dem Dampferzeuger, und die
Kammern S, S durch die Canaͤle b, b dem Verdichter oder der atmosphaͤrischen
Luft offen, so wird der Dampf, wenn er durch das Schiebventil eintritt, durch die
Aushoͤhlung der Welle und durch die Muͤndungen der Canaͤle a, a in die Kammern R, R
gelangen, in denen er seine Expansivkraft auf die beiden Kolben D und E ausuͤbt, um
ersteren um den vierten Theil einer Umdrehung in die aus Fig. 14 ersichtliche
Stellung zu treiben. waͤhrend dieser Zeit leistet der andere an der Welle C befindliche Kolben E der
Kraft des Dampfes Widerstand, indem er durch Pas Eingreifen des Sperrkegels P in das Sperrrad I
verhindert wird, sich
nach Ruͤkwaͤrts umzudrehen. So wie aber die Kolben D in dieser Stellung anlangen, d.h. an dem Ende einer
Viertelsumdrehung, werden die Dampfcanaͤle durch die Schiebventile so
umgeaͤndert, daß der Dampf nunmehr durch die Canaͤle b in die Kammern S, S
eintritt, waͤhrend der in den Kammern R, R
enthaltene Dampf durch die Canaͤle a, a, die nun
zu Austrittscanaͤlen werden, in den Verdichter oder in die Atmosphaͤre
entweicht. Der Dampf uͤbt nunmehr seine Expansivkraft in den Kammern 8,8 aus,
und da die Kolben D, D wegen des Eingreifens der
Sperrkegel P in die Sperrzahne des Rades G keine ruͤkgaͤngige Bewegung machen
koͤnnen, so werden die Kolben E in derselben
Richtung wie die Kolben D um den vierten Theil eines
Umganges herumgetrieben, bis wieder eine neue Veraͤnderung des Schiebventiles
eintritt, und bis die Canaͤle b, b wieder zu
Austritts-, die Canaͤle a, a hingegen zu
Eintrittsmuͤndungen werden, wo dann wieder der Cylinder mir seinen Kolben in
Bewegung kommt, u.s.f. Es wird demnach hiedurch eine zwischen dem Cylinder und der
Welle abwechselnde, rotirende Bewegung nach einer und derselben Richtung erzeugt;
und diese Bewegung wird auf die angegebene Art und Weise durch die Zahnraͤder
F und H fortgepflanzt.
Da aber die Segmente oder die Raͤder N, O einen
um die Haͤlfte kleineren Durchmesser haben, als die Raͤder F, H, so vollendet die Treibwelle zwei Umgaͤnge,
bis die Maschine deren einen zuruͤkgelegt hat. Damit die Bewegung auch
waͤhrend der Umaͤnderung der Dampfcanaͤle durch die
Schiebventile eine gleichmaͤßige und ununterbrochene werde, muß an der
Treibwelle ein Flug- oder Schwungrad angebracht seyn.
Die Bewegung der Schiebventile in den Kammern t und u wird folgender Maßen erzielt. k, k sind die Ventilstangen, die sich durch Stopfbuͤchsen und
Fuͤhrer bewegen, und die an den aͤußeren Enden durch Gefuͤge
mit den Enden des um den Zapfen in beweglichen Hebels I
in Verbindung stehen. Die Enden dieses Hebels bewegen sich wechselsweise nach
Aus- und Einwaͤrts, und veraͤndern dabei die Stellung der
Ventile durch die Daͤumlinge n, m und n*, m*, welche an den entgegengesezten Enden der
Treibwelle m angebracht sind, und welche auf die Enden
der Schieberstangen o, o wirken. Die anderen Enden
dieser Stangen stehen dagegen durch Gefuͤge mit den Enden des Hebels l in Verbindung, und auf diese Weise werden die
Schiebventile, so wie sich die Treibwelle umdreht, in Bewegung gerathen, und die
Dampfcanaͤle in gehoͤrigen Zeitraͤumen umwechseln.
Damit der Dampf in der Maschine ausdehnungsweise wirken kann, d.h. damit der Canal,
bei welchem der Dampf eintritt, abgesperrt wird, bevor noch der Kolben eine vollkommene
Viertelumdrehung zuruͤkgelegt hat, sind die Daͤumlinge n, m und n*, m* solcher
Maßen an der Welle M angebracht, daß wenn der
groͤßere Daͤumling n das eine Ende des
Hebels nach Auswaͤrts getrieben, und das an dem Ende seiner Stange
befindliche Schiebventil veranlaͤßt hat, den Dampf in die Maschine eintreten
zu lassen (wie Fig.
5 zeigt), sobald als eine hinlaͤngliche Menge Dampf in den Cylinder
gedrungen ist, der kleinere, an dem anderen Ende der Welle befindliche
Daͤumling m mit der Ventilstange
in Beruͤhrung kommt, den Hebel I
uͤberwaͤltigt und zum Theil in die aus Fig. 6 ersichtliche
Stellung zuruͤktreibt, wodurch nochwendig der Dampfzufluß abgesperrt wird.
Der in dem Cylinder enthaltene Dampf bewirkt dann durch seine Ausdehnung, daß die
Bewegung der Welle M so lange fortwaͤhrt, bis der
groͤßere Daͤumling n mit
der Schieberstange o in Beruͤhrung kommt, und bis
hiedurch deren Ventil d in die aus Fig. 5 ersichtliche
Stellung geraͤth, waͤhrend sich das an dem anderen Ende der Maschine
befindliche Ventil in der in Fig. 7 angedeuteten
Stellung befindet, wo dann der Canal e der
Austrittsroͤhre i offen steht, damit der Dampf in
den Verdichter oder in die atmosphaͤrische Luft entweichen kann. Da diese
Bewegungen an beiden Enden der Maschine Statt finden, so wird hiedurch eine
continuirliche oder ununterbrochene Bewegung bewirkt.
Da der Dampf nicht ganz genau in demselben Momente in den Cylinder eintritt, in
welchem die Kolben der Welle ihre Bewegungen erzeugen, so konnte es wohl geschehen,
daß dieselben etwas mehr als genau den ihnen zukommenden Theil einer Umdrehung
vollbringen; und waͤre dieß wirklich der Fall, so muͤßten diese Kolben
bei dem naͤchsten Eintritte des Dampfes etwas zuruͤkgetrieben werden,
wodurch nothwendig eine Erschuͤtterung der Maschine entstehen muͤßte.
Diesem Unfaͤlle ist jedoch hier dadurch vorgebeugt, daß an jedem der
Zahnraͤder F und H
vier hervorragende Aufhaͤlter p, p, p, p
angebracht sind, welche in dem Augenblike mit dem Hebel I in Beruͤhrung kommen, in welchem die Kolben des Cylinders oder
der Welle ihre Viertelsumdrehung vollendet haben, und welche durch die Bewegung des
Hebels 1 genau in dem Momente frei gemacht werden, in welchem die Zahnraͤder
F, H und deren Kolben ihre Bewegung zu beginnen im
Begriffe stehen.