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.

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