Titel: | Verbesserungen an rotirenden Dampfmaschinen und an rotirenden Pumpen, worauf sich John Lamb, Mechaniker zu Kidderminster in der Grafschaft Worcester, am 15. April 1842 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 88, Jahrgang 1843, Nr. XXI., S. 86 |
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XXI.
Verbesserungen an rotirenden Dampfmaschinen und
an rotirenden Pumpen, worauf sich John Lamb, Mechaniker zu Kidderminster in der Grafschaft Worcester, am
15. April 1842 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Febr. 1843,
S. 98.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Lamb's Verbesserungen an rotirenden Dampfmaschinen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Cylinder, welcher auf eine
eigenthümliche Weise im Innern eines andern Cylinders wirksam ist.
Fig. 36 ist
eine Seitenansicht meiner verbesserten Maschine.
Fig. 37 ein
senkrechter Durchschnitt noch der Linie ab, Fig. 38.
Fig. 38 eine
Endansicht, wobei eine der Seitenplatten weggelassen ist, um das Innere zu
zeigen.
Fig. 39 ein
Durchschnitt nach der Linie cd, Fig. 36 und 37.
Die Figuren 40
und 41
endlich stellen ähnliche Ansichten dar, um den inneren Cylinder in verschiedenen
Lagen sichtbar zu machen. Der äußere Cylinder oder der Mantel a, a ist Fig. 42, der innere Cylinder b, b, Fig. 43 und
44
abgesondert darstellt. Lezterer rotirt excentrisch um die Hauptwelle c, c, welche, wie die Fig. 37, 45 und 46 zeigen, innerhalb des
Cylinders erweitert ist. Der Cylinder b, b besizt eine Rinne oder einen
Schliz r, r zur Aufnahme der stationären
Dampfscheidewand (steam-stop) e; die äußere Seite desselben schließt
dicht an die innere Wand des äußeren Cylinders a, a und
seine innere Seite dicht an den Hals d, d, welcher die
Hauptwelle umgibt und einen Theil des äußeren Mantels bildet. Die stationäre
Dampfscheidewand e, e ist an den äußeren Cylinder a, a und an den Hals d
befestigt, wie am besten aus Fig. 42 ersichtlich ist;
zu beiden Seiten dieser Scheidewand befinden sich die Wege g und h für den einströmenden und austretenden
Dampf. Der innere Cylinder b, b ist an der einen Seite
offen und seine Ränder passen genau anschließend an diejenige Seite des äußeren
Cylinders, an welcher sich die Dampfcanäle g und h befinden. Dieser Cylinder besizt ferner an seiner
inneren Seite einen Stift oder eine Achse f, welche in
ein bewegliches doppelkeilförmiges Stük i eingesezt ist.
Lezteres ist in den Figuren 47 und 48 abgesondert
dargestellt; zwei Keile j, j, welche in den Figuren 49 und
50
gleichfalls abgesondert dargestellt sind, wirken auf dasselbe. Durch diese beiden
keilförmigen Stüke geht eine rechts und links gewundene Schraube k, die sich nach Wegnahme der in der Endplatte der
Maschine befindlichen Schraube l, Fig. 37, leicht umdrehen
läßt. Bei Umdrehung der Schraube k nähern sich die
beiden Keile j, j einander und drängen dadurch das
doppelkeilförmige Stük i, welches die Achse f des inneren Cylinders trägt, zurük. Die Folge hievon
ist, daß der innere Cylinder gegen die innere Seite des äußeren am Punkte J und eben so gegen den Hals d an dem Punkte 2 fest angedrükt und somit ein dampfdichter Verschluß
erzielt wird. Der obere Theil m der Dampfscheidewand ist
von dem stationären Theile e getrennt und dreht sich
genau anschließend um einen in das Ende des lezteren eingelassenen Zapfen n. Der Theil m läßt sich
außerdem in einem am oberen Theil des inneren Cylinders b,
b angebrachten Schlize q verschieben, um diesen
Cylinder um seine eigene Achse zu führen. Alle inneren Theile der Maschine werden
durch den Metallring o, o in dampfdichtem Zustande
erhalten. Durch Umdrehung der Richtschrauben p, p preßt
man den inneren Cylinder b, b dicht gegen das Ende des
äußeren Cylinders a, a, wie Fig. 37 zeigt.
Ich gehe nun zur Erläuterung der Wirkungsweise der Maschine über. Der Dampf tritt
durch einen der Canäle g oder h, z.B. g, Fig. 40 ein, übt seine
elastische Kraft gegen die unbewegliche Dampfscheidewand e, den Hals d und die innere Seite des
Cylinders b, b aus und veranlaßt dadurch den leztern,
welcher beweglich ist, in der Richtung des Pfeiles in die Fig. 41 dargestellte Lage
zurükzuweichen. Durch diese Bewegung bildet sich zwischen der äußern Seite des
Cylinders b, b und dem äußern Cylinder a, a ein Raum; in diesen Raum tritt der Dampf gleichfalls aus
dem Canal g, wirkt gegen die stationären Theile, d.h.
gegen die Dampfscheidewand e, den äußern Cylinder a und die äußere Seite des innern Cylinders b, b und drängt dadurch den leztern in die Fig. 38 und
39
dargestellte Lage zurük, womit derselbe eine halbe Umdrehung vollendet hat. Von dem
Zeitpunkte an, wo der Dampf bei g in die Maschine tritt,
bis zu dem gegenwärtigen Momente stehen der Raum A, das
Innere des Cylinders b, b und der Raum B an der äußern Seite des leztern in Communication; wenn
aber in Folge der halben Drehung des Cylinders b der
Punkt 3 dieses Cylinders gegen den feststehenden Hals d
stößt, so ist diese Communication abgeschnitten. Da aber die Kraft des Dampfes gegen
die äußere Seite des Cylinders b, b zu wirken fortfährt,
so weicht der leztere zurük und gestattet dem Dampfe aus dem Raume a stufenweise durch den Canal h an der Stelle 4, welche beim Zurükgehen des Cylinders b allmählich in die Fig. 40 dargestellte Lage
sich erhebt, zu entweichen. Gleichzeitig indessen, während der Dampf von dem einen
Theile des Innern des Cylinders durch den Canal h aus
der Maschine tritt, strömt er auf dieser Seite der Dampfscheidewand e zum zweitenmale durch den Canal g in den Raum A, drängt dadurch den Cylinder
b, b, wie Fig. 41 zeigt, abermals
zurük und treibt dadurch den Dampf aus dem Raume C
hinter und zwischen dem Cylinder b und dem Mantel a heraus. Der Dampf in diesem Raume beginnt an der einen
Seite der Dampfscheidewand zu entweichen, sobald in die Kammer A auf der andern Seite der Dampfscheidewand Dampf
eintritt. Hieraus erhellt, daß in einen und manchmal auch in zwei Räume stets Dampf
einströmt und zugleich aus einem Raume gleichen Inhalts ausströmt. Die oscillirende
Dampfscheidewand m spielt in dem am Boden des Cylinders
b angebrachten Schliz g,
und da er an diesen Schliz, an den obern Theil der feststehenden Dampfscheidewand
und an den Metallring c, c genau anschließt, so verhütet
er jede Entweichung des Dampfes von einer Seite der feststehenden Dampfscheidewand
zur andern, ehe der Cylinder b, b einen Umgang gemacht
hat. In den Abbildungen sind die Dampfcanäle g und h in Verbindung mit einem Schiebventilkasten
gewöhnlicher Construction dargestellt, wodurch die Bewegung der Maschine nach
Belieben in die entgegengesezte verwandelt werden kann.
Die Figuren
51, 52
und 53
enthalten eine Modification der obigen Maschine mit der geeigneten Anordnung, den
Apparat mit Expansion wirken zu lassen; d.h. nachdem der Dampf in der oben
beschriebenen Maschine gewirkt hat, tritt er in andere Kammern, welche eine andere Maschine von größerm
Rauminhalte bilden und von da in einen gewöhnlichen Condensator.
Fig. 51 ist
ein Endaufriß dieser Anordnung mit Hinweglassung der Seitenplatte, des Ringes o und des Bodens der Kammer b,
b. Fig.
52 ist ein senkrechter Querschnitt und Fig. 53 eine Ansicht der
linken Seite von Fig. 52, wobei die Dampfcanäle der deutlichern Erläuterung wegen im
Durchschnitt dargestellt sind. Der Cylinder a, a der
vorhergehenden Construction ist erweitert und der äußere Mantel a' bildet mit dem Gehäuse a
einen andern ringförmigen, in Eintritts- und Ausströmungskammern zu
theilenden Raum, weßwegen der Cylinder b, b gleichfalls
auf ähnliche Weise erweitert ist; das äußere Gehäuse b',
b' desselben rotirt in Berührung mit der innern Fläche des Cylinders a', a' und die innere Fläche dieses Cylinders in
Berührung mit der äußern Fläche des Cylinders a. Hieraus
geht hervor, daß die Theile a, b u.s.w. den oben
beschriebenen Apparat bilden; der Cylinder a, a aber hat
in vorliegendem Beispiele dieselbe relative Stellung zum Cylinder b', b', welche der Hals d, d
zum Cylinder b, b hat. Die Cylinder a und a' sind beide mit
Ein- und Austrittscanälen g, h, g', h' versehen,
mit deren Hülfe der Dampf einströmen und aus den respectiven Kammern entweichen
kann. Der Austrittscanal h der innern und kleinern
Maschine steht mit dem Eintrittscanal g' der äußern und
weitern Maschine, wie Fig. 53 zeigt, in
Verbindung. Um diese Anordnung vollkommen verständlich zu machen, will ich die
Wirksamkeit derselben kurz beschreiben; da indessen die Methode der Welle c die rotirende Bewegung mitzutheilen, mit der oben
beschriebenen Anordnung genau übereinstimmt und in beiden Anordnungen die
entsprechenden Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet sind, so ist eine
Wiederholung dieser Beschreibung unnöthig. Der durch die Röhre s und den Canal g in die
Maschine strömende Dampf wirkt auf die oben beschriebene Weise auf die verschiedenen
Theile, während der in der Kammer auf der andern Seite der Dampfscheidewand
enthaltene Dampf durch den Canal h entweicht; anstatt
jedoch direct ins Freie oder in den Condensator zu entweichen, tritt er im
vorliegenden Falle durch den Verbindungsweg u, Fig. 53, und
den Eintrittscanal g' in die größere Kammer, wo er
wieder seine Expansivkraft wirken läßt und das Excentricum b,
b' vermöge der gegen die bewegliche Fläche b'
wirksamen Spannkraft umtreibt. Der Ring a und die
Dampfscheidewand e' bilden in diesem Beispiele ähnliche
Stüzpunkte wie der Hals d, d und die Dampfscheidewand
e, e der innern Maschine; während dieser Zeit strömt
der in der Kammer an der andern Seite der Dampfscheidewand e' enthaltene Dampf durch den Canal h' und die
Austrittsröhre t unter einer verminderten Temperatur in
irgend einen gewöhnlichen Condensationsapparat.
Es wird nun einleuchten, daß durch die Canäle g, g' an
der einen Seite der Dampfscheidewand e, e' beständig
Dampf einströmt und durch die Canäle h, h' an der andern
Seite derselben ausströmt und daß derselbe Dampf jezt gegen die Dampfscheidewand e' u.s.w. wirkt, welcher bei der vorhergehenden
Umdrehung diese Gewalt gegen die Dampfscheidewand e
ausgeübt hat. Um eine ausgedehnte Expansion des Dampfes zu gestatten, nachdem
derselbe den ersten Cylinder verlassen hat, besizt die durch das Gehäuse a und a' gebildete
ringförmige Kammer des zweiten Cylinders eine größere Tiefe als die durch den Hals
d, d und den Ring a, a
gebildete Kammer des ersten Cylinders, wie der senkrechte Durchschnitt Fig. 52 zeigt;
und dieser Unterschied im Rauminhalte kann je nach der Temperatur des angewendeten
Dampfes und je nach der verlangten Expansion abgeändert werden. Bei der vorliegenden
Maschine habe ich in der Anordnung des Führers m eine
Modification dargestellt.
Mit Bezug auf Fig.
51 wird man bemerken, daß sich der genannte Führer um einen in dem äußeren
Theile des Cylinders b, b' befindlichen Zapfen dreht,
welcher durch eine in der Seite des äußern Gehäuses V
angebrachte Stopfbüchse heraustritt; in dieser Stopfbüchse gleitet er, während die
Maschine rotirt, frei auf und ab. Soll der zuerst beschriebene Apparat als Gebläse
oder als Pumpe angewendet werden, so ist eine Abänderung in der Einrichtung
desselben nicht positiv nothwendig; der Einlaßcanal g
steht alsdann mit der auszupumpenden oder zu hebenden Flüssigkeit und der
Austrittscanal h mit dem Behälter, in den die
Flüssigkeit geschafft werden soll, in Communication. Sobald die Welle c durch irgend ein geeignetes Mittel in rotirende
Bewegung gesezt wird, strömt die Flüssigkeit ganz auf die oben beschriebene Weise
durch den Apparat. In diesem Falle finde ich es wünschenswerth, die Seitenflächen
der Cylinder a und b mit
Leder oder einem andern ähnlichen Stoffe zu überziehen. Auch die zweite Maschine
kann unter gewissen Umständen als Pumpe benuzt werden. Wünscht man z.B.
Flüssigkeiten aus zwei Gefäßen in einen oder mehrere getrennte Behälter zu schaffen,
so kann man die aus diesen getrennten Behältern führenden Röhren mit den
Einlaßcanälen g, g' in Verbindung sezen, während die
Austrittscanäle mit einer Röhre in Communication stehen, welche nach dem Behälter
hinführt, in den die beiden Flüssigkeiten geschafft werden sollen.