DE19723748A1 - Hochdruckdampfmotor - Google Patents
HochdruckdampfmotorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckdampfmotor
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, daß für den Antrieb von Kraftfahrzeugen
überwiegend mit Benzin oder Dieselkraftstoff betriebene
Motoren verwendet werden. Außer diesen Motoren werden in
geringer Zahl Elektroantriebe verwendet.
Die Nachteile des Elektroantriebs sind: die geringe Kapazität
der Akkubatterie, - das hohe, durch die Batterie verursachte
Leistungsgewicht und die lange Aufladezeit der Batterie.
In den mit Benzin oder Dieselkraftstoff betriebenen Motoren
kann wegen des vor jedem Arbeitshub neu zu entzündenden
Kraftstoff-Luftgemisches in der kurzen Brennzeit eine vollständige
Verbrennung, die als Verbrennungsprodukt unschädliches
Kohlendioxid, CO₂ und Wasser liefert, nicht erreicht werden.
Wegen der unvollständigen Verbrennung verlassen viele die Umwelt
belastende Nebenprodukte der Verbrennung den Auspuff.
In den mit innerer Verbrennung arbeitenden Hubkolbenmotoren
wird die im Kraftstoff enthaltene Wärmeenergie nur zu einem
geringen Teil ausgenutzt. In Verbrennungsmotoren läßt man ein
Arbeitsmittel einen Kreisprozeß durchlaufen, das heißt, eine
Reihe von Änderungen ihres Volumen-, Temperatur- und Druckzustandes,
der immer wieder zum Anfangszustand bei frischer Ladung
bei Brennkraftmaschinen - oder frischer Füllung bei Dampfmaschinen,
zurückkehrt. Der größte Nutzeffekt bei der Umwandlung
von Wärme in mechanische Arbeit wird mit einem umkehrbaren Prozeß
erzielt. Dann ist: thermischer Wirkungsgrad (Carnot-Kreisprozeß)
η th = (Q₁-Q₂)/ Q₁ = (T₁-T₂)/T₁
Arbeit bei einem Umlauf W = Q₁(T₁-T₂)/T₁
Im folgenden wird anhand von Rechnungsbeispielen aufgezeigt, wieviel von dem theoretisch möglichen Wärmegefälle in nutzbringende Arbeit umgewandelt werden kann.
η th = (Q₁-Q₂)/ Q₁ = (T₁-T₂)/T₁
Arbeit bei einem Umlauf W = Q₁(T₁-T₂)/T₁
Im folgenden wird anhand von Rechnungsbeispielen aufgezeigt, wieviel von dem theoretisch möglichen Wärmegefälle in nutzbringende Arbeit umgewandelt werden kann.
Das Verhältnis der im Zylinder geleisteten Arbeit, zu der durch
die Verbrennung zugeführten Wärmemenge, nennt man den thermischen
Wirkungsgrad, der mit ηt (eta) bezeichnet wird. Man findet
den thermischen Wirkungsgrad, da 75 mkg/sek = 1 PS sind,
indem man das 75fache der indizierten Leistung Ni durch die
zugeführte Wärmemenge Q in kcal/sek und das mechanische Wärmeäquivalent
E teilt.
Verbraucht ein Kraftwagen für 100 km Fahrt 8 Liter Vergaserkraftstoff
mit dem Einheitsgewicht (Gewicht von 1 dcm³ eines
Stoffes in kg oder von 1 cm³ in Gramm), EG = 0,88 und einer
Wärmeenergie von 10 000 kcal/kg, und fährt der Wagen mit einer
Geschwindigkeit von 65 km/h, so ist die zugeführte Wärmemenge
Ist zum Beispiel die Anzahl der indizierten Pferdestärken
Ni = 19,3 PS, so ist der thermische Wirkungsgrad
Das Verhältnis der effektiven Pferdestärken Ne, das sind
die am Schwungrad durch eine Bremse (Bremsdynamometer) gemessenen
Pferdestärken, zu den indizierten Pferdestärken Ni,
nennt man den mechanischen Wirkungsgrad und bezeichnet ihn mit
Da innerhalb des Motors durch Reibung
Arbeit verloren geht, ist der Wirkungsgrad stets kleiner als
I. Ist die indizierte Leistung eines Motors Ni = 19,3 PS, die
effektive Leistung Ne = 16 PS, so ist der mechanische Wirkungsgrad
Der wirtschaftliche Gesamtwirkungsgrad ist
Für den als Beispiel vorgestellten Motor ist danach η =
0,83.0,27 = 0,224 oder 22,4%. Von der dem Motor zugeführten
Wärmemenge werden nur 22,4% an der Kupplung als Arbeit
abgegeben. Durch das Kühlwasser gehen etwa 34%, durch die
Auspuffgase und durch Strahlung etwa 37%, durch die Auspuffleitung
und den Auspufftopf etwa 2,1% und durch mechanische
Verluste innerhalb des Motors etwa 4,5% verloren.
Für die Nutzleistung des Wagens verbleiben, da weitere Verluste
durch Reibung der Triebwerksteile im Getriebe und im
Ausgleichsgetriebe entstehen und die Räder etwas gleiten,
wodurch sich Energie in Wärme umsetzt, verbleiben für die
Nutzleistung des Wagens etwa 14%. Da ein PS gleich 75 mk/sek
ist, so ist eine PS/h = 75.3600 mkg; da andererseits 427 mkg
gleich 1 kcal sind, so ist eine
Verbraucht der Motor stündlich 4,5 kg Kraftstoff mit 10 000 kcal/kg,
so leistet er theoretisch
Da aber nur 22,4% der im Kraftstoff enthaltenen Energie zur
Ausnutzung gelangen, so ist die effektive Leistung des Motors
Bei einer Dampfmaschine, die eine Kennung aufweist, die in Anfahren
ohne Kennungswandler ermöglicht, kommt dieser Vorteil
wegen der langen Anheizzeit bis zur Inbetriebnahme nicht
zur Geltung. Im Sankey-Diagramm ist für eine Verbund-Dampfmaschine
mit guter Steilrohrkesselanlage, die Nutzleistung
mit 14%, die Abdampfwärme mit 62%, die Kesselverluste mit
21% und die Restverluste mit 3% angegeben. Der Wirkungsgrad
einer Dampmaschine kann am einfachsten unter Einschätzung
des Gütegrades ηi an Hand der h, s-Tafel, mit dem in einer
verlustlosen wärmedichten Maschine ohne schädlichen Raum und
ohne Drosselung verglichen und ermittelt werden. Das adiabatische
im h, s-Diagramm dargestellte Wärmegefälle h₁-h'₂ stellt
hierbei die größtmögliche in mechanische Arbeit umsetzbare
Wärmemenge dar. In der wirklichen Maschine wird nur der
Enthalpieunterschied h-h'₂ ausgenutzt. Der Unterschied h'₂-h
ist demnach, wenn man von den mechanischen Verlusten absieht,
der Wärmewert aller in der wirklichen Maschine auftretenden
nachstehend aufgeführten Verluste:
- a) Wärmetausch mit den Zylinderwänden (Wandungsverlust).
- b) Strömungsverluste in den Steuerorganen (Drosselverluste).
- c) Verluste, die bei Betrieb mit schwach überhitztem oder Sattdampf entstehen (Eintrittskondensation).
- d) Verlust durch unvollständige Dehnung. Dieser Verlust wird größer, je mehr die wirtschaftliche Füllung überschritten wird.
- e) Verlust bei kleinen Füllungen, bei denen durch die Dehnung die Gegendrucklinie überschritten wird. Bei diesem Verlust muß die Wärmeenergie des in den Zylinder zurückströmenden Gegendruckdampfes, durch die Verdichtungsarbeit dem Arbeitsprozeß wieder zugeführt werden. Durch die tiefer reichende Dehnung wird die Zylinderwandtemperatur erniedrigt und der Wärmeaustauschverlust erhöht.
Bei Betrieb mit schwach überhitztem oder Sattdampf, bei dem
die Zylinderwände beschlagen, erhöht sich die Reibung des
Kolbens im Zylinder. Bei großer Überhitzung, bei hohem Gegendruck
und hoher mittlerer Zylinderwandtemperatur und hoher
mittlerer Kolbengeschwindigkeit ist die Reibung wegen der
schlechten Schmierungsverhältnisse besonders groß. Wegen der
geringen Dampfdruckhöhe, die bei Dampfkesselbetrieb anwendbar
ist, kann nur ein kleines Wärmegefälle ausgenutzt
werden, von dem nach Abzug der Verluste nur etwa 75% in
Arbeit umgewandelt werden kann. Die einzige Möglichkeit, ein
größeres Wärmegefälle auszunutzen, bietet nur eine Bauart
bei Landdampfkesseln, der Zwangdurchlaufkessel (Bensonkessel),
bei dem ein Wärmegefälle mit überkritischer Temperatur
(ab 374°C) und überkritischem Druck (ab 225 ata) ausgenutzt
werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampfmotor
zu schaffen, mit dem ein Wärmegefälle mit überkritischer
Temperatur (ab 374°C) und überkritischem Druck (ab 225 at)
ausgenutzt werden kann,
- - der mit allen zur Verfügung stehenden flüssigen Brennstoffen und mit der Wärme von Latentwärmespeichern betrieben werden kann,
- - bei dem die Abdampfwärme- und Strahlungsverluste auf ein Minimum reduziert werden können,
- - bei dem eine Energierückgewinnung möglich ist,
- - der schadraumfreie und reibungsarme, vollentlastete Einlaßventile aufweist,
- - der keine Schmierungsprobleme hat,
- - der eine geringe Wartung beansprucht,
- - der ein kleines Leistungsgewicht aufweist,
- - der ohne Verzug gestartet werden kann,
- - der mit geringen Kosten herzustellen ist
- - und der eine große Betriebssicherheit bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der
Kennzeichnungsteile des Patentanspruchs 1 gelöst.
Im Anspruch 2 wird die Aufgabe gelöst, die Gegenzylinder
(4, Fig. 1, 5, 6, 12, 15, 17 und 18) für die Aufnahme der Zwillingskolben
(6, Fig. 1, 5, 6, 12 und 18) auszubilden. Eine Ausführung
der Gegenzylinder ist vorgesehen, bei der eine Keramikinnenzylinderschicht
(174, Fig. 15) mit einer Stahlzylinder-
Ummantelung umschlossen ist.
Im Anspruch 3 wird die Aufgabe gelöst, die Verbindung der
Zwillingskolben (6) mit der Kurbelwelle durch ein Pleuel,
durch eine auseinandernehmbare Bauweise zu ermöglichen. Die
hohen gegeneinander gerichteten Drücke, durch die die Zwillingskolben
beaufschlagt werden, werden vom Doppeljoch (7)
abgefangen. Die Pleuel und die Kurbelwelle werden nur von
den Drücken, die bei der Dehnung für den Antrieb des Motors
und für die Verdichtung des Restdampfes auftreten, beaufschlagt.
Im Anspruch 4 wird die Aufgabe gelöst, für eine Kühlung und
Schmierung der Zylinderlaufbuchsen und der Zwillingskolben
eine Kühleinrichtung auszubilden.
Im Anspruch 5 wird die Aufgabe gelöst, für eine kontinuierliche
Speisewasserzufuhr eine Speisewasserpumpe auszubilden.
Im Anspruch 6 wird die Aufgabe gelöst, für die Einspeisung
des Speisewassers in den Verdampfer (2) oder in den Wärmespeicher
(8, Fig. 48), mit gleichbleibend hohem Druck, einen
Kolbendruckregler für eine selbsttätige Druckhöhenregelung
auszubilden.
Im Anspruch 7 wird die Aufgabe gelöst, für eine selbsttätige
Entfernung des Wasserpfropfens, der bei stillstehendem,
abgekühlten Motor im Verdampfer entsteht, einen Wasserabscheideregler
(206, Fig. 9) auszubilden, der den Wasserpfropfen
vor Anfang des Betriebes in den Kondensator ausschiebt.
Im Anspruch 8 und 9 wird die Aufgabe gelöst, eine selbsttätig
arbeitende Umschalteinrichtung für eine Einspeisung
des Speisewassers in den Verdampfer oder für eine Einspeisung
in den Wärmespeicher auszubilden.
Im Anspruch 10 und 11 wird die Aufgabe gelöst, eine Einrichtung
zu schaffen, durch die der Dampfmotor bei einer genügend
hohen Betriebstemperatur in Betrieb genommen werden kann.
In den Ansprüchen 12 bis 14 wird die Aufgabe gelöst, die Kolbeneinlaßventile
(5, Fig. 1 und 10) für eine volle Entlastung, -
für eine Kühlung durch einen Kühlmitteldurchfluß (255, Fig. 1) -
und für eine wartungsfreie Abdichtung der Ventilöffnungshebelwelle
(164) und der Ventilschließhebelwelle (159) auszubilden.
Im Anspruch 15 wird die Aufgabe gelöst, die Ventilsteuerung
für einen genau dosierten Dampfeinlaß bei Verdampferdruckschwankungen
auszubilden. Der Dampf kann durch den Fahrfußhebel
(17, Fig. 31 und 37), über die Leitung (77) und über die
elektromagnetische Steuereinrichtung (Fig. 27 oder 34) und über
das Schaltgestänge (300), auf verschieden hohe "Dampfeinlaß-
Füllungsgradgrößen" eingestellt werden, bei denen der Dampfdruck
am Ende der Dehnung auf verschieden hohe Enddrücke abfällt.
Vom Indikatorschalter werden die Druckschwankungen in
Steuerbewegungen umgewandelt, die über "Zahnstangen-Ritzel"
(316), - über ein Schraubengetriebe (317) und über die Zahnstange
(312) auf das Schiebekeilgetriebe (226) übertragen
werden. Bei einer Einstellung einer kleinen Füllung durch
den Fahrfußhebel, wird der Schiebekeil (301) durch die Zahnstange
(313) in Richtung einer Hubspaltverringerung zwischen
dem Schiebekeil (301) und dem Anschlagstift des Ankers (167)
verschoben. Bei einer Einstellung für eine große Füllung wird
der Schiebekeil (301) in die entgegengesetzte Richtung, für
eine größere Hubhöheneinstellung verschoben.
Im Anspruch 16 wird die Aufgabe gelöst, das Zylinder-Auslaßschlitzventil
(285, Fig. 1) für eine Restdampfauslaßmenge zu
steuern, bei der die im Zylinder verbleibende Restdampfmenge,
bei Ende des Verdichtungshubes auf die Betriebsdruckhöhe
verdichtet werden kann. Für eine genaue Einstellung bei verschieden
hohen Druckschwankungen des Verdampferdruckes werden
die Schwankungen durch einen Indikatorschalter (218, Fig.
4 und 47) über die Feder (318) und über ein Hebelüberlagerungsgetriebe
(227) mit Schieberollen (99), auf das Restdampfauslaßventil
(285) übertragen. Bei ansteigendem Verdampferdruck
wird die Feder (318) vom Kolben des Indikatorschalters
zusammengeschoben und über das Zahnstangen-Differential
(316) die Schieberolle (99) auf dem Hebelüberlagerungsgetriebe
(227) für eine größere Übersetzung verschoben, so daß
das Auslaßschlitzventil (285) gegen den Druck der Feder (318)
bei einem höheren Restdampfdruck geöffnet wird. Bei fallendem
Verdampferdruck wird die Schieberolle (99) in umgekehrte
Richtung für eine kleinere Übersetzung verschoben, so daß das
Auslaßschlitzventil bei einem kleineren Restdampfdruck geöffnet
wird.
Im Anspruch 17 wird die Aufgabe gelöst, für die kontaktgesteuerten
- und für die kontaktlos gesteuerten, elektromagnetischen
Steuergetriebe, ein Anlaufgetriebe (306, Fig. 42)
auszubilden, durch das die Steuerung eines Einlaßventiles
von 2 Rotoren oder von 2 Kollektoren gesteuert wird, so daß
ein sicheres Anlaufen des Dampfmotores in jeder Kurbelkreisstellung,
mit größter Füllung und im ganzen Kurbelkreisumfang
ermöglicht wird.
Im Anspruch 18 wird die Aufgabe gelöst, das Anlaufgetriebe
(306, Fig. 42) für eine Einstellung auf einen Rückwärtslauf auszubilden.
Im Anspruch 19 und 20 wird die Aufgabe gelöst, für eine kontaktgesteuerte
elektromagnetische Steuerung der Dampfeinlaß-
Kolbenventile, ein Kollektorsteuergetriebe (Fig. 27 bis 33) auszubilden.
Im Anspruch 21 und 22 wird die Aufgabe gelöst, für eine kontaktlose
elektromagnetische Steuerung des Dampfeinlaßventiles
ein Hallgeber-Steuergetriebe auszubilden.
Im Anspruch 23 und 24 wird die Aufgabe gelöst, für die kontaktlos,
elektromagnetisch steuernde Hallgeber-Steuereinrichtung,
ein Umsteuergetriebe auszubilden.
Im Anspruch 25 wird die Aufgabe gelöst, eine elektrodynamische
Fremdkraft-Bremseinrichtung auszubilden, durch die eine
Energierückgewinnung durch die Aufladung des Wärmespeichers
(8, Fig. 48), durch einen Generatorretarder (221, Fig. 46), in
Verbindung mit einer Gegendampfbremsung, bei der der Restdampf
durch ein Gegendampf-Bremsventil (199, Fig. 5 und 14) in den
Verdampfer zurückgepumpt wird, ermöglicht wird.
Im Anspruch 26 wird die Aufgabe gelöst, bei einer Bremsung
den Wärmespeicher durch einen Generatorretarder aufzuladen.
Der Bimetallschalter (285, Fig. 48), der bei einem geringen
Ladezustand des Wärmespeichers (8), für einen Ladestromdurchfluß
eingeschaltet ist, bleibt während der Aufladung so lange
für den Stromdurchfluß eingeschaltet, bis die Umwandlung des
festen Speicherkörpers abgeschlossen ist und die Temperatur
über den Schmelzpunkt angestiegen ist. Durch den Bimetallschalter
(285) wird die Beheizung im größten Ladezustand des
Wärmespeichers abgeschaltet. Durch die Kontrollampen (294 und
288) wird der Ladezustand des Wärmespeichers angezeigt. Die
Abbremsung erfolgt dann nur durch die Gegendampfbremsung.
Im Anspruch 27 wird die Aufgabe gelöst, für eine Daueraufladung
des Wärmespeichers auf ebenen Fahrbahnstrecken eine
Regler-Schalteinrichtung auszubilden.
Die Vorteile des Hochdruckdampfmotores sind:
- 1. Die Ausnutzung eines Wärmegefälles mit überkritischer Temperatur (ab 374°C) und überkritischem Druck (ab 225 at).
- 2. Die mögliche Energierückgewinnung durch einen Wärmepumpeneffekt, bei dem die in den Verdampfer-Brennraum eingepumpte Luft, die beim Durchströmen des Zuluftmantels von der Strahlungswärme des Zylinders aufgeheizt wird und für die Beheizung des Verdampfers mit hohem Druck in den Brennraum eingepumpt wird.
- 3. Die Energierückgewinnung, die durch eine Gegendampfbremsung gewonnen wird, bei der der in den Zylinder eingelassene Dampf in den Verdampfer zurückgepumpt wird.
- 4. Der Dampfeinlaß durch schadraumfreie Einlaßventile, die den Dampfeinlaß mit sehr kleinen Drosselverlusten ermöglichen.
- 5. Der Betrieb mit überkritischem Dampf, bei dem keine Eintrittskondensation erfolgt.
- 6. Kein Verlust durch unvollständige Dehnung. Der Restdampf wird bis auf die Höhe des Verdampferdruckes verdichtet.
- 7. Kein Verlust bei kleinen Füllungen. Die Gegendrucklinie wird nicht überschritten. Der Zylinderschlitz-Auslaßventil bleibt bei zu kleinen Füllungen geschlossen.
- 8. Die Führung der durch ein Doppeljoch miteinander verbundenen Zwillingskolben, die durch ein Pleuel mit der Kurbelwelle verbunden sind und ohne Kippen, in den Totpunkten nahezu berührungsfrei, mit kleinen Seitenkräften in den Zylindern geführt werden.
- 9. Die Schmiermöglichkeit. Mit Glykol angereichertes Speisewasser, das in einem Kühlkreislauf gekühlt wird.
- 10. Der stoßfreie Lauf des Motors, bei dem, für die Pleuel- und die Kurbelwellenlagerung, die Verwendung von Wälzlagern vorteilhaft ist (es tritt kein Eisenbahneffekt auf).
- 11. Ein kleines Leistungsgewicht.
- 12. Eine einfache, mit wenig Kosten verbundene Herstellung des Motores.
- 13. Eine verzuglose Inbetriebnahme des Motores.
- 14. Eine große Betriebssicherheit des Motores. Bei einem Bruch der Verdampferrohre erfolgt ein Ausströmen des Dampfes in das Brennraumgehäuse (keine Explosion).
- 15. Eine elektromagnetische Steuereinrichtung, durch die ein Lauf mit hohen Drehzahlen möglich ist.
- 16. Ein umweltfreundlicher Betrieb. Durch die Beheizung des Verdampfers mit äußerer, kontinuierlicher Verbrennung wird eine vollständige Verbrennung erreicht, die als Verbrennungsprodukt unschädliches Kohlendioxid, CO₂ und Wasser liefert.
Claims (27)
1. Hochdruckdampfmotor, insbesondere für den Antrieb von
Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, von
einer kontinuierlich arbeitenden Speisewasserpumpe (1, Fig. 19)
gespeiste Zwangsdurchlaufverdampfer (2, Fig. 1 und 5) und an diesen
angeschlossene Überhitzer (3), die jeweils einen der
symmetrisch an einen Motorblock (12) angeordneten, von einem
Zuluftmantel (15, Fig. 1 und 5) umgebenen Gegenzylinder (4,
Fig. 1) umschlossen halten, in deren Zylinderlaufbuchsen je
ein Kolben eines Zwillingskolbens (6, Fig.1, 12, 17 und 18), die
durch ein Rohr-Doppeljoch (7) miteinander verbunden sind,
geführt werden, zu einer Arbeitseinheit zusammengefaßt sind,
- in der ein Arbeitsmittel, das durch eine kontinuierliche
Verbrennung von Brennstoffen oder durch die Wärme aus Latentwärmespeichern
(8, Fig. 48) auf eine überkritische Temperatur
und auf einen überkritischen Druck gebracht werden kann, durch
elektromagnetisch gesteuerte, schadraumfreie Kolben-Einlaßventile
(5, Fig. 1, 5, 8, 10 und 11) in die Gegenzylinder (4)
eingelassen wird - und durch gesteuerte Zylinder-Auslaßschlitze
(10, Fig. 1), für eine Auslaßdampfmenge gesteuert wird,
die so groß ist wie die während des Betriebes in den Zylinder
eingelassene Dampfmenge, die in den Kondensator (11, Fig. 49)
eingelassen wird, - so daß die Restdampfmenge, durch die adiabatische
(reversible) Verdichtungsarbeit, bis auf die Höhe
des Verdampferdruckes verdichtet werden kann.
2. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die symmetrisch an einem Motorblock (12, Fig. 1 und 6)
angeordneten Gegenzylinder (4), für eine Verschraubung mit
dem Motorblock, mit einem Außengewinde (172) und für die
Verschraubung der Zylinderkopfdeckel (173) mit den Zylindern,
mit einem Innengewinde versehen sind.
3. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwillingskolben für eine feste Verschraubung
mit dem aus zwei Teilen zusammengesetzten Rohr-Doppeljoch
(7, Fig. 12) mit einem Innengewinde (200) versehen sind.
4. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwillingskolben mit ihrer glatten oberen
Kolbenhälfte am Kolbenboden, zur Abdichtung gegen die untere
Kolbenhälfte, die für eine Kühlung und Schmierung der Zylinderlaufbuchse
und für den Durchfluß eines Schmier- und Kühlmittels
mit kleinerem Kolbendurchmesser und mit Kühl- und
Schmiermittel-Durchflußrohren und Rippen (201) versehen ist,
mit Kolbendichtringen (202) am Kolbenboden - und, in Richtung
zum Triebwerk, mit Kolbendichtringen (204) versehen sind -
und daß das Schmier- und Kühlmittel ein Gemisch aus Speisewasser
und Glykol und/oder ein mit gleitaktiven Additiven
angereichertes Speisewasser sein kann, das in einem Kühler
(205, Fig. 13) gekühlt wird, so daß die Kurbelwelle und die
Pleuel in eingekapselten, dauergeschmierten Wälzlagern (175,
Fig. 12 und 16) gelagert werden können, - welches durch die
auseinandernehmbare Bauweise des Motorblocks (12), der Zwillingskolben
(6) - und der Kurbelwelle (176, Fig. 16) - und durch die
stoßfreie Arbeitsweise des Motors, bei geringem Schmiermittelbedarf,
ermöglicht wird.
5. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine kontinuierliche Speisewasserzufuhr,
eine Mehrkolben-Speisewasserpumpe (1, Fig. 19 und 24) in Sternkolbenanordnung,
deren Pumpenkolben von einem Kolbendruckregler
(148, 25 und 26), über eine hydraulische Steuereinrichtung
(177) auf eine Speisewasserzufuhr bei einem gleichbleibend
hohem Druck, durch Verstellen von zwei übereinander auf
der Steuerwelle (149, Fig. 24) gelagerte Exenter (197 und 198,
Fig.19, 20, 21, 22 und 24) eingestellt werden kann, vorgesehen
ist.
6. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß für ein unverzügliches Anfahren des Dampfmotores
mit überkritischem Druck, vor der ersten Inbetriebnahme
und vor der Auffüllung des "Kondensator-Sammlers" (180,
Fig. 49) mit Speisewasser, die Regelfedern (178 und 179) des
Kolbendruckreglers (148, Fig. 25), durch eine Spannschraube (181,
Fig. 23 und 26) zusammengeschoben werden, bis die Sperrklinke
(182) in die Ringraste (189) der Reglerfederspindel (183)
einrasten kann, - und daß nach der Rückdrehung der Spannschraube
(181), die Reglerfeder (178) von der Sperrklinke (182) über
die Reglerfederspindel (183) und den Reglerkolben (187) festgehalten
wird, bis für eine Inbetriebsetzung des Motors
durch eine Drehbewegung des Hauptschalters (233, Fig. 9), der
Stromkreis für die Verdampferbeheizung, der über die Leitung
(235) führt; - und der über die Leitung (235) führende Stromkreis,
der zu der Kollektor- oder zu der Hall-Steuereinrichtung,
über den Schalter (214) führt, eingeschaltet wird
- und daß durch den mit dem Hauptschalter über die Welle
(236, Fig. 9 und 25) verbundenen Exenterschalter (185, Fig. 25),
die Sperrklinke (182, Fig. 25) ausgerastet wird - und die
Reglerfederspindel (183), die den Druck der Federn (178 und 179)
über den Reglerkolben (187) auf das Speisewasser des Verdampfers
(2) überträgt, freigegeben wird; und durch die
Spannung der Reglerfedern, der Verdampferdruck auf eine
Höhe gebracht wird, die kurz vor dem Betriebsdruck liegt,
so daß bei Anstieg der Speisewassertemperatur auf die Betriebstemperatur
und der Dampfdruck auf den Betriebsdruck,
die Reglerfedern (178 und 179) durch den Reglerkolben (87)
soweit zusammengeschoben werden, daß die Reglerspindel kurz
vor dem Übersetzungsgelenk (232, Fig. 25) steht und der
Speisewasserdruck über die Leitung (191) zur hydraulischen Steuereinrichtung
(177) auf die Steuernut (265) des Hydrosteuerschiebers
(188) geführt wird, der in einer Steuerstellung
für einen vollen Hub der Exenter (197 und 198) der Speisewasserpumpe
(1) steht, so daß das Druckwasser über die Leitung
(266) in den Hydrozylinder (267), auf den Kolben (268) gelangt
und diesen für einen "O"-Hub verschiebt, so daß über
eine, mit dem Kolben des Hydrosteuerschiebers (188) verbundene
Schiebegabel (195) ein Zahnstangenschieber (196) auf
der Pumpenwelle (149) verschoben wird und über Ritzel (296)
und Kegelräder (297), ein auf einer Hohlwelle (139) angeordnetes
Exenter (198, Fig. 19, 20, 21, 22 und 24) von einer Anschlagstellung
(271, Fig. 22) für einen vollen Pumpenhub, auf die
Anschlagstellung (270, Fig. 22) für einen "O"-Pumpenhub
(Fig. 21) verschoben wird; - und daß das auf dem Innenexenter
gelagerte Außenexenter (197), das durch einen Drehbolzen
(237) in einer Nut (274) verschiebbar gelagert ist, ebenfalls
für einen "O"-Pumpenhub verschoben wird, so daß durch
den während des Betriebes schwankenden Verdampferdruck, über
den Reglerkolben (187, Fig. 25 und 26) und über die Reglerspindel
(183) und über ein Übersetzungsgelenk (232), über das geringe
Verdampferdruckschwankungen (275) in größere Steuerbewegungen
(276) des Steuerschiebers (188) übersetzt werden,
durch den Steuerschieber, bei kleinen Verdampferdruckabweichungen,
für eine Drückhöhe gesteuert werden können, die nur
geringfügig schwankt.
7. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß bei stillstehendem abgekühltem Dampfmotor, die
Verbindung des Verdampfers zum Kondensator, über den Wasserabscheideregler
(206, Fig. 9), durch das Düsenventil (207) und
durch das Öffnungsventil (212) abgesperrt wird; und daß am
Anfang des Betriebes, wenn der Verdampferdruck den Betriebsdruck
erreicht hat, das während des Stillstandes im Einlaßventilraum
(208, Fig. 10) angesammelte Kondenswasser in den
Wasserabscheideregler (206, Fig. 9) geschoben wird und gegen
den Druck der Düsenfeder (222) das Düsenventil (207) aufgestoßen
wird, so daß das Kondenswasser durch die Düsenventilbohrung
(223) in den Ausschubzylinder (225), auf den Ausschubkolben
(2109) und zur Öffnung des Öffnungsventiles
(212) unter den Öffnungskolben (215) des Ventils - und durch
die Ausschubkolbenbohrung (211) - und über das geöffnete Ausschubventil
(213), - und über die Ventildüse (69) in den
Kondensator gelangt, wobei durch die Ausschubkolbenbohrung
(211) und durch die Ventildüse (269) der Durchfluß des
Wassers gedrosselt wird und durch die Druckerhöhung im Ausschubzylinder
(209), das Öffnungsventil (212) aufgestoßen
wird, so daß das Kondenswasser mit hohem Druck in den Kondensator
geschoben, - das Ausschubventil (213) geschlossen
wird, - und der Schalter (214) durch den Schaltstift (295)
den Steuerstrom über die Leitung (235) für die Steuergetriebe
einschaltet.
8. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Speisewasserpumpe geförderte Speisewasser,
nach Temperatur- und Druckhöhe des Verdampfers (2)
und der Temperatur und dem Ladezustand der Wärmespeicher
(8, Fig. 48), beim Anfahren des Dampfmotors, und während des
Betriebes, durch die Umschaltbefehle von Thermoelementschalter
(216, Fig. 1), für die Temperatureinstellung der Feuerungseinrichtung,
- Bimetallschalter (217, Fig. 48 und 50) und Magnetschalter
(219, Fig. 48 und 50), für eine selbsttätige Umschaltung
der Einspeisung des Speisewassers in den Verdampfer (2) oder
in den Wärmespeicher (8, Fig. 48) und von diesem in den Überhitzer
(3), umgeschaltet werden kann.
9. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Inbetriebnahme des Dampfmotors am Anfang
des Anheizens, durch einen Bimetallschalter (217, Fig. 50)
ein Magnetschalter (219) eingeschaltet wird, der Drehschieberschalter
(220, Fig. 48, 52 und 53) für einen Durchfluß des
Förderstroms der Speisewasserpumpe (1), von der Verdampfereinspeisung,
auf eine Einspeisung in den, auf die Betriebstemperatur
aufgeladenen, Wärmespeicher (8, Fig. 48) umschaltet,
so daß der überhitzte Dampf durch die Rohrleitung (258) in
den Verteilerrohrring (293, Fig. 1) und von diesem in den Überhitzer
(3) eingeleitet wird.
10. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Umschaltung des Förderstroms der Speisewasserpumpe
von einer Verdampfer- auf eine Wärmespeichereinspeisung
der Steuerstrom vom Bimetallschalter (217, Fig.
50) über die Leitung (252) zum Magnetschalter (219) geführt
wird, so daß der Anker (253) des Magnetschalters über ein
Schaltgelenk (254) die Drehschieberschalter (200, Fig. 48, 51,
52 und 53) von einer Verdampfereinspeisung durch die Rohrleitung
(256, Fig. 47, 51 und 53), auf eine Einspeisung durch den,
auf die Betriebstemperatur aufgeladenen, Wärmespeicher (8, Fig.
48), über die Rohrleitungen (257 und 258, Fig. 48 und 52) umschaltet.
11. Hochdruckmotor nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Feuerungsraum (228, Fig. 1) des Zwangdurchlaufverdampfers
(2), für einen gedrosselten Austritt der
Abgase, durch ein Stauventil (229) abgeschlossen ist, so daß
die von einem Verdichter (230, Fig. 1) über einen Wärmetauscher
(231), durch einen Zuluftmantel (15) angesaugte Luft,
in den Feuerungsraum (228) eingepumpt und auf einen hohen
Druck verdichtet wird, so daß durch den Wärmepumpeneffekt
die Temperatur im Feuerungsraum (228) erhöht wird.
12. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Einlaßventile (5, Fig. 1 und 10), durch
die während des Öffnens vom Dampfdruck beaufschlagte Ventilfläche
(162) und der dieser gegenüberliegenden gleichgroßen
Ventilfläche (224) über eine Entlastungsbohrung (237)
entlastet werden.
13. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilöffnungsraum (168, Fig. 1 und 10) für
eine Kühlung, in einem Bypass (225), vom Förderstrom der
Speisewasserpumpe (1) durchflossen wird; - und die Schließhebelwelle
(159) und die Öffnungshebelwelle (164) mit ihren
Dichtungsflanschen (169, Fig. 10 und 11), vom Verdampferdruck,
und zusätzlich von der Dichtungsfeder (170, Fig. 11) für eine
wartungsfreie Abdichtung des Ventil-Öffnungsraumes (168),
gegen den Dichtring (171, Fig. 11) der Öffnungshebelwelle (164)
und der Schließhebelwelle (159) geschoben wird.
14. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Einlaßventile (5, Fig. 1, 7, 8, 10 und 11)
durch starke Schließfedern (157), über einen Schließhebel
(158), - über eine Schließhebelwelle (159), - über eine
Schließgabel (160, Fig. 11 - und über Ventilmitnehmer-
Schließflächen (161, Fig. 7 und 10) auf ihren Ventilsitz (162,
Fig. 1) gehalten werden, - und daß über schwache Öffnungsfedern
(211, Fig. 1) durch den Anker (167) des Ventil-Öffnungsmagneten
(9), über den Öffnungshebel (163), - über die Öffnungswelle
(164), - über die Öffnungsgabel (160) - und über die
"Mitnehmer-Ventil-Öffnungsflächen" (166), eine spielfreie
Verbindung des Magnetankers (167) zu dem Kolben-Ventil (5)
hergestellt ist.
15. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilsteuerung für einen genau dosierten
Dampfeinlaß, bei Verdampferdruckschwankungen, durch einen
Indikatorschalter (218, Fig. 4 und 47), über Zahnstangen-Ritzelgetriebe
(316), - über ein Schraubengetriebe (317) - und über
ein Schiebekeilgetriebe (226), bei einer Einstellung einer
kleinen Füllung, durch den Fahrfußhebel, für einen kleinen
Öffnungshub des Dampfeinlaßventiles - und bei Einstellung
einer großen Füllung, für einen großen Öffnungshub des Dampfeinlaßventils
gesteuert wird.
16. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dampfauslaßsteuerung des "Zylinder-Auslaßschlitzventils"
(10), durch einen Indikatorschalter (218, Fig.
4 und 47), nach den "Verdampfer-Druckschwankungen", über ein
"Zahnstangen-Stirnrad-Hebelüberlagerungsgetriebe" (227, Fig. 1
u. 4), für den Auslaß einer Dampfmenge gesteuert wird, die
so groß ist, daß die im Zylinder verbleibende Restdampfmenge
auf den Betriebsdruck verdichtet werden kann.
17. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß für ein sicheres Anlaufen des Dampfmotors
durch die Steuerung des kontaktgesteuerten Steuergetriebes
(Fig. 27) - und des kontaktlos gesteuerten Getriebes (Fig. 36),
bei denen ein Einlaß-Kolbenventil von 2 Kollektoren (307 und
98, Fig. 30) oder von 2 Rotoren (34 und 36, Fig. 36) gesteuert
wird, von einem Fliehkraftschalter (70, Fig. 30, 36, 41 und 42)
im Stillstand des Motores, auf die größte Füllungseinstellung,
bei der die Kollektor-Isoliersegmente (305 und 309) -
oder die Hall-Magnetblenden (20, Fig. 34) für den größten
Stromdurchfluß auf die Steuermagnete (9) eingestellt sind,
so daß bei Dampfabgabe durch den Fahrfußhebel (17), nach dem
Anlaufen des Dampfmotors, bei gleichzeitigem Anlaufen des
Fliehkraftschalters (70, Fig. 30, 36, 41 und 42), durch das Ausschwenken
der Fliehgewichte; über die Wirbelspindel (83, Fig.
42) zwei verschwenkbare Zahnstangen (84 und 85), von denen eine
in die Zähne des Ritzels (86, Fig. 41 und 42) eingreift, hochgezogen
werden, so daß das Ritzel verdreht wird und zwei mit
dem Ritzel über eine Spindel (92) verbundene Schraubenglieder
(88 und 89) ebenfalls verdreht werden, wobei ein Schraubenglied
(88) in die Gewindemutter (50) des Schiebegabelschlittens
(91) - und das andere Schraubenglied (89) in die Gewindemutter
des Zahnstangenschlittens (90) geschraubt wird, so
daß der Schiebegabelschlitten (31) gegen den Zahnstangenschlitten
(91) verschoben wird, - und über die Schiebegabel
(56) und über die Steuerhohlwelle (19), die Isoliersegmente
(305 und 309, Fig. 27, 28 und 29) oder die Magnetblenden (20, Fig. 34
und 36) auf den vom Fahrfußhebel eingestellten Dampfeinlaß
zurückgestellt werden.
18. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Einstellung des Anlaufgetriebes (306,
Fig. 42) für einen Rückwärtslauf des Motors, durch den Umsteuerschalthebel
(62, Fig. 38 und 31), über die Schaltstange (93, Fig.
31, 35, 38 und 41) der Führungsnuten-Umschalter (308, Fig. 41) umgeschaltet
wird, wobei die Zahnstange (85) das Ritzel (86)
freigibt, und die gegenüberliegende Zahnstange (84) in das
Ritzel eingerastet wird, so daß beim Anlaufen des Motors für
eine Rückwärtsfahrt, die Kollektoren oder die Blendenrotore,
auf den vom Fahrfußhebel eingestellten Dampfeinlaß zurückgestellt
werden.
19. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine kontaktgesteuerte elektromagnetische
Steuerung der Dampfeinlaßventile (5) ein Kollektor-Steuergetriebe
(Fig. 27, 30 und 31) vorgesehen ist, bei dem die Dampfeinlaß-
und Füllungsgradsteuerung, durch einen fest mit der
Steuerwelle (25) umlaufenden Kollektor (307, Fig. 30), durch
den der Dampfeinlaßzeitpunkt bestimmt wird; - und die Füllungsgradveränderung
durch einen auf der Steuerwelle verdrehbaren
Kollektor (98) gesteuert wird, - und in jeder Kurbelkreisstellung
der Kolben, durch einen Fahrfußhebel (17, Fig. 31)
ein Anfahren des Motors eingeleitet werden kann, wobei der
Steuerstrom zur Öffnung der Dampfeinlaßventile (5), durch
die Ventilöffnungsmagnete (9, Fig. 1 und 27) bei Dampfgabe durch
den Fahrfußhebel (17, Fig. 31) über den Ringschalter (116), für
eine Steuerung in mdul über die Leitung (77), auf die Schleifbürste
(117, Fig. 27) und auf den geschlossenen Schleifring
(105) des Einlaßkollektors (307, Fig. 30 und 27) übertragen wird
und innerhalb des Kollektors, auf die leitenden Ringsegmente
(79 und 80) - und bei Kontakt des Schleifringsegmentes (79) mit
der Schleifbürste (118), über die Leitung (119) - und über
die Schleifbürste (108) auf den geschlossenen Schleifring
(120) - und innerhalb des Kollektors (98) auf das Schleifringsegment
(81) geleitet wird, bei Drehung der Steuerwelle
und bei Kontaktaufnahme des Schleifringsegments (81) mit der
Schleifbürste (121), über die Leitung (122) und den Umsteuerschalter
(115), zum Ventilöffnungsmagneten (9), zur Öffnung
des Einlaßventiles (5), für einen Dampfeinlaß in den
Zylinder des im OT stehenden Kolbens (124, Fig. 17 und 27) geleitet
wird, - und daß in einem zweiten Leistungszweig der
Strom vom Ringsegment (80) über die Schleifbürste (121), -
über die Leitung (109) zum geschlossenen Schleifring (110) -
und innerhalb des Kollektors, zum Schleifringsegment (82) -
und über die Schleifbürste (111) - und über die Leitung (112)
und den Umsteuerschalter (115), zum Ventilöffnungsmagneten
(9), zur Öffnung des Einlaßventils (5), für den Dampfeinlaß
in den Zylinder (127), in dem der Kolben (6, Fig. 18) in
einer Kurbelkreisstellung von 45° steht, geleistet wird, so
daß durch Steuerung der Einlaßsegmente (79 und 80, Fig. 28) in
jeder Stellung eines Kolbens im OT, die Dampfeinlaßventile
in mdul (mit dem Uhrzeigerlauf) Drehung, in der Reihenfolge
der OT Stellungen der Kolben (124, 127, 126 und 125, Fig. 17, 18 und 27),
- und bei einer edul (entgegen des Uhrzeigerlaufs) Drehung,
in einer Reihenfolge der OT Stellung der Kolben )124, 125,
126 und 127), für einen Dampfeinlaß in die Zylinder gesteuert
wird, dessen Größe durch die Steuerzeit (Einlaßzeit), die
durch die Zeitdauer des gleichzeitigen Kontaktes der leitenden
Ringsegmente mit den durch Leiter verbundenen Schleifbürsten,
durch die der Steuerstrom auf den Ventil-Öffnungsmagneten
(9) freigegeben wird, bestimmt wird, so daß
bei der gleichzeitigen Überdeckung der Einlaß-Steuersegmente
(79 und 80, Fig. 29) mit den Füllungssteuersegmenten (81 und 82) im
größten Winkelgrad, die größte Füllung eingestellt wird -
und durch eine kleine Überdeckung (Fig. 28), durch eine
Radialverschiebung des Füllungs-Kollektors (98, Fig. 30), eine
kleine Füllung eingestellt werden kann.
20. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Steuerung des Kollektorsteuergetriebes
(Fig. 27 und 30), durch ein Segmentschaltgelenk (146, Fig. 31),
für ein Anfahren des Dampfmotores von der "0"-Stellung aus,
durch den Schalthebel (62, Fig. 31) für eine Einstellung auf
eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt, eine Zahnstange (136, Fig. 31)
verschoben wird und ein Ritzel (137), das in einer Nute
(140), der Schiebespindel (135) gelagert ist, verdreht wird,
wobei über eine Gelenkverbindung (93, Fig. 31 und 41), der Fliehkraft-
Zahnstangenschalter (70, Fig. 30, 41und 42) umgeschaltet
wird, und der Einlaßsteuer-Kollektor (307, Fig. 30) und der
Füllungssteuer-Kollektor (98), auf die Überdeckung desselben
Kurbelkreissektors (Fig. 29), für ein Anfahren mit größtem
Drehmoment und einer größten Füllungsgradeinstellung, eingestellt
wird, - und daß durch die Verstellung des Schiebespindel-
Exenters (141, Fig. 31 und 33), durch die der Mitnehmerschlitten
(142, Fig. 31), mit einer seiner zwei Mitnehmer
(144) vor die Schaltnase des Schaltgelenks (146) geschoben
wird, bei Dampfgabe durch den Fahrfußhebel (17, Fig. 31)
durch den Mitnehmer (144), über das Schaltgelenk (146),
gegen den Druck der Schaltfeder (147), ein Zahnradsegment
(106) verschwenkt wird - und über einen Zahnstangenschlitten
(31) und über eine Schiebegabel (56), ein Schiebering (57)
auf der Füllungssteuer-Hohlwelle (19), axial für eine Füllungsgradveränderung
verschoben wird - und daß durch die
Verschiebung der Zahnstange (136, Fig. 31), eine Steuertrommelbürstenbrücke
(68, Fig. 27, 30 und 32) auf eine Vorraus- oder
Rückwärtsfahrt- oder Früh- oder Spätdampfgabe eingestellt
werden kann, wobei über die Schalterspindel (93, Fig. 31)
des Umsteuerschalthebels (62, Fig. 31), die Umsteuerschalter
(114 und 115, Fig. 27 und 35) mit den Ventilöffnungsmagneten (9),
für ein Anfahren in der vom Umsteuer-Schalthebel eingestellten
Fahrtrichtung eingestellt werden - und daß bei Dampfgabe
durch den Fahrfußhebel (17), über den Schleifringschalter
(116, Fig. 31), der Steuerstrom über die Leitung
(77) eingeschaltet wird.
21. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine kontaktlose elektromagnetische Steuerung
der Dampfeinlaßventile (5), ein Hallgeber-Steuergetriebe
(Fig. 34 und 36) vorgesehen ist, bei dem der Dampfeinlaß
durch Blendenrotore (34, Fig. 36 und 34), die den Zeitpunkt
des Einlasses bestimmen, - und durch Blendenrotore (36), durch
die die Füllungsgröße eingestellt werden kann, gesteuert wird,
deren IC (22) durch Leiter (95) verbunden sind und die in
einen Kreissegmentabschnitt mit Blende (20) und in einen
Kreissegmentabschnitt mit Blendenfenster aufgeteilt sind,
der für die Blendenfenster nicht über die Kreishälfte reicht,
und in einem Kreisabschnitt beide IC abdecken kann, so daß
nur ein IC freigegeben werden kann, - und daß bei Drehung
der Steuerwelle (25), bei der die Blenden berührungslos durch
den Luftspalt (26) zwischen den IC und den weichmagnetischen
Leitstücken (27) laufen, der Magnetfluß für ein IC gesperrt
und die Spannung UH ausgeschaltet ist, und erst beim Freiwerden
des Luftspaltes, bei dem die Hallschichten der IC
der Einlaß-Steuerrotore (34, Fig. 36) vom Magnetfeld durchsetzt
sind, die Hallspannung , die in diesen IC indiziert
wird, durch Leiter (95), für die Erregung der IC der Füllung-
Steuerrotore (36, Fig. 34 und 36) fließen kann, so daß der in
den IC dieser Rotore indizierte, durch die Verstärker (51)
verstärkte Hallstrom, zur Öffnung der Dampfeinlaßventile (5),
solange durch die Leiter (38, 39, 40 und 41) zu den Ventil-
Öffnungsmagneten (9, Fig. 34) fließen kann, bis die Blenden
(20), der Füllung-Steuerrotore (36) in den Luftspalt (26)
der IC eingetaucht sind, und den Magnetfluß durch die Hallschicht
unterbrechen, der dann zum größten Teil im Blendenbereich
verläuft, so daß die Spannung UH ein Minimum erreicht,
und die Steuermagnete (9) die Dampfeinlaßventile schließen.
22. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die radial verstellbaren Blendenrotore (36, Fig.
34 und 36) zur Änderung der Füllungsstandgröße, entgegen oder
mit der Drehrichtung der Steuerwelle verstellt werden können,
so daß die Blendenfenster (21) der Rotore (36) bei einer Verstellung
ihrer Blendenfenster (21) entgegen der Drehrichtung
der Steuerwelle (25) auf den Kreissektor verteilt werden
können, der mit der Kreissektorstellung der Rotore (34) übereinstimmt,
so daß die größte Blendenfensterbreite für die
größte Dampfgabe freigegeben wird, - und bei einer Verstellung
in Drehrichtung der Steuerwelle, eine Freigabe des Magnetdurchflusses
für eine kleine Dampfgabe eingestellt werden
kann.
23. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Steuerung des Hallgeber-Steuergetriebes
(Fig. 34 und 36) durch ein Umsteuergetriebe (Fig. 38), durch
einen Umsteuerschalthebel (62, Fig. 38), von der "0"-Stellung
aus, für eine Einstellung auf Vorwärtsfahrt, die Schiebeklaue
(46), die auf der Schiebeklauenwelle (33) des Umsteuergetriebes,
verschiebbar gelagert ist, in die Klauennuten des
Kupplungsstirnrades (52) eingerastet wird, so daß bei Dampfgabe,
durch die Steuerbewegung des Fahrfußhebels (17, Fig. 37),
ein Zahnstangenschieber (31, Fig. 38 und 39) verschoben wird,
wobei die Zahnstangen-Hallblende (23) den Magnetfluß auf die
Hallschicht eines Halls IC (24) freigibt und der Hallstrom
durch den Leiter (77) über den Verstärker (51, Fig. 36) auf
die IC der Einlaß-Steuerrotore (34) übertragen wird - und
daß durch den Zahnstangenschieber (31) die Steuerbewegung
des Fahrfußhebels (17) über das Kupplungsstirnrad (37, Fig.
37 und 38) auf die Schiebeklauenwelle (33, Fig. 38), - auf die
Schiebeklauenwelle (33, Fig. 38), - auf die Schiebeklaue (46), -
über das Stirn-Kegelrad (52), - über das Stirn-Kegelrad (63), -
über das Kegelrad (54) - über das Stirn-Kegelrad (72), - und
über die Stirnräder (53 und 65) - und über den Zahnstangenschlitten
(55, Fig. 36), auf die Schiebegabel (56) und auf einen
Schiebering (57) übertragen wird, der mit seinem Schaltstift
(58) durch die Längsgewinde-Kulissennut (61) hindurch, in
die Steuerwellen-Führungsnut (59) hineinragt, für eine
Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in axialer Richtung verschoben
wird, und dabei die Füllungsgrat-Steuerrotore (36) durch den
Lauf in der Kulissen-Gewindenut (61), der Steuer-Hohlwelle
(19) und in der Steuerwellen-Führungsnut (59), gegeneinander,
radial, mit- oder entgegen der Laufrichtung der Rotore,
für die Einstellung einer Füllungsgradveränderung verschoben
wird.
24. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Einstellung der Steuerrotore für eine
Rückwärtsfahrt, durch den Umsteuerschalthebel (62, Fig. 38)
über die Schaltspindel (93, Fig. 38, 35 und 41) die Umsteuerschalter
(115, Fig. 34 und 35) und der Fliehkraftschalter (70, Fig. 41)
für eine Rückwärtsfahrt umgeschaltet werden, wobei über eine
Zahnstange (66, Fig. 38) und über einen Winkelhebel (67) die
Schaltklaue (46) in das Kupplungszahnrad (49, Fig. 38) eingerastet
wird, so daß bei Dampfgabe, durch die Steuerbewegung
des Fahrfußhebels (17, Fig. 37) ein Zahnstangenschieber (31)
verschoben wird, und die Bewegung über das Kupplungsstirnrad
(37, Fig. 37 und 38) auf die Schiebeklauenwelle (33, Fig. 38), -
auf das Stirn-Kupplungsrad (49) - auf das Stirn-Kegelrad
(72) - und über die Stirnräder (53 und 65), auf den Zahnstangenschlitten
(55, Fig. 36) und über die Schiebegabel (56)
auf die Steuerwelle (25), zur Steuerung einer Rückwärtsfahrt
übertragen wird.
25. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Fremdkraft-Bremseinrichtung, die
aus einer auf dem Triebstrang gelagerten "Schwingungsdämpfer-
Meßkupplung" (151, Fig. 43, 44, 45 und 46), - aus einem
elektrodynamsichen "Generatorretarder" (221, Fig. 43 und 46) - und
aus einem "Gegendampf-Bremskolbenventil" (199, Fig. 5 und 14);
zu einer unabhängigen Dauerbremseinrichtung zusammengefaßt
ist, für eine Bergabfahrt, bei der der Motor vom schiebenden
Wagen geschleppt wird, wobei das auf der Abtriebsseite
des Triebstranges gelagerte "Öldämpfer-Federgehäuse" (242)
schneller dreht als die Motorwelle, zwei auf der Abtriebsseite
des Triebstranges (100, Fig. 43, 44, 45 und 46), auf einer
Trennflügelscheibe (246, Fig. 44) befestigten Trennflügel (244)
und ein Zahnrad (245, Fig. 45), die im Öldämpfer-Federgehäuse
(151) auf der Abtriebsseite mit dem Triebstrang verbunden
sind, verschwenkt werden, so daß das Zahnrad die Rückholefeder
spannt - und auf eine Schnecke (249, Fig. 43 und 46), die in
einer Führungsnut (247) auf dem Triebstrang geführt wird,
verdreht wird und dabei in die Schneckenmutter (259, Fig. 43)
geschraubt - und axial verschoben wird - und über einen
Schalthebel (278) - und über einen "Folgekontakt-Drehsteller"
(156, Fig. 46) - und über ein Gegendampf-Bremsgestänge (150,
Fig. 46, 31 und 36), über einen linearen Selbsthemmer (241, Fig.
36 und 54), der eine Einstellung nur in eine Richtung ermöglicht,
über ein Schraubenüberlagerungsgetriebe (239, Fig. 31 und 36) -
und über ein Zahnstangen-Segment (145, Fig. 31 und 36), die
"Kollektor-Steuertrommel-Bürstenbrücke" (68, Fig. 30) - oder
die "Hall-IC-Steuertrommel (76, Fig. 36), für eine Dampfeinlaßzeit
vor den OT einstellt, so daß der Motorkolben über
das "Gegendampf-Bremskolbenventil" (199, Fig. 14), Dampf bei
einem Druck, der über den Verdampferdruck hinausgeht, in den
Verdampfer zurückschiebt - und dadurch die negativen Arbeitsflächen
im P-V-Diagramm des Motors vergrößert werden.
26. Hochdruckmotor nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß durch den Generator-Retarder (221, Fig. 43 und 46),
durch den der Wärmespeicher (8, Fig. 48) während der Fahrt aufgeladen
werden kann, über eine Leistungsdiode (287), Strom
vom Kraftfahrzeugnetz, durch die Feldspulen des Generator-
Retarders geleitet wird, dessen Spannung für eine ausreichende
Fremderregung, durch einen Leistungsschalter (Potentiometer,
281) begrenzt wird, - und daß durch eine Kurzschlußschaltung,
über eine Leistungsdiode (286, Fig. 43 und 46), der
Generator-Retarder über die Leitungen (282 und 283) mit
dem Wärmespeicher (8, Fig. 48) verbunden ist und bei einer Bergabfahrt,
durch die Schiebeklaue (263, Fig. 43) über ein ins
Schnelle übersetzendes Stirnrad-Übersetzungsgetriebe (262)
mit dem Triebstrang verbunden wird, so daß der Wärmespeicher
mit großer Stromstärke aufgeladen werden kann, wobei während
der Aufladung, das von der Gegen-EMK - dem Aufladedrehmoment
entgegengerichtete Moment, zu einem Bremsmoment führt.
27. Hochdruckdampfmotor nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Daueraufladung des Wärmespeichers
auf ebenen Fahrbahnstrecken, die Schiebeklaue (263, Fig. 43)
von den sich entspannenden Rückholefedern (248, Fig. 43 und 45)
über die Schneckenmutter (259) und die Schaltstange (303),
für einen Leerlauf des Übersetzungsgetriebes, und für einen
Langsamlauf des Generatorretarders, in die Schaltklauen
(280) eingerastet wird, und der Generator-Retarder mit einer
kleinen Stromstärke aufgeladen wird, die von dem Leistungsschalter
(Potentiometer 281) nach dem Ladezustand des Wärmespeichers
begrenzt - oder abgeschaltet werden kann.
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