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Kolbenventileinlasssteuerung für durch ein elastisches Treibmittel von hohem Druck betriebene Kolbenkraftmaschinen.
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Absperrventil eingelassen wird. Ist die Maschine angelaufen, so sperrt der Regler das Treibmittel vom Zylinder des Hilfskolbens selbsttätig ab und lässt das vorher eingelassene heraus. Oder es kann statt dessen auch eine ganz schwache Ausgleichsfeder vorgesehen sein, die lediglich die Ventilreibung ausgleicht bzw. bei senkrechter Anordnung des Kolbenventils diese Reibung und das Eigengewicht, so dass schon der herabgedrosselte Druck des zunächst eingelassenen Treibmittels ausreicht, durch seinen Druck auf den Ventilspindelquerschnitt das Ventil ohne Mitwirkung einer im schliessenden Sinne wirkenden Feder in die Schliesslage zu schieben.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist ferner die, dass, um zwei bei dem hohen Druck besonders unerwünschte Dichtungsfläohen zu vermeiden und die bewegten Reibungsflächen möglichst gering zu machen, die Führung des Kolbenventils als an einem Ende geschlossene Laufbüchse ausgebildet ist, die zwei oder mehr Einströmungsschlitze hat, die bei der Öffnungsbewegung des Ventilkolbens teils von einem oder mehr Schlitzen im Ventilkolben, teils von dessen gegenüber dem Lauf- büchsenboden hinten gelegener Kante freigelegt werden.
Hiedurch wird erreicht, dass das hochgespannte Treibmittel beim Einströmen nur zum Teil durch das Innere des ringförmigen Kolbenventils hindurchzutreten braucht, so dass der Durchmesser und damit das Gewicht und die bewegliche Dichtungsfläche besonders klein sein können, was wiederum mit Rücksicht auf den hohen Druck von besonderer Bedeutung ist.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen der Kolbenventilsteuerung gemäss der Erfindung mit lotrecht angeordnetem Ventil, doch kann die Anordnung auch wagrecht oder geneigt sein.
Bei der Ausführungsfonn der Fig. 1, die einen Längsschnitt durch das eine Einlassventil der
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versehen, die stets während der Steuerbewegung unter dem Druck des hochgespannten Treibmittels auf den Ventilspindelquerschnitt an dem Steuerdaumen 8 anliegt. Zum Öffnen des Ventils wird der
Steuerdaumen 8 durch die auf Zug beanspruchte Stange 9 vom Steuerteil der Maschine aus bewegt 'und drückt mittels der Rolle 7 das Kolbenventil 3 nach abwärts in die Öffnungslage.
Hiebei werden gleichzeitig die beiden Einströmungsschlitze 5 der Laufbüchse 2 durch den Einströmungsschlitz 4 und die bei der lotrechten Anordnung oben liegende Kante 10 des Ventilkolbens freigelegt : Wie ersichtlich, ist an dem nach oben in der Schliessstellung vortretenden Kopf der Führung 11 der Ventilspindel eine
Rille 12 angedreht, unter die man mit einer Gabelstange od. dgl. fassen kann, um beim Anlassen der
Maschine mit stark gedrosseltem Treibmittel das Ventil in die Schliessstellung zu heben, ehe das Absperr- ventil zum Einlassen des Treibmittels geöffnet wird.
Sobald die Maschine in Gang gekommen ist und ent- sprechend der Treibmitteldruck angestiegen ist, erfolgt das Schliessen und das Festhalten in der Schliesslage durch diesen Druck auf den Ventilspindelquerschnitt.
Bei Fig. 2 ist die Ausbildung der Steuerung die gleiche wie bei Fig. l, nur dass bei diesem Beispiel die Laufbüchse 2 drei Einströmschlitze 5'und entsprechend der Ventilkolben zwei Einströmungsschlitze 4' hat. Ferner ist die Ventilspindel ob erhalb ihrer Führung H verlängert und mit einem kleinen Hilfskolben versehen, der sich in einem Hilfszylinder 14 bewegt. Vor dem Absperrventil15 ist eine Überströmleitung 16 abgezweigt, die über einen Dreiweghahn 17 in den Hilfszylinder 14 führt. Der Hebel des Dreiweghahnes 17 ist an eine stange 18 angelenkt die zum Regler führt.
Bei Stillstand der Maschine befindet sich der
Dreiweghahn in der Öffnungsstellung, so dass Treibmittel von hohem Druck'unter dem Kolben 13 steht und das Kolbenventil 3 in der Schliessstellung hält. Ist nach Öffnen des Absperrventils j ! 5 die Maschine mit stark gedrosseltem Treibmittel in Gang gekommen, so sperrt der Regler mittels des Dreiweghahnes 17 den Hilfszylinder 14 gegen die Überströmleitung 16 ab und stellt die Verbindung des Zylinders 14 mit einer Auspuffleitung 19 her, so dass das hochgespannte Treibmittel unter dem Kolben 13 an die Aussenluft entweichen kann.
Bei Fig. 3 ist die Ausbildung des Kolbenventils und der Laufbüchse die gleiche wie bei Fig. 1 oder Fig. 2, aber an Stelle des Hilfszylinders 14 ist ein Federgehäuse 20 vorgesehen, das eine schwache
Ausgleichsfeder 21 aufnimmt, die nur so stark zu sein braucht, dass sie die geringe Kolbenreihung und das geringe Aussengewicht des Ventilkolbens ausgleicht. Als steuerndes Mittel beim Anlassen und während des Ganges der Maschine, um das Kolbenventil in die Schliessstellung zu schieben, wirkt also hier nur der Druck des Treibmittels auf den Ventilspindelquerschnitt.
Die Steuerung gemäss der Erfindung hat für Kolbenmaschinen, die mit Druckluft oder einem andern elastischen Treibmittel aus dem hohen Druckgebiet von 30-150 Atm. und darüber betrieben werden, den grossen Vorzug, dass die bewegten Massen, die Dichtungsflächen für die Laufbüchse und die bewegten Reibungs-und Dichtungsflächen ausserordentlich klein werden und damit die erheblichen
Schwierigkeiten überwunden. sind, die der Anwendung der bekannten Doppelsitzventil-oder Kolben- ventilsteuerungen von Dampfmaschinen mit Eintrittsdampfspannungen von 10-15 At111. in diesem besonderen Anwendungsfalle entgegenstehen.
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spindelrolle während der Steuerbewegung stets mit genügendem Druck am Steuerdaumen anliegt, und das Steuergestänge fällt, weil es nur auf Zug beansprucht wird, entsprechend leicht aus. Dementsprechend eignet sich diese Kolbenventilsteuerung insbesondere auch für mit hochgespanntem Treibmittel betriebene Kolbenkraftmaschinen von hoher Umdrehungszahl.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kolbenventileinlasssteuerung für durch ein elastisches Treibmittel von hohem Druck betriebene Kolbenkraftmasehinen, bei der das Öffnen durch einen Steuerdaumen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Schliessen als auch das Festhalten des Kolbenventils in seiner Schliesslage durch den auf die Querschnittsfläche der Kolbenventilspindel wirkenden hohen Druck des Treibmittels bewirkt wird.