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Kolbenschmiernng, insbesondere für schnellaufende Hoclulruckdampfmaschinen.
Schnellaufende Maschinen, insbesondere Kolbendampfmaschinen, die mit hoher Überhitzung von beispielsweise 400 bis 450 C und Anfangsdampfdrücken von 100 Atm. sowie höchsten Kolben- gesehwindigkeiten arbeiten, machen, um sie gegen innere Zerstörung durch Reibung zu schützen, besondere
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wände nicht stattfindet. Erhöht werden diese Schwierigkeiten bei Mehrfachexpansionsdampfmasehinen, bei denen sämtliche Zylinder mit einem Heizmantel umgeben sind, so dass sie dauernd hoher Temperatur ausgesetzt sind, die zusammen mit einer Kolbengeschwindigkeit von 6 bis 7 mlsek. eine ganz besonders
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würde versagen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbenschmierung, welche selbsttätig den jeweiligen Arbeitsort des Kolbens mit dem nötigen Schmiermittel versorgt. Zu diesem Zweck ist in an sich bekannter Weise die Kolbenstange bis über den Kolben hinaus verlängert und in dieser Verlängerung eine in den Kolben hineinreichende, mit einer Umfangsnut am Kolben in Verbindung stehende Längsbohrung vorgesehen, wobei erfindungsgemäss die Umfangsnut des Kolbens zwischen mindestens zwei Kolbenringen liegt und das als Pumpenkolben wirkende Ende der Kolbenstangenverlängerung dauernd in ein am Zylinderdeckel angebrachtes, bei Bedarf auffüllbares, als Pumpenzylinder wirkendes Gehäuse hineinragt.
Weiter kann die Anordnung auch noch so getroffen werden, dass auch die Auffüllung des als Pumpenzylinder wirkenden Gehäuses selbsttätig vor sich geht, was dadurch erreicht wird, dass der Pumpenzylinder ein sich nach innen öffnendes, nach einem Ölvorrat führendes, belastetes Rückschlagventil aufweist, das sich bei einer zur Überwindung seiner Schliesskraft ausreichenden, durch den Ölverbrauch der Schmierung hervorgerufenen Druckdifferenz zwischen Ölvorrat und Pumpenzylinder, letzteren aus ersterem selbsttätig nachfüllend, öffnet. Hierbei kann der Pumpenzylinder noch ein belastetes, sieh nach aussen öffnendes
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keiten der Kolbenringe Dampf austritt, der den Wärter auf die eingetretene Unregelmässigkeit aufmerksam macht.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt eine erste
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Schnitt. Fig. 2 zeigt in senkrechtem Schnitt einen Teil eines Zylindeis, bei dem das zur Schmierung dienende Pumpengehäuse selbsttätig während des Betriebes aufgefüllt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 arbeitet in dem Zylinder 1, der umgeben ist von einem einen Teil des allgemeinen Aufnehmers bildenden Hohlraum 2, ein an der Kolbenstange 3 sitzender Kolben 4,
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stange 3 hat eine obere Verlängerung 8, welche mit einer sich an ihrer oberen Stirnfläche trichterförmig erweiternden Bohrung 9 versehen ist, die bis in den Kolben 4 hineinragt und hier durch beispielsweise
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Ende der Verlängerung 8 ragt dauernd in ein am Zylinderdeckel sitzendes Gehäuse 10, an das eine nicht dargestellte Presspumpe für das Schmiermittel, z. B. mittels einer Rohrleitung, angeschlossen ist. Diese
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Presspumpe gestattet, das Gehäuse 10 bei Bedarf aufzufüllen.
Bei Hochgang des Kolbens erfolgt durch die Kompression des im Gehäuse j ! ss befindlichen und regulierbaren Luftinhaltes eine Pressung des Schmier- öles aus dem Gehäuse 10 durch die Längsbohrung 9 und die Kanäle 11 bis an die Zylinderwandung, an der es in dünner Schicht von den Kolbenringen 5 und 6 mitgenommen wird. Bei Niedergang des Kolbens wirkt in ähnlicher Weise die Expansion der komprimierten Luft sowie die Adhäsionskraft und das Beharrungsvermögen des Öles. Es erfolgt demgemäss eine selbsttätige unmittelbare Schmierung der jeweiligen Arbeitsstelle der Kolbenringe.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ragt in das als Pumpenzylinder wirkende Gehäuse a die als Pumpenkolben wirkende Verlängerung b der Kolbenstange c hinein. Das äussere Stirnende des Gehäuses a trägt ein sich nach aussen öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil d. Der zur Wiederauffüllung des Pumpenzylinders dienende Ölzufuhrkanal f liegt in der Seitenwandung des Pumpenzylinders a und vor der äusseren Hubgrenze der Kolbenverlängerung b. Er lührt Über ein sich nach innen öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil e nach einem Ölvorratsbehälter g. Die Kolbenstangenverlängerul1g b weist eine Bohrung h auf, die etwa bis zur Mitte des Kolbens i durchgeführt ist und durch Kanäle k mit der Kolbenumfangsnut m verbunden ist. Letztere liegt zwischen zwei Kolbenringen n.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Vor Inbetriebsetzung der Maschine wird der Kolben beispielsweise derart eingestellt, dass das Ende der Kolbenstangenverlängerung b etwa in Höhe des Ölzufuhrkanales fliegt. Durch das Ventil d, welches zunächst von Hand oder auf andere Weise offengehalten wird, lässt man angewärmtes Öl einlaufen, bis es die Bohrung h der Kolbenstangenverlängerung b bis auf etwa drei Viertel der Höhe füllt, worauf das Ventil geschlossen wird. Während des normalen Betriebes wird bei Hochgehen des Kolbens die noch in dem Gehäuse a befindliche Luft
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so weit zur Geltung kommt, dass die Innenwandung des Zylinders bei jedem Kolbenspiel mit einer feinen Ölhaut überzogen wird.
Infolge des ständigen Ölverbrauches sinkt dann aber der Ölstand in der Bohrung, und es entsteht im Pumpenzylinder a allmählich ein Unterdruck, also eine Druckdifferenz an den beiden Seiten des Rückschlagventiles e, die ausreicht, letzteres zu öffnen. Es findet also eine selbsttätige Nachfüllung des Öles aus dem Vorratsbehälter g statt. Hiebei braucht naturgemäss das Öl im V orratsbehältpr (J nicht unter Atmosphärendruck zu stehen, sondern kann auch unter einem beliebigen höheren, durch die Höhe der Ölsäule oder auf mechanischem Wege erzeugten Druck stehen.
Die Schliesskraft des Ventiles e würde alsdann gleichfalls bei Erreichung der erforderlichen Druckdifferenz an den beiden Seiten des Ventiles überwunden werden, nur mit dem Unterschiede, dass der dazu notwendige Unterdruck im Pumpenzylinder a nicht ein absoluter, unter Atmosphärendruck liegender zu sein braucht.
Sollte sich infolge Bruches eines Kolbenringes oder aus andern Ursachen eine Undichtigkeit an den Kolbenringen einstellen, so dass Dampf das Öl durch die Kanäle kund h zurücktreibt, so entsteht in dem Pumpenzylinder a ein Überdruck, der die Feder des Rückschlagventiles d zurückdrängt und dieses Ventil öffnet. Es zischt also Dampf aus, und der Wärter wird darauf aufmerksam gemacht, dass er die Maschine abstellen muss. Auch bei sonstigen im Pumpenzylinder a etwa entstehenden übermässigen Drücken wirkt das Rückschlagventil d als Sicherheitsventil.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kolbel1schmierung, insbesondere für schnellaufende Hochdruckdampfmaschinen, bei denen die Kolbenstange über den Kolben hinaus verlängert und in dieser Verlängerung eine in den Kolben hineinreichende, mit einer Umfangsnut am Kolben in Verbindung stehende Längsbohrung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (7) des Kolbens (4) zwischen mindestens zwei Kolbenringen (5 und 6) liegt und dass das als Pumpenkolben wirkende Ende der Kolbenstangenverlängerung (8) dauernd in ein am Zylinderdeckel angebrachtes, bei Bedarf auffüllbares, als Pumpenzylinder wirkendes Gehäuse (10) hineinragt.