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Eilllasssteuerorgall für hohe Dampfdrücke.
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an das Einlasssteuerorgan, denen die bisher bekanntgewordenen Steuerventile und Steuerschieber nur ungenügend entsprechen.
Bei den bekannten Ventilbauarten lastet der hohe Dampfdruck auf den Sitzflächen der Ventile. wodurch deren Anhub, insbesondere bei hohen Tourenzahlen, sehr erschwert wird.
Die unter dem hohen Druck und unter der hohen Überhitzung stehende Ventilspindel ist schwer dicht zu halten und neigt, namentlich bei wechselnden Temperaturen, leicht zu Verklemmungen.
Von den Kolbenschieberformen scheiden dort. wo höchste Wirtschaftlichkeit in Frage kommt, alle Bauarten, die gleichzeitig der Ein-und Ausströmung dienen, im allgemeinen aus. Es können vorteilhafterweise für höchste Drücke nur solche Kolbenschieberformen zur Anwendung kommen, die nach Art der Ventile betätigt werden und Ein- und Auslass getrennt haben. Diese Steuerorgane, die als Kolbenventile bezeichnet werden, haben bis jetzt zumeist eine Dampfführung, bei der die Spindel und die äusseren Wandungen unmittelbar dem heissen Frischdampf ausgesetzt sind. Die bis jetzt bekanntgewordenen Anordnungen leiden vielfach unter einem zu hohen Reibungsdruck der Dichtungsringe. Sie sichern die notwendige Dichtheit nur ungenügend und sind mitunter auch unbequem in der Dimensionierung.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, ein neues Kolbenventil zu sehaffen, das obige Nachteile vermeidet und den Erfordernissen, die bei höchsten Dampfdriicken gestellt werden, in vollem Umfange entspricht.
Verwendet wird eine an sieh im wesentlichen bereits bekannte Anordnung eines Schieberkörpers mit Kammer und Muschel in der Kammer.
Das Neue ist die Betätigung dieser Anordnung nach Art eines Ventils in solchem Zusammenarbeiten mit dem Zylinder, dass in der Ruhelage des Kolbenventils die Kammer nur unter ungefähr dem halben Frisehdampfdruck steht, wobei ferner der Arbeitsdampf so geführt ist. dass er weder die Aussenwände des Kolbenventils noch die Ventilspindel berührt.
Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kolbenventils ist auf der Zeichnung in seiner Ruhelage (Fig. 1) und in der Eröffnungsstellung für die Einströmung (Fig. 2) dargestellt.
Es besteht in der Hauptsache aus einem Schieberkörper 1 mit den beiden auf der Laufbüchse 2 arbeitenden Sehieberstegen.' ! und einer innerhalb des Schieberkörpers angeordneten und mit ihm fest verbundenen Muschel 5 mit den beiden Stegen 6 und 7 und einer von Schieberkörper, Muschel und Laufbüchse begrenzten Kammer 8. Alle auf der Laufbüchse arbeitenden Schieberstege sind mit federnden Dichtungsringen 9 ausgerüstet. Die Muschelstege 6 und 7 haben gegenüber dem Frischdampfraum 10 eine Überdeckung 11 und es beginnt die Einströmung, sobald das Steuerorgan um diese Deckung vorwärts gegangen ist. Die die Kammer öffnende Schieberkante 12 hat gegenüber dem Zylinderkanal J- ?
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bei Beginn der Einströmung bereits geöffnet.
Wird nun beim Rückgang des Steuerorgans der Frischdampfkanal 10 geschlossen (Fig. 2), dann bleibt noch Verbindung zwischen Kammer und Zylinder, u. zw. so lange, bis die Kante 72 den Zylinderkanal jM sperrt. Die Kammer nimmt während dieses Zeitraumes an der Expansion teil und es wird in ihr bei der Trennung vom Zylinder ein Dampfdruck vorhanden sein. der bei geeigneter Wahl der Deckung 14 in der Mitte zwischen Frischdampf-und Abdampfdruek liegt.
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Die Dichtungsringe der Einströmdeckung und auch die Dichtungsringe der Kammerdeckung stehen dadurch nur unter ungefähr dem halben Arbeitsdruck und es ist der Zylinderkanal gegen den Frischdampfraum abgedichtet, zuerst durch die Einströmdeckung 11 und dann noch durch die Kammerdeckung 1-1.
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Steuerorgan dauernd hin und her geschoben wird. so dass die doppelte Abdichtung vollkommen nur in einem einzigen Moment, während des Durchganges durch die Mittelstellung, vorhanden ist und dann rasch verlorengeht. Um bei Änderungen der Dampfverhältnisse mit dem gewollten Kammerdruck arbeiten
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dass die Kammerdeckung vergrössert oder verkleinert werden kann. ohne die Einströmdeckung ändern zu müssen.
Der Einbau des Erfindungsgegenstandes und sein Zusammenarbeiten mit dem Frisehdampfraum und Zylinderkanal erfolgt ferner derart, dass die Aussenwände des Schiebers 16. 16' und die Ventilspindel 17 von jeder Dampfströmung frei bleiben. Die Aussenkanten 18, 19 der Schieberstege : 3, 4 sind keine steuernden Kanten. Diese beiden Schieberstege können deshalb ausreichend lang ausgeführt und mit einer genügenden Zahl von Dichtungsringen ausgerüstet werden. Jeder falsche Dampfübertritt nach dem Ventilkasten wird damit vermieden.
Die Abbildung Fig. 2 zeigt, wie die Voreröffnung des Zylinderkanals. M zur Bildung eines zweiten Einströmspaltes verwendet werden kann. Die Laufbüchse hat eine Aussparung 20 erhalten, die mit dem Musehelsteg 6 so zusammenarbeitet, wie dies die eingezeichneten Pfeile erkennen lassen.
Die Dichtungsringe arbeiten in den Aussparungen der Laufbüchse auf Führungsrippen. Diese Rippen werden, um eine gleichmässige Abnutzung der Ringe zu erhalten, schräg angeordnet. Es hat sich nun herausgestellt, dass der von innen kommende, diese schrägen Rippen passierende Dampfstrom eine auf das Kolbenventil in radialer Richtung einseitig wirkende Schubkraft ausübt, die geeignet ist, seine Befestigung auf der Spindel zu lockern. Um dies zu vermeiden, werden die Fiihrungsrippen zur Hälfte in der einen Richtung schräg und zur Hälfte entgegengesetzt schräg ausgeführt, wie dies die Innenabwicklung
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wird die Iaterialfrage von entscheidender Bedeutung.
Das sonst für Steuerorgane viel verwendete Gusseisen mit radialer Verrippung zur Versteifung und Verbindung der einzelnen Teile scheidet im allgemeinen wegen ungenügender Festigkeit und wegen schädlicher Wännespannungen aus. Es muss ein gegen hohe Temperaturen widerstandsfähiges Material von grosser Festigkeit, am besten ein schmiedbares Material. z. B. Flussstahl, gewählt werden. Die Verbindung zwischen dem Aussenkörper und der inneren Muschel erfolgt dann durch Querrippen 22, wie dies das gezeichnete Ausführungsbeispiel zeigt.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Einlasssteuerorgan für hohe Dampfdrücke mit Vorschaltkammer und Muschel in dieser Kammer, gekennzeichnet durch eine Betätigung nach Art eines Ventils (Kolbenventilsteuerung) und eine derartige Kammerdeckung (14), dass in der Ruhelage des Ventils die Vorsehaltkammer nur unter einem Dampfdruck steht, der ungefähr in der Mitte zwischen Ein- und Austrittsdruck liegt. wobei ferner das Zusammenarbeiten von Kolbenventil und Dampfzylinder in solcher Weise erfolgt, dass weder die \T entilspindel (17) noch die Ventilaussenwandflächen (16, 16') vom strömenden Arbeitsdampf berührt werden.