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Dampfmaschmensteuerung.
Bei Dampfmaschinen ist es bekannt, umlaufende, mit Schlitzen versehene Steuerglieder, wie
Scheiben oder Trommeln, zu verwenden, durch deren Relativverschiebung eine Füllungsänderung ein- tritt. Bei den üblichen Steuerungen dieser Art strömt der Dampf aber nur nach einer Seite, so dass die
Steuerungsglieder wechselnd einseitig belastet sind, sich mit der Zeit unrund schleifen und dann nicht mehr betriebssicher sind.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem sie den Dampfaustritt aus den Steuer- organen in die Zylinder doppelseitig ausbildet, so dass die Lager in allen Fällen entlastet sind und damit eine für höchste Drücke und höchste Geschwindigkeiten betriebssichere Steuerung erzielt ist. Dies wird erreicht, indem zwei mit Schlitzen versehene, konzentrisch angeordnete, sich gleichförmig drehende, zylindrische Körper, durch die der Dampf radial strömt, als Steuerorgane verwendet werden, durch deren
Relativverdrehung die Füllung geregelt wird.
Ein weiterer Teil der Erfindung besteht darin, dass die Dampfzufuhr und-abfuhr bei den Dreh- schiebern durch je zwei senkrecht zur Drehschieberachse einander gegenüber angeordnete Rohre erfolgt, die in einem ortsfesten Gehäuse beweglich und druckentlastet vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist als Beispiel eine doppelt wirkende Gleichstromdampfmaschine mit einer sich drehenden Steuerung in Fig. 1 im Längsschnitt, in Fig. 2 im Querschnitt durch das Steuerorgan und in Fig. 3 in Seitenansicht des Steuerorgans dargestellt.
In dem Gleichstromzylinder 1 arbeitet der Gleichstromkolben 2 über den Kreuzkopf 3 auf die Kurbelwelle 4. Von der Kurbelwelle 4 wird mittels eines Kegelzahnradpaares 5 und 6 die Steuerwelle 7 mit halber Drehgeschwindigkeit gegenüber der Kurbelwelle 4 angetrieben. Über die Steuerwelle 7 ist eine Hohlwelle 8 gelagert, deren Verlängerung durch die Steuergehäuse 9 und 10 geführt und mittels Kugellager 11 und 12 gelagert wird. Im Gehäuse 9 ist an die Welle 8 ein glockenförmiger Drehkörper 13 angeschmiedet, der sich mit geringem Spiel frei im Gehäuse 9 drehen kann. Über die Welle 8 ist teilweise eine Hohlwelle 14 gelagert, deren Enden als glockenförmige Drehkörper 15 und 16 angeschmiedet sind und sich in den Steuergehäusen 9 bzw. 10 frei drehen können. Aus Montagegründen wird die Hohlwelle 14 an geeigneter Stelle geteilt.
Im Gehäuse 10 ist ein glockenförmiger Drehkörper 17 angeordnet, der die gleichen Abmessungen wie der Körper 13 hat und mittels eines Hohlwellenansatzes 18 auf der Welle 8 zentriert wird. Eine Keilverbindung 19 bewirkt, dass sich der Drehkörper 17 mit der Welle 8 drehen muss, sich aber in der Längsrichtung verschieben kann. Die glockenförmigen Drehkörper 13, 15 bzw. 16 und 17 berühren sich nur an den eingeschliffenen Dichtstelle 20 bzw. 21. Eine am Ende der Welle 8 angeordnete Feder 22 bewirkt, dass die Dichtstelle 20 und 21 immer aneinanderliegen müssen und verschiedene Wärmeausdehnungen in den Wellen ausgeglichen werden können.
Die von der Kurbelwelle 4 durch das Kegelzahnradpaar 5 und 6 in die Steuerwelle 7 eingeleitete Drehbewegung wird mittels eines Mitnehmerstückes 23, das sowohl in der Nutenbahn 24 der Welle 7 als auch in den geraden Schlitz 25 der Welle 8 hineingreift, übertragen. Von der Welle 8 wird in gleicher Weise die Drehbewegung auf die Welle 14 durch das Mitnehmerstück 26 übertragen, das sieh in der Nuten-
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Die Steuerungsteile im Gehäuse 9 bewirken nur die Einlasssteuerung für die linke Zylinderseite, während die Organe im Gehäuse 10 nur für die rechte Zylinderseite wirksam sind. Da beide Seiten in allen Teilen und Wirkungen vollkommen gleich sind, werden im folgenden nur die weiteren Teile und Vorgänge in einem Steuergehäuse, u. zw. im Gehäuse 9. beschrieben.
Der Frisehdampf wird durch je einen Kanal 29 bzw. 29'in die Vorkammer. 30 bzw. 30'geleitet.
In diesen Kammern befindet sich je ein hohler runder Dichtungskörper-M bzw. 37'. der in die Bohrung 32 bzw. 32'des Gehäuses 9 mit genauem Passmass eingesetzt ist. Die ringförmige Endquerschnittsfläche des Dichtungskörpers 31 bzw. 31' schleift gegen den Drehkörper J. 3. Der Dampf kann durch eine Öffnung 33 bzw. 33'in den Dichtungskörper 31 bzw. 31' gelangen. Der Drehkörper J. 3 hat zwei diametral angeordnete Schlitze 34 bzw. 34'. Diese Schlitze sind so angeordnet. dass sie bei der Drehbewegung an den Dichtungs-
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dem sind im Innern des Gehäuses 9 zwei Dichtungskörper 36 bzw. 36'angeordnet, deren freier Querschnitt sich zu einem Kanal-37 bzw. 37'fortsetzt. Diese beiden Kanäle vereinigen sich und münden in den Zylinderraum.
In der Fig. 1 ist der Kolben in der linken Totpunktstellung gezeichnet. Die Schlitze in den Drehkörpern haben eine derartige Lage, dass die beiden freien Querschnitte der äusseren und inneren Diehtungskörper gerade freigegeben sind. so dass der Frischdampf von den beiden Vorkammern durch die beiden äusseren Dichtungskörper, Schlitze. inneren Dichtungskörper und Gehäusekanal in den Zylinder gelangen kann. Diese Dampffüllung dauert so lange, bis die Schlitze an den Dichtungskörpern vorbeigewandert sind. Die in der Fig. 2 gezeichnete Stellung zeigt die grösstmögliche Füllung an.
Um eine FÜllungsgradverringerung herbeiführen zu können, wird der innere Drehkörper 15 relativ zum äusseren Drehkörper verdreht, u. zw. in Richtung der Drehrichtung. Dadurch wird erreicht, dass die Schlitze des inneren Drehkörpers die freien Querschnitte der inneren Dichtungskörper früher absperren und somit den gewünschten früheren Füllungsabschluss bewerkstelligen. Diese Relativverdrehung wird in bekannter Weise durch Verschieben des Mitnehmerstückes 26 mittels eines Führungsstückes 38 bewirkt, das an der Steuerstange 39 befestigt ist. Da der Schlitz in der Welle 14 gerade und die Nutenbahn in der Welle S schraubenförmig ist, muss durch Verschieben des Mitnehmerstückes 26 die gewünschte Relativverdrehung eintreten.
Soll die Dampfmaschine rückwärts fahren, so muss eine Relativverdrehung aller Steuerorgane gegenüber der Kurbelwelle 4 erfolgen. Dieses wird durch Verschieben des Mitnehmerstückes 23 mittels eines Führungsstückes 40 und der Steuerstange. 39 erreicht.
In der Vorkammer 30 bzw. 30'herrscht ständig der hohe Frischdampfdruek, der die Diehtungskörper 31 bzw. 31'gegen den Drehkörper 13 presst. Um diesen Druck geringer zu halten, haben die Dichtungskörper. 31 bzw. 31'zylindrische Ansätze 41 bzw. 41', die durch eine Stopfbüchse 42 nach aussen geführt werden. Je nach der Wahl des Querschnittes dieser zylindrischen Ansätze 41 bzw. 41' im Verhältnis zum Ringschnitt der Dichtungskörper 31 bzw. 31' kann eine ganze oder teilweise Entlastung des Anpressungsdruckes gegen den Druckkörper bewirkt werden.
Sowohl die äusseren als auch die inneren Dichtungskörper können mit geeignet angeordneten Federn ständig mit geringem Druck an die Drehkörper angepresst werden, damit kein unerwünschtes Abheben eintreten kann.
Für die Steuerung des Dampfes würde es genügen, wenn nur ein äusserer und innerer Dichtungskörper in einem Gehäuse vorhanden wäre. Durch die gewählte Anordnung von zwei diametral angeordneten Diehtungskörpern wird aber erreicht, dass in jeder Stellung die Drehkörper 13, 15 bzw. 16 und 17 von radialem Druck entlastet sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dampfmasehinensteuerung mit umlaufenden Drehschiebern, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
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zylindrische Körper (13, 15), durch die der Dampf radial hindurchströmt, als Steuerorgane verwendet sind, durch deren relative Verdrehung zueinander die Füllungsregelung erfolgt.