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Regler für Dampfspeicherlokomotiven mit hohem Speicherdruck
Dampfspeicherlokomotiven mit hohem Speicherdruck werden m bekannter Weise so betrieben, dass derSpeicherdampf auf den annähernd gleichbleibenden Arbeitsdruck der Zylinder vom Regler herabgedrosselt wird. Besonders günstig ist es, den Arbeitsdruck der Zylinder gleich hoch zu wählen wie bei gefeuer-
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die Lokomotive auch noch bei weiter fallendem Speicherdruck gut ausnutzen zu können, der Durchflusswiderstand des ganz geöffneten Reglers möglichst gering sein.
Bei diesenBetriebsverhältnissen ergeben sich folgende Forderungen, die an den Regler gestellt werden müssen, damit der Betrieb der Lokomotive sicher und anstandslos erfolgen kann !
1. Absolute Dichtheit des Reglers auch nach längerer Betriebszeit.
2. Feinstufige Regelbarkeit der Dampfmenge bei verschiedenen Speicherdrücken.
3. Geringe betätigungskräfte.
4. Sehr geringer Durchflusswiderstand des Regelventils in vollständig geöffnetem Zustand.
Besonders erschwerend ist der Umstand, dass bei Drosselung von Sattdampf mit mehr als 40 atü der Dampf feucht wird und in diesem Zustand bei der hohen Geschwindigkeit die Werkstoffe stark angmt.
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den.
Es sind Reglerkonstruktionen fur Dampflokomotiven bekannt, bei denen die Abdichtung durch ein Ventil erfolgt, die Drosselung und die Regelung der Dampfmenge jedoch mittels eines Kolbensch1eben. -
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Patent-Die Erfindung hat einen Regler für Dampfspeicherlokomotiven mit hohem Speicherdruck, bei damm der Speicherdampf auf den annähernd konstanten Zylindereintrittsdrück abgedrosselt wird, zum Gsgenatand, der den Dampf mittels eines emsitzigen Ventiles samt eingebautem Entlastungsventil dicht abzuqwtm vermag und anschliessende Drosselregelung des Dampfes mittels zylindrischem oder konischem SchJM
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die bei ganz geöffnetem Regler stetig an die Kanten der Ein- oder Auslassschlitze anschliessen und den Dampfstrom aus der axialen in die radiale Richtung und/oder umgekehrt umlenken.
Obzwar demnach die Dichtungsfunktion einem besonderen im Regler enthaltenen Ventil zugewttmn ist, soll auch der Regelschieber zur Vermeidung unreinen Verlaufes der Regelcharakteristik in seiner BSch- se gegen die Ein- oder Auslassschlitze gut dichten und kann zu diesem Zweck Kolbenringe aufweissn, deren Wirkung erfindungsgemäss durch eine oder mehrere Labyrinthnuten nächst der Drosselkante untertützt wird.
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In vorteilhafter Weise schliesst sich bei einer Variante erfindungsgemäss an den Ventilteller ein koni- scherDrosselteil und weiters ein die Umlenkfläche tragender, mitKolbenringen abgedichteter Entlastungkolben an, der etwa gleichen Durchmesser besitzt wie das Ventil.
Während bei den vorerwähnten Ausführungen des Erfindungsgedankens die Einströmung des Dampfes über das innerhalb der Schieberbüchse liegende Dichtungsventil erfolgt, die Regelschlitze daher auf der Ausströmseite liegen, sind bei einer weiteren Variante erfindungsgemäss die Schlitze der Schieberbüchse einströmseitig angeordnet. Der Regelkörper trägt am oberen Ende Kolbenringe und am unteren Ende Labyrinthnuten, einen Ventilkegel und eine Drosselkante, an welche die Umlenkfläche anschliesst, mit welcher der Dampf aus der radialen in die axiale Strömungsrichtung umgelenkt wird. Erfindungsgemäss ist bei dieser Ausführungsform das Reglergehäuse zweiteilig ausgebildet und sind dessen beide Teile durch einen Bund der Schieberhülse gegeneinander zentriert.
In denfiguren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Regler dargestellt u. zw. in Fig. 1 und2ein mit einem Absperrventil zusammengebauter Regler, bei dem der Dampf durch einen Ringraum des Kolbenschiebers strömt, inFig. 3 ein Regler mit konischem Drosselschieber und in Fig. 4 ein Regler mit radialer Einströmung und axialer Ausströmung, bei dem die Kolbenschieberbüchse leichtauswechselbar ist.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Reglers dargestellt, bei dem der Regler mit einer vorgeschalteten Absperrvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse eingebaut ist. Es bezeichnet 1 das Reglergehäuse, 2 die Schieberbüchse des Reglers mit Auslassschlitzen a, und der Ventilsitzfläche b. Die Schieberbüchse 2 ist mit einem Bund c versehen und in das Reglergehäuse eingepresst.
Die vollständige Abdichtung der Schieberbüchse zwischen dem Hochdruckraum E und dem Austrittsraum A wird durch einen Stemmring 3 bewirkt. Der Reglerkörper 4 besteht aus dem Ventilteller d und dem Kol- benschieber e, dazwischen sind die Eintrittsschlitze f angeordnet. Der Führungskörper 5 ist mit dem Reglerkörper fest verbunden, z. B. verschraubt. Die Reglerspindel 6. trägt den Hilfsventllkegel g. Der Sitz h dieses Hilfsventiles ist im Reglerkörper 4 ausgearbeitet und die Reglerspindel ist im Reglerkörper 4 und dem Führungskörper 5 und in Führungsbüchsen 7 der Gehäusedeckel 8 und 9 geführt.
Die Betätigung des Reglers erfolgt beim gezeichneten Ausführungsbeispiel mittels einer Drehwelle 10 und eines Daumenhebels 11,-welcher in eine entsprechende Ausnehmung i der Reglerspindel 6 eingreift. Der Hub der Regler-
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durch eindel 6 aufgeschoben und z. B. durch eine Kopfschraube 13 gegen Herausgleiten gesichert ist.
Der Kolbenschieber e trägt Kolbenringe 14, die in geschlossenem Zustand beiderseits der Auslassschlit- ze a der Schieberbüchse 2 liegen und den Reglerraum o gegen den Austrittsraum A abdichten. Nächst der Drosselkante m des Schiebers wird vorteilhaft noch eine Labyrinthnut n im Mantel des Schiebers e angeordnet.
In Fig. 1 ist der Regler im geschlossenen, in Fig. 2 im ganz geöffneten Zustande dargestellt.
Im ganz geschlossenen Zustande schliessen der Ventilteller d und das Hilfsventil g ab. Da die Kolbenringe 14 naturgemäss nicht vollständig dicht abschliessen, stellt sich im Reglerraum o der Druck des Austrittsraumes A ein. Durch den zwischen dem. Eintrittsraum E und dem Austrittsraum A bestehenden Druckunterschied ist eine vollständige Abdichtung des Reglers gewährleistet, da die beiden Ventile d und g fest auf ihre Sitze gedrückt werden.
Wird nunmehr der Regler mittels des Daumenhebels 11 im Öffnungssinne betätigt, sowirdzunächstdas Hilfsventil g geöffnet und es strömt Dampf durch die Ausgleichbohrung p in den Schieberraum o. Dadurch wird dasRegelventil d entlastet und derRegler kann, ohne dass übermässige Verstellkräfte erforderlich sind, geöffnet werden. Hiebei wird der Reglerkörper 4 vom Gabelstück 12 mitgenommen. Das Gabelstück 12 dient ferner zur Sicherung des Reglerkörpers gegen Verdrehung u. zw. in der Weise, dass es in eine flache Nut y des Reglerkörpers eingelassen ist. Da die Reglerspindel 6 durch den Daumenhebel 11 schon gegen Verdrehung gesichert ist, ist es möglich, die Schliessstellen der Kolbenringe 14 immer über Stege der Schieberbüchse 2 gleiten zu lassen.
Beim weiteren Öffnen gibt die Steuerkante m wachsende Querschnitte der Austrittsschlitze a frei. Im ganz geöffneten Zustand kann der Dampf mit geringem Durchflusswiderstand durch die Eintrittschlitze f, den vom Schieber e und dem Führungskörper 5 gebildeten Ringraum q und die. Austrittschlitze a durchströmen. wobei durch die Umlenkflächen r des Schieberkörpers 4 und s des Führungskörpers 5 die Umlenkung des Dampfstroms mit geringen Verlusten bewirkt wird. Ein besonderer Vorteil der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist die vollständige örtliche Trennung der Dichtung und Drosselstelle des Reglers, so dass Anfressungen des Ventilsitzes oder des Ventilkegels durch gedrosselten Dampf ausgeschlossen sind.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet ferner 15 den Ellltrittsflansch, mit dem gleichzeitig der Ventilsitz 16 mit-
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des Durchflusswiderstandes eine Umlenkfläche u. Die Verbindungsbohrung zwischen Ventil und Regler wird nachträglich mit einem Verschlussstopfen 19. verschlossen.
InFig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Reglers dargestellt Es bezeich- net wieder 1 das Reglergehäuse, 2 die Schieberbüchse und 3 den Stemming, mit dem die im Gehäuse 1 eingepresste Büchse 2 befestigt ist. Der Reglerkörper 4 trägt den Ventilsitz, den konisch ausgebildeten Dros- selkolben e und den Entlastungskolben v mit Kolbenringen 14. Die Führung des Reglerkörpers erfolgt oben mit Führungsflligeln 20, unten durch den Entlastungskolben v.
Im Reglerkörper ist die Betätigungsspindel 6 mit Entlastungskegel g geführt, u. zw. bei letzterem mit Flügeln 21, am unteren Ende hingegen direkt im Reglerkörper 4. Die Betätigung des Reglers erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel mittels der Drehwelle 10 und eines Hebels 11, der mittels einer Lasche
22 an dem an der Reglerspindel 6 befestigten Auge 23 angreift ; dieses begrenzt gleichzeitig den Hub des Entlastungsventiles. Der Entlastungskolben v ist mittels Kolbenringen 14 abgedichtet.
Im geschlossenen Zustand des Reglers dichten der Ventilteller d und das Hilfsventil g, so dass sich im Raum unter dem Entlastungskolben infolge der Undichtheit der Kolbenringe 14 der Druck des Austrittsraumes A einstellt. Dadurch werden ähnlich wie in Fig. 1 grosse Druckkräfte und damit ein dichter Abschluss der Ventile d und g erzielt. Bei Betätigung des Reglers im Öffnungssinn wird zunächst das Entlastungsventil g geöffnet ; der Dampf strömt durch die Bohrungen w in den Raum unterhalb des Entlastungskolbens und entlastet damit den Ventilteller d. Bei weiterem Öffnen des Reglers werden von dem konischen Drosselschieber e wachsende Querschnitte frei gegeben.
Im ganz geöffneten Zustande des Reglers, wie in Fig. 3 dargestellt, wird durch die Umlenkfläche S ein geringer Durchflusswiderstand im Regler erreicht.
InFig. 3 bezeichnet ferner 24 denEmströmflansch. a die Ausocittschlitze der Schieberbüchse 2, E den Dampfeintritt und A den Dampfaustritt. Im Deckel 25 ist die Drehwelle 10 zur Betätigung des Reglers gelagert und mittels einer Drehstopfbüchse nach aussen geführt.
InFig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Reglers dargestellt. Es bezeichnet wieder 1 das Reglergehäuse, 2 die Reglerbüchse mit Eintrittsschlitzen L und Ventilsitz b. Mittels des Bundes c und der beiden Dichtungsringe 26 sowie des Austrittsgehäuses 27 wird eine dichte Befestigung der Büchse 2 im Reglergehäuse l erzielt, wobei jedoch die Büchse leicht ausgetauscht werden kann.
Der Reglerkörper 4 trägt den Ventilkegel d, die Drosselkante m, die zum Drosseln vorzugsweise kleiner Dampfmenge dienenden Labyrinthnuten n und die zur Entlastung dienenden Kolbenringe 14. Im Reglerkörper ist wieder die Betätigungsspindel 6 mit Entlastungsventil g geführt. Im ganz geschlossenen Zustand schliessen die Ventile d und g dicht, so dass sich oberhalb des Reglerkörper 4 unter dem Reglerdekkel 28 der Druck des Eintrittsraumes E einstellt, welcher wesentlich grösser ist als der unterhalb des Reglerkörpers herrschende Druck des Austrittsraumes A, so dass der Ventilkegel d und das Entlastungavent11 g fest auf ihre Sitze gepresst werden.
Wird der Regler im Öffnungssinn betätigt, so öffnet sich zunächst das Entlastungsventil g und der Druck ober-und unterhalb im Reglerkörper gleicht sich über die Kanäle w aus, so dass der Regler entlastet ist und leicht bewegt werden kann.
Bei weiterem Öffnen werden von der Drosselkante m wachsende Querschnitte der Eintrittschlitze L freigegeben. Im ganz geöffneten Zustande des Reglers wird der durch die Eintrittscblitze L eintretende Dampfstrom mit sehr geringem Strömungsverlust in die axiale Austrittsrichtung abgelenkt. Die Betätigung des Reglers erfolgt beim gezeichneten Ausführungsbeispiel durch Verschieben der Reglerspindel 6, welche durch eine Sctiieberstopfblichse nach aussen geführt ist. DerDampf tritt wieder bei E in den Regler ein und bei A aus. Der-Hub des Entlastungsventiles und die Mitnahme des Reglerkörpers werden durch einen Stahlring 29 an der Spindel 6 bewirkt.
Die Abdichtung der Schieberbüchse 2 im Gehäuse l zwischen dem Eintrittsraum E und dem Raum über dem Reglerkörper wird durch Labyrinthnuten x oder an der gleichen Stelle angeordnete Kolbenringe bewirkt.
Es sind auch andere Ausführungen erfindungsgemässer Regler als die dargestellten möglich, so können z. B. insbesonders die Schieberbüchse und das Ventil getrennt voneinander im Reglergehäuse angeordnet werden.
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