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Expansionssteuerung für Duplexpumpen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Expansionssteucrung für Duplexpumpen, bei welchen in bekannter Weise der Eintritt und Abschnitt des Dampfes oder des Treibmediums durch ein einziges Organ geregelt wird. Die vorliegende Erfindung soll im besonderen bei direkt wirkenden Duplexdampfmaschinen oder Dampfpumpen Anwendung finden, bei welchen der Dampfzulass der einen Maschine von der anderen fremden und der Dampfabschnitt von der eigenen Maschine bewirkt wird.
Diese Expansions-Zwillingsmaschinen haben aber den Nachteil, dass ein kürzerer Hub des Kolbens auf der einen Maschinenseite ein früheres Absperren des Dampfes auf der anderen Maschinenseite hervorruft ; durch dieses frühere Absperren des Dampfes ist wieder ein kürzerer Hub des Kolbens auf der anderen Maschinenseite bedingt, so dass zuletzt infolge der wechselseitigen Einwirkung, die Kolbon auf jeder Maschinenseite nur noch
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Nach der vorliegenden Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch behoben, dass der den Zulass und Abschnitt des Dampfes regelnde Schieber mit zwei die Admission und Expansion bewirkenden Steuerungsvorrichtungen derart verbunden wird, dass die Bewegung der einen den Dampfzulass regelnden Steuerungsvorrichtung bei der eigentlichen
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wobei die Steuerung gegebenenfalls derartig eingestellt werden kann,
dass der Dampfabschnitt etwas verzögert und hiedurch die Admissionsdauer verlängert wird.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsboispicl an einer direkt wirkenden Verbund-Duplexdampfpumpe dargestellt, und zwar in Fig. 1 in einer Seitenansicht und in Fig. 2 in der Draufsicht. Fig. 3-7
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gpgcnstandes veranschaulicht.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind ,-ss die Uoch-und 0, D die Niederdruck- zylindcr, J ? das Zuführungsrohr zu den Ilochdruckzylindern, F das Ableitungsrohr aus den-
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mit den Kreuz köpfen J und diese mit den Kolben der schwingbar angebrachten Ausgleich- zylinder A'und mittels der Stangen c mit den Kolben der Niederdruckzylinder (', D verbunden. Die Ausgleichzylinder K stehen vermittels des Rohres L mit dem, in beliebiger Weise ausgeführten Akkumulator in Verbindung. Die Pumpenzylinder sind mit Al, N, das Saugrohr mit 0 und das Druckrohr mit P bezeichnet.
Die oben beschriebene Konstruktion einer Dampfpumpe ist allgemein bekannt und im folgenden soll der Gegenstand der vorliegenden Erfindung an einer derartigen Dampf-
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an jeder beliebigen Dampfmaschine oder Dampfpumpe angebracht werden kann.
Wie aus den Fig. 1 und 3-5 ersichtlich, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für den Zulass und Absperrung des Dampfes (Expansion) nur ein Schieber h an jedem obereu Zylinderende vorgesehen, wobei mittels dieses Schiebers h der l {anal 1 von der Dampfkammer und der Kanal 2 nach dem Zylindprinncrn gesteuert worden. Der in üblicher Weise als hin und her schwingender Doppelgrundschieber ausgeführte Schieber h
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Stange 12 mit einer Hilfssteuerscheibe oder einem Steuerhebo ! t verbunden, wobei die Stange 12 vermittels einer Einstellvorrichtung 9 in ihrer Lange eingestellt worden kann.
Die Steuerscheibe i ist mittels der Stange 19 mit dem Umsteuerungsmochanismus der Maschine und mittels der Stange 14 mit der Steuerscheibe i der Niederdruckzylinder verbunden (Fig. 1), so dass die Steuerscheiben i sowohl des Hoch-als auch des Niederdrnckzylinders von dem Steuermochanismus mittels der Stange 13 bewegt werden. Die Stangen 13 sind mit dem, auf der querliegenden Welle 16 befestigten Arm 15 und der den Dampfzulass regulierende, ebenfalls auf der Welle 16 angebrachte Hebel 17 mit dem Kreuzkopf. l'der anderen Zylinderseite mittels des Gelenkes 18 in der bei Duplexmaschinen bekannten Weise verbunden.
Der Hilfssteuerhebel k steht mittels eines Armes 19 und einer Stange 20 mit dem die Expansion regelnden Hebel 22 in Verbindung, welcher wieder mittels der Stange 23 mit dem Kreuzkopf des auf derselben Maschinenseite liegenden Zylinderkolbens verbunden ist, so dass also der Dampfzulass von der anderen Maschinenseite, die Expansion dagegen von der eigenen Maschine aus geregelt wird.
Die Dampfl1uslassschieber 1, welche die zum Zylinder führenden Kanäle 4 und die zum Auspuffrohr führenden Kanäle 5 steuern, sind vermittels der Stangen 24 und Arme 25 mit der Steuerscheibe i verbunden.
Da die Bewegung der Schieber auf beiden Maschinenseiten dieselbe ist, so soll im folgenden, und zwar an Hand der Fig. 3-6 die Wirkungsweise der Schieber des Zylinders A näher erläutert werden.
Die in Fig. 3 gezeichnete Stellung der Schieber und des Kolbens a entspricht der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Stellung, in welcher der Kolben a am rechten Hubende angelangt ist und den Hub nach links beginnt, während der Kolben b auf der entgegengesetzten Maschinenseite sich seinem Hubende nähert. Beginnt der Kolben a sich nach links zu bewegen (siehe Fig. 3), so wird der Steuerhebel k von der Kolbenstange c des Kolbens a mittels des Hebels 22, des Gelenkes 20 und des Armes 19 derart bewegt, dass die rechtsliegenden Stangen 11 des nunmehr hinter dem Kolben a liegenden Schiebers h aus der in Fig. 3 gezeichneten gestreckten Lage herausbewegt werden.
Hat der Kolben a ein Viertel des Hubes zurückgelegt (siehe Fig. 4), so ist der oben genannte Schieber h in eine derartige Lage gekommen, dass er im Begriff ist, die Zuströmung des Dampfes in den Zylinder abzusperren. Wenn der Kolben a ein Drittel des Hubes zurückgelegt hat, wie in Fig. 5 gezeichnet, so ist durch diese entsprechende Kolbenbewegung der Steuerhebel A'und mittels der Stangen 11 der Schieber h derartig bewegt, dass die Dampfzuströmung zn den Zylindern nunmehr unterbrochen ist.
Diese Bewegung des Schiebers 11 auf der rechten Zylinderseite ist in der oben beschriebenen Weise vor sich gegangen, ohne dass die Stellung des Schiebers 11 an der linken Zylinderseite merklich geändert worden ist, da bei dieser Bewegung des Hebels k die Stange-M um das Gelenk der beiden Stangen 11 als Drehpunkt ausgeschwungen ist.
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Verschieben des Dampfabsperrens und somit eine Verkürzung der Admiasionsperiode auf der anderen Maschinenseite hervorruft.
Die neue Schieberstenerung kann so angeordnet und eingestellt werden, dass ein kürzerer Hub des Kolbens auf einer Maschinenseite nicht den Zeitpunkt des Dampfabsperrens und somit die Expansiollsperiodo dos auf der anderen Seite der Maschine gelegenen Zylinders beeinflusst, in welchem der Dampf regelmässig eintritt und in weichem der Kolben infolgedessen seinen vollen Hub ausführt, so dass die Maschine allmählich wieder mit vollem Hub zu arbeiten beginnt.
In manchen Fällen ist jedoch vorzuziehen, die Schiebersteuerung derartig einzustellen, dass durch einen kürzeren Hub des Kolbens auf der einen Maschinenseite ein längeres Einströmen des Dampfes in den Zylinder auf der anderen Maschinenseite hervorgerufen wird, so dass eine grössere Dampfmenge in den Zylinder eingeführt und eine grössere Kraftentwicklung sowie ein Ausgleich der durch den kürzeren Hub bedingten Minderleistung der Maschine erzielt wird. Hiebei ist aber die Verlängerung der Admissionsperiode durch die Steuerung derartig begrenzt, dass durch den Mehreinlass des Dampfes nicht ein Anschlagen des Kolbens an die Stirnseite des
Zylinders hervorgerufen wird.
Durch die in Fig. 7 schematisch gezeichnete Steuerung ist zum Ausdruck gebracht, wie durch den kürzeren Hub des einen Kolbens b ein längeres Offenhalten der Schieber auf der anderen Zylinderseite, und zwar im Zylinder A erzielt wird. Bei der in Fig. 7 gezeichneten Stellung ist der Kolben b nach drei Viertel des Hubes stehen geblieben und nimmt die gestrichelte Stellung ein, während der Kolben a ein Drittel des Hubes aus- geführt hat, welche Stellung der in Fig. 5 entspricht. Hiebei sind die durch den kürzeren
Hub des Kolbens b und der besonderen Einstellung der Steuerung bedingten Stellungen der Schieber und der Schieberstangen in vollen Linien und in gestrichelten Linien die- jenigen Stellungen angegeben, welche die Schieber und Stangen einnehmen würden, wenn der Kolben b seinen vollen Hub ausführt.
Es ist also ersichtlich, dass beim kürzeren Hub des Kolbens b der Schieber h den Kanal 2 zu dem Zylinder A noch nicht geschlossen hat und die Dampfabsperrung erst bei der weiteren Bewegung des Steuerhebels k erfolgt, so dass also in diesem Falle die Zuströmung des Dampfes etwas länger andauert, als wenn der Kolben b seinen vollen Hub vollführt hätte, in welchem Falle die Stangen 11, 12 die gestrichelte Stellung einnehmen, bei welcher Stellung der Dampfzutritt schon abgesperrt ist.
Um den durch die vorliegende Erfindung angestrebten Zweck zu erreichen, ist die Länge der gelenkig miteinander verbundenen Stangen 11 und die Befestigung derselben an der Steuerscheibe i derart (siehe Fig. 7), dass bei der eigentlichen Öffnungsbewegung, und zwar wenn die Steuerscheibe in ihrer Drehbewegung nicht aufgehalten wird und beim vollen Kolbenhub ihre volle Drehbewegung ausführt, die an der Steuerscheibe i befestigte Stange 11 durch die radiale Lage in bezug auf die Steuerscheibe hindurchgegangen ist (siehe gestrichelte Lage in Fig. 7), wodurch die Länge der gelenkigen Verbindung zwischen der Steuerscheibe und dem Zulassventil verkürzt wird im Vergleich mit der radialen in
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wenn der Kolben seinen vollen Hub nicht ausführt.
Bei diesem kürzeren Kolbenhub bleibt die Stange 11 in einer in Fig. 7 mit voll ausgezogenen Linien angebenen Lage, welche der radialen Lage mit Bezug auf die Steuerscheibe i, d. h. auf die Verbindungslinie des Befestigungspunktes der Stange 11 auf der Steuerscheibe und dem Mittelpunkt der letzteren näher liegt. Hiedurch wird die Entfernung des äusseren Endes der an der Steuerscheibe befestigten Stange 11 von dem Mittelpunkt der Scheibe etwas vergrössert im Vergleich mit der Entfernung des äusseren Endes der Stange 11 von dem Scheibenmittelpunkt, wenn die Steuerscheibe ihre volle Drehbewegung ausführt.
Durch diese grössere Entfernung des äusseren Endes der Stange 11, also des Gelenkpunktes von dem Mittelpunkt der Steuerscheibe wird die Bewegung etwas vergrössert, welche das Ventil ausführen muss, bevor der Dampfzutritt abgeschnitten wird. Ist die Verkürzung des Kolbenhubes beträchtlich, so wird selbstverständlich der Abschnitt des Dampfes noch verzögert und die Admissionsdauer verlängert.
Bei dem Erfindungsgegenstand kann durch Einstellen des Steuermechanismus bezw. der Stange 12 die Expansionsperiode'derart geregelt werden, dass die beste Ausnutzung der Spannung, d. h. die günstigste Expansion des Dampfes erzielt wird. Die Einstellung der, Steuerung erfolgt durch Einstellen des Armes 12 in seiner Länge, wobei aber an Stelle der gezeichneten Einstellvorrichtung 3 auch jede beliebige andere vorgesehen sein kann. So kann z.
B. der Befestigungspunkt der Stange 12 an dem Steuerhebel k in einem Schlitze der Stange', in Richtung der Achse des letztprssn verlegt werden ; wodurch dieselbe
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der Steuerscheiben i und k umgekehrt, indem die Steuerscheibe i an der oberen Seite des Zylinders und der Steuerhebel k unterhalb der Steuerscheibe i angebracht ist. Bei dieser Ausuhrungsform ist die eine Stange 11 ebenfalls mit einer Einstellvorriclltung versehen, wobei die Wirkungsweise dieser Ausfuhrungsform genau dieselbe ist, wie bei der in Fig, 1
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hebel in die Mittellage gebracht, wobei die Stangen 11 bei dieser Anordnung bis zu ihrem Oollen Betrag vorMrzt werden müssen.