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Einlassventilsteuerung für Dampffördermaschinen.
Die Steuerung grösserer Dampffördermaschinen erfolgt heute fast allgemein durch eine Nockensteuerung, weil diese Bauart eine grosse Freiheit in der für Fördermaschinen notwendigen Veränderlichkd der Dampfverteilung (Füllung und Drosselung) gestattet. Schon die grosse Anzahl der verschiedenen
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nisse noch nicht erreicht ist. Insbesondere ist es die Reihenfolge der verschiedenen Diagrammarten (Füllung für Anfahrt und volle Forderung, Manövrierdiagramme, Gegendruekdiagramme), die keine der vorhandenen Ausführungsformen so zu lösen vermag, dass sie für den besonders empfindlichen Betrieb von Dampf- fördermasehinen bezüglich Betriebsanforderungen und Wirtschaftlichkeit am geeignetsten erscheint.
Diesen Mängeln vermag die vorliegende Erfindung abzuhelfen. Sie beruht auf der Kombination einer Nockensteuerung mit einer Freifansteuerung, deren Füllungen nicht durch einen Regler, sondern durch eine verschiebbare Kurvenbahn eingestellt werden.
Eine Ausführungsform ist in der Zeichnung näher dargestellt. Fig. l zeigt die Gesamtanordnung der Steuerung, Fig. 2 die Klinke und Fig. 3 Einzelheiten einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 zeigt Dampfdiagramme.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Der Anhub der Ventile erfolgt durch auf der Steuerwelle 8 längsverschiebbare Nocken G, die im
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veränderlichen Füllungen ergeben. Die Nocken nach der Erfindung geben vielmehr für alle Stellungen die grössten Füllungen. Ihre Ablauffläche verläuft somit nicht nach einer Schraubenlinie, sondern ist parallel zur Erzeugenden ihrer Grundzylinderfläche. Die mittlere Zone a ist zylindrisch und ergibt keinen Hub der Einlassventile, entspricht somit dem Stillstand der Maschine. Der Übergang auf die durchlaufende Form
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An Stelle dieser Kurvenbahn ist in der Fig. 3 eine Rotationsform E angenommen, die auf einer Welle F in der Längsrichtung verschoben wird. Dieser Regelkonus E macht jedoch keine Drehbewegung. sondern wird nur vom Führerstand aus in seiner Längsrichtung verschoben. Eine etwaige Drehung dieses auf der Welle lose sitzenden Kegel ist für die Wirkungsweise belanglos. Die Kurvenbahn könnte auch in die Ebene einer um die Welle F drehbaren Scheibe verlegt werden, in welchem Falle an Stelle der Längs- verschiebung der Kegel E eine Drehung dieser Scheiben zu treten hätte, die gleichzeitig mit der Verschiebung der Steuernocken a erfolgt.
In Fig. 3 ist die Steuerwelle S mit dem daraufsitzenden Nocken G und die Welle F mit dem aufgeschobenen Regelkonus E dargestellt. G und E werden im angenommenen Falle um das gleiche Mass vom Führerstand aus längsverschoben.
Die Wirkungsweise ist nun folgende (der Einfachheit halber seien Nocken und Kegel in der Längs-
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nommen) :
Läuft die Rolle H in der Zone a, so hebt die Daumenscheibe nicht an, das Ventil bleibt geschlossen.
Hiebei ist der Punkt D des Regeldreieckes um ein gewisses Mass von der Klinke g entfernt. Wird die Rolle H auf den Kegel a-b verschoben, so wird das Ventil je nach der Auslenkung mehr oder weniger hoch angehoben. Gleichzeitig mit den Nocken wird auch der Kegel E um das gleiche Mass verschoben.
Seine Steigung zwischen a-b ist so ausgeführt, dass der Punkt D während eines Teiles der Zone a-b die Klinke ! 1 noch nicht berührt. Innerhalb dieses Teiles gibt also die Steuerung volle Füllung mit
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Kegel E das Regeldreieck bereits soweit verdreht, dass dessen Punkt D die Klinke abzudrücken und dadurch einzugreifen beginnt und die Füllung verkleinert. In der Stellung b-b ergibt die Steuerung
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Bei weiterer Verschiebung über b gegen c wird die Füllung bei voller Ventileröffnung wieder bis zu der durch die Nocken gegebenen Höchstfüllung vergrössert.
Es ergeben sich somit bei Auslegen der beiden Steuerungsorgane. E und a der Reihe nach folgende Arbeitsverhältnisse der Maschine :
Mittelstellung, das ist Stillstand. Bei Auslegen erst stark, weiter weniger gedroselte Diagramme mit Vollfüllung, weiter Diagramme mit abnehmender Drosselung und Füllung bis zu vollem Druck und kleinster Füllung, endlich Volldruckdiagramme bis zur grössten Füllung. Hiebei können die Regelkonen so ausgebildet werden, dass von der Mittel-bis zur Endlage die Arbeitsleistung der Maschine ohne jeden Sprung bis zur Höehstfüllung selbst stetig zunimmt, wie die Diagramme der Fig. 4 zeigen.
Diese Steuerung erfüllt somit alle Forderungen, die an den Betrieb einer Fördermaschine gestellt werden müssen.
Die Reihenfolge der verschiedenen Arbeitsdiagramme entspricht genau dem Bedarf. Der Hebel wird sofort auf die für die Besehleunigungsperiode erforderliche Füllung ganz ausgelegt, wird bei Erreichung der Höchstgeschwindigkeit auf die Füllung für volle Fahrt und bei Beginn des Auslaufes gegen die Mittelstellung zurückgezogen. Die beiden an die Mitellage angrenzenden Zonen a- !' ergeben nach
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nach Bedarf).
Die Bewegung des Steuerhebels erfolgt also für den Führer in der natürlichen, instinktmässig gegebenen Reihenfolge und ermöglicht auch in einfacher Weise eine Regelung durch einen Sicherheitapparat. Es wird keine Zone mit dem Steuerhebel durchlaufen, die nicht der naturgemässen Förderung entspricht und daher wie bei manchen anderen Ausführungen übersprungen werden müsste.
Durch die Trennung von Umsteuerung und Füllungsregelung können auch bei Verwendung nur einer Nockenscheibe für vorderes und hinteres Ventil die Füllungen genau ausgeglichen werden, wogegen man bei den bisher bekannten Nockensteuerungen bei Verwendung nur einer Nocke für einen Zylinder einen gewissen Ausgleich zwischen vorderer und hinterer Zylinderseite auf Kosten der Diagramme treffen musste. Es genügt somit ohne Beeinträchtigung der Dampfverteilung für vorne und hinten eine Nockenscheibe und zwei Konen.
Nocken und Konen sind in der Form sehr einfach und können allseitig bearbeitet werden. Man kann sie daher aus weichem Stahl anfertigen und nur die Oberflächen härten. Sie werden daher genauer in der Ausführung und nützen die Angliffskugeln oder Rollen nicht so sehr ab, wie der unbearbeitete Schalenguss. aus dem man sie bisher meist herstellen musste.
Endlich kann durch ein Verdrehen der Konen, wenn man auf ihre Rotationsform verzichten will, eine weitere Veränderlichkeit der Diagramme erreicht werden. Bei Anordnung der Kurvenbahn auf einer drehbaren Scheibe erhielte für den gleichen Fall diese Scheibe eine Form ähnlich den Steuernocken und müsste, um die Dampfdiagrammfolge veränderlich zu machen, seitlich verschoben werden.