Hydraulische Steuereinrichtung zum Betätigen von mit hydraulischen Steuerkolben verbundenen Steuerorganen von Holbenmaschinen entgegen einer ständig wirkenden Schliesskraft. Die Erfindung bezieht sieh auf eine hy- (li-aulische Steuereinrichtung zum Betätigen von mit hydraulischen Steuerkolben verbun denen Steuerorganen von Kolbenmaschinen, critgegen einer ständig wirkenden Schliess kraft.
Bei den meisten bekannten hydraulischen Steuerungen von Kolbenmaschinen, zum Bei spiel Dampfmaschinen, Kolbenpumpen usw. wird der zum Bewegen der Steuerorgane be nötigte Flüssigkeitsdruck dadurch erhalten, da.ss eine Pumpe mit der Maschine mitläuft. Solange die Maschine nicht läuft, ist kein Druck vorhanden. Bei. diesen hydraulischen Einrichtungen. sind mit den Steuerorganen (ler Kolbenmaschinen kleine Steuerkolben verbunden, auf welche zum Offnen der Steuerorgane unter Druck stehende Flüssig keit zur Einwirkung gebracht wird. Infolge r.lessen werden die Kolben angehoben und nehmen dabei die Steuerorgane mit.
Das Offnen erfolgt gegen eine ständig wir kende Sehliesskraft, zum Beispiel eine Feder oder gegen die Wirkung eines andern Druck mittels, so dass sich die Steuerorgane unter dem Einfloss der genannten Kraft wieder schliessen, sobald der Druck auf die Steuer kolben wieder verschwindet.
Da es erfah rungsgemäss ausgeschlossen ist, auf die Dauer ein Abfliessen der Druckflüssigkeit längs der sich bewegenden Teile zu verhindern, werden sich die Steuerorgane, nachdem die Maschine einige Zeit nicht gelaufen ist, wieder schliessen. Es ist dann nicht möglich, die Maschine ohne weiteres anlaufen zu lassen.
Bei der hydraulischen Steuereinrichtung nach der Erfindung ist dieser Übelstand be hoben.
Gemäss der Erfindung kann die Druck seite der hydraulischen Steuerzylinder ab wechselnd mit zwei Flüssigkeit enthaltenden Räumen, von denen wenigstens der ein- unter Druck steht, durch ein Steuerorgan in Verbindung gebracht werden, das während des Betriebes durch die Maschine gesteuert werden kann, das Ganze zum Zweck, ein sofortiges Anlaufen der Maschine auch nach längerem Betriebsunterbruch zu ermöglichen.
In Fig.l der Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel einer Steuereinrichtung an einer nur teilweise gezeigten Kolbenmaschine, zum Beispiel einer Dampfmaschine, darge stellt; Fig. 2 und 3 zeigen schematisch zwei Detailvarianten von Steuereinrichtungen an Kolbenmaschinen, deren Steuerorgane beim Anlaufen der Maschine anders betätigt wer den als im normalen Betrieb; Fig.4 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine konstruktive Ausführung der Variante nach Fig. 2.
Die Einlass'ventile 1 und 2 eines doppelt wirkenden Zylinders Z einer im übrigen nicht dargestellten Kolbenmaschine, zum Beispiel einer Dampfmaschine, sind durch Stangen 3 und 4 mit einem durch Federn belasteten Kolben 5 bezw. 6 verbunden. Die Auslass- ventile des Zylinders Z sind nicht ge zeichnet. Die Kolben 5 und 6 können sich in Zylindern 7 und 8 bewegen. Unterhalb der Kolben 5 und 6 münden Leitungen 9 und 10 in die Zylinder 7 und B. Die Lei tungen 9 und 10 enden in den Öffnungen 11 und 12 eines Zylinders 13, in welchem ein mit zwei Kolben 14 und 14' versehener Schieber durch die Stange 15 von der Kur belwelle der Maschine aus hin- und her bewegt wird.
Zwischen den Öffnungen 11 und 12 ist im Zylinder 13 eine Öffnung 16 vorgesehen, in welcher eine Leitung 17 mündet, welche die Verbindung zwischen dem Zylinder 13 und dem Druckraum einer unabhängig von der Maschine antreibbaren Pumpe 18 bildet. Die Zylinderräume vor und hinter den Schieberkolben 14 stehen mittelst der Öffnungen 21 und 22 und der Lei tungen 23, 24 und 25 in Verbindung mit einem als Ausgleichbehälter dienenden Flüs sigkeitsbehälter 26, welcher nur zum Teil mit Flüssigkeit gefüllt und oben offen, also nicht unter Druck ist. Durch eine Leitung 19 ist der Behälter 26 auch mit der Pumpe 18 verbunden.
Um die Maschine anlaufen zu lassen, wird die Pumpe 18 in Tätigkeit gesetzt, wo durch in der Leitung 17 Druck entsteht, welcher sich auf dem Raum zwischen den :Kolben 14 und 14' des Schiebers in dem Zylinder 13 fortpflanzt. Von da gelangt der Druck in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Schiebers durch die Öffnung 11 und die Leitung 9 unter den Kolben 5, welcher auf wärtsbewegt wird und das Ventil 1 gegen die Wirkung der Feder 27 anhebt.
Das Ventil 2 und der Kolben 6 werden dagegen nicht angehoben, da die Leitung 10. nicht mit dem Druckraum des Zylinders 13 in Verbindung steht, sondern über die Öffnung 22 und die Leitung 24 und 25 an den Flüssigkeitsbehälter 26 angeschlossen und der Kolben 6 durch die Feder 28 in seiner untern Stellung, wo das Ventil 2 geschlossen ist, gehalten ist.
Die Maschine kann nun ohne weiteres anlaufen, wenn dem Zylinder Z der nötige Betriebsdampf zugeführt wird. Durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 14, 14' von der Hauptwelle der Maschine aus werden die Kolben 5 und 6 zum Einlass des Dampfes vor und hinter dem Arbeitskolben der Ma schine abwechselnd gehoben. Die Pumpe 18 wird nach dem Anlaufen der Maschine mit derselben gekuppelt, damit sie ohne besondere Kraftquelle fortwährend Druckflüssigkei'z für die Steuerung liefert, solange die Ma schine läuft.
Zur Verstellung der Ventilsteuerung zwecks Regulierung oder Umsteuerung kann neben der beschriebenen Bewegung de: Steuerschiebers mittelst einer Kulisse oder eines ähnlichen Antriebsmittels, eine zweite Bewegung, zum Beispiel quer zur ersten auf das Steuerorgan oder den Spiegel desselben übertragen werden. So kann dem Schieber 14, 14' oder dem Zylinder 13 eine Drehung um die Achse erteilt oder der Zylinder kann in axialer Richtung bewegt werden- Fig. 2 der Zeichnung betrifft eine solche Steuereinrichtung mit drehbarem Kolben -hieher, und zwar sind ein Kolben des Schiebers und sein Spiegel in dem Zy linder abgewickelt dargestellt.
In Fig. t ist das ganze Steuerorgan in einem Längsschnitt dargestellt. Die Kolben 14 und 14' des Schiebers haben zur ,Schieberage schräg stehende Stirnflächen 31, 32 und 33, 34 (Fig.4) und sind in beiden Figuren in zwei Stellungen gezeichnet, eine mit aus gezogenen und die andere mit gestrichelten Linien. Die Öffnung 11 (bezw. 12) im Spie gel, in welcher die Verbindungsleitung 9 (bezw. 10) zum Steuerzylinder mündet, hat ebenfalls schräge Seitenkanten und ist in Fig.2 durch strichpunktierte Linien ange deutet.
Der Schieber wird, wie bereits er wähnt, mittelst der Kolbenstange 15 in der Altrichtung hin- und herbewegt und kann mittelst eines an seiner Kolbenstange auf einem Vierkant 29 verschiebbaren Armes 30 um seine Alte gedreht werden. Nimmt der Schieber die in ausgezogenen Linien dar gestellte Stellung ein, so muss er in der Be wegungsrichtung nach rechts zum Öffnen der Öffnung 11 die in Fig. 2 mit 1 und in Fig. 4 mit a bezeichnete Strecke zurücklegen.
Ist er aber in die durch gestrichelte Linien -edeutete Stellung gedreht, so ist die vom # in" tD Schieber in der Längsrichtung zurückzu legende Strecke auf 1' bezw. a' verkürzt, das Ventil wird also früher geschlossen. Ferner wird das Ventil auch entsprechend der Ver längerung der Strecke 2 auf 2', bezw. b auf b' später geöffnet.
In Fix. 3 ist sowohl am Schieber 14, wie auch an der Öffnung 11 die eine Stirnseite schräg und die . andere rechtwinklig zur Schieberage. Die Überdeckung 2 ändert beim Drehen des Schiebers aus der ausgezogenen in die gestrichelte Lage ihren -Wert nicht, sondern nur die Überdeckung am andern Ende des Schiebers, von 1 auf 1', weshalb durch Drehen des Schiebers nur der Zeit punkt des Ventilschlusses verändert wird.
Als .Steuerorgan für den FlüssigkeitsdruclL kann auch ein Hahn oder ein flacher Schie- ber Verwendung finden. Der Antrieb des.- ,selben erfolgt von der -Hauptwelle der Kolbenmaschine aus mittelst Exzenter, mit- telst Nocken, Kurbeln usw. Der Antrieb kann auch einstellbar ausgeführt und für zwei Drehrichtungen der Maschine einge richtet sein. An Stelle der Pumpe kann auch ein Flüssigkeitsbehälter (Druckspeicher) ver wendet werden, in welchem ein Überdruck vorhanden ist.
Bei einem Flachschieber kann eine zweite Bewegung senkrecht zur eigentlichen Schub bewegung angewendet werden, oder es kann der Spiegel in dieser Richtung oder in der Bewegungsrichtung verstellt werden.
Es kann ferner auf der einen Seite der im Steuerzylinder beweglichen Kolben ein Druck durch Zufuhr von Dampf oder einem andern Drucl,-mittel auf die unter Druck zu bringende Flüssigkeit unmittelbar über tragen werden.
Bei Verwendung eines Schiebers ohne Überdeckungen, der zum Beispiel durch einen Exzenter mit; einem Voreilwinkel von 90 gegenüber der Kurbel bewegt werden kann, werden die Ventile bei einer Umdrehung der Mrelle über 180 geöffnet werden und während der weiteren Drehung über 180 geschlossen bleiben, was zum Beispiel bei einer Dampf maschine einer Füllung von 100 % entspricht:. Dies muss gerade mit Rücksicht auf das An laufen von Lokomotiven, Schiffsdampf maschinen usw. als ein grosser Vorteil be trachtet werden.
Der Schieber und das Triebwerk brauchen nur geringe Abmessungen zu haben, so dass die Herstellung billig wird. Die beschriebene Steuereinrichtung kann miVeiner andern, zum Beispiel gewöhnlichen hydraulischen Steuer einrichtung der Kolbenmaschine zusammen arbeiten, derart, dass sie nur während des Anlaufens und die andere während des Be triebes arbeitet.
Wie aus Vorstehendem erhellt, kann eine mit der beschriebenen .Steuereinrichtung aus gerüstete Maschine auch nach längerem Be- triebsunterbruch, sofort in Gang gebracht werden.