Hydraulisehe Ventilsteuerung. Die Erfindung bezieht sich auf eine hy draulische Ventilsteuerung, insbesondere für Kolbenmaschinen, bei welcher ein Steuer zylinder des Ventils durch einen Steuer schieber abwechslungsweise mit einer die Steuerflüssigkeit fördernden Pumpe und einem Auslass in Verbindung gesetzt wird. Gemäss der Erfindung ist die Förder- geschwindigkeit der die Steuerflüssigkeit fördernden Pumpe bei der Ventileröffnung am grössten. Diese Pumpe kann durch die zu steuernde Maschine selbst angetrieben werden und für jede Ventileröffnung einen Förderstoss ausführen.
Die Zeichnung stellt als Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes eine Steuerung für ein Einlassventil einer Dampf maschine schematisch dar.
Der nicht gezeichnete Kolben im Zylin der 1 der Dampfmaschine überträgt die Ar beit auf die Kolbenstange 2, den Kreuzkopf 3 und die Schubstange 4, welche ihrerseits die Kurbel 5 der Kurbelwelle 6 in der Pfeil richtung antreibt. Auf die Kurbelwelle 6 ist ein Kegelrad 7 aufgekeilt, welches in ein auf der Steuerwelle 8 sitzendes Kegelrad 9 eingreift und die Steuerwelle in dem durch den Pfeil angegebenen Sinn antreibt. Die Steuerwelle 8 treibt durch ein Exzenter 10 die die Steuerflüssigkeit fördernde Kolben pumpe 11, den Geschwindigkeitsregler 12 und die Flüssigkeitssteuervorrichtung 13 an. welche das Einlassventil 14 der Dampf maschine steuert.
Statt der Kolbenpumpe 11 könnte natürlich auch eine Flügelpumpe ver wendet werden.
Der vom Exzenter 10 mittelst der Schub stange 18 bewegte Kolben 17 der Pumpe 11 saugt die Steuerflüssigkeit durch das Sang ventil 15 in den Zylinder 16 und drückt sie hernach über das Druckventil 19 in die Druckleitung 20. An diese sind noch eine Hilfspumpe 21, welche von einer andern nicht gezeichneten Maschine angetrieben wird, und ein Flüssigkeitsspeicher 22 an geschlossen, durch welchen die Steuerflüssig keit mit vergrösserter Geschwindigkeit unter den Kraftkolben 27 des Ventils 14 gepresst wird. Der Flüssigkeitsspeicher 22 weist einen Kolben 23 auf, welcher durch die Fe der 24 belastet ist.
Wenn der Druck in der Leitung 20 ein gewisses zulässiges Mass über schreitet, wird der Kolben 23 soweit nach unten gedrückt, dass er die Abflussöffnung 25 freilegt und die überschüssige Steuer flüssigkeit ausströmen lässt. Ist in der Lei tung 20 kein Druck vorhanden, so sitzt der Kolben 23 auf dem Anschlag 26 auf.
Der Schieber 28 im Schieberzylinder 29 verbindet zum Öffnen des Ventils 14 die Leitung 20 mit der zum Steuerzylinder 30 des Ventils 14 führenden Leitung 31 Lind zum Schliessen des Ventils 14 die Leitung 31 mit dem Ablaufkanal 32. Der Antrieb des Steuerschiebers 28 erfolgt durch das auf der Steuerwelle 8 aufgekeilte Ex zenter 34 mittelst des Hebels 35. Dieser ist einerseits durch die Schubstange 36 mit dem Steuerschieber 28 und anderseits mittelst eines Gelenkes 42 mit dem Regulierhebel 37 verbunden.
Der Regulierhebel ist um eine feste Achse 38 drehbar und mittelst eines Lenkers 39, der am Gelenk 43 des Regulier hebels 37 angreift, mit dem Winkelhebel 40 verbunden, welcher in den Muff 41 des Reglers 12 eingreift.
Die Arbeitsweise der Ventilsteuerung ist. folgende: Für das Anfahren der Dampfmaschine fördert zuerst die Hilfspumpe 21 Steuer flüssigkeit in die Leitung 20, wobei ein all fälliger Überfluss durch die Öffnung 25 des Flüssigkeitsspeichers 22 ins Freie entweichen kann, sobald der Kolben 28 diese Öffnung freilegt.
Während dem normalen Betrieb wird die Hilfsflüssigkeitspumpe 21 stillgesetzt, und die Pumpe 11 übernimmt die Förderung der Steuerflüssigkeit derart, dass die Förderung stossweise während einer halben Umdrehung der Steuerwelle gemäss einer Sinuslinie er folgt und während der andern halben Um drehung überhaupt keine Förderung statt findet.
Das Antriebsexzenter 10 der Flüssig keitspumpe 11 ist so auf die Steuerwelle 8 gekeilt, dass der Kolben 17 sich in der Mitte seines Förderhubes befindet, also die grösste Geschwindigkeit aufweist, wenn der Steuer schieber 28 die steuernde Kante der Leitung 20 zum Öffnen überschleift. Dadurch wird erreicht, dass die Steuerflüssigkeit zur Er öffnung des Einlassventils 14 diesem mit der grössten Fördergeschwindigkeit zugeführt wird, wodurch ein rasches Öffnen des Ein lassventils und somit eine präzise Steuerung der Dampfmaschine erreicht. wird.
Während das Einlassventil 14 geschlossen ist, fördert die Pumpe 11 entweder nur mit kleiner Ge schwindigkeit, wodurch der Speicher 22 wie der aufgefüllt wird, oder überhaupt nicht. Diese Wahl der Aufkeilwinkel von Pumpen und Steuerexzenter 10 und 34 bedeutet, eine Verminderung der von der Pumpe 11 auf zuwendenden Arbeit, welche anstatt dessen von der Maschinenwelle 6 nutzbar abgegeben werden kann.
Wenn der Steuerschieber 28 sich in der gestrichelt eingezeichneten Lage befindet, strömt die von der Flüssigkeitspumpe 11 ge förderte zusammen mit der im Speicher 22 aufgespeicherten, Flüssigkeit unter den Kolben 27 des Ventils 14, hebt dieses von seinem Sitz 49 und öffnet dem aus der Einlass- leitung 50 eintretenden Dampf den Weg zum Zylinder 1. Sobald der untere Teil des Schiebers 28 die Ableitung 32 freigibt (aus gezogen gezeichnete Lage) und die unter dem Kolben 27 befindliche Flüssigkeit ab fliessen kann, wird das Ventil 14 unter dem Druck der Feder 48 geschlossen.
Die Füllung der Maschine wird durch den Geschwindigkeitsregler 12 bestimmt, dessen Muffe 41 sich bei Erhöhung der Drehzahl nach rechts und bei Verminderung derselben nach links bewegt. Bei einer Stei gerung der Drehzahl wird sich -der Winkel hebel 37 der durch die Linie a angedeuteten Stellung nähern, in welcher der Schieber 23 eine Verbindung zwischen den Leitungen 20 und 31 nicht mehr herstellt, so dass das Ein lassventil 14 nicht mehr geöffnet wird.
Bei sinkender Drehzahl nähert sich der Hebel 37 der durch die Linie b angedeuteten Stel lung, in welcher die Mittellage des Schie- bers 28 im Zylinder 29 am höchsten ist, wodurch die Öffnungszeit für die Leitung 20 und damit für das Einlassventil 14 ver grössert wird. Zu gleicher Zeit wird die höchste Schieberstellung zu einem immer späteren Zeitpunkt erfolgen, derart, dass der Zeitpunkt des Ventilöffnungsbeginnes immer mit der Voröffnungsstellung der Dampf maschine übereinstimmt.
In gleicher Weise können auch die Aus lassventile einer Dampfmaschine gesteuert werden. Die Öffnungszeiten der Auslassven- tile können in Abhängigkeit des Auslass- druckes der Dampfmaschine -gesteuert wer den, indem die Mittellage des Steuerschie bers durch einen unter dem Einfluss des Gegendruckes stehenden Druckregler verstellt wird.
Die Steuerschieber, Steuerflüssigkeits- speicher und der Regler, ebenso die Steuer flüssigkeitspumpen werden vorteilhafterweise insgesamt oder auch nur teilweise in einem einzigen Gehäuse vereinigt, um eine ge drängte Bauart zu erhalten. In besonderen Fällen mag es vorteilhaft sein, für ein Ven til mehrere Flüssigkeitsspeicher anzuwenden.