Schieber d ampfmaschine mit besteuerten Auslassschlitzen in der Zylinderwand. Kolbendampfmaschinen mit zwei vom Kolben überlaufenen Auslassschlitzreihen im Zylinder wurden bisher mit getrennten Ein lass- und Auslasssteuerorganen versehen und der Auslass unter Mitwirkung -des Kolbens so gesteuert, dass ein Teil der Arbeitsdampf menge den Dampfzylinder am Hubende ver liess (teilweiser Gleichstrom).
Die Erfindung sieht bei Dampfzylindern mit zwei Auslass- schlitzreihen die Steuerung mittels nur eines Schiebers für Einlass und Auslass vor, wo durch bei Schiebermaschinen dieser Art nicht nur eine Vereinfachung,
sondern gegenüber bekannten Dampfmaschinen mit Einschie- bersteuerung eine thermisch günstige Tren nung von Einlass und Auslass erzielt wird und auch noch eine Verbesserung der Dampf verteilung bezw. bei entsprechenden Mass nahmen eine Aiipassunbsmöglichkeit an ver schiedene Betriebsverhältnisse erreicht wer den kann.
Die Schiebedampfmaschine gemäss der Er findung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und die Auslasskanäle in ein ge meinsames Schiebergehäuse münden und durch nur einen Schieber gesteuert werden, dessen Aussenkanten den Dampfeinlass und dessen Innenkanten den Dampfauslass über die Einlassschlitze bezw. die Auslassschlitze der Schieberbüchse steuern.
Bei den Einschiebersteuerungen entspre chen bekanntlich . kleinen Füllungen grosse Vorausströmungen und Verdichtungen, wel che sich mit zunehmender Füllung vermin dern und bei grossen Füllungen sehr kleine )Verte erreichen. 'Nenn auch diese Art der Dampfverteilung unter bestimmten Betriebs verhältnissen durchaus zulässig oder sogar erwünscht sein kann, so kommen bei Dampf maschinen auch _ sehr häufig Betriebsverhält nisse vor, bei welchen diese Dampfvertei lung unvorteilhaft oder auch gar nicht mehr angängig ist.
Die Erfindung gestattet nun, auch diese Nachteile durch weitere einfache Massnahmen zu vermeiden, indem durch ent sprechende Anordnung der Auslassschlitze eine beliel_-ige Minimalverdichtung gesichert, (las heisst eine zu kleine Verdichtung auch bei grossen Füllungen vermieden werden kann. Bei Dampfzylindern, welche mit. gro sser Füllung und geringem Gegendruck ar beiten müssen - wie z. B.
Auspuff- oder Kondensationsmaschinen mit nicht sehr hohen Eintrittsdrücken, oder hTiederdruckzylinder von Verbundmaschinen - wird bei Vollast, wo die durchzusetzende Dampfmenge am grössten ist, die Vorausströmung bei der Ein- schiebersteuerung meistens zu klein, so dass eine Stauung (Drosselung) des Auslassdamp- fes auftritt und der Gegendruck im Zylinder unerwünscht ansteigt.
Bei dem Erfindungs- gc-enstand kann nun für diesen Fall die Labe der Auslassschlitze und die Länge des Kolbens so bemessen werden, dass der Kolben selion in reichlicher Entfernung vor dem Iluliende die der jeweils andern Zylinderseite zugeordneten Auslassschlitze fiTilebt,
so dass der Schieber an der einen Auslassschlitzrcihe die Vorausströmung für die eine Zylinder seite und an der zweiten Auslassschlitzrcihe die Verdichtung für die andere Zylinder seite steuert. Bei kleinen Füllungen entweicht die auch verhältnismdissig kleine Dampf menge lediglich durch die erstgenannte Aus- lassschlit.zreihe mit der von der Steuerung einrestellten @'oraussfr@mung. Bei zunehmen der Füllung wird diese Vorausströmung ver kleinert, zugleich verkleinert sich aber auch die Verdichtung auf der andern Seite, d. h.
es verzübert sich der Abschluss des dieser Seite zugeordneten Auslasskanals. Sobald nun bei einer bestimmten Füllung die auf die ..andere" Zylinderseite bezogene Verdichtung kleiner wird, als der vom Hubende gemes sene Betrag der Freilegung der zweitge nannten Auslassschlitzreihe, tritt eine Vor ausströmung auch durch diese Schlitzreihe auf, welche so lange andauert, bis der zuge hörige Auslasskanal im Verdichtungszeit- punkt vom Schieber abgeschlossen wird.
Der während dieser Zeit entweichende Abdampf verlässt dabei den Dampfzylinder im reinen Gleichstrom. Es wird auf diese Weise also eine zusätzliche Ausströmung bei grösseren Füllungen verwirklicht, deren Zeitpunkt und Zeitdauer den Erfordernissen gemäss bemes sen werden kann, so dass ein stauungsfreies .Ausströmen des Dampfes auch bei grossen Füllungen sichergestellt. wird, indem für die zusätzliche Ausströmung ein reichlicher,
von der Eigenart der Einschiebcrsteuerung unab- c lüingiger Voraustrittszeitpunkt festbelegt werden kann.
Bei verhältnismässig hohem Gegendruck ergibt die Einschiebersteuerung nicht nur bei kleinen, sondern auch bei mittleren Füllun- i gen schon meist zu hohe 'Verdichtungen, und ist es bekannt, die Verdichtungsendspan- nung durch Zuschaltkammern herabzusetzen, welche im Laufe der Verdichtung zugeschal tet und während der Ausdclniung wieder vom Zylinder getrennt werden.
Solche Kammern wurden im Schieber angeor(Inet oder an den beiden Enden des Schiebergehäuses. Im vor liegenden Fall können nun solche Zuschalt- kainniern im Schiebergeliäuse zwischen den Ein- und Auslasskanälen vorgesehen sein, wobei der Schieber so ausgebildet wird, dass der Dampf vom Einlasshanäl über eine Aus sparung am Umfang des Schiebers zur Zu- schaltkammer gelangt..
Hierdurch kann in einfachster Weise mit einem Rohrschieber einfacher Bauart, dessen Baulänge dem "nor- malen" Schieber entspric 14t, die Herabset zung der Verdichtungsendspannung erreicht werden.' _ Die Abbildungen zeiup schematische Aiieführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. 1 ist beispielsweise ein Niederdruck zylinder 1 dargestellt.
Die in zwei Reihen angeordneten Auslassschlitze 2 und 2' in der Zylinderwand sind ziemlich Reit vom Zylin derende entfernt, so dass sich durch tber- schreiten derselben durch den Kolben 3 eine verhältnismässig grosse Minimalverdichtung ergibt.
Die an den Zylinderenden angeordne ten Einlasskanäle 4 und 4' sowie die zwi schen ihnen befindlichen Auslasshanäle 5 und 5' münden direkt in das Schiebergehäuse bezw. über die Schlitze 6, 6' und 7, 7' einer Schieberbüchse in den Schieberraum. Der Rohrschieber 8 arbeitet mit äusserer Einströ- mung und innerer Ausströmung, was aus den der Dampfströmung entsprechenden Pfeilen am Ein- und Auslassstutzen entnommen wer den kann.
Wie. ersichtlich, hat das Steuer organ die Form eines Kolbenschiebers, dessen steuernder Teil zwischen der Einlass- und Auslasssteuerkante dem Abstand der Einlass- und Auslasskanäle angepasst ist.
In der gezeichneten Stellung befindet sich der Kolben 3 auf dem Rückgang, d. h. er be wegt sich im Bilde nach links, während der Schieber 8 sich noch nach rechts bewegt, und es ist eine verhältnismässig grosse Füllung vorausgesetzt. Wie ersichtlich, hat der Kol ben bereits den Auslassschlitz 2' überschrit ten, so dass auf der Deckelseite Verdichtung _ stattfindet.
Auf der Kurbelseite hat der Schieber den Auslass über die Schlitze 7 noch nicht freigegeben, weil bei grosser Füllung die Vorausströmung verhältnismässig klein wird. Hingegen hat die linke Innenkante des Schiebers noch nicht die Verdichtungsstel lung erreicht, so dass über den Auslassschlitz 2' und die Schlitze 7' in der Schieberbüchse eine Vorausströmung schon stattfindet.
Be vor nun der Schieber 8 die Schlitze 7' ab schliesst, was im Verdichtungszeitpunkt der Schiebersteuerung für die Deckelseite erfolgt, öffnet die rechte Innenkante des Schiebers die Schlitze 7, so dass die weitere Ausströ mung des Dampfes auch auf der Kurbelseite erfolgt.
Durch die von dem Beginn der rück seitigen Freilegung des Schlitzes 2' und dem deckelseitigen Verdichtungszeitpunkt der Schiebersteuerung in ihrer Grösse bestimmte ' erste Vorausströmung wird also der Beginn der Vorausströmung gegenüber der durcfi den Schieber auf der Kurbelseite gegebenen bei grossen Füllungen vorverlegt.
Fig. 2 zeigt die beispielsweise Ausfüh rung des Erfindungsgegenstandes für Be trieb mit hohem Gegendruck. Zylinder, Aus lassschlitze in der Zylinderwand, Dampf kanäle sowie Ein- und Auslassschlitze der Schicberbüchse haben dieselben Bezeichnun gen wie in Fig. 1. Die Auslassschlitze 2 und 2' in der Zylinderwand sind weiter gegen die Zylinderenden hin gerückt, um wegen des hohen Gegendruckes eine kleine Minimalver- dichtung zu erhalten.
Zwischen den Einlass- hanälen 4, 4' und Auslasskanälen 5, 5' sind die Zuschaltkammern 9 und 9' angeordnet. Der Schieber 10 hat an den Enden nur einen schmalen Steg von der Breite, die zur Ab dichtung erforderlich ist, und weist eine Aus sparung 11 bezw. 1.1' auf, durch welche der Dampf vom Einlasskanal 4 bezw. 4' in den Zuschaltraum strömen kann, wenn die be treffenden Schieberkanten 13,
13' die zum Zuschaltraum führenden Schlitze 12 und 12' in der Schieberbüchse freilegen. Der Kolben 3 ist im deckelseitigen Totpunkt gezeichnet. Die linke Aussenkante des Schiebers 10 hat die Einlassschlitze 6' entsprechend der Vor einströmung schon geöffnet. Noch früher, also nährend der Verdichtung, wurden die Schlitze 12' durch die Kante 13' des Schie- hers freigelegt, da diese Kante eine wesent lich kleinere Überdeckung hat.
Bei der Wei terbewegung des Schiebers 10 nach rechts er hält die Deckelseite des Zylinders Füllung, wobei unter Umständen die Verbindung zwi schen der Zuschaltkammer und dem Zylinder unterbrochen werden kann. Diese Verbin dung ist aber jetzt nicht mehr erforderlich, nachdem der Zuschaltraum schon während der Voreinströmung und am Anfang der Fül lung durch Frischdampf aufgefüllt wurde.
Beim Rückgans des Schiebers wird jeden falls noch vor Beendigung der Füllung die Verbindung zwischen Zylinder und Zuschalt- raum wieder liergest.ellt und bleibt dieselbe nach Abschluss der Füllung noch so lange be stehen, bis die Kante 13 während der Aus dehnung des Dampfes den Zuschaltraum vom Zylinder trennt.
Bei Betriebsverhältnissen, für welche die durch eine Einschiebersteuerung erzielbare normale Dampfverteilung angängig oder er wünscht ist, kann- natürlich auf die in der Fig. 1 dargestellte Vergrösserung der Voraus strömung (bei grossen Füllungen) verzichtet werden und können auch die Auslassschlitze in der Zylinderwand näher an den Zylinder enden angeordnet werden.
Umgekehrt kann bei der Ausführung nach Fig. 2 die Vor- ausstr@niung durch entsprechende Verschie- bung der Auslassschlitze nach der Mitte des Zylinders zu, wie in Fig. 1 dargestellt, er folgen.
Die Anwendung der in Fig. 2 darge stellten Zuschaltkammern ist nicht lediglich auf hohe Gegendrücke beschränkt, da diese Kammern nicht nur bei -leinen Füllungen die Verdichtungsendspannung vermindern, son dern bei grosser Füllung und dadurch beding ter kleiner Verdichtung die Verdiehtungsend- spannung erhöhen. Die Anwendung der Zu schaltkammern ist deshalb insbesondere aueli bei Dampfzylindern, welche mit veränder lichem Gegendruck arbeiten, von Vorteil.
Der Steuerschieber kann gegebenenfalls auch in bekannter Weise für doppelte Ein- strömung oder doppelte Ausströmung aus- geführt werden; in letzterem Falle auch der art, dass die Einlassschlitze 6, 6' der Schie- bei-büchse in bekannter reise zur Verdoppe lung der Ausströmung benützt werden, wobei dann ein Teil des Abdampfes durch die Ein lasskanäle den Zylinder verlässt.
Das in der Beschreibung und Darstellung als Rohrschieber vorgesehene Steuerorgan kann ebenfalls als Kolbenschieber (Doppel- kolbenventil), Flachschieber usw. ausgeführt werden.
Aus dem Vorangehenden geht hervor, dass eine Dampfverteilung wie bei einer Ein- schiebersteuerung erzielt werden kann, jedoch finit der Unterschied, dass die Verdichtung auch bei grossen Füllungen nicht kleiner wer den kann, als die durch das tbersehreiten der Auslassschlitzreihe durch den Kolben (wäh rend des Rückganges) bestimmte Minimalver- dichtung. Zugleich wird aber auch eine teil weise Gleichstromwirkung erzielt,
indem der Auslassdampf nicht wie bei den üblichen Ein- schiebermaschinen ann Hubanfang abgeführt wird, wodurch die starke Abhülilung des Zy- linderdechels durch den sirüiiiendeii Abdaiiipf vermieden wird.