DE113745C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14/.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Steuerungsmechanismus bezweckt, die Steuerventile einer Dampfmaschine nicht nur zwangläufig zu öffnen, sondern dieselben auch vollkommen zwangläufig zuzudrücken, und zwar ohne Zuhülfenahme unrunder Scheiben oder Knaggen, lediglich vermittelst einfacher Zapfengelenke.

Zwei um feste Zapfen g und h (Fig. 1) schwingende Hebel sind an ihren Endpunkten α b durch eine Schwinge d verbunden. Sämmtliche übrigen Punkte dieser Schwinge beschreiben lemniskoidenartige Curven und es läfst sich bei richtiger Wahl der Abmessungen ein Punkt c finden, dessen Weg über eine gewisse Strecke cc¹ mit einem aus e mit / beschriebenen Kreisbogen m fast mathematisch genau zusammenfällt, während über c¹ hinaus die Curve vom Kreisbogen abweicht und den Weg c¹ c² beschreibt.

Wird irgend ein passender Punkt der Schwinge oder Hebel g α oder h b nun von der Steuerwelle aus in Schwingung versetzt, so mufs, während der Punkt c die Strecke c¹ c² und zurück durchläuft, das Ventil geöffnet und wieder geschlossen werden, während es bei der Schwingung c¹ c c¹ in Ruhe verbleibt. Auf diese Weise wird von der stetigen Bewegung der Steuerwelle die für Steuerventile erforderliche intermittirende Bewegung abgeleitet.

Für Auslafsventile ist der Mechanismus grundsätzlich genau derselbe. Die Wirkungsweise dieses Steuerungsmechanismus ist die folgende: Wie aus Fig. 3 ersichtlich, schwingen die Hebel g α und h b continuirlich zwischen den Endlagen ο und 7 hin und her und werden durch ein auf der Steuerwelle sitzendes Excenter angetrieben, das mit Rücksicht auf die Uebersichtlichkeit der Zeichnung nicht eingezeichnet ist, dessen Mittelpunkt aber auf dem

Kreise o, 1, 2, 3, 4 umläuft und sich in

der gezeichneten Stellung des Mechanismus in 4 befindet. Da die beiden Punkte α und b der Schwinge d sich auf Kreisbogen bewegen, so beschreibt der Punkt c derselben eine Lemniskoide / /, die ein beinahe mathematisch genau kreisförmiges Stück o, 1, 2, 3, 4 enthält, dessen Krümmungsmittelpunkt in e liegt.

Bewegt sich nun der Excentermittelpunkt und demgemäfs die Zapfen f α b und c von ο über i, 2, 3 nach 4,. so bleibt der Venlilhebel e i k in Ruhe, da die Stange ec um e als Mittelpunkt sich dreht, das Ventil bleibt also geschlossen. Bei der Bewegung von 4 nach 5 findet schon eine kleine Ventilöffnung statt; ist der Punkt 5 erreicht, so steht der Kolben im todten Punkt und die augenblicklich schnelle Ventilöffnung entspricht hierbei demgemäfs dem linearen Voröffnen. Bei Punkt 7 erreicht das Ventil seinen gröfsten Hub. Bewegt sich das Excenter nun weiter nach den Punkten 6', 5' u. s. w., dann gehen die Zapfen f ab und c wieder zurück über die entsprechenden Lagen 6, 5,4 u. s. w.

Hat das Excenter den Punkt 4' erreicht, so ist der übrige Mechanismus wieder in die gezeichnete Lage 4 zurückgekommen, das Ventil schliefst sich folglich in diesem Augenblick und bleibt auch während der Weiterbewegung des Excenters über 3', 2', 1' nach ο geschlossen. Hieraus folgt, dafs das Ventil, während das

Claims (3)

Excenter den Weg 4', 3' 2', 1', o, 1, 2, 3, 4 durchläuft, geschlossen ist, während des Weges 4, 5, 6, 7, 6', 5', 4' dagegen ist das Ventil geöffnet. Da Steuerwelle und Kurbelwelle sich synchron bewegen, so läfst sich durch Fällen des Lothes 4', 4" auf die mit »Todtpunkt« bezeichnete Linie die Füllung bestimmen, und zwar beträgt dieselbe etwa 70 pCt., indem die Strecke 4", 5 ca. 70 pCt. vom ganzen Excenterhub ausmacht. Fig. 2 stellt eine Abänderung des Steuermechanismus dar, und zwar die dualistische Umkehrung. Anstatt auf der Schwinge einen Punkt zu suchen, der eine vorgeschriebene Curve beschreibt, kann man offenbar auf ihr auch eine Curve suchen, die stets durch einen und denselben Punkt schwingt. Ist die im ersteren Falle vorgeschriebene Curve ein Kreis (oder auch eine Gerade, welche blos einen Specialfall des Kreises bildet), so wird der Punkt denselben, wie oben gesagt, schliefslich verlassen, und erzeugt diese Abweichung den Ventilhub. Ganz analog wird, wenn im zweiten Falle als Curve ein Kreis (oder auch als Specialfall eine Gerade) gewählt wird, derselbe durch den gegebenen Punkt nur eine Strecke weit schwingen, und dann denselben verlassen. Auch diese Abweichung kann zur Erzeugung eines Ventilhubes benutzt werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist ebenfalls eine Schwinge d in zweien ihrer Punkte α und b an Hebel g α und h b aufgehängt. Die geradlinige Verlängerung c geht duch das drehbare Gelenk e der Ventilspindel. Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dafs bei der Anordnung Fig. 1 der der Kreis bei der Anordnung Fig. 2 die Gerade aus constructiven Gründen den Vorzug verdient, indessen ist dieser Unterschied kein principieller. Die Wirkungsweise dieser Anordnung, welche die dualistische Umkehrung von der in Fig. 1 dargestellten ist, ist folgende: Die beiden durch die Schwinge d (Fig. 4) verbundenen Hebel g α und h b, deren einer vom Excenter angetrieben wird, sind ganz analog denjenigen der Fig. 3. Während aber bei Fig. 3 auf der Schwinge d ein Punkt c gewählt wurde, der wä'hrend eines Theiles der Bewegung auf einem vorgeschriebenen Kreise schwingt, ist in Fig. 4 auf der Schwinge eine Gerade gewählt, die während eines Theiles der Bewegung durch einen vorgeschriebenen Punkt schwingt. Die Umkehrung ist geometrisch eine vollkommene, denn in Fig. 1 hätte auch statt des Kreises eine Gerade, in Fig. 2 statt der Geraden ein Kreis angenommen werden können, was nur etwas andere Hebelverhältnisse bedingt hätte, allein aus constructiven Gründen, wie ohne Weiteres klar, empfiehlt sich bei Fig. 1 der Kreis, bei Fig. 2 die Gerade. Ganz analog dem Vorgange bei Fig. 3 wird auch in Fig. 4 während der Bewegung 4', 3', 2', ι', o, i, 2, 3, 4 des Excentermittelpunktes der an der Schwinge befindliche cylindrische Bolzen cc, welcher die oben genannte Gerade verkörpert, stets durch den mit 0,1,2,3,4 bezeichneten Punkt gehen und das Ventil also geschlossen bleiben, während des Weges 4, 5, 6, 7, 6', 5', 4' wird der cylindrische Bolzen nicht länger durch die an der Ventilspindel drehbar angeordnete Hülse blos hindurchgleiten, sondern wird dieselbe auch gleichzeitig heben, so dafs ihr Drehpunkt den Weg 4, 5, 6, 7 und zurück beschreibt,' das Ventil also gehoben und wieder gesenkt wird. Der in Fig. 2 dargestellte Mechanismus vertritt vollständig den bekannten Wälzhebel, ist aber im Gegensatz zu diesem nach allen Richtungen vollkommen zwangläufig. Pa τεnt-AnSprüche:

1. Zwangläufige Ventilsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dafs auf einer Schwinge d, welche in zwei Punkten (a und b) an den Endpunkten zweier Hebel (c α und h b) angehängt ist, ein dritter Punkt (c) derartig gewählt wird, dafs die von demselben beschriebene lemniskoidenartige Curve (c c¹ und c'²J theilweise mit einem aus dem Angriffspunkt (e) der Ventilstange (I) und mit der Länge derselben beschriebenen Kreisbogen (m) zusammenfällt, theilweise von demselben abweicht, wobei das abweichende Curvenstück (c\c²) zur Bewegung des Steuerventils nutzbar gemacht wird, während das mit dem Kreisbogen zusammenfallende Curvenstück (c c^l) der Ruhelage des Ventiles entspricht.

2. Eine Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs auf einer Schwinge (d), welche in zwei Punkten (a und b) an den Endpunkten zweier Hebel (c α und h b) angehängt ist, eine Gerade α c derartig gewählt wird, dafs sie während eines Theiles der Bewegung, welcher der Ruhelage des Ventiles entspricht, stets durch einen und denselben Punkt (e) geht, während eines Theiles der Bewegung aber diesen Punkt verläfst und dadurch die Bewegung des Ventiles veranlafst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.