DE122373C

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Publication number: DE122373C
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Description

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PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSEGREAT

Die Erfindung bezieht sich auf rasch laufende Dampfmaschinen, und der Zweck der Erfindung ist, derartige rasch laufende Dampfmaschinen mit einer selbsttätig wirkenden Absperr- und Steuervorrichtung von guter Wirkungsweise zu versehen.The invention relates to high speed steam engines, and the purpose of the invention is, such fast running steam engines with an automatically acting shut-off and To provide control device of good operation.

Bei den bisher üblichen rasch laufenden Dampfmaschinen ist es nicht möglich, eine wirksame Steuerung mit Hülfe selbsttätiger Absperrung zu erzielen, da die selbstthätig wirkenden Absperrvorrichtungen von ausreichend guter Wirkungsweise auf der Anwendung der Klinkensteuerung beruhen, welche bekanntlich die Benutzung scharfer Schneiden an den Contactstellen erfordert. Mit derartigen Steuerungen ausgerüstete Maschinen, beispielsweise diejenigen der bekannten Corlifstype, können deshalb nicht mit grofser Geschwindigkeit laufen. Rasch laufende Dampfmaschinen mit hin- und hergehenden Kolben werden deshalb meistens durch Drosselung der Dampfzuführung gesteuert.With the previously common high-speed steam engines, it is not possible to use a to achieve effective control with the aid of automatic shut-off, since the automatic effective shut-off devices of sufficiently good effectiveness on the application the ratchet control are based, which is known to use sharp cutting edges required at the contact points. Machines equipped with such controls, for example those of the well-known Corlifstype, can therefore not with great speed to run. Rapidly running steam engines with reciprocating pistons are therefore usually reduced by throttling the Controlled steam supply.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Dampfzuführung, bei welcher zwei Hubscheiben verwendet werden, welche mit Hülfe von Schiebern oder Schieberrahmen auf einen Hebel wirken, der seinerseits den Dampfschieber steuert. Eine dieser Hubscheiben ist auf der Antriebswelle fest angebracht und veranlafst die Oeffnung des Schiebers mit gleichbleibender Voreilung, während die andere Hubscheibe in bekannter Weise eine Aenderung ihrer Winkelstellung gegen die Antriebswelle erfahren kann und den Schieber zu einem Zeitpunkt schliefst, welcher von der Stellung der Hubscheibe auf der Welle unter der Einwirkung des Fliehkraftreglers oder sonstigen Geschwindigkeitsreglers abhängig ist.The invention relates to a device for regulating the supply of steam, in which two lifting disks are used, which with the aid of sliders or slider frames act on a lever, which in turn controls the steam valve. One of these lifting discs is firmly attached to the drive shaft and causes the slide to open with a constant lead, while the other cam disc in a known manner a Can experience change of their angular position against the drive shaft and the slide closes at a point in time which is below the position of the cam disc on the shaft the influence of the centrifugal governor or other speed governor is dependent.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise in Anwendung bei einer stehenden Verbundmaschine dargestellt.In the drawings, an embodiment of the subject matter of the invention is for example shown in use with a stationary compound machine.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch das Ventilgehäuse ;Fig. Ι is a longitudinal section through the valve housing ;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, 3 und 4;Fig. 2 is a section on the line AA of Figs. 1, 3 and 4;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1;Fig. 3 is a section along line BB of Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 1;Fig. 4 is a section on the line CC of Fig. 1;

Fig. 5 erläutert die Anbringung der Hubscheiben auf der Antriebswelle in einem Längsschnitt; Fig. 5 explains the attachment of the lifting disks on the drive shaft in a longitudinal section;

Fig. 6 zeigt eine Einzelheit;Fig. 6 shows a detail;

Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie D-D von Fig. 5;Fig. 7 is a section on line DD of Fig. 5;

Fig. 8 erläutert in einer Uebersichtsdarstellung die Wirkungsweise der Steuerung;8 explains the mode of operation of the control in an overview representation;

Fig. 9 zeigt bauliche Einzelheiten.Fig. 9 shows structural details.

Das Schiebergehäuse α wird zwischen dem Hochdruckcylinder und dem Niederdruckcylinder angebracht. In demselben sind zwei Wellen b und c gelagert, die durch eine Kurbel mittels eines geeigneten Zwischen-, getriebes angetrieben werden. Die Welle b trägt an ihrem oberen Ende eine feste Hubscheibe h und eine lose Hubscheibe k und an ihrem, unteren Ende eine lose Hub-The valve housing α is attached between the high pressure cylinder and the low pressure cylinder. In the same two shafts b and c are mounted, which are driven by a crank by means of a suitable intermediate gear. The shaft b carries at its upper end a fixed lifting disc h and a loose lifting disc k and at its lower end a loose lifting disc

scheibe m und eine feste Hubscheibe n. Die Hubscheiben h und k dienen zur Steuerung des Dampfschiebers am oberen Ende des Niederdruckcylinders, während die Hubscheiben m und η den unteren Dampfschieber des Niederdruckcylinders steuern. Die Hubscheiberi sind derart gestaltet, dafs ihr Durchmesser an allen Stellen gleich ist und jede Vertiefung an einer Seite der Scheibe durch eine entsprechende Erhöhung an der gegenüberliegenden Seite ausgeglichen -wird. Diese Hubscheiben steuern .die Dampfschieber mit Hülfe von Schieberrahmen p, q, r, s (einer dieser Schieberrahmen ist in Fig. 9 näher dargestellt). Jeder Schieberrahmen trägt zwei Hebel u, die bei ν an den Schieberrahmen angelenkt sind und ' an " ihren" freien Enden cylindrische Aussparungen»" erhalten, in die eine Anzahl von Scheiben χ eingesetzt sind, welche zwecks Erzielung einer geringen Nachgiebigkeit zweckmäfsig schwach gebogene Form erhalten. Jeder Hebel u trägt eine Rolle ^, welche sich gegen die Hubscheibe anlegt. Die Scheiben χ werden in die cylindrische Aussparung w durch eine Stellschraube y mit regelbarem Druck eingeprefst, wodurch der gegen die Hubscheibe durch die Rollen ^ ausgeübte Druck geregelt wird. Falls das Getriebe in OeI laufen soll, dienen die in dem Cylinder w befindlichen Scheiben χ als Saugkissen und verhindern durch hydraulische Wirkung ein Ausfliefsen des Oeles. Die Rollen \ erhalten mithin eine geringe Beweglichkeit, wodurch unwesentliche Abweichungen von dem gleichbleibenden Durchmesser der Hubscheiben ausgeglichen werden. In dieser Weise wird, obgleich die Rollen \ in dem Schieberrahmen fest angebracht sind, eine geringe Buffenvirkung erzielt, welche eine sanfte Wirkungsweise der Hubscheiben selbst bei sehr hoher Geschwindigkeit des Hin- und Herganges der Schieberrahmen gestattet. Der Cylinder w dient lediglich zur Führung der Scheiben, wirkt jedoch nicht als Bremscylinder. Jeder Schieberrahmen ist an einem Ende mit einem Schlitz versehen, in welchem in senkrechter Richtung ein Zapfen verschiebbar ist, der an das Ende eines der senkrechten Hebel 2 und 3 angelenkt ist. Die feste Hubscheibe h wird in dieser Weise mittels ihres Schieberrahmens mit dem Kopfende des Hebels 2 verbunden, während die lose Hubscheibe k mit dem Fufsende desselben Hebels in Verbindung steht. In ähnlicher Weise sind die Hubscheiben m und η mit dem Hebel 3 verbunden. An die Hebel 2 und 3 sind Schieberstangen 4 und 5 angelenkt, welche die Dampfschieber des Niederdruckcylinders in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise steuern, in welcher die Wirkungsweise der den oberen Dampfschieber des Niederdruckcylinders steuernden Hebelübertragung 2 dargestellt ist. An den Schieberstangen sind Gleitschieber befestigt, deren besondere Gestaltung für den Erfindungsgegenstand nicht wesentlich ist. disk m and a fixed lifting disk n. The lifting disks h and k are used to control the steam valve at the upper end of the low-pressure cylinder, while the lifting disks m and η control the lower steam valve of the low-pressure cylinder. The Hubscheiberi are designed in such a way that their diameter is the same at all points and each depression on one side of the disc is compensated for by a corresponding elevation on the opposite side. These lifting disks control the steam valve with the aid of valve frames p, q, r, s (one of these valve frames is shown in more detail in FIG. 9). Each slide frame carries two levers u, which are hinged to the slide frame at ν and have cylindrical recesses at "their" free ends, in which a number of disks χ are inserted, which are appropriately slightly curved in order to achieve a low level of flexibility Each lever u carries a roller ^ which rests against the lifting disc. The discs χ are pressed into the cylindrical recess w by means of an adjusting screw y with adjustable pressure, whereby the pressure exerted against the lifting disc by the rollers ^ is regulated If the transmission is to run in oil, the disks χ located in the cylinder w serve as suction pads and prevent the oil from flowing out through hydraulic action. The rollers \ are therefore given little mobility, which compensates for insignificant deviations from the constant diameter of the lifting disks Way, although the roles \ in the slide frame are firmly attached A low buffing effect is achieved, which allows the lifting disks to work smoothly even at a very high speed of the back and forth movement of the slide frame. The cylinder w only serves to guide the disks, but does not act as a brake cylinder. Each slide frame is provided at one end with a slot in which a pin, which is articulated to the end of one of the vertical levers 2 and 3, can be displaced in the vertical direction. The fixed lifting disk h is connected in this way by means of its slide frame to the head end of the lever 2, while the loose lifting disk k is connected to the foot end of the same lever. The lifting disks m and η are connected to the lever 3 in a similar manner. Slide rods 4 and 5 are hinged to levers 2 and 3 and control the steam slide of the low-pressure cylinder in the manner shown in FIG. 8, in which the operation of the lever transmission 2 controlling the upper steam slide of the low-pressure cylinder is shown. Sliding slides are attached to the slide rods, the particular design of which is not essential to the subject matter of the invention.

In Fig. 8 bezeichnet A die Anfangsstellung der Schiebersteuerung bei geschlossenem Schieber. Bei dieser Stellang nimmt die feste Hubscheibe ihre Innenlage ein, während die lose Hubscheibe sich in Aufsenstellung befindet. Bei einer Drehung der festen Hubscheibe wird der Hebel 2 umgelegt und die Schieberstange in Längsrichtung verschoben, so dafs sie die Stellung B erhält und der Schieber in Oeffnungsstellung gelangt. Die lose Hubscheibe gelangt alsdann in Innenstellung, wobei der Hebel 2 derart umgelegt wird, dafs er die Stellung C erhält und der Schieber wieder in. Schlufsstellung gelangt. Bei einer weiteren Drehung der festen Hubscheibe wird der Hebel 2 in die Stellung D geführt und der Schieber wieder in Oeffnungsstellung gebracht. Schliefslich wird durch die Auswärtsbewegung der losen Hubscheibe die Steuerung in Anfangsstellung A zurückgeführt. Der untere Dampfschieber des Niederdruckcylinders wird in gleicher Weise mittels des Hebels 3 und der Schieberstange 5 gesteuert.In Fig. 8, A denotes the initial position of the slide control when the slide is closed. In this position, the fixed lifting disc takes its inner position, while the loose lifting disc is in the outer position. When the fixed lifting disc is rotated, the lever 2 is turned over and the slide rod is displaced in the longitudinal direction so that it is in position B and the slide is in the open position. The loose lifting disk then moves into the inner position, the lever 2 being turned over in such a way that it is in position C and the slide moves back into the closing position. With a further rotation of the fixed lifting disc, the lever 2 is moved into position D and the slide is brought back into the open position. Finally, the control is returned to the starting position A by the outward movement of the loose lifting disc. The lower steam valve of the low-pressure cylinder is controlled in the same way by means of the lever 3 and the valve rod 5.

Die festen Hubscheiben führen die Dampfschieber in Oeffnungsstellung, während die Schlufsstellung der Dampfschieber durch die losen Hubscheiben veranlafst wird. Durch Aenderung der Winkelstellung der losen Hubscheiben gegen die Antriebswelle kann die Absperrung der Dampfzuführung an jedem beliebigen Zeitpunkte des Kolbenhubes veranlafst werden, während der Zeitpunkt des Dampfeinlasses unveränderlich ist. Wenn die die Oeffnung und die Absperrung bewirkenden Hubscheiben sich in genau entgegengesetzter Stellung befinden, kann Dampf nicht in den Cylinder eintreten. Die Dampfschieber werden bei jedem Kolbenhube zweimal in Oeffnungsstellung und zweimal in Schlufsstellung geführt. Bei einer Umdrehung der Kurbelwelle der Maschine braucht mithin die Welle der Hubscheiben nur eine halbe Umdrehung ausführen, wodurch eine sanfte Arbeitsweise der Steuerung erzielt wird.The fixed lifting disks lead the steam valve in the open position, while the The closing position of the steam valve is caused by the loose lifting disks. By Changing the angular position of the loose lifting disks against the drive shaft can Shut-off of the steam supply initiated at any point in time of the piston stroke while the time of steam inlet is invariable. When they cause the opening and the shut-off Lifting disks are in exactly the opposite position, steam cannot get into the Enter cylinder. The steam valves are in the open position twice with each piston stroke and twice in closed position. With one revolution of the crankshaft of the machine, the shaft needs the lifting disks Carry out only half a turn, whereby a smooth operation of the control is achieved.

Die Welle c ist mit Hubscheiben und anderen Steuerungstheilen gleicher Art wie die Welle b versehen. Mittels der Welle c wird die Dampfzuführung des Hochdruckcylinders gesteuert.The shaft c is provided with lifting disks and other control parts of the same type as the shaft b . The steam supply to the high-pressure cylinder is controlled by means of the shaft c.

Die Winkelstellung der losen Hubscheiben wird in folgender Weise geregelt:The angular position of the loose lifting disks is regulated in the following way:

Die Regelung der Winkelstellung erfolgt mittels eines Querarmes 6, welcher durch einen Geschwindigkeitsregler oder ein durch einen solchen bewegtes Zwischengetriebe auf- und abbewegt werden kann. Dieser Arm 6 trägt an jedem Ende je eine Hülse 7 mit Muttergewinde, welche die Welle b bezw. c umfafst.The angular position is regulated by means of a transverse arm 6, which can be moved up and down by a speed controller or an intermediate gear moved by such a device. This arm 6 carries at each end a sleeve 7 with a nut thread, which respectively the shaft b. c includes.

Die Muttern 7 sind auf dem Arm 6 drehbar und innen mit zwei steilen Gewinden, und zwar einem Rechtsgewinde und einem Linksgewinde versehen, welche mit Gewinden zusammenwirken, die an der Aufsenseite von zwei Muffen 9. und 8 angebracht sind. Die Muffe 8 ist mit der Welle b bezw. c fest verbunden und läuft gemeinsam mit dieser um (s. Fig. 4 und 6). Die Muffe 9 ist mit der losen Hubscheibe k aus einem Stück gefertigt oder fest verbunden, so dafs bei einer Bewegung der Mutter 7 in Richtung der Achse der Welle dieselbe um einen gewissen Betrag gegen die Welle in der einen Richtung und um einen gewissen Betrag gegen die lose Hubscheibe k in der anderen Richtung gedreht wird. Die Aenderung der Winkelstellung der Hubscheibe k gegen die Welle ist mithin gleich der Summe dieser beiden Beträge. Die Welle b ist hohl ausgebildet und umfafst einen inneren Schaft 11, welcher mit den losen Hubscheiben k und m durch Keile 12 (s. Fig. 7) verbunden ist, so dafs die losen Hubscheiben und der innere Schaft sich gemeinsam mit einander drehen. Die Keile 12 greifen in Aussparungen 13 der Welle 11, so dafs der innere Schaft gegen die Welle b um einen bestimmten Winkel gedreht werden kann. Jede Bewegung des Querarmes 6 in Richtung der Achse der Welle veranlafst eine Drehung der losen Hubscheiben k und m gegen die Welle, gleichgültig ob die Welle sich in Ruhe oder in Bewegung befindet. The nuts 7 are rotatable on the arm 6 and are internally provided with two steep threads, namely a right-hand thread and a left-hand thread, which cooperate with threads which are attached to the outside of two sleeves 9 and 8. The sleeve 8 is BEZW with the shaft b. c firmly connected and runs together with this (see. Fig. 4 and 6). The sleeve 9 is made in one piece with the loose lifting disc k or firmly connected, so that when the nut 7 moves in the direction of the axis of the shaft, the same by a certain amount against the shaft in one direction and by a certain amount against the loose lifting disc k is rotated in the other direction. The change in the angular position of the lifting disc k relative to the shaft is therefore equal to the sum of these two amounts. The shaft b is hollow and comprises an inner shaft 11 which is connected to the loose lifting disks k and m by wedges 12 (see FIG. 7) so that the loose lifting disks and the inner shaft rotate together with one another. The wedges 12 engage in recesses 13 in the shaft 11 so that the inner shaft can be rotated through a certain angle relative to the shaft b. Every movement of the transverse arm 6 in the direction of the axis of the shaft causes the loose lifting disks k and m to rotate against the shaft, regardless of whether the shaft is at rest or in motion.

Die die Dampfzuführung des Hochdruckcylinders steuernde Welle c ist mit gleichartigen Theilen von gleichartiger Wirkungsweise versehen. Die Wellen b und c können ferner mit festen Hubscheiben / und ο zur Steuerung der Auspuffschieber des Hoch- und Niederdruckcylinders versehen werden. Diese Anordnung bildet jedoch keinen Theil der vorliegenden Erfindung! The shaft c , which controls the steam supply to the high-pressure cylinder, is provided with parts of the same type with a similar mode of operation. The shafts b and c can also be provided with fixed lifting disks / and ο to control the exhaust valve of the high and low pressure cylinder. However, this arrangement does not form part of the present invention!

Claims

Patent Claims:

1. Device for driving controls for steam engines by means of two lifting disks, one of which is attached to its shaft and the other is adjustable from the controller, characterized in that the fixed lifting disks (hn) and the loose lifting disks (km) from slide frames ( p) which are connected to the ends of levers (2, 3), in the middle of which a slide rod engages, the arrangement of the control slide being made such that when the slide rod is moved from its central position to both the one and the other The inlet organs are also opened in the opposite direction, so that the shaft (b) carrying the lifting disks rotates at half the speed of the machine's crankshaft.

2. Embodiment of the device - according to claim 1, characterized in that two levers (u) are rotatably arranged in the slide frame (p) , which carry a resilient cushion at their movable ends, which by a number of discs (x) in one Oil container (n>) is formed, each lever carrying a roller (ζ) which interacts with the lifting disc.

1 sheet of drawings.