DE129762C - - Google Patents

Description

PATENTAMT

KLASSE

Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftausgleichvorrichtung für direct wirkende Doppelkraftmaschinen, mittelst welcher, die Hubbegrenzungen der Kolben, die Steuerung der Schieber und der Kraftausgleich durch ein von den Kolbenstangen wechselseitig bewegtes Hebel- und Stangensystem mit dem durch Kurbelantrieb und Schwungrad erzielbaren Grade der Genauigkeit und Vollkommenheit bewirkt werden sollen. Die Erfindung bezweckt, den bekannten Vorrichtungen zur zwangläufigen Verbindung der Kolbenstangen von Zwillingspumpen gegenüber bei gewissen Stellungen eine frühere Unterstützung der einen Seite eintreten zu lassen.

Fig. ι zeigt die Erfindung in Anwendung bei einer Zwillingsdampfpumpe, und zwar theilweise in Vorderansicht und theilweise in verticalem Längsschnitt.

Fig. ia ist eine vollständige Vorderansicht des oberen Theiles der Fig. 1 und

Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach A-A der Fig. i. . . . -

Fig. 3 bis 8 stellen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung schematisch dar, während in den schematischen Fig. 9 bis 12 die Wirkungsweise der Erfindung in mehreren Arbeitsstufen veranschaulicht ist, und zwar gemäfs der in den Fig. 1, ia und 2 dargestellten Ausführungsform. .

In den Fig. 9 und 12,- die zunächst .erläutert werden sollen, sind mit 1 der Niederdruckcylinder, mit 2 der Hochdruckcylinder und mit 3, 4 die Pumpencylinder der Dampfpumpe bezeichnet, deren Kolben paarweise von gemeinsamen Kolbenstangen getragen werden. Die Kolbenstangen sind bezw. durch Gelenkstangen 37, 38 mit Hebeln 6, 8 verbunden, die um feste Drehpunkte 7,9 schwingen und mit einander durch eine frei schwingende Gelenkstange 5 verbunden sind.

In Fig. 9 befindet sich die linksseitige Kolbenstange im ersten Theil ihres Niederganges, wobei der treibende Dampfdruck den Arbeitswiderstand der Pumpe 3 wesentlich übersteigt. Es wird daher. behufs Kraftausgleichs dieser Ueberdruck durch die Stange 5 auf die rechtsseitige Kolbenstange übertragen, um letztere, die alsdann gegen Ende ihres Hubes bereits unter stark expandirtem Dampf steht, in der Uebervvindung ihres Arbeitswiderstandes zu unterstützen. Der Kolben im Cylinder 2 erreicht sein oberes Hubende in der Mittellage der Theile zwischen den in Fig. 9 und. 10 dargestellten Lagen, d. h. in. derjenigen Lage der Stange 5, in der sie den Hebel 6 gerade deckt. Beim Durchgang der Theile durch diese Lage hört die Drehbarkeit des Hebels 8 für kurze Zeit auf, und ist infolge dessen der Hub der rechtsseitigen Kolbenstange zwangläufig begrenzt, während die linksseitige Kolbenstange volle Bewegungsfreiheit . hat. Da nun, wie

weiter unten beschrieben, gleichzeitig der Dampfzutritt zu dem Raum über dem Kolben in 2 geöffnet wird, so geht dieser Kolben zugleich nieder, wobei der nunmehr im Cylinder 2 überschüssige Druck gemäfs Fig. io durch die Stange 5 mittelst des Hebels 6 und der Stange 37 auf den linksseitigen Kolben übertragen wird, um diesen, der alsdann unter dem Druck des bereits expandirten Dampfes steht, auf dem Wege bis zu seiner unteren Hubgrenze behufs Ueberwindung seines Arbeitswiderstandes zu unterstützen. In Fig. 11 unterstützt der unter vollem Dampfdruck stehende aufwärts gehende Kolben 2 den Kolben 1 gegen Ende seines Aufwärtsganges, während sein oberes Hubende zwangläufig begrenzt wird, wenn Stange 5 beim Uebergang der Theile aus der Lage Fig. 11 in diejenige Fig. 12 mit dem Hebel 8 zur Deckung kommt und dadurch die Drehbarkeit des Hebels 6 vorübergehend aufhebt, während die rechtsseitige Kolbenstange volle Bewegungsfreiheit hat.

Es ist klar, dafs man bei geeigneter Längenabmessung der Hebel 6 und 8 und der Stange 5 die Kraftübertragung von einer Seite nach der anderen erforderlichenfalls auf eine längere Zeit ausdehnen kann als diejenige in umgekehrter Richtung. So ergiebt sich aus der Betrachtung der Fig. 11, dafs der Kolben auf der Niederdruckseite nur für etwa ein Drittel seines Hubes Unterstützung seitens der Hochdruckseite erhält, nämlich bis zum Durchgang der Stange 5 aus der punktirten Lage durch die Decklage mit Hebel 8, während welcher Zeit der Kolben in 2 etwa die Hälfte seines Hubes ausführt. Andererseits ersieht man aus Fig. 12, dafs beim Niedergang des Kolbens auf der Niederdruckseite ι derjenige auf der Hochdruckseite 2 für mehr als die Hälfte seines Hubes Unterstützung erfährt, nämlich von der gezeichneten Lage aus bis zu seiner oberen Hubgrenze. Der Betrag der von einer Seite auf die andere übertragenen Kraft ist aufserdem noch durch die Steuerung der Dampfschieber regulirbar, welche, wie weiter unten beschrieben, durch die Hebel 6, 8 bewegt werden.

Die AusfUhrungsformen Fig. 3 bis 8 sind nach den voraufgegangenen Erläuterungen ohne Weiteres verständlich. In Fig. 3 sind zweiarmige Hebel 6, 8 mit den Drehpunkten 7, 9 dargestellt. In den Fig. 4 bis 7 sind Winkelhebel mit den Drehpunkten 7, 9 angeordnet. Dadurch wird einerseits (Fig. 4 und 5) ein dichtes Aneinanderrücken der beiden Cylinder, andererseits eine Anordnung ermöglicht (Fig. 6 und 7), bei der sich die Kolbenstangen kreuzen. Fig. 8 endlich zeigt, dafs das Hebel- und Stangensystem nicht nothwendigerweise zwischen die Dampfcylinder und die Pumpencylinder eingeschaltet zu werden braucht, sondern auch aufserhalb liegen kann.

Die Schiebersteuerung erfolgt in der Weise, dafs der Dampfzulafs zu einem Cylinder mittelst der Kolbenstange des anderen Cylinders geöffnet wird, die Absperrung des Dampfes dagegen seitens der eigenen Kolbenstange des Cylinders erfolgt, wie aus Fig. 1 und ia hervorgeht und bezüglich des Drehschiebers 10 für den Cylinder 2 beschrieben werden mag. An den Hebelarm 11 des Schiebers 10 ist ein zweiarmiger Hebel 12 angelenkt, dessen Enden durch Gelenkstangen 13, 14 mit den Hebeln 8 bezw. 6 verbunden sind,,.derart, dafs Schieber 10 zum Absperren des Dampfes unter dem Kolben des Cylinders 2 fast ausschliefslich durch den Hebel 8 gesteuert wird.

Ueberdecken sich dagegen Hebel 6 und Stange 5, während der Kolben im Cylinder 2 seine obere Hubgrenze erreicht, so erfolgt die Steuerung behufs Zulassung des Volldampfes über den Kolben in 2 vorwiegend durch die Stange 14, und zwar schnell und mit der erforderlichen Voreilung.

Dies wird vollkommen verständlich, wenn man berücksichtigt, dafs im letzteren Falle die Kolbenstange des Cylinders 1 sich mit der gröfsten Geschwindigkeit bewegt und diejenige des Cylinders 2 nahezu stillsteht, während im ersteren Falle die Kolbenstange des Cylinders 1 nahezu stillsteht und die des Cylinders 2 die gröfste Geschwindigkeit hat. Um den Zulafs des Dampfes und seine Absperrung genau reguliren zu können, empfiehlt es sich, den Drehpunkt des Hebels 12, sowie die Angriffspunkte der Stangen 13, 14 in Schlitzen verstellbar zu machen, wie bezüglich der Angriffspunkte 15, 1.6 in Fig. ι a dargestellt.

Cylinder 1 ist in Verbindung mit zwei Drehschiebern dargestellt, die gemäfs Fig. ia von den Hebeln 6 und 8 gemeinsam gesteuert werden, um zu zeigen, dafs die Erfindung auch für solche Maschinen anwendbar ist, wo zwei Schieber gleichzeitig gesteuert werden müssen, wie z. B. bei Tandemmaschinen oder auch behufs Verkleinerung der schädlichen Räume. Dafs auch alle anderen Schieberarten mit den gleichen Mitteln gesteuert werden können, ist selbstverständlich.

Die Erfindung ist auf die in Fig. 1, ia und 2 dargestellte Gesammtanordnung der Pumpe nicht beschränkt; diese Anordnung dient vielmehr lediglich zur Erläuterung der Erfindung. Das zu fördernde Wasser tritt in die horizontale Kammer 18 ein und steigt in den verticalen Kammern 29, 30 empor, um durch die Ventile 34, 34¹ in die Pumpencylinder einzutreten und durch die Ventile 39, 40 in die Sammelkammer 20 zu gelangen, an welche sich die Leitungsrohre anschliefsen. Mit 31,32 sind Luftkammern und mit 21 ist der Windkessel über Kammer 20 bezeichnet. Die Kammer 18 ist mit der Kammer 20 in bekannter Weise

durch ein Sicherheitsventil ig gegen übermäfsige Drucksteigerung in der Kammer 20 verbunden. Der Windkessel trägt die Lager für die Drehachsen 7, 9 der Hebel 6, 8, ferner den Condensator 22 der Dampfmaschine, die Luftpumpe 23, 24 und die Kesselspeisepumpen 25, 26. Die Schieberkästen 27, 28 stehen in unmittelbarer Verbindung mit dem Condensator, an den sich die Luftpumpen unmittelbar anschliefsen. Letztere, sowie die Speisepumpen werden von den Hebeln 6,8 bewegt. Die Dampfcylinder werden von den Wänden der Seitenkammern 31, 32 getragen, welche gleichzeitig den Querhäuptern 36,36 als Führung dienen.

Obwohl die Erfindung hauptsächlich für Kraftpumpen in Frage kommt, ist ihre Anwendbarkeit doch nicht darauf beschränkt, sondern lediglich dadurch bedingt, dafs die betr. Kraftmaschine mittelst zweier Kolbenstangen mit gegen einander versetzten Hubwechseln arbeitet.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :
   Kraftausgleichvorrichtung für Zwillingskraftpumpen bezw. Kraftmaschinen mit zwei unter gegenseitig versetztem Hubwechsel unmittelbar wirkenden Kolbenstangen, welche zwecks gegenseitiger Unterstützung zwangläufig mit einander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dafs zwei durch eine Gelenkstange (5) mit einander verbundene Winkelgelenke (6, 37 und 8, 38) einerseits um feste Drehpunkte (7, 9) schwingen und andererseits mit je einer der beiden Kolbenstangen gelenkig verbunden sind, derart, dafs wahrend die Gelenkstange (5) bei ihrer Schwingbewegung durch den Drehpunkt des einen Winkelgelenkes hindurchgeht, dieselbe ohne Drehwirkung auf letzteres verbleibt, während das andere Winkelgelenk durch die an seinem Drehpunkt seitlich vorbeigehende Gelenkstange (5) zum Ausschlag gebracht wird, wodurch der eine oder andere Kolben theilweise schon vor Erreichung seiner Hubmitte durch den anderen Kolben unterstützt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.