DE131589C - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, die in Verbindung mit Lokomotivcylindern gebracht wird, um die Bildung eines stärkeren Vacuums in den Cylindern beim Fahren bei abgesperrtem Dampf und damit verbundene schädliche Beanspruchungen der Kolbenstangen und der damit zusammenhängenden Theile zu verhindern. Die Einrichtung ist derart, dafs mittelst derselben ein Gemisch aus Dampf und Luft selbstthätig in die Cylinder eingeführt wird, wenn die Maschine bei abgesperrtem Dampfe bergab oder auf wagerechter Strecke durch die lebendige Kraft des Zuges fährt. Es gelangt dann, entweder unmittelbar in die Cylinder oder in die Schieberkasien derselben hindurch in die Cylinder ein Gemisch aus Luft und Dampf von etwa atmosphärischer Spannung. Dabei wird das in den Cylindern sich bildende Dampfwasser selbstthätig abgeführt.

Fig. ι zeigt theils eine Seitenansicht, theils einen senkrechten Schnitt nach Linie A-A von Fig. 4 eines Beispiels des Ventilapparates, Fig. 2 eine Oberansicht desselben, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie B-B (Fig. 2), Fig. 4 einen wagerechten Schnitt, theils nach Linie C-C von Fig. 3, theils nach Linie D-D von Fig. 3 und theils nach Linie E-E von Fig. 1. Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitt eines anderen Ausführungsbeispiels, und Fig. 6>,.bis 9 zeigen einige schematische Darstellungen über die verschiedene Art der Anbringung der Ventilapparate und ihre Verbindung mit den Lokomotivcylindern.

Das Ventilgehäuse α (Fig. 1 bis 4) kann mit seinem Stutzen a^l mit dem Schieberkasten oder dem Cylinder der Lokomotive verbunden werden. Im oberen Theil des Gehäuses liegt eine Kammer b, die durch ein Rohr c mit dem Dampfraum des Lokomotivkessels verbunden werden kann. Der Stutzen a¹ bildet einen Kanal d, der mit dem Cylinder oder dem Schieberkasten der Maschine Verbindung erhält. Dieser Kanal d kann Verbindung reit der Kammer b durch einen Kanal e des Gehäuses α erhalten. In diesem Kanal e steckt ein Ventil / mit kegelförmiger Sitzfläche und unter dem Kanal befindet sich eine kammerartige Erweiterung e¹ mit einer Düse e², die in den Stutzen α^l hineinragt. Durch diese Düse e^ kann nach Oeffnung des Ventils f Dampf in den vom Stutzen a¹ gebildeten Kanal d überströmen.

Der untere Theil des Gehäuses α ist mit einem Lufteinlafskanal g versehen, der mit dem Kanal d in Verbindung gesetzt werden kann und ein einwärts sich öffnendes Rückschlagventil h enthält. Dies Ventil trägt an der oberen Seite einen Schaft z, der in einer Bohrung k geführt ist, in die auch das untere Ende des Führungsschaftes m des Ventils f hinabragt.

Das Lufteinlafsventil h ist so grofs, dafs, wenn ein theilweises Vacuum in dem Kanal d sich bildet, der äufsere Atmosphärendruck auf das Ventil h das dem Dampfdruck ausgesetzte darüber liegende kleinere Ventil f zu öffnen vermag. Den Sitz für das Luftventil /?

bildet ein unten in das Gehäuse α eingeschraubter Ring η.

Das Gehäuse α enthält aufserdem zwei senkrechte Bohrungen p, deren obere Enden beständig mit der Kammer b durch Kanäle q communiciren und deren untere Enden mit zwei besonderen Ablafskanälen r für Dampfwasser verbunden sind. Diese Kanäle r können durch Schraubhülsen s und Rohre t mit einem Ende eines jeden der beiden Cylinder u (Fig. 6) verbunden werden oder mit beiden Enden eines der beiden Cylinder, wie in Fig. 7.

Jede der beiden Bohrungen ρ hat Verbindung durch einen Kanal ν mit einem gemeinsamen Ablafs JP und ist mit einem Kolbenventil χ versehen, dessen obere Seite beständig dem Dampfdruck ausgesetzt ist, während die untere Seite des Ventils auf einem ringförmigen Sitz y abschliefst. Dieser Sitz ist dadurch gebildet, dafs der untere Theil der Bohrung p, der unterhalb des Ablafskanales ν liegt, von kleinerem Durchmesser ausgeführt ist. Wenn das Ventil χ auf seinem Sitz liegt, so ist die dem .Druck ausgesetzte untere Fläche kleiner, als die obere Fläche desselben.

Wenn die Lokomotive, die mit einem solchen Apparat versehen ist, mit Dampf fährt, so bleiben das Dampfventil f und die beiden Ventile χ durch den Druck des durch das Rohr c in die Kammer b gelangenden Dampfes geschlossen und das Luftventil h bleibt unter dem Druck des Dampfes im Kanal d ebenfalls geschlossen.

Wenn nun bei abgesperrtem Dampf gefahren wird und in den Cylindern u, mit welchen der Kanal d des Ventilapparates Verbindung hat, ein theilweises Vacuum entsteht, so wird durch den äufseren Atmosphärendruck das Rückschlagventil h geöffnet, und alsdann gelangt Luft in den Kanal d. Bei dem Oeffnen des Ventils h wird auch dadurch, dafs der Schaft i. desselben auf den Schaft m des Dampfventils f trifft, letzteres Ventil geöffnet und eine kleinere Menge Dampf strömt aus dem Rohre c durch die Kammer b, den Kanal e und die Düse e'² in den Kanal d mit über und vermischt sich mit der durch den Kanal g einströmenden Luft. Das heifse Gemisch von Luft und Dampf tritt in die Cylinder u der Maschine unter einem verhältnifsmäfsig geringen Druck von etwas über Atmosphärendruck über und verhindert dadurch die Bildung eines stärkeren Vacuums und namentlich kann sich ein stärkeres. Vacuum nicht wiederholt bilden, wenn die Maschine, bei abgesperrtem Dampf weiterfährt. Das Gemisch von Luft und Dampf dient zugleich hierbei zum Befeuchten und Schmieren der Cylinder und Schieber.

Wenn Dampfwasser in den Enden der Cylinder, mit welchen die Kanäle r verbunden sind, sich in genügender Menge gebildet hat, so wird dasselbe durch das Rohr t hinausgetrieben, das mit dem betreffenden Cylinderende verbunden ist, und gelangt durch den Kanal r und die Bohrung ρ und weiter nach dem Ablafs w, wenn durch die Bewegung des Cylinderkolbens dem Wasser ein Druck ertheilt wird, der die Spannung im Dampfkessel übersteigt.

Bei einer Zweicylinderlokomotive, bei welcher die Dampfvertheilungsorgane Kolbenschieber sind, kann der beschriebene Apparat, wie in Fig. 6 dargestellt, Anwendung finden. Ein Apparat erhält durch seinen Kanal d Verbindung mit den Dampfeinlafskammern 1 an den entsprechenden Enden der beiden Schieberkasten 2 und die Kanäle r desselben werden durch Rohre t mit den entsprechenden Enden der beiden Cylinder u verbunden. Der zweite Apparat erhält durch seinen Kanal d ähnlich eine Verbindung mit den Dampfeinlafskammern i^a an den anderen Enden der beiden Schieberkasten und seine Kanäle r werden mit den anderen Enden der beiden Cylinder verbunden. Oder es kann auch, wie in Fig: 7, der Kanal d eines jeden Ventilapparates mit jeder der beiden Einlafskammern \^a eines Schieberkastens verbunden werden, während die beiden Kanäle r mit den anderen Enden des entsprechenden Cylinders Verbindung erhalten.

Statt zwei Ventilapparate, wie beschrieben, für eine Zweicylinderlokomotive zu benutzen, kann in gewissen Fällen auch nur ein Apparat benutzt werden, z. B-. wenn die Cylinder Schieberkasten haben, die mit gewöhnlichen Schiebern versehen sind. In diesem Fall wird, wie Fig. 8 darstellt, der Kanal d in Verbindung mit den beiden Schieberkasten 2 und die Kanäle r, von denen dann vier nöthig sind, werden durch Rohre t mit den betreffenden Enden der beiden Cylinder u in Verbindung gebracht.

Im Ausführungsbeispiel (Fig. 5) ist der Verbindungskanal e zwischen der Dampfzuleitung c, der Kammer b und dem Kanal d und ferner das Dampfventil f in einem cylindrischen Ab₇ lafsventil 4 enthalten, das zum Ablassen des Wassers dient. Das Ventil schliefst dicht in einer cylindrischen Bohrung 5, welche Verbindung mit der darüber sich anschliefsenden Kammer b hat und unten mit einer Kammer e¹ communicirt, die mit einer Düse e² versehen ist, durch welche durch das Ventil/ zugelassener Dampf in den Kanal d übertritt. Das untere Ende der Bohrung ist von kleinerem Durchmesser und bildet einen ringförmigen Sitz, y für das Wasserablafsventil 4. Das obere Ende des letzteren, das beständig dem Dampfdruck ausgesetzt ist, ist also von gröfserem Querschnitt, als das untere, das dem Druck des Dampfes' ausgesetzt ist, der: von dem Cylinder kommt, mit welchem der Kanal d des

Apparates verbunden ist. Ueber dem Sitz y liegt ein Wasserablafskanal v, der durch einen Ausgufs n> nach dem Freien führt.

In diesem Beispiel gelangt Dampfwasser aus dem Cylinder in den Apparat durch den zur Verhütung des Vacuums dienenden Kanal d. Dieser dient hier zugleich für den Wasserablafs. Das Wasser gelangt durch die Düse e'² in die Kammer e¹ und übt auf die Unterseite des Ventils 4 einen Druck aus, wobei letzteres gehoben wird, um durch den Wasserablafskanal ν das Wasser abfliefsen zu lassen. Im Uebrigen wirkt diese Einrichtung ähnlich wie die mit Bezug auf Fig. 1 bis 4 beschriebene.

Für eine Zweicylinderlokomotive mit Dampfvertheilung durch Kolbenschieber würden vier Ventilapparate der mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Art, und zwar einer für jedes Ende eines jeden Cylinders erforderlich sein, wie in Fig. 9 dargestellt ist.

Um dem Ventil 4 bezw. den Ventilen χ eine Bufferwirkung zu ertheilen, kann man darüber eine Gummischeibe anordnen, wie in Fig. 5 punktirt angegeben. Es empfiehlt sich jedoch, die über diesen Ventilen liegende Dampfkammer so lang auszuführen, dafs die Ventile unter der Druckwirkung des Dampfwassers nicht anstofsen können.

Natürlich können das Dampfventil f, das Lufteinlafsventil h und die Wasserablafsventile χ bezw. 4, statt, wie beschrieben, senkrecht angeordnet zu sein, auch bei geeigneter Ausführung des Gehäuses α wagerecht angeordnet werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ventileinrichtung zum selbstthätigen Einführen eines Dampf- und Luftgemisches in Lokomotivcylinder beim Fahren bei abgesperrtem Dampf, dadurch gekennzeichnet, dafs ein Kanal (d) mit dem Cylinder oder Schieberkasten der Maschine in Verbindung gebracht werden kann und ferner mit einer Dampfeinlafskammer (b) durch eine Düse (e¹) und einen mit einem Dampfventil (f) versehenen Kanal (ej, sowie mit der Aufsen-Iuft durch ein Luftventil (h), das bei Bildung eines Vacuums sich selbsttätig öffnet und Luft durchläfst und dabei durch Oeffnen des Dampfventils Dampf zur Vermischung mit der Luft durch die Düse (e¹) zuströmen läfst, wobei ein Kanal oder Kanüle (r) vorgesehen sind mit je einem Wasserablafsventil (x) dessen eines Ende dem Druck des Dampfes aus der Dampfeinlafskammer fbj, ausgesetzt ist, während das andere Ende gegen den Wasserablafskanal gerichtet ist, derart, dafs, wenn das Ventil auf seinem Sitz liegt, die Druckfläche am einen Ende kleiner ist, als am anderen, um für gewöhnlich das Ventil bezw. die Ventile durch den Dampfdruck geschlossen zu halten, dagegen selbsttätiges Oeffnen durch einen auf die kleinere Fläche entfallenden stärkeren Wasserdruck, der durch den Cylinderkolben erzeugt wird, für den Wasserablafs herbeizuführen.
   Vcntileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das Dampfventil (fj, das Luftventil (h), die Dampfeinlafskammer (b) und der Verbindungskanal (e) conaxial zu einander und unter rechtem Winkel zur Dampfdüse (e²) und dem Kanal (d) angeordnet sind, während jeder der Wasserablafskanäle (r) mit dem einen Ende einer mit Wasserablafsventil versehenen Kammer communicirt, deren eines Ende mit der Dampfeinlafskammer (b) durch einen Kanal (q) Verbindung hat und zwischen deren Enden ein Wasserablafskanal (v) liegt, während das in der Kammer angeordnete Wasserablafsventil (x) für gewöhnlich auf einem am Einlafsende der Kammer liegenden Sitz (y) liegt.
   Ventileinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der mit Ventil ffj versehene Dampfkanal (e) in einem cylindrischen Ablafsventil (4) enthalten ist, welches dampfdicht in einer Kammer (5) Hegt, die zwischen der Dampfeinlafskammer (b) und einer Kammer (e^l) liegt, aus welcher die Dampfdüse (e¹) vortritt, wobei der zur Verhütung eines stärkeren Vacuums dienende Kanal (d) gleichzeitig als Wasserablafskanal dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.