DE1393C - Steuerung für Dampf- und Wassersäulemaschinen - Google Patents

Description

1877.

HENRY DAVEY in LEEDS, Grafsch. YORK (England). Steuerung für Dampf- und Wassersäulen-Maschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1877 ab. Längste Dauer: 16. Juni 1889.

In dem vorliegenden System der Dampf- und Wassersäulen-Maschinensteuerungen werden die Schieber ohne Anwendung von Excentern oder Knaggen mittelst einer Hebelverbindung, durch die Kolbenstange der Maschine und einen kleinen Hiilfskolben bewegt, welche Bewegung durch einen Katarakt regulirt wird. Die. Steuerung ist sowohl für Hub, als auch für rotirende, einfache und Woolf'sche Maschinen, in Verbindung mit Expansionsschiebern oder Ventilen und ohne solche anwendbar.

Das Princip derselben ist auf den beiliegenden Zeichnungen in seiner Anwendung auf eine einfache Maschine, eine solche mit hintereinander gelegten Hoch- und Niederdruck cylindern und eine eincylindrige Maschine mit Expansionsschieber veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen Längenschnitt durch den Cylinder und Schieberkasten, Fig. 2 einen Querschnitt nach (A B) der Steuerung einer einfachen Maschine.

G ist der Dampfcylinder und F der Kolben mit der Kolbenstange F\

An der Traverse der letzteren ist ein Kopfstück D befestigt, welches auf jeder Seite eine verticale Aushobelung besitzt, in der sich je ein Schieber £>ⁱ bewegt; diese tragen Stifte Z)¹, an welchen ein Gabelhebel E angreift, der seinen Drehpunkt in einer, in dem schwingenden Doppelhebel H befestigten Traverse E¹ hat. Die beiden Hebel E und H umfassen die Kolbenstange F¹ und ihren Kreuzkopf, und ist der Hebel H auf die in dem Maschinengestell gelagerte Axe H¹ gekeilt. An den kürzeren Arm des Hebels E ist vermittelst einer Pleuelstange die Schieberstange A³ gehängt, welche die beiden Schieber A und B bewegt. Die Verlängerung des Hebels H trägt die beiden Traversen H² und H³, von welchen die erstere mit dem Kolben C des Hülfscylinders C¹, die zweite mit dem Kolben M des Katarakts M¹ durch Stangen verbunden ist.

Der Cylinder M¹ ist mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt und die Räume vor und hinter dem Kolben M durch ein Rohr M'¹ verbunden, welches durch Hähne bei M³ ganz oder theilweise abgesperrt werden kann.

Der Dampfschieber A ist ein gewöhnlicher Muschelschieber, ebenso der Schieber B; letzterer dient zur Steuerung des Hülfscylinders.

Der Dampf strömt bei A* in den Schieberkasten A¹ und gelangt durch 2?² ins Freie. Der aus dem Hülfscylinder C¹ tretende Dampf gelangt durch den Seitenkanal B¹ in das Ausströmungsrohr B².

In Fig. ι befinden sich die Schieber A und B in ihrer Mittelstellung, der Kolben F fast am Ende seines Hubes; eine weitere Bewegung des Kolbens F nach links wird den Hebel E zwingen, mit dem unteren Ende D'¹ zu folgen, während sich der obere Arm und mit ihm die Schieber A und B nach rechts bewegen, so dafs der letztere Dampf hinter den Kolben C läfst; hierdurch wird dieser nach rechts getrieben, an welcher Bewegung der Hebel H und mit ihm der Punkt E' theilnimmt; da in diesem Augenblicke D fast in Ruhe ist, wird E² und und damit A³ und der Schieber A ebenfalls sich nach rechts bewegen und so der linke Einströmungskanal des Hauptcylinders ganz geöffnet werden. Die Geschwindigkeit dieser Bewegungen wird durch den Katarakt, mit den Hähnen M³ regulirt. Der Kolben beginnt nun seinen Rückwärtsgang, das Ende D² des Hebels E mitnehmend, wodurch die Schieber allmälig wieder in ihre Mittelstellung gelangen.

Das vorhin beschriebene Spiel wiederholt sich auf der anderen Cylinderseite von neuem.

Ist die Maschine eine einfache Hubmaschine, so kann man vermittelst des Kataraktes M¹ leicht am Ende des Hubes Pausen von längerer oder kürzerer Dauer anordnen, während bei rotirenden Maschinen diese Pausen fortfallen. Der Cylinder M¹ kann doppelt konisch ausgebohrt sein, so dafs er an den Enden einen gröfseren Durchmesser besitzt, wie in der Mitte, so dafs die Flüssigkeit hier weniger am Umfang des Kolbens vorbeifliefsen kann. Hierdurch wird bewirkt, dafs der Schieber A schnell öffnet, die Bewegung dann aber ohne Stofs aufhört, was für die Inanspruchnahme der Theile höchst wichtig ist.

Die Fig. 3 bis 9 stellen eine Woolf'sche Maschine mit hintereinander liegenden Cylin-

dern dar. Fig. 3 und 4 zeigen die Disposition der Cylinder und der Steuerung in der Ansicht und im Grundrifs, die übrigen die Figurendetails in gröfserem Maafsstabe und zwar ist Fig. 5 ein Längsschnitt durch die Cylinder CD; Fig. 6 eine obere Ansicht der Steuerung mit theilweisem Schnitt. Fig. 7 ein Schnitt nach E F; Fig. 8 ein Schnitt nach G H und Fig. 9 ein Schnitt nach IK.

Hochdruckcylinder G und Niederdruckcylinder G¹ sind auf einem gemeinschaftlichen Rahmen montirt, welcher auch die Führungen für die Traverse O enthält. An diese greifen die drei Kolbenstangen P¹, P²P' von denen die mittlere am Hochdruckkolben, die beiden äufseren am Niederdruckkolben befestigt sind; ebenso gehen von der Traverse O die beiden Pleuelstangen O O² aus zur Bewegung der Kurbel, oder eines Winkelhebels oder Balancier für Pumpverke.

Aufserhalb des Rahmens bewegt die Traverse den Arm O¹ und mit ihm mittelst Kuppelstange den Hebel JSf¹, welcher auf die am Maschinengestell gelagerte Welle JV gekeilt ist. Der kürzere Arm JV¹ des Hebels JV² greift an eine Stange L, welche mittelst des Auges E¹ mit dem Hebelpaar E verbunden ist. Dieser ist bei E³ an der Stange C'¹ drehbar befestigt, auf welcher sowohl der Kolben C des Hülfscylinders C\ als auch der Kolben M des Kataraktes M¹ sitzt.

Ungefähr in der Mitte des Hebels E bei E² greift derselbe die Schieberstange A³ an, welche die beiden Schieber A und K des Hoch- und Niederdruckcylinders bewegen. Ein Stift E" des Hebels £ ist durch ein Gelenk H* und Auge H³ mit dem Hebel H verbunden, der seinen Drehpunkt bei H² hat, der, wie weiter unten beschrieben wird, etwas verschoben werden kann. Der Hebel H ergreift bei H¹ die Schieberstange B², welche den Schieber B des Hülfscylinders C bewegt. Wie leicht einzusehen, wird die Bewegung des Punktes E¹ entgegengesetzt der von O¹ sein.

Ist der Kolben demnach bald am Ende seines Hubes auf der linken Seite angelangt, so wird sich der Hebel,· da der Punkti?³ noch in Ruhe ist, soweit nach rechts bewegt haben, dafs der Schieberi? den linken Einlafskanal öffnet; der Kolben C und mit ihm E³, E² und die Stange A³, schnellt nach rechts, was wiederum durch den Katarakt M¹ moderirt wird. Infolge dessen öffnen die Schieber A und K die linken Einströmungskanäle und die Dampfkolben kehren ihre Bewegung um.

An dieser Maschine kann der Verbindungskanal JiP des Katarakts durch einen Schraubenpfropf M³ mehr oder weniger abgesperrt werden.

Der Hochdruckcylinder G ist ferner mit einem Expansionsventil / versehen, welches ebenfalls durch die Schieberstange A³ bewegt wird.

Zu demselben Zwecke ist dieselbe verlängert und "besitzt eine Schleife, in welche der Hebel R greift, der mittelst der beiden Arme R¹ die Pleuelstangen P, den doppelarmigen Hebel Q und damit das Ventil steuert. Die Stangen P können mittelst der Schrauben P² P² verlängert oder verkürzt werden und besitzen an dem unteren Ende Schleifen P¹, in welchen die Endstifte R² gleiten. Der Hub des Ventils kann mittelst eines Excenters Q² und Handgriff Qⁱ verstellt werden Wird der letztere aufwärts gehoben, so wird das Ende des Hebels Q sich frei in der Schleife der Ventilstange bewegen, ohne das Ventil zu heben, wodurch auf einfachste Weise die Maschine zum Stehen gebracht wird. Die Anordnung der Dampfkanäle ist ohne weiteres aus den Zeichnungen ersichtlich und es erübrigt blos noch die Beschreibung der Vorrichtung zum Verstellen des Stützpunktes H² des Hebels H. Diese hat zum Zwecke die Vergröfserung oder Verkleinerung der Hubpausen, im Falle die Maschine keine rotirende ist. Auf der an dem Maschinengestell befestigten Stange W* ist die hohle Welle W³ derart angebracht, dafs sie sich wohl drehen, aber nicht axial verschieben kann; auf der rechten Seite ist auf der Welle ein Schraubengewinde eingeschnitten, und enthält die zugehörige Mutter W² den Drehpunkt des Hebels H; auf der anderen Seite ist das Zahnrad W gekeilt, welches durch eine Zahnstange X bewegt wird.

Mit der letzteren ist der Kolben des Dampfcylinders Z und des Kataraktes Y verbunden; der Schieber des ersteren wird durch den Hebel V, Stange M von der Welle N aus bewegt, wie leicht aus der Ansicht, Fig. 3, zu ersehen ist. In welcher Weise dieser Mechanismus auf die Steuerung einwirkt, braucht nach dem Vorhergehenden nicht mehr erwähnt zu werden.

In den letzten Figuren ist die Modification der Steuerung mit Expansionsschieber für eine eincylindrige Maschine mit stehendem Cylinder gezeichnet und zwar ist Fig. ι ο ein Verticalschnitt, Fig. 11 ein Querschnitt und Fig. 12 ein Schnitt nach L M.

Die Anordnung der Hebel ist genau dieselbe, wie bei der letztbeschriebenen Maschine, und sind die gleichen Theile mit denselben Buchstaben bezeichnet, nur ist der Punkt H² hier festgelagert.

Der Vertheilungsschieber A ist ein Schieber mit zwei Dampfwegen; die beiden Expansionsschieberlappen a.i und <Zj sind von aufsen verstellbar. Der Hub des Steuerungskolbens C ist ebenfalls durch eine Schraubvorrichtung, welche in leicht erklärlicher Weise functionirt, zu verstellen. Der Antrieb der Stange L geschieht wiederum von dem Kreuzkopf der Kolbenstange E¹, in derselben Weise wie vorhin.

Dafs diese Steuerung mit den bekannten Eigenthümlichkeiten sich auch für Wassersäulen-

maschinen anwenden läfst, dürfte wohl leicht einzusehen sein; ebenso, dafs man die Schieber durch Ventile etc. ersetzen kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die Methode, den Schieber oder das Ventil einer Dampf- oder Wassersäulenmaschine durch die Differenzialbewegung eines Hebels zu bewegen, der durch den Hauptkolben F und einen Hilfskolben C bewegt wird, in der Combination mit einem Katarakt M.
   Die Anordnung der in den Fig. 3 bis 9 beschriebenen Steuerung, im wesentlichen aus den Hebeln E und H mit veränderlichem Drehpunkt ZT², den Hiüfscylindern C und Z, den Katarakten M und Y.
   Die Combination dieser Steuerung mit einem Expansionsventil /, welches in der beschriebenen Weise functionirt.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.