DE15339C - Apparat zuAusbalancirung von Dampfvertheilungsschiebern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE &A?Dampfmaschinen.

GRIMMER in BRESLAU. Apparat zur Ausbalancirung von Dampfvertheilungsschiebern.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1881 ab.

Die Construction derDampfvertheilungsschieber, zu deren Ausbalancirung der in

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung in der Seitenansicht,

Fig. 2 in einem Durchschnitt nach der Linie I-II-III-IV-V-VI-VII,

Fig. 3 in einem Längenschnitt, und

Fig, 4 in der oberen Ansicht dargestellte Apparat dienen soll, ist durch die Fig. S, 6, 7 und 8 der Zeichnung in Verbindung mit dem Schieberkasten ersichtlich gemacht, und zwar zeigt der in Fig. 7 gezeichnete Längenschnitt links von der Mittellinie die Hälfte eines einfachen Schiebers, rechts von derselben dagegen die Hälfte eines Kanalschiebers, wie er in Verbindung mit dem neuen Apparate anzuwenden ist. Die Anwendung wird sich vorzugsweise bei Locomotiven empfehlen, bei denen die Bewegung der bis jetzt fast noch ausschliefslich in Verwendung stehenden Schieber infolge der gebräuchlichen hohen Dampfspannungen nicht nur einen erheblichen Kraftaufwand erfordert, sondern auch eine schnelle Zerstörung der Schieber zur Folge hat.

Der Entlastimgsapparat, der zweckmäfsig in nicht zu grofser Entfernung von den Schieberkasten an der Locomotive (bezw. in dem Maschinenraum bei Verwendung zu Schiffs- oder Fördermaschinen) anzubringen sein wird und in einem Exemplar für solche Maschinen genügt, die mehr als einen Cylinder besitzen, setzt sich aus den in der Zeichnung mit A B und C bezeichneten drei Organen zusammen. Dieselben communiciren durch das sich bei C anschliefsende Rohr mit dem Innern des Kessels, ferner durch die sich einerseits bei m und η und andererseits bei Vi₁ und U₁ anschliefsenden Rohre mit den über dem Rücken der Schieber abgeschlossenen Räumen der Schieberkasten, und endlich durch das sich einerseits bei r,, andererseits bei r anschliefsende Rohr mit dem nach den Cylindern strömenden Dampf, unmittelbar vor dessen Eintritt in die Schieber.

Jedes der Organe A und B besteht aus zwei mit einander verbundenen, eine gemeinschaftliche Längenaxe besitzenden und sauber ausgebohrten Cylindern. Der Querschnitt des gröfseren Cylinders verhält sich zum Querschnitt des kleineren wie die Fläche des Schieberrückens, welche dem Druck des in dem Schieberkasten abgesperrten Dampfes ausgesetzt ist, zu demjenigen Theile der inneren Fläche des Schiebers, auf welchen der nach dem Cylinder strömende Dampf wirkt. In dem Theile A befinden sich die beiden dampfdicht schliefsenden und auf einer gemeinschaftlichen Stange festsitzenden Kolben α und b, in B dagegen die ebenfalls auf einer gemeinschaftlichen Stange befestigten und dampfdicht schliefsenden drei Kolben c d und e. Die Kolben sind in Fig. 3 durch die ausgezogenen Linien in derjenigen Position dargestellt, in der sich dieselben bei dem Stillstand der Maschine befinden, und in welcher sie durch Vermittelung der auf den äufseren Enden der Kolbenstange sitzenden Querhäupter, in der ausder Zeichnung ersichtlichen Weise, durch die Gewichte / und g erhalten werden.

Zur Vermeidung eines das Gleichgewicht der Schieber in unerwünschter Weise beeinträchtigenden Druckes in den über den Rücken der Schieber abgeschlossenen Räumen der Schieber-

kasten ist es wesentlich, dafs das Gewicht g nur so grofs sei, wie es lediglich zur Ueberwindung der Reibung der Kolben im Theile B, sowie der Kolbenstange in ihrer Stopfbüchse erforderlich ist, damit die Kolben stets sogleich aus der punktirten Position in die durch ausgezogene Linien dargestellte zurückkehren, sobald ein auf den grofsen Kolben e wirkender und die Verschiebung des Kolbens in die punktirte Position veranlassender Druck eine der Wirkung des Gewichts g gleichkommende Abnahme erfährt. Das Gewicht/ dagegen mufs so bemessen sein, dafs eine Verschiebung der Kolben im Theile A aus der ausgezogenen in die punktirte Position erst durch einen Druck auf den grofsen Kolben b eintritt, der gröfser ist, als der auf den grofsen Kolben e wirkende, zur Verschiebung der Kolben im Theile B erforderliche Druck; indefs soll die Schwere des Gewichts/ die des Gewichts g auch nicht um mehr übersteigen, als zur sicheren Verhinderung einer gleichzeitigen Verschiebung der Kolben in den Organen A und B aus der ausgezogenen in die punktirte Position erforderlich ist.

Die in den Organen A und B bei p und q befindlichen Luftlöcher haben den Zweck, die Compression der zwischen den Kolben α und b, sowie d und e befindlichen Luft bei deren Verschiebung nach links zu verhindern, weil hierdurch die richtige Functionirung dieser Organe beeinträchtigt werden würde. Endlich ist das Organ A noch mit dem kleinen Ventil ο ausgestattet, das in der durch die ausgezogenen Linien dargestellten Position der Kolben α und b durch das Gewicht/ in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise geschlossen gehalten wird und den Zweck hat, durch Vermittelnng des sich einerseits bei η an den Apparat, andererseits bei H₁ an die Schieberkasten anschliefsenden Rohres Communication zwischen der äufseren Atmosphäre und den über den Rücken der Schieber abgeschlossenen Räumen der Schieberkasten herzustellen.

Das Organ C besteht aus einem Ventilgehäuse, das in seinem oberen Theile behufs Aufnahme und dampfdichten Schlusses des Kolbens h centrisch zu dem Sitze des Ventils i sauber ausgebohrt ist. Ventil und Kolben, welche in ihren einander zugekehrten Druckflächen gleiche Querschnitte haben, sitzen auf einer gemeinschaftlichen Stange fest, die durch den Deckel des Gehäuses hindurchtritt und · an ihrem Ende das Gewicht k trägt. Dieses Gewicht ist so bemessen, dafs es nicht nur im Stande ist, die Reibung des Kolbens zu überwinden, sondern, so lange die Maschine still steht, auch das Ventil auf seinem Sitze zu halten. Die Bestimmung dieses Ventils ist die Herstellung einer Communication zwischen den vor den kleinen Kolben α und c in den Organen A und B befindlichen Räumen und demjenigen Theil des Hauptdampfrohres, welcher unmittelbar unter den Schieberkasten liegt, behufs Herstellung der nothwendigen Uebereinstimmung zwischen der Spannung des auf die Kolben α und c drückenden und des nach den Cylindern strömenden Dampfes, unmittelbar vor dessen Eintritt in die Schieber.

Wenn der Apparat im Stande sein soll, allen an ihn zu stellenden Anforderungen zu genügen, so mufs der Verschlufs des mit dem Innern des Kessels conimunicirenden, sich bei/an den Apparat anschliefsenden Nebendampfrohres so beschaffen sein, dafs sich derselbe bei jedesmaligem Ingangsetzen der Maschine entsprechend früher als der Verschlufs des Hauptdampfrohres öffnet. Ist diese Einrichtung getroffen, dann wird bei jedesmaligem Ingangsetzen der Maschine der Dampf aus dem Kessel durch das Nebendampfrohr, den Apparat und das sich bei m und In₁ anschliefsende Rohr bereits in die über den Rücken der Schieber abgeschlossenen Räume der Schieberkasten und von dort durch Vermittelung des sich bei 1I₁ und η anschliefsenden Rohres in den Apparat zurückgetreten sein, sowie infolge des nunmehr auch auf die grofsen Kolben b und e stattfindenden Druckes die Verschiebung der Kolben im Organ B aus der ausgezogenen in die punktirte Position und damit die Absperrung des Dampfzutritts nach den Schieberkasten stattgefunden haben, wenn der Dampf durch das Hauptdampfrohr unter den Schiebern bei E anlangt, um von hier direct bezw. durch den Kanal K nach den Cylindern, gleichzeitig aber auch durch Vermittelung des sich bei r und T₁ anschliefsenden Rohres, nach Aufstofsung des Ventils z'-im Organ C nach den Organen B und A zu strömen, um die zur richtigen Functionirung des Apparats nothwendige Uebereinstimmung zwischen der vor den Kolben α und c und der unter den Schiebern bestehenden Spannung herzustellen.

Des weiteren wird mit Rücksicht auf die vorberegten Querschnitts-Verhältnisse der Kolben c und e und die Schwere des Gewichts g, die in den Schieberkasten entstandene Spannung eine solche sein, dafs der auf den Rücken der Schieber wirkende Druck denjenigen nur wenig übersteigt, welchen die Schieber von der entgegengesetzten Seite durch den bei E, Fig. 6 und 7, in ihren Körper eintretenden, nach den Cylindern strömenden Dampf, erfahren. Die Schieber werden somit bis zu einem Grade entlastet sein, wie er für die Praxis, wegen des nothwendigen dichten Schlusses auf ihrer Bahn, nöthig ist.

Hat das Organ B hiermit die erste Bedingung, welche an dasselbe zu stellen war, erfüllt, so liegt demselben des weiteren auch noch die selbsttätige Behebung aller derjenigen Störungen ob, welche in dem über und unter den Schiebern hergestellten Druckverhältnifs während

des Ganges der Maschine, sowohl aus einer Zunahme der Dampfspannung im Kessel, als aus einer durch Condensation oder Undichtigkeit veranlafsten Abnahme der Dampfspannung in den Schieberkasten resultiren können. Da in dem einen wie in dem anderen dieser beiden Fälle der auf den kleinen Kolben c wirkende Druck den auf dem grofsen Kolben e lastenden überwiegt, so mufs die gestellte Bedingung immer erfüllt werden, indem die Kolben in die durch die ausgezogenen Linien dargestellte Position zurückkehren und so lange frischen Dampf nach den Schieberkasten strömen lassen, bis das aus den Querschnitten der Kolben c und e resultirende, der jeweiligen Dampfspannung im Kessel entsprechende Druckverhältnifs wieder hergestellt ist, um hiernach den Dampfzutritt dorthin, durch Rückkehr der Kolben in die punktirte Position, von neuem abzusperren.

Die Behebung derjenigen Störungen, die zwischen dem über und unter den Schiebern ursprünglich hergestellten Druckverhältnifs endlich auch noch aus einer Abnahme der Spannung des Dampfes im Kessel bezw. einer durch Undichtigkeit des Kolbens c im Organ B veranlafsten Zunahme der Spannung des in den Schieberkasten abgesperrten Dampfes entstehen können, ist dem Organ A zugewiesen. Dasselbe stellt den Gleichgewichtszustand der Schieber bei dem Eintritt einer solchen Störung in der Weise wieder her, dafs es den überschüssigen Dampf aus den Schieberkasten durch das kleine Ventil ο entweichen läfst, wozu dasselbe durch die in diesen Fällen auch eintretende Verschiebung der Kolben α und h aus der ausgezogenen in die punktirte Position und die dadurch herbeigeführte Entlastung jenes Ventils befähigt wird.

Das Organ A ist aufserdem befähigt, bei jedesmaligem Absperren des Dampfes bezw. Anhalten der Maschine den Druck aus den über den Schieberrücken abgeschlossenen Räumen der Schieberkasten ganz zu beseitigen, denn da in diesen Fällen der Druck auf den kleinen Kolben α gänzlich aufhört, so wird der auf den grofsen Kolben b wirkende auch stets sogleich eine Verschiebung der Kolben in die punktirte Position veranlassen, und somit der Ausströmung des Dampfes aus den Schieberkasten, infolge der dadurch herbeigeführten Entlastung des Ventils o, nichts mehr entgegenstehen. Die Kolben α und b im Organ A werden stets nur so lange in der punktirten Position verbleiben, bis sich die den Gleichgewichtszustand störenden Druckverschiedenheiten ausgeglichen haben, demnächst aber stets sofort in ihre normale Stellung zurückkehren. Bei jedesmaliger Absperrung des Dampfes und der dadurch veranlafsten Verminderung des Druckes in den Schieberkasten wird auch die Rückkehr der Kolben im Organe B in die normale Stellung erfolgen.

Die Lage des Apparates in Bezug auf die der Schieberkasten mufs eine solche sein, dafs alles sich in ersterem etwa bildende Condensationswasser nach den letzteren abfiiefst, von wo die Entfernung desselben durch einen sich bei s anschliefsenden selbstthätigen Entwässerungsapparat bewirkt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Der in beiliegender Zeichnung dargestellte und in der Beschreibung erläuterte Apparat sowohl hinsichtlich der Zusammensetzung seiner einzelnen Organe, wie hinsichtlich deren Combination zu einem Ganzen, und endlich hinsichtlich der Fähigkeit, den Druck von Dampf beliebiger Spannung, in den abgeschlossenen Räumen der Schieberkasten einer beliebigen Anzahl von Dampf-Vertheilungsschiebern der durch die Zeichnung dargestellten Construction, über den Rücken der Schieber so zu modificiren, dafs derselbe jederzeit in einem bestimmten, durch die Querschnitte der Kolben in den Organen A und B bedingten Verhältnifs zu dem unterhalb der Schieber herrschenden Drucke steht.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.