DE158048C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Wassersäulenmaschinen, bei welcher außer dem Verteilungsschieber noch ein besonderer Hilfsschieber angeordnet ist und welche bezweckt, die schädlichen Einflüsse der Schieberdeckung zu vermeiden, die darin bestehen, daß vom Schluß des Auslasses bis Beginn des Einlasses das von dem Kolben verdrängte Wasser nicht entweichen

ίο kann und vom Schluß des Einlasses bis Beginn des Auslasses hinter dem Kolben ein Vakuum entsteht.

Das Neue besteht im wesentlichen darin, daß sowohl für einfach- als auch doppeltwirkende. Maschinen durch den nach Schluß des Auslasses entstehenden Überdruck bezw. durch das nach Schluß des Einlasses entstehende Vakuum ein kleiner Hilfsschieber bewegt wird, welcher den Arbeitszylinder durch kleine Kanäle mit dem Einlaß bezw. Auslaß in Verbindung bringt.

Fig. ι stellt ein Ausführungsbeispiel für eine doppeltwirkende Maschine mit Tauchkolben dar, bei welchem der Verteilungs-schieber durch das äußere Gestänge, und Fig. 2 ein solches, bei welchem der Verteilungsschieber durch Druckkolben bewegt wird. In Fig. 3 ist die Steuerung für eine einfachwirkende Maschine gezeichnet und angenommen, daß der Verteilungsschieber durch das äußere Gestänge bewegt wird.

In Fig. ι sind die Arbeitskolben α und a', welche Tauchkolben, wie gezeichnet, oder Scheibenkolben sein können, in der Stellung kurz vor ihrer rechten Totpunktlage angekommen, in welcher der Verteilungsschieber b, der durch das äußere Gestänge bewegt wird, den Einlaß für Kolben α und den Auslaß für Kolben a' eben abgeschlossen hat. Das Einlaßrohr schließt an den Raum c und das Auslaßrohr an die Räume d d' an. Schreitet die Bewegung der Arbeitskolben weiter fort, so wird das vor dem Kolben a' befindliche Wasser durch das Röhrchen oder den Kanal e' in den kleinen Zylinder/' verdrängt, und der Hilfskolben g' bewegt den Hilfsschieber h nach links, wobei das in dem Zylinder f hinter dem Kolben g, der die gleiche Kolbenfläche hat wie der Kolben g', befindliche Wasser durch das Röhrchen oder den Kanal e in den Arbeitszylinder des Kolbens α verdrängt wird. Sobald diese Bewegung des Hilfsschiebers h nach links stattgefunden hat, steht der Arbeitszylinder des Kolbens a! durch die Kanäle Ve' mit dem Einlaß in Verbindung, da das Innere des Hilfsschiebers h durch den Kanal k mit dem Räume c ständig verbunden ist; ferner gelangt der Zylinder des Kolbens α durch die Kanäle e und i mit dem Auslaß in Verbindung, da das Innere des Hilfsschieberkastens durch den Kanal / mit dem Raum d in \^erbindung steht. Es kann also von Schluß des Ein- bezw. Auslasses bis zur Ankunft der Arbeitskolben in ihrer rechten Endstellung weder in dem Zylinder des Kolbens α ein leerer Raum, noch

in dem Zylinder des Kolbens a' ein Überdruck entstehen, denn die hinter dem Kolben a' befindliche Wassermenge wird teils in den kleinen Zylinder/' und, wenn der Hilfsschieber h den Kanal f mit dem Eintritt in Verbindung gesetzt hat, teils durch die Kanäle e' i' k in die Druckleitung verdrängt. In gleicher Weise wird auch der von dem Kolben α freigegebene Raum zunächst durch das

ίο aus dem Zylinder f kommende Wasser, und wenn der Hilfsschieber h den Kanal i mit dem Innern des Hilfsschieberkastens in A^erbindung gesetzt hat, durch Wasser aus der Rückleitung ausgefüllt. Sobald die Schieberdeckung des Steuerschiebers b überschritten ist, kann das Druckwasser durch den Schieber b in den Zylinder des Kolbens a' treten, und das verbrauchte Wasser im Zylinder des Kolbens α kann durch den Schieber b in den Auslaß gelangen. Während der Bewegung der Arbeitskolben nach links wird durch das äußere Gestänge der Hilfsschieber h wieder nach rechts bewegt und hierbei die Kanäle i' und i von dem Ein- bezw. Auslaß wieder abgesperrt. Ist nun der Einlaß für den Kolben a' und der Auslaß für den Kolben a kurz vor der linken Endstellung durch den Steuerschieber b abgesperrt, so wird der Hilfsschieber /; schnell weiter nach rechts bewegt und dadurch die Zylinder der Kolben a und a' mit der Zuleitung bezw. Rückleitung in Verbindung gebracht; es wiederholt sich dabei für die linke Endstellung derselbe Vorgang, wie für die rechte Endstellung beschrieben. Die Bewegung des Hilfsschiebers h kann entweder durch das Gestänge des Steuerschiebers oder durch ein eigenes Gestänge, wie in der Zeichnung dargestellt ist, erfolgen. Natürlich muß zwischen dem Mitnehmer m und den Anschlägen η η' ein toter Gang bestehen, damit der Hilfsschieber h in der oben beschriebenen Weise \veitergehen und die Kanäle i i' abwechselnd für den Einlaß und Auslaß öffnen kann; die Anschläge η und n' dienen hierbei als Hubbegrenzungen. Statt daß, wie in der Zeichnung angegeben, das Innere des Hilfsschiebers mit der Zuleitung bezw. dem Einlaß und das Innere des Hilfsschieberkastens mit der Rückleitung bezw. dem Auslaß in ständiger Verbindung steht, kann auch das Umgekehrte der Fall sein; es muß dann natürlich auch die Bewegungsrichtung des Hilfsschiebers umgekehrt oder die Kanäle i und V und e und e' müssen miteinander vertauscht werden.

In dem in Fig. 2 angegebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewegung des Verteilungsschiebers durch die beiden Druckkolben 0 und o', welche zu diesem Zwecke durch den Hilfsschieber h, der von der äußeren Steuerung bewegt wird, abwechselnd mit dem Einlaß und Auslaß in Verbindung gesetzt werden.

Die Arbeitskolben α und a' sind bei der Bewegung nach links in der Stellung kurz vor der Totpunktlage angekommen, in welcher für den Kolben α der, Auslaß und finden Kolben a' der Einlaß durch den Verteilungsschieber b eben abgesperrt sind. Die Bewegung des Schiebers b nach links geschah dadurch, daß der Kolben 0 durch die Kanäle ρ und k mit dem Einlaß und der Kolben o' durch die Kanäle p' I mit dem Auslaß in Verbindung gebracht wurde.

Schreitet die Bewegung des Arbeitskolbens nach links weiter fort, so wird der Hilfsschieber h durch die Verdrängung des hinter dem Kolben α befindlichen Wassers in den kleinen Zylinder f nach rechts bewegt, wobei der in dem Zylinder des Kolbens a' freiwerdende Raum durch das aus dem kleinen Zylinder f^l verdrängte Wasser ausgefüllt wird. Hat nun der Hilfsschieber h den Kanal i mit dem Einlaß und den Kanal i' mit dem Auslaß in A^erbindung gebracht, so wird das von dem Kolben α weiter verdrängte Wasser in die Zuleitung zurückgehen, und in den Zylinder des Kolbens a' wird so lange Wasser aus der Rückleitung eintreten, bis die linke Endstellung erreicht ist. Ist nun bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung der Arbeitskolben die Deckung des Schiebers b überschritten, so tritt durch den Schieber b Druckwasser in den Zylinder des Kolbens α ein und das in dem Zylinder α befindliehe verbrauchte Wasser wird von dem Kolben α durch den Schieber b in die Rückleitung gedrückt. Während der hierdurch entstehenden Bewegung der Arbeitskolben nach rechts wird durch das äußere Gestänge der Hilfsschieber h wieder nach links bewegt und hierbei die Kanäle i und i' von dem Einlaß bezw. Auslaß wieder abgesperrt. Kurz vor Ende der Bewegung der Arbeitskolben nach rechts ist der Hilfsschieber h so weit nach links gekommen, daß der Kolben 0' mit der Zuleitung und der Kolben 0 mit der Rückleitung in Verbindung steht und der Verteilungsschieber b hierdurch wieder nach rechts bewegt wird, worauf sich das beschriebene Spiel für die rechte Endstellung· der Arbeitskolben wiederholt.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine einfachwirkende Maschine, bei welchem der Verteilungsschieber durch die äußere Steuerung bewegt wird. Die Wirkungsweise ist hierbei dieselbe wie in Fig. 1 für den Kolben a. Es besteht nur der Unterschied, daß, da ein zweiter Arbeitskolben fehlt, dessen Druck auf den Kolben g' einwirken könnte,

dieser Kolben g' mit der Druckleitung event, auch mit der Rückleitung, wenn deren Druck groß genug ist bezw. der Querschnitt des Kolbens g' groß genug gewählt wird, oder auch mit einem besonderen Druckwasserbehälter in ständiger Verbindung steht. In der Zeichnung steht beispielsweise der Zylinder /' durch das Röhrchen q mit dem Innern des Hilfsschiebers, also mit der

ίο Druckleitung, in Verbindung. Der Arbeitskolben a, welcher ein Tauchkolben, wie gezeichnet, oder ein Scheibenkolben sein kann, befindet sich in der Stellung, in welcher der Schieber b eben den Auslaß abgeschlossen hat. Der Kolben geht nun weiter und bewegt durch die Verdrängung des vor ihm befindlichen Wassers in den Zylinder / den Hilfsschieber h nach rechts, wobei das in dem Zylinder /' befindliche Wässer in die Druckleitung entweichen kann. Hierdurch wird der Zylinder des Kolbens α mit der Druckleitung durch die Kanäle i und k in Verbindung gebracht und das von dem Kolben α bis zum toten Punkte verdrängte Wasser wird in die Druckleitung gedrückt, und nach Umkehrung der Bewegungsrichtung strömt aus dieser Wasser in den Zylinder. Sobald nun der Schieber b die Deckung überschritten hat, tritt Druckwasser durch den Verteilungsschieber b in den Zylinder. Bei der hierdurch entstehenden Bewegung' des Kolbens a nach rechts wird der Hilfsschieber h durch das äußere Gestänge nach links bewegt, wobei er den Kanal i von der Druckleitung abschließt. Wenn nun der Schieber b durch seine Bewegung nach rechts den Einlaß für den Kolben α abgeschlossen hat, wird der in dem Zylinder des letzteren frei werdende Raum dadurch ausgefüllt, daß, da der Hilfsschieber h infolge des auf dem Kolben g' lastenden Hochdruckes sich nach links bewegt, zunächst das in dem Zylinder / befindliche Wasser in den Arbeitszylinder gedrückt wird und, sobald der Kanal i mit dem Innern des Schieberkastens, also mit der Rückleitung, in Verbindung steht, Wasser aus der Rückleitung in denselben eintritt. Wenn dann bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens der Schieber b die Deckung überschritten hat, so kann das verbrauchte Wasser durch den Schieber b in die Rückleitung gelangen. Während dieser Rückwärtsbewegung des Arbeitskolbens wird der Hilfsschieber h durch das äußere Gestänge nach rechts gezogen und hierbei der Kanal i von der Rückleitung abgeschlossen. Hat der Verteilungsschieber den Auslaß wieder abgeschlossen, so steht auch der Hilfsschieber wieder in der gezeichneten Stellung.

Bei Maschinen, bei denen der Kolbenhub im Verhältnis zum Schieberhube genügend klein ist, und bei Maschinen mit großem Hube, welche nur immer mit sehr großer oder sehr kleiner Füllung arbeiten, können die Kanäle i i' event, auch fortgelassen werden; es müssen dann die Zylinder//' so groß bemessen werden, daß sie das von den Arbeitskolben während Überschreitung der Schieberdeckung verdrängte Wasser aufnehmen können bezw. an die Arbeitszylinder so viel Wasser abgeben können, daß der hinter den Kolben entstehende leere Raum vollständig ausgefüllt wird.
. Die Steuerung gestattet ein Arbeiten mit veränderlicher Füllung; zu diesem Zwecke braucht die Steuerung nur so eingestellt zu werden, daß das Abschließen des Ein- bezw. Auslasses mehr oder weniger weit vor Ende des Hubes erfolgt.

Auch das Umsteuern ist ohne weiteres möglich. In den Beispielen nach Fig. 1 und 3 geschieht dies durch das Umsteuern des Verteilungsschiebers b; ein besonderes Umsteuern des Hilfsschiebers h ist nicht erforderlich, wenn die Achse des diesen bewegenden Exzenters in die Achse der Kurbel fällt. Ist dies jedoch nicht der Fall, so muß dieses Exzenter besonders umgesteuert werden. Wird der Hilfsschieber durch das Gestänge des Verteilungsschiebers bewegt, so erfolgt go seine Umsteuerung gleichzeitig mit der Umsteuerung des Verteilungsschiebers. In dem Beispiel nach Fig. 2, bei welchem der Verteilungsschieber durch Druckkolben bewegt wird, erfolgt die Umsteuerung in bekannter Weise durch das Umsteuern des Hilfsschiebers.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Steuerung für Wassersäulenmaschinen, bei welcher außer dem Verteilungsschieber ein besonderer Hilfsschieber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder durch eine besondere Leitung (e bezw. e') mit dem Zylinder (f bezw. f) eines mit dem Hilfsschieber (h) verbundenen Kolbens (g bezw. g'J in Verbindung steht, so daß beim Arbeitshube nach dem Abschluß des Einlasses durch den Verteilungsschieber (b) zunächst ein Teil des zur Ausfüllung des Vakuums hinter dem Arbeitskolben erforderlichen Wassers aus dem Zylinder (f bezw. f) des Hilfsschiebers, und nachdem der bis dahin zwangläufig bewegte Hilfsschieber sich infolge der auftretenden Saugwirkung hydraulisch bis an das Ende seines Hubes bewegt hat, der Rest aus der nun mit dem Arbeitszylinder durch die besondere

   Leitung· (e bezw. e'J verbundenen Ableitung gesaugt wird, wogegen beim Rückgange des Arbeitskolbens nach dem Abschluß des Auslasses zunächst ein Teil des von dem Arbeitskolben verdrängten Wassers in den Zylinder ff bezw. f'J des HiI fsschiebers, und nachdem der bis dahin zwangläufig bewegte Hilfsschieber sich

   infolge des auftretenden Überdruckes hydraulisch bis an das Ende seines Hubes bewegt hat, der Rest in die nun mit dem Arbeitszylinder durch die besondere Leitung (e bezw. e'J verbundene Zuleitung gedrückt wird, zum Zwecke, schädliches Vakuum und schädlichen Überdruck zu vermeiden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICIISDRUCKEREI.