DE159883C - - Google Patents

Description

^KAISERUCHES

^PATENTAMT-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Expansionssteuerung für Duplexpumpen, bei welchen in bekannter Weise der Eintritt und Abschnitt des Dampfes oder des Treibmediums durch ein einziges Organ geregelt wird. Die vorliegende Erfindung soll im besonderen bei direkt wirkenden Duplexdampf-,maschinen oder Dampfpumpen Anwendung finden, bei welchen der Dampfzulaß der einen

ίο Maschine von der anderen fremden und der Dampfabschnitt von der eigenen Maschine bewirkt wird.

Diese Expansionszwillingsmaschinen haben aber den Nachteil, daß ein kürzerer Hub des Kolbens auf der einen Maschinenseite ein früheres Absperren des Dampfes auf der anderen Maschinenseite hervorruft. Durch dieses frühere Absperren des Dampfes ist wieder ein kürzerer Hub des Kolbens auf der anderen Maschinenseite bedingt, so daß zuletzt infolge der wechselseitigen Einwirkung die Kolben auf jeder Maschinenseite nur noch einen kleinen Weg zurücklegen und somit fast keine Arbeit leisten.

Nach der vorliegenden Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch gehoben, daß der den Zulaß und Abschnitt des Dampfes regulierende Schieber mit zwei die Admission und Expansion bewirkenden Steuerungsvorrichtungen derart verbunden wird, daß die Bewegung der einen den Dampfzulaß regelnden Steuerungsvorrichtung bei der eigentlichen Zulaßbewegung verkürzt werden kann, ohne daß der Abschnitt des Dampfes früher erfolgt, wobei die Steuerung gegebenenfalls sogar derartig eingestellt werden kann, daß der Dampfabschnitt etwas verzögert und hierdurch die Admissions- , dauer verlängert wird.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel an einer direkt wirkenden Compound - Duplexdampfpumpe dargestellt, und zwar in

Fig. ι in einer Seitenansicht und in
Fig. 2 in der Draufsicht.

Fig. 3 bis 7 sind Einzeldarstellungen, während

Fig. 8 eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind A, B die . Hoch- und C, D die Niederdruckdampfzylinder, E das Zuführungsrohr zu den Hochdruckzylindern, F das Ableitungsrohr aus denselben, G der Zwischenbehälter, H das Zuführungsrohr zu den Niederdruckzylindern und / das Auspuffrohr. Die Kolben a, b der Hochdruckzylinder sind durch die Kolbenstangen c, d mit den Kreuzköpfen / und diese mit den Kolben der schwingbar angebrachten Kompensationszylinder K und mittels der Stangen e mit den Kolben der Niederdruckzylinder C, D verbunden. Die Kompensationszylinder K stellen mittels des Rohres L mit dem in beliebiger Weise ausgeführten Akkumulator M in Verbindung, wobei der Druck desselben von dem A¥indkessel N mittels des Rohres 100 reguliert wird, wie es bei derartigen Konstruktionen allgemein üblich

ist. Die Pumpenzylinder sind mit O, P bezeichnet, wobei Q das Saug- und R das Druckrohr ist. Auf letzteres ist der Windkessel N aufgesetzt.

Die oben beschriebene Konstruktion einer Dampfpumpe ist allgemein bekannt, und im folgenden soll der Gegenstand der vorliegenden Erfindung an einer derartigen Dampfpumpe näher erläutert werden, wobei selbstverständlich auch der Erfindung^gegenstand an jeder anderen Dampfmaschine oder Dampfpumpe der vorliegenden Gattung angebracht werden kann.

Wie aus Fig. ι und 3 bis 5 ersichtlich, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel finden Zulaß und die Absperrung des Dampfes nur ein Schieber h an jedem oberen Zylinderende vorgesehen, wobei mittels dieses Schiebers Ii der Kanal 1 von der Dampfkammer und der Kanal 2 nach dem Zylinderinnern gesteuert werden. Der in üblicher Weise als hin- und herschwingender Doppelgrundschieber ausgeführte Schieber h ist mittels eines Armes 10 und der gelenkig miteinander verbundenen Stangen 11 mit der Hauptsteuerscheibe i und das die beiden Stangen 11 verbindende Gelenk mittels einer Stange 12 mit einer Hilfssteuerscheibc oder einem Steuerhebel k verbunden, wobei die Stange 12 mittels einer Einstellvorrichtung' 3 in ihrer Länge eingestellt werden kann. Die Steuerscheibe i ist mittels der Stange 13 mit dem Umsteuerungsmechanismus der Maschine und mittels der Stange 14 mit der Steuerscheibe i der Niederdruckzylinder verbunden (Fig. i), so daß die Steuerscheibe!! i sowohl des Hoch- als auch des Niederdruckzylinders von dem Steuermechanismus mittels der Stange 13 bewegt werden. Die Stangen 13 sind mit dem auf der quer liegenden Welle 16 befestigten Arm 15 und der den Dampf zulaß regulierende, ebenfalls auf der Welle 16 angebrachte Hebel 17 mit dem Kreuzkopf / der anderen Zylinderseite mittels des Gelenkes 18 in der bei Duplexmaschinen bekannten Weise verbunden. Der Hilfssteuerhebel k steht mittels eines Armes 19 und einer Stange 20 mit dem die Expansion regelnden Hebel 22 in Verbindung, welcher wieder mittels der Stange 23 mit dem Kreuzkopf des auf derselben Maschinenseite liegenden Zylinderkolbens verbunden ist, so daß also der Dampfzulaß von der anderen Maschinenseite, die Expansion dagegen von der eigenen Maschine aus geregelt wird.

Die Dampfzulaßschieber I, welche die zum Zylinder führenden Kanäle 4 und die zum Auspuffrohr führenden Kanäle 5 steuern, sind mittels der Stangen 24 und Arme 25 mit der Steuerscheibe i verbunden.

Da die Bewegung der Schieber auf beiden Maschinenseiten dieselbe ist, so soll im folgenden, und zwar an Hand der Fig. 3 bis 6 die Wirkungsweise der Schieber des Zylinders A näher erläutert werden.

Die in Fig. 3 gezeichnete Stellung der Schieber und des Kolbens α entspricht der in Fig. ι und 2 gezeichneten Stellung, in welcher der Kolben α am rechten Hubende angelangt ist und den Hub nach links beginnt, während der Kolben b auf der entgegengesetzten Maschinenseite sich seinem Hubende nähert. Beginnt der Kolben α sich nach links zu bewegen (siehe Fig. 3), so wird der Steuerhebel k von der Kolbenstange c des Kolbens α mittels des Hebels 22, des Gelenkes 20 und des Armes 19 derartig bewegt, daß die rechts liegenden Stangen 11 des nunmehr hinter dem Kolben a liegenden Schiebers h aus der in Fig. 3 gezeichneten gestreckten Lage herausbewegt werden. Hat der Kolben σ ein Viertel des Hubes zurückgelegt (siehe Fig. 4), so ist der oben genannte Schieber h in eine derartige Lage gekommen, daß er im Begriff ist, die Zuströmung des Dampfes in den Zylinder abzusperren. Wenn der Kolben α ein Drittel des Hubes zurückgelegt hat, wie in Fig. 5 gezeichnet, so sind durch diese Kolbenbewegung der Steuerhebel k .und mittels der Stangen 11 der Schieber h derartig bewegt worden, daß die Dampfzuströmung zu den Zylindern nunmehr unterbrochen ist. Diese Bewegung des Schiebers h auf der rechten Zylinderseite ist in der beschriebenen Weise vor sich gegangen, ohne daß die Stellung des Schiebers h an der linken Zylinderseite merklich geändert worden ist, da bei der Bewegung des Hebels Iz die Stange 12 auf der linken Seite um das Gelenk der beiden Stangen 11 als Drehpunkt ausgeschwungen ist.

In der oben beschriebenen Weise ist bei der Kolbenbewegung der auf der rechten Zylinderseite liegende Schieber h aus der in Fig. 3 gezeichneten Stellung in die in Fig. 5 dargestellte übergeführt und der Dampfzutritt hinter dem Kolben α abgeschnitten. Bei der weiteren Bewegung des Kolbens α bis zum Hubende und der hierdurch bewirkten Bewegung des Steuerhebels k schwingt alsdann die Verbindungsstange 12 dieses rechten Schiebers h um das Gelenk der Stangen 11 als Dreh- no punkt, so daß hierdurch eine merkliche Änderung in der Lage dieser Stangen 11 und des Schiebers h nicht hervorgerufen wird und der letztere geschlossen bleibt. Während dieser Bewegung des Kolbens α bis zum Hübende hat der Kolben b auf der entgegengesetzten Maschinenseite seinen Hub begonnen, da der Kolben α mittels der Kolbenstange c und des Steuermechanismus 18, 17, 16, 15, 13 in bekannter Weise die Steuerscheibe i des anderen

Zylinders B umgestellt hatte. Hierauf wird wieder der Kolben b bei seiner Bewegung von der Hiälfte nach Dreiviertel des Kolbenhubes hin die Steuerscheibe i des Zylinders A mittels des Steuerniechanismus 18, 17, 16, .15, 13 von der in Fig. 3 bis 5 gezeichneten Lage in die nach Fig. 6 überführen, wodurch die auf der linken Zylinderseite liegenden Stangen 11 des Schiebers h in die gestreckte Lage gebracht werden und dieser den Eintritt des Dampfes in die Zylinder öffnet, wobei aber bei dieser Bewegung" der Steuerscheiben der auf der rechten Zylinderseite liegende Schieber h nicht geöffnet wird, wie oben beschrieben. Bei dieser Bewegung der Steuerscheibe i sind gleichzeitig die Auslaßschieber I, I mittels der Stangen 4 und des Armes 5 umgesteuert. Alle Teile sind nunmehr in der in Fig. 6 gezeichneten Lage, in welcher der Kolben α am Hubende angelangt ist und seinen Hub nach rechts von neuem beginnt, wobei die Bewegungen der Schieber sich in der oben beschriebenen Weise wiederholen.

Durch die nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte Schiebersteuerung wird der Vorteil erzielt, daß ein kürzerer Hub des Kolbens auf der einen Maschinenseite nicht ein Verschieben des Dampfabsperrens und somit eine Verkürzung der Aclmissionsperiode auf der anderen Maschinenseite hervorruft.

Die neue Schiebersteuerung kann so angeordnet und eingestellt werden, daß ein kürzerer Hub des Kolbens auf einer Maschinenseite nicht den Zeitpunkt des Dampfabsperrens und somit die Expansionsperiode des auf der anderen Seite der Maschine belegen en Zy-' linders beeinflußt, in welchem der Dampf regelmäßig eintritt und in welchem der Kolben infolgedessen seinen vollen Hub ausführt, so daß die Maschine allmählich wieder mit vollem Hub zu arbeiten beginnt. In manchen Fällen ' ist sogar vorzuziehen, die Schiebersteuerung derartig einzustellen, daß durch einen kürzeren Hub des Kolbens auf der einen Maschinenseite ein längeres Einströmen des Dampfes in den Zylinder auf der anderen Maschinenseite hervorgerufen wird, so daß eine größere Dampfmenge in den Zylinder eingeführt und eine größere Kraftentwickelung sowie ein Ausgleich der durch den kürzeren Hub bedingten Minderleistung der Maschine erzielt wird. Hierbei ist aber die Verlängerung der Admissionsperiode durch die Steuerung derartig begrenzt, daß durch den Mehreiulaß des Dampfes nicht ein Anschlagen des Kolbens an die Stirnseite des Zylinders hervorgerufen wird.

Durch die in Fig. 7 schematisch gezeichnete Steuerung ist zum Ausdruck gebracht, wie durch den kürzeren Hub des einen Kolbens b ein längeres Offenhalten der Schieber auf der anderen Zylinderseite, und zwar im Zylinder A erzielt wird. Bei der in Fig. 7 gezeichneten Stellung ist der Kolben b nach Dreiviertel des Hubes stehen geblieben und nimmt die gestrichelte Stellung ein, während der Kolben a ein Drittel des Hubes ausgeführt hat, welche Stellung der in Fig. 5 entspricht.. Hierbei sind die durch den kürzeren Hub des Kolbens b und die besondere Einstellung der Steuerung bedingten Stellungen der Schieber und der Schieberstangen in vollen Linien und in gestrichelten Linien diejenigen Stellungen angegeben, welche die Schieber und Stangen einnehmen würden, wenn der Kolben b seinen vollen Hub ausführt. Es ist also ersichtlich, daß beim kürzeren Hub des Kolbens b der Schieber h den Kanal 2 zu dem Zylinder A noch nicht abgeschlossen hat und die Dampfabsperrung erst bei der weiteren Bewegung des Steuerhebels k erfolgt, so daß also in diesem Falle die Zuströmung des Dampfes etwas länger andauert, als wenn der Kolben b seinen vollen Hub vollführt hätte, in welchem Falle die Stangen 11,12 die gestrichelte Stellung einnehmen, bei welcher der Dampfzutritt schon abgesperrt ist.

,Um den durch die vorliegende Erfindung angestrebten Zweck zu erreichen, ist die Länge der gelenkig miteinander verbundenen Stangen 11 und die Befestigung derselben an der Steuerscheibe i derart (siehe Fig. 7), daß bei der eigentlichen Öffnungsbewegung, und zwar wenn die Steuerscheibe in ihrer Drehbewegung nicht aufgehalten wird und beim vollen Kolbenhub ihre volle Drehbewegung" ausführt, die an der Steuerscheibe i befestigte Stange 11 durch die radiale Lage inbezug auf die Steuerscheibe hindurchgegangen ist (siehe gestrichelte Lage in Fig. 7), wodurch die Länge der gelenkigen Verbindung zwischen der Steuerscheibe und dem Zulaßventil verkürzt wird im Vergleich mit der radialen, in voll ausgezogenen Linien dargestellten Lage der Stange 11, welche die letztere einnimmt, wenn der Kolben seinen" vollen Hub nicht ausführt. Bei diesem kürzeren Kolbenhub bleibt die Stange 11 in einer in Fig. 7 mit voll ausgezogenen Linien angegebenen Lage, welche der radialen Lage mit Bezug auf die Steuerscheibe i, el. h. auf die Verbindungslinie des Befestigungspunktes der Stange 11 auf der Steuerscheibe und dem Mittelpunkt der letzteren näher liegt. Hierdurch wird die Entfernung des äußeren Endes der an der Steuerscheibe befestigten Stange 11 von dem Mittelpunkt der Scheibe etwas vergrößert, im Vergleich mit der Entfernung des äußeren Endes der Stange 11 von dem Scheibenmittelpunkt, wenn die Steuerscheibe ihre volle Drehbewegung ausführt. Durch diese

größere Entfernung des äußeren Endes der Stange ii, also des Gelenkpunktes von dem Mittelpunkt der Steuerscheibe, wird die Bewegung etwas vergrößert, welche das Ventil ausführen muß, bevor der Dampf zutritt abgeschnitten wird. Ist die Verkürzung des Kolbenhubes beträchtlich, so wird selbstverständlich der Abschnitt des Dampfes noch verzögert und die Admissionsdauer verlängert.

ίο Bei dem Erfmdungsgegenstand kann durch Einstellen des Steuermechanismus bezw. der Stange 12 die Expansionsperiode derart geregelt werden, daß die beste Ausnutzung der Spannung, d. h. die günstigste Expansion des Dampfes, erzielt wird. Die Einstellung der Steuerung erfolgt durch Einstellen des Armes 12 in seiner Länge, wobei aber an Stelle der gezeichneten Einstellvorrichtung 3 auch jede beliebige andere vorgesehen sein kann. So kann z. B. der Befestigungspunkt der Stange 12 an dem Steuerhebel k in einem Schlitze der Stange in Richtung der Achse des letzteren verlegt werden, wodurch dieselbe Wirkung wie durch die Einstellvorrichtung 3 erzielt werden würde. Falls die Maschine nur wenig Arbeit leisten und ohne Expansion arbeiten soll, so wird die Verbindung des Steuerhebels k mit der Kolbenstange durch Abnahme des Gelenkes 23 unterbrochen und der Steuer-

3P hebel k in die Mittellage gebracht und die Verbindungsstangen 12 bis zu ihrem größten Betrage verlängert.

Bei der Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach Fig. 8 ist die Anordnung der Steuerscheiben i und k umgekehrt, indem die Steuerscheibe i an der oberen Seite des Zylinders und der Steuerhebel k unterhalb der Steuerscheibe i angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform ist die eine Stange 11 ebenfalls mit einer Einstellvorrichtung versehen, wobei die Wirkungsweise dieser Ausführungen form genau dieselbe ist wie bei der in Fig. 1 bis 6 beschriebenen. Soll bei dieser Schiebersteuerung" die Maschine ohne Expansion arbeiten, so wird die Verbindung des Steuerhebels k mit der Kolbenstange ausgelöst und der Steuerhebel in die Mittellage gebracht, wobei die Stangen 11 bei dieser Anordnung bis zu ihrem vollen Betrag verkürzt werden müssen.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Expansionssteuerung für Duplexpumpen, bei welcher ein Schieber die Einströmung und den Beginn der Expansion steuert und zu diesem Zwecke eine von der Bewegung der Auslaßorgane durch Einschalten eines Kniehebels abgeänderte Zusatzbewegung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schieber mit den Steuerungsvorrichtungen verbindenden Gelenkstangen (10, 11, 12) derartig angeordnet sind, daß bei normaler.- Einlaßbewegung der einen Steuerscheibe (i) die den Schieber (h) mit dieser Steuerscheibe (i) verbindende Gelenkstange (11) durch ihre radiale Lage inbezug auf die Steuerscheibe (i) hindurchgeht, wodurch eine Verkürzung der Bewegung dieser Steuerscheibe (i) die Bewegung des Schiebers vor dem Abschnitt des Dampfes entweder nicht wesentlich verändert oder nur etwas

. vergrößert, so daß bei einem kürzeren Hube des einen Kolbens der Dampfabschnitt auf der anderen Maschinenseite nicht beeinflußt oder gegebenenfalls etwas vergrößert wird.

2. Expansionssteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Dampfeinlaß und Dampfabschnitt regelnde Schieber (Ji) mittels der Arme (10) und der gelenkig miteinander verbundenen Stangen (11) mit der den Dampfzulaß regulierenden und von der fremden Maschine gesteuerten Steuerscheibe (i) und mittels der an dem Gelenk der Stangen (11) befestigten Stange (12) mit dem den Dampfabschnitt regulierenden, von der eigenen Maschine gesteuerten Steuerhebel (k) derart verbunden ist, daß bei einem kürzeren Hub des einen Kolbens der Dampfabschnitt auf der anderen Maschinenseite nicht oder gegebenenfalls nur wenig verzögert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.