DE175608C

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Publication number: DE175608C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steuerungen für einfach wirkende Dampfund verwandte Maschinen, wie z. B. Druckluft- oder Wassersäulenmaschinen mittels Drehschieber, von denen je einer am inneren Stirnende des zugehörigen Zylinders angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist der Drehschieber abwechselnd mit Ein- und Auslaßschlitzen für das Druckmittel versehen, während die Spindel, um welche er sich dreht, hohl ausgeführt ist. Diese Höhlung ist für den Auspuff oder die Ausströmung eines Teiles des verbrauchten Druckmittels bestimmt, während der übrige Teil durch Aus- - laßöffnungen in der Zylinderwand entweicht, die in bekannter Weise vom Kolben gesteuert werden. Auf diese Weise wird ein unzulässiges Anwachsen des Spindeldurchmessers vermieden.The present invention relates to Controls for single-acting steam and related machines such as B. compressed air or water column machines by means of rotary valves, one of which is on the inside Front end of the associated cylinder is arranged. According to the invention, the rotary valve is alternating with inlet and outlet slots provided for the pressure medium, while the spindle around which it rotates is made hollow. This cavity is for determines the exhaust or the outflow of part of the used pressure medium, while the remaining part escapes through outlets in the cylinder wall, which are controlled in a known manner by the piston. This way it becomes an illegal Avoid increasing the spindle diameter.

Auf den Zeichnungen ist eine auf einer Steuerung gemäß der Erfindung ausgestattete einfach wirkende Kraftmaschine dargestellt, und zwar ist als Anwendungsbeispiel eine stehende Zwillingsdampfmaschine gewählt.In the drawings there is a mounted on a controller according to the invention single-acting engine shown, and that is an application example standing twin steam engine selected.

Es ist:It is:

Fig. ι .ein Längsschnitt der Maschine in Richtung der Kurbelwelle,Fig. Ι .a longitudinal section of the machine in Direction of the crankshaft,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie A-A vonFig. 2 is a section along line AA of

Fig. 3 ein Aufriß, in bezug auf Fig. 1 von hinten gesehen,Fig. 3 is an elevational view relating to Fig. 1 of seen behind,

Fig. 4 ein Schnitt nach Linie B-B von Fig. ι und 2,Fig. 4 is a section along line BB of Fig. Ι and 2,

Fig. 5 ein Schnitt nach Linie C-C von Fig. ι und 2, welcher die Zylinderstirnplatte mit den Schieberspiegeln in Draufsicht zeigt,Fig. 5 is a section along line CC of Fig. Ι and 2, which shows the cylinder face plate with the slide mirrors in plan view,

Fig. 6 ein Schnitt nach Linie D-D von Fig. ι und 2, der eine Ansicht des Maschinensockels von oben gibt,Fig. 6 is a section along line DD of Fig. Ι and 2, which gives a view of the machine base from above,

Fig. 7 ein Schnitt nach Linie E-E von Fig. ι und 2, aus welchem die Drehschieber und ihr Antrieb in Draufsicht erkennbar sind, Fig. 8 eine Oberansicht der Maschine,7 shows a section along line EE of FIGS. 1 and 2, from which the rotary slide valves and their drive can be seen in plan view, FIG. 8 shows a top view of the machine,

Fig. 9 einer der beiden Drehschieber, von obe'n gesehen, .9 one of the two rotary valves, seen from above.

Fig. 10 derselbe von unten gesehen,10 the same seen from below,

Fig. 11 ein Schnitt nach Linie F-F von Fig. 9 und 10,11 shows a section along line FF of FIGS. 9 and 10,

Fig. ,12 ein Schnitt nach Linie G-G von Fig. 9 und 10, währendFig. 12 is a section along line GG of FIGS. 9 and 10, while

Fig. 13 den einen der beiden vereinigten Abschluß-, Anhalte-, Anlaß- und Umsteuerschieber im Längsschnitt — oben im Aufriß — und13 shows one of the two combined closing, stopping, starting and reversing slides in longitudinal section - above in elevation - and

Fig. 14 denselben von. unten gesehen, aber nach Linie H-H von Fig. 13 geschnitten, zeigt.14 is the same from. seen below, but cut along the line HH of Fig. 13 shows.

Die Fig. 9 bis 14 sind in doppeltem Maßstäbe der übrigen gezeichnet.Figures 9-14 are on a double scale the rest drawn.

Die Dampf zylinder 1, 2 bilden mit dem Maschinengestelle 3 und dem Sockel 4 eine geschlossene, mit Schmieröl gefüllte Kammer. Auf die um i8o° zueinander versetzt angeordneten Kurbelzapfen 12, 13 der in Lagern 6, 7 der Teile 3 und 4 drehbaren gekröpften Welle 5 arbeiten durch Vermittlung der Pleuelstangen 10 bezw. II die unter einfacher Dampfwirkung stehenden Kolben 8 bezw. 9.The steam cylinder 1, 2 form with the machine frame 3 and the base 4 a closed chamber filled with lubricating oil. On those arranged offset from one another by 180 ° Crank pin 12, 13 of the cranked cranked ones rotatable in bearings 6, 7 of parts 3 and 4 Wave 5 work by mediating the connecting rods 10 respectively. II the under easier Steam effect standing piston 8 respectively. 9.

Auf der Stirnfläche beider Zylinder 1, 2 ist eine Platte 14 befestigt, die in Fig. 5 einzeln zur Darstellung gelangt ist.. Durch diese Platte führen radial um die Mitte jedes Zylinders angeordnete Dampfkanäle 15, und zwar acht für jeden Zylinder, weil bei dem gewählten Beispiele die Drehschieber für den Dampfein- und -auslaß eine Umdrehung auf acht Umdrehungen der Kurbelwelle machen. Diese Dampfkanäle 15 "sind enge radiale Schlitze, in einem Kreise von etwa gleichem Durchmesser wie die Zylinder angeordnet, und in der Mitte des Kreises über jedem Zylinder ist eine runde Vertiefung. 16 bezw. 17 vorgesehen, die ein Lager für den Fuß 18 bezw. 19 der Spindel des Abschlußschiebers 20 bezw. 21 bildet. Auf der Oberseite der Platte 14 und damit auf dem oberen Flansche 22 der Zylinder ist der Schieberkasten 23 befestigt, der mit. Damp feinlaß 24 versehen ,und mit Stopfbuchsgehäusen 25,26 nebst Brillen 27, 28 für die Spindeln 29, 30 der Abschlußschieber 20, 21 ausgestattet ist, von welch letzteren in Fig· 13 und 14 einer getrennt zur Darstellung gelangt.On the face of both cylinders 1, 2 is a plate 14 is attached, which is shown individually in Fig. 5 .. Through this Plate lead radially arranged around the center of each cylinder steam channels 15, and eight for each cylinder, because in the selected example the rotary valve for the Make steam inlet and outlet one turn for eight turns of the crankshaft. These steam channels 15 ″ are narrow radial ones Slots, arranged in a circle of about the same diameter as the cylinders, and in the center of the circle above each cylinder is a round indentation. 16 resp. 17th provided that a bearing for the foot 18 BEZW. 19 the spindle of the final slide 20 resp. 21 forms. On the top of the plate 14 and thus on the upper flange 22 of the cylinder is attached to the valve body 23, which is with. Damp fine outlet 24 provided, and with stuffing box housings 25, 26 together with glasses 27, 28 for the spindles 29, 30 of the closing slide 20, 21, of which the latter in FIGS. 13 and 14 is separate from the Representation arrives.

Wie aus dieser Darstellung ersichtlich, hat jeder Abschlußschieber einen scheibenartigen Teil 20, 21 von etwas größerem Durchmesser als der Zylinder, welch ersterer mit acht Querkanälen 31 versehen ist, die durch ihn hindurchgehen und den acht Dampfkanälen 15 der Platte .14 entsprechen. Auf den Spindeln 29,30 der beiden Schieber 20,21 sind zwei Hebel 32 bezw. 33 befestigt, die miteinander durch eine Querschiene 34 (Fig. 8) verbunden sind, und von denen der Hebel 32 in einem Handgriffe 35 zum Anhalten, Anlassen, Umsteuern oder Wechseln der Füllung der Maschine seine Fortsetzung findet. Jede Spindel 29,30 ist durch eine innere Längs-.As can be seen from this illustration, each closing slide has a disk-like one Part 20, 21 of slightly larger diameter than the cylinder, which the former with eight Transverse channels 31 is provided which pass through it and the eight steam channels 15 of the plate .14 correspond. On the spindles 29,30 of the two slides 20,21 are two levers 32 respectively. 33 attached to each other by a cross rail 34 (Fig. 8) are connected, and of which the lever 32 in a handle 35 for stopping, starting, Reversing or changing the filling of the machine is continued. Each spindle 29,30 is through an inner longitudinal.

bohrung 36 bezw. 37 rohrförmig ausgebildet, die von den Kreuzkanälen 38 bezw.· 39 im Fuße 18 bezw. .19 des betreffenden Schiebers nach oben zu dem Auslasse 40 bezw. 41 behufs Austretenlassens eines Teiles des. AuspufEdampfes aus den Zylindern beim Betriebe der Maschine führen.bore 36 resp. 37 tubular, which are formed by the cross channels 38 and 39 in the Foot 18 resp. .19 of the relevant slide up to the outlets 40 respectively. 41 for Letting part of the exhaust gas escape from the cylinders during operation the machine.

Zwischen, der unteren Fläche der Schieber 20, 21 und der Oberseite der Platte 14 ist für jeden Zylinder ein scheibenartiger Drehschieber 42 bezw. 43 vorgesehen, von denen der erstere (42) in Fig. 9, 10, 11 und 12 getrennt veranschaulicht ist. Hiernach sind beide Schieber 42, 43 stirnradartig ausgebildet, derart, daß sie sich um die Spindeln 18, 19 der Schieber 20, 21 drehen können. Sie erhalten ihre Drehbewegung von der Kurbelwelle 5 .beispielsweise auf die in den Zeichnungen dargestellte Weise, wo auf dem Ende der Kurbelwelle 5 ein Stirnrad 44 fest ist, das mit einem zweiten Stirnrade 45 auf einer Vorgelegewelle 46 in Eingriff steht. Die Lager für die letztere befinden sich im Maschinensockel. Von der Welle 46 wird die Drehbewegung weiter auf eine stehende Welle 47 durch Kegelräder 48 übertragen und von dieser Welle 47 auf die Schieber 42,43 durch das Stirnrad 49, das auf der Welle 47 innerhalb des Schieberkastens 23 fest ist und mit den Zahnkränzen beider Schieber 42, 43 in Eingriff steht. Bei der dargestellten Maschine ist das an sich beliebige Übersetzungsverhältnis ein solches, daß die Schieber 42, 43 sich mit einem Achtel der Geschwindigkeit der Kurbelwelle 5 drehen, jedoch dient diese Geschwindigkeitsverminderung nur zur Bewahrung der Schieber 42,43 und der Flächen, auf denen sie arbeiten, vor Abnutzung.Between, the lower surface of the slide 20, 21 and the top of the plate 14 is for each cylinder a disk-like rotary valve 42 respectively. 43 provided of which the former (42) in Figs. 9, 10, 11 and 12 separately is illustrated. According to this, both slides 42, 43 are designed in the manner of a spur gear, in such a way that they can rotate about the spindles 18, 19 of the slides 20, 21. They receive their rotary motion from the crankshaft 5. For example, to the Drawings shown way, where on the end of the crankshaft 5 a spur gear 44 fixed which is in engagement with a second spur gear 45 on a countershaft 46. The bearings for the latter are located in the machine base. From the shaft 46 is the rotary motion is further transmitted to a standing shaft 47 through bevel gears 48 and from this shaft 47 to the slide 42,43 through the spur gear 49, which is on the Shaft 47 is fixed within the valve body 23 and with the sprockets of both Slide 42, 43 is engaged. In the case of the machine shown, this is arbitrary Transmission ratio such that the slide 42, 43 move with one eighth of the speed of the crankshaft 5 rotate, but this reduction in speed only serves to preserve the slide 42, 43 and the surfaces they work on from wear and tear.

. Jeder der beiden Drehschieber 42,43 hat zunächst acht Dampfeinlaßschlitze 50, die von oben nach unten ganz hindurchgehen und mit den Kanälen 15 der Platte 14, sowie mit den Kanälen 31 der Schieber 20, 21 übereinstimmen. In jedem Drehschieber 42,43 befinden sich ferner in den Zwischenräumen zwischen den Dampfeinlaßschlitzen 50 acht Auslaßschlitze 51, die ebenfalls den Dampfkanälen 15 entsprechen, jedoch nicht ganz durch die Schieber 42, 43 hindurchführen, sondern sich von der Unterseite derselben nur so weit, wie in Fig. II dargestellt, nach oben erstrecken, um dann nach der Mitte abzubiegen und in die achsiale Bohrung 52 des Schiebers zu münden, wo sie mit den Kanälen 38 bezw. 39 in der Spindel des Absperrschiebers 20 bezw.. 21 und dem Kanäle 36 bezw. 37 zusammentreffen, der längs der Spindelachse nach oben zu den Auspuffauslässen 40, 41 führt. In der Wand jedes Zylinders 1 bezw. 2, und zwar in dessen unterem Teile derart, daß sie durch den Kolben freigegeben werden, unmittelbar bevor er in die äußere Totlage gelangt, sind Auslaßöffnungen 53 vorgesehen, die mit einer Abdampfkammer 54 und einem Auspuffe 55 auf jeder Seite in Verbindung sind und den Hauptteil des Auspuffdampfes aufnehmen, während derjenige Dampf, der. Each of the two rotary valves 42,43 initially has eight steam inlet slots 50, which from go all the way up and down and with the channels 15 of the plate 14, as well as with the Channels 31 of the slide 20, 21 match. Located in each rotary valve 42, 43 also in the spaces between the steam inlet slots 50 eight Outlet slots 51, which also correspond to the steam channels 15, but not entirely pass through the slide 42, 43, but from the underside of the same only as far as shown in Fig. II, extend upwards and then turn to the center and open into the axial bore 52 of the slide, where they BEZW with the channels 38. 39 in the spindle of the gate valve 20 respectively. 21 and the channels 36 respectively. 37 meet along the spindle axis leads up to the exhaust outlets 40, 41. In the wall of each cylinder 1 respectively. 2, namely in the lower part in such a way that they are released by the piston, immediately before it reaches the outer dead position, outlet openings 53 are provided, communicating with an exhaust chamber 54 and an exhaust 55 on each side and absorb the main part of the exhaust steam, while the steam that

nicht austreten kann, bevor die Öffnungen wieder von dem Kolben bedeckt sind, durch die Auslaßschlitze 51 und nach oben durch den Schieber 20 bezw. 21 und das Auspuff rohr 40 bezw. 41 austritt.cannot escape before the openings are covered by the piston again the outlet slots 51 and up through the slide 20 respectively. 21 and the exhaust pipe 40 resp. 41 exits.

Die Wirkungsweise der Maschine ist die folgende: Wenn sich der Handhebel 35 in seiner in Fig. 8 veranschaulichten Mittelstellung befindet, so sind die Schieber 20,21 in solcher Lage, daß der Dampf nicht in die Zylinder eintreten kann, da die Kanäle 31 in den Schiebern 20, 21 dann in den Zwischenräumen zwischen den Kanälen 15 der Platte 14 stehen und durch· die vollen Teile der ' 15 Schieber 42,43 noch geschlossen sind, bevor die Kanäle 15 geöffnet werden. Soll die Maschine angelassen werden, so muß der Handgriff 35, wenn sie in der einen Richtung laufen soll, nach rechts, im umgekehrten Falle nach links bewegt werden. Diese Bewegung des Handhebels dreht die vereinigten Anlaß-, Anhalte-, Umsteuer- und Abschlußschieber 20, 21 so weit, daß für eine kurze Zeit ein Durchlaß für den Dampf durch die Kanäle 31, 50 und 15 zu den Zylindern gerade zur geeigneten Zeit für den Abwärtshub des Kolbens vorhanden ist, und der Teil des Hubes, während dessen diese Kanäle offen bleiben, hängt von dem Winkel ab, um den der Handgriff gedreht wird. Denn wenn dieser nur um ein kurzes Stück aus seiner in Fig. 8 dargestellten Mittelstellung herausgedreht wird, so öffnen sich die Dampfkanäle für eine ganz kurze Zeit, und der Dampf wird schon früh während des Hubes abgesperrt und wirkt daher mit Expansion. Je weiter der Handhebel bewegt wird, desto mehr fallen die Kanäle 31 der Abschlußschieber mit den Kanälen 15 der Platte 14 zusammen, so daß die Maschine schließlich Volldampf erhält, wenn der Handhebel 35 in eine seiner durch punktierte Linien in Fig. 8 angegebenen und durch die Anschläge 56, 57 des Quadranten 58 begrenzten Außenlagen bewegt ist. Soll eine Umsteuerung der Maschine herbeigeführt werden, so ist der Handhebel 35 aus seiner Mittelstellung in entgegengesetzter Richtung zu bewegen, und soll die Maschine zum Stillstande kommen, so muß er wieder in die Mittelstellung zurückbewegt werden. Wenn die Maschine im Betriebe ist, so drehen sich die Schieber 42, 43 mit ihr und lassen zur rechten Zeit den Dampf zu den Zylindern zu und sperren ihn von denselben ab. Wenn der Hauptteil des Dampfes durch die Kanäle 53 ausgepufft ist, so tritt der übrige Dampf durch die Kanäle 15, Auslaßschlitze 51 und Bohrungen 36,37 in den Schieberspindeln 29, 30 und endlich durch die Auslässe 40, 41 im oberen Teile genannter Spindeln aus.The operation of the machine is as follows: When the hand lever 35 is in its middle position illustrated in FIG. 8, the slides 20, 21 are in such a position that the steam cannot enter the cylinders, since the channels 31 in the slides 20, 21 then in the spaces between the channels 15 of the plate 14 and the full parts of the slides 42, 43 are still closed before the channels 15 are opened. If the machine is to be started, the handle must 35, if it is to run in one direction, to the right, in the opposite case moved to the left. This movement of the hand lever turns the combined start, stop, Reversing and closing slide 20, 21 so far that a passage for a short time for steam through channels 31, 50 and 15 to the cylinders just at the appropriate time is present for the downward stroke of the piston, and the part of the stroke during which These channels remain open depends on the angle through which the handle is rotated will. Because if this is only a short distance from its central position shown in FIG is unscrewed, the steam channels open for a very short time, and the steam is released early during the Hubes shut off and therefore acts with expansion. The further the hand lever is moved, the more the channels 31 of the closing slide fall with the channels 15 of the plate 14 together so that the machine finally Full steam is obtained when the hand lever 35 is in one of its dotted lines in FIG specified and bounded by the stops 56, 57 of the quadrant 58 outer layers is moved. If the machine is to be reversed, the hand lever 35 is out of its central position in move in the opposite direction, and if the machine is to come to a standstill, so it must be moved back to the middle position. When the machine is in operation is, the slides 42, 43 rotate with it and let the steam at the right time to the cylinders and lock him off from the same. When the main part of the steam is exhausted through the channels 53, the remaining steam passes through the channels 15, outlet slots 51 and bores 36,37 in the slide spindles 29, 30 and finally through the outlets 40, 41 in the upper part of said spindles.

Die Arbeitsflächen der Schieber 42, 43, der Platte 14 und der Schieber 20, 21 sind aufeinander dampfdicht aufgeschliffen. Zur Zuführung des Schmieröles gleichzeitig mit dem Dampfe dient der Dampfeinlaß 24, von wo das öl durch die Zylinder in das geschlossene Gehäuse 3,4 gelangt, um die Stangen- und Wellenlager zu schmieren. Für das überflüssige Öl ist ein Auslaß 59 vorgesehen, an welchem sich ein (nicht weiter dargestelltes) Abzugsrohr nebst Hahn anschließen.The working surfaces of the slide 42, 43, the plate 14 and the slide 20, 21 are on top of one another Sanded steam-tight. The steam inlet 24 serves to supply the lubricating oil at the same time as the steam, from where the oil passes through the cylinder in the closed housing 3, 4 to the rod and Lubricate shaft bearings. An outlet 59 is provided for the excess oil which is connected to a (not shown) exhaust pipe and tap.

Claims

Patent claim:

Control for single-acting power machines by means of the front end of the individual Cylinder arranged rotary valve, 'characterized in that the outflow partly through the hollow spindle (29,30) of the alternating inlet (50) and outlet slots (51) possessing rotary. Slider (42, 43), partly controlled in a known manner by the piston (8, 9) There are outlet openings (53) in the cylinder wall so that the spindle diameter does not become impermissibly large.

For this purpose 2 sheets of drawings.