DE177448C

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Publication number: DE177448C
Application number: DENDAT177448D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 177448-KLASSE 14 δ. GRUPPE

LOUIS BEC in GENF, Schweiz.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Steuerung des Widerlagschiebers für Expansionsmaschinen mit umlaufendem Kolben.

Der Widerlagschieber wird durch den Kolben eines Zylinders gesteuert, der gewöhnlich mit dem Arbeitszylinder in Verbindung steht, so daß der in ihm befindliche Dampf an den Druckveränderungen (Expansion) im Arbeitszylinder teilnimmt und den Widerlagschieber

ίο mit entsprechender veränderlicher Kraft gegen den Kolbenträger zwecks guter Abdichtung andrückt. In dem Augenblick jedoch, in welchem der Widerlagschieber, der beim Vorbeigange des Kolbens jeweils auswärts bewegt werden muß, wieder einwärts bewegt werden soll, erhält sein Steuerzylinder besonders gesteuerten Frischdampf, da erst nach Einwärtsbewegung des Widerlagschiebers Dampf in den Arbeitszylinder eingelassen werden kann. Gleichzeitig wird die Verbindung vom Steuerzylinder zum Arbeitszylinder abgesperrt, um ein Überströmen von Dampf vom ersteren zum letzteren zu vermeiden.
Maschinen mit einer dauernden Verbindung zwischen dem Arbeitszylinder und dem Zylinder zum Andrücken von umlaufenden Gegenkolben an den Arbeitskolbenträger sind bereits bekannt geworden. Bei. diesen bleibt jedoch die Verbindung ununterbrochen bestehen, da der umlaufende, mit einer Aussparung für den Durchgang des Arbeitskolbens versehene Gegenkolben mit dem Arbeitskolbenträger dauernd in Anlage bleiben kann.

Ferner ist es auch an sich bekannt, geradlinig bewegte Widerlagschieber mittels besonders gesteuerten Frischdampfes einwärts zu bewegen.

Das W^Tesen der den Gegenstand der Erfindung bildenden Steuerung besteht also darin, daß bei Einleitung von Frischdampf in den Steuerzylinder zur Einwärtsbewegung des Widerlagschiebers die bekannte Verbindung des Steuerzylinders mit dem Arbeitszylinder abgesperrt wird.

Auf den Zeichnungen ist der Erfinduhgsgegenstand an einer Expansionsmaschine in einer Ausführungsform veranschaulicht, und zwar ist

Fig. ι eine Vorderansicht der Maschine.

Fig. 2 und 3 zeigen die Maschine in zwei Seitenansichten.

Fig. 4 ist ein Grundriß derselben,

Fig. 5 ein senkrechter Schnitt nach U-T der Fig. 2.

Fig. 6 ist ein wagerechter Schnitt nach X- Y der Fig. I.

Fig. 7 ist ein senkrechter Querschnitt nach V-Z der Fig. 1.

Fig. 8 zeigt den kreisförmigen Steuerschieber auf seinem Spiegel und

Fig. 9 den Spiegel des Schieberkastens mit seinen Öffnungen und dem Schieberdiagramm.

Die gezeichnete Expansionsmaschine besitzt in bekannter Weise einen Hauptzylinder C (Fig. i, 5, 6 und 7), durch welchen eine achsial laufende Welle α geführt ist, und der einerseits durch einen Deckel e mit Stopfbüchse b und audererseits durch eine den Schieberspiegel bildende Wand f mit Stopfbüchse g abgeschlossen ist. Im Inneren des

Hauptzylinders ist auf der Welle ein Futter h verkeilt, das von einem Mantel i umgeben ist, welches zwecks besserer Abdichtung des Zylinders C gegen die Innenwandungen von zylindrischen Ausnehmungen d d^l anliegt. Auf dem Futter h bezw. dem Mantel i ist der Arbeitskolben P befestigt, der eine Arbeitsfläche P^v und eine schräge Fläche P^e zum Heben des Widerlagschiebers k beim Leerlauf der Maschine besitzt. Letzterer ist mittels eines in seitlichen Nuten jj^l angeordneten, radial zum Zylinder stehenden Rahmens / I¹1'¹ geführt und durch ein Gelenk q an die Kolbenstange des Steuerkolbens ρ angeschlossen, welcher im Steuerzylinder c angeordnet ist, der seinerseits auf einem auf dem Flansch m des Zylinders C festgeschraubten Gehäuse η befestigt ist.

r ist das Schiebergehäuse, das durch die Stopfbüchse s s¹ gegen außen und durch die Stopfbüchse g gegen den Zylinder C abgedichtet ist, und in welchem sich der Drehschieber t befindet, der eine zylinderförmige Verlängerung u aufweist und der vermittels eines Keiles ν auf der Welle a so befestigt ist, daß er sich mit derselben dreht, jedoch ein wenig auf derselben in achsialer Richtung gleiten kann. Eine auf einer Hülse ^ angeordnete Feder hat das Bestreben, den Schieber t gegen seinen Spiegel/" zu pressen.

Der Schieber t besitzt außer der öffnung O

für den Dampfeintritt in den Hauptzylinder C

■ eine kleinere bogenförmige Öffnung 0, welche

mit zwei öffnungen Hv und Bv im Schieberspiegel in Verbindung treten kann, von denen die Öffnung Hv durch das Rohr S¹ und das Ventil S mit dem oberen Teil des Steuerzylinders c in Verbindung steht, während die Öffnung Bp durch ein Rohr R¹ und ein Ventil R mit dem unteren Teil des Steuerzylinders verbunden ist. Das Ventil S ist mit dem Arbeitszylinder durch ein Rohr S² verbunden, das ganz nahe der Dampfeintrittsöffnung V bei b^x in denselben einmündet.

Der obere Teil des Ventils R steht mit der freien Luft in Verbindung.

Arbeitsweise:

Wenn bei der in Fig. 7 dargestellten Stellung der Teile der Maschine Dampf durch die öffnung V eingelassen wird, so gelangt ein kleiner Teil des Dampfes durch das Rohr S² und das Ventil 5 in den Steuerzylinder c über den Kolben ρ und bewegt diesen mit dem Widerlagschieber k gegen den Mantel i. Gleichzeitig wird der Dampf, welcher sich in dem Teile des großen Zylinders zwischen dem Schieber k und dem Arbeitskolben P befindet, den Schieber k gegen seine Führung pressen, wodurch ein dichter Verschluß hervorgebracht wird. Nun wirkt der Dampf auf die Seite P^v des Arbeitskolbens P, wodurch die Welle a in Umdrehung gebracht wird. Im Deckel e ist eine Austrittsöffnung E (Fig. 3) vorgesehen, durch welche der auf der Seite P^e des Kolbens befindliche Dampf entweichen kann. Wenn der große Kolben vor dem Schieber k angelangt ist, trifft die öffnung 0 des Schiebers auf die öffnung Bv des Spiegels, so daß Dampf durch das Rohr R¹ und das Ventil R unter den Steuerkolben ρ gelangen kann, wodurch dieser und mit ihm der Schieber gehoben wird, so daß der Arbeitskolben P ungehindert unter letzterem vorbeigehen kann. Nachher senkt sich der Schieber sofort wieder und wirkt nun für den zwischen dem Schieber und dem Arbeitskolben eintretenden Dampf als Widerlager.

Um das Schieberdiagramm darzustellen, sind in Fig. 9 um den Spiegel des Schieberkastens konzentrische Kreise gezogen. Auf dem kleinsten Kreise, der durch Striche und Punkte bezeichnet ist, sind in gleicher Stellung und in gleicher Winkelgröße die öffnungen Hp und BP angebracht, welche die Verbindung mit dem kleinen Zylinder c herstellen. Auf dem mittleren Kreise, der ebenfalls durch Striche und Punkte dargestellt ist, ist die Öffnung V angebracht, durch welche der Dampf in den großen Zylinder C eintritt. Auf dem äußersten Kreise sind die verschiedenen Stellungen des Arbeitskolbens ersichtlich gemacht. Die Gerade, welche den Arbeitskolben darstellt, entspricht der Projektion der Ebene P^v, auf welche der Dampf wirkt.

Es wird zunächst angenommen, daß sich der Arbeitskolben in der Stellung P¹ befinde. Er ist über die Öffnung V hinausgeglitten; die Einführungskante P der Öffnung O des Schiebers berührt die Kante der Öffnung V des Zylinders. (Diese Kante befindet sich gegen P¹ in einem Abstande ω, welcher dem Winkel der öffnung V gleich ist.) Die Schließungskante der Öffnung O befindet sich in diesem Augenblick in F¹. Wenn nun die Drehung im Sinne des Pfeiles vor sich geht, so wird die Öffnung des Schiebers das Loch V des Zylinders bloßlegen, der Dampf wird in den großen Zylinder C eintreten und auf den no Arbeitskolben P so lange wirken, bis die öffnung O an der öffnung V vorbeigegangen ist. Wenn der Kolben in P² angekommen ist, so befindet sich die Schließungskante der öffnung O des Schiebers in F'², und die Einführung des Dampfes hört auf.

Die Expansion des Dampfes geht vor sich zwischen den zwei Stellungen P² und P⁴. Befindet sich der Arbeitskolben in P³, so erreicht die Kante fi der Öffnung 0 des Schiebers das kreisförmige Loch BP des Spiegels. Der Dampf, welcher durch die kleine öff-

nung eintritt, geht durch das Rohr R¹ in das Ventil R (Fig. 5), hebt die Kugel desselben und drückt sie gegen ihren oberen Sitz, wodurch die Verbindung mit der äußeren Luft abgesperrt und der Dampf unter den Steuerkolben ρ in geringer Menge geleitet wird. Dieser Dampf erfüllt den schädlichen Raum unterhalb dieses Kolbens. Sobald der Arbeitskolben in P⁴ angelangt ist, kommt seine Seite P^v, welche bisher immer mit dem Dampf in Berührung stand, vor die Austrittsöffnung E, durch welche der Dampf ständig entweichen kann. Nun wird der durch die Öffnung Bp einströmende volle Dampf den kleinen Kolben ρ mit dem Widerlagschieber heben. Der über dem Kolben ρ befindliche Dampf entweicht' durch das Ventil 5 und das Rohr S ² in-den großen Zylinder C, der durch die Austrittsöffnung E mit der Außenluft in Verbindung steht. Ist der Arbeitskolben P in P⁵ angelangt, dann schließt die kleine Öffnung des Schiebers mit ihrer Kante/⁵ die Öffnung Bp des Spiegels. In P⁶ öffnet die Einführungskante der kleinen öffnung· 0

die Öffnung.Hp des Spiegels. Durch diese Öffnung und durch das Rohr S¹ gelangt der Dampf in den unteren Teil des Ventils S, drückt die Kugel desselben gegen ihren oberen Sitz und bewegt den Steuerkolben c mit dem Widerlagschieber k nach unten. Unterdessen ist die Kugel des Ventils R entweder durch ihr eigenes Gewicht oder unter Einfluß einer Feder auf ihren unteren Sitz zurückgefallen, so daß der unter dem Steuerkolben befindliehe Dampf entweichen kann. Wenn der Kolben in seiner Anfangsstellung P¹ angelangt ist, dringt der Dampf von neuem in den großen Zylinder. Nach Abschluß der Öffnung HP tritt der Dampf aus dem großen Zylinder durch die Öffnung b¹ und das Rohr S² in den oberen Teil des Ventils S und drückt die Kugel gegen ihren unteren Sitz, so daß die Verbindung des Zylinders C mit dem Zylinder c hergestellt ist, derart, daß der Dampf während der gleichen Zeit und mit dem gleichen Druck wie auf den Arbeitskolben auch auf den Steuerkolben wirkt. In dieser Weise ist ein dichter Abschluß des Widerlagers gegen den Mantel i sichergestellt.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Steuerung des Widerlagschiebers für Expansionsmaschinen mit umlaufendem Kolben mittels eines durch Dampfdruck bewegten Steuerkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einleitung von Frischdämpf in den Steuerzylinder zur Einwärtsbewegung des Widerlagschiebers die bekannte Verbindung des .Steuerzylinders mit dem Arbeitszylinder, die zur Erzeugung eines mit dem Arbeitsdruck sich ändernden Anlagedruckes des Widerlagschiebers an den Arbeitskolbenträger dient, abgesperrt wird.

2. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Öffnung (V) im Schieberspiegel, eine Leitung (S¹J, eine Rohrleitung (S'²) und ein Ventil (SJ gebildete Verbindung zwischen dem Arbeitszylinder (C) und Steuerzylinder (c) bei der durch das Rohr (S¹J erfolgenden unmittelbaren Einströmung von Frischdampf in den Steuerzylinder dadurch aufgehoben wird, daß die Kugel des Ventils (S) nach oben gegen die Mündung der Rohrleitung (S^) gedrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.