DE181595C

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Publication number: DE181595C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

und einem Hilfsschieber.and an auxiliary slide.

Die Erfindung betrifft eine Schieberanordnung zur Verteilung des Arbeitsmittels bei schwungradlosen Dampfmaschinen, wie direkt wirkenden Dampfpumpen, Luftkompressoren und dergl.The invention relates to a slide arrangement for distributing the working medium Flywheelless steam engines, such as direct-acting steam pumps, air compressors and the like

Die Steuerung besteht aus einem den Dampfein- und -auslaß für den Arbeitszylinder steuernden Hauptschieber und einem in bekannter Weise quer zu ersterem bewegten Hilfsschieber. Letzterer steuert den Dampfeinlaß für die bekannten Umsteuerungszylinder des Hauptschiebers, hat bei dieser Anordnung jedoch an der Steuerung des Dampf ein und -auslasses für den Arbeitszylinder neben bezw. unabhängig von dem Hauptschieber teil. Die Steuerung ist nämlich derart ausgeführt, daß anfangs nur durch Einströmungskanäle des Hauptschiebers und erst nach einem gewissen Kolbenweg durch vom Hilfs-The control consists of a steam inlet and outlet for the working cylinder controlling main slide and an auxiliary slide moved in a known manner transversely to the former. The latter controls the steam inlet for the known reversing cylinder of the main slide has in this arrangement however, next to the control of the steam inlet and outlet for the working cylinder respectively part independently of the main slide. The control is designed in such a way that that initially only through the inlet channels of the main slide and only after a certain piston travel through the auxiliary

ao schieber eröffnete Einströmungen oder umgekehrt der Dampfeinlaß in den Arbeitszylinder gestattet wird. Beide Schieber sind in einem Entlastungsrahmen eingebaut, in welchem die an entsprechenden Schieberspiegeln ausmündenden Kanäle in der Weise angeordnet sind, daß der Hilfsschieber zwecks Umsteuerns des Hauptschiebers den Dampf in den betreffenden Umstetierungszylinder einläßt, der Hauptschieber bei seiner Bewegung jedoch die Kanäle verschließt, so daß 35ao slide opened inflows or, conversely, the steam inlet into the working cylinder is permitted. Both slides are built into a relief frame, in which the opening at the corresponding slide mirror channels are arranged in such a way that the auxiliary slide for the purpose Reversing the main slide, the steam in the relevant Umstetierungsylinder admits, but the main slide closes the channels during its movement, so that 35

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der Hauptschieber in seiner Endstellung stoßfrei zur Ruhe kommt. Die Einströmungskanäle des Hauptschiebers münden an besonderen Durchbrechungen der Umsteuerungskolben aus, welche Anordnung ermöglicht, daß durch Drehen dieser Kolben von außen mittels ihrer Befestigungsvorrichtung am Schieberkasten der Durchlaß beliebig verengt oder ganz geschlossen werden kann.the main slide comes to rest smoothly in its end position. The inflow channels of the main slide open into special ones Openings of the reversing piston from which arrangement enables that by turning this piston of on the outside, the passage narrows at will by means of its fastening device on the valve body or can be closed completely.

Die neue Anordnung gestattet deshalb nicht allein ein leichteres und gleichmäßigeres Arbeiten der Steuerung und eine sanftere Bewegung des Hauptschiebers, sondern ermöglicht es auch, die Leistung der Dampfmaschine innerhalb weiter Grenzen dem Bedarf entsprechend zu regeln.The new arrangement therefore does not only allow easier and more uniform work the control and a smoother movement of the main slide, it also enables the power of the steam engine to be regulated within broad limits as required.

Auf der Zeichnung ist die Anordnung in einer Ausführungsform dargestellt.In the drawing, the arrangement is shown in one embodiment.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2.FIG. 1 is a vertical section along the line AB in FIG. 2.

Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 3.FIG. 2 is a horizontal section along the line CD in FIG. 3.

Fig. 3 ist die Vorderansicht des Schieberkastens und des Schiebergehäuses ohne Schieberkastendeckel und ohne Hauptschieber.Fig. 3 is the front view of the valve body and valve body without the valve body cover and without main slide.

Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie E.-F der Fig. 3.FIG. 4 is a vertical section along line E.-F of FIG. 3.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist. ι der senkrechte Schieberspiegel des Dampfzylinders, der mit zu dem oberen bezw.In the illustrated embodiment is. ι the vertical slide mirror of the Steam cylinder, which with to the upper respectively.

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O .. O. .

unteren Ende des Arbeitszylinders führenden Dampfeinströmungskanälen 2 und 3 und dem in ein Auspuffrohr mündenden Ausströmungskanal 4 versehen ist. lower end of the working cylinder leading steam inflow channels 2 and 3 and the Outflow channel 4 opening into an exhaust pipe is provided.

Der Schieberkasten 18 ist zweckmäßig von zylindrischer Form, mit einem Dampf eintrittsstutzen 40 versehen und kann an einem geeigneten Flansch über dem erwähnten Schieberspiegel 1 mittels Bolzen oder auf andere geeignete Weise befestigt sein, wobei ein Deckel 34 auf dem Kasten vorgesehen ist, um das Innere der Schieber zugänglich zu machen. Der Hauptschieber 5 ist mit Einströmungskammern 6 und 7 und mit einer Ausströmungskammer 8 ausgestattet, welche jede in der Mitte geteilt ist, und zwar durch eine Längsrippe oder Wand 9, die als eine weitere Schieberfläche zur Verteilung des Treibmittels in die Schieberzylinder 10 und 11 dient. Höhlungen 12 und 13 nebst Kanälen 14 und 15 stellen die Verbindung her zwischen den Schieberzylindern und einer zweitenThe valve body 18 is expediently cylindrical in shape, with a steam inlet nozzle 40 and can be on a suitable flange above the mentioned slide mirror 1 by means of bolts or on any other suitable manner, with a lid 34 provided on the box, to make the inside of the slider accessible. The main slide 5 has inflow chambers 6 and 7 and equipped with an outflow chamber 8, which is each divided in the middle, namely by a longitudinal rib or wall 9, which acts as a further slide surface for distributing the Propellant into the slide cylinders 10 and 11 serves. Cavities 12 and 13 together with channels 14 and 15 establish the connection between the slide cylinders and a second

■ Schieberfläche auf der ■ Rückseite des HaupJ-■ Slider surface on the ■ back of the main

schiebers, während ähnliche oder gleiche Höhlungen und Kanäle in der Vorderfläche des Hauptschiebers ausgebildet sind, um den Hauptschieber von dem Druck des Treibmittels ganz oder nahezu zu entlasten. Kolben 16 und 17, zweckmäßig hohl ausgeführt, sind an dem Schieberkasten 18 mittels Bolzen 19 und 20 mit T-förmigem Kopf befestigt. Die erwähnten Kolben dienen auch als Schieber oder Ventile für Nebeneinströmungen und sind zu diesem Zwecke mit Einströmurigskanälen 21 und 22 und Durchlaßkanälen 23 und 24 versehen, die abwechselnd mit in die Schieberzylinder einmündenden Kanälen 25 und 26 zusammenfallen, wenn der Hauptschieber sich an einem Ende seines Hubes befindet, wodurch die Verbindung des Inneren des Schieberkastens 18 mit den Kammern 6 und 7 des Hauptschiebers abwechselnd hergestellt wird, falls die Kolben sich in der gezeichneten Stellung befinden. Wird jedoch der Kolben 17 um 90⁰ gedreht, so stehen die Kanäle 24 und 26 im rechten Winkel zuein-' ander, in welcher Stellung die erwähnte, am Ende der Schieberbewegung eintretende Verbindung aufgehoben ist, \vas in ähnlicher Weise auf der anderen Seite bei der Verdrehung des Kolbens 16 auftritt.slide, while similar or identical cavities and channels are formed in the front surface of the main slide to relieve the main slide from the pressure of the propellant completely or almost. Pistons 16 and 17, expediently made hollow, are attached to the valve body 18 by means of bolts 19 and 20 with a T-shaped head. The pistons mentioned also serve as slides or valves for secondary inflows and for this purpose are provided with inflow channels 21 and 22 and passage channels 23 and 24, which alternately coincide with channels 25 and 26 opening into the slide cylinder when the main slide is at one end of its stroke is located, whereby the connection of the interior of the valve body 18 with the chambers 6 and 7 of the main slide is made alternately if the pistons are in the position shown. However, when the piston 17 is rotated through 90 ^0, are the channels 24 and 26 at right angles with respect to each 'other, the mentioned compound entering at the end of the slide movement is canceled in which position, \ vas in a similar manner on the other side the rotation of the piston 16 occurs.

Der Hauptschieber ist in einem an den Enden offenen dreiseitigen Rahmen oder Sattel 27 eingeschlossen, der mit seinen vorspringenden Seitenwänden auf dem Schieberspiegel ι aufruht und durch Führungen 28 an seitlicher Bewegung gehindert ist. Die innere, an der Rückseite des Hauptschiebers anliegende Fläche des Rahmens 27 ist zu einem Schieberspiegel ausgebildet und gegenüber den Kanälen 2, 3 und 4 entsprechend mit Kanälen 2", 3* und 4^a sowie mit Einströmungskanälen 29 und 30 versehen, welche letzteren im Schieberspiegel des im Rahmen angeordneten Hilfsschiebers 31 ausmünden. Der Rahmen wird zweckmäßig auf den Schieberspiegel ι durch eine Feder 33 angedrückt, und seine Bewegung von dem Spiegel ist durch Anschläge 32 am Schieberkastendeckel 34 begrenzt. 'The main slide is enclosed in a three-sided frame or saddle 27 which is open at the ends and which rests with its protruding side walls on the slide mirror and is prevented from moving sideways by guides 28. The inner surface of the frame 27 lying on the back of the main slide is formed into a slide mirror and, opposite the channels 2, 3 and 4, is provided with channels 2 ″, 3 * and 4 ^a as well as with inflow channels 29 and 30, the latter in the slide mirror of the auxiliary slide 31 arranged in the frame. The frame is expediently pressed onto the slide mirror 1 by a spring 33, and its movement from the mirror is limited by stops 32 on the valve body cover 34.

Der Spiegel des Hilfsschiebers 31 erstreckt sich durch den Rahmen 27 und enthält außer den Einströmungskanälen 29 und 30 Hilfskanäle 35 und 36 für die Dampfeinströmung und 37 und 38 für die Ausströmung in und aus denSchieberzylinderniobezw.il. Ferner sind Kanäle 39 darin vorgesehen, welche sich vom Spiegel des Hilfsschiebers 31 zu dem am Rahmen ausgebildeten Spiegel des Hauptschiebers erstrecken und die Verbindung des Hilfsschiebers mit dem Hauptausströmungskanal 4 durch die Muschelhöhlung 8 im Hauptschieber hindurch herstellen. Die Einströmungskanäle 35,36 und die Ausströmungskanäle 37, 38 sind zweckmäßig in dem Schie- berspiegel auf der Innenseite des Rahmens in solcher Lage angeordnet, daß, wenn sich der Hauptschieber am Ende seines Hubes befindet, der erwähnte Einströmungskanal für den an dem betreffenden Ende gelegenen Schieberzylinder offen ist, während für den am anderen Ende befindlichen Schieberzylinder der Ausströmungskanal offen ist. Die übrigen Einströmung^- und Ausströmungskanäle sind in diesem Falle ganz oder nahezu durch den Hauptschieber geschlossen und ebenso entsprechend, wenn sich der Hauptschieber am anderen Ende seines Hubes befindet. The mirror of the auxiliary slide 31 extends through the frame 27 and also contains the inflow channels 29 and 30 auxiliary channels 35 and 36 for the inflow of steam and 37 and 38 for flow into and out of the slide cylinders iob and il, respectively. Further channels 39 are provided therein, which extend from the mirror of the auxiliary slide 31 to the formed on the frame mirror of the main slide extend and the connection of the Auxiliary slide with the main outflow channel 4 through the mussel cavity 8 in the main slide manufacture through it. The inflow channels 35,36 and the outflow channels 37, 38 are expediently in the slide Mirror arranged on the inside of the frame in such a position that when the Main slide is located at the end of its stroke, the inflow channel mentioned for the one located at the end in question Slide cylinder is open, while for the slide cylinder located at the other end the outflow channel is open. The remaining inflow and outflow channels are in this case whole or nearly closed by the main slide and also accordingly when the main slide is is at the other end of its stroke.

Der Hilfsschieber 31, in dem eine als Muschelhöhlung für die Ausströmung dienende Ausdrehung 41 vorgesehen ist, ist auf einer Spindel 42 befestigt, welche mittels Stopfbüchsen 43 durch den Schieberkasten 18 geführt und außerhalb mit einem geeigneten Gestänge verbunden ist, womit der Hilfsschieber von dem gewöhnlichen Kreuzkopf oder der Kolbenstange aus bewegt wird.The auxiliary slide 31, in which a as Shell cavity for the outflow serving recess 41 is provided a spindle 42, which by means of stuffing boxes 43 through the valve body 18 guided and connected outside with a suitable linkage, with which the auxiliary slide is moved from the ordinary crosshead or piston rod.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, daß der Hauptschieber 5 sich in seiner Endstellung links im Schieberkasten und der Hilfsschieber 31 sich in seiner oberen Stellung befindet ■ (nach Fig. 3). Der Dampf tritt durch den Stutzen 40 in den Schieberkasten ein und von hier aus durch die Neberieinströmungskanäle 22, 24, 26 in die Einströmungskammer 7 des Hauptschiebers und alsdann durch den Kanal 3 in das obere Ende des Dampfzylinders, so daß der Dampfkolben durch den Dampfdruck abwärts bewegt wird. Alsdann beginnt die Schiebersteuerung den Hilfsschieber abwärtsThe mode of operation of the arrangement is as follows: It is assumed that the main slide 5 in its end position on the left in Valve body and the auxiliary valve 31 is in its upper position Fig. 3). The steam enters and exits the valve body through the nozzle 40 through the Neberieinströmungskanals 22, 24, 26 in the inflow chamber 7 of the main slide and then through the channel 3 into the upper end of the steam cylinder, so that the steam piston is pushed down by the steam pressure is moved. Then the slide control starts the auxiliary slide downwards

zu bewegen, wobei der Kanal 29 im Hilfsschieberspiegel freigelegt wird, wenn der Kolben etwa die Hälfte seines Hubes erreicht hat, so daß der volle Querschnitt der Dampfeinströmung am Ende des Kolbenhubes, wenn der Widerstand der Pumpe am größten ist, eröffnet ist. Gegen das Ende des Kolbenhubes legt die obere Kante des Hilfsschiebersto move, the channel 29 in the auxiliary slide mirror is exposed when the piston has reached about half of its stroke, so that the full cross-section of the steam inflow is opened at the end of the piston stroke, when the resistance of the pump is greatest. Towards the end of the piston stroke lays the upper edge of the auxiliary slide

.· 31 auch den Einströmungskanal 35 frei, und läßt daher Dampf durch die Höhlung 12 und den Kanal 14 in den Schieberzylinder 10 einströmen, während gleichzeitig die mittlere Kante an der Ausströmungskammer 41 des Hilfsschiebers den Kanal 38 freilegt und Dampf aus dem Schieberzylinder 11 durch die Höhlung 13, den Kanal 15 und die Ausströmungskanäle 39 entweichen läßt, wodurch der Hauptschieber von links nach rechts verschoben wird. Wenn hierbei der Hauptschieber sich dem Ende seines Hubes nähert, überdeckt er die an der inneren Seite des Rahmens ausmündenden Kanäle 35 und 38 und schließt damit den weiteren Dampfeintritt in den Zylinder 10 und die Ausströmung aus dem Zylinder 11 ab, so daß ein Dampf puff er im Schieberzylinder gebildet wird, wenn der Hauptschieber seine äußerste Endstellung erreicht. Da die Bewegung des Dampfkolbens nun umgekehrt wird, veranlassen die entgegengesetzten Kanäle und Kammern in Haupt- und Hilfsschieber eine gleiche Wirkung während der Aufwärtsbewegung des Kolbens.. · 31 also clears the inflow channel 35, and therefore lets steam through the cavity 12 and the channel 14 flow into the slide cylinder 10, while at the same time the middle Edge on the outflow chamber 41 of the auxiliary slide exposes the channel 38 and Steam from the slide cylinder 11 through the cavity 13, the channel 15 and the outflow channels 39 can escape, whereby the main slide is moved from left to right. If the main slide nearing the end of its stroke, it covers the one on the inner side of the frame discharging channels 35 and 38 and thus closes the further steam entry into the cylinder 10 and the outflow from the Cylinder 11 from so that a steam puff he is formed in the slide cylinder when the Main slide reached its extreme end position. Because the movement of the steam piston is now reversed, the opposite channels and chambers in the main and auxiliary slide cause the same effect during the upward movement of the piston.

Die Aufgabe der Kanäle in den Kolben 16 und 17 besteht darin, Dampf in den Arbeitszylinder einzulassen oder überzuleiten, wenn dies während dieses Teiles des Kolbenhubes erforderlich ist, wenn der Hilfsschieber 31 die Haupteinströmung noch überdeckt, wie oben beschrieben. In diesem Falle strömt Dampf durch den Kanal 22, hierauf durch die Kanäle 24 und 26, sobald sie in der Endstellung des Hauptschiebers zusammenfallen, ferner durch die Kammer 7 des Hauptschiebers und den Kanal 3 in den Dampf zylinder und in ähnlicher Weise durch die entsprechenden Kanäle im Kolben 16, wenn der Hauptschieber in seine andere Endstellung gelangt ist.
Durch Drehen der Bolzen 19 und 20 mittels ihrer außerhalb des Schieberkastens gelegenen vierkantigen Enden kann der Querschnitt der Öffnungen, welche an einem Ende von den Kanälen 23 und 25 und am anderen Ende von den Kanälen 24 und 26 gebildet werden, geändert werden, um auf diese Weise die Dampfeinströmung in solchem Grade zu regeln, wie zur Erzielung eines gleichmäßigen und ruhigen Arbeitens der Pumpe erforderlich ist.The task of the channels in the pistons 16 and 17 is to let steam into the working cylinder or transfer it if this is necessary during this part of the piston stroke, when the auxiliary slide 31 still covers the main inflow, as described above. In this case, steam flows through the channel 22, then through the channels 24 and 26 as soon as they coincide in the end position of the main slide, further through the chamber 7 of the main slide and the channel 3 in the steam cylinder and in a similar manner through the corresponding channels in the piston 16 when the main slide has reached its other end position.
By turning the bolts 19 and 20 by means of their square ends located outside of the valve body, the cross-section of the openings which are formed at one end by the channels 23 and 25 and at the other end by the channels 24 and 26 can be changed to accommodate them Way to regulate the steam inflow to such an extent as is necessary to achieve a steady and smooth operation of the pump.

Es ist leicht ersichtlich, daß der als Kolbenschieber ausgeführte Hilfsschieber verhältnismäßig weite Einströmungs- und Ausströmungsöffnungen in bezw. aus den Schieberzylindern ergibt, verglichen mit einem Flachschieber bei gleichem Hub, und daß infolgedessen die Wirkung des Hauptschiebers sicherer und der Hub der Pumpe in seiner ganzen Ausdehnung gleichmäßiger ausfällt.It is easy to see that the auxiliary slide, designed as a piston slide, is relatively wide inflow and outflow openings in respectively. from the slide cylinders results compared with a flat slide with the same stroke, and that as a result the action of the main slide is more reliable and the stroke of the pump is more even over its entire extent.

In manchen Fällen kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß, anstatt den Ein-Strömungskanal 29 zu öffnen, wenn der Dampfkolben die Mitte des Hubes erreicht hat, der Hilfsschieber diesen Kanal bei oder vor Beginn des Kolbenhubes eröffnet und ihn \vieder abschließt, wenn der Kolben sich in einiger Entfernung von seiner Endstellung befindet, um so die Leistung der Änderung der Belastung anzupassen.In some cases, the arrangement can also be made so that, instead of the one-flow channel 29 to open when the steam piston has reached the middle of the stroke, the auxiliary slide this channel at or opens before the start of the piston stroke and closes it again when the piston is in some distance from its end position, so the performance of the change to adapt to the load.

Claims

Patent-to sayings:

1. Slide arrangement for flywheelless steam engines with a main and an auxiliary slide, of which the former moves on fixed pistons transversely to the latter, characterized in that, that the main slide (5) is arranged in a U-shaped frame (27) and the steam inflow channels (2,3) of the former in connection with the piston (16, 17) by special Secondary inflow channels (25, 26) are controlled, while the auxiliary slide (31) is arranged in the yoke part of the frame is and by means of special inflow and outflow channels in the frame (29, 30, 35, 36, 37, 38) a second steam inlet in the working cylinder and also the steam inlet and outlet of the Piston (16, 17) containing slide cylinder (10, 11) controls by means of them the main slide (5) is moved.

2. embodiment of the slide assembly according to claim 1 ,. characterized, that in the piston (16, 17) and in the associated, in the main slide (S) formed cylinders (10,11) channels or grooves (21, 22, 23, 24, 25, 26) are provided which coincide when the main slide is shifted to the opposite side, thus opening up a path for the inflow of steam.

3. embodiment of the slide arrangement according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the piston (16,17) by bolts (19,20) with rectangular Heads or otherwise attached to the valve body that they are from the outside can be rotated easily and thus the channels (21, 22, 23, 24, 25, 26) in the piston and in the main slide

formed passage can be changed at will or completely closed.

4. embodiment of the slide assembly according to claim 1 to 3, characterized in that in one on the inside of the relief frame (27) formed slide mirror and in the opposite surface of the main slide (5) special channels and cavities {2 ^a , 3 ", 4 ^a ) are provided, by means of which the main slide causes the steam distribution · and a compression in the slide cylinders at the end of its stroke, while the auxiliary slide controls the fine and outflow of steam from these cylinders.

1 sheet of drawings.