DE18623C - Indikator zur Untersuchung von Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom {.December 1881 ab.

Der in beiliegender Zeichnung, Fig. 1 bis 5, dargestellte Indicator unterscheidet sich von den bisher gebräuchlichen Instrumenten dieser Art in zweierlei Weise, sowohl durch die Art der Uebertragung des wechselnden Cylinder-" dampfdruckes auf die Kolben des Indicators und den Schreibstift, als auch durch die Uebertragung des Kolbenlaufes auf die Bewegung des Diagrammblattes.

Der Indicator besteht aus den beiden metallenen Cylindern α und b, welche durch das cylindrische' Stück c und ferner aus den beiden Kolben d und e, welche durch die Stange f mit einander verbunden sind. Die Stange/hat zwei Bunde g und h, welche eine Schraubenfeder i an ihren Enden mittelst vorgelegter Scheiben eingeschlossen halten. Die Stange f ist auf ihrem mittleren Theile verzahnt; mit dieser Verzahnung steht ein um einen Bolzen am Cylinder b drehbarer Sector /' in Eingriff, welcher nach unten hin einen Arm k' trägt, an dem ein Schreibstift befestigt ist.

Von den Enden der Cylinder α und b führen Gummischläuche / und m nach den beiden Enden η und ο des Dampfmaschinencylinders, woselbst für den Anschlufs der Schläuche Abschlufshähne angebracht sind. Diese nachgiebige Verbindung des Indicators mit der zu untersuchenden Dampfmaschine ist nothwendig, weil, wie unten ersichtlich, der Indicator beweglich bleiben mufs.

Die Bewegung des Diagrammblattes nach Mafsgabe der Kolbenbewegung erzielt man durch die folgende Einrichtung:

An der Stopfbüchsenschraube/ des Maschinencylinders ist die Gabel q befestigt, mit welcher die Indicatorcylinder α und b vermittelst des an b angegossenen Lappens r und des Bolzens s gelenkig verbunden sind. Von demselben Bolzen ί werden die nach abwärts gerichteten Arme t gehalten. Diese Arme tragen den an ihnen befestigten Rahmen v, in welchem sich der muldenartige Schlitten w quer zur Kolbenstangenrichtung in Führungsnuthen verschieben kann. Unter dem Schlitten ist eine Schraube x, Fig. 3, mit starker Steigung an demselben befestigt, welche ebenfalls quer zur Kolbenstangenrichtung liegt. Die Muttery dieser Schraube ist in Augen des Rahmens ν derart gelagert, dafs sie sich zwar drehen, aber nicht in ihrer Längsrichtung verschieben kann. Erfolgt also ihre Drehung, so mufs die Schraube χ sich in ihrer Längsrichtung verschieben, weil diese an ihrer Drehung verhindert ist. Die Mutter jy ist aufsen ausgekehlt und trägt in der Kehlung einen Gummiring, der, auf die Kolbenstangen gedrückt, die Bewegung der letzteren auf die Mutter derart überträgt, dafs diese rotirt und dadurch eine Hin- und Herverschiebung der Schraube χ veranlafst, an welcher der Schlitten w theilnimmt.

Das Papierblatt, auf welches das Diagramm verzeichnet werden soll, wird auf die obere concave Fläche des Schlittens gelegt und daselbst durch Klammern befestigt. Der ganze Apparat ist um den Bolzen ί drehbar und lastet mit seinem Gewicht somit auf der Kolbenstange z. Dieser Druck kann vermehrt werden durch die Spannung einer Feder z'. Durch diesen Druck wird genügend Reibung zwischen der Gummibekleidung der Mutter y und der

Kolbenstange ζ bewirkt, um den Apparat in Thätigkeit zu setzen.

Behufs Entnahme eines Diagramms läfst man die Mutter y des Rahmens ν mit dem Schlitten w auf die sie bewegende Kolbenstange und alsdann die Cylinder α und b mit dem an dem Zahnsector i' befestigten Schreibstift k auf das Diagrammblatt nieder. Die Hähne /' und m¹ bleiben vorläufig noch geschlossen, die Indicatorkolben d und e stehen jetzt also noch in der "Mittelstellung. Infolge dessen zieht der Stift k auf dem Diagrammblatt die gerade Atmosphärenlinie. Nunmehr öffnet man beide Hähne m' /', wodurch von beiden Seiten des Cylinders der zu untersuchenden Maschine der Dampfdruck durch die Schläuche / m auf die Rückseite der Kolben d und e übertragen wird. Die Indicatorkolben werden durch den Ueberdruck auf der einen Seite nach der Richtung dieses Ueberdruckes fortbewegt und führen durch die Zahnstange und den Sector i' den Schreibstift k', welcher die Ordinatencurve des Spannungsüberschusses auf der einen Dampfkolbenseite auf dem Diagrammblatt verzeichnet. Beim Kolbenrückgange findet Drucküberschufs auf der anderen Kolbendruckseite und infolge dessen eine Bewegung der Indicatorkolben nach der entgegengesetzten Seite statt; durch den Schreibstift k' wird dann eine ähnliche Ordinatencurve der in den verschiedenen Kolbenpositionen herrschenden Spannungen auf der anderen Seite der Atmosphärenlinie des Diagrammblattes ge^ bildet.

Das ganze Druckschema eines vollendeten Kolbenlaufes wird somit auf das Diagrammblatt zu beiden Seiten der Atmosphärenlinie übertragen, und zwar der absolute Dampfdruck, abzüglich des Condensator- oder Atmosphärengegendruckes der einen Dampfkolbenseite auf die eine Seite dieser Linie, der Drucküberschufs der anderen Seite auf die andere Seite derselben. Es wird also eine Diagrammfläche dargestellt, welche den wirksamen Druck während einer Kurbelumdrehung genau wiedergiebt.

Fig. 4 zeigt in ι bis 6 ein derartiges Diagramm. Die Berechnung des durchschnittlichen Kolbendruckes ist mithin überaus einfach und zuverlässig, da stets die Differenz des Druckes beider Dampfkolbenseiten nach der einen Seite der Atmosphärenlinie zur Aufzeichnung gelangt, welcher sich auf der anderen Seite dieser Linie das Bild der Druckdifferenz des zweiten Kolbenlaufes anschliefst, wodurch ein abgeschlossenes Schema für die Leistung der Maschine während einer Kurbelumdrehung gegeben ist.

Das Abheben der Rolle von der Kolbenstange genügt, um die Einwirkung des Kolbenlaufes auf den Schlitten zu unterbrechen, man kann alsdann das Diagrammblatt auswechseln, den Rahmen nebst Rolle auf die Kolbenstange wieder niederlassen und mit wenigen Griffen auf diese Weise ein neues Diagramm auf dem Blatte verzeichnen.

Wünscht man ein BrId für den absoluten Volldrück, Expansions- und Compressionsdruck ohne Abzug des Gegendruckes während eines Kolbenlaufes für nur eine Kolbenseite zu haben, so öffnet man beide Hähne nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd den einen oder den anderen Hahn.

In Fig. 4 sind in η bis 13, sowie in 14 bis 20 die Diagramme beider Kolbenseiten gesondert und durch Diagonalschraffur hervorgehoben dargestellt.

Anstatt die Kolbenstange direct auf die Frictionsrolle y wirken zu lassen, kann auch die Anordnung getroffen werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Hier ist eine hölzerne Schiene an den Kreuzkopf geschraubt, welche aufserdem noch Führung auf einem Stift oder einer Rolle erhält. Bei dieser Anordnung kann eine Schraube des Cylinderdeckels zur Anbringung des Indicators dienen. Man wird auch die Uebertragung der Bewegung von der Frictionsrolle auf den Schlitten des Indicators anstatt durch Mutter und Schraube durch andere mechanische Mittel erfolgen lassen können, z. B, durch eine um sie gewickelte starke Schnur oder Kette, deren Enden in entsprechender Weise über Rollen geführt und mit den Enden des Schlittens w verbunden werden. Die HauptT sache ist die Verwendung der Frictionsrolle zum Anbringen des Indicators, wodurch· dessen Construction und Handhabung bedeutend vereinfacht ist.

Die Verbindung des Indicators mit dem Kolben₇ lauf ist leicht herstellbar, wie das Beispiel in Fig. 5 darstellt, während sie bei Dampfmaschinen mit durchgehenden Kolben ohne weitere Mittel erfolgen kann. Der bei gewöhnlichen Indicatoren nothwendige Hebelapparat oder die Differentialrollen, sowie die Schnüre zur Uebertragung der Bewegung des Kolbens auf den Indicator fallen fort. Bei der Untersuchung schnellgehender Dampfmaschinen tritt fast immer ein Reifsen dieser Schnüre ein. Ein fernerer Vortheil liegt darin, dafs die Beanspruchung der Indicatorfeder nur auf Zusammendrücken geschieht, während bei gewöhnlichen Indicatoren sie auf Druck und Zug in Anspruch genommen wird.

Claims (1)

1. Patent-AnSprüche:

   i. Bei Indicatoren in Combination mit der Kolbenstange der Dampfcylinder oder mit einer an den Kreuzkopf geschraubten Stange die Frictionsrolley, welche, als Mutter auf eine nicht drehbare Schraube wirkend oder in anderer passender. Weise, die Bewegung

   des Kolbens auf einen das Diagrammblatt tragenden Schlitten überträgt.
   In Verbindung mit dem das Diagrammblatt tragenden Schlitten w eine unterhalb desselben an ihm befestigte Schraube x, auf welche die als Mutter wirkende Frictionsrolle y die Bewegung von der Kolbenstange aus überträgt.·

   Zur Uebertragung der Indicatorrollenbewegung auf den Schreibstift k' ein gezahnter Sector ζ', welcher in die als Zahnstange geformte Verbindungsstange der Kolben eingreift, sowie ein Schlitten w mit einer der Bogenbewegung der Schreibstiftspitze entsprechenden Muldenform, zur Aufnahme des zu beschreibenden Blattes.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.