DE2028C

DE2028C - Precision valve control for steam engines

Info

Publication number: DE2028C
Application number: DENDAT2028D
Authority: DE
Original assignee: H. KROPFF, Techniker, in Nordhausen

Description

1877.1877.

HERMANN KROPFF in NORDHAUSEN. Präcisions-Ventil-Steuerung für Dampfmasc Iv in er«HERMANN KROPFF in NORDHAUSEN. Precision valve control for steam engine Iv in he «

,: Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. October 1877 ab.,: Patented in the German Empire on October 4th, 1877.

, Diese Steuerung ist hauptsächlich für grofse Fördermaschinen bestimmt, welche sowohl vorwärts als auch rückwärts zu laufen haben. Als Uebelstände bei grofsen Fördermaschinen mit Ventilsteuerung hat Erfinder die grofsen schädlichen Räume, und die geringe Veränderlichkeit des . Füllungsgrades, welcher meistentheils noch von der Hand des Maschinisten verändert wird, betrachtet. Der erste Uebelstand ist durch Anordnung der Ventile oberhalb und unterhalb des Dampfcylinders (System Sulzer) vermieden; der zweite durch folgenden Mechanismus:
- Eine von der Dampfmaschinenwelle q, Fig. 1, in Oscillationen um 90"versetzte Welle a, welche in einiger Entfernung von dem Dampfcylinder paralleldemselben angebracht ist, trägt an ihrem vor dem Dampfcylinder liegenden Theile die zum Heben der Ein- und Auslafsventile erforderlichen Excenter 1 und 2, Fig. 2. Die Excenterstangen i und /'* der Excenter 1 und 2 tragen je zwei Klötzchen kl und /£'/', welche zur Führung der Stangen m und m^l dienen. An den freien Enden der Stangen m und m', welche durch die gleichschenkligen Winkelhebel τ τ und T¹T¹ mit dem Ein- bezw. mit dem Auslafsventile in Verbindung stehen, sind Stahlklötzchen ο und 0ⁱ aufgekeilt, gegen welche sich die auf den Klötzchen / und P drehbar angeordneten Klinken η und η' stemmen können. Die Stangen m und m¹ können dann mit den Excenterstangen ζ und i' gekuppelt werden, welche Kupplungen durch die kleine Stange g, Fig. ι und 2, vom Regulator aus bezw. durch die Stellschraube p, Fig. 2, von Hand in bestimmten Augenblicken gelöst werden können. Beginnt z. B:. das Excenter 1 seine Abwärtsbewegung, so wird nach.kurzer Zeit die Klinke η gegen das Stahlklötzchen ο stofsen und die Stange m abwärts bewegen, wodurch das Dampfemlafsventil α gehoben wird. Bevor jedoch das Excenter 1 seine Abwärtsbewegung vollendet hat, stöfst Qie kleine Stange g gegen die Verlängerung der Klink-e η und verursacht eine Drehung derselben. Hierdurch wird die Kupplung der Stangen m und i wieder gelöst und das Dampfeinlafsventil schnellt unter Einwirkung einer Feder auf seinen Sitz zurück, wodurch die Dampfeinströmung in den Dampfcylinder unterbrochen wird. Hat sich nun das Excenter 1, bei einer halben Oscillation der Welle a, um 90 ° abwärts bewegt, so dreht sich die Welle α im entgegengesetzten Sinne um 90°, wodurch sich das Excenter wieder in seine Anfangsstellung zurückbewegt. Durch den Regulator der Dampfmaschine wird die Stellung der Stange g zur Klinke n, Fig. 2, nach jeweiliger Kraftäufserung verändert und somit auch die Füllung des Dampfcylinders. Die Verlängerung der Klinke n, gegen welche die kleine Stange g stöfst, ist so construirt, dafs der Regulator Füllungsgrade zwischen den Grenzen ο und 0,9 bestimmen kann. -7'-. This control is mainly intended for large hoisting machines which have to run both forwards and backwards. As a disadvantage of large conveying machines with valve control, the inventor has the large harmful spaces and the low variability of the. Degree of filling, which is mostly still changed by the hand of the machinist, is considered. The first inconvenience is avoided by arranging the valves above and below the steam cylinder (Sulzer system); the second by the following mechanism:
A shaft a set in oscillations by 90 "from the steam engine shaft q, Fig. 1, which is mounted parallel to the same at some distance from the steam cylinder, carries the eccentrics 1 required for lifting the inlet and outlet valves on its part in front of the steam cylinder 2. i the Excenterstangen and 2, Fig. and / '* the eccentric 1 and 2 carry two blocks kl and / £' / 'which m for guiding the rods and serve m ^l. on m the free ends of the rods and m ', which are connected to the inlet and outlet valves by the isosceles angle levers τ τ and T ¹ T ¹ , steel blocks ο and 0 ^{i are} wedged against which the pawls η rotatably arranged on the blocks / and P are wedged and η ' . The rods m and m ¹ can then be coupled with the eccentric rods ζ and i ', which couplings through the small rod g, Fig. ι and 2, from the regulator and through the adjusting screw p, Fig. 2, by hand at specific instant en can be solved. Begins e.g. B: the eccentric 1 its downward movement, then after a short time the pawl η will bump against the steel block ο and move the rod m downward, whereby the steam valve α is raised. However, before the eccentric 1 has completed its downward movement, the small rod g hits the extension of the pawl e η and causes it to rotate. As a result, the coupling of the rods m and i is released again and the steam inlet valve snaps back onto its seat under the action of a spring, whereby the steam flow into the steam cylinder is interrupted. If the eccentric 1 has now moved 90 ° downwards with half an oscillation of the shaft a, the shaft α rotates in the opposite direction by 90 °, as a result of which the eccentric moves back into its starting position. By the regulator of the steam engine, the position of the rod g to the latch n, FIG. 2, is changed after the respective force is generated, and thus also the filling of the steam cylinder. The extension of the pawl n, against which the small rod g abuts, is so constructed that the regulator can determine degrees of filling between the limits ο and 0.9. -7'-.

Das Excenter 2 ist so auf der Welle α aufgekeilt, dafs es sich abwärts bewegt, wenn das Excenter 1 sich aufwärts bewegt. Das Dampfauslafsventil β kann also nur geöffnet werden, wenn das Dampfeinlafsventil α geschlossen ist. Bei der Abwärtsbewegung des Excenters 2 wird das Auslafsventil gehoben, so dafs der Dampf entweichen kann. Kurz bevor das Excenter 2 seine Abwärtsbewegung vollendet hat, stöfst die Verlängerung der Klinke n¹ gegen die Stellschraube / und wird hierdurch so weit gedreht, dafs der Contact zwischen den Stahlklötzchen 0' und der Klinke n^l aufgehoben wird; alsdann schnellt das Auslafsveatil unter Einwirkung einer Feder auf seinen Sitz zurück. Es ist noch zu bemerken, dafs die Auf- und Abwärtsbewegung des Excenters einer ganzen Umdrehung der Kurbelwelle entspricht.The eccentric 2 is keyed onto the shaft α in such a way that it moves downwards when the eccentric 1 moves upwards. The steam outlet valve β can therefore only be opened when the steam inlet valve α is closed. When the eccentric 2 moves downwards, the outlet valve is raised so that the steam can escape. Shortly before the eccentric 2 has completed its downward movement, the extension of the pawl n ¹ hits the adjusting screw / and is thereby turned so far that the contact between the steel blocks 0 'and the pawl n ^{1 is} canceled; then the outlet valve snaps back onto its seat under the action of a spring. It should also be noted that the upward and downward movement of the eccentric corresponds to a complete revolution of the crankshaft.

Um die Steuerwelle α in eine regelmäfsige Oscillation zu versetzen, dient folgender Mechanismus: Die rotirende Bewegung der Dampfmaschinenwelle q wird durch ein Kegelräderpaar auf eine Welle r, Fig. 1 und 3, übertragen, auf welcher ein, ■ wesentlich aus. zwei unrunden Scheiben bestehender Körper ί durch Nuth und Feder so mit der Welle r verbunden ist, dafs er zwar die Rotation mitmachen mufs, aber sich auf der Welle hin und her verschieben läfst. Auf einer von diesen unrunden Scheiben laufen zwei einander gegenüberstehende Röllchen, welche durch einen geradlinig geführten Rahmen t immer in demselben Abstande voneinander gehalten werden. An einem Ende des Rahmens t, Fig. 4 und 5, ist eine Kurbel u befestigt, welche did hin- und hergehende Bewegung--des Rahmens auf die Kurbel ν der Steuerwelle α überträgt und so die oscillirende Bewegung hervorbringt. Läuft die Dampfmaschine nur in ein- und derselben Richtung um, so ist nur eine unterThe following mechanism is used to set the control shaft α in a regular oscillation: The rotating movement of the steam engine shaft q is transmitted by a pair of bevel gears to a shaft r, FIGS. 1 and 3, on which a, ■ essentially off. two non-circular disks consisting of bodies ί is connected to the shaft r by a keyway and spring so that, although it must take part in the rotation, it can be shifted back and forth on the shaft. On one of these non-circular disks, two opposing rollers run, which are always kept at the same distance from one another by a straight frame t. At one end of the frame t, Fig. 4 and 5, a crank u is attached, which did reciprocating motion - transfers the frame to the crank ν of the control shaft α and thus produces the oscillating movement. If the steam engine only rotates in one and the same direction, then only one is under

Claims

A non-circular disc adjusted to a certain angle of advance against the steam engine crank is necessary. If, however, the steam engine shaft was to rotate now in one direction, now in the other, then, if one wanted to use only a non-circular disk wedged in advance, the control would lag instead of advance. To avoid this error, two non-circular disks are required, which must be keyed so that one applies to the forward gear and the other to the reverse gear of the steam engine, and both of them lead by a certain angle ahead of the crank. So if you want to change the direction of the steam engine, you only need to move the frame, Fig. 1, 3, 4 and 5, from one non-circular disc to the other, whatever purpose is achieved if you pass the non-circular discs through one, the transition from that connects one to the other forming body and shifts this whole body. This body s, FIGS. 1 and 2, which can be displaced on the rotating shaft r , can be moved back and forth by the reversing lever 3, and thus the control for both the forward and reverse gear of the steam engine can function correctly.

It can also happen that both steam inlet valves are closed when the steam engine is at a standstill. Movement cannot then occur before the corresponding valves have been opened by hand, but this can only happen if the control shaft α is made of two parts which are connected by an easily detachable coupling χ yz, Fig. I. All the eccentrics and parts χ and y of the coupling sit on one part of the shaft α. If one wishes to lift the valves, so one need only hold the lever χ, angle y lever on the lever to press χ and χ with the lever rotation of the shaft α 90 ° perform.

When the oscillation is complete, the two parts of the shaft α are coupled again.

The advantages that this reversible valve control has in the inventor's view are the small harmful spaces and the great automatic variability of the degree of filling, which lie between the limits ο and 0.9.

The control mechanism described above can also be applied to Corlif steam engines if the axes around which the levers τ and τ ', FIG. 2 rotate, are viewed as axes of the cock vortices of a Corlifs control. The part of shaft a on which the eccentrics necessary for raising and lowering the inlet and outlet valves sit would then have to consist of two parallel shafts perpendicular to the axis of the steam cylinder, etc. The control mechanism would remain the same, apart from a few small modifications.

Patent claim: The control mechanism explained by drawing and description in its application to steam engines.

For this purpose I sheet drawings.