DE204480C

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Publication number: DE204480C
Application number: DENDAT204480D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT,

KLASSE 14/. GRUPPE

Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung, deren Ventile durch Dampfkolben, die mit ihnen in fester Verbindung stehen, beeinflußt werden, und besteht darin, daß die Steuerung dieser die Ventilbewegung bewirkenden Dampfkolben durch Hilfskolben erfolgt, welche achsial zu den Arbeitskolben angeordnet sind und allein von den äußeren Steuerungsorganen beeinflußt werden, so daß die

ίο Bewegung der Ventile ausschließlich durch Änderung der Drucke auf beiden Seiten der Arbeitskolben herbeigeführt wird.

Die Hilfskolben können für Drehbewegung oder für achsiale Verschiebung eingerichtet sein. ■'■'.■..

Die Zeichnung stellt in Fig. 1 im Schnitt eine beispielsweise Ausführungsform der Steuerung samt Dampfzylinder dar, während Fig. 2 eine Abänderung der Hilfskolben dieser Steuerung und Fig. 3 eine zur elektromagnetischen Verstellung der Hilfskolben geeignete Kontakteinrichtung zeigen. Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen eine ähnliche Kontaktein-, richtung in ihrer Anordnung an einer Zweizylinderdampfmaschine und die Fig. 6 und 7 Einzelheiten derselben. .

Das Einlaßventil 1 (Fig. 1)" steht durch eine Spindel 3 mit dem Kolben 4 in Verbindung, der in einem durch eine Büchse 5 gebildeten Zylinder verschiebbar ist. Innerhalb der Büchse 5 befindet sich eine zweite Büchse 6, in welche der Hilfskolben 7 eingeschliffen ist, dessen Seitenwand eine in achsialer Richtung verlaufende Nut aufweist. Wird nun durch Verdrehen des Hilfskolbens die achsiale Nut dem Dampfkanal 8 gegenübergestellt, so strömt der Dampf der Nut entlang in den über dem Kolben 4 befindlichem Raum 9 und drückt auf die obere Kolbenfläche 10. Da nun die untere Fläche 11, die um den Spindelquerschnitt kleiner ist als die Fläche 10, unter dem gleichen Dampfdruck steht wie die obere, wird auf den Kolben 4 ein nach unten gerichteter Überdruck einwirken, so .daß das mit dem Kolben verbundene Ventil 1 unter dem Einfluß dieses Überdruckes und der Schwerkraft geschlossen wird. Wird der Hilfskolben 7 so verdreht, daß seine Nut der Auspuffleitung 12 gegenüber zu liegen kommt, so kann der im Raum 9 befindliche Dampf ins Freie ausströmen, und der auf die Fläche 11 wirkende Druck hat infolge des Aufhörens des Gegendruckes das Heben des Ventils 1. zur Folge. Zur Begrenzung des Ventilhubes sind einstellbare Anschläge 13 vorgesehen. Um eine zu heftige Bewegung der Ventile zu vermeiden, können in dem Kanal 12 Ventile eingeschaltet sein, welche den, austretenden Abdampf drosseln und dadurch die Ventilgeschwindigkeit regeln.

Beim Auspuffventil 2 ist die Einrichtung ganz ähnlich wie beim Ventil 1. Die dem Ventil 2 zugekehrte Kolbenfläche 11 steht beständig unter dem Druck des durch Ventil 2 auspuffendenDampfes, während die vom Ventil abgekehrte Fläche 10 im Raum 14 durch Ver-■ stellung des Hilfskolbens 7 entweder vermittels der durch ein Rohr mit dem oberen Dampf raum 15 in Verbindung stehenden Dampfzuleitung 8 unter vollem Dampfdruck oder durch Verbinden mit der Auspuffleitung 12 unter Atmosphärendruck gesetzt werden kann. Im ersten Fall wird das Ventil gehoben, während es im zweiten Fall unter der Einwirkung des- auspuffenden Dampfes und des Eigengewichtes geschlossen wird.

Sowohl bei den Einlaßventilen als auch beim Auspuff stehen die Hilfskolben 7 unter der Einwirkung von Federn 16, weiche die Hilfskolben in jene Lage zu bringen trachten, welche der Geschlossenstellung des betreffenden Ventils entspricht.

Der Hilfskolben 7 kann anstatt einer Drehbewegung auch eine Längsverschiebung erhalten. In diesem Fall ist der Hilfskolben glockenförmig, wie in Fig. 2 dargestellt, und an seinem unteren Rand, gegenüber dem Auspuffkanal 12, mit einem Ausschnitt versehen, während er an seinem oberen Ende an der gegen den Dampfkanal 8 zu liegenden Seite mit einer Öffnung versehen ist, so daß bei der gehobenen Stellung des Hilfskolbens der Auspuffkanal, bei der gesenkten Stellung aber der Dampfkanal mit dem über dem Kolben 4 befindlichen Raum in Verbindung ist.

Die Verstellung der Hilfskolben 7 kann beliebig, beispielsweise von der Maschinenwelle aus, mechanisch oder elektromagnetisch erfolgen. In letzterem Fall stehen die Hilfskolben 7 vermittels ihrer Stangen unter dem Einfluß von Elektromagneten e, deren Stromkreis durch eine Kontakteinrichtung geschlossen und unterbrochen werden kann, die aus einer auf der Maschinenwelle sitzenden Isolierscheibe 17 (Fig. 3, 4 und 5) mit sichelförmigen Kontaktflächen 18, 19 (Fig. 3), bzw. 18, 19,20,21 (Fig. 4) und zugehörigen Kontaktstiften 22, 23 (Fig. 3), bzw. 22, 23, 24, 25, 22', 23', 24', 25' (Fig. s) besteht. Die einzelnen Kontaktflächen stehen in leitender Verbindungmit einem metallenen Ring 26 (Fig. 4 und 5), auf dem ein Schleifkontakt 27 schleift, der an eine beliebige Stromquelle angeschlossen ist. Die Kontaktstifte sind, damit der Anhub der Ventile in bezug auf Zeit und Dauer richtig erfolgt, in einem von dem Regulator 28 (Fig. 4 und 5) beeinflußten Gestänge 29, 30 angeordnet und stehen in leitender Verbindung mit den zugehörigen, die Hilfskolben 7 beeinflussenden Elektromagneten e, die ebenfalls an die erwähnte Stromquelle angeschlossen sind- Die einzelnen Elektromagnete werden also so lange in den Stromkreis geschaltet sein, als eine Berührung des zugehörigen Kontaktstiftes mit der betreffenden Kontaktfläche stattfindet, so daß, da die Kontaktstifte von dem Regulator aus beeinflußt bzw. verstellt werden, das öffnen und Schließen der Ventile rechtzeitig erfolgen muß. ..

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Anordnung sind, weil die Maschine für Hochdruck und Niederdruck bestimmt ist, vier Kontaktflächen, und weil sie zweizylindrig ist, acht Kontaktstifte erforderlich. Hiervon sind die Kontaktfläche 18 und die Kontaktstifte 22, 22' für beide Einlaßventile 1 für Hochdruck, die Kontaktfläche 19 und die Kontaktstifte 23,23' für beide Auslaßventile 2 für Hochdruck, die Kontaktfläehe 20 und die Kontaktstifte 24, 24' für die beiden Einlaßventile 1 für Niederdruck und die Kontaktfläehe 21 und die Kontaktstifte 25, 25' für die beiden Auslaßventile 2 für Niederdruck bestimmt.

Um die Füllung der Dampfzylinder von Hand aus regeln zu können, ist die die Kontaktstifte tragende Stange 30 (Fig. 6) des Gestänges mittels eines Handrades 31 verstellbar, auf dessen Achse ein auf einer Skala 32 spielender Zeiger 33 und ein Zahnrad 34 festsitzt, das in Zähne 35 des verschiebbar in der Regulatorstange 29 liegenden Kopfendes der stange 30 greift. Es kann somit durch Drehung'des Handrades 31 die Entfernung χ geändert und dadurch die Zeit des Offenbleibens der Ventile bzw. die Füllung der Dampfzylinder bestimmt werden.

Über dem Anlaßventil 36 (Fig. 5) sind zwei Schalter 37, 38 angeordnet, von denen der Schalter 37 als Stromunterbrecher und der Schalter 38 zur Umsteuerung der Maschine dient. Mit letzterem kann hierzu in üblicher Weise eine Kreuz- bzw. Parallelschaltung bewerkstelligt werden, wodurch die Ventile veranlaßt werden, ihre Rollen gegenseitig zu wechseln.

Wie ersichtlich, entfallen bei der beschriebenen Steuerung die Steuerwellen sowie das großem Verschleiß unterliegende Steuergestänge, das infolge Abnutzung häufig ein fehlerhaftes Arbeiten der Maschinen verursacht und zu vielen Stillständen und Reparaturen Anlaß gibt. Auch wird der Nutzeffekt durch Wegfall der kraftverzehrenden Antriebe und Anhubsteuerungsorgane vergrößert. Die Steuerung ist ferner leicht zu übersehen, auch kann sie ohne Schwierigkeit eingestellt werden. Ebenso" kann die Reversion der Maschine in einfachster Weise bewerkstelligt werden. Weiter ist der Regulator sehr

gering beansprucht, was ein sehr gleichmäßiges Arbeiten zur Folge hat; endlich wird das Maß zwischen den Hauptwellenlagern y (Fig. 5) verringert, so daß die Hauptwelle und Lager eine leichtere Bauart zulassen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. A^entilsteuerung, deren Ventile durch ίο Dampfkolben, die mit ihnen in fester Verbindung stehen, beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung dieser die Ventilbewegung bewirkenden Dampfkolben (4) durch Hilfskolben (7) erfolgt, welche achsial zu den Arbeitskolben angeordnet sind und allein von den äußeren Steuerungsorganen beeinflußt werden, so daß die Bewegung der Ventile ausschließlich durch Änderung der Drucke auf beiden Seiten der Arbeitskolben herbeigeführt wird. ,
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (7) eine Längsnut aufweist und in einem Zylinder (6) drehbar ist, in dessen Wandung eine in den Dampfraum (8) und eine zum Auspuff (12) führende Leitung mündet, so daß durch Drehung des Hilfskolbens entweder der Dampfraum oder die Außenluft mit dem Zylinderraum (9) in Verbindung gebracht werden kann.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (7) achsial verschiebbar, glockenförmig ausgenommen und mit zwei den Mündungen der Dampfleitung (8) und Auspuffleitung (12) entsprechenden, am Umfang und außerdem noch inachsialer Richtung versetzten Öffnungen versehen ist, so daß bei der einen Endstellung des Hilfskolbens die eine und bei der anderen Endstellung die zweite Mündung freigegeben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.