DE2102C - Präzisions-Ventilsteuerung für Dampfmaschinen mit vom Regulator beeinflufster Expansion - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

14.

A. KNOEVENAGEL in HANNOVER. Präcisions-Ventilsteuerung für Dampfmaschinen mit vom Regulator beeinflußter

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. Januar 1878 ab.

Die allgemeine Anordnung der Steuerung ist die für Ventilmaschinen gebräuchliche, da die Dampfvertheilung durch zwei Einlafs- und zwei Auslafsventile bewirkt wird, welche sämmtlich von einer durch Kegelräder mit der Kurbelwelle der Maschine in Verbindung stehenden Steuerwelle aus gehoben werden. Die Organe, welche die Bewegung der Einlafsventile bewirken, sind in der Fig. 1 a in ihrer kinematischen Anordnung, in Fig. 1 bis 3 in constructiver Ausführung dargestellt und haben folgende Einrichtung: Die von der Steuerwelle α angetriebene Excenterstange b wird in der Hülse c, welche drehbar an dem . gabelförmigen Hebelt aufgehängt ist, geführt, und mufs also aufser der auf- und absteigenden eine seitlich hin- und hergehende Bewegung ausführen, deren Sinn oberhalb des Aufhängepunktes e entgegengesetzt von demjenigen unterhalb dieses Punktes ist. An ihrem oberen Ende ist die Excenterstange mit einer Nase / aus gehärtetem Stahl versehen, welche zwischen die beiden Seitenwangen der Stange eingeschoben und durch eine Schraube festgehalten wird. Bei der durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung der Steuerwelle wirkt diese Nase während der Abwärtsbewegung der Excenterstange auf die ebenfalls gehärtete Nase g eines Gelenkstückes h, drückt dieses und damit auch die Hebel i und k, mit denen jenes Gelenkstück zu einem Parallelogramm vereinigt ist, herunter und bewirkt so das Heben der Ventilstange /.

Das Ventil bleibt so lange geöffnet, bis die beiden Nasen voneinander abgleiten, in welchem Augenblicke dasselbe durch Federdruck geschlossen wird, während auch das Parallelogramm seine ursprüngliche Lage wieder einnimmt und in dieser durch die Feder m gehalten wird.

Der Augenblick des Abgleitens, also der Eintritt der Expansion ist vom Regulutor in folgender Weise abhängig: Der Hebel η steht durch die Stange ο mit dem Regulator so in Verbindung, dafs, wenn sich dieser hebt, auch jener in die Höhe geht, und umgekehrt. Die Welle / des Hebels η trägt an ihrem Ende den excentrischen Zapfen q, als Drehpunkt für den Winkelhebel dr, an dessen längerem Arme d die Hülse c für die Excenterstange aufgehängt ist, während das Ende des kürzeren Armes r zu einer kleinen Coulisse ausgebildet ist, die bei einer event. Bewegung des Hebels um den festen Punkt s schwingt. Dieser Einrichtung entsprechend, wird je nach dem Stande des Regulators der Aufhängepunkt e der Hülse c, also der Schwingungspunkt der Excenterstange eine andere Lage haben und demnach das Abgleiten früher oder später geschehen, also der Expansionsgrad ein anderer sein. In den Fig. 1 bis 3 ist nur die Mittelstellung der betreffenden Theile angegeben, die Fig. 1 a zeigt jedoch auch die äufsersten Stellungen. Für den höchsten Regulatorstand (Hebel η in der Lage pt,) bildet ^₁ den Schwingungspunkt für die Excenterstange, für den tiefsten Regulatorstand (Hebel « in der Lage pt«) dagegen C₁. Bei der ersten Stellung bleibt die Bahn der Vorderkante von / (welche in Fig. 1 a punktirt angedeutet und mit α β γ bezeichnet ist) ganz aufserhalb des Gebietes der Nase g und es findet daher bei dieser Stellung überhaupt kein Oeffnen des Ventils statt; bei der zweiten Grenzstellung, für welche die Bahn der Excenternase durch α₂ β., γ., angegeben ist, gleiten die beiden Nasen erst im Punkte ό übereinander weg und tritt also erst dann Expansion ein, wenn die Excenterstange' die dem Punkte ό der Bahn zugehörige Stellung hat. Der Zeichnung nach entspricht derselben ein Füllungsgrad von 80 pCt.

Um ein für alle Füllungsgrade gleiches Voreilen zu erzielen, ist die Gleitfläche der Nase g nach einem Kreisbogen um den Punkt u (a 11 Stellung der Excentricität bei Beginn der Voreilung) gekrümmt. Dem Gelenkstück h ist ferner eine Parallelführung deshalb gegeben, damit die gegenseitige Stellung der beiden Nasen zueinander während der ganzen Zeitdauer der Berührung eine von der parallelen möglichst wenig abweichende ist. Eine geringe Aenderung in der Länge des Hebels k bietet aufserdem ein vortreffliches Mittel, um die Maschine zu reguliren und namentlich die Einwirkungen der endlichen Länge der Schubstange auf die Dampfvertheilung zu compensiren. Bei verhältnifsmäfsig grofser Einfachheit (zwischen dem Angriffspunkt des Ventilhebels und der Steuerwelle ist nur eine einzige Stange b erforderlich) bietet also diese Construction die Möglichkeit, den Füllungsgrad innerhalb ganz beliebiger Grenzen vom Regulator abhängig zu machen. Dabei findet jedoch eine störende Rückwirkung

Claims (1)

1. der in den Steuerungstheilen auftretenden Kräfte und Widerstände auf den Regulator nicht statt; denn theils werden dieselben direct aufgehoben, da die beiden Excenter um i8o° gegeneinander versetzt sind und sich also stets in entgegengesetzter Richtung bewegen, theils werden diese an und für sich nur unbedeutenden Kraftwirkungen noch erheblich durch die getroffene Hebelanordnung mit excentrischem Zapfen reducirt. Es ist daher nach Ansicht des Erfinders hier die bei anderen Steuerungen wohl gebräuchliche Verbindung des Regulators mit einer Oelpumpe zur Verhinderung des unruhigen Ganges- im Regulator nicht erforderlich.

   Eine weitere Eigenthiimlichkeit der Anordnung besteht darin, dafs, wie auch die in Fig. ι a angedeutete Scala zeigt, mit abnehmendem Füllungsgräde, also höherer Expansion, die Empfindlichkeit der Steuerung bedeutend wächst, so dafs für diejenigen Expansionsgrade, mit denen derartige Maschinen am vortheilhaftesten arbeiten, eine verhältnifsmäfsig grofse Veränderung im Regulatorstande eine geringe Aenderung des Expansionsgrades mit sich bringt.

   Hierdurch wird nach der Meinung des Erfinders eine aufserordentlich genaue Regulirung des Dampfverbrauches nach der zu leistenden Arbeit erreicht. Da ferner die direct auf die Ventilstange einwirkenden Theile der Steuerung an dem Ventilbocke selbst angebracht sind und ohne jeden Zusammenhang mit sonstigen Theilen der Maschine stehen, so können die Ventile auf das leichteste herausgenommen und nachgesehen werden, ohne dafs man nöthig hätte, Theile des mit der Steuerungswelle in Verbindung stehenden Excenters und dessen Führung zu lösen.

   Patent-Anspruch: Die vorstehend beschriebene Anordnung, bei welcher von der Steuerwelle aus durch einen in einer schwingenden Hülse geführten Excenter und ein Parallelogramm das Oeffhen der Einlafsventile erreicht wird, sowie die Anordnung, bei welcher durch Veränderung des Schwingungspunktes der Excenterstange mit Hülfe eines excentrischen Zapfens und Coulissenhebels die Einwirkung des Regulators auf den Expansionsgrad bewirkt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.