DE213265C - - Google Patents

Description

KAI SERLICHEi

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVI 213265-KLASSE 14 d. GRUPPE

Kulissensteuerung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1907 ab.

Durch die Patentschrift 140877 ist eine Kulissensteuerung bekanntgeworden, bei welcher eine Kulisse, die mit dem Dampfverteilungsschieber eine Lokomotive oder einer anderen Maschine verbunden ist, um einen Zapfen durch eines von zwei Exzentern mittels eines schwingenden Armes und eines Verbindungsgliedes geschwungen und außerdem durch das andere Exzenter hin und her bewegt wird. Die Winkelstellungen der beiden Exzenter zueinander und zu der Kurbel sind hierbei derart, daß der Schieber, durch die Vor- und Rückwärtsschwingungen der Kulisse ergänzt/ durch ihre Vor- und Rückwärtsbewegungen als Ganzes plötzlich öffnet und schließt, während er zwischen seinen Öffnungs- und Schließbewegungen in Ruhe bleibt, da dann die Vor- und Rückwärtsschwingungen der Kulisse durch deren Gesamtbewegungen aufgehoben oder unwirksam werden.

Bei einer derartigen Steuerung ist die Voreilung des Schiebers weder in den beiden Endlagen desselben die gleiche, noch beim Vor- und "Rückwärtslauf der Maschine.

Gemäß der Erfindung wird nun zur Vermeidung dieses Nachteils die Steuerung derart eingerichtet, daß die Voreilung des Schiebers für beide Kolbenseiten die gleiche ist, gleichgültig, ob die Maschine für den Vor- oder Rückwärtslauf eingestellt ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Kulisse, von der aus der Schieber seine Bewegungen erhält, gemäß der Erfindung mit einem seitlichen Zapfen vom Ende eines Gelenkes getragen wird, das um ein feste Achse schwingt, deren endgültige Lage in geeigneter Weise für jeden einzelnen Fall mit Hilfe eines Diagramms der Schieberbewegungen vorherzubestimmen ist. Infolge dieser Anordnung ist der Drehzapfen der Kulisse nicht mehr wie bei der älteren Ausführung gezwungen, sich in einer geraden Linie zu bewegen, sondern kann um die feste Achse leichte Schwingungen und somit geringe Auf- und Abbewegungen ausführen, die einen. Ausgleich der ungleichförmigen Winkelbewegungen des Winkelhebels ermöglichen, welcher der Kulisse schwingende Bewegungen um ihren Zapfen erteilt. Die Zeichnung stellt in Fig. 1 in Seitenansicht, in Fig. 2 in Draufsicht, in Fig. 3 im Schnitt nach Linie A-A der Fig. 1 und in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab im Schnitt nach Linie B-B der Fig. 1 eine Ausführungsform und in den Fig. 5 bis 7 in gleicher Weise wie in den Fig. 1 bis 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar. Fig. 8 und 9 zeigen schematisch die Wirkungsweise der älteren und der vorliegenden Steuerung.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform wird, die Kulisse a, die jeden Dampfverteilungsschieber b bewegt, in ihrem mittleren Teil seitlich von einem Bolzen c gehalten, der mittelbar mit der Kulisse verbunden ist und durch das eine Ende eines Armes oder Gelenkes e getragen wird, dessen anderes Ende um eine feststehende, über der Kulisse α liegende Achse oder Welle f drehbar ist. Der Bolzen c ist mit seiner Achse in die Mittellinie des Schlitzes a¹ der Kulisse α gerückt und springt seitlich von einer Platte g vor, die nur an einer Seite, der Kulisse α befestigt und mit einem

nach rückwärts geführten Arm g·¹ versehen ist. Die Platte g ist außerdem an ihrer inneren, der Kulisse α zugekehrten Seite bei g² (Fig. 4) mit einer Aussparung versehen, um das geschlitzte Ende h¹ der Stange h, die den Stein i der Kulisse α mit der Schieberstange k verbindet, frei vorbeigleiten zu lassen. Der Arm g¹ der Platte g ist, wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich, seitlich abgebogen, so daß sich dessen freies Ende g^s zum Teil hinter der Kulisse α weiter erstreckt. Der Arm g¹ ist an dieser Stelle erheblich schmaler als die Platte und die Kulisse. Das obere Ende e¹ des um die Achse f schwingenden Gelenkes e ist von genügender Breite oder achsialer Länge, um eine kräftige seitliche Stütze und eine gute Lagerfläche zu bieten. Das untere, mit dem Bolzen c verbundene Ende e¹ dieses Gelenkes ist ebenfalls von genügender Breite bzw. achsialer Länge, um einen kräftigen Träger für den Bolzen c mit der Kulisse α zu bilden. Dieses Ende ist mit einem nach rückwärts sich erstreckenden Arm e^s versehen, der erheblich schmaler als das entsprechende Ende e~ des Gelenkes c ist.

Die Kulisse α wird wie früher durch zwei Exzenter m, % angetrieben. Das Exzenter m, das der Kulisse die Hin- und Herbewegung gibt, ist mittels seines Bügels m^x und der Stange m² mit dem Arm e³ des unteren Endes e² des Gelenkes e verbunden. Das Stangenende ist gegabelt und umfaßt den Arm e³, mit dem es durch einen Bolzen 0 verbunden ist. Das Exzenter η ist mittels seines Bügels n¹ und der Stange w² mit dem einen Arm p eines Winkelhebeis p, p¹ verbunden, der um die Welle f neben dem Gelenk e, aber unabhängig von diesem schwingen kann und dessen annähernd wagerechter Arm p¹ durch ein oder zwei Lenker r mit dem Arm g¹ der Platte g verbunden ist.

Der Arm p des Winkelhebels p, ft¹ ist in einer Ebene zwischen dem Gelenk e und der Kulisse a angeordnet und nimmt in der Mittelstellung seiner Bewegung eine lotrechte oder annähernd lotrechte Lage ein. Der Arm p des Winkelhebeis p, p¹ liegt über der Kulisse α und vorzugsweise in einer etwas seitlich der Mittelebene der Kulisse liegenden Ebene (Fig. 3). Die Stange m² des Exzenters m hat eine mehr oder weniger wagerechte Lage, während sich die Stange n² des Exzenters η nach auf- und vorwärts zu dem mit ihr verbundenen Ende des Armes p des Winkelhebels erstreckt.

Die gegenseitige Anordnung der' Exzenter m, η und des Kurbelzapfens s sowie der Hub der Exzenter sind dieselben wie bei dem erwähnten früheren Getriebe, und zwar eilt das Exzenter m dem Kurbelzapfen s um ungefähr 180 ^ΰ und das Exzenter η dem Exzenter m um ungefähr 90° vor. Der Hub des Exzenters m ist gleich der Überdeckung + der Voreilung des Schiebers b und der Hub des Exzenters η genügend, um den Schieber δ so zu bewegen, daß jeder Einlaßkanal des Maschinenzylinders zu der erforderlichen Zeit vollständig geöffnet wird.

Bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Getriebe sind die Achse f unterhalb der Kulisse a, der Arm e, der Winkelhebel p, p¹ und andere Teile in umgekehrter Stellung, wie aus der Zeichnung ersichtlich, angeordnet. In diesem Falle eilt das Exzenter m dem entsprechenden Kurbelzapfen s wie vorher um 180 °, das Exzenter η aber dem Kurbelzapfen um 90 ° vor. Im übrigen stimmen beide Ausführungsformen überein.

Die Lage der das Gelenk e und den Winkelhebel p, p¹ tragenden Achse f wird für jeden besonderen Fall mit Hilfe eines Diagramms der Exzenterstangenbewegungen bestimmt. Das Diagramm ist sorgfältig in solcher Weise zu entwerfen, und die Lage der Achse f so zu wählen, daß bei jeder Länge der Exzenterstangen die Winkelstellungen dieser Stangen die richtige Stellung der Kulisse nicht stören können, gleichgültig, ob die Maschine auf Vor- oder Rückwärtsstellung eingestellt ist. .

Bei jeder Anordnung ist der Bolzen c gezwungen, in der Längsrichtung der Steuerung im Kreisbogen um die Achse f als Mittelpunkt zu schwingen. Der Stein i der Kulisse α ist, go wie bisher, mit der Schieberstange k durch eine Stange h verbunden, die in der üblichen Weise an der Kulisse auf und ab bewegbar, durch eine Hängestange u eines belasteten Hebels ν mit einer Welle w verbunden und vom Umsteuerung^- hebel der Maschine aus verstellbar ist. Das Ende der Schieberstange k, an das die Stange h angelenkt ist, ist in dem festen Lager χ geführt.

Obgleich beide Ausführungsformen gleich gut verwendbar sind, ist die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, wo es angängig ist, vorzuziehen, weil die Verbindung zwischen dem Gelenk e, dem Winkelhebel p, p¹ und der Achse f besser geschmiert und rein gehalten werden können, als wenn diese Verbindungen unterhalb der Kulisse liegen.

Die günstigere Wirkung der neuen Steuerung gegenüber der älteren ist aus den schematischen Figuren 8 und 9 zu erkennen, von denen Fig. 8 die ältere und Fig. 9 die neuere Steuerung andeutet.

In beiden Figuren sind die Endlagen der Mitte des Exzenters m, welches zur Hin- und Herbewegung des Zapfens c mit der Kulisse a dient, mit 1 und τ^α und die entsprechenden Lagen der Mitte des Exzenters «,das der Kulisse eine vor- und zurückschwingende Bewegung erteilt, mit 2 ιιηα2^Λ bezeichnet, c und c¹ bezeichnen die Endlagen des Kulissenzapfens und d, d¹ diejenigen der Mitte des Kulissenst'eins beim Vorwärtsgang der Maschine, e, e¹ dagegen die Endlagen des Kulissensteins für den Rück-

wärtsgang, wenn die Exzenter die angegebenen Lagen einnehmen, f stellt die Stange zur Verbindung des Exzenters m mit dem Zapfen c, g die Stange zur Verbindung des Exzenters η mit dem'Arm h des um k schwingenden Winkelhebels h, i und ο die Lenker zur Verbindung des Armes i dieses Hebels h, i mit dem Arm p der Kulisse α dar. q, q¹ sind die Endlagen des Drehzapfens zwischen der Exzenterstange g

ίο und dem Arm h entsprechend den Endlagen der Mitte des Exzenters n. r und r¹ sind die entsprechenden Endlagen des Drehzapfens zwischen den Lenkern ο und dem Winkelhebelarm i. s und s¹ bezeichnen die Endlagen des Drehzapfens zwischen den Lenkern 0 und dem Arm p der Kulisse a, entsprechend den beiden Lagen 2 und z^a des Exzenters n. s³ und s² sind die Höchst- und Tiefstlage desselben Zapfens. Die Stange t ist bei u mit der Stange ν des Schiebers w verbunden, x-x ist die Mittellinie, auf welche die Bewegungen des Punktes u bezogen werden, y, y¹ sind die Endlagen für den Kurbelzapfen der Maschine.

Es ist eine Eigentümlichßeit der vorliegenden Steuerung, und zwar sowohl der älteren wie der neueren, daß der Drehzapfen zwischen der Exzenterstange g und dem Hebelarm h nicht die gleiche Mittelstellung einnimmt, wenn die Mitte des Exzenters m in ihren Endlagen 1 oder I^ sich befindet. Der einen Endlage 1 entspricht die Mittelstellung q², der anderen i^a die Stellung q³, denen die Lagen r², r³ des Zapfens zwischen dem Arm i und dem Lenker 0 entsprechen. Dadurch wird bei der älteren Steuerung (Fig. 8), bei welcher der Punkt c gezwungen ist, sich geradlinig zu bewegen, der Winkelhebel h, i durch die Exzenterstange g in die Lage q², k, r² bewegt sein, wenn die Mitte des Exzenters m sich in 1 und die Mitte des Exzenters η sich in 2 befindet, und die Kulisse mit ihrem Stein werden die Stellung a, d einnehmen, während der Drehzapfen zwischen den Stangen t und ν nach vorwärts bis in die Lage u- bewegt ist, so daß die hintere Kante des Schiebers w die Lage w² für eine . kleine Voreilung erreicht. Wenn die Exzentermitten ihre entgegengesetzten Stellungen i^a und 2^a einnehmen, befindet sich der Winkelhebel h, i in der Lage q⁸, k, r³ und die Kulisse mit dem Stein sind in die Stellungen a¹, d¹ bewegt worden, während der Drehzapfen zwischen t und υ in die Lage u¹ zurückbewegt wurde und sich somit in geringerem Abstand von der Mittellinie x-x befindet als der Punkt u. Der Lage u¹ entspricht die Lage w¹ der rechten Schieberkante. Demnach ist die Voreilung der rechten Kante -w¹ des Schiebers w ' geringer als der linken Kante w². Ist andererseits der Kulissenstein behufs Umsteuerung der Maschine aus seiner oberen Stellung d, d¹ in die untere e, e¹ bewegt, so wird der Drehzapfen der Stangen i und ν die Lage u einnehmen, wenn sich die Mitte des Exzenters m in I und die übrigen Teile in den entsprechenden in Fig. 8 in ausgezogenen Linien angegebenen Stellungen befinden. Haben dagegen die Mitte des Exzenters m die Lage i^a und die übrigen Teile die in strichpunktierten Linien angedeuteten Stellungen erreicht, so wird die Kulisse und der Stein die Lage a¹, e¹ einnehmen, während der Zapfen zwischen t und ν in die Lage u² bewegt wurde und somit von der Mittellinie x-x einen größeren Abstand hat als der Punkt u. In diesem Falle erreicht die vordere Kante des Schiebers w die Stellung w³. Es ist somit die vordere Voreilung für den Vorwärtslauf geringer als die rückwärtige und größer für den Rückwärtslauf. Daß die Voreilung, des Schiebers in den beiden Stellungen ungleich ist, ist auch aus den beiden Lagen a und a¹ der Kulisse in Fig. 8 zu entnehmen, nach der sich für die Entfernung ζ zwischen den Endlagen d, d¹ des Kulissensteins in seiner oberen Stellung ein geringeres Maß ergibt, als für den Abstand z¹ zwischen den unteren Endlagen. Der obere Teil der Kulisse wird in der Stellung a¹ nach rechts und der untere Teil nach links gegenüber der entsprechenden Stellung a gezogen.

Bei der in Fig. 9 schematisch dargestellten neueren Steuerung wird der Zapfen c der Kulisse von dem um k schwingbaren Gelenk getragen, so daß er eine geringe Auf- und Abwärtsbewegung ausführen kann, wenn sich das Exzenter m rückwärts bewegt. Die Achse k des Hebels h, i ist zu der in Fig. 8 nach vorwärts derart eingestellt, daß die verschiedenen Winkellagen ι/², k, r² und ^³, k, r³ des Hebels h, i, wenn die einzelnen Teile die in ausgezogenen und strichpunktierten Linien angegebenen Lagen haben, ausgeglichen werden, und die Kulisse wird dadurch veranlaßt, in bezug auf eine senkrechte Ebene, in den Stellungen α und a¹ dieselbe Winkellage einzunehmen; infolgedessen sind die Abstände ζ und z¹ zwischen den oberen und unteren Endlagen des Kulissensteins gleich. Der Drehzapfen der Stangen t und υ wird daher die Stellung u einnehmen, wenn die Kulisse in die Lage α bewegt wurde, und die Stellung u¹, wenn sich die Kulisse in α¹ befindet. Die beiden Stellungen u und u¹ haben von der Mittellinie x-x den gleichen Abstand. Das Ergebnis ist dasselbe, ob der Kulissenstein sich in d oder d¹ für den Vorwärtslauf oder in e oder β¹ für den Rückwärtsgang der Maschine befindet. Dementsprechend ist auch die Vorellung des Schiebers w in jedem Fall die gleiche.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Kulissensteuerung, bei der die Kulisse von einem Exzenter eine hin und her gehende . und von einem zweiten Exzenter unter Vermittelung eines Winkelhebels eine

   schwingende Bewegung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (c) der Kulisse (a) von einem schwingenden Gelenk (e) getragen wird, so daß er geringe Auf- und Abbewegungen ausführen kann, um die unregelmäßige Bewegung des Winkelhebels (ft, ft¹) auszugleichen, wodurch die Voreilung des Schiebers auf beiden Seiten sowohl für den Vorwärts- wie auch für den Rückwärtsgang der Maschine übereinstimmend ist.
2. 2. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (e) für den Drehzapfen (c) der Kulisse (a) um dieselbe Achse (f) schwingt wie der Winkelhebel (ft, ft¹) zm Übertragung der schwingenden Bewegung auf die Kixlisse (a).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.