DE22075C - CORLISS-Flachschiebersteuerung für Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. August 1882 ab.

Die Steuerung hat, wie alle derartigen Steuerungen, den Zweck, die Dampfvertheilung bei Dampfmaschinen unter directer Beeinflussung des Expansionsgrades durch den Regulator zu bewirken.

Die Vortheile vorliegender Steuerung sind nach Ansicht des Erfinders folgende:

1. Vereinfachte Construction, da ein Excenter und zwei Muschelschieber genügen, um alle Cylinderfällungen von Null bis 0,95 zu erzielen.

2. Die Eröffnung des Auspuffkanal erfolgt erst ganz kurz vor Beendigung des Kolbenhubes, dann aber plötzlich, ein Vortheil, welcher die vollkommenste Ausnutzung des aufgewendeten Dampfes gestattet.

3. Die bei Flachschieber-Präcisionssteuerungen üblichen Expansionsschieberplatten fallen fort; dadurch kommen auch die sonst erforderlichen, durch die Vertheilungsschieber gehenden Dampfeinlafskanäle in Fortfall und die schädlichen Räume werden auf das kleinste Mafs zurückgeführt.

4. Durch das Fortfallen besonderer Expansionsschieberplatten wird es möglich, die hier angewendeten einfachen Muschelschieber . in hohem Grade zu entlasten und somit den Reibungswiderstand der Schieber aufserordentlich zu vermindern.

5. Vollständig geräuschloser Gang der Maschine.

Fig. ι zeigt die Steuerung im Horizontallängsschnitt, Fig. 5 in der Seitenansicht und Fig. 6 im Querschnitt.

In Fig. ι und 6 sind α und a¹ die Dampfkanäle des Cylinders, b und b¹ einfache Muschelschieber. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf das linke Cylinderende.

Die Schieberstange c ist wie gewöhnlich durch eine rohrförmige Oeffnung des Schiebers b gesteckt und mittelst Muttern befestigt. Oberhalb dieser rohrförmigen Oeffnung ist an den Schieber b der Cylinder d angegossen, welcher von einem hohlen Cylinder e umschlossen ist. Letzterer kann sich auf dem Cylinder d in der Längsrichtung verschieben, so weit es die Stifte ff erlauben, welche gleichzeitig dazu dienen, den äufseren Cylinder e an jeder Drehung um den inneren Cylinder d zu verhindern. Der äufsere Cylinder e ist innen mit Schraubengewinde versehen, in welchem sich der Deckel g auf- und niederschrauben läfst; ζ ζ ist ein eingelegter Dichtungsring von Asbestgummi oder anderem entsprechenden Material,. welcher durch den ringförmigen Rand des Deckels g wie in einer Stopfbüchse zusammengeprefst wird, sobald der Deckel g innerhalb des Cylinders e niedergeschraubt wird. Durch die Rückwirkung des geprefsten Dichtungsringes i, sowie auch durch den Dampfdruck wird der äufsere Cylinder e gegen den Schieberkastendeckel h angeprefst und abgedichtet, und ebenso dichtet der Packungsring i das zweite Ende des Cylinders e gegen den Innenraum des Cylinders d ab. Es kann also kein Dampfdruck auf die Rückseite des Schiebers einwirken. Diese Rückseite ist gleich dem Inhalt eines Kreises von dem Durchmesser des Cylinders d, und es hängt also von der Gröfse bezw. dem Durchmesser des Cylinders d ab, ob der Schieber b ganz oder nur theilweise entlastet sein wird. In dem Schieberkastendeckel h ist der

Probirhahn / eingeschraubt; öffnet man denselben und es tritt kein Dampf aus, so ist dies ein Beweis, dafs kein Dampf in das Innere des Cylinders d eintritt, und dafs mithin die Rückseite des Schiebers auch nicht belastet ist. Tritt dagegen noch etwas Dampf aus, so schraubt man den Hahn / aus dem Schieberkastendeckel h heraus, steckt durch die so entstehende Oeffnung einen Schlüssel, dessen Vierkant in die Nabenöffnung k des Stopfbüchsendeckels g pafst, und schraubt diesen so lange fester, bis die Stopfbüchsenpackung i einen dichten Abschlufs ergiebt.

Die Schieberstange c des Schiebers b ist an derjenigen Stelle, welche sich innerhalb der Stopfbüchse η des Schieberkastens A hin- und herbewegt, verstärkt und bildet so einen Dampfkolben m, welcher, unter der Einwirkung des Dampfes im Schieberkasten A stehend, den Schieber b so weit nach aufsen treibt, bis der am anderen Ende der Schieberstange c befestigte Luftbufferkolben ο einen Widerstand an dem Luftbufferkolben p findet. Beide Kolben ο und p befinden sich in demselben Luftbuffercylinder q. Die Kolbenstange χ des Luftbufferkolbens p geht hinten durch den Boden des Cylinders q und trägt aufsen eine Mutter r. Ein Hebel s, angezogen durch die Feder u, Fig. 5, drückt auf die Kolbenstange λ; des Luftbufferkolbens / und hat das Bestreben, letztere so weit vorzuschieben, bis die Mutter r an den Boden des Cylinders q anschlägt. Findet diese Bewegung statt, so wird gleichzeitig auch der Hebel t vorgeschoben, bis er mit seiner Nase υ hinter einen Vorsprung des Cylinders q einfällt. Dies soll aber nur dann stattfinden, wenn der Dampfkolben m und der Bufferkolben ο durch einen Mechanismus zurückgehalten und daran verhindert werden, den Bufferkolben ρ in entgegengesetzter Richtung zurückzutreiben. Es soll also der auf den Kolben m wirkende Dampfdruck viel stärker als die Zugkraft der Feder u sein.

Der Luftbuffercylinder q ist mittelst der Arme yy an dem Schieberkasten A befestigt. Die Arme yy tragen die Ausleger ζ ζ mit Führungsaugen.

•Die Einrichtung der Th eile am rechten Cylinderende ist genau dieselbe, wie sie vorstehend für das linke Ende b beschrieben worden ist.

In den Führungsaugen der Armejj>_j>
ruht ein Rahmen, gebildet aus den runden Stangen BB¹ und den Traversen C C und C¹C¹. Dieser Rahmen vertritt die Stelle einer Schieberstange; er ist mit der Excenterstange D verbunden und wird ähnlich den Schieberstangen anderer Steuerungen hin- und herbewegt. In den Traversen C und C¹, Fig. i, sind die Bolzen E und E¹ befestigt, welche ihrerseits dreifadhe Klinken FGHxmaF'G'ff¹ von Stahlgufs oder anderem geeigneten Material tragen. Fig. 2 zeigt die Einrichtung und Form dieser Klinken. Alle drei Klinken F¹ G' H¹ sitzen fest an einem Rohr J¹ und können sich gemeinsam lose um den Bolzen E' der Traverse C¹ drehen, Fig. i. Die Klinke F¹ ist dazu bestimmt, hinter die Nase K¹, Fig. i, der Schieberstange c^l zu greifen und diese und den Schieber b¹ in der Richtung nach der Mitte des Schieberkastens A vorzuschieben, so lange ■ die Excenterstange D in dieser Richtung bewegt wird und so lange die Klinke F¹ nicht durch irgend einen anderen Mechanismus ausgehoben wird. _ Beginnt die Excenterstange D ihren Rückgang und ist die Ausklinkung noch nicht vollzogen, so folgt auch der Schieber b^l infolge des Dampfdruckes auf den Kolben m¹ dieser Rückwärtsbewegung so lange, bis die Ausklinkung zuletzt dennoch erfolgt, worauf der Schieber b¹ plötzlich nach aufsen schnellt, bis ihm der Luftbufferkolben/¹ Halt gebietet. Das Ausheben der Klinke F¹ auf dem Hin gange der Excenterstange D zu bewirken, dient die Klinke G¹, indem sie an dem Knaggen Z¹ emporgleitet und dabei auch die Klinke F¹ mit in die Höhe hebt und ausklinkt. Weicht aber der Knaggen Z¹ so weit nach dem Schieberkasten hin zurück, dafs dies nicht mehr geschehen kann, so hat sich gleichzeitig der Knaggen M¹ so weit nach rechts bewegt, dafs nun die Klinke ZT¹ beim Rückgange der Excenterstange D je nach Bedarf früher oder später.die Auslösung verrichten kann. Zu diesem Behufe trägt die Klinke Zf¹ den in einem Gelenk beweglichen Hebel JV¹ mit Seitenlappen, welcher durch die Feder o², Fig. 2, in seiner höchsten Stellung erhalten wird. So lange nun die Klinke G¹ das Ausheben der Klinke F¹ bewirken kann, so lange berührt der Seitenlappen des Hebels N¹ der Klinke Zf¹ den Knaggen M¹ entweder gar nicht, oder aber er gleitet unter demselben ein Stück hin und dann wieder zurück, wobei der Lappen N entsprechend niedergedrückt wird. Sobald aber der Knaggen Z¹ noch weiter nach links und dafür der Knaggen M¹ noch weiter nach rechts rückt, so gleitet der Seitenlappen N¹ der Klinke H¹ vollends unter dem Knaggen M¹ hindurch, wird dann durch die Feder o² emporgeschnellt und greift beim Rückwärtsgange der Klinke ZT¹ über den Knaggen M¹, gleitet an demselben empor und hebt so die Klinke ZT¹ und mit ihr die Klinke F¹ empor, was um so später eintreten wird, je weiter der Knaggen M¹ nach rechts rückt. Es ist also das frühere oder spätere Ausklinken, sowie das darauf folgende Zurückschnellen der Schieber, das hiermit verbundene Schliefsen der Dampfeinkfskanäle bezw. der Füllungsgrad der Maschine einzig und allein abhängig von der Stellung der Knaggen Z,¹ und M¹ bezw. Z und M. . ■ ■

Nachdem der Seitenlappen JV¹ über den Knaggen M^x fortgeglitten ist, fallt die Klinke Zf¹ und mit ihr auch F' wieder nieder, und letztere kann im geeigneten Augenblick wiederum hinter die Nase K¹ der Schieberstange c^l eingreifen und den Schieber von neuem in der Richtung nach der Mitte des Schieberkastens A hinbewegen u. s. w.

Die Stellung der Knaggen Z¹ und M^x auf der einen Seite, sowie der Knaggen Z und M auf der entgegengesetzten Seite des Schieberkastens A ist vom Regulator abhängig gemacht. Fig. 3 und 4 zeigen die zugehörige Anordnung schematisch, während in den Fig. 1, 5 und 6 die praktische Ausführung derselben ersichtlich ist. Der untere Arm y, Fig. 5, trägt einen nach unten sich erstreckenden Hülfsarm mit einem Drehbolzen Q, und der untere Arm y¹ trägt einen gleichen Hülfsarm mit einem Drehbolzen Q¹. Auf den Bolzen Q sind die Augen PP des Hebels 5 mit dem Knaggen Z und des Hebels R mit dem Knaggen M aufgesteckt, ebenso auf den Bolzen Q¹ die Augen P¹ P¹ des Hebels S¹ mit dem Kaggen Z¹ und des Hebels £^l mit dem Knaggen M¹. Der Hebel S ist oben mit einer horizontalen Schiene U verbunden; letztere trägt an ihrem nach oben gekröpften Ende eine Zahnstange, in welche das" Zahnrad Feingreift. Ebenso ist der Hebel S¹ mit einer Schiene U¹ verbunden, welche an ihrem nach unten gekröpften Ende eine Zahnstange trägt. In diese greift dasselbe Zahnrad V ein. In gleicher Weise sind die Hebel E und P¹ mit den Schienen T und T¹ verbunden, welche in gerade entgegengesetzter Richtung gekröpft sind und ebenfalls Zahnstangen tragen, in welche wiederum dasselbe Zahnrad V eingreift.

Das Zahnrad V und der Hebel X, an welchen das Regulatorgestänge W angreift, sitzen fest auf derselben Welle Z, so dafs der Regulator durch Heben und Senken der Stange W eine Drehung des Zahnrades V bewirkt. In sämmtlichen Figuren ist die Stellung desselben für geringe Cylinderfüllung gezeichnet. Sobald sich aber die Stange W senkt, dreht sich das Zahnrad V in der Richtung des Pfeiles, Fig. 3 und 4, wodurch sich auch, die Schienen UU¹ T T¹ in der Richtung ihrer Pfeile bewegen, und es ist ersichtlich, dafs sich dabei die Knaggen Z und Z¹ dem Schieberkasten nähern, während sich die Knaggen M und M¹ immer mehr und mehr vom Schieberkasten entfernen, je weiter die Regulatorstange W herabsinkt.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist hiernach folgende:

In Fig. ι und 5 ist der Dampfkolben kurz vor dem Ende seines Hubes in der Richtung des Pfeiles angekommen und wird, ■ da der Dampfeinlafskanal α durch den Schieber b bereits geschlossen ist, nur noch durch die Ausdehnung des eingelassenen Dampfes getrieben," während auf der anderen Seite die; Excenterstange D mittelst der Klinke F¹ den Schieber b' nach innen treibt und dabei den Auspuffkanal α¹ schliefst. Gleichzeitig bewegt sich auch der Bolzen E des Rahmens C¹ B B¹ C mit der dreifachen Klinke F G H nach - links, das Rohr J dieser Klinken hebt . dabei den Knaggen w, Fig. 5, des Hebels t empor, wodurch die Klinke ν gehoben und ausgelöst wird. Hierdurch verlieren der Hebel t, der Hebel s und der Bufferkolben / ihren Halt, Fig. i, und der Schieber b wird durch den auf dem Kolben m lastenden Dampfdruck zurück^ geschnellt, bis der Bufferkolben j> nicht weiter zurückweichen kann. Es wird also dadurch der Auspuffkanal α sehr schnell eröffnet. Während nun die Excenterstange D und der Schieber b^l weiter in der Richtung des Pfeiles fortschreiten, öffnet sich der Dampfeinlafskanal a¹; der Bufferkolben o¹ bewegt sich mit dem Schieber b¹ nach links, der Bufferkolben/¹ wird durch die Feder «', Fig. 5, und den Hebel i¹ nachgeschoben, bis die Klinke υ' des Hebels t^x hinter die Nase des Buffercylinders q¹ eingefallen ist und die Mutter r¹ den Hub begrenzt. Bei der in Fig. ι und 5 gezeichneten Stellung des Hebels .S¹ mit dem Knaggen Z¹ gleitet nun die Klinke G¹ am Knaggen Z¹ empor, die Klinke F¹ wird dadurch aus der Nase K¹ der Schieberstange c^l ausgehoben, der Dampfdruck treibt den Schieber b¹ zurück, bis der Luftbufferkolben o^l von dem festgeklinkten Bufferkolben /' festgehalten wird, d. h. bis der Dampfeinlafskanal a¹ geschlossen ist und die Expansion beginnt. Während sich nun die Excenterstange D weiter nach links bewegt, fällt die Klinke F hinter die Nase K der Schieberstange c ein, worauf die Excenterstange ihren Hub vollendet hat, und, sich nunmehr in umgekehrter Richtung bewegend, den Schieber b nach innen treibt und den Auspuffkanal a allmälig schliefst. Bei dieser Bewegung der Excenterstange D nach rechts stöfst aber auch das Rohr J, Fig. 5, an den Knaggen w¹ des Hebels t¹; die Klinke v¹ des letzteren und mit ihr der Bufferkolben /^J werden dadurch ausgelöst und der Schieber b¹ schnellt nach aufsen und öffnet den Auspuffkanal a'. Darauf öffnet sich wiederum der Dampfeinlafskanal a, bis die Klinke F ausgelöst und derselbe Kanal dadurch wieder schnell geschlossen wird u. s. f., mit dem Unterschied, dafs das Schliefsen der Dampfeinlafskanäle um so später erfolgt, je mehr sich die Regulatorstange W niedersenkt und dadurch die Knaggen Z und Z¹ dem Schieberkasten nähert. Senkt sich die Stange W noch weiter, so kommen die Knaggen Z und Z¹ aufser Wirkung, dafür schieben sich aber die Knaggen M und M¹ so weit nach aufsen, dafs die Klinken H und JI', wie früher beschrie-

ben, bei ihrem Rückgange das Ausheben der ,Klinken F und F¹ und das Schliefsen der Dampfkanäle bewirken.

Da der Rückgang der Klinken H und H¹ länger dauert als der Vorwärtsgang des Dampfkolbens Y, so geht daraus hervor, dafs der Regulator auf diese Weise dem Cylinder auch Füllungen bis zu 0,95 zuertheilen kann, sobald er die Knaggen M und M' weit genug nach aufsen verschiebt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Klinkenmechanismus für eine Zweischiebersteuerung, bestehend aus:

   i. dem mit dem Excenter verbundenen Gestänge BCB¹ C¹;

   den auf gemeinschaftlicher Hohlwelle sitzenden Klinken F G H bezw. F¹G¹JI¹, von denen FF¹ das Gestänge mit den Schiebern kuppeln, G G¹ die Auslösung bei geringen Füllungen und HH¹ die Auslösung bei gröfseren Füllungen bewirken;

   den Klinken tt^x an den Hebeln jj¹, welche die Schieber in der mittleren Stellung festhalten ;

   den mit dem Regulator verbundenen Auslösehebeln HS bezw. R¹ S¹;

   den Doppelbuffern op und o^lp^x, von denen 0 und o¹ mit den Schiebern fest verbunden sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.