DE237453C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE Ud. GRUPPE

Schieber für Kraftmaschinen.

Die durch das Patent 186800 geschützte Abdichtung kann, wie bei der Beschreibung der Fig. 8 und 9 dieses Patentes bereits angegeben ist, auch für Maschinenteile verwendet werden, die nicht eine drehende, sondern eine hin und her gehende Bewegung ausführen. Bei dem in diesen beiden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt nämlich die Abdichtung der hin und her gehenden Dampfverteilungsschieber auf diese Weise.

Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft nun besondere Einrichtungen an an sich bekannten Schiebern für Kraftmaschinen, die die Anwendung einer derartigen Abdichtung bei diesen Schiebern bezwecken.

Gemäß der Erfindung findet, um in dem Schieberkasten einen Druckausgleichraum herstellen zu können, sowohl die Ein- wie die Ausströmung durch Kanäle im Innern des Schiebers derart statt, daß die Kanäle des Schiebers und des Schieberspiegels gegen den Schieberkasten vollkommen abgeschlossen sind, wodurch letzterer als Druckausgleichraum wirkt. Auf den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung eingerichteter Schieber dargestellt, Und zwar zeigt:

Fig. ι einen Schieberkasten mit einfachem Schieber mit doppelter Ein- und Ausströmung in zwei Querschnitten nach A-B und C-D der Fig. 2. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt nach E-F der Fig. 1. Fig. 3 gibt'einen Teil des Schieberspiegels im Grundriß.

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Die Fig. 4 und 5 zeigen im Längs- und Querschnitt einen Schieber für eine entsprechend der Erfindung abgeänderte Meyer-Steuerung.

In den Fig. 6 und 7 ist in den Fig. 1 und 2 entsprechenden Schnitten eine Doppelschiebersteuerung mit entlastetem Expansionsschieber dargestellt.

Die Fig. 8 und 9 sind Schnitte durch einen abgeänderten Rider-Schieber.

Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen Querschnitte durch abgeänderte Corliß-Schieber.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform, die die Steuerung einer Dampfmaschine darstellt, ist an dem Anguß für die zum Schieberspiegel führenden Kanäle ein Rohrstutzen 4 angeordnet, der sowohl mit dem den Dampfzylinder 1 umgebenden Dampfmantel 2 als auch mit einem an der Seite des Schieberspiegels 5 in diesem vorgesehenen Kanal 6 in Verbindung steht. An der anderen Seite des Schieberspiegels ist ein dem ersten genau entsprechender Kanal 6 angeordnet, der sich ebenfalls an den Heizmantel 2 anschließt und durch diesen mit dem Rohrstutzen 4 in Verbindung steht. Der Frischdampf wird durch Rohrstutzen 4 zugeführt und kann sowohl direkt als auch nach Durchströmung des Dampfmantels 2 in die beiden Kanäle 6 eintreten. Der Schieber ist mit Wandungen 8 gehäuseartig umgeben, die an seinen Längsseiten die Kammern 9 bilden. An diese Kammern schließen sich quer durch den Schieber erstreckende Ka-

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näle 9' an. In der dem Schieberspiegel zugewendeten Seite der Kammern 9 sind Schlitze 6' angeordnet, die über den Dampfzuführungs-. kanälen 6 gleiten, wobei die letzteren natürlich um so viel kürzer als der Schieber sein müssen, daß sie stets von diesem bedeckt werden. Der Dampf gelangt dann durch die Schlitze 6' in die Räume 9 und 9' und aus diesen bei entsprechender Stellung des Schiebers, der durch die Schieberstange 10 hin und her bewegt wird, durch Kanäle 11 in die Schlitze 12 des Schieberspiegels.

Gemäß dem im Patent 186800 gekennzeichneten Prinzip kann der Schieber 7 durch den inneren Dampfdruck ein wenig vom Schieberspiegel 5 abgehoben werden, bis so viel Dampf in den Raum m, den der Schieberkasten 14 bildet, eingetreten ist, daß der Druck in diesem Raum der Summe der Innendrucke gerade das Gleichgewicht hält. Sobald ein Teil des in dem Druckausgleichraume m enthaltenen Dampfes sich kondensiert oder dieser Dampf durch Abkühlung an Spannung verliert, wird immer von neuem etwas Frischdampf in den Druckausgleichraum nachströmen, so daß praktisch dauernd ein gleichbleibender, den von innen auf den Schieber wirkenden Drücken sich anpassender Druck hergestellt werden wird. Beim Abheben des Schiebers würde nun der.

Frischdampf nicht nur in den Druckausgleichraum m, sondern aus dem Kanal 6 auch in die benachbarten Schieberschlitze, namentlich in den zum Auspuff führenden Schlitz 15, gelangen können und auf diese Weise ein Teil des Dampfes verloren gehen. Um diesem vorzubeugen, ist in den die Kanäle 6 von den Schieberschlitzen trennenden Stegen eine Nut 16 vorgesehen, in die der Schieber mit einem leistenartigen Ansatz 17 eingreift. Der Schieber führt sich mittels dieser Ansatzleisten im Schiebergehäuse; die bisher übliche Führung mittels seiner Außenkanten ist dagegen, um eine vielfache Führung zu vermeiden, nicht angewandt. Da die das Druckmittel dem Schieber zuführenden Schlitze beiderseitig in diesem angeordnet sind, erfolgt das Anheben des Schiebers gleichmäßig, wie überhaupt eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung auf der Unterseite des Schiebers vorhanden sein muß, um das Prinzip der Abdichtung nach dem Patent 186800 in zweckmäßiger Weise ausnutzen zu können.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Abänderung der üblichen Meyer-Steuerung dargestellt. Der Grundschieber 18 ist mit einem Gehäuse 19 umgeben, das in zweckentsprechender Weise durch Verschraubung mit diesem verbunden werden kann und eine Kammer 9 bildet. Durch seitlich in dem Grundschieber vorgesehene, mit der Kammer 9 in Verbindung stehende Schlitze 6', die über im Schieberspiegel entsprechend angeordnete Kanäle 6 gleiten, wird der Frischdampf dauernd der Schieberkammer 9 zugeführt, von wo aus er durch die durch die Expansionsschieber 20 beeinflußten Grundschieberkanäle 21 in die Schlitze 12 des Schieberspiegeis gelangen kann.

Die Bewegung der beiden Schieber erfolgt durch konzentrische Gestänge 23, 24, von denen das äußere rohrförmige an das Gehäuse 19 des Grundschiebers 18 angeschraubt und durch eine Stopfbüchse 25 durch die Wandung des Schieberkastens 14 geführt ist. Durch ein Querhaupt 26, das auf der Zeichnung um 90 ° gedreht dargestellt ist, steht es mit dem antreibenden Exzentergestänge 27 in Verbindung. Da der Innenraum des Rohrgestänges 24 mit der Kammer 9 in Verbindung steht, ist die Schieberstange 23 durch eine Stopfbüchse 28 bei ihrem Austritt aus dem Rohrgestänge 24 geführt.

Der Druckausgleichraum ist, wie auf der Zeichnung dargestellt, zum Teil mit Schmieröl gefüllt, das, da es nicht, wie es bei den üblichen Einrichtungen der Fall ist, vom Dampf mitgerissen werden kann, nur langsam erneuert zu werden braucht.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform betrifft einen Doppelschieber, bei dem der Expansionsschieber 29 als zweiteiliger entlasteter Kolbenschieber ausgebildet ist. Er bewegt sich in einer zylindrischen Bohrung 30 des Grundschiebers 31, der gleichfalls als Kolbenschieber ausgebildet ist und in der Bohrung 32 gleitet. Die beiden Hälften des Expansionsschiebers 29 sind nach der Außenseite durch Böden 38 geschlossen, in deren Mitte das zugehörige Gestänge 23 befestigt ist. Ein Gehäuse 33 umgibt den oberen Teil des Grundschiebers und bildet zusammen mit den Schieberböden 38 eine Kammer 9, die mit den wie bei den anderen Ausführungsformen seitlich angeordneten Zuführungskanälen 6 in Verbindung steht. Der Dampf strömt dann aus dieser Gehäusekammer von innen durch die Kanäle 34 des Grundschiebers und 35 des Expansionsschiebers in die Schlitze 36 des Schieberspiegels ein. Der Druckausgleichraum m im Schieberkasten wird beim Abheben des Schiebers teilweise durch Übertreten des Dampfes vom Kanal 6 aus, teilweise auch durch Überströmung aus den Grundschieberkanälen 37 mit Dampf gefüllt. Das den Expansionsschieber bewegende Gestänge 23 ist von einem rohrförmigen zweiten Gestänge 24 zur Bewegung des Grundschiebers umgeben, mit dem dieses mittels eines Armsternes 41 durch Verschraubung verbunden ist. Eine besondere Stopfbüchse für den Austritt des Expansionsschiebergestänges aus dem Rohrgestänge ist auch hierbei erforderlich, da der Innenraum des ersteren mit dem Druckausgleichraum m in Verbindung steht. Übrigens kann man auch zweckmäßig

, statt der Stopfbüchse eine Art Labyrinthdichtung anordnen; es müssen dann die beiden Gestänge möglichst dicht ineinanderpassen, von denen das innere mit einer Anzahl ringförmiger Nuten versehen ist, in denen sich der Dampf kondensiert und dadurch abdichtend wirkt.

Der Schieberkasten 14 ist in der Mitte bei 13 so gestaltet, daß er sich an das Schiebergehäuse 33 anschließt. Es wird auf diese Weise der ganze Schieberkasten in zwei Hälften getrennt, die bei der Hin- und Herbewegung des ; Schiebers durch die immer in einer der beiden Hälften erfolgende Zusammenpressung des darin enthaltenen Druckmittels eine pufferartige Wirkung ausüben und damit den Massenkräften der Schieber und Gestänge entgegenwirken. Der Anschluß des . Schiebergehäuses an die Schieberkastenwandung soll kein völlig dichter sein; es. können Zwischenräume bestehen bleiben, durch die das den Ausgleichraum anfüllende Mittel bei jeder Schieberbewegung hindurchgepreßt und eine kataraktartige Wirkung ausgeübt wird. Allein für das Abheben des Schiebers vom Schieberspiegel genügt es, den Schieber im Schieberkasten so lose, zu führen, daß er von Hand hin und her bewegt werden kann. Bruchteile von Millimetern reichen als Höhe der Schieberabhebung hin, um genügend Dampf in den Druckausgleichraum treten zu lassen.

Die Fig. 8 und 9 zeigen einen Rider-Schieber, bei dem gemäß der Erfindung der zylindrische Grundschieber 42 an den Enden durch Deckel 43 verschlossen ist, um so die den Frischdampf aufnehmende Kammer 9 zu bilden, der der Dampf durch die seitlichen Kanäle 6' zugeführt wird. Die Schiebergestänge 23, 24 sind wieder konzentrisch angeordnet und entsprechend der Anordnung in Fig. 4 durch eine Stopfbüchse gegeneinander geführt.

Bei Expansionsschiebersteuerungen kann man auch eine Entlastung des Expansionsschiebers erzielen, wenn man die beiden Schieber voneinander getrennt in übereinanderliegenden Abteilungen des Schieberkastens anordnet und dann auch den Expansionsschieber mit einem Gehäuse und darüber befindlichen Druckausgleichraum versieht.

Fig. 10 zeigt einen Corliß-Schieber für den Dampfeinlaß, der ebenso wie die bisher beschriebenen Flach- und Halbrundschieber gemäß der Erfindung gestaltet ist. Die Gehäusekammer wird hierbei durch eine, besondere Gestaltung des Drehschiebers gebildet, indem dieser brückenartig einen Raum 9 überwölbt, der durch einen Kanal 6 dauernd mit dem Dampfmantel 2 des Dampfzylinders 1 in Verbindung steht, und der bei entsprechender Drehung des₍ Schiebers mit dem zum Zylinder führenden Einlaßkanal 22 in Verbindung tritt. Der Druckausgleichraum m über dem Schieber wird. durch dessen brückenartige Ansätze 44 und das Schiebergehäuse 45 gebildet. Bei den für den Dampfauslaß bestimmten Corliß-Schiebern ist der Kanal 6 natürlich nicht mit dem Dampfmantel oder einer anderen Frischdampfleitung, sondern mit der Auspuff- oder Kondensatorleitung verbunden.

Es ist für das Überströmen des Dampfes in den Druckausgleich raum nicht erforderlich, daß der Schieber einen besonderen Spielraum zur Bewegung besitzt, vielmehr genügt die durch das Einschleifen des Drehschiebers vorhandene Beweglichkeit, um ein Übertreten des Dampfes aus der Kammer 9 in den Druckausgleichraum m zu ermöglichen.

In den Fig. 11 und 12 sind Corliß-Schieber dargestellt, die gleichzeitig. als Ein- und Auslaßschieber dienen. Es sind zu diesem Zwecke im Schiebergehäuse 45 drei Kanäle vorgesehen, _g von denen der eine, 6, zum Frischdampfzuführungskanal oder Dampfmantel 2, der andere, 22, zum Zylinder und der dritte, 46, zum Auspuff oder zur Kondensatorleitung führt. Der Raum 9 des Drehschiebers verbindet je nach seiner Stellung den Kanal 22 mit einem der beiden anderen. Die Schieber werden durch eine Feder 47, die sich gegen das den Schieber bewegende Gestänge 48 stützt, gegen die die Kanäle enthaltende Seite des Schiebergehäuses gedrückt.

Da die Unterseite des Schiebers von den in den drei Kanälen herrschenden, unter sich verschiedenen Drucken einseitig belastet wird, sind die Drehschieber so ausgebildet, daß sie mit ihrem Mittelteil 44' sich auch oben an das Gehäuse 45 anschließen und so den Druckausgleichraum in zwei Teile m¹ und m^% teilen, die beim Betriebe sich mit Druckmittel unter verschiedenen Drucken anfüllen werden. Um ein Übertreten des Druckmittels von m² nach m¹ zu verhindern, ist in die Aussparung des Mittelteiles 44' der Drehschieber eine bewegliche Dichtungsleiste 49 eingelegt, die durch eine sich gegen das Gestänge 48 stützende Feder 49' gegen das Schiebergehäuse angedrückt wird.

Der in dem Kanal 6 und dem Druckausgleichraum m² herrschende Druck wird immerhin den Drehschieber gegen die Wirkung der auf der anderen Seite in m¹ und 46 bestehenden geringeren Drucke einseitig belasten. Um dies gänzlich zu vermeiden, kann man, wie in Fig. 12 dargestellt, Überleitungskanäle 39 anordnen, die jeder mit einem der Druckausgleichräume in Verbindung stehen und sich andererseits an Nuten 40 anschließen, die der Länge nach in die gegenüberliegenden Schieberüberdeckungen eingearbeitet sind. Die Drucke werden sich nun so verteilen, daß sie sich gegenseitig aufheben ; wird nämlich der Druck in m¹ zu schwach, so wird der Druck in 6 den Drehschieber ein wenig abdrücken und Druckmittel hauptsächlich in die zugehörige Nut 40 und von

dort durch die anschließenden Kanäle 39 nach wi¹ gelangen, bis ein Druckausgleich stattgefunden hat. In ähnlicher Weise werden sich die Drucke zwischen 46 und m² ausgleichen.
Wie in Fig. 11 veranschaulicht, kann auch bei den gemäß der Erfindung gestalteten Corliß-Schiebern der Druckausgleichraum mit Öl zum Teil oder ganz gefüllt werden, so daß eine große Sicherheit gegen ein Festfressen der Schieber geboten wird.

Um ein oftmaliges Abheben der Schieber vom Schieberspiegel und ein unter Umständen damit verbundenes Flattern des Schiebers möglichst zu veimeiden, kann bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen eine Einrichtung verwendet werden, wonach der Druckausgleichraum nicht allein von dem durch Abheben des Schiebers übertretenden Dampf oder sonstigen Druckmittel gefüllt wird, sondern noch eine besondere Druckmittelleitung vorgesehen ist, die unter Einschaltung eines passenden Reduzierventils Druckmittel direkt diesem Räume zuführt. Um den Druck im Druckausgleichraum in ein passendes Verhältnis zu dem unter dem Schieber herrschenden Druck des frischen Druckmittels zu setzen, kann außerdem eine Vorrichtung am Schieberkasten vorgesehen sein, die bei zu starkem Anwachsen des Druckes im Druckausgleichraum oder bei plötzlichem Sinken des Druckes des frischen Druckmittels eine Verminderung des Ausgleichdruckes herbeiführt. Es wird bei einer derartigen Einrichtung das Abheben des Schiebers vom Schieberspiegel nur in außergewöhnlichen Fällen stattfinden, in denen die Regelung durch die genannten Vorrichtungen am Schieberkasten nicht rasch genug eintritt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schieber für Kraftmaschinen nach Patent 186800, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Ein- wie auch die Ausströmung durch Kanäle im Innern des Schiebers derart erfolgt, daß die Kanäle des Schiebers und des Schieberspiegels gegen den Schieberkasten vollkommen abgeschlossen sind, wodurch letzterer als Druckausgleichraum wirkt.

2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse sich derartig an den Schieberkasten anschließt, daß dieser in zwei Teile getrennt wird, die durch Kompression des in ihnen enthaltenen Mittels eine pufferartige Wirkung auf die Schieberbewegung ausüben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.