DE243698C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 243698 KLASSE Hd, GRUPPE

WILLIAM HALLOWELL,

in MANCHESTER, Groszbrit.

Steuerung für direkt wirkende Dampfpumpen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. November 1909 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für direkt wirkende Dampfmaschinen, bei welchen ein Vorsteuerschieber angeordnet ist, der von der Kolbenstange bewegt wird und der auf dem Rücken des Hauptschiebers gleitet. Derartige Steuerungen, bei welchen der Hauptschieber durch Differentialwirkung verstellt wird, hat man bereits mit Vorkeh-• rungen versehen, durch welche zwecks Verhinderung der schädlichen Schläge des Hauptschiebers eine Abpufferung stattfindet. Diese bekannten Abpufferungen konnten bei gleichmäßigem Gang der Dampfmaschine mehr oder weniger gut gleichmäßig arbeiten; jedoch be-

saßen sie den Übelstand, daß bei Verlangsamung des Ganges der Maschine dadurch allmählich unbeabsichtigterweise ein vollkommener Stillstand der Maschine herbeigeführt wurde, daß von Hub zu Hub die Dampfeinlasse nach dem Maschinenzylinder durch den immer stärker abgepufferten Schieber weniger geöffnet wurden und somit die Hube des Zylinderkolbens immer kleiner wurden. Dieser Übelstand soll durch vorliegende Erfindung dadurch vermieden werden, daß dem mit Abpufferungen arbeitenden Hauptschieber nach erfolgter Abpufferung nochmals eine Bewegung in dem Sinne erteilt wird, daß er auch den durch die Abpufferung verloren gegangenen Hubteil ausführt und somit bei jeder Umsteuerung einen vollen Hub ausführt. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß zur Umstellung des Hauptschiebers der Vorsteuer

schieber so bewegt wird, daß er den Dampf in zwei Absätzen in den Arbeitszylinder des als Differentialkolben ausgebildeten Hauptschiebers einleitet oder aus demselben ableitet, so daß der Hauptschieber in jeder Bewegungsrichtung seinen vollen Hub in zwei Abschnitten ausführt. Der erste Abschnitt, das ist der größere Teil der Schieberbewegung, erfolgt mit Abpufferungen, und nachdem hierdurch die Umsteuerung des Schiebers erfolgt ist und dieser für eine kurze Zeitlang zum Stillstand gelangte, wird durch die Bewegung der Vorsteuerschiebers ein nochmaliges Öffnen der Dampfkanäle stattfinden und hierdurch die zweite Hauptschieberbewegung eingeleitet, welche so klein ist und unter so geringem Energieaufwand vonstatten geht, daß hierbei kein wahrnehmbares Schlagen des Schiebers j stattfinden kann. Durch diese Einrichtung wird es möglich, unter vollkommener Ausnutzung des Hubes die Dampfmaschine bei jeder Geschwindigkeit laufen zu lassen, da auch bei einer die normale Geschwindigkeit übersteigenden die Zuleitungs- und Ableitungsöffnungen für den Dampf durch den Vorsteuerschieber zur Ausführung des zweiten Teiles der Hauptschieberbewegung so schnell geöffnet und geschlossen werden, daß keine diesen zweiten Teil der Bewegungen des Schiebers verhindernde Gegendrücke entstehen würden. In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 einen Schnitt durch die Steuerung, Fig. 2 einen Schnitt bei geänderter Stellung des

Schiebers, Fig. 3 eine Seitenansicht der Steuerung in vergrößertem Maßstabe, während die Fig. 4 bis 6 Einzelteile veranschaulichen.

Der Hauptschieber α ist an der Stange b der Differentialkolben c, d angebracht, deren Zylinder c¹, d¹ in offener Verbindung mit dem Schiebergehäuse e stehen. In dieses Schiebergehäuse wird der Dampf durch das Loch e¹ eingeleitet. Die Rückseiten der Kolben c, d stehen durch Bohrungen p, ft¹, q, q¹ mit dem Vorsteuerschieber A in Verbindung. Letzterer ist gleitbar auf dem Rücken der Stange b angeordnet und besitzt einen Hohlraum A⁴, der nach der Schieberfläche zu zwei Öffnungen A³, A⁵ aufweist. Ferner ist der Vorsteuerschieber mit einem Kanal A² versehen, der an den beiden Enden offen ist und somit in direkter Verbindung mit dem Schiebergehäuse e steht. Von diesem Kanal A² führt ein Loch r nach der Schieberfläche. Von dem Zylinder d¹ führt ein Kanal g nach der Auspufföffnung f. Der Vorsteuerschieber ist durch eine Stange A¹ mit einem Hebel j¹ gelenkig verbunden, welcher mit der Stange des Maschinenkolbens i in Verbindung steht und drehbar durch einen Zapfen k an einer Stange in (Fig. 5) angelenkt ist. Der zur Verbindung der Stange A¹ mit dem Hebel j¹ dienende Zapfen η ist exzentrisch und wird an einer Drehung durch eine konische Büchse n¹, eine Scheibe n² und Muttern n³ verhindert. Durch Verstellung des Zapfens n, derart, daß sein Mittelpunkt näher oder weiter zum Zapfen k liegt, kann man die Größe der Bewegung des Hebels j¹ verändern und somit die Hubgröße der Maschine regeln. In den Kanal g kann ein Drosselventil 0 (Fig. 5) eingeschaltet sein, und ferner ist der Zylinder d¹ durch eine Kappe s verlängert, in welcher ein Kolben t frei beweglich angeordnet ist. Hinter diesen Kolben t kann Luft durch einen Kanal ν und ein einstellbares Ventil w eingeleitet werden.

Ist der Kolben i in der aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung angelangt, so hat auch der Vorsteuerschieber A seine tiefste Stellung erreicht. In dieser Stellung des Vorsteuerschiebers A steht die mit dem Kanal g in Verbindung stehende Rückseite des Kolbens d durch die Kanäle q, q¹ und das Loch A⁵ mit dem Hohlraum A⁴ in Verbindung, und ferner steht dieser Hohlraum durch das Loch A³ und die Kanäle p, p¹ mit der Rückseite des Kolbens c in Verbindung. Da der in das Schiebergehäuse eingeleitete Dampf auf die Innenfläche der Kolben c, d frei einwirken kann, so wird unter dem Einfluß des Druckes auf die größere Kolbenfläche c der Hauptschieber nach oben in Fig. 2 verschoben, was möglich ist, da die Rückseite dieses Kolbens c durch die erwähnte Stellung des Vorsteuerschiebers mit dem Auspuff in Verbindung steht. Die Verschiebung des Hauptschiebers und der Einfluß der Dampfwirkung auf den Kolben c erfolgt solange, bis die Bohrung p¹ an dem Loch A³ des Vorsteuerschiebers vorbeigelangt ist, und da dann die Rückseite des Kolbens c nicht mehr mit dem Auspuff in Verbindung steht, so wird der in dem Zylinder c¹ noch vorhandene Dampf als Pufferung für die Kolben des Hauptschiebers wirken und verhindem, daß der Kolben c gegen die Rückwandung des Schiebergehäuses schlägt. Durch diese Verschiebung des Hauptschiebers wurde die Dampfzuleitung nach der Rückseite des Kolbens i geöffnet und eine Verbindung zwisehen dem Auspuff f und der Vorderseite des Kolbens i hergestellt, und somit wird sich jetzt der Kolben i nach oben in Fig. 2 bewegen. Bei dieser Bewegung des Kolbens wird auch vermöge des Hebels j¹ und der Stange A¹ der Vorsteuerschieber A in derselben Richtung mitgenommen und bringt hierbei für einen kurzen Augenblick das Loch h³ erneut in Verbindung mit der Bohrung p¹, p, so daß während dieser kurzen Öffnung des Auspuffweges der auf dem Kolben c lastende Dampfdruck letzteren in seine Endstellung gemäß Fig. 1 überführen kann. Während der Hauptschieber diesen zweiten Teil seiner Hubbewegung ausführt, bewegt sich der Kolben i und somit auch der Vorsteuerschieber A aufwärts, so daß diese beiden Maschinenteile allmählich in die Stellung Fig. ι gelangen. Sobald diese Stellung erreicht ist, tritt die Öffnung r des Vorsteuerschiebers in Verbindung mit der Bohrung p¹, p, so daß durch den Kanal A² Dampf aus dem Schiebergehäuse hinter den Kolben c geleitet wird. Der Dampfdruck kann jetzt auf die größte · Fläche der Differentialkolben c, d, das ist die Rückseite des Kolbens c, einwirken und wird vermöge des Drucküberschusses auf der oberen Fläche des Kolbens c und des Druckes auf die obere Fläche des Kolbens d eine Verschiebung des Hauptschiebers in der Richtung nach unten, Fig. i, hervorrufen. Diese Verschiebung wird solange stattfinden, bis die Bohrung p¹ das Loch r des Vorsteuerschiebers verläßt, worauf der Hauptschieber, nachdem auch noch die Expansion des Dampfes aufgehört hat zu wirken, unter Abpufferung durch den Kolben t in eine Ruhestellung gelangt. Dieser Kolben t wird bestrebt sein, der Bewegung des Kolbens d zu folgen, und somit wird hinter diesem Kolben t vermöge des Luftkanals υ und des Ventils w ein Luftkissen geschaffen werden. Sobald der Hauptschieber diesen ersten Teil seiner Hubbewegung beendet hat, ist er zu den Dampfein- und Auslaßkanälen der Maschine so eingestellt worden, daß er eine Verbindung des Innern des Schiebergehäuses nach der Oberseite des Kolbens i nach Fig. ι herstellt und das andere Ende des

Dampfzylinders / mit dem Auspuff f in Verbindung steht. Der Kolben i wird sich demnach nach dieser Umsteuerung des Hauptschiebers abwärts ab wegen und nimmt hierbei den Vorsteuerschieber mit. Durch die Bewegung des Vorsteuerschiebers wird für eine kurze Zeitlang erneut das Loch r mit der Bohrung fi¹ in Verbindung treten, " und somit wird der Rückseite des Kolbens c erneut eine

ίο kleine Dampfmenge für eine kurze Zeit zugeführt. Da sich der Vorsteuerschieber h mit dem Kolben i weiterbewegt, wird er verhältnismäßig schnell die Verbindung zwischen dem Loch r und der Bohrung p¹ wieder aufheben.

Durch den zweiten Einlaß von Dampf hinter dem Kolben c wird dieser und somit auch der ganze Hauptschieber den zweiten Teil seiner Hubbewegung in der Richtung abwärts nach der Fig. 1 ausführen, so daß der Hauptschieber wieder in die Stellung Fig. 2 zurückgelangt. Durch das fortgesetzte Abwärtsbewegen des Kolbens i wird schließlich der Vorsteuerschieber h wieder in die Stellung nach Fig. 2 gelangen, so daß jetzt die Arbeitsweise von neuem, wie oben beschrieben, beginnen kann.

Es ist ersichtlich, daß das jeweilige zweite öffnen der Bohrung fi¹ nach dem Hohlraum A⁴ oder dem Kanal A² je nach dem Arbeitsgang der Maschine schneller oder langsamer erfolgen wird, und somit wird auch bei sehr schnellem Gang der Maschine nicht eine so große Dampfmenge hinter den Kolben c treten können, daß dieser mit großer Gewalt seinen zweiten Teil des Hubes ausführt. Es kann also auch nicht bei schnellem Gang der Maschine ein Schlagen des Hauptschiebers stattfinden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Steuerung für direkt wirkende Dampfpumpen mit Vorsteuerung, bei welcher der von der Kolbenstange bewegte Vorsteuerschieber auf dem Rücken des von einem Differentialkolbenschieber angetriebenen Hauptverteilungsschiebers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerschieber (h) in gleicher Richtung mit dem Arbeitskolben (i) und von demselben so bewegt wird, daß die Rückseite des abwechselnd mit der Dampfzu- und Ableitung verbundenen, abgepuffert arbeitenden Differentialkolbens (c) für jeden Hub zweimal mit der Dampfzu- bzw. Ableitung verbunden wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,