DE28386C - Steuerung von Ventilen durch Wulstkörper und automatisch verkürzbare Gelenkstangen unter direkter Regulatoreinwirkung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

H. BORGSMÜLLER in BERLIN.

unter directer Regulatoreinwirkung.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. December 1883 ab.

Um bei Ventilmaschinen durch directen Regulatoreingriff den Füllungsgrad zu ändern, bedient man sich zur Zeit der verschiedenartigsten Mechanismen. Die zwangläufigen Steuerungen wirken in der Weise, dafs bei gröfseren Füllungen ein gröfserer Ventilhub stattfindet als bei kleineren, und bei letzteren daher ein schädliches Drosseln des Dampfes auftritt. Dazu kommt noch, dafs die Füllungsgrade dieser Art Steuerungen in beschränkten Grenzen liegen und dafs der auf den Ventilen lastende Dampfdruck und die Stopfbüchsenreibung meist höchst unvortheilhaft auf den Regulator wirken. Der ungleiche Ventilhub läfst sich bei den bekannten, mit der Steuerwelle rotirenden Wulstkörpern vermeiden. Diese sind aber theils wegen zu grofsen Gewichtes, theils auch wegen der bei der Drehung zwischen ihnen und der Steuerwelle entstehenden Reibungswiderstände in der gewöhnlichen Einrichtung ungeeignet zur Einstellung durch den Regulator und werden dann in der Regel (z. B. bei Fördermaschinen) mit der Hand verschoben. Diese Körper erfordern aufserdem eine bedeutende Länge, um zur Umsteuerung geeignet zu sein, und wegen der bisher üblichen Einwirkung derselben auf Frictionsrollen der zu bewegenden Stangen oder Hebel grofsen Durchmesser, um kleinere Füllungen zu ermöglichen, da der betreffende kurze Wulsttheil für die kleine Füllung erst um einen grofsen Bogentheil der Rolle fortrücken mufs, um das Ventil wieder zum Schliefsen zu bringen.

Um nun kleinere Füllungen bei relativ geringen" Dimensionen der Wulstkörper zu ermöglichen, sind bei vorliegender Einrichtung die Frictionsrollen durch dünne, auf die Wülste aufstofsende Gleitflächen an den zu verschiebenden Stangen oder Hebeln ersetzt. Und um ferner für Umsteuerungen nicht sehr lange rotirende Wulstkörper zu benöthigen, sind die Stangen oder Hebel, auf welche sie einwirken, an den Enden gelenkig. Die Wulstkörper rotiren in letzterem Falle nicht mehr mit der Steuerwelle nach einer Richtung, sondern hin und her, und während der Oeffhung der Auslafsventile findet durch automatische Verkürzung der von den Wülsten angedrückten Stangen eine Hebung der zugehörigen Einlafsventile nicht statt. Endlich sind in festen Führungen durch den Regulator verstellbare Gleitstücke mit Wülsten benutzt, über welche die dünnen und breiten Enden der Gelenke schwingender Hebel fortrücken, derart, dafs beim Schwingen nach der einen Richtung die Hebellängen unverkürzt bleiben und die Hebung der Ventile erfolgt, beim Schwingen nach der anderen Richtung aber Verkürzung eintritt, so dafs die Ventile geschlossen bleiben.

Beiliegende Zeichnung stellt in Fig. 1 bis 6 einen Steuerungsmechanismus nebst Details für die Ventile eines Dampfcylinders dar, unter Benutzung solcher durch den Regulator einstellbarer Gleitstücke mit Wülsten, über welche die Enden gelenkiger Hebel hin- und herschwingen. Doppelhebel w wird durch die mit einem Kreisexcenter (oder für den Fall einer Umsteuerung mit einer Coulisse) zu verbindende Stange t, die Hebel JC¹JV², die Stange y und den Hebel w¹ in Schwingung versetzt und bewegt durch senkrecht geführte Gelenkstangen g sämmtliche Ventile. Die Auslafsventile a^x werden beim Niedergang der betreffenden Stange g abwechselnd gehoben und Hebungen der Einlafsventile e¹ finden beim Aufgang von g statt.

Zu diesem Zwecke sind an den die Ventilstöcke erfassenden Winkelhebeln b schwingende Gelenkhebel c angeordnet, deren Gelenktheile c^l durch passende Anschläge in der Richtung von c, Fig. 3, liegend erhalten und über die Wülste V der in festen Führungen verschiebbaren Gleitstücke oder Expansionsplatten i fortbewegt werden. Indem die Enden von c^l auf jene Wülste aufgeschoben werden, findet entsprechende Längsverschiebung von c und somit eine Schwingung von b und Hebung der Einlafsventile statt, welche langer oder kürzer dauert, je nachdem die Wülste V, Fig. 6, an der betreffenden Stelle gröfsere oder geringere Breite haben.

Die Expansionsplatten i werden in den Führungen s¹ des Regulatorständers ί durch je einen besonderen astatischen Regulator r und r^l mittelst Hebel und Stangen u ν eingestellt. Zweck dieser Einrichtung ist einerseits, die Zeitdauer zu verlängern, während welcher diese Platten frei von jedem Rückdruck sind, um dem betreffenden Regulator gröfsere Freiheit in der Einstellung zu gewähren, andererseits für den Fall, dafs der eine Regulator zufällig abnorme Widerstände findet, den anderen zu nöthigen, um so energischer für jenen mit einzugreifen. Durch diese Einrichtung wird also eine erhöhte Sicherheit und Präcision in der Regulirung ermöglicht, doch kann man auch einen einzigen Regulator, der dann entsprechend kräftiger sein mufs, anordnen.

Beim Abwärtsschwingen der Hebel c, also während der Thätigkeit der Auslafsventile, werden durch die Wülste P, Fig. 4, die Gelenktheile c^l schräg eingestellt, und infolge linearer Verkürzung der schwingenden Hebel werden dann die Einlafsventile nicht gehoben. Gleiten darauf die Gelenke c^x am unteren horizontalen Rande, Fig. 6, der Wülste V ab, so werden sie durch Federn χ wieder in die Richtung von c eingestellt, so dafs beim nächsten Aufgange wieder Hebungen der Einlafsventile durch die Wülste stattfinden. Da beim Abrutschen der Gelenke c^l von den oberen schrägen Rändern der Wülste eine Seitenreaction nach der Dreieckspitze hin eintritt, sind für die Spitzenteile von c^l seitliche Führungsleisten e, Fig. 4 und 5, an s¹ angeordnet.

Wie schon erwähnt, sind die auf die Wülste V aufstofsenden Enden von c¹ dünn und breit und statt der für derartige Zwecke üblichen Frictionsrollen gewählt, um nicht zu grofsen Hub der Stangen g und nicht zu breite und schwere¹ Wulstkörper zu erhalten. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, mufs die Rolle vom Radius £, um über den Wulst W hinweg wieder auf gerade Bahn zu kommen, eine etwa doppelt so grofse Relativbewegung Y machen, wie die Spitze S, deren Relativbewegung = X ist. Um demnach die kleinsten, vorteilhafteren Füllungen nebst der gröfsten zu ermöglichen, würde man bei Anwendung von Rollen genöthigt sein, etwa doppelt so breite Expansionsplatten zu wählen, folglich auch einen doppelt so grofsen Hub der Stangen g nöthig haben.

Diese dünnen und breiten Kopfflächen kann man auswechselbar einrichten und sammt den Wülsten härten. Bei mäfsiger Schmiere soll dann jede nennenswerthe Abnutzung vermieden werden und das bei abgenutzten Rollen auftretende Klirren fortfallen.

Fig. 7 und 8 veranschaulichen als Modification einen Mechanismus zum Steuern von Ventilen mittelst gelenkiger, in Führungen verschiebbarer Stangen und hin und her rotirender Wulstkörper. Die Welle m, auf der die Wulstkörper m¹ durch Nuth- und Federeingriff gegen Drehung gesichert sind, kann leicht durch Stange g und Hebel ο von der in der gewöhnlichen Weise parallel am Cylinder vorbeiführenden Hauptsteuerwelle durch ein Excenter hin und her gedreht werden. Dabei findet, wenn das Ventil gehoben wird, starre Einstellung des Gelenkstückes c^l in die Richtung der gerade geführten, mit dem Ventil zu verbindenden Stange p statt, bei der Rückschwingung, bei welcher das Ventil geschlossen" bleibt, findet eine Verkürzung der Gesammtlänge durch Ausweichen des Gelenkstückes c^l beim Anstofs an den Wulst statt. Bei der geringen Dicke der auf die Wülste aufstofsenden Enden der Gelenkstücke ist man in der Lage, Wulstkörper von verhältnifsmäfsig kleinem Durchmesser und entsprechend geringer Länge zu wählen, womit der schon erwähnte Vortheil des geringen Gewichtes und der leichteren Verschiebbarkeit längs der Welle durch den Regulator verbunden ist. Die letztere Einrichtung ist indessen nur als zur Gattung des beschriebenen Ventilsteuerungssystems gehörig angeführt, ohne dafs besonderer Werth darauf gelegt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Das Steuern der Einlafsventile durch um Bolzen der Ventilhebel hin und her schwingende Hebel c mit Gelenktheilen c¹ von solcher Einrichtung, dafs sie beim Schwingen nach der einen Richtung von den Wülsten der durch den Regulator verstellbaren Expansionsplatten i abgelenkt werden, so dafs infolge Verkürzung der Hebellängen eine Ventilhebung dann nicht eintritt, während in der anderen Schwingungsrichtung die Veritilhebung durch Einwirkung der Wülste auf die Hebel erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.