DE28767C - Neuerungen in der DAVEY'schen Differentialsteuerung für Dampfmaschinen ohne Rotation - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KLASSE 1-4: Dampfmaschinen.

In der Patentschrift No. 14743 ist eine Steuerung dargestellt, bei welcher der Differentialmechanismus, der in der Patentschrift No. 1393 in Anwendung auf Schiebersteuerungen beschrieben ist, zur Bewegung von Ventilen benutzt ist. Eine solche Differentialsteuerung für W 00 If sehe Dampfmaschinen ohne Rotation liegt auch hier in drei verschiedenen Anordnungen, aber mit der Abänderung vor, dafs hier die Oeffnung der Ventile für den Einlafs des Dampfes in den kleinen Cylinder der Wo ο Ifschen Maschine durch die Bewegung der Kolben der Hauptmaschine direct und sofort veranlafst wird, während der Schlufs dieser Einlafsventile und die Bewegung aller übrigen Ventile von dem Differentialgetriebe abhängig ist. Der Werth einer solchen Steuerungseinrichtung ist darin zu suchen, dafs die Dampfmaschine nie in den Endpunkten der Kolbenstellung Neigung haben wird, stehen zu bleiben.

Bei der auf Blatt I dargestellten Wo ölf sehen Dampfmaschine liegen die beiden Cylinder dicht hinter einander. Die \^entile sind auf dem Scheitel der Cylinder paarweise angeordnet, und zwar so, dafs die Ein- und Auslafsventile jedes Cylinders wechselweise rechts und links zur Achse der Cylinder an deren Enden stehen. Mit α und a' sind die EinJafs- und mit b und b' die Auslafsventile bezeichnet. An den an einander stofsenden Cylinderenden ist das Auslafsventil des kleinen Cylinders direct mit dem Einlafsventil des grofsen durch ein Rohrstück verbunden. Sonst sind die Einlafsventile und die Auslafsventile jedes Cylinders durch Rohre mit einander verbunden, welche sich kreuzen, Fig.. ι und 3.

Bei dieser Maschinenanordnung sind längs über die Ventilkasten zwei Wellen c und d gelegt. Die untere dieser Wellen d erhält direct von den Kolben der Hauptmaschine eine hin- und herschwingende Bewegung, und zwar vom Kreuzkopf aus durch die Stange e, den Winkelhebel/ und die Stangen g und h, die alle durch geeignete Gelenke mit einander verbunden sind.

Vor dem hinteren Ende des grofsen Cylinders sieht man in Fig. 2 den Differentialhebel k liegen, dessen eines Ende in das Gelenk zwischen den Stangen g und h mit eingehängt und dessen anderes Ende mit Gelenk an der Kolbenstange einer kleinen Hülfsdampfmaschine/ befestigt ist. Die Bewegung dieser Hülfsdampfmaschine wird je nach Bedarf mittelst des mit derselben verbundenen Kataraktes 0 geregelt.

Mitten am Differentialhebel k fafst die Stange i an, welche die Welle c mittelst eines Kurbelarmes hin- und herdreht, je nach der Bewegung des Differentialhebels. Letztere wird, wie bekannt, durch die Bewegung der Hülfsdampfmaschine und zugleich durch die Bewegung der Hauptdampfmaschine hervorgebracht. Von dem hinteren Ende der Welle d führt eine Hebelverbindung nach dem Schieber der Hülfsdampfmaschine, um diesen zu steuern.

Auf der Welle c sitzen lange Daumen /, Fig. 4 und 5, die bei der Hin- und Herdrehung der Welle die Ventile öffnen und schliefsen. Nur für die Dampfeinlafsventile des kleinen Cylinders reichen diese Daumen nicht bis an die Vorsprünge, die an den Ventilstangen zum Anheben derselben sitzen, heran. Hier ist an dem Ende der Daumen /' ein Winkelhebel m befestigt, und dieser steht mit der Welle d durch

einen Kurbelarm und eine kleine Koppel η in Verbindung, Fig. 4 und 5.

Mit dieser Anordnung soll erzielt werden, dafs, wie auch der Differentialhebel schwingen mag, doch jedesmal, wenn die Kolben der Hauptmaschine an einem Ende der Cylinder angekommen sind, durch das Einlafsventil a an diesem Cylinderende Dampf einströmen mufs, denn dann ist die Welle d an einem äufsersten Punkt ihrer Schwingung angelangt und drückt durch den Winkelhebel m das entsprechende Ventil auch dann noch sicher auf, wenn dafür die Lage des Daumens /' noch so ungünstig sein sollte.

Die Welle d schwingt gleichmäfsig mit dem Rückgange der Hauptmaschinenkolben zurück, der Schlufs des entsprechenden Ventils α aber erfolgt dabei je nach der Stellung, die dann gerade der betreffende Daumen /' unter dem Einflufs der Differentialbewegung einnimmt, früher oder später.

Dieselbe Steuerung ist auf Blatt II in Anwendung auf eine Woolf'sche Maschine mit vertical neben einander stehenden Cylindern dargestellt. Von der Drehachse des Balanciers aus erhält die Welle d eine hin- und hergehende Drehbewegung isochron mit der Bewegung der Kolben der Hauptmaschine. An derselben Stange g, welche die Bewegung auf den Kurbelarm h der Welle d überträgt, greift auch das eine Ende des Differentialhebels k an, und dessen anderes Ende ist mit einer Pleuelstange verbunden, die von der Kolbenstange der kleinen Hülfsdampfmaschine p mit dem Katarakt ο ausgeht. Die Stange i überträgt die Differentialbewegung von einem mittleren Punkt des Hebels k auf die Welle c. Auf letzterer Welle sitzen nach rechts und links sich erstreckende Kurbelarme, von welchen mittelst Stangen q und r die Ueberströmungs- und die Dampfauslafsventile gesteuert werden, Fig. 6 und 7.

Für die Dampfeinlafsventile trägt die Welle c den kleinen Balancier / und dieser an jedem Ende einen Winkelhebel m, Fig. 8. Diese Winkelhebel stehen unten durch die Koppeln η mit einem Arm auf der Welle d in Verbindung, und Zapfen an den anderen Armenden der Winkelhebel stecken in Schleifen, in welche die Stangen π¹ endigen. Letztere Stangen dienen zur Bewegung der Dampfeinlafsventile am kleinen Cylinder der Maschine.

Je nachdem der Arm auf der Welle d bei deren Drehschwingung in der einen oder in der anderen äufsersten Lage steht, hat er den einen oder den anderen der Winkelhebel m derartig gestellt, dafs die Stange s oder die Stange s' ihr Einlafsventil aufgezogen oder aufgedrückt hat, gleichgültig, welche Stellung dann gerade der Balancier / eingenommen hat. Der Schlufs des betreffenden Ventils erfolgt wieder unter Einflufs der Differentialbewegung früher oder später, je nach Einstellung des Kataraktes. Von dem Arm h an der Welle d geht eine Hebelverbindung zu der Schieberstange der kleinen Hülfsdampfmaschine. ,. ■

Eine dritte Anordnung dieser Ventilsteuerung für Woolf'sche Dampfmaschinen ist auf Blatt III zur Darstellung gekommen. Hier liegen wieder die beiden Cylinder mit den Enden gegen einander und in einer Achse, die Steuerventile aber stehen auf dem Scheitel der Cylinder in einer Reihe, und zwar sind beim kleinen Cylinder die Einlafsventile α nach innen, d. h. zwischen die Auslafsventile b gestellt und mit der Dampf leitung u gemeinsam verbunden. Beim grofsen Cylinder sind eben so die Dampfauslafsventile l·' nach innen gestellt und mit der Rohrleitung ν für den Abdampf gemeinsam verbunden.

Die Auslafsventile des kleinen Cylinders stehen durch einen an der Seite aller Ventile entlang gehenden Kanal w mit den Einlafsventilen des grofsen Cylinders in Verbindung. Für jedes Ventil ist hier ein besonderer Differentialhebel k vorhanden, Fig. 12 und 13, der direct mit Gelenk an der Ventilstange befestigt ist. Die beiden Wellen c und d liegen hier zu beiden Seiten der Ventilstangenreihe.

Die Welle d wird direct von der Hauptmaschine durch die Stangen- und Hebelverbindung efgh hin- und hergedreht. Gegenüber den beiden vorbeschriebenen Constructionen wird aber hier die Welle c nur von der kleinen, in der Geschwindigkeit durch den Katarakt 0 regulirten Nebendampfmaschine p bewegt.

Jeder Differentialhebel k steht nun unter dem Einflufs zweier Daumen, von denen je einer auf der Welle d und auf der Welle c sitzt. Beim Schwingen der Wellen werden deshalb die Ventile geöffnet und geschlossen, wie es für den richtigen Gang erforderlich ist. Für die Einlafsventile des kleinen Cylinders aber sind statt der Daumen Winkelhebel m und m¹ auf die Wellen gesetzt, Fig. 12 und 13. Auf der Welle d sitzen diese Winkelhebel fest, auf der Welle c sind sie indessen nach der einen Richtung hin etwas drehbar, indem eine segmentartige Erweiterung χ der Bohrung in den Winkelhebelnaben nur einseitig gegen den die Drehung hindernden Wellenkeil y sich anlegt, Fig. 14. Die nicht mit dem Differentialhebel k in Berührung stehenden Enden der Winkelhebel m und m' sind durch Stangen mit Schleifen η mit einander verbunden, wie Fig. 12 für das eine Einlafsventil und Fig. 13 für das andere Einlafsventil zeigen.

Sobald die Welle d sich in die eine oder die andere ihrer äufsersten Lagen begiebt, zieht sie einen der Winkelhebel m auf der Welle c derartig herum, dafs das.mit letzterem in Berührung stehende Differentialhebelende mehr aufgehoben wird, als dies durch die Schwingung der Welle c

etwa allein schon geschieht, und das betreffende Einlafsventil wird sich darum sicher öffnen, da ja auch der entsprechende Winkelhebel m auf der Welle d gleichzeitig sein Differentialhebelende anhebt. Der Schlufs des Ventils erfolgt unter der gemeinsamen Wirkung der Drehungen beider Wellen früher oder später je nach dem durch den Katarakt geregelten Gang der Nebendampfmaschine.

Man kann auch den Ventilabschlufs durch eine Differentialbewegung ausführen lassen, welche ohne die Hülfsdampfmaschine mit der Vorrichtung erzeugt wird, die in Fig. 7 skizzirt ist. Der hebende Daumen / greift hier nicht unmittelbar an die Ventilstange, sondern an einen Vorsprung einer Schwinge m an, welche oben auf einem Zapfen drehbar an der Ventilstange sitzt. Von der direct bewegten Welle d setzt ein Arm / den kleinen Balancier k in Schwingung, dessen Mitte mit der Kolbenstange des Kataraktes 0' verbunden ist. Das andere Ende des Balanciere k steht durch Gelenk mit einer Stange η in Verbindung. Die Lage dieser Stange ist, wenn an ihr keine Kräfte wirken, durch die beiden Schraubenfedern r r' bedingt.

Durch das Prismenpaar χ y und den Winkelhebel auf dem festen Drehzapfen t steht die Schwinge m mit der Stange η in Verbindung. Je nachdem nun der Katarakt eingestellt ist, wird dessen Kolben schwerer oder leichter einem Druck oder Zug von der Welle d' her nachgeben, und dementsprechend wird der Mittelpunkt des Balanciere k ein mehr oder weniger feststehender Stützpunkt sein. Bei einer Drehung der Welle d z. B. nach rechts wird die Feder r' zusammengedrückt, die Stange η gesenkt und durch den Winkelhebel t und das in seiner Beweglichkeit begrenzte Prismenpaar χ y die Schwinge m seitlich fortgezogen. Ihr Vorsprung gleitet von dem Daumen / ab, und das Ventil fällt zu. Dies geschieht früher oder später je nach der Beweglichkeit des Stützpunktes des Balanciere k.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Bei Wo olfsehen Dampfmaschinen ohne Rotation, bei denen die Steuerung von zwei Wellen c und d beeinflufst wird, das Ansetzen der Winkelhebel m an den Daumen oder Balancier /, welcher auf der selbst zweifach beeinflufsten Welle c sitzt, und die Verbindung der Winkelhebel m einerseits mit den Einlafsventilen des Hochdruckcylinders und andererseits durch die Koppel η mit der einfach bewegten Welle d, wodurch bewirkt wird, dafs in den Zeitpunkten, in denen die Hauptmaschinenkolben an den Cylinderenden angekommen sind, die Wirkung der Welle d jedesmal so überwiegt, dafs die Einlafsventile unter allen Umständen geöffnet werden.

2. Die Vorrichtung Fig. 15 zum Ventilabschlufs, deren Haupttheil die Verbindung eines Kataraktes 0' mit den Federn r r' ausmacht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.