DE295223C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei Schiffsmaschinen für solche Verwendungszwecke, bei denen es mehr auf möglichste Einfachheit der ganzen Anordnung als auf rationelle Dampfausriutzung ankommt, bei-S spielsweise bei den Rheindampfern, ist vielfach eine Steuerung in Gebrauch, bei der die Exzenter für den Hochdruck- und den Niederdruckzylinder auf einer auf der Welle der Maschine drehbaren Buchse sitzen, die in einer

ίο anderen, achsiäl auf der Welle verschiebbaren Buchse gelagert ist. Die Umsteuerung kann dann einfach dadurch erfolgen, daß die letztgenannte Buchse achsial verschoben und dadurch die erstgenannte, mit den Exzentern, gedreht wird. Diese bekannte, seit vielen Jahren gebräuchliche und in hunderten von Ausführungen auf dem Rhein in Gebrauch befindliche Steuerung ist in Fig. ι der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt.

Auf einer Buchse c, die sich auf der Maschinenwelle g drehen kann, sitzen die beiden Exzenter i^x und i^z, von denen das eine, beispielsweise i¹, zur Steuerung des Hochdruckzylinders — und zwar zur Steuerung sowohl des Einlasses wie des Auslasses — und das zweite, i^%, zur Steuerung des Niederdruckzylinders dient — ebenfalls des Einlasses sowohl wie des Auslasses. Auf der Maschinenwelle g ist ferner eine Buchse d angebracht, die die Buchse c teilweise umfaßt und vermöge der Anordnung von Längskeilen e undrehbar, aber verschiebbar auf der Maschinenwelle _t sitzt. Die Buchse c ist mit Kurvennuten h versehen, in die Stifte auf der Buchse d eingreifen.

Wird die Buchse d also in der Längsrichtung verschoben — was der Maschinist mit Hilfe eines Handhebels direkt oder, bei größeren Ausführungen, unter Zwischenschaltung eines Schneckengetriebes bewirkt —, so wird dadurch die Buchse c und damit die Exzenter i¹ und i² verdreht, so daß bei genügend großer Verschiebung der Buchse d die Maschine nach Belieben für Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingestellt werden kann.

Diese bekannte Steuerung ist, wie ersiehtlieh, überaus einfach und verdankt diesem Umstand ihre große Verbreitung. Sie besitzt aber den Nachteil, daß durch sie eine Füllungsänderung im Hochdruckzylinder während des Ganges der Maschine überhaupt nicht, und auch sonst nur schwer erreicht werden kann. Eine Änderung der Leistung während des Ganges kann daher nur durch Drosselung des Dampfes, also nur auf eine recht unökonomische Weise, erzielt werden.

Gegenstand der Erfindung ist es, diese Unvollkommenheit der Steuerung in der Dampfausnutzung zu vermeiden und dabei doch die geradezu vorbildliche Einfachheit der Anordnung beizubehalten. Das geschieht in der Weise, daß demjenigen der beiden auf der Buchse c festsitzenden Exzenter, das den Hochdruckzylinder steuert —· bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel also dem Exzenter i¹ — nur noch die Steuerung des Auslasses des Hochdruckzylinders überlassen wird, für die Steuerung des Dampfeinlasses des Hochdruckzylinders aber ein besonderes zusätzliches Exzenter angeordnet wird.

Die Erfindung ist in den Fig. 2 bis 7 er-

läutert. Fig. 2 zeigt, wie den beiden auf der Buchse c sitzenden Exzentern i¹ und i² noch ein weiteres Exzenter f zugeordnet ist, das gemäß Vorstehendem nur die Einlaßorgane des Hochdruckzylinders steuert, während das Exzenter i¹ die Auslaßorgane dieses Zylinders und das Exzenter i² nach wie vor Ein- und Auslaß des Niederdruckzylinders steuert.

Der Antrieb des Einlaßorgans für den Hochdruckzylinder erfolgt zweckmäßig in der schematisch aus Fig. 3 ersichtlichen Weise. Die zum Exzenter f gehörige Exzenterstange k greift an einem Hebel α an, der auf einer' Welle aufgekeilt ist, die auch den Hebel b trägt.

Letztere bewegt die Stange I, die zum Schieber oder dem sonstigen Einlaßorgan des Hochdruckzylinders führt.

Eine Änderung der Füllung könnte selbstverständlich hier durch Verdrehung des Exzenters f auf der Buchse c erfolgen. Jedoch bietet der dargestellte Steuerantrieb viel bessere und einfachere Möglichkeiten, eine Füllungsänderung zuzulassen. Man kann nämlich den Angriffspunkt der Exzenterstange k auf dem Hebel α verschiebbar anordnen, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Bei einem Antrieb dieser Art kann dann das Exzenter f auf der Buchse c befestigt werden, und so gelangt man zu einer überaus einfachen Anordnung, die dennoch eine genügende Füllungsänderung ermöglicht. Zum weiteren Verständnis von Einzelwirkungen sind zwei Anordnungen der Steuerung in Fig. 6 und 7 gegenübergestellt. Die Stellung m des Angriffspunktes der Exzenterstange k bedeutet in beiden Fällen die Stellung für kleinste Füllung, die Stellung η die Stellung für die größte Füllung. Die Verschiebung des Angriffspunktes' der Exzenterstange von m nach η ist in beiden Fällen in ihrer Wirkung auf die Schieberbewegung gleichbedeutend mit einer Änderung des Voreilwinkels zwischen Kurbel und Exzenter um den Winkel α und zwar bedeutet sie bei der Drehrichtung der Maschine, die der Pfeil andeutet und die in diesem Falle dem Vorwärtsgang der Maschine entspricht, eine Verkleinerung des Voreilwinkels. Nun bewirkt jede Verkleinerung des Voreilwinkels eine Vergrößerung der Füllung. Bei der Anordnung Fig. 6 tritt nun bei dieser Verschiebung von m nach η außer der Verkleinerung des Voreilwinkels als Nebenwirkung eine Verkürzung des Angriffshebels von Om auf On ein, und dies bedeutet, da der Exzenterhub derselbe bleibt, einen größeren Hub der Schieberstange bzw. des Schiebers.

Im Falle der Fig. 7 tritt mit der Verschiebung des Angriffspunktes von m nach η eine Verlängerung des Hebelarmes ein, und dies bedeutet eine Verkleinerung des Schieberhubes.

Da nun bei gleichem Voreilwinkel eine Vergrößerung des Schieberhubes eine Vergrößerung der Füllung zur Folge hat, so vergrößert im Fall 6 diese Nebenwirkung den gewollten Erfolg der Füllungsvergrößerung, während im Falle 7 der gewollte Erfolg durch die Verkleinerung des Schieberhubes herabgemindert wird. Es ist also von den beiden Anordnungen die Anordnung 6 diejenige, die den größten Erfolg gewährleistet, da hier die beiden Mittel zur Änderung der Füllung sich addieren, während sie sich im Falle 7 in ihren Wirkungen subtrahieren.

Wie ersichtlich, bewirkt die Verschiebung des Exzenterstangen-Angriffspunktes auf dem Hebel α (Fig. 4) nach der Drehachse des Hebels zu eine Füllungsvergrößerung zunächst infolge der Verkleinerung des Voreilwinkels. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß gleichzeitig der Schieberhub trotz des gleichbleibenden Exzenterhubes sich bei Vergrößerung der Füllung ebenfalls vergrößert und bei Verkleinerung der Füllung verkleinert. Allerdings ändert sich bei der Verstellung auch die Voreinströmung, und weiter wird die Füllungsänderung auf beiden Kolbenseiten nicht gleich, aber so geringfügig, daß die Änderung gegenüber der Einfachheit der Ausführung der geraden Kulissen keine Bedeutung hat. Auch diesen Nachteil kann man jedoch vermeiden, wenn man die Verstellung des Angriffspunktes der Exzenterstange k auf dem Hebel α statt, wie gezeichnet, auf einer geraden Linie auf einem um das Exzentermittel gekrümmten Kreisbogen vor sich gehen läßt.

Die Füllungsänderung läßt sich auch in der Weise erreichen, daß man bei feststehendem Angriffspunkt der Exzenterstange k am Hebel α den Angriffspunkt der Exzenterstange I am Hebel b verändert, wie in Fig. 5 erläutert. Durch die bei dieser Verstellung eintretende Änderung des Schieberhubes wird dann bei gleichbleibendem Voreilwinkel eine Füllungsänderung bewirkt, wenn auch nur in engeren Grenzen. Übrigens läßt sich zur Erzielung des gewünschten Zweckes auch eine Vereinigung der beiden Verstellungsmöglichkeiten nach Fig. 4 und 5 vornehmen.

Verzichtet man auf die Vereinfachung, die in der Befestigung des Exzenters f auf der Buchse c liegt, und ordnet man das Exzenter drehbar und in beliebigen Stellungen feststellbar an — was in Fig. 2 durch eine punktiert gezeichnete Stellschraube angedeutet ist ·—, so kann man dadurch den Bereich der Füllungsverstellung verschieben. Wenn diese beispiels- weise bei einer bestimmten Stellung des Exzenters f zwischen 20 und 55 Prozent möglich ist, so kann man durch Drehung des Exzenters ζ. B. die Verstellungsmöglichkeit auf etwa 35 bis 70 Prozent verschieben.

Es mag auch noch erwähnt werden, daß man auch die Niederdrucksteuerung auf zwei

Exzenter verteilen könnte, wie vorstehend für die Hochdrucksteuerung beschrieben, um auch für den Niederdruckzylinder die Vorteile der getrennt gesteuerten Einlaß- und Auslaßorgane und die Möglichkeit einer Füllungsänderung zu ermöglichen. Indessen wird dies nur selten erwünscht und zweckmäßig sein, weil die hierdurch erzielten Vorteile in der Dampfökonomie wesentlich geringer sind als wie beim

ίο Hochdruckzylinder und meistens, besonders bei kleineren Maschinen, die Nachteile der komplizierter werdenden Steuerung nicht wett machen.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Umsteuerung an Dampfmaschinen, bei der die Umkehr der Drehrichtung durch Verdrehen der Steuerungsexzenter erfolgt, gekennzeichnet durch die Teilung des Hochdruckexzenters in ein Exzenter (/") für den Einlaß und ein Exzenter (i¹) für den Auslaß.
2. 2. Umsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Exzenterstange (k) und die Schieberstange (I) für den Hochdruckeinlaß ein Winkelhebel (a, b) eingeschaltet ist, an dem der Angriffspunkt der Exzenterstange (k) zwecks Änderung der Füllung durch Änderung des Voreilwinkels in an sich bekannter Weise verstellbar ist.
3. 3. Umsteuerung nach Anspruch 1 und 2, bei der die Verschiebung des Angriffspunktes der Exzenterstange auf dem Antriebshebel (a) der Hochdruckeinlaßsteuerung derart erfolgt, daß der Hebelarm kürzer wird, wenn zwecks Füllungsvergrößerung eine Vergrößerung des Voreilwinkels stattfindet.
4. 4. Umsteuerung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine lösbare Befestigung des Hochdruckeintritts-Exzenters (f) an dem anderen Exzenter (i¹), daß ersteres sich um den gemeinsamen Wellenmittelpunkt drehen läßt, so daß man zwecks Verschiebung des Bereiches der Füllungsverstellung den Winkel, den dieses Exzenter (f) mit den anderen Exzentern bildet, ändern kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.