DE29996C - Neuerungen an sich gegenseitig steuernden Zwillingsdampfpumpen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1884 ab.

In Fig. ι ist A die Dampfmaschine und B die Pumpe. Die beiden Dampfcylinder sind mit den beiden Pumpencylindern in einer Linie angeordnet und durch ein Joch α verbunden. Jede Maschine hat eine Kolbenstange b, welche den Dampfkolben an dem einen und den Pumpenkolben an dem anderen Ende trägt. Die Pumpe B kann von beliebiger Construction sein und bildet keinen Theil der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein verticaler Längsschnitt durch eine Dampfmaschine na_fch der Linie 2-2 in

Fig· 3· ■ .

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die beiden Maschinen nach der Linie 3-3 in Fig. 2, 4 und 6.

Fig. 4 ist eine Oberansicht der Dampfcylinder nach Abnahme der Schieberkasten.

CC sind die beiden Dampfcylinder und D D' ihre Kolben auf der Kolbenstange b b. Jeder Cylinder hat zwei Dampfkanäle cc', die an seinen äufsersten Enden münden, und zwei Exhaustkanäle dd', die in geringer Entfernung von diesen Enden münden, Fig. 2. Diese Kanäle ziehen sich bis nach der Mitte hin, und zwischen denselben ist der Exhaustkanal e wie gewöhnlich angeordnet, der schliefslich in den Kanal E führt. Letzterer verbindet die Exhaustkanäle e e beider Maschinen und führt zu einem Auslafs E\ Fig. 4, an dem das Exhaustrohr F, Fig. ι, anzubringen ist. ' Eine Platte G liegt auf dem abgeflachten Obertheil beider Cylinder C C, Fig. 2 und 3, und die verschiedenen Kanäle cc' und dd' sowie e gehen durch dieselbe hindurch. Auf dieser Platte bewegt sich ein Schieber H, Fig. 2, der in bekannter Weise wirkt. Derselbe wird durch einen Kolben / bewegt, dessen Enden zugleich Schieber bilden, die in cylindrischen Kammern //^: des Dampfkastens J sich bewegen. Der Schieber H', Kolben P und Dampfkasten J' der anderen Maschine sind von gleicher Construction.

Die beiden Dampfkasten JJ' sind durch Dampfkanäle K, Fig. 3, mit einander verbunden und passen auf die Platte G. Fig. 5 ist eine Ansicht der unteren Seite und Fig. 6 eine solche der oberen Seite dieser Platte G. Fig. 7 ist eine Ansicht der unteren Seite der Dampfkasten JJ' und ihres Verbindungskanals K.

Nahe den Enden der Platte G sind zwei Oeffnungen g g, Fig. 5 und 6, hergestellt, die nach den Dampfräumen hh, Fig. 3, in den Dampf kasten JJ' führen und mit den angegossenen Aushöhlungen g^! g' in dem Cylindermantel zusammenfallen. Eine dieser Aushöhlungen wird durch einen Pfropfen / verschlossen, während die andere mit dem Dampfrohr L in Verbindung gebracht ist. Auf diese Weise kann das Dampfrohr mit jeder Seite der Maschine verbunden werden. Der Dampf geht aus demselben durch g^l und das Loch g in das Innere des Dampfkastens und von dort durch den Kanal K nach dem unteren Dampfkasten.

Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Schieber in der Lage rechts sich befindet, so strömt der Dampf von dem Dampfkasten nach unten in den Kanal c' und von hier in den Cylinder C, wo er den Kolben D nach rechts treibt; der Exhaustdampf entweicht dabei durch den Kanal d' unter dem Schieber H in den Kanal e und endlich in den Ausströmkanäl E.

Ist der Kolben weit genug nach rechts bewegt, so schliefst er den Exhaustkanal d^l, und der zurückbleibende Dampf vor dem Kolben übt eine Bufferwirkung aus. Der Kolben bleibt dann eine kurze Zeit stehen und läfst auf diese Weise den Wasserventilen in der Pumpe B, Fig. i, Zeit, sich langsam auf den Sitz zu legen. Während der Kolben der einen Maschine stillsteht, bewegt sich der Kolben der anderen Maschine, und wenn der eine Kolben gerade anhalten will, ist der andere im Begriff, seinen Hub von neuem zu beginnen. Auf diese Weise wird die Wassersäule gleichmäfsig und regelmäfsig durch die Pumpe gehoben. Diese Wirkung wird durch die hin- und hergehende Bewegung der Schieber in folgender Weise erreicht.

Wie in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, sind zwei enge Dampfkanäle / und i^x in jeder Cylinderwand angeordnet, die in den Cylinder münden. Ebenso sind Löcher ti' in der Platte G hergestellt, welche mit denen in dem Cylindermantel zusammenfallen. Diese Kanäle ii^x führen nach oben unter den Schieber H bezw. H^x, und jeder derselben ist mit zwei anderen Kanälen, Fig. 6, in einer Linie angeordnet. Die so in zwei Reihen zu je drei Kanälen angeordneten sechs Kanäle können alle durch den Schieber geschlossen werden. In der einen Reihe befinden sich der Cylinderkanal i, ein Verbindungskanal / und ein Exhaustkanal k, in der anderen Reihe der Cylinderkanal i^x, ein Verbindungskanal j¹ und ein Exhaustkanal k^x. Die Schieber H und H', Fig. 7, haben jeder (aufser der gewöhnlichen Haupt - Ausströmhöhlung e') zwei Rinnen mm', und wenn der Schieber in Fig. 2 und 6 rechts steht, sind die Kanäle//¹ durch die Rinnen mit den Kanälen k bezw. i^x verbunden, während die Kanäle i und k^l zu der Zeit durch den Schieber bedeckt und abgesperrt sind, und wenn der Schieber links steht, sind die Kanäle//¹ mit den Kanälen i bezw. k^l verbunden, während die Kanäle k und i^x geschlossen sind. Die Exhaustkanäle k und k^l führen durch die Platte G nach unten und reichen bis in die Exhaustkanäle d' bezw. d, indem sie sich in Rinnen ο ο auf der unteren Seite der Platte G, Fig. 5, sowie in Löcher o' 0' fortsetzen, welche in die Cylinderwand, Fig. 4, gebohrt sind.

Die Verbindungskanäle j j¹ jeder Maschine communiciren durch Kanäle η und n' mit den zugehörigen Kammern/und/¹ in dem Dampfkasten der anderen Maschine. Diese vier Kanäle nn'nn' werden durch Rinnen ff in der oberen und unteren Fläche der Platte G weiter geführt, Fig. 5 und 6. Wo die Kanäle η und n' sich kreuzen, liegen: die Rinnen pfi auf entgegengesetzten Seiten der Platte, so dafs sie einander nicht im Wege sind, und werden durch Löcher p¹ p' in der Platte verbunden.

Wo diese Rinnen p p bei q q q q, Fig. 6, endigen, werden die Kanäle η η' η η' nach oben durch Bohrungen rrrr, Fig. 7, fortgeführt, die in den Dampfkasten JJ^x nach den Kammern //'//', Fig. 2, hin hergestellt sind.

Alle diese Kanäle können in der schematischen Fig. 8 leicht verfolgt werden, in welcher alle bewegten Theile und alle Kanäle in einer Ansicht und alle in derselben Ebene gezeigt sind. Das Dampfrohr L liegt frei in der Mitte zwischen den beiden Dampfkasten. Die Schieber HH' sind in zwei Theilen dargestellt, von denen einer einem Schnitt durch die Exhausthöhlung e¹ und der andere einem Schnitt durch die beiden Rinnen m m entspricht, die hinter einander statt neben einander angeordnet sind.

Mit Bezug" auf Fig. 8 soll in folgendem die Wirkungsweise der Maschine beschrieben werden.

In den Cylinder C tritt durch den Kanal c' Dampf ein und treibt den Kolben D nach rechts. Sobald der Kolben nahezu das Ende seines Hubes erreicht hat, legt er den Kanal i' frei und gespannter Dampf geht durch diesen Kanal und durch die Rinne m' des Schiebers II in den Kanal/¹, von dort durch den Kanal »' nach der Kammer /' des Dampfkastens J'. Hierdurch wird der Kolben /' und mit ihm der Schieber H^x nach links geschoben. Zu derselben Zeit entweicht der Dampf aus der Kammer / an dem anderen Ende des Kolbens /' durch die Kanäle η j, die Rinne m und den Kanal k nach dem Exhaustkanal d\ wo er sich mit dem Exhaustdampf aus dem Cylinder C vereinigt.

Der Schieber H' läfst nun Dampf durch den Kanal c^l nach dem Cylinder C und veranlafst den Kolben D^x, der sich in Ruhe befand, zu dem Hube nach links. Wenn dieser Kolben den Kanal i' freilegt, wird keine Wirkung hervorgerufen, da dieser Kanal durch den Schieber H' abgedeckt ist. Wenn aber der Kolben den Kanal i freilegt, so wird Dampf durch diesen Kanal und die Rinne m in den Kanal/ strömen und von hier durch Kanal η in die Kammer/¹ des Dampfkastens J gelangen, wo er den Kolben / und den Schieber nach links schiebt. Inzwischen ist der Dampf aus der Kammer f auf der linken Seite des Kolbens / durch den Kanal n¹, den Kanal/¹, die Rinne m^x und den Kanal k' in den Exhaustkanal d des Cylinders C¹ entwichen. Die Verschiebung des Schiebers H nach links veranlafst den Kolben D, der vorher in Ruhe gekommen war, seinen Hub nach links zu machen, und so wiederholt sich dieselbe Reihe von Vorgängen von neuem.

Die Kanäle η η¹ münden in die Kammern//¹ kurz vor den Enden derselben und lassen auf diese Weise einen Raum an den Kammerenden, in welchem Dampf verbleibt, um als Polster zu wirken.

Eine Rinne t in der Wandung jeder der Kammern ff¹ reicht von dem einen Ende der Kammer um eine Strecke zurück, die gleich ist der Tiefe des Raumes, in welchem sich der Dampf für die Bufferwirkung sammelt, plus der Breite des Steuerkolbens. Sobald der letztere über die Oeffhungen η oder n¹ hinweggeht und dieselben schliefst, wird die Rinne t nach der Mitte des Dampfkastens hin geöffnet und frischer Dampf strömt dann durch diese Rinne in den Bufferraum, auf diese Weise die Bewegung des Plungers anhaltend. Derselbe wird dann durch gespannten Dampf an beiden Enden im Gleichgewicht gehalten. Nimmt man an, dafs der Kolben /rechts steht, wenn sich der Schieber Η^Λ nach links bewegt, so wird die Kammer /' nach dem Ausströmkanal hin geöffnet und der Ueberdruck des gespannten Dampfes in der Kammer f wird daher den Plunger / um eine kurze Strecke nach links bewegen (wie in punktirten Linien in Fig. 8 dargestellt), die ausreicht, die Rinne t zu schliefsen und den Kanal η zu öffnen. Wenn darauf der gespannte Dampf aus dem Cylinder; C¹ durch den Kanal i und den Durchgang η eingelassen wird, so wird er frei in die Kammer / gelangen und den Kolben / nach links treiben können.

Durch die vorliegende Anordnung soll namentlich der bei Maschinen des beschriebenen Charakters häufig auftretende Uebelstand, dafs der Rückdruck in den Cylindern ein vorzeitiges Bewegen der Steuerkolben verursacht und dadurch die Thätigkeit der Schieber stört, vermieden werden. Es habe z. B. unter Bezugnahme auf Fig. 8 der Kolben D seinen Hub nach rechts vollendet und bleibe so lange in Ruhe, bis der Kolben D¹ den Kanal i in dem Cylinder C¹ freigelegt hat, worauf der Kolben / und der Schieber H nach links geschoben werden. Vorher ist der Raum in dem Cylinder C rechts vom Kolben D mit Dampf von hohem Druck gefällt worden. Nach Verschiebung des Schiebers H ist dieser Raum mit beiden Kammern //' des Dampfkastens _/' verbunden und dieser Dampf entweicht daher aus dem Cylinder C nicht nur durch den Exhaustkanal d, sondern auch durch den Kanal i und den Durchgang η nach der Kammer / und durch den Kanal d, Kanal k^s und Durchgang in} nach der Kammer /', so dafs der Kolben I¹ thatsächlich balancirt wird. Bei den Maschinen der gebräuchlichen Construction jedoch strömte der gespannte Vorderdampf aus dem Cylinder nur nach einer Kammer f oder f¹ nnd die andere Kammer hatte mit dem Hauptexhaustkanal directe Verbindung, so dafs die Drucke auf den beiden Enden des Kolbens / ungleich wurden und dadurch häufig denselben zu früh bewegten. Eine zufällige oder vorzeitige Bewegung des Steuerkolbens soll ferner dadurch vermieden werden, dafs ein Schieber angewendet wird, welcher durch den Dampfdruck über demselben belastet ist.

Für den Fall, dafs die Maschine nicht angehen sollte, wenn Dampf zugelassen wird, kann sie durch die Handhebel NN, Fig. 3, angelassen werden, die an Wellen befestigt sind, welche in die oberen Theile der Dampfkasten JJ¹ gehen und Arme PP haben, die in Schlitze der Kolben //' hineingesteckt sind.

Das Verfahren, den Plunger II¹ durch Dampf bufferähnlich zu fangen, ist an sich nicht neu. Die Platte G braucht nicht angewendet zu werden, sondern es können die Dampfwege auch direct in der Cylinderfläche angeordnet, ausgebohrt oder anderswie hergestellt sein. Die Anwendung der Platte G ist jedoch aus dem Grunde vorzuziehen, weil sie die Construction der Maschine vereinfacht und billiger gestaltet. Ferner kann an Stelle der ebenen Schieber H und H¹ z. B. ein Drehschieber oder ein Kolbenschieber angewendet werden; es ist jedoch zu empfehlen, ein belastetes Abschlufsorgan zu nehmen, damit jeder Tendenz, dasselbe zu heben, entgegengewirkt wird.

Claims (4)

Patent-Ansprüche: Bei Zwillingsdampfmaschinen mit Steuerkolben :

1. Die Anordnung von Dampfkanälen, die von dem Cylinder jeder Maschine durch den Schieber derselben gehen und bis zu dem Dampfkasten der anderen Maschine reichen, um den Schieber derselben zu bewegen.

2. Die Anordnung von Exhaustkanälen, deren jeder von dem Dampfkasten der einen Maschine und quer durch den Schieber der anderen Maschine nach dem Hauptexhanstkanal führt, wodurch jede Maschine die Ausströmung des Dampfes regelt, der den Schieber der anderen Maschine bewegt hat.

3. Die Anordnung von Dampf kanälen und Exhaustdurchgängen von den entgegengesetzten Enden des den Schieber bewegenden Kolbens jeder Maschine aus nach dem Cylinder der anderen Maschine, zum Zweck, den Rückdruck in dem Cylinder gleichmäfsig auf die gegenüberliegenden Seiten des Kolbens zu führen und ihn dadurch auszubalanciren, so dafs er den Schieber nicht vorzeitig bewegen kann.

4. Als Constructionstheil der Maschine selbst die Platte G zwischen den Cylindern und Ventilkasten mit den Rinnen und Löchern, wie dargestellt und beschrieben, welche die nöthigen Dampfwege zur Bewegung der Schieber bilden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.