DE3237C - Präcisions-Ventil-Steuerungfür Dampfmaschinen - Google Patents

Description

1878.

Klasse 14.

H. BORGSMÜLLER in HOFSTEDE bei BOCHUM. Präcisions-Ventil-Steuerung für Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. Mai 1878 ab.

Die Bewegung der auf dem Rücken des Dampfcylinders angeordneten Doppelsitz-Ventile für Ein- und Auslafs, Ve und Va, geschieht durch eine der Cylinderaxe parallel gelagerte und von der Schwungradwelle durch zwei gleich grofse konische Räder getriebene Steuerwelle R mittelst Stufen-Excenters. Die beiden zur Bewegung eines Einlafsventiles dienenden zweiarmigen Hebel h und g, Fig. 1 und 3, haben je ihren Drehpunkt seitlich ober- und unterhalb des betreffenden Ventiles an einem gemeinschaftlichen Ständer, der oben mit dem Einlafsventilkasten und unten mit dem Cylinder fest verschraubt ist. Die beiden, die Steuerwelle seitlich überragenden Arm-Enden der Hebel h und g sind mit den Augen einer Zugstange, deren Länge durch Verschraubung regulirbar ist, verbolzt. Der Arm des unteren Hebels g trägt eine Frictionsrolle, mittelst welcher bei der Drehung der Steuerwelle das darüber liegende Stufen-Excenter den Arm abwärts drückt; dadurch wird ein mit dem anderen Arm dieses Hebels verbundenes Gegengewicht und der entsprechende Arm des ■ Ventilhebels h gehoben. Dieser letztere, durch eine Schlinge der Ventilstange hindurchtretende Arm trägt auf seinem flachen Rücken eine Klinke k (in Form eines Winkelhebels), welche mit dem Arm, seitlich von jener Schlinge, durch einen Bolzen drehbar verbunden ist, derart dafs der mit Nase zum Heben der Ventilstange und mit Anschlag versehene, geneigt nach oben stehende Klinkenarm die Ventilstange so lange erfafst hält, bis ein Ausklinken mittelst des auf letzteren Arm entgegengesetzt einwirkenden Daumens erfolgt. Das Ventil wird dann durch eine Feder, welche zwischen eine an der Stangenführung festsitzende und eine auf der Stange durch Verschraubung regulirbare Kapsel eingeschaltet ist, zugeschnellt, worauf die Expansion erfolgt. Der Daumen d ist auf eine in den erwähnten Ständern gelagerte Welle w oberhalb des betreffenden Ventilhebels festgekeilt, während ein längerer, auf dieselbe Welle festgekeilter, aber entgegengesetzt gerichteter Hebel an die Regulatormuffe angreift. Die Einschaltung der Klinkennase geschieht bei der infolge der Schwere des erwähnten Gegengewichts erfolgenden Abwärtsbewegung der Klinke wiederum durch die Feder, und das Spiel beginnt von neuem.

Für die Bewegung eines Auslafsventiles Va dient ein dem beschriebenen bis auf die zur Ausklinkung gehörigen Theile principiell gleicher Mechanismus; auch befinden sich die Drehpunkte der Hebel k_t und ^₁ für das Auslafsventil zugleich an dem für das Einlafsventil benutzten Ständer.

Die Umsteuerung der Maschine erfolgt durch gleichzeitiges Drehen sämmtlicher vier Excenter ohne Aenderung ihrer relativen Lage. Es können dieselben darum entweder auf der gemeinschaftlichen Hülse S, Fig. 2 und 3, welche hinten eine Steuerungskurbel H zum Drehen der Hülse, sowie diametral gegenüber eine Klinke i zum Einstellen auf der auf dem hinteren Ende der Steuerwelle R festgekeilten Umsteuerungsscheibe trägt, festgekeilt sein, oder auch mit jener Hülse aus einem Stück bestehen. Die Hülse ist drehbar auf der von ihr nabenartig umschlossenen Steuerwelle, andererseits dreht sie sich in einem Lager, welches eine Längsverschiebung auf der Welle verhindert und der Welle gleichzeitig als hintere Lagerung dient. Die Umsteuerungsscheibe hat einen an seinen Enden scharf einspringenden concentrischen Ausschnitt und bildet dadurch zwei Anschläge Ko und Kr, Fig. 4, welche bei dem Vor- bezw. Rückwärtsgange der Maschine mittelst der sich an dem betreffenden Anschlag anlegenden Klinke i die Drehung der Excenter seitens der Steuerwelle bewirken.

Aus den Diagrammen Fig. 4 und 5 ist die Art der Umsteuerung und Arretirung der Maschine zu ersehen.

Die Steuerungsscheibe gestattet eine Drehung der eingeklinkten Excenterhülse um i8o°— 2 δ, wobei δ den mittleren Voreilungswinkel der betreffenden Excenter gegen den an die Steuerwelle verlegt gedachten Krummzapfen bedeutet: δ beträgt hiernach etwa 20⁰.

Das Einlafs-Excenter Ev eilt dem Krummzapfen um 90° + δ, oder um etwa 96 °, das gegenüber liegende Auslafs-Excenter für dieselbe Cylinderseite um 270⁰ + δ_π oder um ungefähr 280⁰ voraus. Symmetrisch zu beiden Seiten der Steuerungskurbelrichtung ist je für eine Cylinderseite ein Ein- und Auslafs-Excenter angeordnet, so dafs durch die erforderlichen Voreilungswinkel δ, bezw. δ,, zwei mal ein Nullpunkt, bei welchem kein Anhub seitens der

Excenter erfolgt, gewonnen wird. Diese Nullpunkte liegen demnach in der Richtung der Steuerungskurbel H. Will man plötzlich den Dampf absperren, so schlägt man die Klinke i in die Höhe, wodurch ein ungehindertes Drehen 3er Steuerungskurbel und ein verticales Einstellen derselben stets ermöglicht wird.

Der an die Steuerwelle JR verlegt gedachte Krummzapfen habe die in Fig. 4 und 5 stark punktirte Stellung K. Die Drehung der Umsteuerungsscheibe geschehe in der Richtung des Pfeiles und entspreche dem Vorwärtsgange der Maschine, wobei die Klinke i an dem Anschlage Kv der Umsteuerungsscheibe anliegt. Wie Fig. 4 zeigt, eilt jetzt das mit Ev bezeichnete Einlafs-Excenter auf der diesseitigen Cylinderseite dem Krummzapfen um 90° + $, voraus, während das für dieselbe Cylmderseite dienende gegenüber liegende Auslafs-Excenter eine Voreilung von 27o° + S₁₁ hat. Wegen der symmetrischen Anordnung sämmtlicher Excenter folgt hieraus, dafs das Auslafs-Excenter der jenseitigen Cylinderseite bereits etwas geöffnet hatte, wenn diesseits der Einlafs erfolgte. Behufs momentaner Umsteuerung braucht man nur die Steuerungskurbel H rechts herum zu drehen, sodafs sich die Klinke i an den Anschlag für rückwärts, Kr, anlegt. Dies zeigt Fig. 5: der Nullpunkt wurde bei der Drehung überschritten, so dafs jetzt das schraffirte Einlafs-Excenter E r jenseits und das gleichgerichtete diesseits liegende Auslafs-Excenter E'r eine derartige Position zum Krummzapfen eingenommen haben, dafs die Eröffnung dieser Ventile, eine Umsteuerung für rückwärts also, stattgefunden hat. Die Voreilungsverhältnisse sind, wie aus der Figur zu entnehmen, dieselben wie vorhin; auch enthält die Figur die bei den verschiedenen Krummzapfenstellungen bestehenden Einströmungs- und Expansions-, sowie Ausströmungs- und Compressions-Verhältnisse für eine bestimmte Cylmderseite. Man kann diese Verhältnisse durch Aenderung von δ, und S₁,, also durch Aenderung der Excenterprofilirung erforderlichen Falls noch etwas modificiren.

Um die auf den Nullpunkt, also vertical eingestellte Steuerungskurbel bei beliebiger Stellung der Umsteuerungsscheibe für die Ingangsetzung der Maschine nach vor- und rückwärts stets richtig zu handhaben, hat man nur folgendes zu beachten:

Steht die Klinke im Nullpunkt, also die Maschine still, so dreht man entgegengesetzt der beabsichtigten Drehung der Maschine und der mit ersterer übereinstimmenden Drehung der Scheibe die Klinke an den für diese Drehungsrichtung bestimmten Anschlag, wenn die Klinke am kleinen Kreisbogen der Umsteuerungsstäbe stand, und man dreht im Sinne jener Drehung, falls die Klinke am grofsen Kreisbogen stand. Nach Erfordern kann Contredampf durch rasches Drehen der Steuerungskurbel Η bei eingelegter Klinke gegeben werden; die Drehung erfolgt also hier ebenfalls im Sinne der Drehungsrichtung der Umsteuerungsscheibe. Man schaltet die Klinke aus und stellt auf den Nullpunkt ein, falls sich die Menge des gegebenen Contredampfes als hinreichend erweist, um den Stillstand der Maschine rasch genug zu bewirken.

Unter Beachtung dieser Regeln kann der Maschinist die Umsteuerung und Arretirung der Maschine mit der gleichen Schnelligkeit und Sicherheit einer Coulissen- Umsteuerung vornehmen; der Constructeur hat aufserdem den erheblichen Vortheil, dafs er wegen der angewendeten Stufen-Excenter die Schnelligkeit, das gewünschte Maafs und die gewünschte Dauer des Oeffnens und Schliefsens der Maschinenventile mehr in seine Gewalt bekommt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Mechanismen für die Expansion und Umsteuerung, wie beschrieben, incl. Vermehrung der Excenterzahl auf der Hülse der Zwillingsmaschine.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.