DE32797C - Neuerung an Dampfmaschinen-Steuerungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ig. August 1884 ab.

Die nachstehend beschriebene Steuerung ist hauptsächlich für Dampfpumpen bestimmt, bei welchen die volle Dampfwirkung während des gesammten Hubes erforderlich ist. Die zur Bewegung des Schiebers dienenden Steuerkolben werden durch den Maschinenkolben gesteuert.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt des Cylinders und des Schieberkastens mit D - Schieber, Fig. 2 einen Querschnitt derselben, Fig. 3 einen Längsschnitt der Steuerung mit einem B-Schieber und Fig. 4 endlich den Grundrifs des in Fig. 1 und 2 ersichtlichen Schiebers und seines Sitzes.

Cylinder A, Deckel B, Kolben' C, Kolbenstange D und Stopfbüchse E sind von gewöhnlicher Ausführung. F ist der Schieber, G G¹ sind die denselben bewegenden Kolben innerhalb der Cylinder HH¹, und K ist der Dampf kasten mit seinem Deckel L, in welchen die mit Arm L² versehene Spindel L¹ gelagert ist. Arm L² sitzt innerhalb des Kastens und greift zwischen die Vorsprünge 2 und 3 des Schiebers; L^s ist ein Hebel, durch welchen der Schieber F im Bedarfsfalle von Hand bewegt und die Maschine so lange gesteuert werden kann, bis die Theile durch den Dampf genügend erwärmt sind, damit eine etwaige Verzögerung durch Condensation des Dampfes nicht mehr eintreten kann.

M ist der Austrittskanal, 4, 5, 6 und 7 sind die den Dampfkasten mit dem Cylinder verbindenden Kanäle, 10 ist ein vom Cylinder A in den Cylinder H mündender, 8 ein ebensolcher zum Cylinder H¹ führender Kanal, während mit 11 und 9 die zwischen den Austrittskanälen 5 und 6 und den Cylindern H und H¹ liegenden Kanäle bezeichnet sind.

Befinden sich die einzelnen Organe in der in Fig. ι ersichtlichen Stellung, so tritt der Dampf durch den Kanal 7, wobei sich der Kolben in der durch den Pfeil angegebenen Richtung bewegt und der Austrittskanal 5 durch den Schieber nach M geöffnet ist. Ueberdeckt nun Kolben C bei seinem Vorwärtsgang die Kanäle 5 und 27, so wird der Dampf oder die Luft im Cylinder A abgesperrt und bildet ein Kissen, welches verhindert, dafs der Kolben C nicht gegen den Deckel stöfst. Die Entfernung zwischen Kanal 10 und Cylinderdeckel ist gröfser als die Breite des Kolbens C, so dafs, sobald C über den Kanal 10 hinweggegangen ist und den abgesperrten Dampf comprimirt hat, frischer Dampf durch diesen Kanal ι ο strömt und den Kolben G und dadurch den Schieber F nach rechts bewegt. Schieber F schliefst bei dieser Bewegung Kanal 7 und öffnet Kanal 4 für den Zutritt von Dampf, sowie den Austrittskanal 6 nach M hin, worauf sich Kolben C in der anderen Richtung zu bewegen beginnt. Der Austritt des Dampfes vermindert den Druck im Kanal ι ο und Cylinder H, der Dampf im Schieberkasten wirkt auf die Stange des Kolbens G und drückt denselben zurück, ehe Kolben C den Kanal 5 geöffnet hat. Der durch Kanal 5 und 11 eintretende Dampf, sowie der sodann durch Kanal 10 eintretende

bewirken einen Ausgleich der Drucke zu beiden Seiten des Kolbens G und dieser verbleibt dann in seiner normalen Lage.

Der Dampf kann dem Dampfkasten in beliebiger Weise zugeführt werden; in Fig. ι ist das Rohr JV ersichtlich, von dem ein oder mehrere Kanäle in den' Dampfkasten in der durch punktirte Linien angegebenen Weise abzweigen.

Befindet sich Schieber F in der zu Fig. ι entgegengesetzten Stellung und bewegt sich der Kolben nach rechts, so arbeiten die Organe auf der anderen Seite in der gleichen Weise; Der zwischen den Kanälen 6 und 28 und dem Cylinderdeckel verbleibende Auspuffdampf wird durch den Kolben zusämmengeprefst, frischer Dampf tritt zur Bewegung des Kolbens G¹ und des Schiebers nach 8, sobald der Kolben C über diesen Kanal hinweggegangen ist. Da dann der Druck durch den Austritt von Dampf durch 5 nach M geringer wird und Dampf bei 7 eintritt, nimmt auch der Druck in 8 und H¹ ab, worauf durch den Druck des Dampfes im Kasten K auf die Spindel des Kolbens G ^l dieser in seine normale Lage zurückgebracht wird. Nach Oeffnen des Kanals 6 bei weiterer Bewegung des Kolbens C strömt der Dampf durch 9 und füllt den Cylinder H¹. Der Dampfdruck zu beiden Seiten des Kolbens G¹ wird dann ausgeglichen, sobald Kolben C über den Kanal 8 hinweggegangen ist.

Bei dem in Fig. 3 ersichtlichen B - Schieber sind die Bewegungen der Organe zu denen bei dem D-Schieber gerade entgegengesetzt; die Spindeln der Kolben ziehen hier den Schieber fort, statt ihn fortzustofsen; zur Ausführung dieser Bewegungen münden die Kanäle ι ο und 8 nicht wie vorher hinter, sondern vor den Kolben und in der Nähe des Schiebers. Im übrigen sind die Dampfwirkungen dieselben wie vorher. Der im Kanal 7 eintretende Dampf bewegt den Kolben C, öffnet Kanal 6, worauf Dampf durch 6 und 7 tritt und den Kolben in der angegebenen Pfeilrichtung nach links weiter bewegt. Nach Abschlufs des Kanals 5 bildet der Vorderdampf ein Kissen. Ist der Kolben über den Kanal 10 hinausgegangen, so tritt frischer Dampf in diesen ein, bewegt G und den Schieber i⁷, worauf frischer Dampf durch Kanal 4 tritt und den Kolben C in entgegengesetzter Richtung zu .bewegen beginnt u. s. w.

Zwischen den Vorsprüngen des Schiebers F, Fig. 3, ist eine Aushöhlung für die Muttern g·² g³ auf den Kolbenspindeln gelassen; gegen die Vorsprünge wirken die Muttern auf den Verticalkolbenstangen zur Bewegung des Schie-' bers. Zur Aufnahme von Stöfsen der Kolben GG¹ sind Gummischeiben P¹ eingelegt, die bei etwaigem Gegenstofsen das Geräusch abschwächen. Auch empfiehlt es sich, an den Enden der Spindeln der den Schieber bewegenden Kolben Gummistücke P, Fig. !,einzulegen, um einen Stofs'bei'plötzlicher Bewegung des Schiebers zu verhindern.

Steht der Schieber und die Maschine vertical oder unter einem Winkel geneigt oder soll aus anderen Gründen der Schieber am Ende seines Hubes sicher festgehalten werden, so verwendet Erfinder federnde Klinken mit Haken 12, Fig. i, die über die Vorsprünge Ϊ 3 des Schiebers gleiten und dieselben erfassen. Um diese Klinken zu lösen, ist auf jeder Seite eine Nase 14. mit schräger Fläche angebracht, die sich neben der an dieser Stelle verstärkten Kolbenspindel befindet; wird letztere durch den Kolben vorwärts bewegt, so schiebt sich der Vorsprung der Spindel unter die Nase 14, hebt die Klinke aus dem Vorsprung 13 und macht den Schieber frei.

Die Fig. 6 bis 11 zeigen Modificationen der beschriebenen Schieberbewegungsvorrichtung.

Bei dem in Fig. 6 ersichtlichen D-Schieber münden die Kanäle 8 und 10 in die Kanäle 7 und 4. Die Anordnung der übrigen Organe ist dieselbe wie vorher. Beim Durchgang von Dampf durch 7 nach dem Cylinder A list Kanal 4 vom Schieber F geschlossen; . Aüstrittskanal 5 ist nach M offen, während die Kanäle 8 und 9 nach H¹ offen sind, so dafs der Druck zu beiden Seiten des Kolbens G¹ gleich ist und Kolben C in Richtung.. des Pfeiles sich weiter bewegt. Da der Austrittskanal 5 offen steht, so wird auch der Dampfdruck zu beiden Seiten des Kolbens G gleich sein, weil sowohl Kanal 10 als 11 durch die Kanäle 4 und 5 nach dem Cylinder A offen stehen. Sobald jedoch Kolben C den Kanal 5 überdeckt, wird der abgesperrte Vorderdampf im Cylinder A, den Kanälen 4 und 10 und hinter dem Kolben G zusämmengeprefst (während der Dampf vor Kolben G durch die Kanäle 11 und 5 nach M nicht abgeschlossen ist). Ist dann der Druck genügend gestiegen, so werden Kolben G, Schieber F und Kolben G¹ mit den Spindeln bewegt, worauf Schieber F Dampf durch 4 treten läfst und Kanal 7 schliefst, während der Dampfaustritt durch 6 nach M erfolgt. .
, Bei nicht vollständiger.Bewegung des Schiebers F geht der durch 4 zugelassene Dampf durch 10 und sichert die Bewegung von G in die Endlage, was vor dem durch Kolbeir C vermittelten Eintritt von Dampf in 5 und 'ii stattfindet. Wird dann 5 geöffnet, so bleiben Kolben G und G¹ stehen, da auf beiden Seiten gleicher Druck herrscht. Dieselben Wirkungen treten ein, wenn sich Kolben C dem Kanal 7 nähert. . ■■■■--

;: Fig. 7 zeigt die entsprechende Anordnung der Kanäle für den B - Schieber. Da hier jedoch die Kanäle 8 und ι ο nach den dem Schieber zunächst liegenden Seiten der Kolben G G¹ gehen, wird der Schieber, start wie in Fig. 6 gestofsen zu werden, wieder geschob.en, wie bei Fig. 3. Geht der Dampf durch Kanal 7 (oder 6 und 7) nach dem Cylinder A, so ist der Druck zu beiden Seiten des Kolbens G¹ wegen der Kanäle 8 und 9 der gleiche und ebenso ist in H zu beiden Seiten des Kolbens die Ausströmspannung vorhanden, bis Kolben C den Austrittskanal 5 überdeckt und der Druck des abgesperrten Dampfes so hoch wird, dafs er, durch die Kanäle 4 una 10 in H eindringend, den Schieber F durch den Kolben G verschiebt; hierauf tritt Dampf durch 4 und 10 nach den Cylindern A und H, was eine Bewegung des Kolbens C nach der anderen Seite zur Folge hat.

Auch kann im Bedarfsfalle ein dritter Kanal 39 an jedem Cylinderende angeordnet werden, wie in Fig. 9 ersichtlich; derselbe mündet in einem die Kolbenhöhe etwas überragenden Abstande vom Cylinderende in den Cylinder und geht an dem einen Ende nach dem Kanal 10, am anderen nach dem Kanal 8. Ih diese Kanäle 39 sind Ventile 25 eingesetzt, die sich nach den Schieberkolben hin öffnen. Zweck dieser Kanäle 39 ist die Sicherung der Bewegung der Schieberkolben und des Schiebers, wenn sich die Maschine langsam bewegt. Der Kolben C wird hier nicht nur den abgesperrten Dampf comprimiren, sondern auch* den Kanal 39 öffnen, worauf frischer Dampf aus dem «Cylinder A zutritt, um direct auf den Schieberkolben zu wirken und so die richtige Bewegung zu sichern, wenn der comprimirte Abdampf hierzu ungenügend ist. Ventil 25 in den Kanälen 39 verhindert den Austritt des Dampfes durch 39, wenn Schieber F bewegt worden ist. . ·

^:i Fig. ι ο und 11 zeigen die Schieberanordnung in vereinfachter Form. Vom Cylinder A aus, Fig. 10, geht ein Dampf kanal 10 nach dem hinteren Theil von H, welcher Kanal sich in genügendem Abstande vom Cylinderdeckel befindet, so dafs er von dem darunter weggehenden Kolben C geöffnet wird, ehe dieser an sein Hubende gelangt. Hierdurch kann der Dampf aus dem Cylinder A in den Cylinder H treten und den Kolben G mit dem Schieber F nach rechts bewegen, worauf Kanal 7 nach dem Austrittskanal M geöffnet und frischer Dampf aus dem Dampfkasten K durch Kanal 4 eingelassen wird, um den Kolben C nach rechts zu bewegen. Es tritt dann auch Dampf aus dem Kanal 4 durch Kanal 11 nach dem Cylinder H und bewegt den Kolben G mit Spindel nach links zurück, ohne den Schieber F mitzunehmen, so . dafs dieser erst durch den Kolben G¹ nach links bewegt wird, nachdem Kolben C den Kanal 8 überschritten hat und Dampf durch letzteren in den Cylinder H¹ getreten ist. _

Bei der Anordnung Fig. 11 mit B - Schieber sind dieselben Theile wie vorher dargestellt, nur sind die Enden der Kolbenstangen mit Ringen oder Vorsprüngen innerhalb des Schiebers F versehen, die den Schieber fortziehen, statt ihn fortzustofsen. In diesem Falle, werden die Kanäle wieder vertauscht.

Bei diesen sämmtlichen Anordnungen hat jede Kolbenstange ihre eigene, unabhängige Bewegung, welche dadurch hervorgerufen wird, dafs der Maschinenkolben einen Kanal des Hauptcylinders öffnet. Jeder der kleinen Kolben verstellt den Schieber nur in der einen Richtung, während er, mit Ausnahme der Anordnungen nach Fig. 6, 7 und 9, den Schieber in eine Ruhelage verschiebt, aus welcher er dann vom anderen Kolben bewegt werden kann, so dafs der zur Bewegung des Schiebers dienende Dampf ■ nur die Reibung am Schieber und am Kolben mit Spindel zu überwinden hat. ,

Claims (6)

Pate nt-Ansprüche:

1. Eine Steuerung für Dampfmaschinen, bei welcher die Bewegungen des Schiebers durch zwei mit diesem verschiebbar verbundene Steuerkolben bewirkt werden, die, unabhängig von einander, vom Ein- und Austrittsdampf des Maschinencylinders- hin- und herbewegt werden.

2. Die in Fig. 1 bis 5 dargestellte Anordnung der Kolben G G¹ in den. Cylindern HH¹ zur Bewegung des Schiebers F in Verbindung mit den Kanälen 8, ι ο und 9,11,

. durch welche die beiden Enden jedes der Cylinder HH¹ mit dem Cylinder A bezw. mit den Kanälen 5, 6 verbunden werden.

3. Bei der im .Anspruch 2. gekennzeichneten Steuerung die Anordnung von Gummieinlagen P¹P¹ hinter den Kolben G G¹, sowie P P zwischen ihren Kolbenstangen und dem Schieber zur Aufnahme 'von Stöfsen.

4. Bei der im Anspruch 2. gekennzeichneten Steuerung die Anordnung der Fangvorrichtung 12, 13 und 14 im Dampf kasten zur Sicherung der Schieberstellung bei geneigter oder verticaler Stellung der Maschine.

5. Die in Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Modification der im Anspruch 2. gekennzeichneten Anordnung, bei welcher Modification die Kanäle 8 und 10 nicht in den Cylinderraum, sondern in die Eintrittskanäle 4 und 7 für den Dampf münden.

6. Bei den in Anspruch 5. gekennzeichneten Steuerungen zur Sicherung der Schieberbewegung bei langsamem Kolbengang die

Anordnung der Kanäle 39 mit Ventil 25, Fig. 9, welche Kanäle in einem etwas mehr als die Kolbenhöhe betragenden Abstande vom Cylinderdeckel in den Cylinder münden. Die in Fig. ι ο und 11 veranschaulichte Anordnung mit nur einem Kanal auf jeder Kolbenseite, bei welcher Anordnung von jedem dieser Kanäle 4 bezw. 7 ein Zweigkanal 9 bezw. 11 auf die eine Seite des Steuerkolbens führt, während ein Kanal 8 bezw. 10 direct von der anderen Seite des Steuerkolbens· in den Cylinder leitet, und bei welcher Anordnung jeder Steuerkolben bei jedem Wechsel des Maschinenkolbens einen vollen Aus- und Eingang macht, um den Schieber zu verstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.