DE33868C - Neuerungen an Vertheilungs- und Expansionsschiebern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen. '

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung von Querhöhlungen in den Grund- und Expansionsschiebern zum Zweck einer beschleunigten Eröffnung der Dampfeinlässe, und zwar für diejenigen Steuerungen, bei welchen diese Schieber durch Platten getrennt sind, die in der Richtung der Schieberbewegung festliegen. Ferner sind Hülfsausströmungskanäle in den Grundschiebern angeordnet, um ebenso eine beschleunigte Eröffnung der Dampfauslässe herbeizuführen, andererseits auch gröfsere innere Deckungen und höhere Compressionsgrade zu erreichen. Dadurch wird dann auch ein kleiner Hub des Expansionsexcenters ermöglicht, so dafs schon ein Regulator von mälsiger Energie ausreicht, um die Expansionsschieber für die verschiedensten Füllungsgrade einzustellen.
' Auf beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Fig. ι bis 5 die durch eine festliegende Platte von einander getrennten Schieber in ■verschiedenen Stellungen des Grundschiebers, entsprechend den verschiedenen Kurbelstellungen; Fig. 6 veranschaulicht einen Schnitt nach A-B bezw. C-D (Fig. 1), Fig. 7 die Anordnung der Steuerung bei einem zweitheiligen Grundschieber; Fig. 8 zeigt als Modification ■eine Querhöhlung, die durch eine Ausfüllung zum Kanal ausgebildet ist, Fig. 9 ein Diagramm über die Stellung der Excentricitäten χ und y des Grund- bezw. Expansionsschieberexcenters in Bezug auf die Kurbelstellung ^, und endlich veranschaulicht Fig. 10 die Position ■des Grund- und Expansionsschiebers für eine bestimmte Kurbelstellung.

In Fig. ι ist der Grundschieber G in seiner Mittelstellung dargestellt, und der auf Maximalfüllung eingestellte Expansionsschieber E nimmt auf der auf dem Grundschieber G liegenden, in Längsrichtung unverschiebbaren Trennungsplatte P seine zugehörige Position ein, die der in Fig. 10 schematisch veranschaulichten entspricht. Durch den centralen Kanal G¹ des Grundschiebers G führt die Schieberstange S und diese wird in einer Höhlung G² durch aufgeschraubte Muttern m am Grundschieber festgehalten. Durch den Kanal G* und die Querhöhlungen k hindurch kann, wie noch beschrieben wird und wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, Dampf in die vier verzweigten Ein-' lafsschlitze g des Grundschiebers G eintreten.

Die äufsere Deckung α liegt in der Berührungsebene zwischen dem Grundschieber und der Trennungsplatte P, die innere Deckung i aber am Schieberkastenspiegel. Mit c, Fig. i, ist die Normalkanalweite bezeichnet, mit c + f die obere, aus der Dimensionirung der Auslafskanäle H h sich' ergebende obere Kahalerweiterung. Die Zeichnung enthält einige Buchstabenwerthe für die Dimensionsbestimmung der Einzelkanäle und die relativen Abstände ihrer Kanten. Nennt man z. B. die Zahl der Einlafsschlitze η (hier ist η = 4 angenommen), so werden die Dimensionen aus den eingeschriebenen algebraischen Werthen gefunden, die sich theils auf dies ti, theils auf die Excentricität χ des Grundschieberexcenters und die normale Weite c des Cylinderkanals beziehen".

Die auf den Schieberkastenspiegel ausmündenden Einlafskanäle verzweigen sich nach dem Schieberrücken hin in je vier Kanäle g,

die auf dem Rücken des Grundschiebers G in bekannter Weise Schlitze bilden, welche in gewissen Zeitpunkten mit Schlitzen in den Trennungsplatten P communiciren. Die äufsere Deckung α kommt am Rücken des Grundschiebers G so oft vor, als Einlafsschlitze g vorhanden sind.

Aufser diesen bekannten Einlafsschlitzen befindet sich im Grundschieber noch ein besonderer innerer Hülfskanal h für die Ausströmung neben dem gewöhnlichen Hauptausströmungskanal H, Fig. ι bis 5. Auch kann, wie in Fig. 7, der Kanal h zwei oder mehr Abzweigungen h ¹ haben. Als wesentlich gegenüber den bekannten Einrichtungen ist hervorzuheben, dafs diese Kanäle h immer nur auf dem Schieberkastenspiegel ausmünden, also nicht, wie bei bekannten Einrichtungen, im Rücken des Grundschiebers.

Ebenso wie die verzweigten Einlafskanäle g für den Dampfeinlafs bieten auch diese Ausströmungskanäle wesentliche Vortheile hinsichtlich, der Eröffnung und Absperrung der Dampfauslässe. Auch ist ersichtlich, dafs die Auslafskanäle h eine beliebige Vervielfältigung des Eröffnungsquerschnittes für die Ausströmung erlauben. Bei Anordnung dieser Hülfsauslafskanäle /; kann man viel gröfsere innere Deckungen z, als sonst zulässig ist, wählen, es läfst sich also auch eine höhere Compression als mit Schiebern mit gewöhnlicher innerer Deckung erreichen. Am wichtigsten aber ist, dafs der Dampfauslafs durch Oeffnungen stattfindet, deren Gesammtquerschnitt fast augenblicklich dem Querschnitt der Cylinderkanäle c gleichkommt.

Hierbei wird, wie überall in den Figuren dargestellt und durch Buchstabenwerthe angegeben , der. Cylinderkanal von normaler Weite c am Schieberkastenspiegel so viel erweitert (zu c + f), dafs sowohl für die Einströmung als auch für die Ausströmung von voller Eröffnung bis Beginn der Absperrung stets der volle, der Weite c entsprechende Querschnitt des Kanals frei ist.

Der Regulator braucht bei der Einstellung der beiden Theile des Expansionsschiebers. E auf einen bestimmten Füllungsgrad nur wenig Arbeit zu verrichten, er braucht also auch nur eine geringe Energie zu haben, denn es sind abweichend von den bekannten Einrichtungen aufser den Durchlafsschlitzen in den Schiebern und den Trennungsplatten zwischen jenen Schlitzen noch Höhlungen sowohl in den Grund- und Expansionsschiebern als auch in der Trennungsplatte angeordnet, um den von deren Schlitzen gewährten Durchgangsquerschnitt bei einer bestimmten Verschiebung der Schieber zu verdoppeln.

Diesem Zwecke dienen für den Grundschieber G die schon genannten Querhöhlungen k, die mit dem Kanal G¹ für den Durchgang der Schieberstange communiciren. Für die Expansionsschieber, E sind zwischen den Durchlafsschlitzen- dem gleichen Zwecke dienende Querhöhlungen e angeordnet, und für die Trennungsplatte. P zwischen den Durchlafsschlitzen oben Querhöhlungen .p und unten Querhöhlungen ρ'. Alle diese Höhlungen gehen, wie Fig. 6 zeigt, nicht v.on einem Ende zum anderen· durch, sondern sind durch Seiten- · ränder der auf einander liegenden Theile abgedichtet, so dafs also niemals von der Seite her,, sondern immer nur in der Richtung der Schieberstange Dampf in sie hinein gelangen kann, sobald sie ihre Function auszuüben haben, wie diese insbesondere in Fig. 5 durch eine gröfsere Anzahl von Pfeilen angedeutet ist.

Wie diese Figur erkennen läfst, findet für jeden Schlitz eine Verdoppelung des Durchlafsquerschnitts infolge der erwähnten Querhöhlungen statt. Nimmt man also η Schlitze am Rücken des Grundschiebers G an, so werden zwei η Schlitze gleich bei der Eröffnung vom Expansionsschieber E und der Trennungsplatte P mit Hülfe der Querhöhlungen e und ρ gebildet, Fig. 4. Es braucht somit die Weite dieser letzteren Schlitze nur ^]/₂ der Weite der Schlitze im Rücken des Grundschiebers zu sein, als sonst nöthig sein würde, d. h. es braucht der Expänsionsschieber nur um die Hälfte des Weges, der. sonst nöthig ist, verschoben zu werden, um mit der Trennungsplatte einen Durchlafsquerschnitt nach dem Einströmungskanal des Grundschiebers G hin zu gewähren, der dem vollen Querschnitt des Cylinderkanals von normaler Weite c gleichkommt. Dasselbe wird durch die Querhöhlungen p^l und k, Fig. 5, zwischen der Trennungsplatte P und dem Grundschieber G erreicht und das Gleiche gilt bezüglich der Wirkung des HUlfsausströmungskanals h bei der Verschiebung des Grundschiebers G auf dem Schieberkastenspiegel. Immer werden bei η Einlafsschlitzen g zwei η Durchlafsspalten für den Einströmungsdampf nach dem Cylinder hin gebildet. Umgekehrt tritt auch völlige Absperrung bei einem dieser Eröffnung entsprechenden Rückgang der Schieber ein. Dies ist bei der Einstellung des Füllungsgrades durch den Regulator von Wichtigkeit, denn infolge dessen bedarf es nur der Hälfte der aufzuwendenden Arbeit für den Regulator. Zu bemerken ist noch, dafs, wenn bei sehr' grofsen Dimensionen die Querhöhlungen eρp^lk grofs ausfallen, man dieselben auch durch theilweise Ausfüllung X, Fig. 8; zu Kanälen ausbilden kann.

Fig. ι veranschaulicht, wie schon erwähnt, den Grundschieber G in seiner Mittelstellung mit zugehöriger Stellung des zweitheiligen Expansionsschiebers E, dessen Steüerungsexcenter ■

in bekannter Weise unter anderem Voreilwinkel aufgesetzt ist, als das Excenter für den Grundschieber, Fig. 9 und 10.

Fig. 2 zeigt die · Schieberposition für den Anfang des Dampfeintritts in" den Cylinderkanal, falls der Grundschieber G nach Richtung des Pfeiles 1 . sich verschiebt bezw. für den Anfang der Dampfabsperrung, falls der Schieber sich nach Richtung des Pfeiles 2 verschiebt.

Fig. 3 veranschaulicht die äufserste Stellung des Grundschiebers G rechts. In dieser Stellung ist die Ausströmung, nachdem dieselbe auf dem todten Punkte schon vollen Durchlafsquerschnitt fand, wieder so viel verengt, als mit der augenblicklichen Geschwindigkeit des Kolbens vereinbar ist, der nach voller Eröffnung weiter nichts zu thun hat, als den übrigen Dampf hinauszutreiben.

Fig. 4 zeigt für den hinteren Cylinderkanal den Anfang der Kanalverengung durch den ■zugehörigen Theil des Expansionsschiebers E, d. h. also den Maximalquerschnitt für den freien Durchgang des Dampfes durch die Schlitze der Trennungsplatte P.

Fig. 5 veranschaulicht den ersten Moment der vollen Eröffnung des Durchgangsquerschnitts nach den Einlafskanälen g des Grundschiebers G für den Fall, dafs der letztere sich nach Richtung des Pfeiles 3 verschiebt, bezw. den Moment für den Anfang der Verengung , wenn die Schieberbewegung nach Richtung des Pfeiles 4 erfolgt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die Anordnung von Querhöhlungeri k am Rücken der Grundschieber G und von Querhöhlungen p^l in der damit zusammenarbeitenden unteren Fläche der Trennungsplatten P, je zwischen zwei Durchlafsschlitzen der Grundschieber G oder der Platten P, zum Zwecke der Verdoppelung der Schlitzeröffnung bei bestimmter Verschiebung; ferner Querhöhlungen ρ in der oberen Fläche der Trennungsplatten P und Querhöhlungen e in den darauf liegenden Expansionsschiebern . E zum gleichen Zwecke, eventuell Ausbildung dieser Querhöhlungen durch Ausfüllungen X, Fig. 8, zu Kanälen.

2. Bei Grundschiebern für Expansions-Dampfmaschinen Hülfsausströmungskanäle h mit zwei oder mehreren immer nur am Schieberkastenspiegel liegenden Ausmündungen zum Zwecke der Erhöhung der Schnelligkeit der Eröffnung und Absperrung der Dampfauslässe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.