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Kolben für Gleichstromdampfmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf
Kolben von Gleichstromdampfmaschinen, und zwar besonders auf Einrichtungen zur Aufnahme
des Kolbengewichts.
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Bei großen liegenden Zylindern können, wenn das Kolbengewicht von
vorderen oder hinteren Führungen aufgenommen wird, Schwierigkeiten aus der Durchbiegung
der Kolbenstange entstehen. Wird das Gewicht von der Zylinderwand aufgenommen, so
ist wichtig, daß die Reibflächen ständig vollkommen anliegen und der Druck gleichmäßig
auf diese Flächen verteilt wird.
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Diese Bedingung läßt sich infolge der wechselnden Temperaturen, denen
der Zylinder ausgesetzt ist, nicht leicht erfüllen. Die Temperatur ist in der Zylindermitte,
wo der Dampf ausströmt, am geringsten, dagegen sehr hoch an Zylinderenden, an denen
der Dampf eintritt. Die mit dem Kolben in Berührung kommenden, wechFelnden Temperaturen
verursachen Längenveränderungen im Kolbendurchmesser, der Kolbenlänge und in der
Kolbenstange.
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Kolben, die aus zwei getrennten, unabhängigen Arbeitsteilen bestehen,
die durch eine mittlere Kolbenstange verbunden sind, sind an sich bekannt. Diese
getrennten Teile werden gegen Bünde der Kolbenstange durch Muttern, Bolzen o. dgl.
gehalten. Beim Erfindungsgegenstand wird das Kolbengewicht von einem Gleitschuh
aufgenommen, der zwischen die beiden getrennten Teile, aus denen der Kolben besteht,
eingesetzt ist. Dieser Gleitschuh besteht aus Endplatten und durch mittlere Querrippen
gebildeten Kammern, in die Gleitkörper eingesetzt sind; welche gegen die innere
Zylinderwand gepregt
werden, die in lösbar- in die obere Schuhwand
eingesetzten Haltern untergebracht sind. Infolgedessen kann jedes Gleitstück auf
eine bestimmte, gleichmäßige Belastung eingestellt werden und sich gleichzeitig
in Anpassung an die verschiedenen Durchmesser- und Längenänderungen des Zylinders
an den verschiedenen Stellen auf- und abwärts verschieben.
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Ferner sind noch in einem Kolbenteil Federn untergebracht, durch die
ein Druck auf die eine Stirnseite des Gleitschuhes- ausgeübt wird, um die andere
Stirnwand gegen die Innenwand des anderen Kolbenteils zu halten. Diese Federn sollen
die Längenveränderungen im Gleitschuh oder im Abstand der beiden Kolbenteile ausgleichen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestellt. Abb. z ist ein Längsschnitt durch den Zylinder einer Gleichstromdampfmaschine.
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Abb. a ist ein Grundruß des Kolbens und Gleitschuhes, bei dem einzelne
Teile abgebrochen dargestellt sind.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt des Zylinders nach der Linie 3-3 der Abb.
x.
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In dem Zylinder A sind die beiden Kolbenteile B1, B2 untergebracht,
die dem Dampfdruck nur an ihren Außenseiten ausgesetzt sind. Die Teile B1, B-' sind
auf einer Kolbenstange C befestigt, auf der sie durch Muttern Dl, D2 in dem erforderlichen
Abstand gehalten werden. Die Muttern können in 1ekannter Weise ausgebildet sein
und mit einem Gewinde auf der Kolbenstange in Eingriff stehen. Durch die Muttern
werden die gewöhnlich konisch ausgedrehten Naben der Teile B1, B2 fest gegen die
Bünde El, E2 der Kolbenstange C gepreßt. Durch Keile F1, F2 sind die Kolben gegen
Verdrehen auf der Kolbenstange gesichert.
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Da der Dampfdruck ständig in einer Richtung wirkt, wird die Möglichkeit
einer Kolbenverschiebung auf der Stange C durch die Bünde El, E2 gehindert. Die
Muttern Dl, D2 sind vom Kolbendruck entlastet und können daher nicht gelockert werden.
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Auf die innere Kolbenbegrenzung sind dünne Stahlplatten G1, G2 aufgesetzt,
um die Niederschlagsdämpfe vom unmittelbaren Zutritt zu den erhitzten Kolbeninnenräumen
fernzuhalten und die Wärmeübertragung zum Auspuff zu erschweren. Auf diese Weise
ist in jedem Kolben eine Kammer geschaffen, deren Temperatur zwischen der des ein-
und des austretenden Dampfes liegt.
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Durch den Flansch Hl (Abb. 3) in der oberen Zylinderwand kann jederzeit
der Kolben und die Tragvorrichtung des Kolbens nachgesehen werden. Der das Kolbengewicht
aufnehmende Gleitschuh I besitzt zwei Endplatten J1, J2 und Querrippen K,
die den Gleitschuh in cer dargestellten Weise in sechs Kammern unterteilen. Der
Gleitschuh ist unter Ansätze L1, L= der Kolben geschoben. In jeder Kammer wird ein
Gleitstück 21 durch Spiralfedern N, die in in die obere Schuhwand eingeschraubten
Haltern D sitzen, gegen die innere Zylinderwand gepreßt. Die Federn haben gleiche
Größe und Stärke und sind so berechnet und eingestellt, daß sie genau das Gewicht
der Kolben, der Kolbenstange und des Gleitschuhes aufnehmen. Das Gewicht wird demnach
gleichmäßig über die einzelnen Gleitstücke M verteilt, die sich heben und senken
können und sich infolgede: sen den Veränderungen im Durchmesser und der Länge des
Zylinders anpassen.
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Beim Einsetzen des Kolbens in den Zylinder wird der Gleitschuh durch
kleine Kopfschrauben P gehalten, die nach dem Einsetzen wieder entfernt werden.
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In die innere Wand des vorderen Kolbenteils Bi sind Spiralfedern Q
in eingeschraubten Haltern R untergebracht, die einen Druck in der Längsrichtung
auf die Stirnwand j1 ausüben, um den -Gleitschuh immer in Anlage an der inneren
Wand des rückwärtigen Teils B2 zu halten. Die Federn Q sind stark genug, um die
Anlage entgegen der Wirkung der Massenkräfte, der Reibung und anderer Einwirkungen
auf den Gleitschuh zu sichern. Die Federn Q schaffen auch einen Ausglei h für die
Längendehnungen des Gleitschuhes und der Stange C, sie beugen einem Festklemmen
vor und verhindern eine unzulässige Belastung der Kolben bei Veränderungen in den
Längsabmessungen der Teile.