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Schiebersteuerung mit geteilter Schieberstange. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schiebersteuerung für Dampfmaschinen, die im besonderen für Lokomotiven
Verwendung findet, und bei- welcher in bekannter Weise die Schieberstange geteilt
ist, um durch Einbau von sich gegeneinander bewegenden Teilen eine unregelmäßige
hin und her gehende Bewegung des Schiebers zu erzielen, welche eine günstigere Steuerung
des Dampfeintritts und Dampfaustritts bezweckt. Bei den bekannten Einrichtungen
erfolgen nun die unregelmäßigen Bewegungen des Schiebers beim Rückwärtshub nicht
in derselben Reihenfolge wie beim Vorwärtshub, so daß beim Vorwärtshub die Steuerung
des Dampfeintritts und Dampfaustritts wohl günstiger sind, nicht aber beim Rückwärtshub.
Dieser Nachteil wird durch die Erfindung @ behoben. Gemäß. der Erfindung sind die
Enden der geteilten Schieberstangen mit Schlitzen versehen. Diese Enden werden durch
Platten miteinander verbunden, in denen sich ebenfalls entsprechend geformte Schlitze
befinden und erfolgt die Verbindung mittels durch die Schlitze hindurchgesteckter
Bolzen. Die Bolzenenden werden in Kurvennuten geführt, welche sich in den fest am
Rahmen angeordneten Platten befinden. Auf diese Weise ist es möglich, daß die unregelmäßigen
Bewegungen, nämlich Beschleunigung und Verzögerung, vom Anfang bis zum Ende des
Vorwärtshubes und vom Anfang bis zum L-ndeides Rückwärtshubes in derselben Reihenfolge
vor sich geht.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt der Schiebersteuerung zwecks Vergrößerung der
Expansionsperiode und der Einlaßperiode.
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Abb. a ist eine Aufsicht der Abb. i mit einer der festliegenden Platten.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt der Abb. 2. Abb. 4. ist die Ansicht des
Steuergetriebes zur Vergrößerung der Expansionsperiode.
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Abb.5 ist die Ansicht des geschlitzten Blockes, der mit der Schieberstange
verbunden ist. ' Abb. 6 ist die Ansicht einer der Zwischenplatten oder Führungen.
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Abb.7 ist die Ansicht des geschlitzten Blockes, der mit dem Hebel
der Schiebersteuerung in Verbindung steht.
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Abb. 8 ist die Ansicht einer der festliegenden Führungen.
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Abb.9 ist eine schematische Darstellung der Anordnung- der Schiebersteuerung.
Abb.
io ist eine schematische Darstellung in kleinerem Maßstabe in Verwendung bei der
Walschaert-Steuerung.
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Abb. i i bis 17 zeigen in schematicher Darstellung den doppelt «-irkenden
Mechanismus mit einem Flachschieber in verschiedenen Stellungen. Diese Stellungen
werden während einer halben Umdrehung der Kurbelwelle eingenommen.
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In den Abb. i bis 3, 5 und 6, 1i bis 17 ist ein doppelt wirkendes
Steuergetriebeveranschaulicht. Die Enden der geteilten. Schieber-Stange sind mit
d und c bezeichnet, wobei sich das Ende c auf derZylinderseite befindet, während
das Ende d nach der Kurbelseite zu liegt. In dem als Kopf ausgebildeten Ende d befindet
sich ein senkrecht angeordneter Schlitz 1a, während in dem Ende c ein Winkelschlitz
g vorgesehen ist. Die Verbindung dieser beiden Enden erfolgt durch zwei Platten
e und zwei Bolzen f, f1, die durch entsprechende Schlitze k und i der Platten e
und durch die Sehlitze lt und g der Stangenenden d und c hindurchgehen. Die Enden
dieser beiden Bolzen f und f1 werden in Kurvennuten b geführt, die sich in den fest
im Rahmen angeordneten Führungsplatten a und a1 befinden. Die einzelnen Kurvenstücke
jeder Nut b sind mit b1, b3, b3, b4, b5, bl und b'r bezeichnet. Die
wesentlichen Teile oder Abschnitte der Schlitze sind die Länge von i bis 5 umfassend
die Steuerung für die Expansion und für den Auspuff und die Länge von 6 bis io die
Steuerung für den Einlaß. Diese Längen stellen auch den Hub des Schiebers dar, während
die Ausführungen von i bis 2 oder von 6 bis 7 oder von .I bis 5 oder von 9 bis io
gleich sind der Entfernung von der Überdeckungsstellung des Schiebers zu der Stellung
der öffnung für die Voreinströinung an jedem Zylinderende. Die Entfernung 2 bis
4 oder 7 bis 9 stellt die Länge des Arbeitshubes während der Expansion und des Auspuffes
dar. Die Punkte 3 bis 8 ist der mittlere Hub zum Vergleich der Schieberstellungen
mit und ohne Hilfssteuergetriebe. Gemäß vorliegender Erfindung ist in den Abb. 12,
1q. und 16 in gestrichelten Linien die Lage angegeben, welche der Schieber einnehmen
würde, wenn er unmittelbar in der gebräuchlichen Weise mit der üblichen Hauptschiebersteuerung
(Stephenson Walschaert oder eine andere) verbunden wäre. Die ausgezogenen Unien
zeigen die Bewegungsveränderungen infolge Einwirkung des Hilfssteuergetriebes.
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Angenommen, der Schieber befindet sich am Anfang seines Hubes. Das
rechte Ende des Zylinders ist vollkommen offen zum Auspuff hin, während das linke
Ende des Zylinders zum Dampfraum geöffnet ist (Abb. ii). In dieser Stellung befindet
sich der Stift f an dem Punkt io in den Schlitzen der festen Führungsplatte a, während
der Stift f1 am Punkte 5 angelangt ist.
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Der Block d und der Stift f verschieben sich von dem
Punkt io zum Scheitelpunkt der V-förmigen Nut b2 (Abb. i2), ohne daß den Platten
e und infolgedessen auch dem Schieber eine Bewegung erteilt wird.
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Bei der Bewegung vom Scheitelpunkt der Nut zu Punkt 9 (Abb. 13)
werden die Platten. e um. eine doppelte Hublänge des Blockes d bewegt.
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Gleichzeitig ist der Stift f1 am Punkte 4. (Abb. 13) angelangt und
befindet sich am unteren Teil des Schlitzes in den Platten e und im Scheitelpunkt
des Schlitzes g in dem Block c, dann findet bei einer geringen Bewegung nach links
folgendes statt: Der Schieber kommt in solche Lage, daß das am weitesten von der
Schiebersteuerung gelegene Zylinderende gerade geschlossen ist. Der Dampf expandiert
in diesem Zylinderende, während das entgegengesetzte Ende (d. 1i. das Ende des Zylinders,
welches der Schiebersteuerung am nächsten liegt) voll zum Auspuff hin durch die
Kanäle v, v3 und v5 geöffnet ist. Die Platten e werden nun durch die Steuerung nach
links bewegt und der Stift f l ebenfalls nach links mit Bezug auf den Schlitz g
in dem Block c nach oben bewegt. Auch findet eine Bewegung nach oben mit Bezug zu
der V-förmigen Ausdehnung ba in den Platten a am Punkt 3 statt (Abb. i4). Der Block
c und der Schieber bleiben während dieser Bewegung ruhig stehen. Bei einer weiteren
Bewegung der Platten e folgt der Stift f1 nach unten der gegenüberliegenden Seite
der V-förmigen Kerbe b° bis zum Punkt 2. Während dieser Bewegung werden der Block
c und der mit diesem verbundene Schieber zweimal so schnell bewegt als die Platten
e und führt deshalb der Block c den doppelten Hub der Platte e aus.
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In diesem Augenblick (Abb. 1 5) befindet sich der Schieber in einer
Lage, in welcher das am weitesten von der Schiebersteuerung gelegene Zylinderende
zum Auspuff durch die Kanäle v4 und v5 offen ist, während das andere Ende des Schiebers
sich gerade am Punkte der Voreinströmung befindet. Der Bolzen fliegt nun im Punkte
7 in der Mitte des Schlitzes.h im Block d und ebenfalls in der Mitte des Schlitzes
k. Der Stift f folgt dann der V-förmigen Kerbe b4 in den Platten e und auch
dem Schlitz k in den Platten e während der ersten Bewegungshälfte des Blockes d
(Abb. 16) vom Punkt 7 zum Punkt 6. Der Block c und der Schieber führen einen doppelten
Hub aus als wie der
Blockd, jedoch während der zweiten Hälfte des
Hubes des Blockes d (Abb. i7) bleiben die Platten e und der Block c sowie der Schieber
ruhig stehen. Der .Stift f1 befindet sich jetzt am Punkt i.
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Alsdann beginnt der Rückhub. Die Bewegung der Teile der Vorrichtung
ist nun von links nach rechts. Der Stift f bewegt sich von dem Punkt 6 bis 7 während
der ersten Bewegungshälfte des Blockes d. Die Platten e,
der Block
c und der Schieber bleiben ruhig stehen. Der Zylinder ist voll zum Auspuff hin offen
und gleichzeitig am Ende voll -zum Einlaßkänal hin geöffnet.
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Während der zweiten Hälfte des Hubes des Blockes d von 6 nach 7 wird
der Schieber doppelt so weit bewegt wie der Block d. Der Stift f1 befindet sich
jetzt am Punkt a, in welcher Stellung der Zylinder zum Auspuff hin offen ist, während
derEinlaß am entgegengesetzten Ende gerade geschlossen worden ist.
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Es beginnt nun die Expansion in dem letzteren Ende des Zylinders.
Der Stift f i befindet sich jetzt am Punkt z in der Mitte des V-förmigen Schlitzes
g in dem Blocke c und im unteren Teil i in den Platten e. Der Stift f1 bewegt sich
jetzt in der V-förmigen Kerbe b11 nach oben bis zum Punkt 3; während dieser Bewegung
bleiben der Schieber und der Block ruhig stehen, vom Punkt 3 bis zum Punkt q.. Der
Block c und der Schieber legen nun die doppelte Entfernung des Blockes d zurück.
Das am weitesten von der Schiebersteuerung aus gelegene Zylinderende befindet sich
jetzt in der Stellung der Voreinströmung, während das andere Ende nach dem Auspuff
zu offen ist. Die verschiedenen Bewegungen des Schiebers von diesem Punkte aus ergeben
sich ohne weiteres. Die vereinigende Wirkung- der Nuten und Schlitze erzeugt ein
sehr schnelles öffnen und Schließen der Dampfkanäle und -eine lange Periode der
Expansion mit schneller Öffnung des Auspuffes, -wobei bei hoher Expansion eine verhältnismäßig
niedrige Kompression entsteht. In der in Abb. q. dargestellten Ausführungsform der
Vorrichtung wird die Expansionsperiode nur allein vergrößert. Die Führungsplatten
a1 sind ähnlich so gebaut wie die oben beschriebenen. Die in den inneren Stirnseiten
befindlichen Nuten entsprechen denen in den Platten a vom Punkt i bis zum Punkt
5. Die Nuten gehen bis zu beiden Enden. Die Gleitplatten e fallen in diesem Ausführungsbeispiel
fort, während der Block dl, der an der Steuerung angebracht ist, gegabelt ist. -
Die Schenkel oder Arme der Gabel umfassen den Block c'-, wobei nur ein einziger
Stift f z Verwendung findet, der durch die Schlitze in dem Block c1 durch die Schlitze
in den Armen d= hindurchgeht und in den Nuten der festliegenden Platte & hineinragt.
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Zur Schmierung sind geeignete Löcher und Nuten vorhanden, es können
auch Ölgefäße mit dicht schließendem Deckel auf die Blöcke c und d aufgesetzt sein,
um die verschiedenen miteinander zusammenarbeitenden Flächen ausgiebig zu schmieren.
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In der Abb. g ist eine Anordnung eines Steuergetriebes in Verbindung
mit der Hauptsteuerung dargestellt. Der Schieberkasten ist mit v bezeichnet. Die
Schieberstange s ist mit dem einen Ende des Hilfssteuergetriebes verbunden, welches
mit t bezeichnet ist. Das entgegengesetzte Ende des Steuergetriebes ist mit der
Hauptsteuerung in verbunden, welche von der Welle o aus in gebräuchlicher Weise
beeinflußt wird.
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In dem in Abb. io dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hilfsschiebersteuerung
mit t1 bezeichnet, der Ventilkasten mit v1, während x der Verbindungsarm zur Walschaert-Steuerung
ist, wobei der Arm an der Stange eines der Blöcke angebracht ist, während der Schieber
mit der Stange des anderen geschlitzten Blockes verbunden ist. Die Anordnung der
Schlitze kann entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck verändert werden. Die
Platten e bei dem doppelt wirkenden Getriebe können, wenn notwendig, durch eine
einzelne mittlere Platte ersetzt werden. Die Blöcke c und d sind in diesem Falle
gabelförmig ausgebildet und fassen um die Enden der Platte herum.