DE36046C - Rundschiebersteuerung für ein- und mehrcylindrige Maschinen-Gebläse oder Pumpen - Google Patents
Rundschiebersteuerung für ein- und mehrcylindrige Maschinen-Gebläse oder PumpenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L33/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution
- F01L33/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution rotary
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
KLASSE 14: Dampfmaschinen.
Man bedient sich gegenwärtig zum Steuern namentlich mehrcylindriger Dampfmaschinen
vielfach sogenannter Rundschieber oder Steuerhähne, von welchen manche im Innern mit
verzweigten Kanälen versehen sind, die durch Längswände, Diagonalwände, spiralförmige
Wände u. s. w. gebildet werden. Dies erschwert einerseits die Herstellung solcher Rundschieber,
und andererseits ist ihre Anwendung auf das Steuern einer nur geringen Anzahl von Cylindern beschränkt.
Der bei der vorliegenden Steuerung Anwendung findende Rundschieber ist von diesen
Uebelständen frei. Er besteht aus einem, an beiden Enden offenen, nur durch eine Querwand
in zwei Abtheilungen getheilten Hohlkegel oder Hohlcylinder, und die durch die Querwand getrennten Ein- und Auslafskanäle
bilden einfache Durchbrechungen der Schieberwand, welche durch die Kanäle einer den
Rundschieber umgebenden festen Büchse mit einer Anzahl getrennter Abtheilungen des
Schiebergehäuses in Verbindung treten, deren jede durch Anschlufsstutzen immer mit demselben
Ende des betreffenden Maschinen- oder Pumpencylinders in Communication bleibt.
Mittelst des Schiebers kann man auch in einfachster Weise umsteuern und durch Einbringen
eines Expansionsrundschiebers unter Einwirkung eines Centrifugal- oder Winddruckregulators
verschiedene Füllungen geben. Namentlich aber kann man bei entsprechender
Vergröfserung des Rundschiebers, Vermehrung der Anzahl der Kanäle und getrennten Abtheilungen
im Gehäuse eine beliebige Anzahl von Cylindern durch nur einen Schieber bedienen.
Beiliegende Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2 Verticalschnitte durch den Steuerapparat, in
Fig. 3 und 4 Querschnitte durch das Schiebergehäuse mit Anschlufsstutzen, die feste Büchse
und die Rundschieber; Fig. 5 bis 7 zeigen Schnitte durch den Hauptrundschieber, Fig. 8
bis ι ο Schnitte durch die feste Büchse, Fig. 11
und 12 Schnitte durch den Expansionsschieber, und Fig. 13 stellt einen Verticalschnitt durch
das Expansionsschiebergetriebe in Verbindung mit einem Winddruckregulator dar.
Das den Hauptrundschieber H und den Expansionsrundschieber P enthaltende Schiebergehäuse
C mit oberem, den Einströmungsstutzen χ tragenden Aufsatz Z), Fig. 1 und 2,
steht mittelst des - unteren Flantsches Y mit einem mit dem Ausströmungsrohr communicirenden
Theil in fester Verbindung.
Im vorliegenden Falle ist angenommen, durch den Rundschieber sei die Dampfvertheilung in
den beiden Cylindern einer Zwillingsmaschine zu bewirken, deren Kurbeln in der üblichen
Weise unter 90° gegen einander versetzt sind. Alsdann communiciren die beiden Stutzen E1 A1
des Schiebergehäuses C, Fig. 3 und 4, mit dem vorderen bezw. hinteren Ende des einen
Cylinders und die gegenüberliegenden Stutzen E2 A2 mit dem anderen Cylinder. Der Steuerapparat
würde also die geeignetste Aufstellung mitten zwischen den beiden (der Einfachheit
halber nicht dargestellten) Dampfcylindern finden...
Die im Innern des Gehäuses C vorspringenden Längsrippen c c1 c1 c3 bilden nun in Verbindung
mit dem oberen Rande u und dem unteren Rande ul des Gehäuses einen dichten Abschlufs
an der in das Gehäuse fest eingesetzten Büchse B
derart, dafs jeder Stutzen E1 A1 E2 A- in einen
die Büchse B umgebenden abgeschlossenen Raum ausmündet, der mit dem Innern des
Hauptrundschiebers H nur dann in Verbindung tritt, wenn die in einer oberen Reihe der
Büchse, Fig. 8, angeordneten Durchlafskanäle e1
für den Eintrittsdampf, Fig. 3, oder wenn die in einer unteren Reihe angeordneten Durchlafskanäle
al für den Austrittsdampf durch die
entsprechenden Kanäle e bezw. α des Rundschiebers
H, Fig. 2 bis 5, eröffnet werden.
Dieser Hauptrundschieber H kennzeichnet sich gegenüber den gebräuchlichen Steuerhähnen
dadurch, dafs er einen an beiden Enden offenen und nur durch eine Querwand »-,
Fig. 2 und 5, getheilten Hohlkegel oder Hohlcylinder darstellt und dafs auf der einen Seite
der Querwand w die Einlafskanäle e, Fig. 3
bis 5, und auf der anderen die Auslafskanäle a liegen.
Alle diese Kanäle bilden einfache Durchbrechungen der Wand des Schiebers und
können irgend eine rechteckige, trapezförmige oder andere Form haben.
Der Steuerschieber wird nicht wesentlich complicirter werden, wenn man statt zweier
Cylinder, wie angenommen, deren drei oder mehr zugleich steuern will. Es bedarf dann
nur einer entsprechenden Vergröfserung des Gehäuses C, Vermehrung der Anschlufsstutzen
und der durch die Rippen c gebildeten getrennten Abtheilungen, einer entsprechenden
Vermehrung der Ein- und Auslafskanäle e bezw. α im Hauptschieber und el bezw. a1 in
der festen Büchse B, und endlich einer angemessenen Aenderung der Umdrehungsgeschwindigkeit
des Schiebers bei angemessener Wahl der Abstände der Durchlafskanäle von einander.
Der Einströmungsdampf tritt durch den Stutzen x, Fig. 1, des Gehäuseaufsatzes D ein
und durchströmt dann die Oeffnungen wx,
Fig. 2 und 5, des Aufsatzes A des Vertheilungsrundschiebers
H. Der Aufsatz A trägt oben ein Schneckenrad ss zur continuirlichen Drehung
des Schiebers H in der festen Büchse B des Gehäuses C mittelst der Schnecke s der am
Regulatorständer S gelagerten Welle n, Fig. 1
und 2. Diese erhält durch die von der Kurbelwelle zu drehende, ebenfalls am Ständer S
gelagerte Welle m mittelst des Zahnrades s2 Drehung, das in ein Zahnrad s1 der mit Umsteuerungskurbel
K, Fig. ι, versehenen Welle η eingreift. Der Schieberaufsatz A ist an dem
Gehäuseaufsatz D mittelst Stopfbüchse f1 abgedichtet
und kann mit dem Rundschieber H durch Schrauben fest verbunden werden.
Um den Füllungsgrad mittelst des Regulators R, Fig. ι und 2, verändern zu können,
ist der Expansionsschieber P mit Kanälen e2, Fig. 2, 3 und 11, in den oberen Theil des
Schiebers H eingesetzt, um früher oder spä'ter die Einlafskanäle des Schiebers H zu öffnen
bezw. zu schliefsen.
Während nun der Vertheilungsschieber H für eine bestimmte Umlaufsrichtung der Maschine
beständig nach der gleichen Richtung, beispielsweise im Sinne des Pfeiles, Fig. 4, gedreht
wird, erhält dagegen der Expansionsrundschieber P mittelst der Spindel o1 durch
den Regulator R bald Rechts- bald Linksdrehung. Die am Aufsatz A mittelst Stopfbüchse
/ abgedichtete und in dem Halter g des Regulatorständers S gelagerte Spindel o1
trägt zu diesem Zweck oben das Schneckenrad o2, Fig. 2, welches mit einer Schnecke d1
der Welle d2 in Eingriff ist. Das Theilschneckenrad
d1 dieser Welle befindet sich in Eingriff mit der Schnecke d, die zwischen der
Hörnerschraube g·1 des Halters g und dem
oberen Halter g2 vertical gelagert ist. Auf
der Achse dieser Schnecke d ist mittelst Flügelmutter die Riemscheibe r1 feststellbar, und
diese steht durch den Riemen t1 in Verbindung mit der auf der Regulatorspindel i drehbaren
Riemscheibe r. Diese kann mittelst ihrer an den Enden angeordneten Reibflächen bald mit
dem oberen Zahnrade ^, bald mit dem entgegengesetzt gedrehten unteren Zahnrade ^1
gekuppelt werden, derart, dafs die auf der Spindel i drehbare, aber durch Vorsprünge
auf der Spindel gegen Verschiebung gesicherte Riemscheibe r bald nach der einen, bald nach
der anderen Richtung gedreht wird, je nachdem die Kugeln des durch Räder ^2 \. mittelst
Hohlspindel P gedrehten Regulators R steigen oder fallen.
Auf diese Weise also wird bei geringen Geschwindigkeitsänderungen in der Maschine der
Expansionsrundschieber P bald hin-, bald hergedreht. Uebrigens würde am Wesen der
Sache nichts geändert, wenn man im Expansionsschieber P ebenso viel Kanäle anordnete
wie im Vertheilungsschieber H, im vorliegenden Falle also statt vier Kanäle deren
fünf, und wenn man dabei den Expansionsschieber P im Sinne der Drehung' des Vertheilungsschiebers
H sich mitdrehen liefse, aber bei Aenderungen im Kraftbedarf der Maschine
vermittelst Regulatorwirkung den Expansionsschieber P langsamer oder schneller mitrotiren
liefse.
Die Drehung wird auf die am Ständer S gelagerte Welle 0 des Zahnrades ^2 des beschriebenen
Wendegetriebes ^ ^1Jj2T ι von der
Riemscheibe yl der genannten Welle m aus mittelst Riemens t und Riemscheibe y übertragen.
. Indessen ist die Art der Uebertragung einer Drehung auf den Regulator R, den Expansionsschieber
P und auf den Hauptschieber H ganz nebensächlich. Ebenso wie man den
letzteren, statt durch ein Schnecken- und
Schneckenradgetriebe durch ein Kegel- oder Stirnradgetriebe drehen könnte, könnte man
auch den Regulator durch Frictionsräder in Drehung versetzen. Bemerkenswerth ist am
Regulator hauptsächlich, dafs man die in der Hohlspindel i2 liegende Feder, Fig. i, welche
auf Hebung der Spindel i wirkt, durch Höheroder Tieferschrauben der Büchse b verschieden
stark spannen kann..
Nach Fig. 3 decken sich in dem dargestellten Falle die Kanäle e2 des Expansionsschiebers P
genau mit den Kanälen e1 der festen Büchse B,
so dafs Maximalfüllung gegeben wird. Der Vertheilungsschieber H hält den mit dem
Vorderende des einen Cylinders durch Stutzeni"1
communicirenden Kanal der Büchse noch zur Hälfte geöffnet, Fig. 3. Dampf kann also nach
der Pfeilrichtung in diesen Cylinder einströmen. Der nach dem Hinterende des Cylinders führende
Stutzen A1 ist alsdann gegen die Dampfeinströmung
hin abgesperrt, er communicirt aber mit der Ausströmung durch die Kanäle a1 und a:
Fig. 4, und der Hinterdampf kann deshalb abblasen.
Der Kolben des zweiten, an die Stutzen E'1 Ä2
änschliefsenden Cylinders hat in diesem Falle seinen Hub eben erst begonnen. Der betreffende
Kanal e1 des Vertheilungsschiebers H
hat den durch E2 mit dem vorderen Cylinderende communicirenden Kanal e der Büchse B
kurz vorher geöffnet, während die Ausströmung vom hinteren Ende des zweiten Cylinders her,
wie üblich, etwas mehr eröffnete Durchlässe am Stutzen Ä2 vorfindet.
Zur Umsteuerung der Maschine bedarf es nur einer Drehung des Vertheilungsschiebers
H. Diese mufs aber unabhängig von der Drehung der Kurbelwelle derart erfolgen, dafs
den hinteren, mit Stutzen A1 A2 communicirenden Enden der beiden Cylinder Dampf zugeführt
wird, während von den vorderen Enden. durch die Stutzen E1E2 und durch
den unter der Querwand w liegenden Theil des Schiebers H der Dampf abströmen kann.
Der Schieber H dreht sich dann im entgegengesetzten Sinne und die im vorigen Falle als
Eröffnungskanten wirkenden Kanten der Ein- und Auslafskanäle e α des Schiebers H werden
jetzt Abschlufskanten.
Zum Zweck einer solchen Drehung des Hauptschiebers H, unabhängig von der Drehung
der Kurbelwelle, ist die Schneckenwelle η in einer mit Gewinde versehenen Büchse V mit
Anschlagringen ν und v1 drehbar gelagert, derart,
dafs, wenn man mittelst der Umsteuerungskurbel K die Büchse V dreht, diese durch
das zu ihrer Lagerung dienende Muttergewinde am Regulatorstä'nder S1 verschoben wird. Die
Schnecke s verschiebt sich dann mit, ohne sich indessen zudrehen; entsprechende Drehung
des Hauptschiebers H erfolgt unabhängig von der Kurbelwelle und die Welle η wird mit
ihrer Feder nl, Fig. 1, in der Nuth des durch
Seitenränder am Zahnrade s2 gegen Mitverschiebung gesicherten Zahnrades s1 hierbei verschoben.
Bei Anordnung der Rundschiebersteuerung an Gebläsemaschinen und Wasserhaltungsmaschinen
erfolgt die Einstellung des Expansionsschiebers P mittelst eines Winddruckregulators,
Fig. 13.
Die Riemscheibe r des Wendegetriebes^^\2ri
sitzt in diesem Falle lose und gegen Verschiebung gesichert auf der Spindel i, die mit der
zwischen dem Cylinder W und dessen haubenförmigem Deckel I eingespannten nachgiebigen
Scheidewand i1 fest verbunden ist. Die Scheidewand
kann aus gummirtem starken Segeltuch, Leder u. dergl. bestehen. Die Feder h in der
zur Lagerung des Kegelrades \' dienenden Hülse hl kann entgegen dem von oben auf
die Scheidewand i1 wirkenden Druck des durch Stutzen F des Deckels J eintretenden und
durch Stutzen F1 austretenden Windes mittelst der Schraube /j2 stärker oder schwächer gespannt
werden. Man kann also dadurch den Regulator für verschiedenen Druck leicht einstellen.
Die beiden Stutzen F und -F1 sind mit dem
Windkessel der Gebläse- oder Wasserhaltungsmaschirien in geeignete Verbindung zu bringen.
Bei einer Druckzunahme senkt sich die Scheidewand z1 mit der Spindel i und das Kegelrad ^1
des in der beschriebenen Weise mittelst Riemscheibe y bewegten Wendegetriebes drückt alsdann
die Riemscheibe r nach der einen Richtung. Dagegen wird infolge Druckes der Feder
h die Spindel i bei einer Druckabnahme über der Scheidewand i1 gehoben; die Riemscheibe
r wird dadurch an das obere Kegelrad ■{ des Wendegetriebes gekuppelt, und durch
dieses erhält dann die Riemscheibe Drehung nach der entgegengesetzten Richtung.
Diese Rechts- und Linksdrehung der Riemscheibe r wird mittelst des Riemens f1, Fig. 13,
ferner mittelst Riemscheibe r1, Schnecke d u. s. w., Fig. 2, auf die Spindel o1 des Expansionsschiebers
P übertragen und bei zunehmendem Druck des Windes wird dann die Dampfmaschine auf geringere Füllung gestellt
und die Arbeit entsprechend kleiner. Das Umgekehrte findet statt bei abnehmendem Druck
des Windes.
Bei sauberer Arbeit kann dieser Winddruckregulator sehr empfindlich werden, so dafs er
z. B. bei Pumpmaschinen zur Wasserversorgung der Städte behufs Erhaltung eines möglichst
constanten Druckes im Windkessel zweckmäfsige Anwendung finden kann.
Auch bei Wassersäulenmaschinen kann der beschriebene Steuerapparat mit einigen Abänderungen
leicht Anwendung finden. Für
diesen Fall läfst man das Wasser durch den Stutzen χ des Aufsatzes D eintreten und wählt
zugleich den Aufsatz A des Hauptschiebers H möglichst grofs, so dafs er gleichzeitig als
Windkessel zur Ausgleichung hydraulischer Stöfse beim Hubwechsel dienen kann.
Auch zum Ersatz der Ventile bei Pumpen eignet sich das Schiebergehäuse C mit der
festen Büchse B und dem Hauptrundschieber H, und ebenso können, wie bei Dampfcylindern,
mehrere Pumpcylinder durch einen einzigen Steuerapparat bedient werden.
Zum Steuern von Gasmotoren ist der Apparat ebenfalls mit Vortheil verwendbar.
Soll die beschriebene Rundschiebersteuerung an alten vorhandenen Maschinen angebracht
werden, für welche bei Schiebersteuerungen die Schieber oder bei Ventilsteuerungen die
Auslafsventile beibehalten werden sollen, so fällt die untere, die Auslafskanäle enthaltende
Kanalreihe der festen Büchse B, Fig. 8, und des Hauptrundschiebers U, Fig. 5, als überflüssig
fort.
Statt der beschriebenen Regulatoren könnte auch jeder andere passende Regulator auf den
Rundschieber einwirken, und endlich könnte man den Hauptrundschieber H nebst dem Expansionsschieber
P und der festen Büchse B auch stark konisch werden lassen, so dafs eine
Art Tellerform entsteht, welcher natürlich die äufsere Form des Schiebergehäuses C angepafst
werden müfste.
Claims (2)
- Patent-Ansprüche:i. Eine Rundschiebersteuerung mit einem kegelförmigen oder cylindrischen Vertheilungsrundschieber H und durch eine Querwand n> getrennten Ein- und Auslafskanälen, welche bei Drehung des Schiebers durch die Kanäle einer den Rundschieber H umgebenden festen Büchse B in Verbindung treten mit getrennten und mit Stutzen E1 A1 E2 A2 versehenen Abtheilungen des Schiebergehäuses C, so dafs es nur einer entsprechenden Vermehrung der Zahl der Schieber- und Büchsenkanäle und der getrennten Abtheilungen des Gehäuses C bedarf, um durch nur einen Schieber eine gröfsere Anzahl von Maschinen oder Pumpencylindern bedienen zu können.
- 2. Bei der unter 1. bezeichneten Rundschiebersteuerung:a) die Anordnung des Expansionsrundschiebers P, der mittelst eines Centrifugalregulators R, Fig. 1 und 2, oder eines Winddruckregulators W, Fig. 13, unter Benutzung einer auf der Regulatorspindel drehbaren, aber gegen Verschiebung auf derselben gesicherten Kuppelriemscheibe r des Wendegetriebes \ \l ^2 r bei Hebung und Senkung der Regulatorspindel i in der Einlafsabtheilung des Vertheilungsschiebers H eingestellt werden kann;b) die Anordnung der nach der Achsenrichtung stellbaren Schnecke s, zum ' Zwecke, eineDrehung auf das Schneckenrad s3 des Aufsatzes A des Vertheilungsschiebers iiunabhängig von der Drehung der Kurbelwelle übertragen und dadurch umsteuern zn können.Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE36046C true DE36046C (de) |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE36046C (de) |
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- DE DENDAT36046D patent/DE36046C/de not_active Expired - Lifetime
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