DE37269C - Einrichtung zur Regulirung des Füllungsgrades bei hydraulischen Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Um die Drosselung des Kraftwassers zu vermeiden, werden nach vorliegender Erfindung unter Anwendung eines Steuerkolbens entweder um den Steuerkolben verschiebbare Büchsen angeordnet, die auch aus einzelnen Theilen bestehen können, welche unabhängig von einander verschoben werden, oder es wird der Oscillationsmittelpunkt der Steuerkolben durch Aenderung des Abstandes desselben von der Treibwelle verlegt.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind diese Einrichtungen in Anwendung auf eine hydraulische Zwillingsumtriebsmaschine mit Umsteuerung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch den Umsteuerungskolben, Fig. 2 einen Schnitt durch beide Arbeits- und Steuercylinder, Fig. 3 einen Querschnitt, Fig. 4 eine Ansicht.

Um- eine Aenderung der Leistung zu erreichen und dennoch ein Drosseln des Kraftwassers und somit Druckverluste zu vermeiden, werden um den Steuerkolben B bezw. B', Fig. 2, Büchsen C bezw. C^J angeordnet, welche aus mehreren Theilen bestehen, wenn die Maschine mit Umsteuerung versehen sein soll. In diesem Falle erhält der innere, für die Umsteuerung erforderliche kürzere Büchsentheil β bis ß¹ die Schlitze c bezw. c¹, Fig. 1, 2, 5 und 6, für Ein- und Auslafs des Wassers und kann derselbe um das Mafs g bezw. g¹ axial verschoben werden. Die äufsere Büchse C bezw. C', die behufs Anbringung der erforderlichen Dichtungen aus den drei Ringen a^x a² a³ bezw. α⁴ a^s a⁽ⁱ mit zwischengelegten Manschetten to⁶ bis w¹⁵ oder anderen Packungen besteht, ist ebenfalls um das Mafs h bezw. h^l axial verschiebbar, zu dem Zwecke, die Kraftwasserfüllung veränderlich zu machen. Das Kraftwasser tritt durch den Stutzen S, Fig. 1, in den Schieberkasten s, füllt die Räume Ss¹S² s³, Fig. ι und 2, und übt einen beständigen Druck auf die Ringflächen der Treibkolben A bezw. A¹ aus. Da nun die Kolbenstangen D bezw. D¹ dieser letzteren den halben Querschnitt der Treibkolbenplunger haben, so ist der Druck' auf diese Ringflächen nur halb so grofs als der Druck, welcher auf die anderen Kolbenseiten wirkt. Vom Schieberkasten s aus fliefst das Kraftwasser, wenn der Umsteuerungskolben E nach links, Fig. 1, geschoben ist, durch. d¹ in den schrägen Kanal d² und von hier durch d³ in die Löcher dⁱ der Büchse C in der Richtung des Pfeiles nach d⁵ und hinter den Kolben A. Ferner tritt es durch d¹ und die kleinen Löcher d^s in den Raum d⁹ des Steuerkolbens B^l. Das Abwasser vor dem Kolben A¹ gelangt, nach Pfeilrichtung, aus a¹ durch die kleinen Löcher a^B, Fig. 2, in den Kanal α⁵, Fig. 3 und 4, von hier durch a^e und den Umsteuerungsschieber E in den Raum a¹ , Fig. 1 und 3, und durch den Stutzen T, Fig. 3, in das Abwasserrohr. Der Raum α⁸ des Steuerkolbens B steht durch die kleinen Löcher a⁹ mit dem Abwasser in Verbindung.

Entsprechend den Treibkolben A und A¹, werden auch die Steuerkolben B und B\ die um 90⁰ gegen einander versetzt sind, . durch Kurbeln bezw. Excenter bewegt. Man könnte die Steuerkolben jedoch auch durch die Treibkolben selbst betreiben. Dann wäre der Steuerkolben B zum Treibcylinder A¹ gehörig und der Steuerkolben B^y zum Treibcylinder A, und die Wasserkanäle müfsten dann dementsprechend geführt werden.

Infolge des Druckes in den Räumen d^s und

d⁹ verschieben sich nun die gitterförmig geschlitzten Büchsen β und ß¹ um ihre Spielräume g und g^l. Die letzteren bilden sich immer dort, wo der Wasserdruck herrscht. Die Spielräume h und h^l der Büchsen C und C¹ stehen vermittelst eines mit mehreren Bohrungen versehenen kleinen Hahnes k, Fig. 4, oder Schiebers mit dem Kraftwasser, die ent-, gegengesetzten Seiten i i^l mit dem Abwasser in Verbindung, und es kann durch Drehen des Hahnes k sowohl die Büchse C als auch die Büchse C^! durch Einlassen von Kraftwasser und Abführen des Abwassers beliebig hin- und hergeschoben werden. Die Verschiebung kann aber auch auf andere Weise oder durch einen Regulator bewirkt werden.

Durch eine derartige Vertheilung des Kraft- und Abwassers werden die Kolben A A¹ und B B¹ in der Richtung der Pfeile sich bewegen, und dadurch erfolgt dann die Drehung der Kurbelwelle. In den dargestellten Positionen der Büchsen C und C' arbeitet die Maschine mit der kleinsten Kraftwasserfüllung, die Spielräume h und g bezw. h^l und g^l addiren sich und die Schlitze verschieben sich relativ gegen die mittlere Steuerkolbenstellung, so dafs Kraftwasser nur auf dem mittleren Kolbenlauf hinter die Steuerkolben tritt, während auf dem übrigen Kolbenlauf das Abwasser hinter die Treibkolben treten kann. Damit auch beim Schliefsen der Schlitze durch den ebenso langen Steuerkolben Abwasser hinter den Kolben treten kann, sind die Ventile / und Z¹, Fig. 3, angeordnet. Wird die eine Büchse C durch Drehen des Hahnes k, wie oben beschrieben, nach der anderen Seite verschoben, so giebt der Steuerkolben B auf dem ganzen oder nahezu ganzen Hube des Treibkolbens A Kraftwasser. Wird die zweite Büchse C¹ nach der anderen Seite verschoben, so arbeitet auch der Treibkolben A¹ mit voller oder nahezu voller Kraftwasserfüllung.

Die Umsteuerung wird dadurch bewirkt, dafs man den Umsteuerungskolben E auf die andere Seite (die gezeichnete) zieht. Die mit α bezeichneten Räume erhalten dann Kraftwasser, die mit d bezeichneten Abwasser, und die Schlitzbüchsen β und ß¹ verschieben sich, dem Druck des Wassers folgend.

Anstatt die Büchsen C und C¹ mittelst Wasserdruckes hin- und herzuschieben, kann dies auch ohne Wasserdruck direct, ζ. Β. mittelst einer Schraubenspindel, bewirkt werden. Auch könnte man die Büchsen unverschiebbar einrichten und dann den Steuerkolben mittelst einer Spindel oder anderen Einrichtung derart axial verschieben, dafs der Abstand des Oscillationsmittelpunktes des Steuerkolbens von der Treibwelle verändert wird. Bei Maschinen mit unveränderlicher Umlaufrichtung oder bei Steuer- · Schiebern, welche durch Coulissen umgesteuert werden, verschmelzen die gitterförmig geschlitzten Büchsen β und ß¹ mit den Büchsen C und C¹ zu je einem Stück und die Doppelmanschetten in⁷»!⁸ bezw. To¹³Ot¹⁴ werden zu einfachen. Bei kleineren Maschinen, welche nicht mit veränderlicher Füllung arbeiten, läfst man die Büchsen C C¹ unverschiebbar. Die Fig. 5 und 6 zeigen die abschliefsenden Theile der Steuerkolben in gröfserem Mafsstabe.

Bei der Einrichtung Fig. 7 bis 9 ist als Beispiel die Anordnung eines Regulators zur Aenderung der Kraftwasserfüllung dargestellt. Stutzen 0, Fig. 7, ist mit der Kraftwasserleitung, die Bohrung ρ mit dem Abwasser und die Bohrungen r und t sind mit den beiden Seiten der Büchse C, Fig. 8 (hier ist nur eine aus einem Theil bestehende Büchse vorgesehen), in Verbindung. Behufs Verschiebung dieser BüchseC greift in die seitlichen Zähne derselben das Zahnsegment q ein, dessen Achse mittelst Deckels κ und Manschette w gedichtet ist. Die Excenterstange Z des auf Achse w^l befestigten Excenters ν ist mit dem Hebel R bei N durch einen Bolzen verbunden, während an dem einen Ende des Hebels bei M die Schieberstange X des Schiebers Y und an dem anderen Ende bei Q. die Regulatorstange angreift, Fig. 9. Wenn nun der Regulator an dem Hebel R bei Q. wirkt und dadurch diesen dreht, so tritt infolge Verlegung des Schiebers Wasser hinter das eine Ende der Büchse C; diese verschiebt sich und dreht mittelst des Zahnrades q das Excenter ν und verschiebt dadurch den Stützpunkt N des Hebels R. Indem der Hebel sich um den Punkt Q dreht, rückt er den Schieber wieder in seine frühere, d. h. mittlere Lage. Die Schieberschlitze sind so gelegt, dafs die Büchse C stets auf beiden Endflächen h und i Kraftwasserdruck hat. Selbstredend könnte man den Zug des Regulators auch durch den Zug der Hand (mittelst Schraubenspindel oder dergleichen) ersetzen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Bei hydraulischen Maschinen verschiebbare, die Steuerkolben umgebende Büchsen, aus einem oder mehreren Theilen bestehend, die auch von einander unabhängige Ver-Schiebungen machen können, zum Zweck der Veränderung der Kraftwasserfüllung.

2. Bei hydraulischen Maschinen an Stelle der unter 1. beanspruchten Einrichtung Steuerkolben, deren Oscillationsmittelpunkte durch Veränderung des Abstandes des Steuerkolbens von der Treibwelle verschoben werden, zum Zweck der Veränderung der Kraftwasserfüllung.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.