DE37302C - Neuerung am PROELL'schen Expansions-, Regulir- und Absperrapparat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. April 1886 ab. Längste Dauer: 3. November 1892.

Der Expansions-Regulir- und Absperrapparat mit Corlifs-Mechanismus, welcher Gegenstand des Haupt-Patentes No. 1919 und der Zusatz-Patente No. 81 51, 16171 und 18695 ist, mufs, wenn man gröfsere Füllungen, etwa zwischen 0,4 und 0,8 des Kolbenhubes, erhalten will, durch ein Excenter gesteuert werden, welches der Kurbel um einen Winkel voraneilt, der < 90⁰ ist und im Grenzfall = 40° sein kann. Dieses Excenter dient dann allein zur Steuerung des Apparates, während ein zweites Excenter bei dem auf ein Ventil arbeitenden Apparat den Vertheilungsschieber, bei dem auf zwei getrennte Einlafsventile arbeitenden Apparat die. Auslafsorgane, seien es Schieber, Hähne oder Ventile, bewegt. Wegen des nothwendigen Voraustrittes für den Auspuffdampf und Abschlusses desselben, bevor neuer Admissionsdampf in den Cylinder strömt, mufs dieses zweite Excenter um 90⁰ + & der Kurbel voraneilen, wenn d der sogenannte Voreilungswinkel. ist. Die Bedingungen, welche für den Auslafs zu erfüllen sind, können somit ohne weiteres nicht von dem oben erwähnten und gröfsere Füllungen gebenden Expansionsexcenter des Apparates erfüllt werden. Nun ist es aber in der Praxis oft wünschenswerth, die Zahl der zur Steuerung einer Maschine nöthigen Excenter auf ein Minimum zu reduciren, im Grenzfall also mit einem einzigen Excenter in möglichst vollkommener Weise sowohl den Einlafs mittelst des Apparates, als auch die Vertheilung bezw. den Auslafs bei einer eincylindrigen Maschine zu regeln. Es geschieht dieses durch Ableitung der Excenterbewegung für den Apparat von einem bestimmten Punkte des Excenterringes bezw. der Excenterstange, wie auf beiliegender Zeichnung dargestellt.

Fig. ι stellt schematisch eine liegende eincylindrige Maschine dar. Das auf der Schwungradwelle befindliche Excenter ist mit entsprechend grofsem Voreilungswinkel &, der, wenn die Steuerungsorgane des Auslasses dem angemessen constrain sind, z. B. ^45° gewählt werden kann, gegen die Kurbel befestigt. Die Steuerung des Apparates erfolgt nun vom Punkt α des Excenterringes oder der Excenterstange aus, welcher in der Schubrichtung liegt, mittelst des Hebelwerkes b d chi. Um den Punkt i dreht sich der Klinkenhebel des Expansionsapparates. Es ist einleuchtend, dafs diese Hebelverbindung den Apparat in richtiger Weise zur Erlangung gröfserer Füllungen steuern müfs, denn während sich das Excenter in Hinsicht auf die horizontale Schubrichtung in seiner äufsersten Lage befindet, in welcher eine Umkehr der Bewegung der Auslafsorgane erfolgt, befindet sich Punkt α in mittlerer Lage, und zwar im Maximum seiner Bewegung. Da sich diese durch die gezeichnete Hebelverbindung unverändert bis zum Apparat fortpflanzt, so wird letzterer gleichsam durch ein ideales Excenter gesteuert, welches um 90⁰ -j-#-—90⁰ = # der Kurbel voreilt.

Es ist nicht unbedingt nöthig, wenn das Maschinensystem aus anderen Gründen schon mehrere Excenter benöthigt, die Bewegung vom Auslafsexcenter abzuleiten. Es kann dies noch zweckmäfsiger von einem anderen Excenter geschehen. Auf jeden Fall wird aber* durch diese Ableitung der Bewegung die Anzahl der Excenter reducirt. Dies ist besonders wichtig bei Compound- (Verbund-) Maschinen, bei denen beide Cylinder auf eine einzige Kurbel wirken.

Fig. 2 stellt schematisch eine Compound-Maschine dar, bei welcher der mit dem Apparat versehene kleine Cylinder A einer liegenden Maschine angehört, während der grofse Cylinder stehend angeordnet ist. Beide Pleuelstangen wirken auf eine einzige Kurbel K.

Unter der Annahme, dafs der grofse Cylinder mit fester Expansion, insbesondere mit Doppelschiebersteuerung, welche zwei Excenter benöthigt, arbeitet, z. B. mit Meyer'scher Steuerung, eilt das Grundschieberexcenter e_t um den Winkel 90 ° + ^₁, das Expansionsexcenter e um den Winkel 90⁰ -f- δ der Kurbel voran, wobei bekanntlich δ > O₁ ist, im Mittel ungefähr = 60°. Leitet man also vom Expansionsexcenter des grofsen Cylinders die Bewegung zur Steuerung des Expansionsapparates in der vorhin beschriebenen Weise ab, so wird letzterer ebenso gesteuert wie durch ein Excenter, welches um 90⁰ + δ— go° = δ 'der Kurbel vöraiieilt, also auch in diesem Falle um einen Winkel, der kleiner als 90 °, mithin geeignet ist, gröfsere Füllungen mit dem Apparat zu erzielen. Weil beide Pleuelstangen auf eine einzige Kurbel wirken, so hat auch das Excenter O₁ für die Steuerung der Aüslafsorgane bezw. eines Vertheilungsschiebers am kleinen Cylinder die richtige Lage zur Kurbel. Es kann also die Steuerung der charakterisirten Compound-Maschine in vollkommen exacter Weise durch zwei Excenter erfolgen, wobei der kleine Cylinder mit variabler, unter Herrschaft des Regulators stehender Expansion, der gröfse Cylinder mit fester, von Hand aus verstellbarer Expansion arbeitet.

Fig. 3 und 4 stellen dasselbe System einer Compound-Maschine dar, nur mit dem Unterschied, dafs der grofse Cylinder mit dem kleinen in einer Achse liegt und beide Kolben mittelst gemeinsamer Kolben - und Pleuelstangen auf eine einzige Kurbel arbeiten. Die Verhältnisse an der Steuerung bleiben hierbei ungeändert und das vorstehend Gesagte bezieht sich auch auf dieses System der sogenannten Corripound-Tandem-Maschine.

Die Richtigkeit der anfangs aufgestellten Behauptung, dafs für die Erlangung gröfserer Füllungen bei dem in Rede stehenden Apparat das denselben steuernde Excenter um einen Winkel < 90 ° der Kurbel voraneilen mufs, erhellt aus dem in Fig. 5 gezeichneten Diagramm, in welchem der Durchmesser A B den totalen Hub der Aufhängepunkte ρ q, Fig. 1, der Klinken am Hebel des Apparates darstellt. Derselbe bildet mit der horizontalen Achse XX einen Winkel, der gleich ist dem Winkel, um welchen das Excenter der Kurbel voraneilt. Im Diagramm ist die Drehung der 1 letzteren und die Lage des Excenters eine entgegengesetzte. Die Basis α b -der schraffirten Fläche stellt sehr angenähert bei gleicharmigen Ventilhebeln den gröfsten Ventilhub dar. Für eine mittlere Kurbelstellung, z. B. O Z, bestimmt der Fufspunkt c des auf A B gefällten Lothes in der Strecke α c die Grofse der Ventilerhebung. Rechnet man zu der durch den Mechanismus gegebenen Füllung noch die aus der Fallzeit des Ventils resultirende Füllung, so lehrt das Diagramm, dafs durch Wahl eines Winkels für das Excenter = 60 ° bereits eine Füllung von mehr als ^J/₂ erzielt wird, denn bei verticaler Stellung der Kurbel schneidet gerade die durch den Mechanismus bedingte Maximälfüllung ab. Je kleiner der Winkel A O X gewählt wird, desto später erfolgt der Abschlufs. Doch existirt für den Winkel in Anbetracht der der Strecke b B entsprechenden und nothwendigen todten Bewegung der Klinkenkante nach dem Abschnappen eine untere Grenze. Diese Grenze dürfte etwa, wie anfangs erwähnt, bei 40⁰ liegen.

Claims (1)

1. Paten t-An spruch:

   Behufs Steuerung des Pr ο eil'sehen Expansions - Regulir- und Absperrapparates mit Corlifs- Mechanismus zur Erreichung gröfserer Füllungen die Ableitung der Excenterbewegung von einem Punkt des Ringes bezw. der Lenkerstange eines Excenters, das bereits im Maschinensystem eine andere Steuerungsfunction zu verrichten hat, mittelst geeigneten Hebelwerkes, so dafs der Apparat wie von einem um d < 90⁰ der Kurbel vqraneilenden idealen Excenter gesteuert wird, und die auf diese Weise herbeigeführte . Reduction der Zahl der Excenter.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.