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Einlaßdrehschiebersteuerung für Dampfmaschinen mit kreisenden Zylindern.
Die Erfindung betrifft eine Drehschiebersteuerung für Kraftmaschinen mit kreisenden
Zylindern. Gemäß der Erfindung kann die Verteilung der Druckflüssigkeit nach den
Zylindern sowohl zeitlich als auch der Menge nach stattfinden, um so verschiedenen
Belastungen der Maschine Rechnung zu tragen. Durch Drehung des Schiebers um r8o°
wird die Drehrichtung der Maschine umgekehrt. Der Drehschieber besitzt gegenüber
den Kanälen für den Durchtritt des Druckmittels von der Zuleitung nach den Zylindern
hin eine Aussparung, die dazu dient, den Druck bei dem Kompressionshub der Kolben
zu vermindern,
wohei das Druckmittel von dem Zylinder, in welchem
die Auslaßöffnungen durch den zurückgehenden Kolben bereits geschlossen sind; vermittels
der Aussparung im Drehschieber nach dem angrenzenden Zylinder entweicht, in welchem
dieAuslaßöffnunzen offen sind. Durch die Auslaßöffnungen dieses Zylinders entweicht
das Druckmittel in das Gehäuse und von dort ins Freie. Zwischen diese Aussparung
zur Entweichung des Abdampfes und den Kanälen im Drehschieber für die Zuleitung
des Frischdampfes zu den Zylindern ist eine Isolierkammer vorgesehen, um den Frischdampf
vor Abkühlung zu schützen.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die übermäßige
Ausdehnung des Drehschiebers durch die Temperatur und den Dampfdruck verhindert
wird, durch welche Ausdehnung die Arbeitsweise des Schiebers und der Maschine verzögert
werden würde. Für diesen Zweck ist zwischen der Buchse des Drehschiebers und dem
Drehschieber selbst ein geschlitzter Ring vorgesehen, der den letzteren umgibt.
Dieser Ring bildet mit dem Drehschieber einen Hohlraum, der, wie vorher bereits
erwähnt, die Isolierkammer zwischen dem Frischdampf-und dem Abdampfraum herstellt.
In dieser Kammer ist ein Kniehebel an den Drehschieber angelenkt, der ein Zusammenziehen
des geschlitzten Ringes verursacht, wenn der in die Kammer entweichende Frischdampf
einen bestimmten Druck erreicht. Dieser Dampfdruck wirkt auf einen Kolben, der an
dem Kniehebel angebracht ist und durch dessen Verschiebung nach außen der Ring zusammengezogen
wird. Dadurch wird eine gute Abdichtung des Drehschiebers erreicht, doch ein Einklemmen
desselben in der Buchse vermieden. j Abb. i ist ein Schnitt durch einen Dreh- !
Schieber, der sowohl für schnellaufende als auch langsame Maschinen verwendet werden
kann; Abb. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 der Abb. i ; Abb. 3 ist ein Schnitt ähnlich
der Abb. i und zeigt eine andere Ausführungsform eines Drehschiebers, der besonders
für schnelllaufende Maschinen verwendet wird; Abb. q. ist ein Schnitt nach q.-q.
der Abb. 3 ; Abb.5 ist die Endansicht einer Kraftmaschine mit kreisenden Zylindern;
Abb. 6 ist eine Seitenansicht und teilweise Schnitt der in Abb. 5 gezeigten Kraftrnaschine,
wobei der Drehschieber (Abb. i und 2) in Arbeitsstellung angeordnet ist; ! Abb.
7 und 8 sind ähnliche Ansichten wie in Abb. 5 und 6 und zeigen den Drehschieber
der Abb. 3 und q. in Arbeitsstellung.
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Das Drehschiebergehäuse i von zylindrischer Form ist mit einer Buchse
:2 ausgekleidet, in welcher der Drehschieberkörper 3 und ein mit diesem zusammenwirkender
I#_ ing q. angeordnet sind. Der Drehschieberkörper besteht aus einem sektorartigen
Teil 3, der aus einem Stück mit dem zylindrischen Teil 5 ausgebildet ist, welcher
sich in Achsrichtung des Gehäuses erstreckt und im Gehäuse durch Kugellager 6 drehbar
gehalten wird. Die Lager sind einstellbar, um die Zusammenstellung der Teile zu
erleichtern und um der Abnutzung Rechnung zu tragen. Eine Stange 7 steuert einen
Schieberkörper 8, welcher den Durchfluß des Frischdampfes durch Kanäle 9, Aussparungen
io des Drehschiebers und Durchtrittskanäle i i beherrscht.
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Der Ring q. ist bei z2 geschlitzt, um seinen Durchmesser vergrößern
oder verkleinern zu lassen, übereinstimmend mit der Ausdehnung oder Zusammenziehung
der Maschinenteile oder um Abnutzung auszugleichen, so daß F,ntweichen von Dampf
zwischen der Einlaßstelle und der Auslaßstelle vermieden wird. Das getrennte Ende
des Ringes q. ist neben dem Schlitz 12 durch einen Stift 13 an dem Sektor
3 befestigt. Ein Kniehebel 1q. ist bei 15 drehbar am Sektor befestigt und der eine
Arm steht in Eingriff mit einem Ansatz 16 am freien Ende des Ringes d., während
der andere Arm gelenkig mit einem Kolben 17 verbunden ist, der verschiebbar in einer
radial in dem Ring d. angeordneten Bohrung 18 sitzt. Dampf, der von den öffnungen
io in den Raum zwischen dem Drehschieberkörper und den Ring eindringt, hat das Bestreben,
den Ring fest gegen die Buchse zu pressen und dadurch Reibung zu erzeugen. Da Jedoch
der Druck des Dampfes den Kolben 17 nach außen treibt, wird durch den Knie-
j hebel 1q. der Ring q. zusammengezogen und Reibung vermieden. Der Sektor 3 dringt
in einen länglichen Schlitz i9 des Ringes q. ein und der letztere ist mit einer
Aussparung 2o ausgestattet, um so einen länglichen Kanal für den Durchtritt von
einem Teil des Abdampfes zu den Auslaßkanälen der Maschine vorzusehen. Die Kugellager
6 halten den Drehschieber stets in der richtigen Lage, so daß derselbe nicht durch
Frischdampf in den Kanälen g und io gegen die andere Seite der Buchse gepreßt werden
kann. Dadurch wird die Reibung und Abnutzung des Drehschiebers und der Buchse verringert
und zu jeder Zeit eine richtige Arbeitsweise gesichert. Die Kugellager dienen daher
als Schieberentlastung, welche bei bekannten Anordnungen häufig durch Aussparungen
in den Schiebern herbeigeführt wird.
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Wie aus Abb. i ersichtlich, befinden sich die Dampfkanäle 9 und io
alle auf einer Seite und sind durch die Kammer 2,1 von der
Aussparung
2o für den Durchtritt -des Abdampfes getrennt. Obwohl Dampf in den Raum 21 eindringen
kann, wird letzterer eine Isolation für den Abdampf bilden. In dieser Kammer 21
befindet sich auch der Kniehebel 14 für das Zusammenziehen des Ringes.
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In Abb. 3 sind der Drehschieberkörper und der Ring aus einem Stück
hergestellt, und die in Abb. i gezeigte Einstellvorrichtung ist weggelassen. In
dieser Ausführungsform dienen die Kammern 22 als Isolierschicht für den Frischdampf.
Das Gehäuse 23 ist reit Flanschen 24 versehen, welche in Umfangsnuten 25 des Drehschieberkörpers
eindringen und so das Entweichen des Dampfes verhindern. Ein Handhebel 29 ist am
äußeren Ende der Stange 7 vorgesehen, wodurch diese und mit ihr der Schieber 8 in
gewünschter Weise verstellt werden kann. Der Schieber 8 kann sämtliche Kanäle 9
in dem Drehschieberkörper abschließen, um die Maschine abzustellen, oder um den
Druck der Belastung anzupassen.
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Wenn der Kolben 31 (Abb. 5) an den Auslaßöffnungen 32 beim Kompressionshub,
d. h. beim Hub des Kolbens nach außen, vorbeigeht, wird das Druckmittel im Zylinder
33 c,berhalb des Kolbens durch den Kanal i i und die Aussparung äo des Drehschiebers
nach dem folgenden Zylinder entweichen. In diesem zweiten Zylinder tritt das Druckmittel
durch die geöffneten Auslaßöffnungen 32 in den Raum 35 des Maschinengehäuses 36
ein und entweicht von da durch den Auslaß 37. Auf diese Weise wird Rückdruck in
den Maschinenzylindern beim Kompressionshub der Kolben und infolgedessen Arbeitsverlust
vermieden.
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In den Abb. 5 und 6 sind die Zylinder 33 in einem Kurbelgehäuse 38
angeordnet, in welchem ebenfalls der Verteilungsdrehschieber vorgesehen ist, und
der Antrieb wird einer mit dem Gehäuse verbundenen Welle 39 übermittelt.
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In der Ausführungsform der Abb. 7 und 8 ist die Buchse 2 fest an dem
Kurbelgehäuse gehalten, um sich mit diesem um den Drehschieber zu drehen, und der
Antrieb wird durch ein Zahnrad 4o übermittelt.
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" In der Abb. 2 ist der Drehschieber für die Drehung des Kurbelgehäuses
im Uhrzeigersinne angeordnet, d. h. für die Vorwärtsdrehung der Maschine. Um die
Drehbewegung umzukehren, wird die Schieberplatte 8 mittels des Handhebels 29 um
ungefähr 18o° gedreht, worauf die Stellung des Drehschieberkörpers in der Buchse
durch den Handhebel 41 ebenfalls in die gegenüberliegende Lage gebracht wird. Der
Wechsel der Maschinendrehung wird also in einfacher Weise ohne Zuhilfenahme von
Zahnrädern oder anderen Vorrichtungen ermöglicht.