DE37633C - Zwangläufige Ventil- und Hahnsteuerung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

PH. E. FRANK in ZWICKAU i. S. Zwangläufige Ventil- und H a h η s t e u e r u η g.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Januar 1886 ab.

Bei vorliegender Steuerung stellt der Regulator selbstthätig die dem augenblicklichen Kraftbedarf entsprechende Expansion ein, und sind alle empfindlichen Theile, wie Luftbuffer, Klinken, Federn, sowie gleitende Reibung möglichst vermieden.

Das Wesen der Steuerung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Kurbel K ist nahe der Todtlage gedacht; die Dampfeinströmung möge rechts vom Kolben beginnen. Wegen der' Symmetrie in den Bewegungen genügt es, die eine Seite, (rechts von der Mittellinie M-M) zu verfolgen.

Zwei Excenter E und E₁ bringen mittelst der Schubstangen L und L₁ die Hebel H und H₁ in schwingende Bewegung. Hebel H ist T-förmig und an seinen Enden zu Coulissen C ausgebildet; Hebel H₁ ist über den gemeinschaftlichen Drehpunkt O hinaus verlängert und endigt mit dem Auge m. Im Mittelpunkte des Gleitstückes η der Coulisse C ist die Stange /, im Auge πι die Stange f angeschlossen; beide Stangen drehen sich in i auf einem gemeinsamen Zapfen.

Die Schwingung des Hebels H ertheilt dem Punkt i Bewegungen in Richtung der Y-Achse, die Schwingung des Hebels H₁ solche in Richtung der X-Achse; bei gleichzeitiger Schwingung von H und H₁ resultiren für i in sich zurücklaufende Bahnen. Die Gestalt dieser Bahnen ist abhängig von der Entfernung O η; in der Lage M₁ beschreibt i die Bahn i V₁ Z₂ i'_s i, in der Lage M₂ die Bahn ii'\ Z₂ i"_s i. In dem speciellen Falle, dafs η O = m O ist, geht diese Bahn in den Kreis i I₁ i_% z'₃ i über.

Von diesen elliptischen Bahnen ist die Bewegung der Dampfvertheilungsorgane abgeleitet. Mit dem Zapfen i ist der doppelarmige Hebel i k w verbunden. Der Drehpunkt k dieses Hebels ruht auf der Stange h und vermag mit dieser um den Stützpunkt s hin- und herzuschwingen. Durch diese Hebelverbindung werden die von i beschriebenen Bahnen nach einem bestimmten Gesetze auf das Auge w übertragen. Punkt s, welcher der Stange h als Drehpunkt dient, ist als Zapfen mit dem Gleitstück der Gleitbahn G in fester Verbindung und lä'fst sich mit diesem in einer Kreisbahn verschieben. Verschiebungen des Gleitstückes bezw. des Zapfens s haben zur Folge, dafs sich gleichzeitig die vom Auge w beschriebenen Bahnen ändern. Hat das Gleitstück die Lage bei 5 und beschreibt i den Kreis U₁Z₂I₃I, so beschreibt n> die Bahn »»,^»jW; wird das Gleitstück in die Lage S₁ gerückt, so durchläuft Auge w die Bahn W w\ ?i>2 w\ w. Diese Eigenschaft des Punktes tv, mit der Lage des Punktes s seine Bahn zu ändern, ist benutzt, um das Dampfeinlafsventil den verschiedenen Füllungsgraden entsprechend zu bewegen.

Während einer halben Umdrehung der Kurbel K gelangt i nach Z₂ und gleichzeitig w nach w_%. Die durch w W₂ gelegte Achse ZZ theilt daher die Bahn w W₁ w.₂ w_z w. Die das Dampfvertheilungsorgari bewegende Stange λ ist im Auge w in solcher Richtung angeschlossen, dafs, so lange sich w oberhalb der Achse Z Z bewegt, das Einströmventil geöffnet ist, beim Eintritt in diese Achse Ventilschlufs erfolgt, der so lange andauert, bis w seine Bahn unterhalb

der Achse ZZ durchlaufen hat. Man ersieht aus der Zeichnung, dafs während dieser letzten Periode die Ventilstange lose an der Oese <r niedergleitet.

Bei der Lage des Gleitstückes in s mufs demnach während einer halben Kurbeldrehung Dampfeinströmung stattfinden, sie entspricht der Vollfüllung. Wird das Gleitstück nach S₁ verschoben, so beschreibt n> dieBahn ww\ W₂W\w. Die Ordinaten dieser Punkte liegen sämmtlich unterhalb der Achse Z Z und vermögen daher das Einlafsventil während der halben Kurbeldrehung nicht zu erheben; dieser Lage des Gleitstückes entspricht sonach Nullfüllung. In jeder anderen Lage des Gleitstückes s zwischen s und S₁ beschreibt w Bahnen, welche das Dampfeinlafsorgan bei einer bestimmten Kurbelstellung abschliefsen.

Die Bewegung des Dampfabschlufsorgans erfolgt vom Auge ο aus. Dieses schwingt bei der Kurbeldrehung von ο bis i8o° unter, von 180 bis 360⁰ über der gezeichneten Mittellage NN. Die Länge der Ventilstange λ, ist so bemessen, dafs, so lange 0 unterhalb NN schwingt, die Stange X₁ lose in der Oese Cr₁ niedergleitet; erreicht 0 die Mittellage, so legt sich der Knopf der Ventilstange unter das Auge o-, und erhält während der zweiten Hälfte des Kolbenhubes das Abschlufsventil gehoben.

Die Einwirkung auf die Expansion erfolgt bei Fig. 1 in der Weise, dafs der Regulator vermittelst des Winkelhebels r und der Stange t das Gleitstück s dem augenblicklichen Kraftbedarf entsprechend verschiebt. Der Stein η in der Coulisse C ist hierbei nur von Hand verschiebbar gedacht.

In Fig. 2 ist der Stützpunkt 5, der Stange h noch mit dem Gleitstück der Coulisse C mittelst Stange q in Verbindung gebracht. Infolge dieser Kupplung ertheilt der Regulator den in Fig. ι erläuterten Bahnen noch eine zusätzliche Aenderung, so dafs die Wirkung des Regulators erheblich gesteigert wird.

Constructiv ist in Fig. 2 die Aenderung getroffen, dafs die Verschiebung des Zapfens s nicht in einer Gleitbahn, sondern durch Drehung des Winkelhebels W erfolgt, der am Endpunkt s der Stange h als Drehpunkt dient.

Die gleiche Abänderung ist in Fig. 3 festgehalten und aufserdem die Coulisse C durch ein Gelenk ersetzt. Die Steuerung besitzt in dieser Vereinfachung weniger bewegliche Theile und ist daher besonders für schnelllaufende Maschinen geeignet.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche :

   ι. Die Anordnung einer Steuerung derart, dafs von zwei Hebeln H und H₁ aus in der in Fig. 1 erläuterten Weise die Bewegung durch Einschaltung des Zwischengliedes i k w auf ein Gelenk w übertragen wird und die Veränderung der Expansion durch Verschiebung des Drehpunktes s der Stange h längs einer Kreisbahn erfolgt, deren Mittelpunkt bei Beginn der Dampfeinströmung die Lage in k hat.
2. 2. Die Anwendung dieser Steuerung auch für den Fall, dafs, wie in Fig. 2 gezeigt, die Veränderung der Expansion durch gleichzeitiges Verstellen der Gelenkpunkte s und η erfolgt.
3. 3. Die in Fig. 3 dargestellte Modification, bei welcher die' Coulisse C durch ein Gelenk ersetzt und die Veränderung der Expansion nur durch Drehung des Winkelhebels W erfolgt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.