DE37755C - Coulissensteuerung mit nur einem Excenter, bezw. dessen Ersatz - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei den bisher bekannt gewordenen Coulissensteuerungen, deren Coulisse behufs Erzielung eines constanten, äufseren Voreilens eine eigenthümlich zusammengesetzte Bewegung erhält, und zwar entweder durch eine Doppelverbindung mit einem Excenter oder durch Verbindung mit der Pleuelstange und dem Kreuzkopf, bediente man sich für den ersteren Fall eines Hebels, der an die Coulisse nicht mit seinem Ende angreift. - Das schliefst dann aber vollkommen die Möglichkeit aus, die zusammengesetzte Coulissenbewegung auch allein von der Pleuelstange oder allein von der Kurbel abzuleiten, was in vielen ■Fällen, namentlich aber für Lokomotivsteuerungen erheblich technische Vortheile bietet. Um nun dies zu ermöglichen, wird nach vorliegender Erfindung bei der einen Modification ein Hebel benutzt, der mit seinem Ende an die Coulisse angreift, während bei der anderen Modification die Excenterstange selbst die Stelle eines solchen Hebels vertritt. Auf diese Weise wird der bei derartigen Neuerungen verfolgte Zweck . ebensogut, vor allem aber auch mit weniger Theiletf, also einfacher erreicht. . '

'■ Auf beiliegenden Zeichnungen zeigen Fig. 1, 2, 3, 4, 6 und 7 in mehreren Ansichten Modifikationen einer Steuerung, bei welcher die Coulisse in der erwähnten Art am Ende eines Hebels aufgehängt ist, in den Modifkatiori.en nach Fig. 5, 8,9, 10, 11 und 12 vertritt, die Excenterstange die Stelle dieses Hebels und Fig. 13 und 14 bezw. Fig. 15 und 16 stellen weitere Modifikationen dar.
- Bei der an ,einer' Schiffsmaschine angeordneten Steuerung Fig. 1 steht die Kurbel im oberen Todtpunkte. Die nach der Länge der Schieberschubstange 8 als Radius gekrümmte Coulisse ι mit Stein 9 für den Anschlufs der Schubstange 8 ist behufs Aufnahme der erwähnten zusammengesetzten Bewegung in der Mitte an dem Arm 2 eines lose auf der Steuerwelle drehbaren Winkelhebels aufgehängt, dessen längerer. Arm 3 durch Stange 7 mit der Excenterstange 5 durch einen Bolzen verbunden ist. Man kann diesen Bolzen an einer solchen Stelle anordnen, dafs die aus den Schiefstellungen der Schubstange 8 resultirenden Unregelmäfsigkeiten der Schieberbewegung verhindert werden. Andererseits greift das Ende der Excenterstange 5 an einen festen Arm 6 der Coulisse 1 an, und durch Arm 13 mit Verbindungsglied 12 der Steuerwelle 4 kann die Schubstange 8 mit dem Stein g auf der Coulisse für Vor- oder Rückgang bezw. für gröfsere oder kleinere Füllungen eingestellt werden. Die Schieberbewegung erfolgt dann durch die Schubstange mittelst der an Führung 11 geführten Schieberstange 10. Die Maschine würde bei der dargestellten Position der Theile links umlaufen.

Wie leicht ersichtlich, resultiren aus der beschriebenen Verbindung zwei Bewegungen der Coulisse ι, die dann gemeinsam die Schieberbewegung bestimmen. Durch die Excenterstange 5 wird die Coulisse in Schwingung um den Aufhängepunkt versetzt, während andererseits durch" den Arm 2 des um 4 schwingenden Winkelhebels der Aufhängepunkt der Coulisse derart geführt wird, dafs sowohl ein ■constantes Voreilen bei. allen Füllungsgraden,

als auch eine relativ langsame Schieberbewegung bei der Maximalkanaleröffnung und schnelles Schliefsen der Kanäle eintritt.

Auch bei der Modification Fig. 2 befindet die Kurbel sich im oberen Todtpunkte. Die Maschine würde hier bei der gezeichneten Stellung der Theile ebenfalls links umlaufen. Die Einrichtung ist mit der beschriebenen wesentlich übereinstimmend, nur dafs der Schieberkasten nicht wie vorhin seitlich von der Kurbelwelle, sondern gerade darüber angeordnet und an der Coulisse 1 ein besonderer Angriffsarm nicht vorhanden ist, die Excenterstange 5 vielmehr an die Coulisse unmittelbar angreift.

Bei der liegenden, für Kriegsschiffe gebräuchlichen Schiffsmaschine Fig. 3 mit sehr kurzer Pleuelstange ist die Coulisse 1 der modificirten Steuerung zur Aufnahme der zusammengesetzten Bewegung am oberen* Arm 2 eines lose um Steuerwelle 4 drehbaren Doppelhebels aufgehängt, dessen unterer Arm 3 durch Glied 7 mit dem Steuerexcenter verbunden ist, so dafs also durch dieses der Aufhängepunkt der Coulisse wieder hin- und herbewegt wird. Andererseits wird mittelst. der an einen Arm 6 am Rücken der Coulisse 1 angreifenden Excenterstange die Coulisse um den Aufhängepunkt in Schwingung versetzt, und mittelst der Steuerwelle 4 und des Armes 13 mit Glied 12 kann die Schubstange 8 mit dem Stein 9 für Vor- und Rückwärtsgang bezw. verschiedene Füllungen auf der Coulisse eingestellt werden. Die Schieberstange 10 ist an der Angriffsstelle der Schubstange 8 in bekannter Weise bei 11 geführt.

Bei. der Modification Fig. 4 können zwei Schieber unter Anwendung nur einer Steuerwelle je mittelst einer Coulisse mit zusammengesetzter Bewegung gesteuert werden. Die in diesem Falle nöthigen beiden Excenter sind unter passenden Winkeln zu den bezüglichen Kurbeln aufgekeilt. Der Mechanismus für den einen Cylinder ist in vollen Linien, der andere punktirt dargestellt. Während an der einen unteren Coulisse 1 die Ex.centerstange 5 unmittelbar angreift, greift die Excenterstange 5 für den anderen Schieber an der betreffenden Coulisse mittelst Armes 6 am Rücken der letzteren an. Bei dem in vollen Linien dargestellten Mechanismus wird der Aufhängepunkt der Coulisse vom Excenterring aus mittelst Schubstange 7 und eines um die Steuer-'welle 4 drehbaren Winkelhebels verschoben, dessen Arm 3 an die Schubstange 7 greift und dessen Arm 2 zur Aufhängung der Coulisse dient. Dagegen ist die Coulisse 1 des punktirt dargestellten Mechanismus an dem oberen Arm 2 eines Doppelhebels aufgehängt, der ebenfalls um Steuerwelle 4 drehbar ist und ¹ dessen unterer Arm 3 mittelst Schubstange 7 Verbindung mit dem betreffenden Excenterring hat. Die Einstellung der Steine 9 der beiden Schubstangen 8 erfolgt mittelst Armes 13 mit Verbindungsstangen 12 der Steuerwelle 4. Das in vollen Linien dargestellte Excenter ist um 90° gegen die Kurbel versetzt, während das andere Excenter unter gleichem Winkel wie die Kurbel aufgekeilt ist. Natürlich richten sich diese Verhältnisse immer nach den jeweiligen Anordnungen der Cylinder in Bezug auf die Kurbelwelle.

Bei der Modification Fig. 5 kann die Excenterstange 5 sich in dem schwingenden Schuh 15 verschieben. Sie erfafst hier den Arm 6 der Coulisse 1, die an dem um Steuerwelle . 4 drehbaren Arm 14 aufgehängt ist. Die Einstellung des Steines 9 erfolgt durch Hebel 13 und Stange 12 bei Drehung der Steuerwelle. Hier dient der Arm 14 der Coulisse nur zur Führung.

Bei der Modification Fig. 6 und 7, in welcher die Steuerung in Anwendung auf eine Lokomotive dargestellt ist, wird die Schieberbewegung von einer Gegenkurbel an der Treibachse abgeleitet, doch könnte dafür auch, wie punktirt angedeutet, ein Excenter benutzt werden. Die Gegenkurbel bezw. Excenterstange 5 greift an den Arm 6 am Rücken der Coulisse ι an, die an dem Arm 2 eines lose um die Steuerwelle 4 drehbaren Hebels aufgehängt ist, dessen Arm 3 durch Stange 7 mit Stange 5 in Verbindung steht. Die Einstellung des an Schubstange 8 angreifenden Steines 9 auf der Coulisse erfolgt von der Steuerwelle 4 aus durch Arm 13 mit Stange 12.

Die Modification Fig. 8 ist der in Fig. 5 dargestellten ähnlich. Hier ist die Excenterstange 5 mit einem schwingenden Tragarm 15 verbunden, und andererseits ist die Coulisse 1 an dem Zapfen eines Steines 17 aufgehängt, der bei 16 Prismenführung hat. Die Einstellung des Steines 9 erfolgt von der Steuerwelle 4 mittelst Armes 13 und der an die Schubstange 8 angreifenden Stange 12.

Bei der Modification Fig. 9 und 10 wird durch eine Gegenkurbel ein Doppelhebel 5 bewegt, dessen mittlerer Theil an den Arm 6 der Coulisse 1 angreift, während der obere Arm des Doppelhebels mittelst eines um den Zapfen 16 schwingenden Armes geführt ist, an welchem Zapfen zugleich der die Coulisse tragende Arm 14 schwingen kann. Die Verschiebung des Steines 9 der Schubstange 8 wird wieder von der Steuerwelle 4 mittelst Armes 13 und Stange 12 bewirkt.

Nach Modification Fig. 11 ist die Coulisse 1 hinter der Excenterstange 5 am Arm 14 aufgehängt, der um den Zapfen 16 schwingen kann, während ein anderer Arm das obere Ende der Excenterstange führt. Bei dieser Anordnung werden durch den Bogen, den der in diesem Falle an der Vorderseite der Cou-

lisse sitzende Arm 6 beschreibt, die aus den Schiefstellungen der Schubstange 8 resultirenden Unregelmäfsigkeiten besser ausgeglichen. Im übrigen ist die Anordnung mit der vorigen identisch.

Nach der Modification Fig. 12 hängt die Excenterstange 5 an dem um die Steuerwelle 4 schwingenden Arm 15, während die Coulisse durch Arm 17 geführt wird, derart, dafs sie gleichzeitig eine schwingende und eine Verticalbewegung machen mufs.

Nach der Modification Fig. 13 erfolgt die Sehieberbewegung von der Pleuelstange einer Lokomotive aus. Die die Excenterstange vertretende Stange 5 ist an einen mit der Pleuelstange verbolzten Hebel 18 angeschlossen, der durch einen Lenker 19 geführt wird, welcher seinen festen Drehpunkt an dem Lokomotivrahmen hat. Im übrigen greift das obere Ende der Stange 5 an den Arm 6 der Coulisse ι an, die ihren Aufhängepunkt am Arm 2 eines am Rahmen drehbar gelagerten Hebels hat, dessen unterer Arm 3 durch Stange 7 mit der Stange 5 verbunden ist. Durch Steuerwelle 4, Arm 13 und Stange 12 wird wieder die Schubstange 8 mit dem Stein 9 eingestellt.

Bei der Modification Fig. 14 greift die die Excenterstange vertretende Stange 5 an die Pleuelstange einer stehenden Maschine an, während das andere Ende mit Arm 6 der Coulisse ι verbunden ist. Andererseits dient der Arm 2 eines um einen festen Punkt drehbaren Hebels zur Aufhängung der Coulisse und der andere Arm dieses Hebels ist durch Stange 7 mit der Stange 5 verbunden, während wieder wie vorhin, durch Steuerwelle 4, Arm 1.3 und Stange 12 die Schubstange 8 mit dem Stein 9 auf der Coulisse 1 verstellt werden kann. Das Voreilen ist hier nur dann constant und das Abschneiden des Schiebers erfolgt regelmäfsig, wenn man den Aufhängepunkt der Stange 12 an dem Arm 13 passend wählt und andererseits die Coulisse nach einem Radius krümmt, der von einem Mittelpunkt ausgeht, welcher aufserhalb der durch die Schieberstange gehenden Verticalebene liegt. Man erhält dann bei der einen Umlaufrichtung etwas gröfseres Voreilen.

Nach der Modification Fig. 15 schwingt die Coulisse ι um einen festen Punkt ihrer Mitte, und zwar unter der Wirkung der an den Kurbelzapfen angreifenden Stange 5, die an den Arm 6 am Rücken der Coulisse angreift. Andererseits greift die mit Stange 5 verbundene Stange 7 an den Arm 3 eines Doppelhebels an, der um Zapfen am Stein. 9 schwingen kann und mit dessen anderem Arm 2 die Schubstange 8 verbunden ist. Durch Steuerwelle 4, Arm 13 und Stange 12, die bei 10 am Stein 9 angreift, wird dieser auf der Coulisse eingestellt.

Nach Modification Fig. 16 wird ebenfalls die ganze Schieberbewegung von der Kurbel abgeleitet. Die die Excenterstange vertretende Stange 5 greift hier mit ihrem Ende an die Stange 7 an und mit ihrem mittleren Theile an den Arm 6 der Coulisse. Mit dem Stein 9 ist das Ende des Armes 2 eines Doppelhebels verbunden, dessen anderer Arm 3 an Stange 7 angreift, während die Schubstange 8 den Drehpunkt des Doppelhebels bildet. Die Verschiebung des Steines 9 erfolgt wieder durch Steuerwelle 4, Arm 13 und Stange 12, die bei 10 am Stein angreift.

In den Modificationen Fig. 15 und 16 ist der Radius der Coulisse derart gewählt, dafs das Voreilen und das Abschneiden des Schiebers möglichst regelmäfsig stattfindet. Hierbei kann man mit Rücksicht auf die eine Umlaufrichtung die mit Bezug auf Fig. 14 beschriebene Mafsnahme gebrauchen.

Bei allen übrigen Modificationen wird die Coulisse nach einem Radius gekrümmt, dessen Länge gleich der Schubstange 8 ist, und überall ist der Abstand des Coulissenmittels in einem Todtpunkte der Kurbel von dem Coulissenmittel im anderen Todtpunkte gleich der Deckung des Schiebers plus Voreilen (wenn ein solches gegeben ist). Andererseits soll auch die Coulisse in den beiden Todtpunkten der Kurbel parallele Lagen einnehmen und das Voreilen an beiden Cylinderkanälen constant sein, so dafs man in diesen beiden Endlagen der Kurbel den Coulissenstein von dem einen Ende der Coulisse nach dem anderen verlegen kann, ohne dadurch dem Schieber eine Bewegung zu ertheilen, es sei denn, dafs man es anders einrichtet, wie z. B. in Fig. 14," 15 und 16. Auch sollen die Winkelhebel zur Aufhängung der Coulisse oder, wie in Fig. 5, 8, 9, 11 und 12, die denselben vertretende Excenterstange selbst, die an die Coulisse direct oder an einen festen Arm derselben angreifen können, wie die übrigen Theile des Steuerungsmechanismus ihre Bewegung nur von einem Excenter oder einer Gegenkurbel, oder auch von der Pleuelstange, oder endlich von der Hauptkurbel erhalten.

Bei dieser Coulissensteuerung findet also die Kanaleröffnung durch das Excenter oder dessen Aequivalent sehr schnell statt, während der Aufhängungsarm der Coulisse eine relativ geringe Bewegung macht, und zwar nur infolge der auf die Coulisse übertragenen zusammengesetzten Bewegung. Darauf wirkt die Bewegung des Aufhängungsarmes, nachdem der Schieber den Kanal geöffnet hat, der Oeffhungsbewegung entgegen, so dafs der Schieber für einen Augenblick nahezu in Ruhe bleibt, und andererseits wird durch eine sehr schnelle Be-

wegung, hervorgerufen durch das Excenter in Gemeinschaft mit einer entsprechenden Bewegung des Aufhängungshebels, der Kanal sehr schnell geschlossen. Auch kann man innerhalb weiter Grenzen und ohne übermäfsig starke Compression expandiren lassen und ist bei passender Wahl der Verhältnisse immer in der Lage, constantes Voreilen für alle Füllungsgrade und für Vor- und Rückwärtsgang zu erhalten.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei Steuerungen mit Coulissen, die von nur einem Excenter oder dessen Ersatz eine zusammengesetzte Bewegung erhalten, die Ableitung dieser Bewegung:

   ι. Von einem einzigen Excenter durch seine Stange 5, die mit der Coulisse ί und mit dem um den festen Punkt 4 schwingenden Hebel 2, 3 durch Stange 7 verbunden ist, Fig. i, 2, 3 und 4,

   oder wie bei der Modification nach Fig. 5 von nur einem Excenter mit Stange 5, die in Führung 1 5 verschiebbar ist und in einem Halter schwingen kann, wobei die Excenterstange selbst den Hebel 2, 3 vertritt,

   oder wie in Fig. 8 von einer den Hebel 2, 3 vertretenden Excenterstange 5, welche vom Arm 15 getragen und mit Arm 6 der Coulisse 1 verbunden ist, die an dem in einer Führung gleitenden Block 17 schwingt,

   öder wie in Fig. 12 von einer Excenterstange 5, die durch Glied 15 am festen Punkt 4 aufgehängt ist.
2. 2. Von einer Gegenkurbel mittelst einer die Excenterstange im Anspruch 1. vertretenden Stange 5, die mit Coulisse 1 und durch Stange 7 mit dem Hebel 2, 3 verbunden ist, der um den festen Punkt 4 schwingen kann, Fig. 6,

   oder mittelst einer Stange 5, die mit Coulisse .1 verbunden ist, welche durch Stange 14 an dem festen Punkt 16 aufgehängt ist, Fig. 9 und 11.
3. 3. Von der Haupt - Pleuelstange mittelst der die Excenterstange in Ansprüchen 1. und 2. vertretenden Stange 5, die durch den Hebel 18 mit der Pleuelstange wie in Fig. 13 verbunden ist,

   oder wie in Fig. 14 direct durch Stange 5, die mit dem Arm 6 an der Coulisse und durch Stange 7 mit Hebel 2, 3 verbunden ist,

   oder wie in Fig. 15 und 16, indem der Coulisse ι eine schwingende Bewegung um einen festen Punkt ertheilt wird, während der Hebel 2, 3 an einem Gleitstück 9 drehbar ist und eine besondere Bewegung erhält, wobei beide Bewegungen von der Hauptkurbel durch die die Excenterstange vertretende Stange 5, ferner den Arm 6 mit Coulisse 1 und die Verbindung von Stange 7 mit Hebel 2, 3 oder von der Pleuelstange oder einem Excenter abgeleitet werden können.

   Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.